La Lumière électrique
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d‘Électricité
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- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME QUARANTIÈME
- PARIS
- AUX BUREAUX DIJ JOURNAL
- 31 BOULEVARD DES ITALIENS, —
- 1891
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur i Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME XL) SAMEDI 4 AVRIL 1891 No 14
- SOMMAIRE. — L’éclairage électrique à Paris; Frank Géraldy. — Sur la différence entre l’électrodynamique de Helmhollz et celle de Maxwell ; Bernard Brunhes. — Chemins de fer et tramways électriques ; Gustave Richard. — Les postes de commande du block-système des gares de chemins de fer; E. Zetzsche. — Chronique et revue de la presse industrielle : Accumulateurs et transformateurs, par M. F. Ross. — Les télégraphes et téléphones d’Autriche-Hongrie en 1888. — Ampèremètres et voltmètres Weston. — Système de réglage automatique pour des condenseurs à eau, par M. J. Macbride. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la production magnéto-optique de l’électricité, par le professeur A. Gray. — De l’influence prépondérante des premières quantités d’électrolytes sur la force électromotrice d’un couple voltaïque, par le D' G. Gore. — Variations de volume des diélectriques, par M. D. Bos. — Bibliographie : Annuaire anglais de l’industrie électrique pour 1891. — Histoire d’un inventeur, par M. G. Barrai ; Paris, G Carré, éditeur. — Faits divers.
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE A PARIS
- LA SOCIÉTÉ D’ÉCLAIRAGE ET DE FORCE PAR L’ÉLECTRICITÉ A PARIS (J)
- Le système de distribution électrique à deux fils qui a été adopté par la Société d’éclairage et de force, comme nous l’avons dit, suppose que les feeders maintiendront un potentiel constant à leur point d’arrivée sur le réseau de distribution; à cet effet le potentiel au départ de ces feeders doit varier suivant l’intensité qu’ils apportent, suivant leur longueur et leur résistance. II faut donc un réglage à l’usine, ainsi que cela a lieu, du reste, pour tous les systèmes de distribution avec feeders.
- Nous avons dit qu’à l’origine de ses travaux, lorsqu'elle eut à éclairer un groupe de théâtres, la Société trouva un avantage très grand dans l’emploi des accumulateurs; elle jugea ces avantages si sérieux qu’elle résolut de les conserver dans son installation générale et décida que toutes ses usines seraient pourvues d’accumulateurs. Ces appareils, fonctionnant comme organes de sécurité, devaient se trouver toujours placés en déri-
- {l).La Lumière Électrique, t. XXXIX, p. 571.
- vation sur le circuit général, de manière que si un arrêt de machine venait à se produire, ils pussent prendre immédiatement la place du générateur en défaut et fournir au débit manquant. Ils devaient en même temps servir de volant et supprimer les inégalités de potentiel qui peuvent provenir des inégalités dans le mouvement des machines.
- On leur donna en même temps la fonction d’organe de réglage. Pour cela, les derniers éléments d’accumulateurs furent reliés à des barres de commutateur, et les feeders amenés à des prises de courant permettant de les rattacher à l’un quelr, conque de ces éléments; de cette façon on détermine pour chaque feeder le potentiel de départ par le nombre d’éléments d’accumulateurs qui travaillent sur lui, et le réglage s’obtient sans difficulté en faisant varier ce nombre.
- On tira encore un autre parti des accumulateurs. Dans les fonctions qui viennent d’être énumérées, les accumulateurs apportent des avantages sans doute, mais ils conduisent à l’augmentation des dépenses de production ; il est clair, en effet, que leur présence coûte à la fois par le prix de premier établissement et par l’entretien, qui est relativement assez dispendieux. Si ces organes ne font, comme nous l’avons indiqué jusqu’ici, qu’améliorer le service sans jouer un rôle dans la pro-
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- duction de l’énergie, leur emploi peut être utile, mais il sera onéreux. 11 est possible d'opérer autrement.
- L'une des conditions mauvaises de la production de l’éclairage électrique, c’est la mauvaise utilisation du matériel machine. La durée de l’éclairage réel est d’environ cinq heures par jour en moyenne; pendant le reste de la journée il y a une consommation, mais très faible. Pendant ces cinq heures, la pleine consommation n*a lieu que pendant une durée de une heure à deux heures et demie environ, suivant les saisons. Si le service est fait directement par des machines, il faut que l’usine dispose d’un matériel capable de fournir l'intensité maxima. Ce matériel ne marchera utilement que pendant une ou deux heures; pendant cinq heures il marchera en moyenne à moitié; pendant le reste de la journée il donnera du dixième au vingtième de sa puissance. Ce matériel est donc très mal utilisé et charge l'entreprise d’un entretien et d'un amortissement sans compensation.
- La situation serait autre si l’on pouvait, comme fait l’industrie du gaz, fabriquer constamment et emmagasiner le produit pour le débiter à l’heure de la demande. Ce résultat peut être atteint pour l'électricité par l'usage des accumulateurs, mais au prix d’un inconvénient. Les accumulateurs ne rendent pas toute l’énergie qu’on leur donne; ils font toujours subir une perte qu’on évalue de 25 à 35 0/0. On réduit l'inconvénient en n'employant les accumulateurs que pour une partie du service. On est alors amené à la combinaison suivante. La puissance de l’usine en machines sera inférieure au maximum à débiter; elle en représentera une proportion déterminée, le reste sera demandé aux accumulateurs, qui n'auront alors à travailler que pendant les heures de grand débit pour compléter les machines, et pendant les heures de très petit débit pour se substituer à elles et éviter la marche dans de mauvaises conditions de rendement. Les machines, de leur côté, auront à marcher en marche pleine pendant les heures d'éclairage et de plus pendant une partie plus ou moins grande de la journée pour la charge des accumulateurs. Elles sont donc beaucoup mieux utilisées que de l’autre façon, ce qui peut compenser et au-delà la perte entraînée par l'usage des accumulateurs si la proportion entre elles et ceux-ci est convenablement choisie.
- On a résolu à la Société d’éclairage de se rapprocher du partage égal, qui semble la proportion
- la plus économique. Dans la période d’exploitation actuelle, où les usines n’ont pas encore à fournir le débit pour lequel elles ont été prévues, on a altéré cette proportion et donné une certaine prédominance aux machines. Etant assuré qu’on aurait à les établir, on a commencé par elles afin de n’avoir à supporter que plus tard la perte par rendement des accumulateurs. On a donné à ceux-ci l’importance nécessaire pour servir de volant et d’appareil régulateur.
- j'ai indiqué comment ils exercent cette fonction ; le réglage consistant à proportionner le potentiel au point d’origine d’un feeder à la charge de celui-ci, il suffît de faire travailler chaque féeder sur un nombre convenable d'éléments d’accumulateur.
- L’appareil de commutation auquel on, a été amené est représénté schématiquement dans la figure 2 en BC. L'idée essentielle est d’amener les divers éléments d’accumulateurs à des barres B courant parallèlement; de leur côté, les feeders sont amenés à des barres C, également parallèles, disposées perpendiculairement aux barres B et isolées de celles-ci. Pour relier un feeder quel’1’ conque à un élément quelconque, il suffira de prendre le point de croisement de la barre du feeder avec la barre de l’élément et de placer en ce point une pièce conductrice réunissant les deux barres. C’est le principe de ce qu'on nomme le commutateur bavarois.
- Le premier appareil installé fut effectivement disposé comme il vient d'être dit; dans les appareils plus récents on a introduit, sans changer le principe, une modification de forme. Les éléments d'accumulateurs ainsi que les feeders sont toujours réunis à deux cours de barres perpendiculaires; mais les barres des feeders font partie d'un appareil nommé commutateur de réduction qui est représenté figure 1. Cet appareil se présente sous la forme de deux barres reliées parallèlement; l'une, celle d'avant, est la barre du feeder; l’autre est composée d’une série de blocs de cuivre séparés par des blocs de matière isolante ; quand on pose l’appareil, chacun des plots de cuivre se boulonne sur une barre d'accumulateur.
- Un chariot formé de deux plaques serrées par des ressorts glisse sur ces deux barres; il est conduit par une vis à pas rapide, qu’une manivelle à volant placée au haut du système permet de mouvoir. Suivant la position de ce contact mobile, la barre du feeder se trouvera donc en relation élec-
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- trique avec un quelconque des plots isolés dont l’ensemble forme la barre postérieure et par suite avec^ün élément d’accumulateur relié à ce plot.
- Commutateur de réduction.
- Fig. 1.
- La disposition générale d’un réglage d'usine est représentée dans le schéma figure 2.
- Deux batteries d'accumulateurs sont supposées mises en jeu; elles travaillent ensemble; à cet
- effet, vers l’extrémité positive les éléments sont directement réunis deux à deux en quantité; du côté négatif les batteries sont distinctes, les derniers éléments de chacune d’elles sont reliés à deux commutateurs CC\ Ces appareils sont destinés à équilibrer les forces électromotrices des deux batteries au Cas où l’une d’entre elles, par suite d’un défaut — augmentation de résistance, légère mise en court circuit — subirait un abaissement dans sa puissance.
- Dans les stations les plus récemment installées, cette disposition n’a pas été nécessaire ; on a pu avoir des accumulateurs de dimension suffisante pour n’avoir pas besoin de mettre les batteries en quantité, la Société pour le travail des métaux, qui les fournit, ayant construit des éléments formés de quatre cents kilos de plaques actives et au-dessus.
- Les éléments formant l’extrémité positive des batteries sont reliés, comme il a été dit, aux barres de cuivre C formant le commutateur du tableau de distribution. Ces barres vont former le point d’arrivée du courant des machines ou accumulateurs,;^ le point de départ du courant des accumulateurs sur les feeders.
- Les machines MM travaillent en quantité; pour cela leurs pôles positifs sont amenés à des commutateurs de réduction C; on pourra donc au besoin faire arriver tous les courants engendrés sur le même élément, ou, si on le juge utile, les amener sur des éléments différents de manière à desservir plus directement les feeders.
- Ceux-ci viennent s’attacher sur d’autres commutateurs de réduction C et puisent leur courant au potentiel nécessaire pour leur service.
- Tous les circuits négatifs, accumulateurs, machines, feeders, sont réunis sur une même barre générale en P P. On a profité de cette disposition pour insérer sur cette barre un ampèremètre enregistreur A, qui inscrit le débit total de l’usine, et un autre ampèremètre enregistreur A",qui inscrit les débits des accumulateurs à la charge comme à la décharge.
- On a également placé sur le câble négatif des mach'nes les disjoncteurs automatiques destinés à ro,..pre le circuit au cas où, par suite d’un abaissement de voltage d’une machine, le courant tendrait à s’annuler, puis à se renverser dans cet appareil.
- La question des instruments de mesure est une des plus délicates parmi celles qui se posent dans
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- une installation de ce genre. Les conditions dans lesquelles ces instruments se trouvent placés sont particulièrement difficiles : on demande aux ampèremètres de fournir des indications suffisamment exactes, s'étendant par exemple de 20 ampères à 6 ou 700 ampères; on veut que les indications soient bien lisibles sans opération spéciale; on demande aux voltmètres de pouvoir rester constamment en circuit sans chauffer; enfin on place tous ces instruments dans un local parcouru en tous sens par de puissants courants électriques, et on leur demande de n’être pas influencés par ce champ indéterminé et variable ainsi créé autour d’eux.
- La Société avait adopté les instruments à champ magnétique fourni par un aimant permanent ayant pour force antagoniste la torsion d’un fil de métal. Ces instruments sont très sensibles et très précis. Employés comme voltmètres, ils se placent directement en circuit; employés comme ampèremètres, on les place en dérivation sur une résistance connue insérée dans le circuit de manière à dériver une petite fraction du courant.
- La valeur de ces instruments était bien connue des ingénieurs de la Société, qui les avaient employés uniquement pendant les. expériences de transport entre Creil et Paris. Employés dans la première installation de la rue de Bondy, ils donnèrent de bons résultats; appliqués dans les usines développées, ils ont donné moins de satisfaction. Lorsque les appareils sont réunis en assez grand nombre et rapprochés dans un local restreint, ils s’influencent mutuellement; de plus ils sont troublés par les champs magnétiques engendrés par les gros courants qui les environnent. On s’en sert néanmoins, mais en les soumettant à des réglages fréquents par comparaison avec des appareils étalons, qui sont des électro-dynamomètres que l’on met à l’abri de toute influence troublante^ Dans les dernières installations on fait usage actuellement d’appareils fondés sur le principe de l’électro-dynamomètre, les appareils qui renferment du fer, si peu que ce soit, ayant tous laissé de l’incertitude, soit à cause des aimantations extérieures, soit à cause de l’hytérésis.
- On remarquera d’ailleurs que les besoins de mesurage ne sont pas les mêmes pour les machines et pour les feeders. Pour les machines, le voltage n’est nécessaire à connaître qu’au moment de la mise en marche; à partir de ce moment la vitesse et le champ magnétique étant constants, il
- ne doit pas varier. L'intensité, au contraire, dépend des demandes du réseau et doit être constamment surveillée pour éviter les surcharges. 11 suffira donc, pour les machines, d’un seul voltmètre pouvant être mis en relation successivement avec chacune d’elles. 11 est représenté en V dans la figure 2. Les ampèremètres sont montés, comme il a été dit, en dérivation sur des barres de maille-chort S formant shunt intercalées dans les câbles positifs.
- Pour les feeders, il est nécessaire de connaître continuellement le potentiel au point où le feeder vient s’attacher au réseau de distribution, ce potentiel devant comme on sait être maintenu contant. Dans cette installation, comme dans les autres fondées sur le même principe, ce potentiel est connu à l’usine au moyen de petits fils suivant le feeder jusqu’à son point d’attache. Ces fils aboutissent isolément à des voltmètres qui ne sont pas représentés par la figure.
- L’intensité versée dans chaque feeder est de moindre importance; aussi n’a-t-on installé dans les usines actuelles qu’un ampèremètre, figuré en A' figure 2, qui peut se brancher sur un quelconque des shunts S insérés dans les câbles de départ des feeders. On tend aujourd’hui à augmenter ce mesurage en donnant un ampèremètre à chaque feeder; leur intensité relative n’est en effet sans importance que dans la période initiale, où, l’usine étant loin de sa pleine marche, on est assuré qu’ils seront tous peu chargés : quand l’intensité totale augmente, sa bonne répartition sur les conducteurs devient plus nécessaire, afin de réduire au minimum les pertes de charge; il y a donc lieu d’exercer sur cet élément une surveillance plus exacte, et la multiplicatien des instruments de mesure est indiquée.
- Les appareils de réglage et de surveillance compris dans cet ensemble, c’est-à-dire le commutateur général et les instruments de mesure, sont réunis dans la chambre de réglage et forment un tableau qui a reçu diverses formes, suivant les dispositions locales. Généralement les commutateurs de réduction sont rangés sur une paroi derrière laquelle courent les barres d’accumulateurs; les shunts sont alignés derrière eux sur une autre paroi; les instruments de mesure sont placés au dessus ou à côté, au point où l’on peut disposer d’un appui solide qui leur évite les ébranlements causés par le mouvement de l’usine. On a ramené 1 dans le même local les rhéostats du champ ma-
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- gnétique, que l'on place autant que possible auprès du voltmètre des machines. Les éléments de ces tableaux—commutateurs de réduction, shunt, interruption, etc. — sont toujours des mêmes modèles et sont fabriqués par quantités, de manière à en réduire le prix; on les combine ensuite et on les arrange entre eux selon les exigences de chaque usine.
- Il nous reste à donner une idée de la disposition de celles-ci.
- Nous avons dit que trois d’entre elles marchaient à la vapeur, savoir : celles de la rue de Bondy, de la rue des Filles-Dieu et du quai de la Loire, appelée habituellement usine de La Villette. La quatrième, l'usine du faubourg Saint-Denis, connue sous le nom plus bref d’usine du Nord,
- Fig. 2. — Schéma d’un tableau.
- marche par transmission de force alimentée par l'usine de Saint-Ouen ; elle possède des machines à vapeur comme secours. La cinquième, l’usine Barbés, marche uniquement par transmission de force.
- Dans toutes les installations à vapeur, on a employé la machine Desroziers. Nos lecteurs connaissent cette dynamo. Elle a été décrite avec détails dans l’année 1888, n° 35 (*). Elle se recom-
- mande par des qualités diverses, mais elle a été dans le cas actuel choisie surtout à cause de sa médiocre vitesse angulaire lorsqu’on atteint des types un peu puissants. On a pris la machine la plus forte de ce genre qui existât lors de la construction des usines, une machine de 150 chevaux environ. Le premier modèle présenté par la maison Breguet, qui construit ces machines, a un système inducteur formé de six noyaux d’électro-airhant; il tourne à 300 tours par minute. C’est celui qui fonctionne dans la rue de Bondy, où il est conduit
- 0) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 401.
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- TJSI3STE IDE LA ETTE DE BONDY
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- A. Générateurs Belleville. — B. Machines dynamos. — C. Machines motrices. — D. Générateur Roser. — E. Condenseur. — F. Pompes à air. — G. Réservoirs d’eau (en communication). — H. Petits chevaux alimentaires.
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- a. Collecteur de vapeur des machines. — b. Collecteur d’évacuation des machines. — c. Arrivée d’eau froide au condenseur.— d. Détendeur de vapeur à io kilos. — /. Tuyau de vapeur des pompes à air. —g. Tuyau de vapeur des petits chevaux. — h. Tuyau de vapeur des petits chevaux sur la chaudière Roser. — k. Détendeur de vapeur à 7 kilos. '
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- USINE IDE L-A. ZRTXE DES FILLES-DIEU
- A. Générateurs BeHeville.— B. Machines dynamos. — C. Machines'motrices — G. Réservoir d’eàu.— H. Petits chevaux alimentaires.
- •Fig. 5
- F. Condensateur
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- à l’aide d'une courroie par des machines Weyher et Richemond à triple expansion marchant à 360 tours. L’emploi de la machine Desroziers évitait donc une transmission intermédiaire, tout en permettant d’employer des courroies de peu de longueur, ce que la petite dimension du terrain exigeait absolument.
- L'usine de la rue de Bondy est représentée figures 3 et 4. Comme on le voit, elle est toute en longueur, la configuration du terrain le voulait. Elle comprend trois corps distincts. M est le bâtiment des accumulateurs; il renferme également un atelier de réparations au rez-de-chaussée et un laboratoire de mesures dans les combles. N est la chaufferie; elle renferme trois générateurs A du système Belleville, et un D du système Rozer; celui-ci est un reste de l’usine ancienne. Le bâtiment P contient les machines à vapeur et les dynamos. Quatre groupes semblables renfermant chacun un moteur C et une dynamo B conduite par une courroie sont disposés parallèlement; les condenseurs, E ainsi que les pompes à air F, sont dans le même local ; les petits chevaux alimentaires H sont dans la chaufferie, les réservoirs d’eau G sont à un niveau supérieur.
- L’usine des Filles-Dieu (fig. 5) nous montre'une disposition tout à fait différente, exemple intéressant de la souplesse avec laquelle l’art de l’ingénieur se plie aux nécessités.
- Cette usine est entièrement en hauleur. On y retrouvera superposés les éléments que nous présentait juxtaposés l’usine de la rue de Bondy. En M, dans les combles, est la salle des accumulateurs ; cette partie du bâtiment renferme en même temps l’atelier de réglage et de réparation des lampes à arc et des compteurs. En N, au niveau de la voie extérieure, est la chaufferie ; le sous-sol P renferme les machines ; au même niveau, une cour couverte Q renferme les accessoires des machines, condenseurs, puits avec sa pompe. „
- Les générateurs de vapeur A sont au nombre de quatre, et du système Belleville ; le même local renferme les petits chevaux alimentaires H.
- La disposition des machines est intéressante ; on a vu que pour la rue de Bondy on avait employé un type de machine Desroziers construit par la maison Breguet, et conduit à 300 tours au moyen d’une courroie par une machine Weyher et Richemond.
- La Société désirait simplifier toute l’organisation et réduire l'espace.|La maison Breguet créa pour
- elle et avec son concours un type de machine Desroziers de 150 chevaux, à 10 noyaux inducteurs, marchant à 170 tours seulement et qui peut être relié directement à la machine à vapeur, réalisant ainsi en grande puissance et vitesse modérée ce qui avait été fait en puissance médiocre et grande vitesse par les machines desti-nées.à la marine dont on trouvera la description dans le numéro de La Lumière Electrique déjà Cité (1888, numéro 25).
- Le groupe moteur dynamo ainsi constitué est simple, élégant et d’une excellente marche. Il est analogue au groupe de 300 chevaux employé actuellement par la Société Edison que nous avons décrit à propos de l’usine de l’avenue Tru-daine ; mais ce dernier est postérieur de près de trois années. L’unité de 150 chevaux est certainement un peu trop réduite; l’unité de 300 chevaux est préférable : seulement elle n’existait pas lors de la constitution des usines dont nous parlons ; en atteignant 150, on dépassait déjà ce qui avait été fait jusqu’alors. Le progrès court vite dans l’industrie électrique.
- Les groupes des machines à vapeur C et des dynamos B sont au nombre de quatre, dont trois seulement en marche actuellement. Le tableau de distribution est dans le même local, disposé en tribune dans le coin. Les condensateurs E et les pompes F sont en avant, ainsj que les réservoirs d’eau G. Ceux-ci sont au-dessous de la partie du terrain longeant la rue, partie où s’élève une maison d’habitation contenant les bureaux des services extérieurs de la Société.
- L’usine de la Villette renferme deux groupes à vapeur dynamo semblables à ceux de l’usine des Filles-Dieu; son installation n’offre rien de remarquable. Les machines de secours placées à l’usine du Nord forment également deux groupes semblables.
- 11 resterait à décrire le système de transmission de force au moyen duquel fonctionnent les usines du Nord et du boulevard Barbés.
- Nous avons donné de ce système une description étendue dans le volume précédent de ce recueil; nous ne pouvons y revenir aujourd’hui.
- Nous rappelons donc succinctement qu’une usine puissante de 1000 chevaux placée à Saint-Ouen, quai de Seine, engendre le courant électrique sous une tension de 2400 volts; il se» distribue entre les deux stations de banlieue Asnières k et Saint-Denis, d’une part, et les deux stations de
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- Paris, d'autre part. Engendré par des machines du type Marcel Deprez à deux anneaux accouplées en quantité, il est reçu dans des machines réceptrices du même type ; chaque station met également ses machines en quantité.
- Le groupe transformateur se compose donc d’une réceptrice type Marcel Deprez actionnant des machines à lumière ; celles-ci sont à Paris des machines Edison.
- Le réglage du système s’opère en agissant sur les champs magnétiques.
- La marche est très sûre et absolument régulière.
- Les dispositions générales et électriques des installations qui viennent d’être décrites ont été étudiées par l’auteur de ces articles et M. Dumar-tin, ingénieur en chef des services électriques de la Société ; les installations mécaniques sont dues à M. Singre, chef des services mécaniques.
- Les bâtiments ont été élevés par M. Dunnett, architecte de la Compagnie du chemin de fer du Nord.
- Frank Géraldy.
- CA suivre.')
- SUR LA DIFFÉRENCE
- ENTRE
- L’ÉLECTRODYNAMIQUE DE HELMHOLTZ
- ET CELLE DE MAXWELL
- Les principes fondamentaux de l’électrodyna-mique de Helmholtz et de celle de Maxwell ont été exposés par M. Ledeboer (*). Nous nous proposons d’y revenir et d'insister sur la comparaison des deux théories, en nous inspirant des idées qu’a développées M. Poincaré dans son cours de physique mathématique du second semestre 1889-1890 (2).
- Ampère expliquait les phénomènes électrodynamiques en admettant qu’entre deux éléments de courants s’exerce une force dirigée suivant la
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXIII, p. 157, 204, 273, 417, 504, 615.
- (*) Ce cours! publié chez M. Georges Carré, éditeur, vient de paraître. Il forme le second volume de l’ouvrage Electricité et optique de M. Poincaré.
- droite qui les joint. Une infinité de suppositions différentes expliquent également bien les phénomènes observables.
- En effet, ce que l’expérience pourra nous donner, c’est tout au plus l’action d’un circuit fermé sur une portion mobile d’un courant; on peut imaginer pour l’action exercée entre un élément du circuit fermé et l’élément mobile, de l’autre circuit une infinité d’expressions dont l’intégrale le long du circuit fermé soit nulle; la résultante de ces actions, c’est-à-dire l’action exercée par le circuit fermé total sur l’élément mobile est nulle. Ajoutons à l’action élémentaire donnée par la formule d’Ampère une quelconque de ces nouvelles actions élémentaires ; nous avons une nouvelle formulé élémentaire qui conduira aux mêmes résultats que celle d’Ampère dans tous les cas où l’expérience est possible.
- Parmi les suppositions en nombre infini qu'on peut faire sur l’action de deux éléments de courant, il y en a un groupe qui consiste à admettre que cette action dérive d’un potentiel, en d’autres termes que le travail effectué par cette action lorsqu’un des deux éléments se déplace ne dépend que de la position initiale et de la position finale. L’hypothèse d’Ampère, il est aisé de le voir, ne rentre pas dans ce groupe. L’action réciproque de deux éléments dépend évidemment de leur orientation; ses dérivées par rapport aux angles qui définissent cette orientation ne sont pas identiquement nulles, et il en est de même du travail virtuel qu’entraîne une variation infinitésimale de ces angles ; par suite, outre la force dirigée suivant la droite de jonction, il existe des couples qui tendent à faire tourner.les éléments, et dont les moments sont de l’ordre de grandeur de la force. L’action mutuelle ne se réduit donc pas à une force unique, comme dans la théorie d’Ampère. •
- F. Neumann et Weber ont donné deux expressions différentes pour le potentiel de l’action élémentaire. Le premier donne
- d* W = i i ds ds’ ——,
- r
- e étant l’anglé des directions des deux éléments ds et ds’, et r leur distance.
- Weber donne l’expression : — ----
- di W = ii> ds ds1 ( — ~-L) = — ds ds1
- \ r ds ds1 J ds ds’
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- Helmholtz a réuni ces expressions en une formule plus générale :
- » ... ...... /cos e . I — h d* r\
- d* W = »*' ds ds' (--------j—T-. ].
- \ r 2 ds ds)
- On retrouve la formule de Neumann en faisant h = i, celle de Weber en faisant k = — i.11 est aisé de vérifier d'ailleurs que le terme qui renferme le facteur indéterminé k disparaît quand on étend l'intégration par rapport à l’une des variables s ou s' à l’un des circuits fermés.
- Maxwell a considéré l'électrodynamique à un point de vue tout différent. Pour lui, tous les courants sont fermés ; les courants instantanés qui se produisent, par exemple, au moment de la décharge d’un condensateur, se ferment pour lui à travers le diélectrique. L’expérience ne pouvant jamais nous donner que des courants fermés, c’est yne recherche non seulement impraticable, mais vaine, que celle de l’action d’un élément de courant. On éprouve donc quelque surprise en voyant Helmholtz déclarer qu’on retrouve Pélectrodyna-mique de Maxwell en donnant simplement à son paramètre arbitraire k la valeur particulière o.
- 1 Nous verrons que quelques-uns des résultats de Maxwell s'obtiendraient effectivement en donnant à k cette valeur o, mais la condition h = o n’est pas suffisante pour retrouver l’électrodynamique de Maxwell. Helmholtz le fait d’ailleurs remarquer expressément non pas dans son premier mémoire : Ueber die Geseçte der Inconstanten elektrischen Strœme in hœrperlich ausgedebnten Leitern, mais seulement à la fin de son second mémoire : Ueber die Bewegungsgleicbungen der Elehtricitcet jür rubende leitende Kœrper (1). La condition k = o, ainsi que l’a mis en évidence M. Poincaré, n'est même pas nécessaire, et l'électrodynamique de Maxwell, qui ne rentre dans celle de Helmholtz que comme un « cas limite », s’en déduit d'une façon toute différente.
- Une des difficultés que présente l’étude de ces travaux est la différence des notations. Au vecteur dont Helmholtz représente les composantes par U, V, W, correspond celui que Maxwell désigne par F, G, H, mais ils ne sont pas identiques.
- Remarquons d'abord que les signes de ces quantités sont différents en apparence. Helmholtz
- (!) Helmholtz. IVissenscbaftlicbe Abhandlungen, t. I, p. 540, 543, 549, 557 et aussi 626.
- écrit le potentiel électrodynamique mutuel de deux courants
- — A * *1 J J --—p1--dsdsf. (1)
- Maxwell l’écrit :
- . ..,/•/* cos (ds, ds') ... . .
- + 11 'J J —------ds ds'. (a)
- La différence des signes vient de ce que, pour Helmholtz une force est comptée comme négative quand elle est attractive ; pour cos (ds, ds') = 1, c'est-à-dire pour des courants parallèles de même sens, le potentiel est négatif, la composante de la force suivant la droite de jonction l’est aussi, et dans ce cas on sait qu’il y a attraction. Au contraire, pour Maxwell, une force attractive est positive.
- Le coefficient A2 dans l’expression (1) vient Üe ce que Helmholtz emploie les unités électrostatiques; ^ est la vitesse de la lumière. Maxwell
- emploie les unités électromagnétiques.
- Considérons un espace à trois dimensions, parcouru par des courants, et soient u, v, w les composantes du courant en un point. Si <2? est le potentiel électrodynamique de ce système voltaïque, Helmholtz pose, par définition de U, V, W,
- 6 == — A* ISS (U« Ve + Ww) dx dy d{ (*).
- Posons une fois pour toutes ^7 = — A2 T; T sera le potentiel électrodynamique avec les conventions d’unité et de signe de Maxwell.
- Nous avons :
- T =* JJJ (Um + Vî> 4- Wai) dx dy dç. (3)
- Or, Maxwell arrive aussi à la relation :
- T = J J J + Gv + Hw) dx dy dç (*). (4)
- P) Helmholtz. IVissensch. Abhand., t. I, p. 568.— Voyez La Lumière Electrique, t. XXXI II, p. 417.
- P) Dans Maxwell figure un facteur ^ qui ne se trouve pas
- dans Helmholtz, parce que ce dernier considère le potentiel électrodynamique mutuel de deux systèmes distincts : si l’on considère, comme le fait généralement Maxwell, que l’ensemble des systèmes voltaïques ne constitue qu’un système unique, on a le potentiel de ce système par rapport à lui-même, et tous les éléments de l’intégration seraient
- chacun répétés deux fois : il faut donc multiplier par
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- *7
- Quelles diflférencës y a-t-il donc entre les deux vecteurs?
- On peut dire qu'il y en a de deux sortes.
- Si nous avons un circuit linéaire fermé, parcouru par un courant d’intensité i, et placé dans un champ électromagnétique, en remarquant que:
- u dx dy rff = i dx v dx dy dç = i dy ‘ w dx dy dç = i dç
- les équations (3) et (4) deviennent T = tj(\i dx -}- V dy W dp = i f (F dx + G dy + H dp (5)
- On en conclut non pas que U — F=V — G = W — H = 0, mais que (U — F) dx -f- (V — G) dy -f- (W — H) est une différentielle exacte dû:
- u —
- dx
- d S'
- G = V — 5= dy
- H = W-
- d{
- (6)
- Si l'égalité (5) était vraie même pour un contour d’intégration non fermé, l’identité des deux vecteurs serait une conséquence forcée. Mais dans Maxwell il n’y a pas de circuit ouvert; on ne peut donc appliquer l'équation (5) qu’à un circuit fermé, et la fonction arbitraire S reste jusqu’à nouvel ordre indéterminée.
- C’est qu’eri fait Maxwell introduit son vecteur F, G, H, qu’il appelle montent électromagnétique, d’une façon un peu différente de la manière dont Helmholtz a introduit le vecteur U, V, W.
- F est pour lui « l’impulsion totale tendant à déplacer l’électricité dans la direction O#, qui est engendrée par l’éloignement des aimants ou des courants qu’on retire du champ (*) ». F est l’intégrale par rapport au temps, changée de signe, de la composante suivant Ox de la force électromotrice :
- L’intégrale
- J (F dx -|- G dy + H dp
- étendue à tous les éléments d’un circuit fermé représente le moment électromagnétique total de ce circuit, ou le flux d’induction magnétique qui le traverse ; ce flux d’induction à travers l’élément dy d% est
- (dU dG\ , ,
- il est encore, par définition de l’induction magnétique, a dy d^ \ d’où
- ^ rfH _ rfG d y dp
- (8)
- et deux autres équations analogues. De là le nom de potentiel vecteur de l’induction magnétique donné à F, G, H.
- Pour achever de déterminer F, G, H, Maxwell pose : . :
- , dF dG d\\
- J dÿ + df = A*
- et
- F'= F
- ii
- dx’
- G'= G
- ii
- dy’
- H' = H — il.
- dx
- Les fonctions F’, G', H’ sont définies par les équations (8), auxquelles elles satisfont, et par, l’équation :
- rfF dG' dW dx dy d%
- Ce sont des fonctions uniformes qui s’annulent à l’infini : elles sont donc complètement déterminées. , :j
- Si l’on rapproche des équations (7) les équations des courants
- il
- dy
- d$
- etc- :
- on arrive aux équations
- A* F' = — 4 t. u ;
- d’où :
- (9)
- •F' =///“ dx dy dG
- G' = fff ldxdy dp _ —
- H’ =fff™dx dy d{.
- La fonction 1 ne jouant aucun rôle, dans les
- t1) A dynamical tbeoiy of the electromagnetic field (Scien-tific papers, p. 555).
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 18
- phénomènes observables, on peut, dit Maxwell, la supposer nulle^); alors F=F'; G=G', H=H', et les composantes du potentiel vecteur se trouvent ainsi complètement déterminées.
- Définies de la sorte, les composantes F, G» H, différent des composantes U, V, W de HelmKoltz, et ne se ramènent pas aux expressions données par Helmholtz en faisant h = o. On a, en effet (équations i d) (2),
- U =
- l — h cflV 2 d x
- + ISS 7 dx dyd<<
- ¥ étant
- ///(»
- dr dr dx V dy
- + w <—^j dx dy dç.
- Si l’on avait pris la théorie de Helmholtz pour point de départ, on aurait donc été conduit à prendre pour valeur de la fonction 2
- s
- — 'ï’J
- comme l’a été le vecteur a\ b, c\ on a, quel que soit S,
- a!W d\_dH dG dy dç dy d ç ’
- Mais il existe entre les vecteurs F, G, H et U, V, W une autre différence plus importante.
- L’expression (3) du potentiel électrodynamique donnée par Helmholtz n’est valable que pour un milieu dans lequel il ne se produit pas de polarisation magnétique. Dans un milieu de perméabilité J*, l’expression du potentiel doit être multipliée par [/..
- Au contraire, l’expression (4) de Maxwell convient encore aux milieux magnétiques; seulement F, G, H sont dans ce milieu |* fois plus grand qu’ils ne seraient dans le vide ; cela se conçoit, si l’on part de la définition que Maxwell donne de ce vecteur. / F dx + F dy -f- H d w représente le flux d’induction magnétique qui traverse le circuit fermé le long duquel est faite 'l’intégration ; et l’on en déduit, comme nous l’avons vu.
- mais en fait, je le répète, Maxwell a supposé £ = o, et, dans cette hypothèse, les expressions de F, G, H ne coïncident pas en général avec celles de U, V, W. La coïncidence serait rétablie en supposant ^ = o, ce qui a lieu quand tous les courants sont fermés, comme on peut aisément le vérifier : on a en effet
- du d-ô du)
- dx dy d ç — °
- et
- ///(“ r+• %+* * 20 * " *
- —f
- Mais la coïncidence est alors rétablie, quel que soit h ; et si cette condition de fermer tous les courants n’est pas remplie, elle n’est rétablie par aucune valeur de k.
- Quoi qu’il en soit, la fonction 2 n’intervient pas dans l’expression du vecteur déduit de F, G, H,
- (i) Maxwell, Electricité et Magnétisme, trad.'ranç.,t. Il, 290-91, § 616.
- (*) Helmholtz, toc. citp. 569. — Lumière Electrique, t. XXXIII, p* 419.
- a = y, a —
- dH _ dG dy d f ’
- A la vérité, Maxwell passe un peu rapidement sur ce point. Il n’insiste pas suffisamment sur ce qu'il suppose en admettant que son «moment électromagnétique » correspond au flux d’induction, et non pas au flux de force, et M. Poincaré a insisté sur ce point dans son cours. Mais il n’en est pas moins vrai qu’çn passant du vide à un milieu magnétique, F se trouve multiplié par ja, tandis que U reste le même.
- La relation entre ces deux vecteurs dans un milieu quelconque peut donc s’exprimer en définitive par
- U = F + V = G +
- dX dx’ dV dy’
- IiW = H
- . d S r dfl
- (10)
- Après avoir posé ces préliminaires indispensables pour pouvoir écrire correctement les équations de l’un des deux savants avec les notations de l’autre, abordons le point capital, les équations fondamentales d’où l’on déduit les vitesses de propagation des ondes électromagnétiques.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- >9
- Considérons les équations (19*) et (19/) de Helmholtz (’) :
- E
- E
- 5
- £
- dp dx "
- du
- dy
- d<p
- ’W
- X
- 8 =
- H:
- e
- •A*
- dU dt
- fi+x'
- t \d x d x)
- .A» ™ + A± A dt + * dt
- dt^ dt\dx dy) dx ~ V d{ dx J
- + Zi
- AjW d ü\
- ' \ dx d7 )
- E = __J. A
- ^ T V rff ,
- dç^ \dy dx)
- 00
- (12)
- Dans ces équations, applicables à un milieu susceptible à la fois de polarisation diélectrique et de polarisation magnétique,
- ?, 7i, Ç représente la polarisation diélectrique; s un coefficient qu’on peut appeler susceptibilité électrique, et qui est le rapport de la polarisation à la force électromotrice P, Q, R;
- 5 = £ P, ij = £ Q, ï = e R;
- <p le potentiel électrostatique ;
- Xj, Yj, Zj la résultante des forces électromotrices extérieures d’origine thermo-électrique, chimique, etc.;
- X, p, v, la polarisation magnétique (2);
- 0 la susceptibilité magnétique
- £ le potentiel magnétique ; apyla force magnétique extérieure;
- L, M, N des quantités qui jouent par rapport aux composantes de la polarisation magnétique le rôle que jouent U, V, W par rapport aux composantes du courant.
- L = f J j\dx dy d{,
- M = f J dx dy
- N = / JJ }. dx dy d{.
- Voici comment sont établies les équations (il) et (12).
- Helmholtz calcule séparément la composante; de la force électromotrice due à l’induction élec-j
- (') Helmholtz, toc. cit., p. 619. — Lumière Electrique, p. 504, (I et II).
- (*) Nous gardons la notation X, 1*, v. Il ne saurait y avoir de confusion avec la perméabilité magnétique (/. = 1 +4110; nous appellerons désormais cette perméabilité \y'.
- trodynamique excelle qui est due à l’induction
- d V
- électromagnétique. La première est A2 —r— ; la se-c„„d
- Si, en effet, p., v varient dans un élément de volume dx dy d%, la force d’induction qui en résulte est, suivant o x,
- “ A â [v |i ~ ^ (7)]
- et pour la force d’induction résultant de la variation de X, p, v, il faut intégrer cette expression et étendre l’intégration à toute la partie de l’espace où se trouvent des corps aimantés, ou, ce qui revient au même, à l’espace entier, puisque là où il n’y a pas aimantation, à = p= v = o.
- Ecrivons cette équation (11) dans les notations de Maxwell.
- D’abord, en unités électromagnétiques, les facteurs A2, A disparaissent de l’équation, à condition de supposer la force électrique totale P, Q, R, le potentiel électrostatique <p et la force électromotrice extérieure X, Y, Z exprimés en unités électromagnétiques :
- p
- dp _ rfU , £ (dN _ dM\ dx dt dt [d y d{ ) ' 1
- (11')
- Pour Maxwell, F, G, H est le potentiel vecteur de l’induction électromagnétique totale, comprenant à la fois l’induction due aux aimants et l'induction due aux courants.
- Or il est aisé de voir qu’ici
- rfN_£M U+dy di
- = -(.+4*6)U+^=-VU+fe-
- = — F +
- d'Z 1 dx *
- S, étant une fonction des coordonnées, égale à 2' — 2, qui disparaîtra des équations finales.
- En effet, on a, d’après les équations (12) écrites en unités électromagnétiques :
- . _ [dV dW d-A . f f dy dx) ’
- L -///; fff7 (37-7?)J<
- f-f
- •///' t4’u - 4 (33+%+lifjY-'i jt
- ASU
- Jf'f-dxdyd{=0 J j'J-y-dx dy d(
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Or
- fff^~rdxdvd< = ffy dx dv dî=
- — 4 7c U.
- Donc
- rfN dtA dy dç
- „ , d S'
- -4"eU + ^
- et deux équations analogues, où interviennent les dérivées de la même fonction U'.
- L’équation (n) est donc, en définitive, pour Maxwell :
- p
- d <f dF d* 2i Y dx dt + dx dt + 1
- (il")
- d 2
- C'est, à part cette fonction ~ qui ne joue aucun rôle, l’équation de la force électromotrice que donne Maxwell^).
- Passons aux équations (12).
- Helmholtz les a écrites en observant que la composante suivant O# de la force électromagnétique due à un courant u, v, w circulant dins l’éléfnent de volume dx dy d% est
- [+*T{7-wTy(7)] dxJy^
- et en faisant ensuite l’intégration dans tout l’espace.
- Les équations de la force magnétique dans Maxwell sont identiques à ces équations(i2). Elles s’écrivent en effet :
- et le premier membre renferme l’induction magnétique, c’est-à-dire la force multipliée par tu/; le second, le vecteur F, G, H, c’est-à-dire U, V, W multiplié par p.' (2).
- Les systèmes d’équations (11) et (12) permettent de démontrer l’existence de vitesses de propagation des ondes électromagnétiques, et de déterminer ces vitesses, à la condition d’y adjoindre l’équation qui sert à définir U :
- u =
- h- dw
- dx
- SSÈr
- dx dy dç.
- 03)
- tb Scieniific papers, § 63, p. 558. Voy. aussi l’exposé Je la théorie électromagnétique donné par M. Raveau dans la Lumière Electrique du 21 février, t. XXXIX, p. 358.
- (5) Il y a, il est vrai, entré l'équation (12') et l’équation (12) une différence de signe. Elle tient à une différence de convention sur la disposition du trièdre des coordonnées.
- L’équation correspondante de Maxwell est
- dx dy dç. (iÿ)
- Les systèmes d'équations (11), (12) et (13) sont, au fond, les mêmes — malgré une différence d’aspect qui peut dérouter au premier abord — que les systèmes (11'), (12’) et (13'). Or, nous allons le voir, on arrive en partant des équations de Helmholtz et de celles de Maxwell à des résultats différents relativement aux vitesses de propagation.
- C’est que les deux savants définissent d’une manière différente le courant dans les diélectriques, et toute la différence est là. Pour Helmholtz, le courant est la dérivée par rapport au temps de la polarisation :
- La constante diélectrique ou perméabilité diélectrique K est égale à
- K, + 4 * 1
- K0 étant le pouvoir diélectrique du vide égal à 1 en mesure électrostatique, à en mesure électromagnétique (e est ici, comme toutes les autres grandeurs, supposé exprimé en unités électromagnétiques).
- K — K. dP
- 4 TC dt
- Pour Maxwell, le courant est la variation du déplacement, et ce déplacement, tout en étant conçu comme correspondant à un état de polarisation du diélectrique, est une quantité différente de la polarisation diélectrique de Helmholtz (*). Le déplacement f, g, h est défini par
- /= — P,
- J 4 TC ’
- K ^
- h = — R ,
- 4TC
- et le courant, défini par les conditions
- _ df U dt•
- dg dt’
- dh
- dt'
- (') La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 352.
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-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- a pour composantes :
- K d P
- U = — —rrt
- 4 m dt *
- v =
- w =
- JC dQ 4k d/ ’
- A d R
- 4k dt ’
- Entre une théorie qui prend pour point de départ
- u = — ^ et une autre qui pose u = ,
- Ait dt 4k dt
- il est évident qu'il ne saurait y avoir accord tant que Ko, comme dans les idées ordinaires, est supposé essentiellement différent de zéro.
- Opérons le vecteur qui figure au premier membre des équations (u) par Vy, c’est-à-dire diflfé-rentions par rapport à y la composante suivant Oç par rapport à ^ la composante suivant O y, et retranchons; et de même pour les autres combinaisons deux à deux des trois équations. Supposons nu lies les forces électromotrices extérieures
- = Zi = 0; il vient :
- dR dQ /1 , N d\ 1 + 4 k 6 dX
- dy df = ] dt~ 0 dt’
- dP dR G+H 1 dX 1 + 4 k 8 du,
- di d X 1 ~dt ~ « d/’
- dQ d P G+4*) , dX i + 4 k 6 dv
- d x d y 1 dt~ 0 ~dt '
- En partant des équations (il") de Maxwell, on serait arrivé au même résultat.
- Opérons ce vecteur des équations (i i ') par S v, c’est-à-dire différentions par rapport à x la composante suivant Ox, de même pour les deux autres, et ajoutons
- rfP dQ + rfR dx ‘ d y ' d {
- — A * <? + k
- d» < dP
- (2) (14 bis)
- Pour Maxwell, cette relation est une identité,
- —x. = 0 en vertu de l’incompressibilité de l’élec-
- dt
- tricité, et l’équation de Poisson
- K A1 9 = — 4 k p,
- jointe à l’équation du flux de force :
- K /ilP , iQ , a!R\
- (1) Équations (21) de Helmholtz, p. 624. — Lumière Electrique, t. XXXIII, p. 506.
- (*) En vertu de l’équàtion (3“) de Helmholtz,
- dU dV dW______________, dy
- dx d y idç dt’
- p. 572.— La Lumière Electrique, t. XXXIII, p. 420.
- montre que le premier membre est égal au second.
- Enfin, opérons encore par V v et par S y le vecteur dy premier membre des équations ( 12) :
- /dv _ du) 1 = di *
- J \dy d{J ' dx dt
- 1 1 dA I _ d* 9
- 0 ' Ut dxj ' dy dt
- ' , M* _ dX\ d» 9
- ë1 \dx dv) a dç dt
- 05)
- Ce sont, à part les termes contenant les déri-
- d to
- véas de -JL et qui manquent dans Maxwell, les
- équations du courant électrique (sauf encore le changement de signe signalé précédemment).
- En opérant les équations ( 12) par S y, on a :
- d g dp dx dy
- o.
- Jusqu’ici nous avons pu ne pas distinguer entre la convention de Helmholtz et celle de Maxwell sur la valeur du courant dans le diélectrique.
- Voyons ce que deviennent les équations dans les deux cas.
- Pour Maxwell
- j< dP.
- 4 k dt ’
- en faisant abstraction de y, qui n’intervient point, X = ea; les équations (14) et (15) prennent alors la forme symétrique
- dR d Q dix
- dy dî * d t
- dP dR dp
- dï d x~ * d t
- dQ dP dy
- d x 'dy'"* d.
- =_k A
- dy dl dt’
- d <x dY_ KdQ-
- df dx dt »
- dp dix — K —.
- dx dî dt
- Ce sont les équations qui lient la force magnétique et la force électrique mises sous une forme qui fait ressortir toute la symétrie entre les deux ordres de phénomènes. Dans l’article déjà cité sur la théorie électromagnétique (J), ces équations
- (i) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 357.
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-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 22
- (qui sont les équations (3) et (4)), sont écrites avec des signes contraires : mais ce qui est essentiel, comme l’a fait observer M. Raveau, c’est que les signes de K et de \i! dans les deux systèmes soient différents.
- En éliminant P, Q, R, on trouve :
- K«^ = A‘
- _ . • .. .d'L.dü.dv
- Ces équations, jointes a ; + ^ = °> mon-
- trent que la force magnétique se propagera par
- ondes transversales, dont la vitesse est -7=== •
- v K j*
- dans le système électromagnétique, K = -^pour
- le vide et p/ = 1 ; on retrouve donc bien la vitesse de la lumière.
- Revenons au contraire aux équations de Helm-holtz, et faisons avec X = s P.
- Opérons les équations (15) par V v ’
- d% X d1 X
- A* X = 4 « e (1 + 4 it 6) -jp = 4 it e y!
- d% X d* pi
- A* y. = 4 it e (l + 4 « 8) = 4 « e. (j.' -jjj ;
- (/i* X d^ v
- A*v-4*i(i + 4 * 9) -jjî “ 4 « * V-' -jjT»
- avec
- d X , dji , r/_v
- o.
- Les ondes transversales se propagent ici avec une vitesse égale à
- 1
- 4 n t
- Pour le vide, cette vitesse est
- 7== - v i/KZ+Z^, Vf*. 4* s. V 4 * v
- et comme s0 = o, cette vitesse est infinie.
- Opérons les équations (14) par V A :
- (1 + 4 rc 8) (K„ + 4tc eV\ ^ (!) _
- K. k ) dx\dx~*~ dy dç) *
- O + 4it 9) (K„ + 4« e)^ ^ ldi, <h\ dÇ\ m
- K, i J dy dy "* dç) '
- (1 4- 4^*» (K, + 4 ti e\ d_ r d\ dr\
- K, k ) dç\dx + dÿ dç)‘
- , A* 5 = 4«e (1 + 4 it 0)^5 -h (1
- d*i\ l
- A* ïi = 4 it s (1 -4- 4 tc 0) jjl -(- f 1
- A8 t = 4 " e (> +4*t>57i+(i
- Tandis que dans Maxwell la force électrique obéissait à la même équation que la force magnétique et se propageait de même, on a ici une force électrique obéissant aux mêmes équations que le déplacement d’une particule matérielle dans un corps élastique solide. 11 y a deux vitesses de propagation différentes : l’une pour les ondes transversales, égale comme précédemment à 1
- vy. 4^6*
- l’autre par les ondes longitudinales, égale à
- 4 /K- + 4 rc e . / K________
- V47CS. k. K. V (K — K.) K, h’
- On trouve en particulier que cette vitesse devient infinie si l’on fait k = 0.
- Un des résultats fondamentaux de Maxwell est
- l’absence d’ondes longitudinales. On conçoit que cette condition est essentielle dans la théorie électromagnétique de la lumière. Ce point paraît avoir plus particulièrement frappé M. von Helmholtz, et le fait qu’on retrouve le résultat de Maxwell, c’est-à-dire qu’on se débarrasse de l’onde longitudinale en donnant à k la valeur o, paraît être la raison qui l’a conduit à considérer la théorie de Maxwell comme un cas particulier de la sienne.
- 11 ajouté que les équations de Maxwell, même pour h = o, ne se réduisent aux siennes que « lorsque e et 0 sont infiniment grands (2) ».
- 0) Dans Helmholtz (équation 21 c, p. 625), on a entre parenthèses —O + 4 11 ftH.1. + 4” 0)^ Ici, au lieu de 1 + 471 e,
- K. 4- 4 ïr s .. ï , . .
- on a----^—, ou K. = — j parce que e est exprime en me-
- sure électromagnétique.
- (s) Helmholtz; p. 626.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLÈCtRlCITE
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- En effet, on peut voir que dans Helmholtz la vitesse des ondes transversales est plus grande en général que dans la théorie de Maxwell; dans le vide elle deviendrait infinie; il en est ainsi tant que e, susceptibilité diélectrique du milieu, est un nombre fini ; et il faut faire e infini pour retrouver
- la valeur -7==,. En revanche, 6 ne joue aucun rôle, vK(*
- et il ne paraît y avoir aucune raison pour le faire infini.
- Dans Helmholtz, en effet, et c'est là le point capital, les résultats auxquels on arrive ne sont pas symétriques par rapport à l’électricité et au magnétisme. Au lieu de qui intervient seul, à l’exclusion de 4*0, la quantité K n’intervient pas seule; une autre joue un rôle; c'est 4ns = K — 1 si on est dans le système électrostatique, *
- = K — dans le système électromagnétique, et
- plus généralement = K — K0, K0 étant, dans le système d’unités choisi, le pouvoir diélectrique du milieu qui est supposé impolarisable.
- Le milieu impolarisable est le vide dans les idées ordinaires; dans'les idées de. Maxwell, au contraire, le vide lui-même est susceptible de polarisation diélectrique comme de polarisation magnétique ; et si l’on veut faire rentrer la théorie de Maxwell dans celle de Helmholtz, il faudra admettre que ce n’est pas le vide qui est impolarisable, mais qu’il existe un milieu impolarisable idéal demi le pouvoir diélectrique K0 est infiniment petit.
- Mais si on maintient pour K0 le pouvoir diélectrique du vide, on voit qu’il y a une différence profonde entre l'électrodynamique de Maxwell et celle de Helrqhoîtz, différence qui se traduit par la symétrie d’un côté et l’absence de symétrie de l’autre dans les équations différentielles qui lient la,force électrique à la force magnétique; et il ne suffit pas de faire k = 0 pour passer de la théorie de Helmholtx à celle de Maxwell.
- C’est ce point qui a été mis en lumière par M. Poincaré dans son cours sur « la théorie de Helmholtz et les expériences de Hertz», lia montré de plus à quelles conditions on peut considérer la théorie de Maxwell comme un cas limite (plutôt que comme un cas particuliei) de celle de Helmholtz, et comment le principe de l’unité de la force électrique, énoncé par Hertz, revient à attribuer à K0, pouvoir diélectrique du milieu supposé par définition impolarisable, une valeur
- infiniment petite. Nous nous proposons de revenir sur cette question dans.un prochain article.
- En résumé, Helmholtz donne une expression du potentiel de l'action mutuelle de deux éléments de courant; Maxwell ne considère’[point d’action élémentaire, parce que pour lui tous les courants sont fermés. Cette condition d’avoir toujours des courants fermés s’exprime par
- du dv dw , dx dy d{ = 0
- et comme on a toujours pour un fluide quelconque
- du dj) dw dp
- dx dy ~d~7 d~t = °’
- il s’ensuit que
- d p d t
- ce qui revient à dire que l’électricité est incompressible.
- Cela explique pourquoi toutes les dérivées par rapport au temps du potentiel électrostatique
- ’-/// r**"'
- disparaissent dans Maxwell.
- Les trois systèmes d’équations fondamentaux (11), (12) et (13) de Helmholtz reviennent au même, malgré quelques différences superficielles, que les systèmes d’équations correspondants ( 11 "), (12') et (13') de Maxwell, et l’on en déduit les mêmes conséquences relatives aux vitesses de propagation si l’on fait la même hypothèse sur l’expression du courant dans le diélectrique.
- La différence essentielle entre les deux théories, entre ce que Hertz appelle « l’électrodynamique ancienne » et l’électrodynamique de Maxwell, est en définitive que dans l’une le courant est la variation de la polarisation diélectrique, dans l'autre il est la variation du déplacement.
- Et si l’on prend avec Maxwell la variation du déplacement pour valeur du courant, le h de Helmholtz disparaît de lui-même des équations.
- On ne peut donc faire rentrer la théorie de Maxwell dans celle de Helmholtz par des considérations ou par des hypothèses particulières qui soient purement électrodynamiques. Il faudra avoir recours à des considérations électrostatiques,
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- se demander quelle est la nature dé la polarisation d'un diélectrique dans les idées anciennes et dans les idées de Maxwell, et voir si l’on peut faire rentrer l’électrostatique de Maxwell dans l’électrostatique ancienne. Si on y réussit, on aura du même coup concilié deux théories électrodynamiques qui n’ont entre elles, comme nous l’avons montré, qu’une différence d’ordre électrostatique.
- Bernard Brunhes.
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS
- ÉLECTRIQUES (*).
- Le système de traction électrique récemment proposé par MM. IValker et Immish se distingue en ce qu’il s’applique tout particulièrement aux tramways à câbles. Au lieu de faire circuler indéfiniment ce câble cc (fig. i et 2), on l’immobilise, et le locomoteur se remorque ou se toue sur lui par la prisé d’une poulie à mâchoires A, mue par la dynamo B. Le câble est renvoyé sur la poulie A par deux galets guides et tendeurs DE, et le véhicule l’aborde par dès galets F G, qui facilitent le passage en courbes. On gagne évidemment ainsi la force perdue par les résistances du câble mobile, et l’on évite l’usure de ce mouvement, mais on perd par la transmission électrique, l’usure et les frottements du passage du câble en D A E : a priori, le système ne paraît pas évidemment avantageux. Les poulies à mâchoires, très usitées dans les tractions minières et pour les charrues à vapeur, n’ont pas la réputation de ménager leurs câbles, et elles s’usent elles-mêmes assez vite, bien que marchant à de faibles vitesses et en n’attaquant le câble que par des courbes de grand rayon. MM. Walker et Immish font remarquer que l’on pourrait constituer la poulie A par deux disques pourvus d’électro-aimants les faisant s’attirer sur le câble; mais cela ne semble pas une simplification des mâchoires mécaniques ordinairement employées pour ce genre de poulies.
- L’armature des dynamos à marche lente de M. Hophinson attaque directement l’essieu du locomoteur. Les figures 3 et 4 indiquent comment deux de ces dynamos, à quatre pôles cccc, sont
- (i) La Lumière Electrique, 13 décembre 1890.-
- groupées sous le locomoteur avec un inducteur intermédiaire commun C. Le tout forme un ensemble très compact enfilé sur les essieux par des étoiles en bronze D d, et suspendu au locomoteur par des ressorts d.
- Les figures > et 6 représentent le détail d’un truck à trois trains articulés de Robinson. Nos lecteurs savent que ces trucks sont assez fréquem-
- Fig. 1 et 2. — Walker et Immisch (1890). Tramway électrique à câbles.
- ment employés aux Etats-Unis (*). Chacun des bogies extrêmes est articulé comme en g (fig. 6) à la traverse t du bogie médian, de manière qu’il puisse, à la fois, tourner autour de cette articulation et y glisser d’un certain jeu, et la
- Fig. 4. — Hopkinson. Vue par bout.
- caisse du locomoteur tourner autour des pivots centraux c et c' des bogies extrêmes. L’essieu du milieu ne peut pas tourner; il n’a qu’un jeu latéral, et les deux essieux extrêmes ont leurs barres a'b' conjuguées par une bielle i2, articulée en h2h3, au droit des pivots cd des bogies extrêmes. Il résulte de cette disposition que les essieux extrê-
- •' ('; La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 365.
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- mes sont toujours également inclinés sur l'essieu médian qui les fait pivoter quand il joue, c’est-à-dire qu’ils s’inscrivent d’eux-mêmes radialement dans la courbe.
- Les figures 7 et 8 indiquent, avec une légère va-
- riante, comment les dynamos des bogies extrêmes peuvent avoir leur bâti suspendu directement au châssis de ces bogies par des ressorts p2, et à l’essieu par des ressorts c4 : on suit aussi très facilement sur ces figures la commande du train d’en-
- Fig. j. — Hopkinson (1890). Dynamos directes conjuguées, élevaton.
- grenages héliçoidaux qui transmet et réduit sur l'essieu le mouvement de l’armature.
- La figure 5 indique la suspension de h dynamo
- médiane d2 par des articulations à ressorts enfilées sur les tiges de suspension des dynamos extrêmes a2b2 et disposés, comme enp2, par exemple,
- Fig. 5 et 6. — Robinson (189a). Truck aiticulé, vue de côté et vue en dessous.
- (fig. 9) de manière que la dynamo intermédiaire agisse comme une sorte de balanciercompensateur équilibrant en partie les dynamos extrêmes autour de leurs essieux respectifs. L’excédant de ce porte à faux est annulé par la tension de la bielle i2) qui maintient dans la verticale les attaches a' b\ Lorsqu’il n’y a pas de dynamo intermédiaire, c’est la
- barre 13, prolongée et convenablement renforcée, qui constitue autour de l’essieu médian un véritable balancier compensateur soulageant de leurs charges les tiges de suspension, qui ne sont plus
- alors que des axes de pivotement.------
- On remarquera que, grâce à leur isolement et à leur suspension indépendante, les dynamos ne
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- transmettent pas leurs vibrations à la caisse de la voiture : condition essentielle au confort des voyageurs.
- c
- x
- Fig. 7 et 8. — Robinson. Variante, coupe longitudinale et plan.
- La caisse repose sur les bogies par des galets r (fig. 8) qui leur laissent toute liberté.
- Fig. 9. — Robinson. Détail de la suspension de la dynamo ' centrale.
- La transmission par pignons héliçoïdaux est évidemment très douce, mais malheureusement sujette à s’uset rapidement par la poussière desvoies.
- L’arrnature de la dynamo Thomson-Houston représentée par la figure 10 n’attaque pas les essieux
- Fig. 10. — Dynamo Thomson-Houston.
- du locomoteur directement, mais par un pignon en acier de 14 dents, large de 115 mm., en prise
- tj
- Fig. 11. — Van Depoele. Trolly à pivot.
- avec une roue en fonte en deux pièces, de 67 dents, qui réduit dans le rapport de 1 à 4,8 la vitesse de
- Fig. 12. — Van Depoele. Croisement, vue en dessous.
- l’essieu. Ces roues tournent dans un bain d’huile. L’armature, du type Gramme, sectionnée de manière à pouvoir facilement remplacer les bobines brûlées, et parfaitement cerclée contre la force
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- centrifuge, est entièrement protégée par les inducteurs et aussi par une enveloppe en tôle qui garantit leS paliers et les balais contre la poussière, la boue et la neige. Cette enveloppe, facile à enlever, s'est! montrée très efficace â Boston pendant les neiges de cet hiver. Les roues mo-
- Fig. 1^ — Van Depoele. Trolly dentelé.
- trices ont 750 millimètres de diamètre, de sorte .que la dynamo tourne à 548 tours par minute pour
- une vitesse de 16 kilomètres : les parties les plus basses du moteur sont à 100 millimètres dü rail.
- Ces dynamos donnent toute satisfaction sur les tramways du West-End à Boston.
- Le trolly du tramway à conducteur aérien de M. Van Depoele représenté par la figure 11 peut tourner librement autour de son pivot, ce qui permet de le retourner à volonté en abaissant son
- Fig. 14. — Van Depoele. Passage d’ün croisement par le trolly dentelé.
- galet par la corde 8. Le croisement des fils est constitué par une boîte creuse 18, suspendue au droit du croisement correspondant des voies, et disposé de manière que le galet du trolly passe facilement, en suivant le mouvement même du
- Fig. 15. — Croisement Pierce.
- car, du fil principal 3 (fig, 12) au fil de bifurcation 23, et vice versa.
- M. Van Depoele emploie parfois, au lieu de galets à joues plaines, des galets à joues dentelées (fig. 13), à dentelures assez larges pour pouvoir passer facilement d'un câble à l’autre sans appareil de croisement spécial, pourvu que le croisement des câbles soit suffisamment en arrière de celui des voies: le galet étoilé suit alors sur les câbles (fig. 14) l’aiguillage de sa voiture déjà orientée sur
- sa bifurcation. Ce galet est appuyé sous les câbles par un poids à ressort qui évite toute poussée excessive en lui permettant de suivre les dénivellations des câbles avec une pression à peu près invariable.
- Le croisement de voie de Pierre^ estjlisposé (fig. 15) de manière que l’aiguillage du trolly s’opère automatiquement par la poussée de son bandage sur les bras b de l’aiguille a.
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- Ces trollys se font parfois, comme celui de Lieb, (fig. 16) en aluminium, moins résistant, à poids égal, que le cuivre, et surtout que le fer au passage de l’électricité, l.e galet Lieb, employé sur quelques lignes du système Sprague, pèse à peu près un kilo. Son axe en acier tourne dans des portées;en
- Fig. 20. — Trolly Blades (1890).
- gaiac g, graissées par une poche d’huilep. Le courant passe du galet au locomoteur par des rondelles qu’appuient sur lui les ressorts R. Quant
- Fig. 21. — Suspension Lieb à serrage automat:que.
- au bras de ce poteau, il est librement suspendu par quatre chaînes attachées (fig. 17) aux extrémités de deux ressorts fixés au plateau P du ciel de la voiture. Le principal avantage de cette disposition est de permettre de coucher le bras sur la voiture sans grand effort et sans risque de fausser les ressorts, qui ne fléchissent que très peu à partir d’une certaine inclinaison du bras, à peu près
- médiane entre sa position normale et l’horizontale.
- Le trolly de MM. A. et M. Anderson, très usité aux Etats-Unis, a son bras maintenu parallèler ment à la voie par huit ressorts R (fig.. 18) et perpendiculairement à la voie par deux ressorts trans-
- Fig. 22. — Suspensions Pierce et Sharp (1890).
- versaux R'. La tension de ces ressorts se règle facilement par des écrous. Le bras du trolly est constitué (fig. 19) par un tube d’acier en trois sections, de diamètres croissant de 25 millimètres à la
- Fig. 23. — Suspension-raccord Short (1889).
- partie supérieure, à 40 millimètres au bas. La roue H porte un bandage de contact séparé G, maintenu entre ses deux flasques C et D serrées par leur filetage. L’axe en acier F est enveloppé d’une gaîne de cuir isolante E. Le courant est amené au locomoteur par un ressort frottant légèrement sur les flasques du galet. La monture ajourée et conique du galet est disposée de façon à ne pas se prendre dans les fils en cas de déraillement du galet.
- Le bras B du trolly de M. Blades repose sur son socle A (fig. 20) par une portée sphérique d D
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- maintenu par une embase d'dz. Les ressorts latéraux G G appuient le bras et le maintiennent par la traverse / montée sur l’écrou de réglage //'.
- La suspension des fils ou câbles des tramways aériens a donné lieu à quelques dispositions intéressantes, parmi lesquelles nous signalerons l’appareil de M. Lieb, consistant (fig. 21) en une sorte de grip dont les mâchoires sont serrées par la tension même du fil. Les attaches de MM. Pierce et Sharp (fig. 22) enveloppent au contraire entièrement le fil dans une gaînç en fer ou en acier flexible, serrée par deux vis ou par une frette centrale.
- L’attache de la Short Electric Railway C° a (fig. 23) pour objet de relier les extrémités de deux fils cc recourbées et encastrées comme en D D' E dans une pièce de fonte ou d’acier A A', dont le prolongement recouvre et guide les fils comme en B.
- Gustave Richard.
- (A suivre.)
- LES POSTES DE COMMANDE
- DU BLOCK-SYSTÈME
- DES GARES DE CHEMINS DE FER
- Le bloquage de l’entrée des gares de chemins de fer par l’emploi de clefs d’adhésion a déjà été décrit (*). Ce système, imaginé par R. Ulbricht, inspecteur général des chemins de fer saxons, permet à la personne dirigeant le trafic d’une gare importante de transmettre d’un endroit de la gare à l’employé desservant les block-signaux la permission ou l’ordre de rendre libre telle ou telle voie. Ce système a été employé avec le plus grand succès ; les erreurs dans l’émission des signaux se trouvent exclues.
- H. Hattemer, inspecteur des télégraphes à Berlin, a indiqué une disposition poursuivant le même but. Elle a déjà été introduite dans quatre gares dans le département de la direction des chemins de fer à Berlin sous le nom d e postes de commande du block- système. Elle est basée sur le même principe que la précédente, mais se trouve
- un pèu simplifiée. VOrgane des chemins de fer (!) contient une description de ce système écrite par M. L. Kohlfürst, à laquelle nous empruntons les indications qui suivent.
- Le choix de remplacement des postes de commande dans les gares est subordonné aux conditions locales. Chaque poste reçoit autant de commutateurs qu’il y a de voies d’arrivée bloquées.
- Ces commutateurs sont contenus dans une armoire en tôle, dont la porte est fermée à clef et plombée, pour empêcher toute ingérence étrangère. La figure 1 représente cette armoire pour trois arrivées, donc avec trois commutateurs
- Fig. 1
- Ui, U*, U3. A la partie supérieure se trouve la sonnerie S, à la partie inférieure le bouton d’appel D. Les commutateurs affectent la forme d’une serrure. Chacun d’eux contient un bras de con-tactj dont l’axe est relié par une ligne spéciale avec le signal de sa voie d’arrivée. A l’ordinaire, ce bras repose sur un support isolé. La ligne est donc interrompue en cet endroit, et il est impossible d’envoyer les courants qui doivent libérer la voie correspondante. Le circuit ne peut être fermé que par la personne qui possède une clef adaptée au trou / du commutateur U. En tournant cette clef dans la serrure, on met le bras en contact avec une pièce métallique et on ferme le circuit dans ce commutateur.
- Sur l’axe du bras de contact, et derrière un
- (*) L'Organe dés chemins de fer, t. XXVII, p. 183.
- (!) La Lumière Electrique, t. XXVI’ , 377 et 431.
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- regard Q, est un .disque peint en rouge ; tant que le bras de contact est au repos et la ligne interrompue, le regard est rouge, et dans la position de travail du contact il est blanc.
- Si le service extérieur de la gare est confié à un seul employé; il n’existe qu’une seule clef pour toutes les serrures de commutation. Mais lorsque le réseau; est partagé entre deux employés/les commutateurs sont munis de serrures différentes et les deux clefs ne peuvent être remplacées l’une par l’autre.
- Un semblable commutateur est installé au bureau télégraphique pour toutes les voies d’un des services ; l'employé qui doit ouvrir l’accès
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- Fig. 3
- d’une voie peut donc le faire sans quitter le bureau.
- La figure i représente le montage d’un block B dans un appareil Siemens et Halske (x) et ses communications avec le commutateur Uj du bureau de service, et avec le commutateur U2 du poste de commande N.
- La ligne Lt vient du signal de fermeture placé à l’entrée de la gare ; elle aboutit au bouton d’appel Dlf dont le contact de travail est relié à la lame fx du magnéto-inducteur J de sorte qu’en pressant sur le bouton on envoie des courants redressés dans la ligne L^ Ces courants vont au block du signal placé correspondant à l’entrée par le bouton d’appel, le block électro-aimant et la sonnerie
- à la terre, et reviennent par Ti, d et e à la lame F de l’inducteur.
- Le montage du block au bureau contient trois leviers de contact b, e et i, qui touchent, au repos, les contacts supérieurs a, d et h. Pour l’émission des courants alternatifs de l’inducteur J on doit abaisser le bouton (G dans la figure 3 de la page 380 t. XXVI11), qui fait appuyer les trois leviers b, e et i sur leurs contacts inférieurs c.getq.
- Dans le montage du block de fermeture il n’y a qu’un levier de contact, dont i’axe est en communication avec la ligne Li par l’électro-aimant et le bouton d’appel, et dont le contact de repos est à la terre par la sonnerie d’appel, et enfin dont le contact de travail est relié à la lame f2 par laquelle sont émis les courants alternatifs de l'inducteur local. Lorsqu’on presse là-bas sur le bouton d’appel, l’inducteur envoie des courants redressés dans. L,, courants qui se rendent au bureau par Dl Mj, b et a, la sonnerie Sj à la terre T*, et retournent à l’inducteur. Mais en abaissant le bouton agissant sur le levier de contact, les courants alternatifs de l’inducteur passent par l’élec-tro-aimant et le bouton d’appel dans la ligne Lx et retrouvent le même passage au block du bureau.
- Mais l’inducteur J du bureau ne peut émettre les courants alternatifs qui ouvrent l’accès de la voie que si l’employé de la gare le permet, c’est-à-dite lorsqu’il établit la communication dans le commutateur Ut ou celui du poste de commande et ferme ainsi le circuit allant de la lame F à la terre ; dans le premier cas, F est relié directement à Tx par e, g, r, ml et nx ; dans le cas où l’on a agi sur le commutateur U2, F est en circuit avec la ligne L2 par e,g,r, q, i, et à la terre T2 par la sonnerie d’appel S2 et le bouton D2.
- Pour donner l’ordre de débloquer une voie, l’employé de la. gare introduit sa clef, au poste de commande N, dans le commutateur U2, dont il ferme ainsi les contacts, ce qui fait en même temps disparaître le disque rouge, qui est remplacé par un disque blanc. Le circuit est donc fermé entre n2 et m2, et la pile p, composée de quelques éléments à électrolyte solide, envoie un courant continu dans le circuit formé par un parleur s, la terre T!àT2, par D2, S2, U2, L2,zet b. L’employé peut donc télégraphier au moyen-du taper D2 un signal de l’alphabet Morse, en même temps que le parleur, frappant sur une planchette mince en sapin, avertit l’employé du bureau.
- (') La Lumière Electrique, t. XXVIII, p. 370.
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- Chaque voie d'arrivée est désignée par une seule lettre Morse qui se trouve inscrite sur le commutateur correspondant.
- L’employé de l’appareil, ayant compris le signal, débloque la voie désignée. Les courants alternatifs envoyés à cet effet partent de /2, se rendent par c, b, Mj et Dlt dans la ligne Lu reviennent du block de fermeture en T2, et retournent par D2, S2, U2, L2, i, q, g, e en F. Donc, comme ces courants traversent la sonnerie S2 du poste de commande N, l’employé en N est assuré de l’exécution de son ordre.
- Mais s’il arrivait que le signal du parleur fût mal compris, il n’en résulterait aucun danger ; le gardien du block ne peut, en effet, envoyer des courants alternatifs s'il presse par erreur sur un bouton non désigné. L’employé en N, n’entendant pas fonctionner sa sonnerie, répéterait donc son ordre.
- ’ Nous avons déjà dit que chaque poste de commande ne comporte qu’une seule sonnerie S2 et un seul bouton D2. Tous les contacts mz appartenant aux différentes voies d’arrivée réunies dans un même service sont donc reliés entré eux, et par S2 et D2 à la terre.
- De même il n’y a qu’une seule pile p et un seul parleur s répondant à tous les postes de commande au bureau télégraphique. Pour tous les appareils compris dans un même service, il n’est besoin que d’un commutateur Ul parce que les contacts g et q de tous ces montages sont reliés par r et le commutateur Uj à la terre T.
- Nous décrirons une deuxième disposition de Hattemer, poursuivant un but analogue : savoir la sûreté des trains pendant l’arrangement de leurs voitures.
- E. Zetzsche.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Accumulateurs et transformateurs, par M. !F. Ross (*).
- Dans l’établissement des stations centrales en Allemagne, la tendance actuelle est à l’emploi
- (i) Conférence faite à l'Association électrotechnique de Berlin, le 30 décembre 1890.
- des accumulateurs. Examinons les conditions de leur application dans la pratique, et si leur emploi sur unp grande échelle peut présenter les avantages qu’on en attend au point de vue du prix de revient.
- Deux facteurs déterminent l’extension qu’il faut donner aux accumulateurs dans les stations centrales; ce sont la durée maxima de l’éclairage et le rendement des accumulateurs.
- Pour déterminer la durée maxima de l'éclairage, on fait le rapport de la quantité d’énergiç consommée dans les 24 heures de la journée ayant la plus forte consommation d’énergie à la quantité fournie pendant l’heure la plus chargée de cette journée ; en d’autres termes, on calcule le nombre d’heures pendant lesquelles il faudrait maintenir le débit horaire maximum pour atteindre la quantité d’énergie totale émise dansja journée la plus active. Ce nombre déterminede poids à donner à la partie mécanique et à la batterie d'accumulateurs de l’installation. j
- Les données statistiques relatives aux stations centrales d’électricité ne sont pas abondantes ;• il; semble donc indiqué de tenir compte de l’expérience fournie par les usines à gaz. La consommation de ggz par les moteurs et le chauffage ne joue actuellement qu’un rôle secondaire et n(ai: pas d’influence sensible sur le facteur en question.
- TABLEAU I '
- jL
- Année Ville Consommation maxima de gaz en 24 heures mèires cubes Consommation maxima . de gaz en 1 heure mètres cubes Durée maxima de l’éclairage en heures Oksrrvutiou
- 1888 Wiesbade. 14 094 1 968 7, 16
- 1888 Innsbruck 4 480 690 6,5
- 1884 Graz I I O^O 1 560 7,07 .
- 1885 Dresde ... 76 100 9 300 8,18
- 1888 Brême.... 36 140 4 100 8,8 •
- 1889 Dusseldorf 3' 9>5 3 974 8,03
- 1885 Berlin.... 587 500 16 800 8,27
- 1888 Leipzig... 75 400 10 140 7,4
- 1889 Cologne.. 83 070 9 420 8,8 sans éclair, public
- 1889 Cologne.. 6q 446 8 487 8,2
- .889 Essen..... 14 700 1 740 *,45
- 1889 Barmen... 36 050 4 500 8,01
- Le tableau 1 contient des données relatives aux usines à gaz d’un certain nombre de villes allemandes, d’importance diverse. Pour montrer que l’éclairage public n’affecte pas beaucoup la durée
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- maxima dé l’éclairage, ce nombre est donné pour Cologne avec et sans éclairage public ; l’importance de là ville est sans influence, comme les deux derniers chiffres le font voir.
- En ce qui concerne les usines d’électricité, les nombres sont assez rares ; ce qui a pu être recueilli est groupé dans le tableau II.
- TABLEAU II
- Année Ville Consommation maxima . en 2i heures ampères-heures § • i « s S ! g s S ? 8 S, ! O S U » B ri> § 2 S w i * -ES,. H * V S ja s B|i -® ^ a * Observations
- 1889 Berlin.... 128 600 12 700 10, 1
- 1889 Berlin.... 86 400 9 800 8,8 moy. de décembre
- 1889 Barmen
- 23 déc.... 5 <50 13» . 6,9 fonction, continu
- 1880 Elberfeld
- 23 déc.... 12 667 2 27O 5,5»
- Hambourg — du soir. .
- 1890 20 déc.... 28 747 3 500 8,2
- Il y a diverses conclusions très instructives à tirer de Ces tableaux, mais ce qui nous importe le
- plus, c’est de faire remarquer que dans un projet d’usine d’éclairage il faut compter sur une durée maxima d’au moins 8 heures, ou mieux de 9 heures, surtout si une grande partie de l’énergie est destinée à alimenter des électromotéurs.
- Une seconde question essentielle dans l’emploi des accumulateurs est celle de leur rendement. La plupart des projets établis dans ces derniers temps se basent sur des nombres variant entre 70 et 80 0/0; il est certainement intéressant d’examiner si de tels rendements peuvent être obtenus dans la pratique.
- La station centrale de Barmen avait procédé dans le courant de l’été 1890 à la reconstruction d’une grande partie de ses accumulateurs. En choisissant deux périodes d’exploitation à débit moyen, on trouve que les rendements relatifs à l’énergie électrique des accumulateurs étaient tombés à 37 0/0 quelques mois avant la reconstruction, et ne dépassaient pas 55,8 0/0 au mois de septembre, c’est-à-dire peu de temps après le renouvellement des plaques.
- Le rendement total de l’installation, comprenant les dynamos et les accumulateurs, était pour ces deux périodes de 66 0/0 et 79 0/0, environ un tiers de l’énergie totale étant fournie par les accumulateurs.
- TABLEAU III. — Station d'accumulateurs de Darmstadt.
- Année Mois Débit des dynamos en ampbres-houros Charge en ampères-heures Décharge en ampères-heures Rendement des ampères-heures en 0/0 Observations
- 1889 janvier 27 844 '7 935 60,6
- — février 18 374 11 826 64,3
- — mars 21 575 12 336 57.3
- — avril 26 331 11 951 45,4
- — mai 35 086 7 632 21,7
- — juin-- i 855 4 454 37,6
- — juillet' 4 465 2 333 52,3
- août 13 609 3 956 29,1 Le 24 août, achèvement de la reconstruction
- — septembre 25 393 13 243 52,1 de la batterie.
- octobre 2; 617 13 530 57,3
- novembre 143 OOO 24 389 19 O48 78,1
- — décembre 180 000 31 403 23 560 lb,0
- 1890 janvier 137 OCX) 27 912 21 173 75,8
- février 101 000 21 223 16 508 77,7
- — mars 99 000 21 327 16 807 78,8
- — avril 90 000 i9 612 16 034 81,7
- — mai 35 000 15 826 12 414 78,3
- — juin 19 000 10 304 8 579 83,2
- — juillet 22 000 10 818 9 «17 84,3
- — août 39 000 13 985 11 364 81,3
- — septembre 95 000 18 249 14 572 78,2
- — octobre 129 000 20 q6i 17 307 82,5
- novembre 196 000 29 448 20 O53 67,6 A partir du 15 novembre, 8 éléments sont
- décembre 30 '43 22 409 74,f hors d’usage.
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- Ces nombres très faibles, faisant supposer de mauvaises conditions d’exploitation, ont conduit M. Ross à examiner les résultats obtenus dans la station centrale de Darmstadt. Les nombres extraits des livres de cette station, et comprenant lés années 1889 et 1890, sont rassemblés dans le tableau III, qui donne les rendements des ampè-teS-héures.
- Par suite de courts circuits à l’intérieur des éléments, le rendement des accumulateurs de cette station était tombé jusqu’au-dessous de 22 0/0, ce qui a abaissé le rendement moyen de l’année 1889 à 53,7 0/0. Au mois d’août de cette année, on dut procéder à la reconstruction de la batterie; à partir de cette époque les rendements étaient beaucoup plus grands, et la moyenne de l’année 1890 est de 77,70/0. Rapportés aux volts-ampères ces rendements sont respectivement de 38,6 0/0 et 55,9 0/0, et seraient encore plus bas, si l’on tenait compte de la perte qui se produit dans les rhéostats de réglage placés dans le circuit.
- Très remarquable est la diminution du rendement dans les deux derniers mois de 1890 ; le rendement de l’énergie n’y est déjà plus que de 47',5 0/0, et cela 15 mois après la reconstruction de la batterie. Pourtant à Darmstadt les conditions de fonctionnement sont favorables aux accumulateurs, ceux-ci ne participant au débit total que pour 12 0/0 environ. La charge peut donc être effectuée selon toutes les règles admises, le temps est mesuré très largement, et il n’y a aucune espèce de surcharge; tandis que la capacité de la batterie est indiquée à 1100 ampères-heures, la plus forte charge, survenue le 20 décembre 1889, ne dépassait pas 919 ampères-heures.
- Nous allons maintenant rechercher jusqu’à quel point les chiffres, encore peu nombreux il est vrai, mais d’une valeur pratique incontestable, que nous venons de citer sont appelés à modifier le calcul des projets de stations centrales devant employer des accumulateurs.
- Ces projets, tels qu’ils sont établis actuellement, comptent avec une durée d’éclairage maxima dé 3,5 à 3 heures seulement, tandis que dans nos calculs nous admettons 8 et.9 heures, pour les raisons indiquées plus haut. II est permis d’admettre que pendant la journée du plus grand* débit total, le fonctionnement est concentré danà le nombre d’heures indiqué précédemment, et que tout le reste du temps peut être employé à la charge des accumulateurs. Ceux-ci se trouvent ainsi favorisés, car on ne tient pas compte de la chute de potentiel inévitable lorsqu’on charge et décharge simultanément.
- Dans aucun de ces projets on ne suppose plus de 22 heures de travail dans 24 heures, et avec1 raison, car il est dans l’intérêt du personnel de pouvoir passer en revue et nettoyer au moins une fois par jour tout le matériel. En prenant donc pour le rendement de la batterie le nombre de 70 0/0, d’une part, et d’autre part en nous rapportant aux résultats de Barmen et Darmstadt,, 50 0/0, nous obtenons pour le rapport possible de de la division du travail entre machines et accumulateurs lesvaleurscontenuesdansletableau IV.
- Ce tableau donne les résultats finaux suivants. En supposant une durée d’éclairage maxima de 8 heures et un rendement de la batterie de 70 0/0, on peut faire supporter 55 0/0 du débit total par les accumulateurs, et 45 0/0 par les machines ; avec 9 heures le rapport est 50 à 60 0/0.
- TABLEAU IV
- Rendement des accumulateurs 70 0/0 Rendement des accumulateurs 50 0/0
- Durée do l'éclairage Temps do chargo Grandeur de l’installation mécanique en 0/0 du travail total
- heures heures Durée du travail d es accumulateurs heures Durée du travail total heures Durée du travail des accumulateurs heures Purée du travail .total heures . de ['Installation mécanique eu 0/0 du truvuil total
- 3,5 OC n/1 • = ,95 16,43 20 0/0 9, =5 .'2,75 . 27,4 ç/o
- 5 7 11,9 io,9 30 OC 3 3,5 37 -
- 8 14 00 <£• 17,8 45 7,o ' >5,« 53 - .
- 9 13 °,i : 18,1 5° 6,5 ^ 35.,5 5»
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- Une municipalité qui veut construire une station de distribution espère certainement pouvoir conserver la production prévue au début pendant un certain nombre d’années; il ne semble donc pas permis, dans la comparaison du système à distribution directe par machines avec le système mixte, d’établir les calculs avec les rendements que donnent les accumulateurs neufs, mais il est recommandable de tenir compte de la diminution notable que peut subir le rendement, et de donner dès le début plus d’importance aux machines.
- La tendance actuelle est de placer les usines d’électricité en dehors de la ville proprement dite et de créer un certain nombre de sous-stations d’accumulateurs, reliées à la centrale par une canalisation de faible section, et par conséquent donnant lieu à une perte de tension assez considérable.
- . Prenons comme exemple la station de Düsseldorf, dont le projet comporte l’alimentation de 20000 lampes. On a admis les pertes suivantes dans la canalisation :
- Perte dans les câbles reliant la station centrale aux stations d'accumulateurs : 30 0/0.
- Perte dans les conducteurs principaux : 15 0/0.
- Perte dans les conducteurs secondaires, à charge maxima : 5 0/0.
- En supposant un débit maximum pendant 8 heures, et prenant pour les accumulateurs les rendements respectifs de 70 et 50 0/0, on obtient, d’après le tableau IV, pour les rendements totaux de l’installation :
- À 70 0/0 ;
- -”-’-00,o*0'”* 70 -««0)0, l„
- A 0/0.
- La partie du courant produit par les dynamos utilisée dans les lampes des consommateurs est :
- 0,70 x 0,85 x 0,95 x °;s35 — 47>2 °/° ho
- 0,70 x 0,85 x 0,95 x 0,765 = 43,3 0/0 II00
- c’est-à-dire que dans les deux cas la moitié de l’énergie totale est perdue en route.
- Si l’installation de Düsseldorf avait étééxécutée
- pour la distribution avec transformateurs, les pertes de
- 3 0/0.dans les conducteurs principaux,
- 5 0/0 dans les transformateurs,
- 5 0/0 dans les conducteurs secondaires eussent donné un rendement de
- 0,97 x 0,95 x 0,95 = 87,5 0/0, III 1
- c’est-à-dire le double du nombre précédent.
- La puissance nécessaire à la station de Düssel-; dorf est d’après ces équations de
- —:--------=—-—— = i 150 cnev.-vapeur 07,70/0
- 20 000 x 55 x 8 7 v u '
- 20 000 x 55 x 8
- ----------,—-— = 1 250
- 0,433 x 736 x 22 '
- 20 000 x 55 0,875 x 730
- i 700 —
- 73.6 IIM
- 100 III,
- toujours en ne tenant pas compte des pertes dans les dynamos.
- La partie mécanique de l’installation peut donc être dans le cas le plus favorable inférieure de 32,3 0/0 à ce qu’elle serait avec distribution directe; mais en se servant des accumulateurs il faut employer
- 1 150 x 22 = 25 300 chevaux-heures,
- tandis qu’avec transformateurs cette énergie ne serait que de
- 1 700 x 8 = 12000 chevaux-heures,
- pour permettre la même consommation.
- Voilà un résultat qui fait plus que compenser les divers avantages des accumulateurs.
- On pourrait, néanmoins, penser que la question du prix de premier établissement soit plus favorable aux accumulateurs. Mais on a acquis la certitude que le prix d’une batterie d’accumulateurs est, en général, supérieur à celui des chaudières, moteurs à vapeur et dynamos, pour la même puissance.
- On peut prendre comme moyenne le prix de 350 marks (440 francs) par cheval pour la partie mécanique, et de 400 .marks (500 francs) pour une batterie d’accumulateurs d’égale production. Il n’y a donc pas à compter sur une économie dans les frais de premier établissement.
- Les partisans des accumulateurs donnent un poids considérable à cette considération, qu’en se
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- servant d’accumulateurs, les machines sont toujours mieux utilisées, puisqu’elles travaillent à pleine charge. Ceci peut être d’une certaine importance quand on admet les grands rendements indiqués dans les projets ; mais en prenant les nombres pratiques cet argument perd toute valeur. D’ailleurs, dans la distribution directe on peut toujours prévoir un certain nombre de petites machines, de façon qu’à tout moment les diverses génératrices soient chargées le plus possible.
- Dans tous les cas, s’il y avait une différence, elle se ferait sentir par une consommation de charbon différente. Or, en prenant les deux usines deBar-men et d’Elberfeld, qui se trouvent à peu près dans les mêmes conditions, mais dont la première se sert d’accumulateurs, la deuxième alimentant directement, on trouve que pour une dépense de i centime de charbon le consommateur recevait en énergie électrique la valeur de
- n,9 centimes à Elberfeld et de 12,45 — à Barmen.
- 11 y avait donc une différence de 5 0/0 en faveur de'Barmen; mais cette différence change tout de suite de signe quand on considère les frais d’entretien que nécessitent les accumulateurs.
- Ces nombres n’ont pas la prétention d’être absolus, mais ils montrent que les avantages des accumulateurs tant prônés se réduisent à très peu de chose dans la pratique. Notre but principal est, du reste, d’attirer l’attention du public sur cette question et d’engager les directeurs des stations centrales à fournir le plus grand nombre de renseignements possible pour mettre en lumière une question donnant lieu aux opinions les plus contradictoires.
- M. Ross se. réserve pour une communication ultérieure de traiter avec plus de développement des avantages considérables que présente l’emploi des transformateurs.
- A. H.
- lies télégraphes et téléphones d’Autriche-Hongrie en 1888.
- Le département de statistique du ministère du commerce austro-hongrois a publié, en 1890 (*),
- (i) Nachrichten iiber Industrie, Handehmd J/erkehr, t,XL.
- la statistique des télégraphes et téléphones autrichiens en 1888. C’est à cette statistique que sont empruntés les renseignements suivants, résumés par le Archiv für Post und Télégraphié.
- A la fin de 1888, la longueur totale des lignes de l’Etat, des chemins de fer et des particuliers était de 40 460 kilomètres, la longueur des conducteurs de 106965 kilomètres. Les télégraphes de l’Etat avaient 26239 kilomètres de lignes et 71 742 kilomètres de conducteurs; les chemins de fer 14079 kilomètres de lignes et 34923 kilomètres de conducteurs; une société de télégraphie particulière avait 742 kilomètres de lignes et 300 kilomètres de conducteurs après le 1e1' mai 1888, une partie de son réseau ayant été cédée à l’Etat à cette date. Parmi les lignes de l'Etat, il y en avait 42,340/0 qui n’avaient qu’un conducteur; 23,84 0/0 avaient deux conducteurs; 11,56 0/0 en avaient trois ; les autres en avaient plus de trois.
- Bureaux télégraphiques. — A la fin de 1888, on avait ouvert 1788 bureaux appartenant à l’Etat, 1724 bureaux appartenant aux chemins de fer, et 19 bureaux particuliers, sciten tout 3531 bureaux de télégraphe. Le 1e1’ mai 1888, la société particulière des télégraphes de Vienne avait cédé à l’administration de l’Etat 75 bureaux et elle en avait fermé 7 autres. Il y avait en moyenne un bureau de télégraphe par 108 kilomètres carrés et 12385 habitants, soit une station de télégraphe par 85 kilomètres carrés et 6271 habitants.
- En ce qui concerne les appareils télégraphiques, il y avait à la fin de 1888, en totalité, 2 632 appareils Morse, 112 appareils Hughes et 2 transmetteurs d’Arlincourt (ces derniers à Bregenz et à Eger).
- Les bureaux de télégraphe des chemins de fer travaillaient avec 2812 appareils Morse, ceux du télégraphe particulier à Vienne avec 33 appareils Morse.
- Les télégrammes payants expédiés en 1888 par les lignes de l’Etat ont atteint en tout, près de 6 millions 1/2 pour l’intérieur (y compris la Hongrie), et pour l’extérieur le nombre de télégrammes internationaux reçus a été de 1 026261 ; le nombre de ceux arrivés a été de 1 136807.
- Comme, en outre, il a passé par l’Autriche 673 443 télégrammes internationaux, que 22860 té-
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- lëgrammes ont été échangés par les lignes télégraphiques des chemins de fer en dehors des bureaux de l’Etat, et qu’il est arrivé 528538 télégrammes de Hongrie, il en résulte que le nombre total des télégrammes payants a été de près de 7 millions 3/4, sur lesquels il y a près de 5 millions pour l’intérieur (y compris les télégrammes de et pour la Hongrie) et 2 millions 3/4 pour les communications avec l’extérieur.
- Le nombre des télégrammes réunis a été de 242 par 1000 habitants.
- Les administrations télégraphiques des chemins de fer ont perçu, en 1888, 111 413 florins ; la société particulière de Vienne a perçu 58708 florins. Quant à l’administration des postes et télégraphes autrichiens, elle a perçu pour télégrammes 4081 300 florins.
- Arrivons aux téléphones.
- En 1888 des réseaux téléphoniques ont été installés à Baden, Vœslau, Wiener-Neustadt et Neunkirchen ; ces réseaux ont été en même temps reliés à ceux de Vienne, de Reichenau et de Brünn. Le conducteur qui a relié les réseaux de Vienne et de Baden a permis, au mois d’août 1888, de rattacher au bureau central de Vienne les bureaux publics de Liesing, de Perchtoldsdorff et de Hal-tenkutgeben.
- Le droit de se servir pendant cinq minutes, dans les bureaux publics, des téléphones du réseau de l’Etat, seul ou relié au réseau privé, coûte à Vienne 20 kreutzers. Pour les réseaux privés, à Vienne, 15 kreutzers; à Prague, à Trieste, à Linz-Urfahr 10 kreutzers. Pour les communications au loin, divers tarifs sont en vigueur; ils sont compris entre 20 kreutzers et 1 florin 1/2 par 5 minutes.
- Le nombre des réseaux téléphoniques était de 28 à la fin de 18S8; 17 appartenaient à l’Etat, 11 à des sociétés particulières, La longueur des lignes téléphoniques était de 798 kilomètres pour le réseau de l’Etat, 1558 kilomètres pour les réseaux particuliers; quant à la longueur des conducteurs, elle était de 2086 et 14743 kilomètres respectivement.
- A la fin de 1888, il y avait 41 bureaux publics, dont 29 se rattachant aux réseaux de l’Etat, et 12 aux réseaux privés. Le nombre des connexions exécutées a été de 35 059 pour les bureaux de l’État et d’environ 6 millions pour les bureaux privés.
- L’Etat a perçu pour ses téléphones 31 915 florins en 1888; les frais d’installation ont été de 41 361 florins, et les frais d’exploitation de 9567 florins. Les administrations de téléphones privés ont perçu 386746 florins; leurs frais d’installation ont été de 454859 florins et leurs frais d’exploita-tion de 232 173 florins.
- C.B.
- Ampèremètres et voltmètres Weston (1890).
- Cet appareil, remarquable par un grand nombre de détails ingénieux, se compose essentiellement (fig. 1 et 2) de deux bobines : l’une fixe A, et l'autre A', mobile dans la première malgré l’antagonisme des ressorts D et G. Le courant, admis par la borne 1 (fig. 9), passe par le fil a, le bras F
- Fig. 1 et 2
- et le ressort D, à la bobine A’, d’où il sort par le ressort E, le bras G, le fil b et la borne 2. L’enroulement fixe A est, au contraire, monté en dérivation entre les bornes 1 et 2. Cette disposition n’est employée que pour les ampèremètres, où la résistance de A est très faible; pour les voltmètres les deux bobines A et Au à fils fins, sont reliés en série aux bornes 1 et 2.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- L’axe de la bobine mobile A' porte (fig. 3, 5 et 7) un disque 3, pourvu de deux taquets 8 et 9, coulissant dans les rainures courbes 6 et 7 d’un le-
- Fig. 3, 4 et 5.
- vier 5, fou sur l’axe de A* et maintenu par une poignée 13. Quand l’appareil est au repos, l’aiguille indicatrice 1 occupe la position D, indiquée en pointillé sur la figure 5 : le disque 3 est arrêté par la butée de ses deux taquets au fond des
- Fig. 6, 7 et 8
- coulisses du levier 5. 11 en résulte que, lors du passage du courant, l’aiguille ne peut tourner de D vers 1 que de l’angle déterminé par l’arc des coulisses du disque 3. Qn déplace ensuite lentement, à la main, l’aiguille 3 dans le sens de la flèche, jusqu’à ce que l’aiguille indicatrice cesse de la suivre et s’arrête ainsi sans battements et
- sans erreur de lancé au degré précis de son échelle correspondant à l'intensité ou au voltage du courant.
- Dans l’appareil représenté par les ligures 6, 7 et 8, le pivot du cadre mobile porte un disque poli 14, sur lequel appuie une rondellede cuivre 15, fixée à l’une des extrémités d’une lame flexible 16, assujettie par son autre bout à un ressort 17. Lorsqu’on presse le bouton 18, le ressort 17a ferme d’abord, par son contact avec le ressort 17, le circuit de l’appareil puis, peu à peu, à mesure que l’on déprime davantage le bouton 18, le frot-
- tement de la rondelle 15 sur le disque 14 diminue de manière à laisser le cadre mobile pivoter sous l’action du courant, mais lentement et sans lancé, jusqu’au point exact de sa graduation, où elle doit ensuite rester fixe pendant le passage du courant, après l’enlèvement complet de la rondelle 15.
- Le dispositif représenté par la figure 9 a pour objet de maintenir la résistance du circuit de l’appareil invariable malgré ses variations de température. Ces variations de température, qui peuvent influencer notablement la résistance des bobines en cuivre A A', sont indiquées par un thermomètre J, dont la bulle est au voisinage de A, et il suffit, pour effectuer la correction de température, de placer l’aiguille du rhéostat 23 sur la touche de ce rhéostat correspondant à la température in-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- diquée par le thèrmomètre : sur la touche 66, par exemple, si le thermomètre marque 6o° Fahrenheit.
- G. R.
- Système de réglage automatique pour des condenseurs & eau, par M. J. Macbride.
- Dans la fabrication du sucre, des extraits tinctoriaux et autres substances où des liquides de faible densité sont concentrés dans le vide, on emploie d’habitude un système dans lequel les condenseurs sont placés à environ 12 mètres de la surface de l’eau.
- Quelquefois on pompe directement l’eau dans le condenseur, mais la meilleure méthode consiste à pomper l'eau dans-un réservoir placé au-dessus du condenseur et à soutirer l’eau du fond du réservoir. On évite ainsi l’introduction dans le condenseur de tout l’air qui se trouve dans les pompes par suite de fuite. Les robinets commandant l’injection se trouvent sous le contrôle d’un ouvrier qui n’apporte pas toujours les soins nécessaires pour fournir la quantité d’eau appropriée à la condensation.
- Comme la quantité de vapeur employée pour l'évaporation est souvent variable, de même que la quantité de liquide, il faut fournir des quantités variables d’eau au condenseur; c’est ce que l’appareil en question cherche à effectuer automatiquement en réalisant ainsi une économie notable, aussi bien dans la dépense de l’eau pour la condensation que dans la chaleur fournie ; on réalise ainsi un vide beaucoup plus uniforme.
- La figure 1 montre le schéma de la disposition et la figure 2 le détail du thermostat ; ce thermostat est placé dans le tuyau de décharge du condenseur et se trouve dans un circuit électrique contenant une pile et un relais comme cela est indiqué sur la figure; ce relais agit sur le circuit principal dans lequel se trouve un électro-aimant commandant la soupape d’arrivée.
- En suivant les communications électriques (fig. 1), on voit que le circuit local est ouvert ou fermé par une augmentation ou une diminution de la température de l’eau de décharge; une augmentation de température ferme le circuit local, ouvre le circuit principal, et augmente l’admission de l’eau, et inversement.
- On a constaté dans la pratique que là température de la. source ne varie pas tout à fait de i° C, et que le dispositif règle complètement les diffé-
- rentes quantités de chaleur passant dans le condenseur, et lorsque l’admission de la vapeur est coupée, l'admission de l’eau dans le condenseur est également coupée.
- Le réglage est obtenu en faisant la course de l’accumulateur très longue et le mouvement du piston très lent, de façon que le piston n’atteigne jamais la fin de sa course dans l’une des directions avant qu’un changement de la température renverse le mouvement. Lorsque l’admission de la vapeur est complètement coupée, le piston atteint la fin de sa course dans une direction et
- Fig. 1
- ferme tout à fait la soupape commandant l’injection. De cette façon, la soupape laisse passer assez d’eau pour permettre la condensation lorsque la vapeur est de nouveau admise. L’appareil peut être- actionné soit par une batterie, soit par le courant d’une dynamo. Un seul élément suffit pour actionner le relais secondaire, et quatre ou six pour actionner le relais principal.
- L’auteur préfère cependant le courant d'une dynamo; le courant nécessaire à une lampe de 16 bougies avec une lampe dans le circuit comme résistance suffit pour actionner la soupape ; l’allumage et l’extinction indiquent que l’appareil fonctionne normalement. —
- Ce dispositif est également applicable â des machines à condensation, et, lorsque l’eau coûte cher, on peut obtenir le maximum de vide avec
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de faibles quantités d'eau. La soupape de l’accumulateur est une tige cylindrique équilibrée, de 3 millimètres de diamètre et ayant une course de 6 millimètres.
- L'auteur n'a éprouvé aucune difficulté à obtenir un vide de 26 pouces avec une température dé
- 1200 F, et il croit que l'augmentation de tempé* rature n'a d’autre limite que la conservation des clapets des soupapes.
- Le thermostat se compose d’un thermomètre à mercure placé dans un tube en laiton ; le réservoir du thermomètre est directement en communica-
- Thermostat.
- Fig. S
- tion avec l’eau. L’emploi du relais est nécessaire, vu l’intensité du courant qui actionne la soupape.
- Notons encore ce qui arriverait lorsque, pour une cause ou une autre, le thermomètre viendrait à casser : le mercure serait poussé dans la partie supérieure du tube et servirait ainsi le circuit local, ce qui ouvrirait toute grande la soupape d’injection : ceci arriverait encore si la dynamo s’arrêtait ou s’il survenait quelque chose à la batterie. En tout cas, l'admission de l’eau dans le
- condenseur évite des accidents provenant d’une augmentation de la température, :
- Cet appareil réalise donc des avantagés assez importants, en réglant d’une manière automatique les proportions convenables entre les quantités de chaleur qui passent dans le condenseur et la quantité d’eau d’injection nécessaire à absorber cette chaleur à une température fixée.
- C. B.
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- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la production magnéto-optique de l’électricité, par le professeur A. Gray (*),
- Dans le numéro d’octobre du Philosophical Magazine, il a été publié une note relatant quelques expériences faites par le Dr Samuel Sheldon sur l’effet magnétique de la rotation du plan de polarisation d’un faisceau lumineux traversant une hélice de fils métalliques (2).
- 11 y a quelques années j’ai fait moi-même des expériences sur ce sujet sans obtenir de résultat, et depuis, a l’Université de Galles, j’ai repris ces travaux sans arriver à mettre en évidence l’effet que je recherchais. Ma manière d’opérer était complètement différente de celle du D1' Sheldon et je suis certain qu’elle n’a échoué que parce que mes appareils étaient insuffisants pour déceler une force magnétique aussi faible que celle qui devait se produire. Mais avant de décrire mes propres expériences, je rappellerai un ou deux des raisonnements du Dr Sheldon.
- Après avoir décrit l’expérience directe de la rotation du plan de polarisation d'un faisceau de lumière sous l’infiuence d’un champ magnétique, il dit : « Puisqu’une différence de potentiel produit dans ces conditions une rotation du plan de polarisation, pourquoi, inversement, une rotation rapide du plan de polarisation ne produirait-elle pas une différence de potentiel aux bornes de la bobine?
- « Une rotation continue du plan de polarisation produirait un courant d’électricité et une oscillation de ce plan un courant alternatif. Les expé-1 riences qui ont été faites justifient cette dernière supposition ».
- Le Dr Sheldon propose alors de produire la « rotation continue » du plan de polarisation en faisant tourner le prisme polariseur, mais il abandonne cette idée à cause de la difficulté de produire et de maintenir une vitesse angulaire suffisamment grande pour obtenir un effet observable et il substitue une oscillation du nicol à la rota-
- C) Philosophical Magazine, t. XXX, p. 494; décembre 1890.
- (’) La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 293, 8 novembre 1890.
- tion continue. Il me semble que cette notion « qu’une rotation continue produirait un courant continu » renferme une erreur qu'il est utile d’examiner.
- Lorsqu’un rayon de lumière polarisée rectiligne-ment est soumis à l’action d’un champ magnétique dont les lignes de force sont parallèles à la direction de propagation du rayon, le plan de polarisation se transforme dans le milieu en une surface héliçoïdale.
- Si le milieu est parfaitement isotrope, cette surface a une torsion uniforme d’un bout à l’autre de la substance à travers laquelle la lumière se propage. Si nous appelons 0 l’angle que fait le plan de polarisation de la lumière incidente avec celui de la lumière émergente, et d l’épaisseur du milieu, 0
- la torsion est Cette torsion est d’autant plus
- grande que l’intensité du champ dans le milieu est plus considérable.
- Considérons maintenant l’expérience inverse proposée par le Dr Sheldon. Au commencement le champ n’existe pas, mais un faisceau de lumière polarisée rectilignement par un nicol passe suivant Taxe d’une hélice dont les extrémités sont constituées de manière à constituer un circuit fermé. Le nicol est alors mis en rotation continue dans un certain sens. Il est évident que le plan de polarisation prendra une torsion dépendant de la vitesse de rotation.
- Si v est la vitesse de la lumière, le temps employé par le faisceau pour traverser le milieu
- sera si w est la vitesse angulaire du prisme polariseur, la torsion produite sera le quotient par l’épaisseur d de l’angle dont a tourné le polariseur
- v
- pendant ce temps, c’est-a-dire —.
- Mais tant que w est constant, cette torsion demeure constante, et c’est comme si la surface tournait d’une seule pièce dans le milieu avec une vitesse angulaire w. Je ne pense pas que ce dernier mouvement puisse donner lieu à un effet magnétique quelconque; il me paraît probable qu’il n’y a production de champ magnétique qu’au moment où la torsion est créée par la mise en marche du nicol, et au moment où elle est annulée par l’arrêt de ce nicol.
- En effet, pour qu’il y ait un courant continu, un flux continu d’induction magnétique à travers la bobine devrait avoir lieu, et un tel flux ne peut
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- être produit que par une augmentation de la torsion de la surface, c’est-à-dire par un accroissement de la vitesse de rotation.
- Par conséquent, ce qu’il est possible d’observer est un courant induit d’un certain sens lorsque le nicol est mis en mouvement et un courant induit de sens inverse lorsqu’on l’arrête; dans l’intervalle, la rotation étant uniforme, le champ reste constant et il n’y a aucun courant.
- Si les idées du D' Sheldon étaient correctes, une rotation continue du nicol produirait dans la bobine ùn champ magnétique d’intensité toujours croissante; par suite un champ magnétique aussi intense qu’on le voudrait pourrait être produit uniquement en maintenant la rotation du nicol pendant un temps suffisamment long. D’autre part, il en résulterait encore la possibilité de modifier le champ magnétique produisant la torsion ;du pl,an de polarisation dans l’expérience directe par une simple rotation de la substance autour d’un axe dirigé parallèlement à la force magnétique.
- Quant aux expériences d’oscillation, il semble possiblequ’ellespermettent d’obtenir l'effet prévu, puisque la torsion du plan de polarisation change de signe à chaque oscillation. Mais dans l’exposé que donne M. Sheldon de ses expériences, il n’est nullement montré que la « friture » qui est produite dans le téléphone par la machine motrice n’était pas confondue avec l’effet magnéto-optique. La précaution à prendre pour s’assurer qu’il n’y avait pas confusion consistait naturellement à placer un écran devant la source lumineuse, tout en maintenant la machine en mouvement et sans modifier ni le circuit ni les autres parties de l’appareil. Si dans ces conditions le son cessait, c’est que l’induction dans le téléphone était bien due au mouvement du faisceau lumineux.
- Mes propres expériences ont été faites pour vérifier l’idée suivante : le passage d’un faisceau de lumière polarisée circulairement suivant l’axe d'un solénoïde placé dans le circuit d’un galvanomètre sensible doit produire, en créant un champ magnétique, un courant d’un certain sens dans le circuit, et l’extinction du faisceau doit produire, en annulant le champ, un courant induit de sen^ contraire.
- Dans ce but j’ai produit un faisceau de lumière polarisé circulairement et j’ai étudié l’effet produit par un écran au moyen duquel on arrêtait ou laissait passer alternativement le faisceau. Comme je
- l’ai dit, dans aucune des deux occasions où il m'a été possible de faire ces expériences, je n’ai pu constater aucun effet résultant du déplacement de l’écran. Mais l’échec était dû, j’en suis certain, à l'absolue insuffisance de mon appareil pour déceler un effet magnétique aussi faible que celui qui doit se produire.
- 11 serait peut-être possible de mettre cet effet en évidence au moyen d’un dispositif plus perfectionné : en employant une bobine aussi puissante et un faisceau lumineux aussi intense que possible, en interceptant et laissant passer la lumière par un écran perforé tournant rapidement, en plaçant dans le circuit de la bobine un téléphone au lieu d’un galvanomètre.
- Mon idée qu’un champ magnétique doit se produire dans les conditions précédentes se trouve confirmée par une recherche du professeur J.-J. Thomson (1). Ce savant a montré qu’un fort faisceau de lumière solaire polarisée circulairement doit produire un champ magnétique d’intensité au plus égale à 2 x 10—18 unités C. G. S.
- Le professeur Thomson estime ce champ beaucoup trop petit pour être décelé par un instrument. Toutefois il me semble possible que le dispositif que je viens de décrire puisse donner quelque résultat; pour cette raison il me paraît digne d’un essai.
- Un dispositif semblable peut être employé, je pense, pour chercher si la torsion du plan de polarisation de la lumière ordinaire polarisée rec-tilignement produit un effet magnétique. La substance (barre de cristal ou tube contenant du sulfure de carbone) serait placée suivant les lignes de force d’un électro-aimant à armatures perforées, comme ceux qu’on emploie dans les expériences magnéto-optiques de Faraday ; autour d’elle serait disposée une bobine intercalée dans lé circuit d’un galvanomètre suffisamment sensible.
- Une action de la torsion du plan de polarisation sur le champ se manifesterait par un courant induit dans la bobine, ayant une certaine direction lorsque la lumière traverserait la substance et une direction opposée quand on intercepterait la lumière.
- Si l’effet était trop faible pour agir sur un galvanomètre, peut-être pourrait-il être décelé en produisant des interruptions successives du faisceau (*)
- (*) Applications de la dynamique à la physique et à la chimie, p. 77.
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- à l’aide d’un écran percé de trous tournant rapidement et en écoutant le son produit dans un téléphone intercalé dans le circuit de la bobine.
- De l'influence prépondérante des premières quantités d'électrolytes sur la force électromotrice
- d’un couple voltaïque, par le D' G. Gore (1>.
- Des nombres et des courbes obtenus dans un trav.ail antérieur publié par le Pbilosophical Magazine (mai 1890, p. 421) et qui a été reproduit ici (2) il résulte que lorsqu’on ajoute successivement des quantités égales d’un acide ou d’un sel à de l’eau, la première addition produit sur la valeur de la force électromotrice d’un couple plongé dans l’eau un effet beaucoup plus grand que les additions suivantes. Pensant que cet effet n’était qu’un cas particulier d’un phénomène plus général, le Dr Gore entreprit de nouvelles expériences que nous rapporterons brièvement.
- Dans ces nouvelles recherches les mesures de force électromotriçe s’effectuaient encore par la méthode d’opposition ; une pile thermo-électrique formée de fer et d’argent allemand donnait la force électromotrice de comparaison exprimée en volts, et un galvanomètre très sensible permettait de reconnaître l’égalité des forces électromotrices comparées.
- L’erreur provenant de la polarisation des électrodes était excessivement petite et par conséquent négligeable par suite des circonstances suivantes :
- i° Toutes les mesures étaient faites au moment où la compensation des forces électromotrices était parfaite, c’est-à-dire quand aucun courant ne traversait le système ;
- 20 11 était possible, avec un peu d’habitude, d’arriver presque instantanément à la compensation parfaite ;
- 30 Les métaux formant le couple n’étaient immergés que pendant un temps très court ;
- 40 Le métal positif était nettoyé après chaque opération ;
- 50 Le platine était lavé chaque fois et chauffé au rouge de temps en temps. D’ailleurs, pour s’assurer que l’énergie du couple demeurait constante, on plaçait de temps à autre ce couple dans * (*)
- (1) Philosophical Magazine, t. XXX, p. 483 à 494; décembre 1890.
- (*) La Lumière Électrique, t. XXXVIII, p. 33; octobre 1890.
- l’eâu distillée et on comparait sa force électromotrice à celle d’un couple semblable nouvellement préparé ; il n’a jamais été trouvé de différence appréciable entre les valeurs de la force électromotrice.
- Le Dl Gore commença par étudier l’effet d’additions successives de quantités égales d’eau pure sur la force électromotrice d’un couple cadmium-platine plongé dans un des acides chlorhydique, sulfurique et nitrique préalablement étendus. Pour avoir des résultats comparables entre eux, les solutions acides contenaient, pour 18 grains d’eau, un poids d’acide pur exprimé en centièmes de grain par leur équivalent ; la solution chlorhydrique contenait donc 0,365 grain de H Cl pour 18 grains d’eau ; la solution sulfurique 0,49 grain de H2S04 et la solution nitrique 0,63 grain de H A2 O3 pour la même quantité d’eau. Les poids d’eau pure ajoutés successivement étaient de 89,1 grains. Les expériences étaient faites, pour les deux premiers acides à 20°5, pour le dernier à 2i°. .
- Les résultats numériques et les courbes obtenus accusent nettement l’influence prépondérante de la première addition d’eau sur la diminution de la force électromotrice. Les effets sont cependant moins marqués que ceux qui résultent d’additions d’acide à de l’eau pure, effets qui ont été observés dans le travail antérieur déjà cité.
- M. Gore attribue ce fait à ce que, dans les nouvelles expériences, les acides sont déjà très étendus avant la première addition d’eau. Comme confirmation de cette hypothèse il a trouvé que l’effet de la première addition d’eau devient de plus en plus marqué quand.on prend des acides de moins en moins dilués.
- M. Gore a ensuite étudié l’effet d’additions d’eau pure sur la force électromotrice d’un couple zinc-platine’plongé dans une solution de chlorure de potassium contenant primitivement 25 grains de ce sel pour 77,5 grains d’eau ; il a encore observé une influence prépondérante de la première addition.
- L’action d’additions successives de chlorure de potassium à de l’eau pure a été l’objet de plusieurs séries de recherches qui ont donné au Dr Gore les valeurs de la force électromotrice d’un couple zinc-platine plongé dans une solution de chlorure de potassium dont la concentration variait depuis zéro (eau pure) jusqu’à la limite maxima (solution saturée).
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- Il a ainsi trouvé que l’addition de 0,0005 de grain de K Cl à l’eau pure et l’addition de 5 grains du sel à la solution presque saturée produisaient, l’une et l’autre, une augmentation de la force électromotrice d’environ 0,01 volt ; ainsi un même effet est produit par une quantité de sel 10000 fois plus petite dans le premier cas que dans le second ; l’effet prépondérant de la première addition est donc de nouveau mis en évidence.
- Pour savoir si le même effet serait produit lorsque les solutions mélangées forment une combinaison chimique, M. Gore a opéré avec un couple cadmium-platine plongé dans de l’acide chlorhydrique étendu contenant 0,365 grain de H Cl pour 18 grains d’eau. A cette solution il ajoutait successivement 0,088 grain de carbonate de soude dissous dans 89,1 grains d’eau. La première addition diminuait la force électromotrice d’environ o, 1 volt, tandis que trois nouvelles additions ne produisaient ensemble qu'une diminution de 0,2 volt.
- Un résultat analogue a été obtenu par des additions successives de 0,115 grain de carbonate de potasse dissous dans 89,1 grains d’eau : la diminution totale produite par les trois additions suivantes n’était que de 0,02 volt.
- Dans ces dernières expériences il y avait à la fois dlilution de l’acide et combinaison chimique. Pour rechercher l’effet de la combinaison seule, M. Gore a fait une nouvelle expérience avec l’acide chlorhydrique et le carbonate de soude anhydre. L’influence prépondérante de la première addition de sel s’est encore très nettement accusée, mais l'effet obtenu n’est pas égal à la différence de celui qu’on obtient par le mélange des solutions acide et basique et de celui qui est produit par l’addition d’eau pure à l’acide ; en d’autres termes, l’effet de la dilution et de la combinaison n'est pas égal à la somme des effets de la dilution et de la combinaison considérées isolément.
- M. Gore cite un grand nombre d’autres expériences faites avec des acides et des carbonates et conclut ainsi :
- « Lorsque des quantités égales d’un électrolyte sont Ajoutées successivement à une quantité beaucoup plus grande d'un autre électrolyte, la première addition a généralement un effet plus considérable que les suivantes sur la variation de la force électromotrice d’un couple voltaïque, et par
- conséquent aussi sur tout autre phénomène inséparablement lié à la force électromotrice. »
- De cette conclusion, le D1' Gore rapproche les faits suivants :
- 1“ Favre, J. Thomsen et beaucoup d’autres chimistes ont constaté que si on ajoute successivement d’égales quantités d’eau à une quantité déterminée de l’un quelconque des acides azotique, sulfurique, bromhydrique, iodhydrique, la première addition produit une dégagement de chaleur plus considérable que les suivantes ;
- 20 Nicol a observé que la contraction totale du volume d’une solution saline croît avec la proportion de sel dissous, mais que la contraction relative à une même quantité de sel est plus grande pour les premières portions ajoutées que pour les dernières ;
- 30 Kohlrausch et quelques autres physiciens ont montré que si l’on ajoute successivement des quantités égales d’un acide ou d’un sel à de l’eau la résistance électrique est beaucoup plus diminuée par la première quantité ajoutée que par les autres.
- « 11 résulte évidemment de ces considérations, continue l’auteur, que la propriété en question, que je puis appeler l'influence prépondérante des premières quantités, est une propriété très générale des électrolytes et que les quatre phénomènes mentionnés en dépendent et sont probablement les effets d’une cause commune. L’examen de cette propriété au moyen des variations de force électromotrice est des meilleurs, et les courbes obtenues par ce procédé contiennent implicitement plus de détails d’information que celles qui résultent de mesures thermiques.
- « L’accroissement prépondérant de la conductibilité de l’eau produit par la première addition d’un sel ou d’un acide a été expliqué par la dissociation ; mais il est aussi d’accord avec cette idée mécanique que les molécules de la substance dissoute ajoutée ont une très grande liberté de mouvement et une très grande vitesse. La variation prépondérante de force électromotrice s’accorde également avec cette idée; l’accroissement produit par l’addition d’acide à de l’eau et la diminution résultant de l’addition d’eau à un acide s’expliquent très simplement. La valeur de
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- la force électromotrice dépend en partie de la vitesse moyenne des molécules des liquides. Les acides forts possèdent une vitesse moléculaire plus grande que celle de l'eau et produisent une force électromotrice plus considérable que celle-ci.
- Quand on mélange de l’eau et un acide, il y a dégagement de chaleur, et la vitesse moléculaire moyenne de chaque substance composante est diminuée. Lorsque nous ajoutons un peu d’eau à une grande quantité d’acide, la vitesse moléculaire moyenne du mélange est moindre que celle de l’acide, d’abord parce que l’eau a une vitesse moléculaire moyenne moindre que l’acide, et en second lieu parce que de la chaleur est devenue libre et que du mouvement moléculaire s’est perdu. Mais lorsque nous ajoutons une petite quantité d’acide à une grande quantité d’eau, la vitesse moléculaire moyenne du mélange est plus grande que celle de l’eau, car la vitesse moléculaire de l’acide est tellement considérable par rapport à celle de l’eau qu’elle compense au-delà la perte de mouvement qui apparaît sous forme de chaleur pendant le mélange. »
- J. B.
- Variations de volume des diélectriques, par M. D. Bos (*;.
- L’ouvrage se divise en trois chapitres; dans le premier l’auteur s’occupe de la dilatation observée par M. Duter dans des tubes et des sphères de verre servant d’isolant dans des bouteilles de Leyde.
- D’après M. Korteweg, on doit chercher l’explication de ces phénomènes dans la pression électrique qui s’exerce sur les parois de la bouteille. L’auteur trouve entre les résultats des calculs de M. Korteweg et les mesures exécutées par Quincke un accord assez satisfaisant dans le cas où les grandeurs qui entrent dans les formules (constantes diélectriques, différences de potentiel entre les armatures, coefficients d’élasticité, épaisseur de la paroi) sont évaluées avec une précision suffisante.
- Les expériences de MM. Julius et Korteweg avec des tubes de caoutchouc, qui montrent l’influence du coefficient d’élasticité par une dilatation beaucoup plus grande que celle de tubes de
- (*) Thèse inaugurale, Groningue 1888. — Beiblœtter, n“ 11, 1890.
- verre de même épaisseur, sont citées comme un argument puissant en faveur de l’idée que . la pression électrique est la cause principale des di* latations.
- Une faible partie est attribuée à réchauffement des diélectriques.
- L’auteur critique ensuite les calculs que divers physiciens (Montier, Duhem, Boltzmann) ont exécutés sur ces dilatations, et cela pour des raisons diverses.
- Dans le second chapitre il soumet.au calcul les forces qui entrent en jeu pendant la charge du diélectrique. 11 suppose que, pour une contraction relative g du diélectrique dans la direction des lignes de force, la constante diélectrique K devient K(i -j- 4%g) et, quand la contraction a lieu normalement aux lignes de force, K(i —4&g).
- On trouve pour les forces, quand la force électromotrice agissant dans le diélectrique est F' :
- Dans la direction des lignes de force une tension (A/8 t: + a/2) F2 par unité de surface, et normalement à cette direction une pression (A/8-ir — (5/2) F2.
- L'auteur cite les conclusions déduites par MM. Helrnholtz et Lorberg de ces expressions et compare les résultats avec les expériences de M. Quincke sur l’attraction dans la direction des lignes de force et la répulsion normalement à ces lignes, et la variation des constantes diélectriques avec la grandeur des forces électriques.
- Il montre que les mesures n’ont , pas encore atteint une précision suffisante pour permettre le calcul de a et p.
- Le troisième chapitre traite des dilatations et des contractions observées par M. Quincke pour les liquides diélectriques, fenfermés dans une sorte de voltamètre dont les lames ont été reliées aux pôles d’une batterie chargée.
- L’auteur, d’accord avec M. Rœntgen, explique ces variations de volume par un échauffementdes liquides, et la contraction extrêmement faible de. l’eau à o° par la petitesse du coefficient de dilatation négatif et la. grande chaleur spécifique de l’eau.
- Avec un appareil construit sur le modèle, de celui de M. Quincke, l’auteur trouve une dilatation pour l’huile de navette et aussi pour l’huile d’amande, pour laquelle Quincke avait observé une contraction. ~
- Au moyen d’une aiguille thermo-électrique, il montre en outre qu’entre les lames la charge pror
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- ‘ duit un échauffement qui suit la même marche que la dilatation et dont la grandeur correspond à la dilatation.
- Finalement, avec des appareils très précis, il s’occupe des variations de volume des gaz que M. Quincke n’a observés nulle part, ou seulement dans un cas, celui de l’acide carbonique. Il met en doute la légitimité du calcul de M. Lippmann basé sur le principe de la conservation de l’électricité, qui donne pour l'acide carbonique une contraction quarante fois plus grande que celle qu’a observée M. Quincke et qui, pour les autres gaz, donnerait des contractions que M. Quincke n’a pu mettre en évidence.
- Du même principe l’auteur déduit qu’un gaz idéal ne subirait aucun changement de volume.
- C.R.
- BIBLIOGRAPHIE
- Electrical Trade Directory for 1891 ; (Annuaire de l’industrie électrique pour 1891), Londres, aux bureaux de VElectri-cian.
- Cet annuaire de plus de 800 pages renferme, en dehors de renseignements très complets sur toutes les sociétés et maisons anglaises s’occupant d’électricité, des données précieuses sur l’industrie électrique du monde entier. C’est à ce titre surtout que nous le recommandons aux industriels. Un court aperçu de la table des matières permettra de juger de l’étendue des renseignements qu’il contient.
- Après une revue des principaux événements dans le domaine de l’électricité susceptibles d’intéresser le public anglais, on trouve quelques pages de nécrologie, des renseignements sur les brevets anglais et étrangers, puis des détails complets sur les règlements de police et d’assurance pour les installations électriques, etc., l’énumération des compagnies électriques anglaises, la fameuse loi Mac Kinley, et les droits d’entrée des articles d’électricité dans les divers pays.
- Viennent ensuite de nombreux tableaux relatifs à la traction électrique, aux plombs de sûreté, aux conducteurs, la relation entre les « lignes de Kapp » et les unités C. G. S. les différentes jauges employées pour désigner le diamètre du fil, des
- comparaisons d'étalons de lumière, les équivalents électrochimiques, avec la chaleur de combinaison, des tables de réduction, une table de loga-, rithmes à quatre décimales (qu’on aurait dû continuer jusqu’à 120, au lieu de 99, en y ajoutant une table d’antilogarithmes), des renseignements sur le service des postes, sur h valeur des monnaies étrangères, sur les communications télégraphiques.
- Les informations concernant les dynamos, les moteurs, les transformateurs, etc. des différents constructeurs occupent plusieurs pages (on n’ÿ trouve toutefois aucune donnée sur les enroulements, etc.), ainsi que ceux relatifs aux lampes, aux piles et aux accumulateurs et aux compagnies de téléphones. Cette partie dè l'ouvrage se termine par l’indication des sociétés savantes, municipalités, compagnies de Chemins de fer, de tramways, etc.
- La deuxième partie renferme l’annuaire proprément dit, c’est-à-dire l’indication par ordre alphabétique des maisons, tant en Angleterre qu’à l’étranger, qui s’occupent de l’industrie électrique.
- Une troisième partie, contenant une notice biographique d’un grand nombre d’électriciens, est enrichie de plusieurs portraits.
- L’ensemble constitue, d’après notre avis, un recueil d’une très grande utilité pour les-personnes intéressées dans les diverses industries électriques.
- Histoire d’un inventeur, par M. G. Barrai. G. Carré, Paris.
- Nous avons feuilleté avec grand plaisir cette biographie de l’inventeursi sympathique M. Gustave Trouvé. Bien que d’habitude on ne s’intéresse guère en France aux ouvrages de ce genre, il n’en est pas moins curieux de suivre pour ainsi dire pas à pas l’évolution d’un esprit ingénieux et original.
- L’auteur nous fait assister aux manifestations successives de l’incontestable activité de l’inventeur. 11 constitue une excellente réponse aux esprits chagrins qui s’étonneraient du caractère général de l’ouvrage, et il autoriserait à leur conseiller de se faire faire une biographie analogue.
- Aussi, lecteur, nous vous engageons à parcourir ce livre; vous y trouverez certainement quelques idées nouvelles.
- P. L.
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- FAITS DIVERS
- Le Journal officiel vient de publier un décret du Président de la République mettant en vigueur une loi votée par les chambres qui établit en France, comme heure légale, l’heure de l’Observatoire de Paris. Cette loi s’appliquera également à l’Algérie. Il n’est point question de son extension à la Tunisie.
- Actuellement, l’heure de l'Observatoire est fournie à un certain nombre de centres horaires établis dans différents édifices municipaux, à l’aide d’un circuit électrique spécial. Nous avons donné, il y a plusieurs années déjà, une description complète de ce système, qui a été établi par M. Tresca. L'Observatoire n’envoie l’heure qu’à un très petit nombre de villes de province, parmi lesquelles le Havre, Rouen et Nantes. L’opération se fait tous les dimanches matin.
- Le petit nombre de ces dépêches s’explique parce que l’Administration des postes et télégraphes ne considère pas l’envoi de l’heure comme un service public et fait payer cinq francs aux villes abonnées lors de chaque opération. II est possible que l’adoption de la loi nouvelle change ce régime, et que l’expédition de l’heure se fasse gratis, comme celle de la cote de la Bourse. Au moins la logique semble l'indiquer ainsi.
- Jusqu’à présent l’heure de Paris est envoyée dans les villes de province par les différentes compagnies de chemins de er, qui emploient pour ce service le système le plus à leur convenance. Elles s’entendent généralement avec des horlogers, qui font le nécessaire pour un prix déterminé, et sous eur responsabilité. Ces horlogers prennent généralement W’heure de l’Observatoire dans les centres horaires que le Conseil municipal a installés dans Paris.
- Le jour de'la Mi-Carême a eu lieu au théâtre des Variétés la répétition générale de la revue Paris Port de mer, dans laquelle figure la grande course électrique imitée d’un théâtre de New-York.
- Les chevaux et les jockeys sont au nombre de trois. Mais les perfectionnements introduits dans ce truc remarquable ne se bornent point à une augmentation du nombre des chevaux engagés. Chaque cavalier et chaque cheval sont placés sur une courroie indépendante mue par une dynamo spéciale. Chaque dynamo est sous la surveillance d’un jockey électrique placé dans la coulisse, et qui peut augmenter ou diminuer à volonté la vitesse de rotation.
- Il en résulte que le jockey réel placé sur le dos du cheval peut pousser ainsi sa monture jusqu’aux extrêmes limites dé sa volonté, comme s’il se trouvait sur un champ de course réel. Le jeu, qui dure deux minutes, et que l’on pourrait prolonger plus longtemps encore si l’on ne craignait de fatiguer..... les spectateurs, acquiert donc beau-
- coup de vérité.
- Mais ce résultat, obtenu à l’aide de l’électricité fournie par la station Feydeau, consomme une grande quantité d’énergie, au total 600 ampères (200 pour chaque dynamo) et un voltage de 100 unités. C’est donc 60000 watts, ce qui représente quelque chose comme 1200 lampes de 16 bougies.
- La fabrication des plaques d’accumulateurs a engendré un certain nombre de procédés nouveaux et économiques de préparation des produits nécessaires à leur constitution, comme le plomb spongieux, le chlorure de plomb, le peroxyde de plomb, etc. Le Dr P. Naef, de Norwich (Angleterre), vient de décrire un procédé de préparation du peroxyde de plomb par l’action des nitrates alcalins sur le plomb et ses oxydes. La réaction engendre un plombate alcalin en même temps que du nitrate alcalin comme produit secondaire. Le plombate alcalin séparé et bouilli avec de l’eau, avec ou sans acide carbonique, donne du peroxyde de plomb.
- Nous ajouterons que des procédé de préparation analogues sont employés en France, et que le sous-produit, le nitrate de soude, est utilisé : il sert en effet en grande quantité dans la fabrication des matières colorantes azoïques.
- Le Journal officiel du .6 mars a publié un avis du gouvernement français engageant les personnes qui veulent prendre part à l’Exposition de Francfort de s’adresser au secrétariat du ministère du commerce, 99, rue de Grenelle.
- Electricity, en publiant cette information, en tire la conclusion que les électriciens français ne suivront pas l’exemple des artistes qui, comme on ne l’a pas oublié, n’ont point accepté de participer à l’Exposition de Berlin.
- Le concours durera du 15 mai au 15 octobre.
- Il y a déjà dix ans que le Palais de Cristal de Sydenham a donné une Exposition de lumière électrique, dont le succès a été immense. L’administration de ce grand établissement se prépare à donner une nouvelle édition de ce grand concours.
- Quand donc songera-t-on à recommencer à Paris l’Exposition d’électricité du Palais des Champs-Elysées?
- Une Exposition internationale d’électricité, de mécanique, de chimie industrielle et commerciale, d’hygiène et d’alimentation s’ouvrira le 15 mai à Toulouse, pour clôturer le 15 septembre.
- La direction des travaux de Paris vient de commencer Jans le faubourg Montmartre de grands travaux de terrassements qui rendent la circulation très difficile et qu’il est, par conséquent, urgent de terminer le plus rapidement possible.
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- Le Voisinage d’une station centrale rend pendant la nuit l’usage de ta lumière électrique excessivement facile avec des installations rudimentaires.
- En ce moment les Parisiens ont sous les yeux un pittoresque et instructif exemple du secours que les lampes à arc peuvent donner aux ingénieurs des Ponts et Chaussées lorsque les rues qu’iU bouleversent ont été pourvues d’une canalisation électrique.
- La ville de Rochester, dans l’état de New-York, vient de nommer une commission pour se prononcer sur l’application de l’électricité à là manœuvre des quinze ponts-levis qui existent actuellement sur le canal Erié.
- L’on peut annoncer que les conclusions seront favorables, et que l’énergie électrique sera employée à un travail mécanique d’une grande importance. En effet, des pointements faits avec soin établissent que la station centrale chargée de fournir l'énergie pourra être appelée à alimenter simultanément les dynamos nécessaires à la manœuvre de quatre pontsi
- Les appels s’élèvent jusqu’à 112 par pont, pendant les dix heures de grande circulation, et chaque pont doit être relevé en quinze secondes. On estime les dépenses d’installation à 170000 francs, sans compter la construction de la station centrale, et celles d’entretien à 125000 francs par an.
- M. W. de Fonvielle a publié, dans le numéro du 15 février de VElecirical Review, une lettre pour protester contre les assertions de M. Sylvanus Thompson, qui faisait de M. S’tur-geon l’inventeur de l’électro-aimant en fer à cheval. Notre compatriote a prouvé par un numéro récent du Graphie, qu’il existe dans lé musée du Queen’s College un aimant naturel en fer à cheval vieux de plus de cent ans, antérieur certainement de plus d’un siècle au premier électro-aimant en fer a cheval.
- 11 résulte de ce fait que l’idée de donner la forme d'un fer a cheval à un électro-aimant pour augmenter sa force ne constitue point une invention indépendante ; c’est l’application d’un principe connu. Le seul mérite de Sturgeon est d’avoir compris qu'avec l’électro-aimant on peut créer un centre de force considérable, ce dont ni Ampère ni Arago ne paraissent s’être préoccupés.
- Le rôle de Sturgeon est donc fort honorable, mais il ne peut être considéré comme ayant participé à l’invention de l’électro-aimant. Arago avait même constaté, comme le fait remarquer M. W. de Fonvielle dans une seconde lettre, que la nature du pôle développé dépend non-seulement du sens du courant, mais encore du sens de l’enroulement de l’hélice, etvque s’il est positif avec une hélice d’intraction, il est négatif avec une hélice d’extraction.
- La théorie de M. Sylvanus Thompson ne paraît avoir au- ! cun succès de l’autre côté du détroit. En effet, dans son numéro du 13 mars, VElecirical Review ne publie pas moins
- ! de trois lettres écrites spontanément par des électriciens anglais qui prennent le parti de M. W. de Fonvielle.
- Les membres d’une secte religieuse assez répandue et qui n’a pas fait mal de bruit dans le monde, viennent de célébrer le centenaire de la mort de John Wesley, son fondateur. M. Preece a fait remarquer à la Société des arts que ce théologien remarquable a publié en 1759 un traité d’électricité intitulé le « Desideratum, ou P électricité rendue facile et utile, par un ami de l’humanité et du sens commun ».
- Quelques chapitres sont intéressants, tels que « l’électricité âme de l’univers », qui peut bien avoir inspiré quelques-unes des théories de philosophie scientifique de Priestley. D’autres sont curieux, tels que « le chat dans la poêle ». Quelques-unes des expériences annoncées le sont dans des termes qu’on est étonné de trouver sous la plume d’un aussi gravé personnage. « Un individu en contact avec le sol ne peut en embrasser un autre électrisé et monté sur un gâteau de jfésine ».
- 1 Quelques unes des expériences indiquées sont évidemment tout à fait illusoires. Suivant Wesley, a un malade atteint de ; la petite vérole ne peut être électrisé ».
- Inutile de dire qu’un fait de cette nature ne paraît reposer > principalement que sur quelque illusion. Toutefois, il est bon i de remarquer que le numéro du 13 mars de VElecirical Review ; renferme précisément un mémoire dans lequel M. Carden cherche à établir que la conductibilité électrique du corps humain varie prodigieusement dans certaines maladies graves, de sorte que l’électrisation peut devenir difficile ou même impossible dans certains cas avec les moyens restreints dont on disposait en 1759.
- II est bon d’ajouter que Wesley était un enthousiaste de la médecine, et qu’il a rédigé un chapitre de son livre dans le but de prouver que « l’électricité est le plus efficace de tous Ie> remèdes ».
- Ce livre curieux est très difficile à se procurer, même en Angleterre. Le savant électricien du Post-Office* a rendu un véritable service à la science en appelant l’attention sur une publication aussi originale et due à un homme dont Pin-fluenpe est encore considérable.
- On s’apprête à célébrer à Washington le centième anniversaire du 10 avril, jour de la promulgation de la loi qui a établi les brevets d’invention aux Etats-Unis.
- ; La cérémonie commencera le 8 avril par une soirée donnée au Patent-Office par le ministre de l’intérieur et le directeur du Patent-Office.
- M. Graham Bell et M Edison prendront part à la cérémonie.
- Le professeur Gray prononcera un discours sur l’invention du télégraphe et du téléphone.
- Le io, une excursion aura lieu à Mount-Vernon où se trouve, comme °n le sait, le tombeau de Washington, qui signa le
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- décret en qualité de président de la république. On prononcera un discours sur le rôle que cet homme célèbre a joué lui-même « comme novateur et comme promoteur du progrès universel ».
- Parmi les discours qui seront prononcés au Patent Office, nous citerons encore celui de M. Cyrus Blackett, de New-Jersey : « De l’effet de l’invention sur le progrès de la science électrique. » Cet honneur fait à l’électricité s’explique parfaitement par le nombre incroyable de brevets électriques pris aux Etats-Unis.
- On se fait généralement en Europe une idée fort inexacte du développement qu’a pris le bureau des patentes, qui forme une institution particulière ayant ses revenus particuliers.
- Le montant des bénéfices annuels dépasse généralement un million. Les fonds dont dispose le service montent à la somme de vingt millions. Le nombre des employés placés sous la direction du directeur, l’honorable Mitchell, est de 588. Chaque grande division industrielle est présidée par un examinateur en chef, assisté d’une vingtaine d’examinateurs ordinaires. C’est l’examinateur en chef qui rend les jugements en première instance.
- La célébration du centenaire de l’établissement de la loi attire naturellement l’attention sur la manière coûteuse et imparfaite dont elle fonctionne.
- Pittsbourg va bientôt avoir des wagons électriques funéraires. Les actionnaires dé la Compagnie suburbaine du Rapid Transit ont décidé d’en mettre deux à la disposition des familles.
- On sera peu étonné de cette résolution quand on saura que. sept cimetières sont desservis par le réseau de la compagnie, et que le nombre, des convois est chaque jour assez élevé.
- Ces wagons seront semblables aux autres, avec cette seule différence qu’ils seront peints en noir.
- Nous trouvons dans le tVestern Electrician des détails sur Une invention qui est certainement fort originale. C’est un transformateur funiculaire imaginé par M. Rankin Kennedy, de Glasgow. Un fil isolé situé nu centre forme le circuit secondaire ; six fils de cuivre nus qui l’environnent constituent le circuit primaire. Autour de ce système de conducteur se trouve la surface isolante, qui est recouverte à son tour par du fèr doux, soit en plaque, soit en fils, et dont l’épaisseur varie d’un huitième à un quart de l'épaisseur du câble.
- L’amiral Mouchez, directeur de l’observatoire, a présenté aux membres du congrès astronomique réunis à Paris le 31 mars le grand équatorial coudé de M. Leroy. La lentille objective, taillée par les frères Henry, n’a pas moins de 60 centimètres de diamètre.
- Le but de l’équatorial coudé est d’amener l’image dans un cabinet où l’astronome la soumet à une analyse microscopique.
- L’observateur a devant lui, sur une table, deux cercles divisés dont l’un donne les heures et l’autre les déclinaisons. Au centre se trouve le micromètre et son cercle de position. Toutes les lectures se font à l’aide de lampes électriques de très petites dimensions alimentées par un accumulateur. Il y a neuf de ces lampes, qu’on allume à volonté. Deux sont destinées à la lecture des cercles principaux dont nous venons de parler, une à la lecture du cercle de jonction du micromètre, deux à la lecture des tambours du micromètre, et quatre à l’éclairage des fils d'araignée du réticule, qui prennent alors la couleur de fils d’argent se détachant sur un fond sombre. Chacune de ces lampes est d’un pouvoir d’environ 1/3 de bougie et d’un volume de quelques centimètres cubes.
- Comme toutes les parties sont mobiles, il a été necessaire de conduire les courants â l’aide de balais et de contacts perpétuels, fi en est résulté un ensemble fort intéressant, mais que nous ne pouvons faire comprendre sans des figures qu’on ne peut encore dessiner, car les parties accessoires de l’appareil sont exposées à plusieurs remaniements de détail et n'ont pas reçu leur forme définitive.
- L’équatorial coudé se compose de deux parties : l’une fixe, dans la direction de l’axe du monde, et l’autre mobile, de manière à décrire, dans son mouvement, l’équateur céleste. A l’angle de ces deux parties se trouve un miroir argenté incliné à 45" qui renvoie vers l’oculaire l’image venant de l’objectif.
- Derrière ce miroir on a placé une lampe électrique qui éclaire le champ par un trou pratiqué dans l’argenture du miroir. Le courant de cette lampe est pourvu d’une bobine de résistance, de manière à ce que l’on puisse éclairer le champ avec une lumière dont il soit possible de graduer exactement la valeur.
- C’est la première fois que l’on emploie des dispositifs de cette nature, qui permettront de donner aux mesures et aux observations une précision remarquable.
- Quoique le rôle de l’électricité ne soit en apparence qu’ac-cessoire, il n’en est pas moins d’une certaine importance pour rétablissement d’un appareil destiné à marquer dans les annale.s de la science du ciel.
- Éclairage Électrique
- Nous avons eu occasion de visiter récemment un salon d’attente de la maison n» 50 de la rue du Quatre Septembre où demeure M. Gaston Tissandier, rédacteur en chef de la Nature. La pièce, qui est très vaste, est éclairée par une douzaine de lampes à incandescence de 16 bougies attachées au plafond.
- C’est une des premières installations particulières exécutées dans le quartier par la Compagnie Edison.
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- : Nul doute que l’exemple ne s'en répande, car l’effet en est très heureux et l’emploi très économique.
- Le commutateur a été disposé de telle manière que l’huissier qui introduit les visiteurs peut allumer les lampes éclairant le côté du salon où se tiennent les personnes attendant leur tour d’audience.
- La dépense d’énergie est donc réglée d’après le nombre des personnes qui attendent et la durée de leur séjour.
- La Compagnie des chemins de fer hongrois fait des essais d’éclairage des trains : huit voitures ont été munies des appareils nécessaires, et si les résultats sont satisfaisants on appliquera le nouvel éclairage à tous les trains. Le courant •lectriqiie est fourni par des accumulateurs Tudor.
- Sauf pendant le repos dominical, religieusement observé, la construction du grand temple des francs-maçons de Chicago n’a pas subi une heure d’interruption. On a travaillé nuit et jour, malgré l’hiver, qui a été très dur sur les bords du lac Michigan. Pour arriver à ce résultat on ne s’est pas contenté d’éclairer le chantier avec 15 lampes électriques, mais on l’a renfermé dans une cabane en planches de dimensions considérables, qu’on démolira lorsque le premier étage sera terminé, et que l’on remplacera par une seconde construction provisoire destinée à renfermer le deuxième.
- jamais, même au haut de l’édifice, les ouvriers ne travailleront à l’air libre et ne cesseront d’être protégés contre les intempéries de l’air aussi complètement que centre l’obscurité.
- Télégraphie et Téléphonie
- La reine régente d’Espagne a rendu sur la proposition du ministre de l’intérieur un décret pouf régler les conditions de l’exploitation des lignes télégraphiques de l’Afrique septentrionale.
- Les télégraphistes détachés pour cc service seront considérés comme étant en campagne et jouiront d’avantages spéciaux.
- Le ministre ne se fait aucune espèce d’illusion sur le rendement de ces lignes, qui seront onéreuses au point de vue financier, mais d’une haute importance au point de vue stratégique.
- Par suite de l’encombrement de la ligne, il est question de réduire de cinq minutes à trois les communications téléphoniques entre Paris et Bruxelles.
- Toutefois, les abonnés auraient la faculté d’occuper le téléphone pendant six minutes consécutives, en payant naturellement le prix de deux communications. .
- Le service téléphonique entre Paris et Londres est ouvert au public depuis le 1" de ce mois.
- Le service est permanent de jour et de nuit.
- La taxe est de 10 francs par trois minutes de conversation.
- Les communications sont données par ordre de demandes.
- D’une manière générale, les règles de service sont les mêmes que pour les circuits téléphoniques de Bruxelles, Lyon, Marseille, etc.
- Jusqu’à nouvel ordre, seront seules admises à communiquer les personnes qui se présenteront aux cabines publiques de la Bourse ou du bureau central de l’avenue de l’Opéra.
- Les abonnés du réseau de Paris pourront comtnuniquer à partir de leur domicile lorsqu’ils en auront fait la demande et que l’administration aura fait vérifier leurs appareils.
- Le 1" avril a eu lieu à Tunis l’ouverture d’un réseau téléphonique avec 75 abonnés, et de deux lignés interurbaines reliant Tunis à la Marsa et à la Goulette.
- Le développement total des fris en place pour le service téléphonique est de 112 kilomètres.
- Une expérience de théâtrophonie qui vient d’avoir lieu entre Londres et Paris a parfaitement réussi. De Londres on a très bien entendu le Mage, que l'on chantait à l’Opéra de Paris.
- On a utilisé, pour arriver à ce résultat, le câble téléphonique qui depuis quelques jours relie, comme on sait, les capitales de France et d’Angleterre.
- La question de la suspension des câbles offre actuellement des péripéties singulières et des contrastes étranges. Pendant que les compagnies téléphoniques de New-York se préparent à plaider contre la municipalité, qui a détruit leurs poteaux et interrompu leur service, les compagnies téléphoniques de Londres ont une politique toute différente. Elles adressent au lord-maire une pétition pour être autorisées à pratiquer des tranchées dans les rues pour y loger leurs câbles.
- Ces différences seraient dignes d’exercer la sagacité d’un philosophe parvenant à expliquer comment la vérité devient l’erreur en franchissant une frontière.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris 31, boulevard des Italiens.
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- Journal universel d’Êlectricitê
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII" ANNÉE (TOME XL)
- SAMEDI II AVRIL 1891
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- SOMMAIRE.-‘-L'éclairage électrique de la ville du Havre*, O6 Amaury de Montlaur. — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe*, P.-F. Mottelay. — Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard. — Les électro-aimants; A. Palaz. — Chronique et revue de la presse industrielle : Générateurs alternatifs à courte période, par M. Tesla. — Emploi des moteurs électriques dans le service des navires. — Emploi de l’aluminium pour les lampes à incandescence. — Rouissage du lin par l’électricité, par M. Linot. — L’Exposition de Chicago. — Compteur à mercure de Ferranti.. — Pile automatique Sappey. — Revue des travaux técents en électricité ; Sur les pressions à l’intérieur des milieux magnétiques ou diélectriques, par M- P. Ouhem.—Mesure du temps que met l’aimantation à disparaître dans un cylindre de fer aimanté, par M F.-J. Smith. — Le problème de l’état d’un champ magnétique autour d’un aimant anime d’un mouvement de révolution, par M. Tolver Preston. — Sur la mesure des coefficients d’induction, par M. A. Anderson. — Variétés : LVlectricité considérée comme rivale de la vapeur, par M. Louis Bell. — Bibliographie : L’électrotechnique et ses applications à la construction, par MM. A. Gcerges et K. Zickler.— Faits divers.
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- DE_ LA VILLE DU HAVRE
- La Société l'Energie électrique, en créant la station d'éclairage du Havre, a choisi le courant alternatif pour pouvoir rayonner non seulement dans toute la ville, mais dans les faubourgs, à la côte, où sont toutes les habitations de plaisance et autour de tous les bassins qu’entourent de nombreux docks.
- Elle possède une concession qui a été portée en novembre dernier à 40 ans, et la période de privilège pendant laquelle elle ne peut avoir de concurrents a été augmentée de dix ans, soit quatorze ans, en échange de sa réduction du tarif.
- Dès l’origine, les ingénieurs de la Compagnie ont décidé de repousser les moteurs à grande vitesse ainsi que l’accouplement des dynamos à courant alternatif, convaincus que cette dernière pratique conduit fatalement à une consommation d’énergie dépensée pour accorder les phases des deux dynamos.
- Ces conditions amenaient à l’emploi de moteurs Corliss et de dynamos Ferranti, ce dernier construisant seul à cette époque des dynamos de 300 chevaux.
- DESCRIPTION DE L’USINE
- Bâtiments. — L’usine est située à l’angle de la rue Charles-Laffitte et de la rue Nillus, près de la gare des voyageurs :
- r Le prix élevé des terrains au centre de la ville, surtout près des bassins, dont le voisinage est indispensable pour la condensation, à cause de la cherté et de la rareté de l’eau de la ville; 20 le voisinage immédiat des entrepôts de charbon et du bassin Vauban, situé à 100 mètres seulement, sont les raisons qui ont déterminé ce choix; l’usine est ainsi à même de faire sa condensation par l’eau de mer et est contiguë à son marchand de charbons.
- L’usine se compose de deux travées parallèles, l’une de 16 mètres de portée et qui constitue la salle des machines, l'autre de 11 mètres formant la chaufferie.
- L’espace triangulaire compris entre les salles, la rue Nillus et la rue Ladite est occupé par les bureaux, sur la largeur de la salle des machines ; ils ont deux étages, tandis que les magasins situés entre la cheminée et les bureaux ne sont que de petits appentis. La construction est tout entière en fer et briques; la salle des machines est éclairée par un vaste lanterneau ; celle des chaudières prend jour sur la rue Nillus.
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- Au premier étage, au-dessus des magasins se trouvent les bureaux et une pièce organisée pour le réglage des lampes à arc.
- Des options d’achat de terrains permettront d’étendre l’usine: en prolongeant les travées de chaufferie et de salles de machines, de manière à
- Fig. 1. — Plan de l’usine. A atelier; MM'M'M" magasins; F forge; T tableau.
- contenir quatre moteurs de 350 chevaux de puissance normale et huit chaudières de 163 m2 de surface de chauffe.
- L’usine aura alors 1000 chevaux de force, plus la réserve.
- Tout a été prévu pour que ces augmentations se fassent sans interruption et sans gêne dans le
- service. En effet, les pignons des deux galeries sont constitués par des pans de fer et briques, qu’on n’enlèvera qu’aprés achèvement complet des travaux, de façon à éviter les poussières et gravas qui sont si nuisibles aux machines et notamment aux glissières des machines à vapeur.
- Remarquons en outre que l’usine est environ-
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- liée de terrains non bâtis et pourra s’agrandir facilement; tous ces terrains, servant de dépôts à charbon, ne se bâtiront certainement pas d’ici longtemps.
- Chaudières. — La chaufferie comprend actuellement quatre générateurs serrii-tubulaires G4 G2 G3 G4 à deux bouilleurs longs et à tubes amovibles, système Berendorff, à foyer en briques.
- Elles sont timbrés à 8 kilog. et ont 163 m2 de surface de chauffe chacune.
- Rien de particulier à dire sur les accessoires des chaudières, sauf que les tuyautages sont tous disposés de manière à n'avoir jamais d’arrêt par suite d’une avarie survenant soit à l’un d’eux, soit à l’une quelconque des chaudières.
- Pendant l’arrêt des machines, la pompe alimentaire est suppléée par une pompe Worthington placée dans la salle de la chaufferie.
- L’alimentation se fait avec de l’eau douce de la Compagnie des eaux du Havre, et l’usine se trouve heureusement située à cheval sur deux des principales conduites de la ville.
- De plus, un réservoir R placé entre les deux machines, sous le sol, lui permettrait en cas d’avarie de marcher une journée à l’eau douce.
- Le charbon arrive devant les chaudières par un Decauville qui, traversant en ligne droite la cour de l’usine, pénètre dans l’entrepôt de charbon qui la limite et où un stock est réservé à part pour l’usine d’éclairage électrique.
- Un enregistreur de pression, système Richard, permet de contrôler le service du chauffage d’une façon absolue et doit être recommandé pour toutes les usines qui ont une marche de nuit pendant lequel la surveillance est moins active.
- Une cinquième chaudière est en installation actuellement, de manière à en avoir deux de réserve.
- Salle des machines. — La salle des machines est éclairée par la partie supérieure, aérée au moyen de quatre ventilateurs qui ont remplacé les per-siennes primitivement placées des deux côtés du lanterneau et qui avaient l’inconvénient de donner trop de poussières.
- Elle est dallée en fonte quadrillée autour des machines, en mosaïque sur les passages et revêtue tout autour jusqu’à 2,50 m. de hauteur d’un lambrissage en bois verni; elle est très élégante et facile à tenir propre.
- Le bureau d’essais B, où se tient l’ingénieur, est garni de glaces permettant de surveiller l’usine.
- Les fenêtres du premier étage dans les buréaux remplissent le rriêmetoiït.
- Moteurs. — Deux rriachines conduisent actuellement deux dynamos indépendantes.
- Ces machines sont du type Corliss à un seul cylindre et semblables comme construction à la machine de 1200 chevaux exposée en 1889 par la la maison Farcot, qui a construit celles du Havre.
- Elles développent 350 chevaux avec introduction de vapeur à 6 kilog. pendant i/9de la course, mais en poussant l’introduction jusqu’aux 4/10 elles peuvent fournir 450 chevaux effectifs.
- Elles ont un condenseur garni de bronze ainsi que la pompe du condenseur, de manière à employer l’eau de mer pour la condensation.
- Le volant, de 6,60 m. de diamètre et du poids d’environ ^tonnes, porte sur sa jante dix rainures pour la transmission par cordes.
- Ces cordes sont en coton, de 35 millimètres de diamètre, imbibées d’huile de ricin et donnent toute satisfaction, grâce aux soins apportés au réglage de leur tension pendant les premiers temps de la marche.
- Chaque volant peut embrayer par une denture située à l'intérieur de la jante avec un vireur à bras qui permet à un seul homme de faire dép isser le point mort pour la mise en route et qui facilite le nettoyage.
- On remarquera sur le plan que, pourdiminuer la largeur de la salle des machines, les volants sont situés du côté opposé aux dynamos, ce qui n’a aucun inconvénient, car, grâce au grand diamètre du volant et à la hauteur de la poulie de la dynamo, les cordes passent très haut, même lorsqu’elles sont allongées et infléchies par la marche.
- La machine tourne à 55 tours avec une très grande régularité à laquelle n’est pas étranger le poids considérable du volant. En effet, lorsque l’on ferme l’admission de vapeur, la machine tourne encore pendant 3 minutes avant arrêt complet.
- Le régulateur est équilibré par une série de poids constitués par des rondelles en plomb en nombre considérable au lieu du poids unique que l’on emploie d’habitude. Cette disposition permet un réglage beaucoup plus précis de la vitesse : une rondelle de plus ou de moins correspondant à environ 1/2 volt sur le voltmètre secondaire qui est visible auprès du régulateur.
- Un dispositif spécial permet de marcher à
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- échappement libre en cas d’avarié à la conduité d’alimentation ou au condensateur et pendant les trop basses mers de morte eau qui abaissent le niveau des bassins aü-déssous de la prise d’eau.
- La conduite horizontale se termine dans la salle des machines même par un réservoir en maçon-
- nerie situé sous le plancher comme le réservoir d’eàu douce et contenant comme ce dernier une grande quantité d’eau.
- Chaque machine commande une pompe d’alimentation pour les chaudières et une pompe destinée à refroidir l’eau autour des coussinets des
- Fig. 2. — Dynamo (vue du côté de l’excitatrice).
- dynamos. Par un dispositif spécial, cette pompe peut aussi servir à vider l’eau qui s’accumulerait dans les fosses.
- En effet, l’usine est construite sur un terrain absolument détrempé par l'eau et sans consistance, comme presque tout le sous-sol du Havre, et lesxtravaux de fondation des machines ont été considérables.
- Il en a d’ailleurs été de même pour la cheminée, qui repose sur un très large bloc de béton établi lui-même sur un pilotis très fort.
- Malgré ces difficultés rien n’a encore bougé et l’on n'a observé aucun tassement sérieux depuis plus d’un an de marche.
- Dynamos. — Les dynamos sont du type Ferranti de 224 kilowatts. Pratiquement et en marche normale, elles peuvent débiter 100 ampères sous 2400 volts sans fatigue et doivent pouvoir être poussées notablement plus pendant un moment de surcharge. Ces dynamos ont été assez fidèlement décrites dans La Lumière Electrique pour que nous
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- n'ayons qu'à signaler quelques détails de construction différents dans ce type.
- Le collecteur ressemble plutôt à celui des dynamos de 1500 chevaux. Le courant est amené par l'intérieur de l’arbre, comme dans les autres machines, à une tige située dans le prolongement de l’axe pour l’un des pôles, à un anneau isolé par l’air pour l’autre ; sur chacun des pôles deux bagues composées de deux demi-bagues serrées par des ressorts prennent le courant, et les câbles de départ constitués par des tiges de cuivre recouvertes d’ébonite descendent verticalement dans le sol, mais la boîte du collecteur est très originale. Elle est constituée par une cage cylindrique en glace, dont les fonds sont maintenus par des armatures légères en bronze qui protègent les arêtes.
- Nous aurons d’ailleurs à revenir plus loin sur cette disposition qui donne aù type de dynamo de 350 chevaux un aspect tout particulier.
- Ce dispositif est très propre, élégant même, et permet de bien voir s’il y a des poussières ou de la limaille. On peut enlever facilement le cylindre pour le nettoyage, mais en marche il est impossible de toucher involontairement au collecteur. Ajoutons que le bâti tout entier de la machine, et par conséquent l’armature du cylindre, est mis à la terre de façon à ce que l’on puisse toucher en tout temps au bâti et notamment aux paliers sans avoir à craindre aucun danger.
- Le.graissage des paliers est également très perfectionné. Au lieu d’avoir comme dans les machines de 150 chevaux un réservoir d’huile à une hauteur de 2 ou 3 mètres et une pompe pour remonter l’huile, on a adopté la disposition inverse : la pompe refoule l’huile dans les paliers et elle s’écoule directement dans le réservoir. Cette disposition est meilleure surtout pour de gros paliers comme ceux des machines de 350 chevaux, car on peut refouler l’huile sous une pression de plusieurs kilos et mieux assurer sa circulation.
- Le réservoir est constitué par le socle même de la dynamo, qui est creux et contient environ 800 kilos d’huile, provision suffisante pour une année. C’est un graissage parfait, ne demandant aucune surveillance et très économique.
- La pompe, que l’on peut voir sur la figure 2, a deux corps de pompe p commandés par un balancier auquel le mouvement alternatif est transmis par un maneton glissant dans une bielle M calée à
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- angle droit avec le balancier sur le même axe. Ce maneton est fixé sur un plateau P engrenant avec un pignon placé à la suite du collecteur de l'excitatrice, en bout de l’arbre de la dynamo. Tout ce mécanisme, ainsi qu'une enveloppe qui entoure les engrenages et porte l’axe du plateau, est en bronze, de même que les pompes.
- Ces dernières sont à piston plongeur. Leur aspiration se fait par une crépine garnie de plusieurs toiles métalliques faisant l’office de filtre ; on voit sur la figure que les clapets d'aspiration C et de refoulement C’sont disposés de manière à être visités sans avoir à démonter la pompe : il suffît de dévisser les écrous placés à la partie supérieure du corps des clapets.
- Sur la longueur des tiges de piston est intercalée une lame flexible en acier qui permet de conserver un mouvement parfaitement rectiligne dans les corps de pompe.
- Un tube de niveau et un manomètre placés sur chaque palier permettent de se rendre compte à chaque instant de la quantité d’huile et de la pression sous laquelle elle est refoulée (2 à 3 kilos).
- L'huile est conduite par des tubes en cuivre dans les coussinets, qui sont creusés de rainures circulaires. L’huile s’échappe ensuite entre les coussinets et les arbres. Elle est recueillie par une rigole profonde disposée de manière à éviter les projections, et s’écoule par un tube dans le socle.
- Pour en activer le refroidissement, la surface extérieure des coussinets est refroidie elle-même par une injection d’eau T qui remplit l'espace laissé libre entre le palier et la surface extérieure sphérique desdits coussinets. Cette eau est refoulée par une petite pompe adjointe au moteur.
- En somme, ces machines sont des outils véritablement industriels, d’une robustesse étonnante et d’un entretien très facile. En quelques minutes un homme seul peut ouvrir la dynamo en écartant les champs magnétiques et nettoyer les bobines de l’induit; en moins d’une demi-heure, on peut changer une paire de bobines sans faire appel à des ouvriers spéciaux. C'est d’ailleurs rarement nécessaire, mais la sécurité n’est jamais detropen présence des exigences d’un service public.
- Tableau.— Le tableau, en bois de teck, est placé parallèlement au mur et à 60 centimètres de__dis-tance; sa partie supérieure porte les grands interrupteurs bipolaires. 11 est situé de manière à se
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- trouver au centre de l'usine lorsqu'elle sera com- i Dans son état actuel, les deux pôles d’une ma-plête avec-4 machines (fig. 3). I chine sont situés l’un à droite, l’autre à gauche
- Fig. .3. — Tableau de distribution.
- Fig. 4 et 5.— Coupe-circuit de sûreté en grè
- du tableau, de manière à éviter les courts circuits I arrivées et départs des câbles se font par des cani-accidentels sur la face arrière du tableau. Les | veaux qui passent entre les dynamos et lè mur,
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- car la sortie des canalisations se fait par la rue Charles-Laffite, entre le laboratoire d’essais et le mur de refend.
- Si nous suivons les câbles venant d’une machine, nous trouvons d’abord les grands coupe-circuits en grès système Ferranti.
- Ces coupe-circuits sont constitués par des auges en poterie dont l’intérieur a la forme d’une série de cellules cylindriques B n’ayant entre elles qu'une étroite communication.
- Aux deux extrémités, deux bornes C scellées
- Fig. 6. — Voltmètre Thomson.
- dans la poterie reçoivent le conducteur arrivant par dessous, et, dans une cavité conique, une fiche en cuivre mobile F munie d’une tête isolante H.
- Un couvercle à rainure se glisse le long de l’auge et, maintenu par deux saillies latéral es, ferme l’appareil une fois le fil fusible en place.
- Les fils fusibles sont constitués par des fils très fins en cuivre étamé, à raison de i pour 20 à 30 lampes. Ces fils réunis en faisceau sont soudés ensemble à leur extrémité à la fiche de contact.
- Ils fonctionnent très régulièrement,à condition de changer les fils de temps en temps, et l’on ne peut guère leur reprocher que leurs dimensions encombrantes (qui ont pour bul d'éviter la formation d’un arc permanent après fusion du conducteur) et leur aspect disgracieux.
- Ensuite nous trouvons les dérivations conduisant aux voltmètres primaires V, V', munies également de coupe-circuits et d’interrupteurs bipolaires.
- L’un des voltmètres installés sur le courant à haute tension est pour l’une des mâchées un voltmètre électrostatique industriel de sir William Thomson.
- On sait que cet appareil (fig. 6) est un électro-
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- Fig. 7. — Ampèremètre étalon de sir William Thomson, vue de face.
- mètre portant une seule paire de quadrants avec une aiguille mobile en aluminium tournant autour d’un axe horizontal.
- La paire de quadrants est reliée à l’un des points entre lesquels on veut mesurer la différence de potentiel et l’aiguille à l’autre.
- C’est en réalité un condensateur de capacité variable dans lequel le couple dû aux actions électrostatiques est équilibré par le moment d’un poids suspendu à l’extrémité inférieure de l’aiguille. La graduation est tracée empiriquement.
- Cet appareil porte un amortisseur d’oscillations et une grande résistance formée d’un fil de coton humide enfermé dans un tube de verre en U qui
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- évite la destruction de l’appareil par un court circuit accidentel.
- Grâce à trois poids différents, on peut mesurer directement de 400 à 10 000 volts.
- Pour l’autre machine, c’est un èlectromètre apériodique de Carpentier. Ce modèle ne diffère de celui qüi est décrit dans les ouvrages que par la position renversée de l’appareil ; les pôles de l’aimant sont à la partie inférieure : l'échelle en haut.
- Fig. 7 bis. — Coupe a a, b b (fig. 7).
- Ensuite le courant de chaque machine traverse un ampèremètre étalon de sir IV. Thomson.
- Cet appareil (fig. 7 et 7 bis), qui a été décrit dans la Lumière Electrique (p. 128, t. 35), se compose d’un solénoïde à grande surface de refroidissement, isolé au mica, qui attire verticalement une aiguille très mince j portée par un fléau court h équilibré par un poids ; le mouvement du fléau est indiqué par une aiguille n devant un arc portant deux graduations, l’une pour le courant continu. l’autre pour l’alternatif.
- Cet appareil est muni comme le précédent d’un amortisseur et, comme lui, est d’une construction très soignée qüi lui assure une grande sensibilité.
- Cet appareil, monté sur marbre dans une cage, n’offre également aucun danger et présente une précision absolue.
- Cte Amaury de Montlaur.
- (A suivre.)
- HISTOIRE CHRONOLOGIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ, DU GALVANISME, DU MAGNÉTISME ET DU TÉLÉGRAPHE (*).
- Electricité, elektron, electrum signifie ambre, de helho tirer, par rapport à sa propriété d’attirer des corps légers.
- Galvanisme, d'après le nom du physicien italien Aloysio Galvani (Bologne, 1737-1798), qui a découvert ce phénomène.
- Magnétisme, magnes, la pierre d’aimant naturelle qu’on trouve abondamment près de Magnésie en Lydie. On dit que Magnés, un berger grec, a observé le pouvoir attirant de la pierre d’aimant sur sa houlette métallique et que les Grecs ont tiré cette pierre de Magnésie dès l’année 1000 av. J. C. M. Sonnini dit dans ses notes sur Buffon que plusieurs personnes croient que le mot magnes vient du mot magnitudo, par rapport aux grandes propriétés dont est doué l'aimant.
- Télégraphe, tele, loin, graphein, écrire, appareil pour communiquer rapidement à de grandes distances.
- 2637(av. J.-C.).— Le tait le plus reculé qu’oncon-naisse relativement à l’application de l'influence magnétique est le suivant. On dit que dans la 61e année du règnejde Hoang-ti les troupes de l’empereur poursuivant le prince rebelle Tche-yeou perdirent leur route et la vue de l’ennemi à cause de brouillards intenses. A cette occasion Hoang-ti construisit un chariot sur lequel on érigea une statue qui indiquait les quatre points cardinaux et dont la figure se tournait vers le sud dans n’importe quelle direction suivie par le chariot.
- m o. — On dit qu’à cette date Tcheou-koung a enseigné l’usage de la boussole aux envoyés de Youa-tchang.
- C1) Tous droits réservés.
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- Lorsque les ambassadeurs de Cochinchine et du Tonkin furent sur leur point de départ (ce qui aeulieu dans le 22e cycle, plus de io4oansav.J. C.) Tcheou-koung leur donna un instrument dont un côté se tournait toujours vers le nord et l’autre côté vers le sud, et cela pour mieux les guider dans leur voyage de retour. Cet instrument était appelé tchi-nan (chariot du sud) et c'est encore le nom qu’on donne à la boussole; ceci a fait supposer que c’est Tcheou-koung qui en est l’inventeur.
- 1068. — Vers l’époque du retour des Héraclides (descendants d’Hercule) vers le Peloponèse, les Chinois avaient des voitures magnétiques sur lesquelles le bras mobile d’une statue pointait continuellement vers le sud pour les guider à trouver leur chemin à travers les plaines immenses de la Tartarie.
- 1035 à 975. — Salomon, roi d’Israël, fils du roi David, est supposé avoir connu l’emploi de la boussole, mais ce fait n'est pas nettement démontré.
- 1022. — Vers cette époque les chars magnétiques des Chinois étaient pourvus d’une aiguille flottante dont les mouvements étaient communiqués à une statue dont le bras s’étendait vers le sud. Une description de ces chars est donnée dans les mémoires historiques de S^u-vm-tbsian, qui ont été écrits dans le deuxième siècle avant notre ère et qui sont considérés comme le plus précieux monument de l’histoire chinoise, car ils contiennent l'histoire de la Chine depuis le commencement de l’empire.
- 1000 à 907. — Homère dit que la pierre à aimant était employée par les Grecs pour se diriger dans la navigation lors du siège de Troie.
- 600 à 580. — Thalès de Milet, un des sept sages de la Grèce, fondateur de la l’école ionique, est le premier qui ait observé l’électricité développée par le frottement de l’ambre. Thalès, Pline et d’autres auteurs grecs et romains mentionnent le fait que lorsqu’on applique une chaleur vivifiante à l’ambre elle attire de la paille, des feuilles sèches et d’autres corps légers de même qu’un aimant attire le fer.
- 600. — Les Etrusques ont fait vers cette époque des études spéciales sur l’électricité. On dit qu’ils ont attiré la foudre en tirant avec des flèches en métal sur des nuages orageux. Pline rapporte même qu’ils avaient une méthode secrète non seulement pour tirer la foudre des nuages, mais
- même pour la dériver dans une direction donnée. Us reconnaissaient plusieurs sources de la fondre : celle qui venait du ciel et qui frappait toujours obliquement, et celle qui venait de la terre et qui s’élevait perpendiculairement. Les Romains, d’un autre côté, n’en connaissait que deux espèces : celle du jour attribuée à Jupiter et celle de la nuit attribuée à Summanus.
- 341. — Aristote, philosophe grec, dit que la torpille électrique cause ou produit une torpeur aux poissons qu’il veut saisir et qu’il a ainsi les moyens de les capturer et de s’en nourrir. Plutarque en parle d’une manière analogue. Pline dit que si l’on touche cet animal avec une piqtle, il paralyse à distance les muscles les plus forts et arrête les jambes les plus agiles.
- 337 à 330. — Randolphé, auteur de 1 hommeprè-aiamlte dit que pendant les guerres d’Egypte l’une des Cléopâtre envoyait à l’aide d’un fil des nouvelles à toutes les villes comprises entre Héliopolis et l’île d’Éléphantine, située dans le Nil supérieur.
- 321. — Théophraste, philosophe grec, est le premier qui ait observé la propriété attractive de la tourmaline et il en donne une description dans son traité sur les pierres. Théophraste et Pline parlent de cette pierre comme partageant avec l’ambre la propriété d’attirer les corps légers.
- Pline dit à propos des differentes sortes d’aimants que Sotacus en décrit cinq espèces : l’espèce éthopienne, celle de la campagne de Magnésie, voisine de la Macédoine; une troisième de Hyettus en Béotie, une quatrième d'Alexandrie en Troade, et une cinquième de Magnésie d’Asie.
- 11 dit encore que le fer ne peut résister à l’aimant ; du moment qu’on approche les deux corps, le fer saute vers l'aimant et s’y attache étroitement.
- 11 paraît que l’aimant naturel est connu depuis longtemps dans toutes les parties du monde.
- Dans le Talmud on l’appelle acbqbab, pierre qui attire; dans l’aztèque tbaibiomani, pierre qui attire par son souffle; dans le sanscrit ayasbânta, aimant le fer; dans la langue du Siam mèleh, ce qui attire le fer; en chinoistbsu-cby, pierre d'amour, ou encore by-tby-cby, pierre qui saisit le fer; en espagnol iman, pierre aimante ; en hongrois ma-gnet kœ, pierre d’amour; dans la langue grecque on l’appelle üderitas, d’après sa ressemblancë avec le fer. En chinois on l’appelle encore tcbù-cby, pierre dirigeante ; en islandais leidersiein, pierre'
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- directrice; en suédois segel-sten, pierre voyante; en tonkinois d’anamtchum, pierre qui montre le sud.
- Par rapport à sa grande dureté les Grecs l’appelaient calamitas, d’où le nom français calamite et diamant ; les Hébreux hbailamisb ou halmitbatb et les Romains adamas ; adamant était le nom que les Anglais sous le règne d’Edouard 111 donnèrent à l'aiguille aimantée.
- La tourmaline est classée par Pline comme étant une variété de la pierre d’aimant. Jean de Laet dit: «Là description du lyncurium ne s’accorde pas avec l'hyacinthe des modernes », Watson pense de même, tandis qu’Epiphanius constate qu’on ne trouve dans la Bible aucune mention du lyncurium', il croit que c’est la même pierre que l’hyacinthe.
- 285-247. — Ptolémée H ordonne à Timocharès, architecte du palais, de suspendre dans le temple de Pharos la statue en fer d’Arsinoé. Pline dit que.cettestatue n’a jamais été terminée, par suite de la mort de Ptolémée et de son architecte ; mais Ausone, poète latin du quatrième siècle, dit dans sa Mosella que Timocharès parvint à tenir suspendue en l’air l’image de la reine en disposant dans une couronne royale fixée à la voûte du temple des pierres d’aimant qui exerçaient leur attraction sur la chevelure en fer de la statue.
- Cassiodore fait allusion à une statue de Cupidon suspendue dans le temple de Diane à Ephèse (une des sept merveilles du monde) et Saint-Augustin parle d’une statue suspendue dans le temple de Sérapis à Alexandrie à l aide d’un aimant attaché au plafond.
- 200. — Polybe, historien grec, décrit un télégraphe optique à l’aide duquel on pouvait transmettre les vingt-quatre lettres de l’alphabet grec.
- 60-76. — Lucrèce, poète romain, fait allusion à 1’aimânt.
- 50 (ère chr.). — Scribonius, physicien romain, raconte qu’un affranchi de Tibère fut guéri de la goutte par des commotions reçues d’une torpille électrique, et Discoridos propose, un traitement de ce genre pour guérir les maux de tête. Fahie constate que le long des rives de la rivière de Calabar en Afrique, les indigènes emploient les propriétés électriques de la gymnote pour guérir leurs enfants malades. Ils placent l’enfantà côté du vase qui contient l’animal ou bien ils le font jouer avec des petits poissons de cette espèce.
- 121. — Les Chinois connaissaient depuis longtemps la force attractive et la polarité de l’aimant,.
- mais la propriété de communiquer sa vertu au fer est mentionnée pour la première fois dans le dictionnaire Choue IVen que Hin-Tchin a corn-: piété en 121, la quinzième année du règne de Ngan-ti, de la dynastie Han. Le père Gaubil, qui fut envoyé en Chine en 1721, dit avoir trouvé dans un ouvrage écrit vers la fin de la dynastie Han une indication complète de la boussole.
- il faut remarquer qu’aucun auteur de l’antiquité n’a fait allusion au fait que l’aiguille aimantée est attirée par les pôles de la terre ; ce fait a certainement échappé aux anciens Grecs et Romains.
- 218. — Saumaise, dans ses commentaires sur Solin, affirme qu’à cette date l’ambre était Connu par les Arabes sous le nom de karabè ou. habruba, mot d’origine persane qui signifie le pouvoir d’attirer la paille; l’aimant étant appelé abang-ruba, littéralement, attireur de fer.
- 235.— On dit qu’un ouvrier ayant reçu de l’empereur de Chine l’ordre de construire un chariot indiquant le sud, il parvint à en retrouver le secret qui était perdu depuis un certain temps. Ces chariots magnétiques semblent avoir été en usage dans l’empire pendant une longue suite de siècles, mais d’après de Humboldt on n’en trouve plus de trace à partir de 1609.
- 265-419. — La mention la plus reculée de l’emploi de l’aimant pour la navigation se trouve dans l’encyclopédie Poei-wen-yun-jou où on dit que vers cette époque (c’est-à-dire vers la seconde dynastie Tsin) des navires se dirigeaient vers le sud à l’aide du ching ou aiguille.
- 295-324.— Kou-pho, physicien chinois, compare la propriété attractive de l’aimant avec celle de l’ambre animé par la friction ou la chaleur. Dans son traité sur la pierre d’aimant, cet auteur dit que l’aimant attire le fer comme l’ambre attire la graine de moutarde.
- 304. — Saint Elme, évêque de Formies, dans l’ancienne Italie, martyrisé vers cette date à Gaëtè, est le personnage dont les matelots de la Méditerranée ont donné le nom aux flammes de feu qui apparaissent pendant les tempêtes aux mâts des navires; ces flammes étaient suposées être de nature électrique. Lorsque deux flammes se montraient ensemble, on les appelait Castor et Pollux, dieux jumeaux de la mer, et elles étaient considérées comme un signe favorable pour la navigation ; lorsqu’on ne voyait qu'une seule flamme, ou l’appelait Helène, et elle était considérée comme un mauvais présage.
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- 425. — Zosime, historien grec, qui vivait sous le règne de Théodose 11 (401 à 450) a écrit l’histoire de l’empire romain depuis le règne d'Auguste jusqu'en 410; c’est dans cet ouvrage que l’on trouve pour la première fois le fait de la séparation électrolytique des métaux, c’est-à-dire que lorsqu’on plonge certains métaux dans une solution cuivreuse, le métal se couvre d’une couche de cuivre.
- 426. — Saint Augustin fait mention d’une expérience faite devant l’évêque Sévère et qui consistait à faire mouvoir une aiguille aimantée flottant à la surface de l’eau sous l’iniiuence des déplacements d’un aimant caché sous la table.
- 450.— Aëtius, médecin grec, parle de la guérison de la goutte et de certaines convulsions à l’aide d’aimants.
- 543. — Les Japonais disent que vers cette date le mikado reçut de la cour dé Petsi en Corée la roue qui indique le sud.
- 658. — D’après Kai-bara-Tok-sin, dans le Wa^i-si, les premiers chars magnétiques furent construitsau Japon pendant cette année; la pierre à aimant, toutefois, ne fut découverte au Japon qu’en 613, lorsqu’elle fut apportée de la province d'Oomi.
- 806 à 820. — Entrée ces dates, sous* la dynastie de Thang, les premiers chars appelés hin-koung-yuan furent construits; c’étaient des chariots magnétiques semblables à ceux connus auparavant, mais portant en outre un tambour et une cloche. 11 paraît que la manière de construire ces chars magnétiques était loin d’être connue de tout le monde. Un critique nommé Tchen-Yu dit: «Je sais que vers l’époque des Thangs un chariot fut construit sur lequel étaient figurées les quatre parties de la terre, par_ imitation de ceux construits vers l’époque de Hoang-Ti. Sur ce chariot était placée une statue dont la main pointait toujours vers le sud. »
- 968. — On dit que Kung-foo-Whing inventa vers cette époque une méthode de transmettre le son à travers des fils à l’aide d’un appareil appelé thun-thsein ; toutefois on ne retrouve aucune trace de cette découverte dans les autres auteurs.
- 1067 à 1148. — Frocfe, historien islandais de ce temps, rapporte que Floke Vilgerderson avait quitté Rogoland en Norwègê vers 868, pour aller visiter l’Islande qu’il avait découverte ; d’après lui les marins de cette époque dans les contrées du nord possédaient des aimants, ce qui montre
- que le pouvoir directeur de l’aiguille aimantée était connu et employé dans la navigation en Europe même avant le onzième siècle.
- Ce passage donne la première indication de la connaissance de la boussole en dehors de la Chine. Il faut remarquer cependant qu’il ne se trouve pas dans plusieurs manuscrits, ce qui fait supposer qu’il s’agirait d'une interpolation; cette assertion n’infirmerait donc pas la découverte de la boussole par le Français Guyot de Provins.
- m 1-1117. — Keou-Tsoungchy, philosophe chinois, donne la première description de la boussole qu’on trouve dans un ouvrage chinois; cet auteur dit encore que lorsqu’on frotte une pointe de fer sur un aimant, elle acquiert la propriété de se pointer vers le sud.
- 1160. — Eustathe, archevêque de Tessaloni-que, raconte que Walimer, père de Théodoric et roi des Goths, avait l’habitude de tirer des étincelles de son corps, et aussi que certains philosophes observèrent des étincelles issues de leurs poitrines et accompagnées de craquements.
- Leithead raconte que des torrents de feu se dégageaient de la chevelure de Servius Tullius, roi romain, pendant son sommeil, à l’âge d’environ sept ans; que la chevelure d’un moine du Carmel émettait des étincelles lorsqu’on rebroussait ses cheveux, et le père Fabre que la chevelure d’une jeune femme produisait également des étincelles lorsqu’on la peignait.
- 1190. — Guyot de Provins, ménestrel à la cour de l’empereur Frédéric Barberousse, donne la première mention en français de la boussole dans un poème manuscrit intitulé la Bible et que l’on trouve à la Bibliothèque Nationale ; on y lit que les marins avaient l’habitude de frotter des aiguilles sur une pierre brune appelée marinière à laquelle le fer adhère, et lorsqu’on fait flotter cette aiguille sur l'eau à l’aide d’une paille, elle pointe vers le nord. Le passage en question a été copié par D. Azuni, membre de l’Académie des sciences de Turin, dans le manuscrit et a été donné en entier, avec la traduction française, à la page 137 de sa Dissertation, 2e édition, à Paris, 1809 :
- Par la vertu de la marinière,
- Une pierre laide et brumière,
- Ou li fers volontiers se joint...
- Ce passage est reproduit également par Kla-proth et par Venanson. ----------
- Sonnini dit qu’Azuni a établi avec succès la priorité de la France à l’usage de la boussole pour
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- la navigation. D’autres auteurs disent que les Arabes possédaient la boussole vers cette même époque, qu’ils l’avaient reçue des Chinois et l’avaient transmise aux Français pendant la première croisade comme cela a été indiqué, par exemple, par Davis.
- 1204-1215. — Jacob de Vitry, cardinal-évêque de Ptolémaïde, un des croisés, parle de la manière suivante de la boussole : « L’aimant (diamant) se trouve dans les Indes; il attire le fer par une cause secrète; après que l’aiguille a touché la pierre à aimant elle se tourne toujours vers l’étoile polaire, qui est immobile comme l’axe du monde, lés autres étoiles tournent autour de cette étoile polaire; ainsi la boussole peut indiquer la route aux navigateurs. »
- 1207. — Alexandre Neckham, abbé de Sainte-Marie, fait allusion dans ses Utensilibus à une aiguille portée à bord des navires; cette aiguille est placée sur un pivot et, lorsqu'elle est au repos, indique aux marins l’endrcit où se trouve l’étoile polaire. Dans un autre ouvrage'du même auteur, de Naturis Rerum, on trouve le passage suivant : « Lorsque des marins en mer ont perdu par suite des nuages cachant le soleil, ou par suite de l’obscurité de la nuit, la connaissance de la partie du monde vers laquelle ils se dirigent, ils touchent une aiguille avec un aimant; cette aiguille se met à tourner, et lorsque le mouvement cesse la pointe se dirige vers le Nord.»
- 1250. — Vincent de Beauvais, autre croisé, a écrit pour saint Louis, son « Miroir delà Nature», dans lequel il parle de la polarité de l’aiguille aimantée. Cet auteur cite Aristote comme ayant écrit un livre de Lapide. On trouverait d’après lui une note sur l’usage de l’aimant dans la navigation, mais on ne rencontre de passage de ce genre dans aucun des ouvrages d’Aristote. Ca-bæus et d’autres pensent que ce livre est plutôt l’ouvrage d’un écrivain arabe.
- Le sieur de Marcourt fait clairement allusion à la polarité de l’aiguille- dans une épitre ad Sige-rium de Foucaucourt militem de Magnete, écrit à la fin du xme siècle, et l'on parle dans les termes suivants de l’aimant dans un poème du ménestrel Gauthier d’Espinois :
- Tous aulresi (ainsi) comme l’aimant défoit (détourne)
- L’ai^uilette par force de vertu
- A ma dame tôt le mont (monde) retennue
- Qui sa beauté connoit et aperçoit.
- Vincent de Beauvais applique les termes gohron
- et aphron aux extrémités sud et nord de l'aiguille. Klaproth (Boussole, p. 49 à 51) dit que ces mots sont d’origine arabe; Martin Lipenius et d’autres auteurs prétendent le contraire.
- 1254. — Albert le Grand, de la famille des comtes de Bollstàedt, un des plus éminents philosophes et théologiensdu moyen âge, fait également allusion au De Lapide et aux termes arabes aphron et aphron, dont il donne toutefois une fausse interprétation.
- On dit qu’après trente ans d’expérimentation il a construit une machine curieuse qui pouvait reproduire distinctement des sons vocaux; le philosophe scolastique saint Thomas d’Aquin (l’ange de l’école) fut si effrayé de cette machine qu’il la frappa de sa canne et la détruisit. L’évêque Wilkins fait allusion à une figure construite par Albert le Grand, ainsi qu’à une tête fabriquée par Bacon, qui pouvait articuler certains mots.
- On peut mentionnerincidemmentque Wolfgang von Kempelen, conseiller aulique de l’empereur d’Allemagne, après avoir fait quelques jouets magnétiques pour l’impératrice Marie-Thérèse à Vienne, construisit pendant l’année 1778 une machine à parler qui «produisait des sons comme un enfant de trois ou quatre ans, et articulait distinctement dés syllabes et des mots. »
- 1260. — Brunetto Latini, encyclopédiste (Iot rentin, composa vers cette époque son livre Tesoro, traduit par lui-même en français (Li Livres dou Trésor) et dans lequel il parle en termes très clairs de la boussole; mais il ajoute : « Aucun marin n’ose en faire usage pour ne pas tomber sous la suspicion d’être pris pour un magicien; les matelots n’oseraient pas s’aventurer en mer avec cet instrument, car il a une grande apparence d’être construit sous l’influence d’esprits infernaux. »
- 1265-1321. — Guido Guinicelli, que le Dante considère comme l’un des plus grands poètes de Bologne, parle de la boussole maritime presque dans les mêmes termes que le Dante lui-même. 11 dit : « Les montagnes de pierres d’aimant communiquent leur vertu d’attirer le fer à l’air, mais la pierre d’aimant se trouvant très éloignée invoque l’aide d’une pierre similaire pour faire agir sa vertu, et diriger l’aiguille vers l’étoile du Nord ».
- 1266. — Vers cette époque les nations du Nord avaient la connaissance delà boussole. Dans l’histoire de la Norwège par Torffæus, on mentionne le fait que le comte suédois Byerges fut récompensé d’une boîte contenant une boussole.
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- 1269. — Pierre Adsiger s’attribue, dans une lettre écrite à cette date, la première mention de la variation de la déclinaison de l'aiguille aimantée. Voici un passage de cette lettre: « Faites attention que l’aimant, ainsi que l’aiguille qui l’a touché, ne pointe pas exactement vers les pôles, mais que l’extrémité qui doit pointer vers le sud décline un peu vers l’ouest, et que l’extrémité qui doit pointer vers le nord décline autant vers l’ouest; la quantité exacte de cette déclinaison a été trouvée, d’après de nombreuses expériences, être de 5 degrés. Toutefois, cette déclinaison n’est pas un obstacle pour que l’aiguille aimantée puisse servir de guide, parce qu’on fait décliner l’aiguille elle-même du sud vrai d’environ un point et demi vers l’ouest. Un point contient alors 5 degrés. »
- La lettre qui contient ce passage est citée par Cavallo, dans le supplément de la seconde édition de son ouvrage sur le magnétisme se trouvant à l’université de Leyde, mais ceci est nié par de Humboldt, qui dit que ce passage « n’est qu'une interpolation existant dans une copie qu’on trouve à la Bibliothèque nationale de Paris. »
- 1270. — L’astronome italien Riccioli dit que les navigateurs français sous le règne de saint Louis (1226 à 1270) employèrent l'aiguille aimantée qu’ils faisaient flotter à la surface d'un petit vase rempli d’eau, l’aiguille étant supportée par deux tubes pour l’empêcher de tomber a,u fond.
- 1271. — Marco Polo, le célèbre voyageur vénitien, est dit avoir apporté la boussole de Chine en Italie; ceci, toutefois, est loin d’être certain, car il n’en parle pas dans la relation de ses voyages.
- 1282. — Baïlak écrivit en cette année son livre arabe sur les pierres, dans lequel il fait mention d’un voyage de Tripoli à Alexandrie, en 1242, et dans lequel le capitaine faisait usage d'une boussole.
- Il raconte : « Lorsque la nuit est si noire qu’on ne peut plus apercevoir les étoiles indiquant les quatre points cardinaux, on prend un bassin rempli d’eau et on le place à l’intérieur du vaisseau pour le mettre à l’abri du vent. On pique une aiguille dans un morceau de bois, de manière à former une croix et on la place sur l’eau à la surface de laquelle elle surnage. On prend ensuite une pierre d’aimant de grandeur suffisante pour remplir la paume de la main ; on place ainsi la ; main près de la surface de l’eau, et on donne à la main un mouvement de rotation de manière à ce {
- que l’aiguille tourne sur la surface de l’eau ; on enlève vivement la main et les pointes de l’aiguille indiqueront le nord et le sud.
- 1302.— Le pilote italien Flavio de Gioja est dit, d’après Flaminius Venanson (de /’Invention de la Boussole nautique, Naples, 1808, page 138 et 168) être le véritable inventeur de la boussole marine.
- Cette manière de voir est partagée par Briet, par Voltaire et parplusieursautres; mais Klaproth montre que Gioja ne peut pas avoir inventé un instrument construit plus de cent ans avant lui.
- Azuni dit qu’il est possible que Gioja ait inventé la méthode de suspendre l’aiguille aimantée sur un pivot de manière à ce qu’elle reste horizontale quels que soient les mouvements du navire.
- 1327-1377.— D’après Voltaire (Essai sur les mœurs et l’esprit des nations, Paris, 1809, vol. III, page 251). le premier usage bien constaté de la boussole a été fait par les Anglais sous le règne du roi Edouard III. Voltaire ne se préoccupe pas de l’antiquité prodigieuse des Chinois. D’après lui, ils la connaissaient, mais ils ne l’employaient pas dans sa vraie destination, c’est-à-dire à guider les navires en mer. Ils ne voyageaient que le long des côtes et n’éprouvaient pas la nécessité, comme nous, d’aller jusqu’au bout du monde.
- 1436. — Andrea Bianco publie un atlas renfermant des cartes montrant les variations de l’aiguille magnétique.
- La connaissance de cette variation si indispensable pour la correction de la route du navire était déterminée moins par le lever et le coucher du soleil que par la direction de l’étoile polaire.
- P. F. Mottelay.
- (A suivre.)
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS
- ÉLECTRIQUES (1).
- Les figures 24 et 25 représentent l’ensemble du système récemment proposé par M. Van Depoele pour lactionnement des tramways électriques au ! moyen de courant à haute tension (1 000 volts au
- (4) La Lumière Electrique, 4 avril 1891, p. 24.
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- Fig. 24 et 25. — Van Depoele (1890). Tramway électrique à haute tension, courants continus.
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- Fig. 26. — Prise de contact. — Fig. 27. — Van Depoele. Tramways à haute tension, courants alternatifs.
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- moins) transformés sur le locomoteur en courants 1 Chacune des voitures du train est pourvue de de basse tension, de 200 volts environ. | locomoteuts CD. La voiture de tête reçoit le cou-
- Fig. 28.— Van Depoele (1890). Tramways à haute tension, courants quelconques, ensemble du transformateur-moteur.
- rantdu trolly au commutateur F, à résistances G.
- Ce courant aboutit, par ledouble commutateur^',
- au transformateur-moteur 1 (fig. 24) ou moteur générateur constitué par un champ magnétique
- Fig. 30. — Van Depoele (1890). Tramway à conducteur souterrain, passage des frotteurs sur les contacts.
- inducteur 1 à l’intérieur duquel tournent deux armatures J et K, l’une motrice et l’autre transformatrice. Le balai positif de l’armature J est relié
- ‘sX&s/MfSAr/Mi'/////A
- aux bornes A et/3, et le négatif à/2; ceux d'e la transformatrice K sont reliés aux bornes du circuit du train. L’inducteur I reçoit son courant de la clef g,
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- et le retourne à la génératrice par la roue a et les rails de la voie.
- On voit sur la figure 25 commentlesinducteurs M des dynamos du train sont dérivés sur les conducteurs positif et négatif L et l du circuit extérieur de K, et comment le commutateur Q inter-
- Fig. 52 et 33. — V.m Depoele. Détail des contacts.
- vertit ces conducteurs principaux pour change la' marche du train.
- Lorsqu’on veut employer des courants alternatifs, on remplace le transformateur-moteur par deux transformateurs ordinaires DjD2 (fig. 27). Le primaire^ du premier transformateur est relié au double fil d’aller et de retour du couranlNetP(fig.2ô) par b1b2b3bl, au travers d’une bobine de réaction
- Fig. 34. —Van Depoele. Coupe d’un caniveau à conducteur unique.
- E2) et son secondaire d% constitue en d'le primaire du second transformateur D2, dont le secondaire d3 alimente la seconde paire 3-4 des conducteurs principaux du train. La première paire 1-2, qui excise les inducteurs des moteurs du train, est reliée au circuit d2d'. On obtient ainsi entre les armatures et les conducteurs des moteurs du train la discordance de phase nécessaire à leur marche.
- Le système rèprésenté par les figures28 et29 per-
- met de marcher à volonté à courants alternatifs ou continus. On y reconnaît le moteur générateur H du premier système, mais les moteurs du train sont à courants multiples, de sorte que l’armature transformatrice K doit être pourvue d’,autant de collecteurs ht k2... qu’il y a de conducteurs desservant ces moteurs. On évite en revanche à ces moteurs les contacts, balais, etc., toujours d’un entretien difficile sur un train. Les armatures de ces moteurs montés directement sur les essieux du train sont enveloppées par leurs inducteurs fixés sur un tambour enfilé sur l’essieu de ma-
- Fig. 35. — Van Depoele. Caniveau accessible, coupe transversale. v
- nière que. l’entrefer reste invariable indépendamment des mouvements de l’essieu.
- En figure 29, les moteurs O et Q du train ont leurs conducteurs excités par trois séries d’enroulement \f ig, 2/2g, 3/ 3^. Le moteur O, à pôles conséquents, a une armature Siemens O, et le moteur Q une armature Gramme Qt. L’armature O est constamment excitée par le circuit 8-9 en dérivation par 2 2t % sur le circuit de l’inducteur 1 du moteur-générateur H. Chacun des enroulements inducteurs des moteurs O et Q a l’une de ses extrémités reliée au circuit correspondant du train, et l’autre à un fil de retour commun R.
- L’armature Q’ porte deux collecteursrxr2 reliés chacun par r3 à ses enroulements. Dans le cas figuré, cette armature est aimantée par les courants de retour des inducteurs qui la traversent tous, parce que le collecteur r, est relié au fil de
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- retour*commun R, et le collecteur est relié par le lil,Ra au conducteur de retour principal R. Les inducteurs des moteurs du train auront donc leurs pôles excités périodiquement en concordance avec
- i la rotation du transformateur-moteur, dont les courants traversent successivement leurs circuits respectifs. Ainsi que l'indique la figure 28, les armatures de ces moteurs peuvent être excitées par
- un courant continu;circulant dans un circuit spé- I M. VaniDepoèle a aussi, comme-le savent nos cial ou paroles-courants de retour des induc- J lecteurs, beaucoup étudié la question des tram-teurs. \ ways électriques à conducteurs souterrains. Les
- figures 30 à 37 représentent le type de canalisation tubulaire proposé en dernier lieu par cet inventeur.
- Le conducteur tubulaire A, en fer galvan isé, en
- sections assemblées par des manchons filetés, et recouvert entièrement d’un enduit isolant B (fig. 31) transmet son courant au frotteur Fdu locomoteur par une série de contacts élastiques c’c
- Fig. 39. — Mansfield. Ensemble d’un locomoteur.
- (fig-iO et 34) écartés de 30 centimètres. La tige de chacun de ces [contacts glisse dans un guide isolant B’. Quand le frotteur passe sur les contacts, il les déprime malgré leurs ressorts D, et ap-
- puie leurs têtes C’ sur le bas du tube, puis les ressorts D les rappellent aussitôt après le passage du locomoteur.
- On remarquera que ces contacts peuvent se
- s
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- remplacer très facilement : il suffit, pour les sortir, de dévisser les isolants B'.
- La disposition représentée par la figure 33 permet d’augmenter la flexibilité des ressorts de contact et leur douceur de façon à en assurer le fonctionnement par une course plus longue, malgré les dénivellations accidentelles de la voie. Le ressort D, plus faible, fléchit d’abord ; les autres cèdent ensuite, s’il le faut, une fois le contact éta-
- Fig. 40 et 41. — Mansfield. Détail d’une boîte de contact.
- bli par l’aplatissement de D, pour livrer passage au frotteur.
- L,e frotteur H convenablement recourbé (fig. 34) permet d’établir au droit de la fente du caniveau une bande de tôle qui protège de la boue et de l’humidité les têtes des contacts et le tube conducteur.
- Dans le disposition représentée par les figures 35^ et 36 le. caniveau est constitué par des auges en fonte dont la partie supérieur O est entaillée de larges ouvertures, de manière qu’il suffit d’enlever les tuiles k3 pour découvrir et manipuler librement les contacts C.
- La figure 37, qui s’explique d’elle-même, montre l’application du système à un tramway à deux conducteurs, un pour l’aller, l’autre pour le retour du courant.
- Le système récemmentproposé par M. Franck
- {LT
- Fig. 42. — Mansfield. Détail de la poche de contact. Fig. 43. — Détail de l’électro U.
- Mansfield appartient au genre déjà nombreux des tramways où la transmission du courant s’opère par une série de boîtes de contact électro-magné-tiqaes.
- Le conducteur principal A, parfaitement abrité dans un tube, est (fig. 38 et 39) relié par des déri-
- Mansfield. Soulèvement d'une boîte de contact.
- Fig. 44..
- vations a a aux boîtes de contact B, qui le mettent successivement en communication avec le locomoteur, à mesure qu’il les franchit.
- Ces boîtes sont fermées par un couvercle D (fig. 40-et 41) mobile autour d’une charnière E portant une masse de fer doux F et une poche de contact G représentée en coupe par la figure 4.
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- JOURNAL UNIVERSEL UELEC TRICI TÉ Sg
- Lorsque le locomoteur arrive sur la boîte, son électro-aimant U (fig. 43 et44) attire la masse de fer F et soulève le couvercle D. Ce couvercle prend ainsi la position indiquée en figure 40 malgré l’opposition du ressort P, qu’il tord sur son axe N par la chaîne de rappel S et sa roue O.
- La poche de contact G renferme, comme l’in-
- dique la figure 42, des billes de fer ou de cuivre K qui, lorsque le couvercle D occupe la position (fig. 40) viennent fermer par 1 et l'le circuit entre le fil a (dérivé sur le conducteur principal) et le fil b, qui aboutit au contact M du couvercle D. Le courant passe alors au locomoteur par ce contact, que le ressort de rappel P appuie sur les frotteurs
- Fig. 45. — Mansfield. Détail des frotteurs.
- VV du locomoteur, plus longs que l’écartement des boîtes B B. Quant aux électros des locomoteurs, ils sont excités par une prise de courant faite aux contacts auxiliaires vv' placés à chaque
- Fig. 46. — Mansfiield. Suspension d’un électro U.
- bout du locomoteur, et reliés d’une locomotive à l’autre (fig. 45) de manière que l’électro U en avant du train soit excité par le contact de v' sur la boîte qui le quitte, et ainsi de suite. La figure 46 indique en c le contact articulé qui relie l’électro j
- à la carcasse métallique du locomoteur par où s’opère le retour de son courant.
- On peut évidemment remplacer l’action de l’électro U par une action purement mécanique. M. Mansfield a présenté à cet effet quelques dispositifs qui ne paraissent pas bien pratiques.
- Gustave Richard.
- (A suivre).
- LES ELECTRO-AIMANTS (»)
- Enroulement de l’électro-aimant.
- Les calculs qui précèdent'permettent de déterminer le nombre d’ampères-tours nécessaires pour que l’électro-aimant puisse exercer sur son armature une attraction donnée. La connaissance du facteur A — ni, i étant exprimé en ampères est cependant loin de résoudre le problème.
- Supposons par exemple qu’on ait obtenu A = 1000 ampères-tours. On pourra obtenir cette excitation avec 1000 tours de fil et un courant d’un ampère, avec 100 tours et un courant de dix ampères ou encore avec 10 tours et un courant de 100 ampères, etc. Le choix entre ces deux éléments nombre de tours et intensité du courant est très grand; il dépend uniquement des conditions d’emploi de l’appareil.
- j (!) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 61S.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Dans les électro-aimants des appareils télégraphiques, on a toujours un grand nombre de tours de fil fin parce que l’intensité du courant est toujours très faible et dépasse rarement cinq milliampères. Pour que le produit n i atteigne une valeur suffisante, il faut que le facteur n soit donc très considérable.
- Le passage du courant dans le fil de l’enroulement excitateur d’un électro-aimant produit dans ce fil une dépense d’énergie qui se traduit par une élévation de température. Cette dépense d’énergie, donnée par la loi de Joule est proportionnelle à la résistance de l’enroulement et au carré de l’intensité du courant. Mais pour la même excitation A = ni, la dépense d’énergie provenant de ce chef est indépendante des valeurs relatives de n et de i.
- En effet, supposons par exemple qu’il s’agisse d’une excitation de 1000 ampères-tours et qu’on ait n = iooo et i = i ampère, le diamètre du fil employé étant suffisant pour donner passage au courant sans élévation de température trop considérable. Soit R la résistance de cet enroulement, la perte d’énergie par ^pffet Joule est donc égale à
- R*2 = R. i.
- Considérons maintenant un second enroulement formé par un fil de diamètre moitié plus petit. La section du fil étant quatre fois plus faible, sa résistance par unité de longueur augmente dans le rapport de i à 4, et comme le fil occupe quatre fois moins de place, la longueur totale du fil enroulé sera aussi quatre fois plus grande; la résistance de l’enroulement est donc devenue seize fois plus grande et égale à 16 R, correspondant à un nombre de tours égal à 4 n. Mais le fil est alors capable de ne supporter qu’un courant
- £
- quatre fois plus faible et égal à Le nombre
- d’ampères-tours est donc
- . « 1 A = 4n — = 4.1000. - « 1000.
- 4 4
- Il a donc la même valeur que précédemment. La perte d’énergie par l’effet Joule est aussi égale à
- W = 16. R (i)2 = R**,
- \
- soit la valeur correspondant à l’enroulement primitif.
- La dépense d’énergie par échauffement est donc indépendante du diamètre du fil employé et ne
- dépend que du poids de cuivre de l’enroulement.
- Mais cette dépense d’énergie W = Rz2 est proportionnelle au carré de l’intensité du courant tandis que le nombre d’ampères-tours, c’est-à-dire l’excitation, est proportionnel à l’intensité seulement. Le premier élément augmente donc plus rapidement que le second, en sorte que c’est principalement réchauffement de l’électro qui élève la température du fil au-dessus de celle du milieu ambiant 1 et qui produit par exemple une différence de température dT. Par suite de cette différence de température, le fil cède par convection et par conductibilité une certaine quantité de chaleur proportionnelle à la surface du fil et à la différence de température dT. Au bout d'un temps déterminé, il s’établit un régime permanent pendant la durée duquel la différence de température T0 entre le fil et le milieu ambiant reste constante. Cette différence de température T0 ne doit pas atteindre une valeur incompatible avec la sécurité de l’appareil et le maintien de l'isolation de l’enroulement.
- On admet généralement dans la construction des machines dynamo-électriques que la température des inducteurs ne doit pas dépasser 70 à 75 degrés centigrades, ce qui correspond à T0 = 50 degrés environ pour une température ambiante moyenne de 20 à 25 degrés. Pour les électro-aimants l’élévation de température ne doit pas dépasser T0 = 40 degrés.
- Dans les inducteurs des machines dynamoélectriques, on admet que la surface de refroidissement doit atteindre 10 à 12 cm2 par watt dépensé dans l’enroulement en effet Joule,
- D’autre part, l’intensité maxima du courant est encore limitée par d'autres considérations pratiques, tirées de l’étude de la densité du courant. Dans les inducteurs des machines dynamo-électriques, la densité ne doit pas dépasser deux ampères par millimètre carré. Dans les électroaimants cette limite peut être dépassée suivant les cas. S’il s’agit par exemple d’éîectros travaillant pendant un temps très court, ce qui est le plus souvent le cas, on peut admettre sans inconvénient une densité plus considérable, réchauffement n’ayant pas le temps d’atteindre une valeur élevée.
- Comme nous n’avons en vue dans cette étude que la construction des électro-aimants autres que ceux des machines dynamo-électriques, et que dans la grande majorité des cas, ces appareils
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 7»
- fonctionnent par intermittence, il n’y a pas lieu d’attacher une trop grande importance à l’élévation de température produite par le passage du courant.
- D’ailleurs, dans la plupart des cas, l’enroulement est déterminé par les conditions du circuit dans lequel 1 electro-aimant doit être placé. S’il s'agit d’un électro-aimant télégraphique fonctionnant sur des lignes résistantes et avec des courants très faibles (0,005 à 0,001 ampère), le facteur i est nécessairement très petit et l’excitation exigée A = ni doit être obtenue en donnant au facteur « une valeur considérable.
- Si l’électro-aimant doit au contraire fonctionner sur une ligne peu résistante, il faut que sa résistance soit du même ordre que celle du circuit extérieur (y compris la pile); cette résistance étant connue approximativement, on en déduit le courant de travail i et par conséquent le nombre de tours n.
- En règle générale, on peut dire que la surface de refroidissement d’un électro-aimant destiné à travailler avec une densité de courant un peu considérable doit être aussi grande que possible et au moins égale à la limite donnée plus haut, soit 12 cm2 par watt dépensé. L’épaisseur de l’enroulement, c’est-à-dire le nombre des couches de fil, est déterminée par cette valeur limite et par le nombre de tours n qu’il faut loger sur les noyaux. Aussi rien n’est plus faux que certaines règles empiriques qu’on rencontre quelquefois et d’après lesquelles l’épaisseur de l’enroulement doit être égale au diamètre du noyau de fer. Lorsque cette épaisseur n’est pas trop considérable et ne dépasse pas 10 à 12 millimètres, par exemple, on peut admettre que là bobine entière participe au refroidissement et admettre comme densité limite une valeur de 3 à 4 ampères, sans que réchauffement correspondant puisse faire courir des dangers sérieux à l’enroulement.
- On caractérise très souvent un électro-aimant en donnant la résistance de son enroulement. Cette règle est fausse, puisque c’est l’excitation exprimée en ampères-tours qui est l’élément principal de l’appareil. La résistance n’a aucune influence sur sa puissance ; eile intervient seulement dans la considération du circuit extérieur.
- On doit caractériser un électro-aimant en donnant le nombre d’ampères-tours de l’enroulement et la température limite qui peut être atteinte par l’échauffement ou le nombre de centimètres carrés
- de surface de refroidissement par watt dépensé par l’effet Joule.
- Quelques exemples numériques serviront à montrer comment il faut appliquer les règles données plus haut.
- Premier exemple.— Supposons qu’il n’y ait aucune perte de flux de force dans le circuit magnétique, c’est-à-dire que v—\. Admettons que l’induction B = 16000, ce qui correspond à une force magnétisante de H = 50 (voir tableau III), or H = 0,4 7r nx i, dans laquelle la formule, i représente le nombre d’ampères-tours par centimètre de longueur; on aura donc
- II faut donc 32 ampères-tours par centimètre. L’épaisseur de l’enroulement ne devant pas dépasser 1,5 cm., on peut admettre une densité de courant de 4 ampères par mm2 ou de 400 ampères par cm2, c’est-à-dire de 600 ampères par centimètre de longueur de l’électro-aimant. Si celui-ci a une longueur totale de 50 centimètres, il faudra donc 50 x 32 = 1600 ampères-tours, qui seront obtenus avec 2,5 cm. d’enroulement sur 1.5 cm. d’épaisseur.
- Mais il faut tenir aussi compte de l’épaisseur de l’isolant des fils; le tableau I donne quelques renseignements à ce sujet. En admettant une perte de 33 0/0 par suite de l'isolant, les 600 ampères-tours par centimètre sont réduits à 400 et il faut alors une longueur de quatre centimètres d’enroulement pour obtenir l’induction désirée.
- Deuxième exemple. — Admettons une perte de 50 0/0 entre le flux des noyaux et celui de l’armature; on a donc v = 2, et supposons que l’induction à la surface de contact de l’armature et de l’entrefer soit B = 8000. Or, pour obtenir cette induction dans l’air, il faut une force magnétisante H = 8000, puisque [/.= ix, ce qui correspond à 8000 . ,
- ~ T~2566 = °400 amPeres*tours environ par
- centimètre. L’épaisseur de l’enroulement ne devant pas dépasser 1,5 cm., ce qui donne une épaisseur utile de un centimètre, on aura en admettant comme dans l’exemple précédent une densité de 4 ampères par mm2, 400 ampères-tours par cm. de longueur de l’enroulement; il faudra donc 16 centimètres de longueur de cet enroulement pour
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- produire l’intensité de champ H = 8000 dans l’entrefer de l’électro-aimant.
- Voici quelques données numériques sur l’épaisseur des couches isolantes des fils employés dans l’industrie. Le tableau 1 renferme les données relatives aux fils d’un diamètre un peu considérable employés dans la construction des machines dynamo; elles sont empruntées au formulaire d’Uppenborn. Le tableau II contient les indications données par M. du Moncel dans le deuxième volume des Applications de Vélectricité ; ces nombres résultent de mesures spéciales faites par M. du Moncel sur divers enroulements et non pas sur les fils eux-mêmes. De cette manière on obtient des valeurs moyennes qui ont une valeur pratique réelle et qui tiennent compte des irrégularités d’enroulement et des vides qui sont inévitables.
- TABLEAU I
- Diamètre du fil nu dn Diamètre du fil recouvert d'un double enroulement de coton dc Épaisseur de l'isolant dc d„
- 1 mm. 1,5 mm. °,5 1,50
- 2 2,6 0,6 1,30
- 3 3 A 0,6 1,20
- 4 4,7 0,7 1,18
- 5 S8 0,8 1,16
- 6 6,8 0,8 ','3
- 7 7,9 0,9 ',‘3
- S 9,0 1,0 1,12
- 0 10,0 1,0 1,1!
- IO 11,1 1,11
- Calculs divers relatifs à l'enroulement. — Les indications qui précèdent ont un caractère un peu général et ne sont pas assez précises pour toutes les applications. Aussi avons-nous étudié la question d’une manière plus complète.
- L’étude du circuit magnétique de l’électro-aimant permet de calculer l’excitation totale nécessaire, exprimée en ampères-tours. L’excitation A est donc un élément connu dès que la carcasse de l’électro-aimant est déterminée.
- On a alors le choix entre les deux facteurs n et i dont le produit ni est égal à l’excitation A; les calculs suivants permettent de déterminer ces facteurs i et n d;une manière précise, ainsi que les
- dimensions de l’enroulement, longueur et épaisseur.
- TABLEAU II
- N 48 des fils Diamètre du fil Diamètre du fil Rapport des diamètres
- les plus usités nu (en mm.) couvert (en mm.) d
- (Jauge Carcasse) dc k=f
- .22 °,I4 0,23 1,643
- 128 0, 22 o,33 1,500
- 1 J24 0,27 0,40 ,481
- a5 j2? 0,35 0,48 ',37'
- < 16 0,40 o,55 ',375
- CÜ3 12 o,49 0,65 1,326
- p. 0,38 °;77 ',327
- , 1 0,60 1,22 2,033
- 2 0,70 ',34 1,914
- 3 0,80 1,46 1,825
- 4 O.9O ’ ,58 ',755
- G 5 1.00 1,72 1,720
- -g i 6 1, 10 1,84 ' ,673
- 09 1,20 1,96 ',633
- J 8 1,30 2,08 1,600
- is ^ 9 I ,40 2,20 ',57'
- 10 1,50 2,42 ',547
- 3 !11 I ,70 2,54 ',494
- CO f 12 1,80 2,06 1,478
- •3 2,00 2,88 i,444
- '4 2, 10 3,00 1,428
- 13 2,35 3,27 ',39 2
- ^ IO 2,60 3,54 1,362
- Représentons par A la densité du courant par centimètre carré que l’on peut admettre sans craindre d’échauffement trop considérable, par a la longueur de la bobine, par b l’épaisseur de l’enroulement. Si le nombre d’ampères-tours A était obtenu à l’aide d’un enroulement dans lequel il 11’y aurait ni couche isolante ni vide entre les fils, les dimensions a b seraient données par la formule
- ab A = A.
- En prenant pour b une valeur correspondant à la densité admise, on obtient a par la formule
- A
- Mais il faut tenir compte de l’épaisseur de la couche isolante et des vides inévitables dans l’en-roulêment.
- Désignons par / le rapport entre le diamètre du fil recouvert et celui du fil nu; le rapport de la section du fil recouvert à celle du fil nu est égal à/2. La section du cylindre de cuivre parallèle à
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- l’axe qu'on doit enrouler sur le noyau de l’électro-aimant est donnée par la formule « il est tenu compte dans ces valeurs de/des espaces vides et des irrégularités d’enroulement. Les dimensions de l’enroulement sont donc
- <l< II données par la formule
- mais à cette section de cuivre pur correspond une section plus grande de l’enroulement comprenant le cuivre, la couche isolante, les interstices entre les fils. Cette section complexe comprend m! couches de fil renfermant chacune m spires parallèles. Le diamètre du fil recouvert étant égal à fd, l’épaisseur de l’enroulement à b, on a ~-2. ab. A = A, d’où 7t A Il faudrait maintenant déterminer a et b séparément, c’est ce que nous ferons plus loin. Nous supposons pour un instant que ces longueurs a et b sont connues et non seulement leur produit.
- , b Les dimensions de l’enroulement étant connues, il faut déterminer le diamètre du fil à employer.
- des couches de spires s’étendant sur une longueur égale à a, on a Ce diamètre est déterminé par l’intensité du courant dont on dispose. Soit i cette intensité; on a alors
- < II S A n — -T. 1
- . / &b On a donc en tout mm! = spires, dontcha- j • tcà!2 eu ne a une section de cuivre égalé a —j-. La section de cuivre est donc Connaissant A, on calcule le diamètre du fil nu par la condition que la densité du courant dans le fil soit égale à A. Soit d le diamètre du fil nu, sa , , nd2 ... section est égalé a et 1 intensité du courant
- . n d2 tt ab s=xinnr. = —7^, 4 4fl maximum qui peut le traverser est égale à
- tandis que la section totale de l’enroulement est a b. Le rapport des deux sections est donc ir dx t = A. 4 On a donc
- S 7T ab ~~ 4 /** en = ; ir A d’où
- Or/ est toujours plus grand que i et oscille pour des fils moyens entre i,6 et 1,3; f a une valeur moyenne égale à 2. Il en résulte approximativement S Tt Tb = 8 = d’où 5 = 0,4 ab. '-y/ïi-'-'Wr A étant donné en ampères par cm2, le diamètre est exprimé en centimètres; on a donc en millimètres d = 11,288 y/^ >
- La section de cuivre est donc égale aux quatre dixièmes de la section de l’enroulement, isolant et vides compris. Les valeurs de / sont données dans le tableau 1. Ces valeurs ont été déterminées par M. du Mon-cel sur des bobines enroulées avec soin et non pas en mesurant directement le fil. De cette manière Connaissant d, on en déduit / à l’aide du tableau 11. L’épaisseur du fil recouvert est alors égale à/^. Il y aura donc sur la longueur a de l’enroulement un nombre de spires égal à a m= Td'
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et comme il y a un nombre de couches m' égal à
- m'
- b
- fd'
- il y aura donc en tout mm' tours. On doit donc avoir
- m in' = tt.
- C'est ce qui a lieu en effet, puisque
- tn m’ =
- ab ___ ab. it A
- ~ JK~4Ï
- tz ab A
- t
- géant suivant des circonférences de cette masse cylindrique. La longueur moyenne du conducteur
- est alors iz (b -f- d') et sa section ^ a Sa résistance est donc
- d _ „ * (& + d') _ 4 P {b + d')
- w , ab
- ÏT'ab
- a étant le coefficient de conductibilité du cuivre, égala 1,7.10-6 ohms entre 15 et 20 degrés. On aura donc
- Les éléments a, b, d et / de l’enroulement étant déterminés, on peut calculer facilement la longueur du fil, connaissant le diamètre du noyau ou plutôt celui du canon de la bobine. Soit d'ce diamètre, la longueur d’une spire de la première couche est égale à « {d' + / d) et celle d’une spire de la dernière couche % [d' -f-2b — fd].
- Les longueurs totales de ces deux couches sont
- donc, puisque chacune d’elles renferme spires,
- D 4 a f% (b + d')
- R = 2—i—-j------ohms.
- ab
- La densité du courant étant A, son intensité totale est égale à
- i — ab. A.
- 4P
- L’énergie désignée dans l’enroulement sous forme de chaleur est égale à
- V' + et 75- I* + 3 5 -/*!•
- Les couches intermédiaires constituent avec ces deux rangées les termes d’une progression arithmétique dont les expressions précédentes
- sont les termes extrêmes et dont le nombre est
- fd
- La longueur totale de l’enroulement est donc la somme des termes de cette progression arithmétique, soit
- , b a t. [(d' + f d) 4- (d' + 2 b — fd) J l-f~d-fd 2
- . a b Tt ., | ...
- 1 = fï~d* (b + dh
- Connaissant la longueur totale du fil, il es i facile maintenant de calculer le volume total de cuivre. Ce volume est égal à
- ,, , iz d1 ab ic (b 4- d') ir d2
- 4 _ 7r^~'
- V = ^y-2 ab. iz {b + d’).
- W - R« = 1*)* watts;
- ... it* ab (b + d') .
- W = oc.--------r—.------- A* watts,
- 4P
- c’est-à-dire
- W = # V A’ 10—6 watts.
- Considérons un exemple. Soit un électro-aimant dont le noyau ait 18 millimètres de diamètre. On enroule le fil sur une gorge de deux centimètres de diamètre. On a du fil de deux millimètres de diamètre isolé au coton. L’excitation doit être de 6000 ampères-tours et la densité du fil de 150 ampères par centimètre carré, ce qui permet de prendre b égal à 3 centimètres. On a donc
- A =6 000, b = 3 cm., d' = 2 cm., d = 2 mm.,
- A = 150.
- On trouve dans le tableau
- Ce volume ne dépend du diamètre du fil employé que par le coefficient f qui est d’autant plus grand que le fil est plus fin.
- On peut l’envisager comme formant un conducteur cylindrique creux, le courant se propa-
- / = ',444, P = 2,085.
- 6,000. 2,08<5
- —5-----------= 35)7 cm
- °,7854-3,'50
- On obtient ainsi
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 75
- et
- 35,7, 3,22 2,085, 0,047
- (3 4- 2) = 20173 cm.
- La surface de refroidissement est de 897,6 cm2. La résistance de l’enroulement est de 1,12 ohm, la section du fil étant de 3,142 mm2, le courant maximum est de 4,7 amp. et l’énergie dissipée sous forme de chaleur est égale à 0,112 (4>7)2 watt, soit à 24,7 watt. On a donc une surface de refroi-
- . , 897.6 dissement de
- 24.7
- 36 cm2 par watt, ce qui est
- amplement suffisant.
- On pourrait aussi mettre un plus grand nombre de couches dans l’enroulement, prendre par exemple une épaisseur de cinq centimètres, soitè = 5 centimètres. On aurait alors
- Le reste du. calcul s’effectue comme précédemment.
- A. Palaz.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Générateurs alternatifs à courte période, par M. Testa (*)
- 11 est devenu maintenant d’une pratique courante d’alimenter des lampes à arc avec des courants alternatifs ou ondulatoires au lieu de courants continus: mais on a élevé contre ce système
- et
- 6 000, 2,085 °.7»54, 5.'5°
- 21,8 cm
- 21,8, 3,22. (3 + 2) 2,085, 0,04,7
- 172,4 m.
- La surface de refroidissement est alors de 822,2 cm2, la résistance de l’enroulement de 0,95 ohm et l’énergie dissipée en chaleur de 0,95. (4,7)2 20,98 watts, ce qui correspond à une surface de refroidissement de 39,2 cm2 par watt.
- Avec une densité de courant de 150 ampères par centimètre carré, le refroidissement sera toujours assez considérable pour empêcher un échauffement nuisible. On pourra même sans danger dépasser sensiblement cette limite. Avec une densité de courant double, c’est-à-dire égale à 300 ampères par cm2, la surface de refroidissement serait encore de 9,7 cm2 par watt.
- Dans bien des cas, on ne connaît pas la densité A du courant mais seulement l’intensité du courant dont on peut disposer pour l’excitation de l’électro-aimant; c’est par exemple le cas pour les électro-aimants des appareils télégraphiques dans lesquels l'intensité du courant ne dépasse pas 5 à 10 milliampères.
- 11 est facile alors de calculer la section du fil correspondant à cette intensité et à une densité donnée A.
- Supposons par exemple A = 150 et i — 0,010 ampère. Cette densité est réalisée avec ce courant dans un fil de 0,0067 mm2, dont le diamètre est égal à 0,09 mm., ou en chiffre rond à 0,1 mm.
- Fig. 1. — Alternateur Tesla à courte période.
- cette objection de fait que l’arc émet un son prononcé, dépendant de la fréquence des alternances du courant, inconvénient auquel jusqu’ici on n’a point trouvé de remède efficace. Le bruit est dû à réchauffement et au refroidissement rapides et par suite à la dilatation et à la compression de la matière gazeuse constituant l’arc qui accompagnent les périodes ou les ondulations du courant. Un autre désavantage provient de la difficulté qu’il y a à maintenir l’arc à courant alternatif en raison de l’augmentation périodique de la résistance pendant le travail alternatif du courant. Cet inconvénient en entraîne un autre, les petits arcs sont impossibles.
- Des considérations Ihéoriques ont fait croire à M. Tesla que ces désavantages pourraient être évités en employant des courants de période suffisamment courte, d’un nombre d’alternances suffisamment élevé, et la pratique a confirmé ses
- (9 Electrical Engineer, de New-York, du 18 mars 1891.
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- déductions. Les courants d’alternances rapides permettent l’établissement des petits arcs et ont le privilège du silence et delà persistance. Ce dernier avantage est dû à la fréquence rapide, qui ne laisse pas à l’arc le temps de se refroidir et le maintient à haute température et peu résistant.
- Au début de ses expériences, M. Tesla a éprouvé de grandes difficultés dans la construction des machines; un générateur de ce genre paraît digne d’une description détaillée, bien que sa construction date déjà de quelque temps.
- La figure i représente l’élévation par côté de la machine, la figure 2 en représente une coupe verticale et les figures 3, 4 et 5 certains détails de sa construction.
- Un bâti annulaire magnétique A présente à
- Fig. 2, 3, 4 et 5. — Alternateur Tesla. Coupe et détails.
- l’intérieur un grand nombre de pièces polaires D ; en raison du nombre et de la petite dimension des pôles et des intervalles polaires, l'enroulement excitateur se compose d’un conducteur isolé F passant en zigzag dans les intervalles comme l’indique la figure 5 et y formant autant de couches que l’on veut; les pièces polaires D ainsi excitées présentent autour de l’anneau des polarités alternées.
- Comme armature, M. Tesla emploie une étoile soutenant un anneau J tourné extérieurement avec un espace ménagé pour un enroulement de fil de fer doux recuit K constituant le noyau des enroulements induits; de petits barreaux L fixés aux côtés de l’anneau J servent de supports aux enroulements M qui recouvrent la surface de l’ar-matûYe; ces enroulements sont reliés entre eux en série et aboutissent au travers de l’arbre creux H aux anneaux de prise de courant P P sur lesquelles frottent les balais O,
- On peut de cette manière construire une machine ayant un très grand nombre de pôles; il est facile par exemple d’obtenir trois cent soixante-cinq à quatre cents pôles sur une machine susceptible de fonctionner sûrement à quinze cents ou seize cents tours par minute, ce qui correspond à dix ou onze mille alternances par seconde.
- Le diagramme (fig. 2) indique des lampes à arc reliées en série; lorsqu’une pareille machine alimente des lampes à arcs le bruit de l’arc devient pratiquement imperceptible, car on augmente la fréquence et par conséquent le nombre de vibrations de la matière gazeuse par unité de temps jusqu'à dix ou onze mille par seconde, c’est-à-dire au-delà de la limite admise de perception du son.
- Le nombre exact d’alternances ou d’ondulations
- Fig. 6. — Alternateur Tesla à champ magnétique mobile.
- nécessaires pour atteindre ce résultat devra varier suivant la dimension de l’arc, c’est-à-dire que plus l’arc sera petit et plus il faudra d’alternances pour rendre l’arc silencieux dans certaines limites. II faudrait également que l’arc ne dépassât pas une certaine longueur.
- Les difficultés éprouvées dans la construction de ces machines sont d’ordre mécanique aussi bien qu’électrique. On peut établir la machine de deux façons, car le champ peut être formé de pôles alternés ou de projections de même polarité. Pratiquement, jusqu’à 15 000 alternances par seconde, on peut suivre la première méthode, mais suivant la seconde on peut obtenir une meilleure machine.
- Dans la machine décrite ci-dessus et qui était capable d’alimenter deux arcs de puissance ordinaire, le champ était formé d’un anneau de fer forgé de 81 centimètres de diamètre extérieur et d’environ 2 1/2 cm. d’épaisseur; le diamètre intérieur était d'environ 76 centimètres. 11 y avait
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- 384 projections polaires entre lesquelles s’enroulaient en zigzag deux conducteurs qui les enveloppaient complètement. La distance entre les projections est d'environ un demi-centimètre et elles ont un peu plus de 1 r/2 mm. de profondeur; le champ magnétique était relativement faible' de manière à convenir pour une machine à débit constant. Les enroulements des 384 pôles étaient reliés en deux séries, et l’on a trouvé impossible de se servir de fil d’un diamètre de plus d’un demi-millimètre, en raison des effets locaux. Dans une telle machine, le jeu doit être aussi faible que possible ; c’est pour ce motif qu’on ne fit la machine que de quatre centimètres d’épaisseur, afin de ne pas employer de frettes. Les fils de l’armature doivent être enroulés avec grand
- Fig. 7. — Alternateur Tesla à champ magnétique mobile.
- soin, car ils pourraient se déplacer à cause de la grande vitesse de rotation; dans certaines expériences la machine a été poussée à 3 000 tours par minute. Par suite de la vitesse on a pu obtenir de la machine jusqu'à 10 ampères. La force électromotrice était réglée à l’aide d’un condensateur variable. La machine a servi souvent à éclairer l’atelier de M. Tesla.
- La machine précédemment décrite n’est qu’un exemple parmi beaucoup d’autres types construits. Elle convenait bien comme machine expérimentale, mais, quand une fréquence et un rendement supérieurs sont exigés, une machine du genre représenté figures 6 à 9 est [préférable. Le principal avantage de celle-ci est qu’il y a moins de dérivations magnétiques et que l’on produit un champ dont l’intensité varie beaucoup à des distances très rapprochées.
- Les figures 6 et 7 montrent une machine dans laquelle l’armature et ses enroulements sont sta-
- tionnaires, tandis que c’est le champ magnétique qui tourne. La figure 8 représente une machine du même type, mais où la disposition est inverse le champ magnétique stationnaire et l’armature mobile.
- Le conducteur où circule le courant induit peut être disposé de plusieurs manières. M. Tesla préfère la méthode qui suit : il se sert d’un plateau annulaire de cuivre D, qu’il divise radialement par des traits de scie partant alternativement du centre ou de la circonférence sans aller chacun tout à fait jusqu’au bout opposé ; il obtient de cette manière un conducteur continu en zigzag. Quand les projections polaires sont espacées de 3 millimètres, l’intervalle non conducteur ne doit en
- Fig. 8. — Alternateur Tesla à armature mobile.
- aucun cas atteindre un millimètre; même dans ces conditions les effets parasites sont considérables.
- Au bord intérieur du plateau sont attachés deux anneaux de métal non magnétique E, isolés du cuivre du plateau et fixés par des écrous F. Un enroulement G situé à l’intérieur des anneaux E sert à l'excitation du champ magnétique. Le conducteur induit D et les pièces qu’il supporte sont solidaires de deux coquilles en fonte A A, dont les deux parties sont rapprochées et boulonnées vers le bord externe de D.
- Le noyau du champ magnétique se compose de deux pièces circulaires H H, évidées en 1, qui laissent une fois réunies entre elles l’espace nécessaire à l’enroulement excitateur G.
- Les faces centrales des noyaux sont travaillées de manière à s’appliquer exactement l’une contre l’autre, tandis que les façes extérieures formant le§
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- pièces polaires JJ sont réduites quelque peu d’épaisseur, de façon à laisser passer l’induit D. Le nombre des projections polaires est arbitraire, mais il doit exister entre ce nombre et celui des portions radiales du conducteur un rapport déterminé, qu’on concevra en se reportant à la figure 9, sur laquelle N N représente les projections ou pôles d’une face d'un noyau du champ et S S ceux de l'autre face.
- L’induit D est représenté en coupe aa' figurant les portions radiales du conducteur et b les parties isolantes intermédiaires. L’espacement relatif entre les parties a et a' et l’intervalle entre deux pôles consécutifs N N ou S S sont tels que, lorsque les parties radiales du conducteur a passent entre les pôles opposés N et S où le champ est maximum, les parties radiales intermédiaires a‘ se trouvent au milieu de l’espace où le champ est le plus faible. Car le noyau d’un côté est de polarité contraire à celui qui lui fait face de l’autre côté,
- vwwyV/*
- Fig. 9
- toutes les projections d’une face polaire étant de polarité contraire à celle de l’autre. Par suite, quoique l’espace entre deux pôles consécutifs de la même face puisse être fort petit, il n'y a entre deux pôles de même nom aucune dérivation des lignes de force qui passent en traversant d’un côté à l’autre. La construction adoptée obvie à un haut degré à la torsion des lignes magnétiques par l’action du courant dans l’induit D; on remarquera que le courant circule à un instant quelconque dans un sens dans l’une dés rangées radiales a et dans un sens opposé dans l’autre rangée a'.
- Pour relier l’enroulement excitateur b à une source de courant continu, M. Tesla utilise deux régions radiales de l’induit D pour les liaisons avec les bornes de connexion M. A cet effet, le plateau induit D est coupé complètement et les parties séparées sont reliées par une pièce conductrice c.
- Le plateau D est encore coupé complètement pour. ses liaisons d avec les bornes N. C’est à ces bornes N N qu’est pris le courant alternatif engendré dans l’induit D par le mouvement des noyaux magnétiques H H actionnés par la poulie. |
- Quand on veut au contraire faire tourner l’induit entre les faces du champ magnétique stationnaire, on adopte la construction représentée figure 8. L'induit D est fait de la même manière en découpant un plateau conducteur annulaire ; le champ magnétique dans ce cas se compose de deux parties annulaires H H évidées de façon à recevoir l’enroulement. Les faces de la partie externe sont réunies ensemble et les faces internes sont dentelées et constituent comme précédem-, ment les faces polaires.
- Dans une machine de ce type construite par M. Tesla, le champ avait de chaque côté 480 projections polaires et on pouvait obtenir 30 000 alternances par seconde. Comme les projections polaires doivent nécessairement être très étroites; il faut n’employer que des fils ou des lames très minces, pour éviter les courants parasites.
- M. Tesla a ainsi construit des machines à armature stationnaire et champ mobile dans lesquelles l’enroulement excitateur étant fixe, la partie mobile ne se compose que du noyau en fer forgé, et d’autres où l’armature est mobile et le champ stationnaire.
- On laisse au jugement des expérimentateurs de décider quelle est la meilleure méthode à suivre, chacune offrant certains avantages. Ces machines peuvent être construites sur le type tambour ou sur le type disque, mais l’expérience de M. Tesla montre que le dernier est préférable.
- E. R.
- Emploi des moteurs électriques dans le service des navires.
- Dans les navires de l’escadre des États-Unis l’usage de ces moteurs 11e donne lieu à aucune difficulté ; le fait indiqué par M. le lieutenant Hamilton Hutchins (*) paraît bon à signaler parce qu’il s’agit parfois de moteurs de puissance notable (jusqu’à 5 chevaux) fonctionnant directement sur la canalisation d’éclairage du bâtiment et sans particularité de réglage extraordinaire. Sur la figure 1 on voit à gauche le diagramme de montage du moteur Sprague servant à bord du Chicago au service des munitions ; c’est un moteur d’un demi-cheval, à excitation dérivée, dont on renverse le sens de rotation du courant dans l’induit. A droite sur la même figure on voit le
- P) Electrical World, de New-York, 7 février 1891.
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- diagramme du montage d’un moteur Sprague de 5 chevaux, excité en série et servant sur le même bâtiment au pointage d'un canon; dans celui-ci la charge et la vitesse varient grandement, en raison du genre de travail accompli.
- La figure 2 indique le montage d’un moteur
- fj/ia'uifeurd' ptvne&ttü* ±
- différentiel de 3 chevaux utilisé à bord de Y Atlanta pour le service des munitions ; on change le sens
- 'CfoM/nutefar tx'f ry/aye
- de sa rotation en renversant le courant dans l’armature ainsi que dans l’enroulement en série et dans les résistances employées pour maintenir la vitesse du moteur constante, quelle que soit sa charge.
- H. R.
- Emploi de l’aluminium pour les lampes à incandescence.
- On a proposé de temps en temps la substitution de fils de diverse nature au platine pour les
- électrodes des lampes à incandescence. M. Ward, il y a quelque huit ans, a proposé le fer, qui n’a jamais été employé.
- Le fer et le nickel se comportent très bien au chalumeau si on emploie de l’émail, mais ils dégagent tant de gaz sous la forme de petites bulles, qu’il est impossible de les souder convenablement. On a proposé le cuivre, et M. Crookes a proposé le cuivre doré. Toutefois, le point de fusion du cuivre est peu élevé, ce qui rend son usage difficile.
- Le dernier projet vient de Cincinnati. On dit que M. Gregor, de cette ville, a réussi à employer l’aluminium. On emploie généralement ce métal pour les tubes à vide, mais on adopte le platine pour les connexions à travers le verre. Chaque fois qu’on essaie de souder l’aluminium dans le verre, on trouve qu’il se forme une couche opaque sur sa surface, et le verre craque par refroidissement. Le point de fusion de l’aluminium est peu élevé, ce qui crée également des difficultés. L’aluminium n’a pas seulement une grande affinité pour l’oxygène et d’autres radicaux acides, mais le métal lui-même absorbe la silice avec avidité. Nul doute qu’il attaque ainsi le verre et forme une couche de silicate d’alumine, le métal lui-même absorbant la silice.
- Nous sommes donc un peu sceptiques relativement à l’usage de l’aluminium pour les électrodes. .
- C. R.
- Rouissage du lin par l’électricité, par M. Linot.
- Ce procédé repose sur l’action oxydante de l’oxygène électrolytique plus ou moins ozoné, sur les principes résineux et albumineux qui existent dans lès fibres textiles.
- Dans une cuve en bois remplie d’eau chauffée à 30° on place les textiles de façon à ce que toute la masse constitue l’électrode positive d’une dynamo, ce qui suppose une disposition particulière que nous ne connaissons pas. L’électrode négative est une plaque de cuivre d’une surface proportionnée à celle des textiles à traiter.
- Après quelques heures d’électrolyse, la lame de cuivre se recouvre d'un enduit jaune sale d’une composition voisine des gommes résines des fibres, sauf toutefois que la proportion d’oxygène
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- y est un peu plus grande que dans celles-ci. Le rouissage complet n’exigerait que quarante-huit heures. A. R.
- L’exposition de Chicago.
- La classification de l’exposition a été complètement changée pour ce qui concerne l’électricité. Les raisons de ces changements sont nombreuses. La classification primitive était bonne considérée au point de vue scientifique, mais elle présentait de grands inconvénients au point de vue prati-que.
- On avait créé, par exemple, une classe d’électricité magnétique, mais cette dénomination laissait à désirer. On désigne maintenant cette classe par aimants permanents et temporaires. Puis la téléphonie à grande distance, quij constitue une partie distincte de la téléphonie, avait été complètement omise dans la classification primitive.
- ' On avait omis également une classe dans l’exposition des appareils électro-médicaux, celle relative au diagnostic des maladies, bien que ces appareils deviennent actuellement nombreux. Le professeur Barett, à qui est due cette nouvelle classification, a créé un nouveau groupe comprenant les modèles du Bureau des inventions des Etats-Unis et ceux des autres contrées; il fait tout son possible pour que l’exposition de ce dernier groupe soit des plus brillantes.
- Voici maintenant la nouvelle classification adoptée pour la section d’électricité.
- Groupe 119. — Appareils servant à la démonstration des phénomènes et des lois relatives à l’électricité et au magné-risme. — Classe 718. Electricité statique. — Cl. 719. Thermo-électricité, piles thermo-électriques. — Cl. 720. Aimants temporaires et permanents. — Cl. 721. Bobines d’induction, transformateurs, etc.
- Groupe 120. — Appareils de mesures électriques. — Cl. 722. Etalons de résistance électrique. — Cl. 723. Condensateurs étalons. — Cl. 724. Piles étalons. — Cl. 725. Instruments de précision : voltmètres, ampèremètres, wattmètres, etc.
- Groupe 121. — Batteries électriques primaires et secondaires.
- Groupe 122. — Machines et appareils pour la production des courants électriques à l’aide de forces mécaniques. Electricité dynamique. — Cl. 726. Dynamos à courants continus, à force électromotrice constante et courant variable. — Cl. 727. Dynamos à courants continus et à force électromotrice variable. — Cl. 728. Dynamos à courants alternatifs, à force électromotrice constante et courant variable. — Cl. 729. Dynamos à courants alternatifs, à courant constant et à force électromotrice variable,'
- Groupe 123. — Transmission et régulation commerciales du courant électrique. — Cl. 730. Câbles, fils et isolement, rhéostats, commutateurs, indicateurs, compteurs enregistreurs, ampèremètres, voltmètres. —Cl. 731. Appareils de sûreté, paratonnerres, parafoudres, isolateurs, plombs fusibles, commutateurs de sûreté, etc. — Cl. 732. Conduites intérieures et souterraines.
- Groupe 124. — Moteurs électriques. — Cl. 733. Moteurs à courant continu et constant. — Cl. 734. Moteurs à courant continu et force électromotrice constante. — Cl. 735. Moteurs à courants alternatifs.
- Groupe 124 (A). — Applications des moteurs électriques. —• CI. 736. Tramways électriques, chemins de fer souterrains pour mines, etc. — CI. 737. Elévateurs, pompes, presses à imprimer et autres. — Cl. 738. Jouets électriques, nouveautés et applications domestiques.
- Groupe 125. — Eclairage électrique. — Cl. 739. Le système à arc, les lampes à arc et fournitures. — Cl. 740. Eclairage par incandescence, lampes et accessoires.
- Groupe 125 (A) — Chauffage par l’électricité. — Cl. 741. Chauffage des appartements. — CI. 742. Soudure électrique et autres opérations industrielles. — Cl. 743. Maintien de hautes températurès constantes dans des fours. — Cl. 744. Fours électriques.
- Groupe 126. — Electrométallurgie et électrochimie. —Cl. 745. Electrotypie. — Cl. 746. Galvanoplastie, dorure et nic-kelure. — Cl. 747. Dépôt électrique du fer et d’autres métaux. — Cl. 748. Séparation électrolytique des métaux en partant de leurs minerais ou d’alliages.
- Groupe 127. — Soudure électrique, étampage, trempe, brasure, etc. — CI. 749 (A). Appareils et méthodes de soudure ou d’assemblage du fer, de l’acier et d’autres métaux.
- — Cl. 749 (B;. Brasure, étampage.
- Groupe 128. — Télégraphe et signaux électriques. — Cl. 730. Transmetteurs et récepteurs divers. — Cl. 751. Chrono-graphes. — Cl. 753. Annonciateurs. — Cl. 753. Thermostats. — Cl. 754. Avertisseurs d’incendie. — Cl. 755. Avertisseurs de police et de sûreté. CI. 756. Signaux pour chemins de fer.
- Groupe 129. — Téléphone et ses applications. — Cl. 757 (A). Câbles, construction et canalisations. — CL 757 (B). Appareils de protection. — Cl. 757 (C). Commutateurs. — Cl. 757 (D). Appareils de transmission. — CI. 757 (E). Appareils récepteurs. —• 757 vF). Signaux. — 757 (G). Télé-„ phonie à longue distance. — 7^7 (H). Systèmes divers. — 757 (I). Appareils d’abonnés.
- Groupe 130. — Le phonographe. — Cl. 758. Appareils récepteurs et émetteurs. — Cl. 759. Appareils pour reproduire la parole articulée.
- Groupe 131. — Emploi de l’électricité en chirurgie et en thérapeutique. —Cl. 760. Appareils à cautériser. — Cl. 761. Appareils pour l’application du courant électrique comme agent de guérison. — CI. 762. Appareils pour diagnostic.
- — Cl. 763. Appareils pour la destruction de la vie humaine.
- Groupe r32. — Applications diverses de l’électricité. —
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- Cl. 764. Inflammation des explosifs, allumage du gaz, etc.
- — Cl. 765. Appareils de réglage électrique pour le chauffage par la vapeur. — Cl. 766. Plumes électriques. — Cl. 767. Applications à la photographie.
- Groupe 133 (A). — Objets destinés à montrer le développement des connaissances électriques et de leurs applications
- — Cl. 768 (B). Collection de livres et de publications relatives à l’électricité et à ses applications.
- Groupe 134. — Progrès et développement de la science électriques et modèles de brevets d’inventions. — Cl. 769 (A). Modèles du bureau d’inventions des Etats-Unis. — Cl. 769 (B). Modèles des bureaux d’inventions étrangers.
- C. C. H.
- Compteur & mercure de Ferranti (1890).
- Le nouveau compteur de M. Ferranti représenté par les figures 1 à 8 est un perfectionnement de celui que nous avons décrit aux pages 411 et 324 de nos articles du 13 septembre 1884 et du 17 novembre 1888. Il est comme ce dernier fondé sur la rotation par le courant d’un bain de mercure qui transmet ce mouvement par entraînement à l’axe du compteur.
- L’ampèremètre est à deux enroulements ; un enroulement principal A traversé par le courant à mesurer, et un enroulement auxiliaire B traversé par une dérivation de ce courant et superposé au
- Fig. 1. — Coupe longitudinale.
- premier enroulement. La bobine A est constituée de préférence par l’enroulement d’une bande de cuivre, comme dans les appareils antérieurs. Une partie de la bobine auxiliaire B est enroblée de manière à n’exercer aucun effet d’induction, c'est-
- à-dire moitié de droite à gauche et moitié de gauche à droite ; cette partie de l'enroulement E n’exerce aucun effet sur le départ du compteur et n’agit que comme une résistance.
- Le bain de mercure, placé au centre de l’appareil, est enfermé dans un compartiment constitué par deux fonds C, de fibre vulcanisée, cerclés par un anneau de cuivre C (fig. 1 et 2), biseauté et serré sur leurs bords emboutis par des vis C2 de manière à constituer un joint étanche.
- Les bobines sont enfermées entre deux arma-
- Fig. 2. — Vue extérieure.
- tures lamellaires en fer doux D, ayant la forme représentée sur les figures 7 et 8. Après avoir comprimé l’une dans l’autre les différentes capsules dont l’emboîtement constitue l’une de ces armatures, on chauffe le tout suffisamment pour les agglutiner par la fusion pa-rtielle des isolants qui les séparent et de l’étamage qui les recouvre.
- L’armature une fois constituée, on en découpe les tôles comme l’indiquent les figures 7 et 8 de manière à répartir également leur fer à l’intérieur et à l’extérieur des bobines, et à faire exactement appuyer leurs bords sur les fonds C du bain de mercure. Ces fonds sont serrés sur les armatures par deux vis E à têtes biseautées, filetées dans les fonds en bronze G et H.
- L’axe J du disque à mercure J' traverse la vis supérieure E et actionne le mécanisme du compteur renfermé dans une boîte K maintenue par les boulons I. Un trou L permet de vider le~mercure quand on transporte l’appareil.
- Ainsi qu’on le voit parla figure 1, les arma-
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- tures sont fendues, de manière à y empêcher la formation de courants circulaires. On a utilisé l’une de ces coupures pour y loger (fig. 2 à 6) le
- Fig. 3. — Coupe horizontale.
- conducteur M qui amène le courant à la bobine principale A.
- Fig. 4, 5 et 6. — Détails.
- Fig. 7. — Armature lamellaire, coupe.
- Ce conducteur aboutit à une borne N (fig. 2) scèllée au soufre dans le socle en fonte O et pourvue d’une vis de pression qui assure l’une des prises du courant ; l’autre prise se fait par la vis H’ (fig. 3) filetée dans la base de laiton H, éga-
- lement scellée au soufre. Le courant qui entre par cette vis H' passe par les boulons 1 au plateau G, puis par G, H et les vis E au centre du bain de mercure et à son anneau C' qui l’amène à la bobine principale A, d’où il quitte l’appareil par M et N. La bobine auxiliaire B reçoit de l’anneau C' une dérivation du courant qui s’en écoule par le conducteur Q, lavis P’, le conducteur P et la borne P2.
- Le compteur peut facilement se fixer par des crampons R; il est entièrement protégé par une enveloppe élastique S fermée par un verre S', le
- Fig. i>.— Armature lamellaire, plan.
- tout scellé de manière à empêcher que l’abonné puisse fausser les indications du compteur.
- Pile automatique Sappey (1890).
- Chacun des éléments de cette pile est constitué par une auge d’ébonite A (fig. 4, 5 et 6) dans laquelle plongent deux vases poreux «a renfermant chacun sept crayons de charbon b. Les vases poreux sont pourvus à leurs extrémités de collets destinés à empêcher les zincs c de venir adhérer à leur surface. Ces zincs sont accrochés à des traverses t, reliées aux barres métalliques eex, et les charbons sont reliés au châssis métallique dd, de sorte que les deux éléments de chaque auge sont groupés en quantité. Les auges sont groupées entre elles en quantité ou en série. Les éléments de ces batteries sont petits, indépendants, faciles à manier; on peut facilement remplacer les zincs un à un sans troubler la marche du système.
- Les liquides excitateur et dépolarisant sont en-
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- fermés dans des réservoirs RRj (fig. i, 2 et 3) qui les distribuent par des compteurs, les tuyaux CQ et les branchements D Dlt aux auges et aux vases poreux des piles. Les branchements D L^sont raccordés aux tuyaux C Q par des tubes de verre f, à | garnitures rendues étanches au moyen de caoutchoucs p. On voit sur la figure 6 comment
- le branchement D amène le liquide excitateur à l’auge A tandis que D, amène le liquide dépolarisant aux vases poreux par les ajutages vv.
- Les liquides s’écoulent de chacun des réservoirs RRx par une soupape s, mue par le régulateur de la pile, et tombent, chaque fois que cette soupape s'ouvre, dans un réservoir plombé S, De chacun
- Fig. 1, 2 et 3. — Pile Sappey. — Coupes 3-4, 8-8 et plan.
- de ces réservoirs, les liquides passent par des sy-phons su dans des basculeurs bx (fig. 7 et 8), qui les déversent dans les réservoirs de distribution B.
- Le régulateur est constitué par deux mouvements d’horlogerie, M et N (fig. 9 à 12), et par un mécanisme électrique. Le mouvement d’horlogerie M porte une aiguille qui, toutes les six heures, touche, en m, l’armature de l’électroaimant mx. Le mouvement N fait tourner le tambour G tant que l’armature de l’éleetro-almant nl lâche la roue à palettes n.
- Le tambour G est en bois et porte quatre lames,
- pour les contacts l lx /2 /3, et deux cames b bu une à chacune de ses extrémités, actionnant les leviers iix, dont les axesyÿj commandent respectivement les soupapes d’entrée et de sortie, s et slr du liquide excitateur, et celles s et % du dépolarisant. Cette commande s'effectue au moyen des leviers uu, calés (fig. 11) sur les axes jju et qui pressent sur les tiges de ces soupapes. Ainsi qu’on le voit sur la figure u on peut faire varier à volonté la longueur des leviers u. La came h, qui commande la circulation du liquide excitateur, est simple; la came hx du dépolarisant est double.
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- L’un des pôles de la batterie est relié au mou-
- Fig. 4, 5 et 6. — Détail d’un groupe de six éléments.
- vement d’horlogerie M par le contact l, les bascu-
- leurs btbi et l’électro-aimant mx\ l’autre pôle est relié par lu à l’électro puis à l’aiguille de M et au contact g (fig. 8) des basculeurs.
- Ceci compris, toutes les six heures, quand l’ai-
- Fig. 7 et 8. — Détail d’un basculeur.
- guille de M vient fermer en m le circuit de l’élec-tro nu cet électro attire son armature, qui lâche la roue à palettes n, et permet au tambour G de tourner, de manière à fermer d’abord, par la languette l, le second circuit de l’électro-aimant nx.
- Fig. 9 à 12. — Détail du régulateur, coupe transversale, coupe longitudinale, vue par bout et plan.
- La fermeture de ce second circuit maintient l’ar- grand, par les cames hbu les valves d’admission et mature de nx, et permet au tambour d’ouvrir en d’échappement des liquides isS, S2.
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- Les liquides usés s'évacuent, par DDi, CC1( 44 dans les réservoirs ffu pendant que les liquides frais tombent dans les réservoirs FF4, qui les déversent, une fois remplis, par les syphons et les basculeurs bxbx. En ce moment, les soupapes d’évacuation sont fermées et les basculeurs ferment par leurs contacts ggx les circuits 3 et 4 des lames 44. de manière que le tambour G continue à tourner jusqu’à ce que, les lames 44 quittant leurs contacts, l’électro n lâche son armature et arrête le tambour G. Chacun des basculeurs a son circuit particulier, parce que le dépolarisant doit être changé deux fois plus souvent que le liquide excitateur.
- Enfin, ces opérations terminées, un cinquième circuit se ferme, par 4. sur l’électro-aimant m, qui attire son armature m, et permet le passage de l’aiguille de M.
- Le renouvellement des liquides s’opèfe donc, dans cette pile, par un mécanisme automatique et discontinu, et par les mêmes-conduits qui servent successivement à l’introduction des liquides frais et à l’expulsion des liquides épuisés. Cette disposition présente l'avantage de débarrasser complètement la canalisation des cristaux qui pourraient s’y être déposés.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les pressions à. l'intérieur des milieux üpgnétiques ou diélectriques, par M. P. Duhem (,')•
- Dans une communication récente, M. H. Poincaré a appelé l’attention de l’Académie sur la théorie, donnée par M. H. von Helmholtz, des pressions au sein des milieux magnétiques; j’ai repris cette théorie dans deux récents mémoires (2) et l’ai développée dans un ouvrage actuellement en cours de publication. Je me propose de résumer
- (’) Comptes rendus, t. CXII, p. 657.
- (’) Sur les propriétés diélectriques (Travaux et Mémoires des Facultés de Lille, n* 2). — Sur les propriétés d’un sel magnétique en dissolution (Annales de l'Ecole Normale supérieure, 1890).
- très brièvement ceux des résultats contenus dans cet ouvrage qui sont encore inédits :
- i° L’étude complète de l’équilibre des fluides magnétiques m’a montré que, contrairement à l’idée de Maxwell, la pression à l’intérieur de ces fluides était constamment normale à l’élément sur lequel elle agit, et indépendante en grandeur de l’orientation de cet'élément. La densité n’est pas liée à cette pression par la loi de compressibilité qui régit les milieux non aimantés, mais par une relation qui dépend du coefficient d’aimantation. Cette relation rend compte des expériences par lesquelles on avait cru démontrer l’exactitude des vues de Maxwell. Une discussion approfondie de la théorie de Maxwell m’a permis de mettre en évidence l’erreur analytique sur laquelle elle reposait.
- Mon analyse s’étend aussi aux corps solides aimantés.
- 20 La théorie thermodynamique de l’aimantation s’étend sans peine aux corps diélectriques amorphes ou cristallisés.
- Dans un cristal diélectrique dépourvu de centre, le potentiel thermo-dynamique interne renferme un terme linéaire par rapport aux composantes de l’aimantation. L’étude de ce terme rend compte de toutes les propriétés des corps pyro-électriques et piézo-électriques, dont la théorie rentre ainsi dans la théorie générale des corps diélectriques.
- 30 L’étude des pressions à l’intérieur des corps diélectriques cristallisés peut être abordée en suivant les méthodes générales que j’ai employées dans l’étude des corps amorphes; les lois des déformations de ces corps renferment un terme qui disparaît dans les cristau.x non piézo-électriques et dont la présence rend compte des déformations des cristaux piézo-électriques étudiées par MM. Curie.
- 40 j’ai abordé l’étude des fluides incompressibles aimantés doués de force coercitive. Lorsqu’un semblable fluide est en équilibre, l’aimantation y est distribuée comme sur un corps parfaitement doux ; mais la fonction qui joue le rôle de la fonction magnétisante ne dépend pas seulement de la nature du fluide et de son aimantation; elle peut dépendre de la manière dont l’équilibre du fluide s’est établi.
- Les curieuses expériences de M.-P. Joubin sur les corps diamagnétiques s’expliqueraient en supposant que l’éther est un fluide magnétique doué de force coercitive.
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- 5° Enfin, j’ai donné une série de propositions sur les actions mutuelles des corps plongés dans un milieu magnétique ou diélectrique: parmi ces propositions, je mentionnerai seulement la suivante : la présence d’un milieu diélectrique, qui laisse, aux actions entre corps conducteurs, la forme donnée par les lois de Coulomb, mais en modifie seulement la grafideur, modifie plus profondément les lois des actions entre corps mauvais conducteurs. Si l’on veut regarder comme sensiblement exactes les lois classiques des actions électriques non seulement pour les corps bons conducteurs, mais encore pour les corps isolants, on est conduit à attribuer à l’éther un pouvoir inducteur spécifique très voisin de l’unité.
- Les indications que je viens de donner sur les principaux résultats nouveaux auxquels je suis parvenu dans mon ouvrage sont si brèves qu’elles ne sauraient, dès maintenant, entraîner l’assentiment des physiciens; mais j’espère que les démonstrations complètes des résultats ici énoncés ne tarderont guère à être publiées.
- Mesure du temps que met l’aimantation & disparaître dans un cylindre de fer aimanté, par M. F.-J. Smith t1).
- A propos de recherches sur la construction de styles électromagnétiques (2) pour les chronogra-phes, l’auteur a été amené à étudier la durée de la disparition de l’aimantation dans divers barreaux de fer. Cette question présente d’ailleurs de l’intérêt indépendamment du but particulier poursuivi ; c’est ce qui a décidé M. Smith à publier sa méthode,
- Si on aimante un barreau de fer par un courant électrique et qu’on coupe le courant, le barreau perd un peu de son magnétisme au bout d’un temps assez court. Le temps varie avec la nature du fer employé et la force magnétisante.
- Si, par l’effet d’un commutateur, la bobine qui conduit le courant aimantant est brusquement séparée de la pile pour être fermée sur un galvanomètre, on s’attend à observer une déviation, si le changement de pôle a lieu avant que llaiman-tation du fer ait complètement disparu. L'expé-rieriCe a été essayée et elle a toujours donné le résultat attendu.
- (!) Pbilosopbicàl Magazine, janvier 1891.
- (,*) La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 438.
- Si donc on pouvait mesurer exactement le temps nécessaire à la commutation, celui au bout duquel le galvanomètre cesserait de décéler l’existence d’un courant induit serait celui que met l’aimantation de la barre à disparaître. En pratique on obtient le même résultat au moyen d’une disposition représentée par le diagramme (fig. 1) dans laquelle une bobine induite est brusquement fermée sur le galvanomètre et le temps augmenté par degrés lents jusqu’à ce qu’il ne se produise plus de déviation.
- A B est une longue bobine primaire de dimen-
- sions connues; à l’intérieur on place le cylindre de fer à étudier; il est en circuit avec une batterie C, et un contact E. I est une bobine d’induction dont l’aire est connue, reliée en série au galvanomètre G à l’inducteur H et au contact F.
- L’inducteur H fait partie d’un système qui consiste en une longue hélice MK, une pile N, un ampère-balance L et une clé O; ce système permet de déterminer la déviation du galvanomètre en unités C G S par la méthode de sir W. Thomson.
- Les contacts E et F ont des actions différentes.' La pièce D entraînée par le mouvement du chro-nographe se déplace dans le sens de la flèche; le premier circuit s’ouvre quand D frappe E; le second se ferme quand D arrive sur F. La pièce Eest fixe, F peut être placé à une distance quelconque. La distance E F détermine le temps qui s’écoule entre la rupture du circuit primaire et la fermeture du circuit induit. Le temps que met D pour aller de E en F est déterminé à l’aide du chronogra-
- phe à —de seconde.
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- JOURNAL ÜNF/ERSEL DËLEC TRICITÊ
- Après avoir obtenu la déviation du galvanomètre, on place l’ampère-balance dans le circuit de la bobine A B, pour déterminer le champ dû à la bobine magnétisante. Dans un des cas étudiés, le retard à la disparition de l’aimantation, ou, comme dit M. Smith, la « post-induction» (after-induction) a duré 0,015 seconde.
- Le problème de l’état d’un champ magnétique autour d’un aimant animé d’un mouvement de révolution, par M. Tolver Preston (').
- Quand la terre tourne autour de son axe, le champ magnétique (la terre étant regardée comme un aimant) tourne-t-il avec elle ?
- Dans le but d’étudier cette question de l’état du champ magnétique autour d’un aimant animé d’un mouvement de révolution, l’auteur propose une expérience dans laquelle sont en question certains phénomènes qui semblent mériter d’arrêter l’attention.
- Soit m (fig. 1) un barreau aimanté cylindrique; nous considérerons cette forme pour plus de simplicité. Supposons que le disque tourne autour de son axe vertical au-dessous du disque de métal plat/>, vu par la tranche dans le diagramme.
- Alors, dans l’hypothèse (1), où le champ magnétique reste stationnaire ou fixe pendant que l’aimant tourne (comme Faraday croyait l’avoir démontré) (2), l’aimant tournera dans son propre champ, et par conséquent se chargera à ses pôles et à sa partie équatoriale d’électricités de signe contraire, dépendant de la direction de la rotation, comme l’indique la figure 1. Ce champ magnétique, qui ne tourne pas, ne peut pas influencer le disque p au point de vue électrodynamique; mais — et c’est ici le point sur lequel l’auteur veut attirer l’attention — cette charge de la partie supérieure de l’aimant peut agir par induction statique à travers la couche d’air et produire ainsi une charge inverse à la partie inférieure du disque/). Le disque sera donc chargé négativement en bas et positivement en haut dans le cas précédent (fig- 0-
- Au contraire, dans l’hypothèse (2), si l’on suppose que le champ magnétique tourne avec l’ai» (*)
- (*) Pbilosophical Magazine, février 1891.
- (a) Voir deux mémoires du même auteur se rapportant à la même question (février et mars 1885).
- mant, le champ coupera le disque p (fig. 2) quand l'aimant tournera; et ainsi le disque, par un effet d’induction électrodynamique, d’après les principes connus, sera chargé d’électricité de signe contraire en son centre et à sa phériphérie, comme l’indique la figure 2.
- Ainsi, dans les deux hypothèses il y a sur le disque séparation d’électricités, mais les résultats sont différents suivant qu’on adopte l’une ou l’autre. Dans la première, les électricités se séparent en se déplaçant normalement à la surface du disque; dans la seconde elles se déplacent parallèlement au disque suivant les rayons, l’une vers le centre, l’autre vers la périphérie. Cette séparation est due dans le premier cas à l’induction èlectro-
- Fig. 1.
- Hypotliesis (1).
- +
- F _
- Fig. 2.
- Hypothesis (2).
- +
- m
- 7/p
- 1
- I
- I
- I
- I
- I
- I
- I
- I
- I
- I
- 1
- I
- statique, dans le second à l’induction électrodynamique.
- Voici donc deux effets physiques différents, et l’expérience pourra décider entre les deux hypothèses. Mais l’expérience est-elle réalisable? M. Hertz, à qui M. Tolver Preston avait communiqué ce qui précède, lui répondit en insistant beaucoup sur le grand intérêt qui s’attache à cette recherche et en reconnaissant que l’expérience proposée trancherait la question; mais avec un électr’omètre de sensibilité ordinaire il faudrait, dans l’une ou l’autre hypothèse, employer un aimant de grande dimension possédant une vitesse de rotation considérable, et l’auteur n’a pas encore osé entreprendre l’expérience, qui nécessiterait un appareil d’une extrême sensibilité.
- II faut encore remarquer qu’il n’est pas certain que l’une ou l’autre des hypothèses soit seule vraie à l’exclusion de l’autre, et si on ne trouvait une polarisation complète du disque ni dans le sens vertical ni dans le sens horizontal, ceci montrerait que le champ suit partiellement le mouvement
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- de l’aimant, de façon que l’aimant et le disque soient également coupés par le champ.
- C. R.
- Sur la mesure des coefficients d'induction, par M. A. Anderson (‘).
- i La méthode suivante pour la mesure du coefficient de self-induction d’une bobine est analogue à celle proposée par Maxwell (2) pour ce qui concerne l'emploi du condensateur. Cette méthode n’est pas une méthode de réduction à zéro; l’emploi d’un galvanomètre balistique, quoique non indispensable pour des mesures approximatives, doit être recommandé, car il permet de réduire les réglages et les observations.
- Soit E (fig. i) la bobine dont il faut mesurer le
- A
- Fig. 1
- coefficient d’induction. L’une des armatures du condensateur F est reliée à D et l’autre à un godet de mercure r. Les godets de mercure G! et G2sont reliés aux bornes du galvanomètre G; p, q et s sont des godets de mercure reliés respectivement aux points A, C et B.
- Un commutateur à bascule permet de relier simultanément Gt avec p et G2 avec q, ou Gt avec r et G2 avec s; dans le premier cas le galvanomètre est intercalé dans la branche A C, et dans le dernier cas dans B D en série avec le condensateur. Les branches A B, A D sont formées de résistances égales sans induction ; la résistance D C, également sans induction, est disposée de façon à équilibrer autant que possible le pont.
- Lorsqu'on établit ou que l’on coupe le circuit
- de la pile, le galvanomètre étant intercalé dans la branche AC, l’aiguille recevra une impulsion due
- à une quantité d’électricité égale à L [~r-\ _
- \ctx J OC — O
- qui traverse cette branche; dans cette expression L désigne le coefficient de self-induction de la bobiné E et c le courant qui traverse le galvanomètre lorsqu’on ajoute une résistance x à la bran-
- Ebx
- che BC. Le courant c est égal à —-, E étant la
- force électromotrice de la pile, et A' étant le déterminant
- «+2R+* — R — x — R 1
- — R — x ^ -f- G 4* K -f- — G I
- — R — G è + G+ Rl
- dans lequel a est la résistance de la pile, R celle de la bobine et G celle du galvanomètre. Comme on a
- m = (ii)
- \dxjx = o \ A )x = o,
- on trouve facilement
- ( dc\ = ______________E b_____________>
- \dx)x = o (b + 2 G + R) [a (b + R) +- b R] ’
- la quantité d’électricité est par conséquent
- ___________LE b______________
- (b + 2 G + R) [a (b + R; + 2 b RJ '
- Lorsque, à l’aide du commutateur à bascule, on intercale le galvanomètre en B D et qu’on ferme et qu’on coupe comme précédemment Je circuit de la pile, il passera à travers le galvanomètre une quantité d’électricité égale à K (V! — V2), où K représente la capacité du condensateur et V! — V2 la différence de potentiel entre B et D. Si la capacité K est réglée de telle façon que l’on obtienne la même impulsion du galvanomètre que précédemment, on aura
- L = K Vl ~ Va + 2 G + R) [a (b + R, + 2b R],
- ce qui se réduit à
- L = 2 K R (b q 2 G + R),
- tv,
- . / 3>R\ 2}R .
- - + P+-r) = ïr+n E-
- (') Pbilosophical Magazine, avril 1891, p. 329. (*) Electricité et magnétisme, t. II, § 778.
- puisque
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- 11 peut ne pas être possible avec les valeurs données de b, R et G et un condensateur donné, d’obtenir les mêmes impulsions. On peut toutefois changer la résistance R en y introduisant des résistances sans induction, en série ou en dérivation; on peut faire de même pour b et G, mais il faut alors introduire des corrections dans la formule.
- Si, dans ces conditions, on trouve deux valeurs presque égales de K qui donnent l’une une impulsion plus grande et l’autre plus petite que l'impulsion précédente, on peut trouver la valeur exacte de K par une proportion. Mais il est bien préférable d’employer un galvanomètre balistique,
- A
- ce qui ne nécessite aucun réglage des résistances, sauf pour l'équilibre du pont.
- En désignant par a et a' les angles d’impulsion, on trouve le coefficient de self-induction par la formule
- L = 2 K R iH 2 g ; R) s:n “ sin
- L’auteur donne comme exemple la mesure suivante :
- La bobine était cylindrique, le rayon moyen étant de 20,9 cm et les fils étant enroulés dans une gorge rectangulaire de 1,894 cm de largeur et 1,116 cm. de profondeur, avec 278 tours. Le galvanomètre à réflexion avait une résistance de 164.8 ohms, l’aimant directeur étant placé de façon à obtenir une très longue durée d’oscillation. Une résistance sans induction de 100 ohms était mise en série avec la bobine; la résistance des branches A B et A D était de 10 ohms pour chacune d’elles.
- L’équilibre était obtenu approximativement avec une résistance de 150 ohms dans la branche C D ; en y ajoutant une résistance de 0,51 ohm, l’équilibre était obtenu. Les nombres suivants donnent la moyenne de plusieurs observations concordantes :
- DIVISIONS
- Impulsion de l’aiguille due à la self-
- induction de la bobine................. 43,208
- Impulsion de l’aiguille due à la décharge du condensateur de 0,5 microfarad... 46,125 Impulsion de l’aiguille due à la décharge d’un condensateur de 0,45 microfarad. 41,875
- La capacité qui donnerait l’impulsion de 43,208 divisions serait donc de 0,4657 microfarad; ceci donne pour le coefficient de self induction en mesure absolue
- ios x 0,9^14 x 150,51 x 489,7 = 0,06865 x ,69>
- ou en unités pratiques 0,06865 henry ou quadrant.
- 2. On peut adapter facilement cette méthode à la détermination du coefficient d’induction mutuelle de deux bobines E et H, mais il faut employer un commutateur un peu plus compliqué. On ajoute au dispositif précédent deux godets de mercure m et n (fig. 2) qui correspondent aux bornes de la bobine H; les godets Gj G2 correspondant aux bornes du galvanomètre sont pourvus de segments d’égale longueur, de telle façon que le commutateur, en tournant aussi loin que possible vers la gauche, reliera Gt avec p et G2 avec <7; en le tournant vers la droite, on reliera Gt avec m et G2 avec n. Dans la position médiane, le commutateur relie G, avecretG2 avec s. Avec une clé de ce genre, un galvanomètre balistique de résistance connue et un condensateur, on peut déterminer facilement le coefficient de self-induction de E et le coefficient d’induction mutuelle de E et de H.
- Plaçons le commutateur de façon à mettre la bobine H dans le circuit du galvanomètre. Lorsque le circuit de la pile est fermé ou coupé, après que l’on a obtenu l’équilibre du pont comme précédemment, la quantité d’électricité qui traverse le galvanomètre est donnée par l’expression
- M (Vi — Vi)
- 2 R v t- Cf
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- dans laquelle r est la résistance de la bobine H, qu’on doit avoir déterminée préalablement, et M le coefficient d’induction mutuelle. Si a" désigne l’angle d’impulsion, a, a' et K ayant la même signification que précédemment, on aura
- M = 2 K R (> + G)-------
- sin —
- 2
- et
- M (r + G) sin
- L (ft + 2 G + R) sin j
- On peut évidemment, dans ces conditions, employer un galvanomètre ordinaire à grande résistance, mais la mesure devient un peu plus difficile et moins exacte.
- Dans la mesure suivante d’un coefficient d’induction mutuelle, le galvanomètre n’était pas balistique; on a toutefois supposé que les impulsions de l’aiguille étaient proportionnelles aux quantités d’électricité qui traversaient le galvanomètre. La bobine E avait une résistance de 1,003 ohm, H avait 157,7 ohms et le galvanomètre 164,8 ohms. Les impulsions a" et a' étaient respectivement de 72 et 5 divisions; la capacité K du condensateur étant de 1 microfarad, on a ainsi
- la bobine dont il s’agit de mesurer le coefficient de self-induction. La seule différence proposée par l’auteur consiste à intercaler une résistance variable r entre B et N. Supposons que l’équilibre soit obtenu et que le galvanomètre ne soit traversé par aucun Courant; on ne changerait pas cet équilibre en faisant varier la résistance r. Soit x la quantité totale d’électricité qui a traversé A B à l'instant t, % la quantité totale qui a traversé A M et y celle qui a traversé AD. Si K est la capacité du condensateur et si nous supposons que le po
- B
- Fig. 3
- tentiel N soit toujours égal à celui de D, on aura
- M = 103 x 2,006 x 332,5 x 14,4 cm = 9315864 cm
- = 0,0093 henry ou quadrant.
- 1 _ p
- K R dt’
- rdS
- dt
- df
- dt
- + L
- d* y
- ~dF’
- 3. — Méthode de réduction à %éro pour la mesure du coefficient de self-induction d’ime bobine. —• Dans la méthode donnée par Maxwell (vol. II, § 778), le courant qui traverse le galvanomètre est toujours nul, mais le réglage en est assez compliqué. M. Rimington annonce dans le Pbilosophi-cal Magazine (juillet 1887) deux méthodes; mais ce programme n’est pas rempli, et M. Rimington développe seulement l’une de ses méthodes. La méthode de M. Niven indiquée dans le même journal (septembre 1887) ne diffère pas beaucoup de celle de M. Rimington.
- La méthode suivante, qui n’est qu’une faible modification de la méthode de Maxwell, élimine beaucoup de ces inconvénients.
- Dans la méthode de Maxwell, les armatures du condensateur sont reliées à A et à B (fig. 3), S est
- et par conséquent
- (r 4,. o) il + Q (L + ^ ^ { , JL dî
- { n dt + P \K + d tj - R K + R K JT-Ces équations conduisent aux conditions Q R = P S
- et
- r + Q + ^ * ïèc-
- La première de ces conditions correspond à l’équilibre pour le courant permanent; la seconde qui correspond à celui du courant instantané conduit à la formule
- L = K [r (R + S) + R Q],
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- Si l’on fait r — 0, on obtient la formule de Maxwell. Pour appliquer pratiquement la méthode d’après l’expression de L, il faut établir l’équilibre du pont de la manière ordinaire et régler «nsuite la résistance r, et si possible K, de manière à ce que l’aiguille du galvanomètre reste au repos. Si on a obtenu, d’après la méthode de Maxwell, les valeurs de P, Q et R, de façon à n’avoir qu’une petite impulsion lorsqu’on ferme ou que l’on coupe le circuit de la pile, on peut obtenir facilement le réglage final en introduisant la résistance variable r; on peut employer à cet effet un téléphone au lieu du galvanomètre. 11 est évident qu’il faut que R et Q soient tels que l’on ait l’inégalité KRQ < L.
- Toutefois, on peut faire le réglage approximatif
- galvanomètre, par K la capacité du condensateur et par u sa charge, on aura
- L
- dt) d u
- 1 /dx_ rfn*
- 2 \dt dt)
- F_irpf— + —Y + r(—±. — —ÏS
- v 2L t) + \d t ' dt dt
- + Rfê-S)’-G(r«-§)' + s(S
- H“ré-
- y+oiar
- -SMS)1
- En désignant par x, y, % le courant instantané total qui circule dans les circuits respectifs pendant que l’on établit ou que l’on détruit l’état permanent par l’établissement ou la rupture du
- circuit de la pile, et par <~)f les valeurs
- des courants permanents, on trouve facilement
- 6
- Fig. 4
- en disposant d’abord une petite résistance entre N B ; on la règle ensuite de façon qu’il n’y ait pas d’impulsion au galvanomètre ou de son au téléphone.
- Pour chercher les valeurs relatives des diverses résistances qui correspondent à la plus grande sensibilité, nous allons calculer la quantité d’électricité q qui traverse le galvanomètre lorsqu’on ferme ou que l’on coupe le circuit de la pile, l’équilibre permanent ayant été établi.
- Considérons le système de conducteur de la figure 4 formé par les circuits DAB, DBC, MADC et le circuit du condensateur N A B ; désignons les courants dans ces circuits respectivement dx dy dz du • . . _ .
- Par dt’ Tt’ dt etdt’ En ^signant par B la résistance de la pile, par G celle du galvanomètre, par L le coefficient de self-induction de la bobine dans la branche D G, par 1 celui de la bobine du
- (R + S+B),-R*-Sf — L (r+C)« + S,-(r+Q + G + S)t------L
- (P + /' + R + G) x — Ry — <7 + G) 1 = — K P (P + r) .
- Remplaçant <~ pars, par a et x—^
- et z et z et z
- par q, en remarquant que et que
- P S = Q R on trouve sans difficulté
- K {3 P [P Q 4- r (P + Q>| — P L a Q ~ P (Q + S) + (P + Q) {r + G) •
- Donc, si q — 0, on obtient
- L=?K(PQ + mP+ Q))
- “£k<PQ + r(P+ Q))
- = K (R Q + r (R + S)).
- Ce sont les mêmes équations que précédemment.
- Pour estimer la sensibilité du réglage final, nous calculerons quel est le rapport entre la faible variation produite en q et la variation produite en r lorsque q — o.
- En dérivant l’expression précédente de q par rapport à r et en faisant q — o, on obtient
- dq\ K P P (P 4- Q)
- drjq = 0 P (Q + S) + (P + Q) (r + G)*
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- Lorsqu’on substitue à fi sa valeur en fonction de E, force électromotrice de la pile, et des résistances, on trouve :
- VARIÉTÉS
- L’ÉLECTRICITÉ
- __________________E_K__________________
- Ll+B (p+Q + S + r]|_Q+S+'(I +T)(r+G)]
- CONSIDÉRÉE COMME RIVALE DE LA VAPEUR
- PAR M. LOUIS BELL(9
- 11 paraît donc avantageux de faire R et P grands et Q et r petits. Ainsi, la méthode.pratique indiquée par la formule ne peut pas être assez sensible pour que l’on cherche d’abord à effectuer un réglage approximatif en se réservant de faire ensuite le réglage définitif à l’aide des variations de r.
- Voici un exemple de la mesure du coefficient de self-induction d’une bobine par cette méthode. La résistance Q étant de 10 ohms, celle de P de îoo ohms, on obtenait l’équilibre permanent lorsque R était égal à 1577 ohms, ce qui donnait pour la résistance de la bobine S 157,7 ohms. On a placé ensuite entre A et N un condensateur de la capacité d’un microfarad et on a réglé la résistance r de telle façon que le galvanomètre n’éprouvât plus d’impulsion. La valeur correspondante de r était de 59 ohms; la sensibilité n’était certainement pas aussi grande que celle qu’on aurait pu obtenir. En substituant ces valeurs dans la formule, en trouve :
- L = 103 x (15770 + 59 x 1734,7) cm = o,i 8 henry ou quadrant.
- On a employé la même méthode pour mesurer le coefficient de self-induction de la bobine décrite au n° 1 et dont la résistance était de 59,5 1 ohms. Les résistances P et Q étaient respectivement 1000 et 10 ohms, l’équilibre était obtenu pour R = 5051 ohms. Pour effectuer le réglage définitif de r, on a employé un téléphone et un galvanomètre; on a trouvé ainsi r = 3,65 ohms. Ceci donne pour le coefficient de self-induction la valeur
- 103 x (50510 + 3,65 x 5101,51) cm = 0,0691 henry ou quadrant,
- valeur qui ne diffère pas beaucoup du nombre 0,06865 obtenu précédemment.
- C. B.
- Dans ce qui suit je ne me propose pas de discuter d’une manière savante la science électrique ou la transmission électrique de l’énergie; ni de faire des études compliquées sur les détails pratiques relatifs à l’application de l’énergie électrique aux exigences de la vie. Mon but est de vous exposer quelques vues sur la possibilité de l’emploi de cette force, qui commence à être un facteur si important dans notre civilisation moderne. Mais, avant de discuter les propriétés de l’énergie électrique, cherchons d’abord à nous former une idée exacte de ce que représente cette énergie, afin de montrer ses principales propriétés et les relations qui existent entre elles et les forces qui nous sont familières.
- Nous sommes dans une ère de transition pour ce qui concerne nos idées sur les actions électriques. Il n’v a pas encore bien longtemps que les hommes de science présentaient l’électricité comme un fluide subtile, pour employer une expression maintenant démodée; ce fluide était en quelque sorte appliqué à la surface des corps avec cette circonstance bizarre que chaque fois que le fluide dit positif apparaissait sur une surface une charge égale d’un fluide hypothétique dit fluide négatif devait apparaître sur des corps voisins.
- Le courant électrique était considéré comme provenant du transport de ce fluide au travers d’un fil et le long de ce fil comme l’eau s’écoule à travers un tube; par une sorte d’analogie, on avait supposé que le magnétisme se composait de deux autres fluides appliqués à la surface de barres de fer et d’acier et exerçant des attractions sur les surfaces magnétiques environnantes.
- Nous écarterons cette manière de voir, car je me propose de vous présenter ces mêmes faits fondamentaux d’une manière absolument différente. D’abord, ce qui nous importe réellement dans tous les cas où il s’agit d’action électrique, ce n’est pas la chose mal définie que l’on appelle électricité, mais la chose parfaitement définie que
- (1) Conférence faite à l’Institut Franklin, le 9 janvier 1891.
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- l’on appelle énergie électrique. Nous voyons autour de nous différentes formes sous lesquelles se manifeste l’énergie, comme la chaleur, les corps qui tombent, l’énergie d'un objet qu’on lance et Beaucoup d’autres exemples.
- L’énergie d’un boulet de canon, par exemple, peut être mesurée par le produit de la masse du boulet par la moitié du carré de sa vitesse. Dans presque toutes les autres manifestations de l’énergie on trouve qu’on peut diviser l’énergie en deux facteurs, tels que la masse et la vitesse ou la force et la distance à travers laquelle elle agit. L’énergie électrique dans laquelle on peut transformer l’énergie mécanique fournie par une machine à vapeur se compose également de deux facteurs : le potentiel et l’électricité. Nous pouvons prendre l’électricité comme un coefficient du potentiel à l’aide duquel cette dernière quantité est reliée à l’énergie électrique.
- Nous ne connaissons pas le sens physique de ce coefficient, en d’autres mots nous ne savons pas ce que c’est que l’électricité; ce n’est certainement pas l’énergie électrique elle-même, mais seulement une partie de cette énergie. Expérimentalement cependant nous avons toujours affaire à l’énergie électrique, car il nous est difficile d’imaginer une charge électrique sans potentiel. Si elle existe réellement, nous n’avons que peu de chance de la connaître, car nous ne pouvons effectuer des expériences qu’a l’aide d’appareils qui demandent une certaine quantité de travail pour donner des indications quelconques.
- Supposons que nous électrisions un corps; nous trouverons que la masse électrisée exercera une série d’attractions et de répulsions sur tous les corps légers qui l’environnent. En fait, on trouve que, dans tout l’espace, excepté le corps électrisé, ’ il y a des forces, de petites attractions et répulsions ayant une tendance à agir sur les autres corps et que l’espace entier se trouve dans une sorte de tension qu’on peut démontrer sans difficulté ; une certaine quantité d’énergie a été prise quelque part pour produire cet effet, et cette énergie est une énergie potentielle électrique. Si maintenant on explore l’espace entourant le corps électrisé, on trouve que tous les corps environnants sont soumis à cette espèce de tension et que leur surface est électrisée comme celle du corps lui-même.
- Ce qui a lieu à la surface de ces corps n’a relativement que peu d’intérêt, le fait intéressant
- étant que toute la région comprise entre ces corps se trouve dans une espèce de tension provenant de l’énergie électrique qu’on leur a fournie.
- Nous ne considérons pas un corps électrisé comme ayant à sa surface une charge de quelque chose dont nous ne connaissons pas la nature, mais comme l’origine de tensions et de déformations. On entend par tensions des forces agissantes — attractions, répulsions ou torsions — et par déformations des déplacements qui ont lieu quel que soit l’effet produit.
- L’électricité, elle-même peut être considérée comme une manifestation d’énergie électrique constatée à la surface de séparation de deux milieux ayant des propriétés dynamiques différentes; nous y trouvons en effet une certaine quantité de phénomènes tels que la réflexion, la réfraction, la polarisation, etc.
- Le fait que l’électrisation n’existe qu’à la surface des conducteurs découle naturellement de cette manière d’envisager les choses. Ce n’est qu’une autre façon d’exprimer que les tensions et les déformations produites par l’énergie électrique changent de caractère avec les substances sur lesquelles elles agissent.
- Donc, si on considère l’électrisation comme une condition de surface de l’énergie électrique agissant à travers l’espace en dehors de la surface, il nous est facile d’expliquer certains faits observés en électricité. Ce que l’on appelle lignes de force électrique, ce n’est que des lignes qui indiquent la direction de tension dans le milieu qui environne le corps électrisé! Là où ces lignes de force, c’est-à-dire ces tensions, agissent sur la matière, elles produisent certaines espèces de déformations que nous constatons par les effets d’électrisation.
- 11 est tout à fait inutile de constater que ces lignes doivent ou se terminer dans la matière ou se fermer sur elles-mêmes, car il est difficile d’imaginer une tension qui n’ait qu’une extrémité ; et, s’il nous est possible d’imaginer que l’espèce de déformation produite par l’électrisation, e’est-à-dire la communication de l’énergie électrique, soit en quelque sorte illimitée, il n’est pas difficile d’imaginer pour quelle raison cette électrisation à l’une des extrémités de la ligne de force serait différente comme qualité mais identique comme quantité à ce qui existe à l’autre extrémité. On peut donc se figurer l’électrisation non pas comme la production d’une couche d’électricité à
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- la surface d’un corps, mais comme un système de j tensions et de déformations produit autour d’un corps matériel sur lequel on a dépensé une certaine quantité d’énergie électrique. Ces lignes de tensions vont de la surface du corps électrisé à d’autres corps qu’elles électrisent.
- Dans tout ceci il n’y a rien d’extraordinaire; nous ne considérons les deux surfaces électrisées que comme terminant la tension du milieu situé entre elles. Une charge électrique étant considérée comme le centre d’une tension existant dans le milieu ambiant, qu’arrive-t-il lorsque le centre se meut, par exemple, le long d’un fil?
- 11 est évident que les tensions dans le milieu sont changées d’après la manière dont le mouvement se produit. L’expérience montre que quand il y a un semblable mouvement du centre d’une tension électrique, de même que quand ce que l’on appelle la force électromotrice est libre d’agir le long d’un conducteur, il en résulte de nouvelles tensions et déplacements correspondant à une torsion du milieu autour de la direction du mouvement.
- Cette torsion du milieu est une sorte d’énergie cinétique que nous appelons électro-magnétique; si cette manière de voir est exacte, on doit pouvoir produire des tensions électro-magnétiques le long d’un fil en le faisant parcourir par une charge électrique, et il paraît probable que nous devons pouvoir produire des effets semblables en faisant mouvoir rapidement des corps chargés d’électricité sans qu’il y ait conduction.
- C’est ce qu’a montré en effet M. Rowland, il y a environ quinze ans. 11 y a un cas curieux que l’on peut observer au sujet de cette torsion électro-magnétique le long d’un fil. Supposons que la force électromotrice soit oscillatoire, de manière que la charge, le centre de tensions, passe rapidement d’une extrémité du fil à l’autre, et ainsi de suite. On voit immédiatement que l’on obtient ainsi une tension ondulatoire composée toujours de torsions électriques, mais intermittentes au lieu d’être continues. Ces pulsations peuvent être reconnues par leurs effets comme étant des ondes d’énergie électro-magnétique; comme toute autre espèce de tension, attraction ou répulsion, ces ondes se meuvent avec une certaine vitesse qui dépend du milieu à travers lequel elles passent; dans un milieu très élastique la vitesse sera grande; elle sera faible si le milieu est visqueux.
- j Comme il y aura un certain nombre d’ondula-lations d’énergie par seconde, dépendant de la rapidité des oscillations qui les ont provoquées, et* comme ces ondulations voyagent avec unè certaine vitesse, on peut dire que chaque onde électro-magnétique aura une longueur définie. En d’autres termes, chaque pulsation aura parcouru une certaine distance avant que l’autre ne parte.
- Une découverte merveilleuse, prévue vaguement il y a une vingtaine d’années, mais accom-. plie il y a deux ou trois ans seulement, permet d’affirmer que lorsque ces ondes électro-magnétiques ont une longueur d’environ un demi-millième de millimètre, on peut les apercevoir à l’aide des sens et qu’elles constituent ce qu’on appelle la lumière. Lorsque ces ondes sont un peu plus longues, elles constituent la chaleur radiante; finalement les ondulations que l’on peut produire à l’aide de moyens mécaniques, comme dans une dynamo alternative, atteignent une longueur d’environ trois mille kilomètres.
- Ainsi, nous sommes obligés de reconnaître dans la lumière et dans la chaleur rayonnante des formes de l’énergie électro-magnétique, ou plutôt nous trouvons que l’énergie manifestée par elles est la même que celle que nous appelons énergie électro-magnétique.
- Supposons cependant que dans le milieu qui entoure le conducteur nous ayons non pas des ondes, mais uniquement des torsions constantes, comme celles que nous pouvons produire par le flux de tensions électrostatiques, tel que je l’ai décrit. Les lignes de force seront des cercles autour du fil, et, si nous enroulons ce fil sur une bobine nous verrons que tous les cercles coïncident pour les différentes spires et que nous avons produit des lignes de force passant à travers le centre. Mais une bobine de ce genre est un aimant, et l’addition d’un noyau de fer ne fait que le renforcer sans changer le caractère des tensions produites dans le milieu. Ainsi, l’on voit que, en partant simplement d’un système de tensions autour d’une matière qui montre le genre de tensions superficielles que l’on désigne sous le nom d’électrisation, il nous est facile d’arriver à l’idée des lignes de force ayant des extrémités définies et produisant de l’electrisation dans d’autres corps ; ou bien, si nous supposons que l’électrisation voyage le long d’un fil, elle produira des ondes électro-magnétiques ou une force élec{ro-magné-
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- tique stable qu'on peut relier facilement au magnétisme.
- Toutefois, nous avons à peine parlé de l’électricité elle-même; comme en réalité nous ne pouvons pjs la soumettre à l’expérimentation, puisque ce n’est pas de l’énergie électrique, mais seulement un coefficient de cette énergie, il s’ensuit que nous ne pouvons pas nous faire une idéé exacte de son véritable caractère. Nous savons •seulement que ce que nous appelons une charge électrique produit ou accompagne une déformation superficielle de la matière, ou n’est autre chose que cetle déformation, et que cette matière devient le centre d’un système de tensions dans la région externe, et que c’est celle-ci qui est le Siège de phénomèmes qui nous intéressent vivement.
- La question importante est de savoir comment produire ces conditions; nous avons affaire ici à des propriétés très importantes, comme nous le savons par les nombreuses applications d’électricité dont nous allons nous occuper maintenant.
- Théoriquement, on peut produire des tensions mécaniques qui donnent une distribution presque identique de l’énergie autour du centre de perturbation; par exemple, si on prenait un tube ouvert des deux côtés et immergé dans un fluide, et si on pouvait faire mouvoir soudainement le fluide dans le tube, les lignes de courant autourdutube correspondraient presque exactement avec la disposition des tensions autour d’un barreau aimanté. Une masse de gelée à l’intérieur de laquelle on aurait tordu une barre rigide présenterait dans sa masse une configuration analogue à celle que l’on trouve dans certains cas de magnétisme. On peut imiter d’une façon semblable des tensions électriques; ainsi il n’est pas nécessaire d’imaginer des mécanismes très compliqués pour produire les choses que l'on constate.
- Malheureusement, tant qu’on ne connaîtra pas mieux qu’actuellement les propriétés de la matière qu’il s’agit d’imiter, on ne saura pas trop par où commencer.
- Cependant, on peut produire facilement des actions électrostatiques et des actions magnétiques, et il est difficile d’imaginer qu’une opération quelconque faite sur de la matière ne transforme pas de l’énergie en l’une des deux formes que nous venons de mentionner. 11 n’y a cependant en général que deux manières convenables pour obtenir une certaine quantité d’énergie électrique.
- En agissant chimiquement sur la surface de certains métaux, nous pouvons déterminer l’espèce de tension qu’on appelle la force électromotriçe et produire de l’électricité qui s’écoule le long d’un fil, mais la manière la plus convenable pour provoquer la production de l’électricité est l’emploi d’un aimant; nous avons vu que, tout autour d’un aimant, il se produit des tensions et des déformations qui constituent le champ magnétique.
- Jusqu’ici nous n’avons dit que peu de chose relativement au milieu; nous savons que ce n’est pas de l’air, car le vide n’oppose pas d’obstacle au magnétisme, et nous savons que le magnétisme traverse toute la matière.
- D’après l’identité de l’énergie et de la lumière, nous savons que le milieu en question est ce qu’on appelle souvent l’éther lumineux. Or, quand on introduit un fil dans la région d’éther déformé qui entoure un aimant, on constate, comme cela était à prévoir, que les tensions réagissent sur le fil et qu’elles produisent réellement l’état de choses que nous appelons force électromotrice, d’où résultent la production d’un courant dans le fil, et, par suite, la nécessité de produire de l’énergie pour maintenir ce courant, ainsi que la plus grande difficulté que le fil éprouve à se mouvoir dans le champ magnétique qu'en dehors de ce champ.
- Une dynamo n'est autre chose qu’une machine qui fait passer des boucles de fils à travers un champ magnétique et provoque ainsi des courants électriques dans ces fils. .
- L’énergie qui apparaît sous forme de courant provient de la force nécessaire à faire mouvoir les fils; c’est la même chose que si l’on pousse une roue à aubes dans de l’eau tranquille, en maintenant l’axe de telle façon que la roue puisse tourner; la roue peut effectuer du travail, mais il faut produire celui nécessaire à pousser la roue sur l’eau ; il faut observer que l'eau ne fournit aucune espèce d’énergie dans ces conditions. De même si on fait passer un courant électrique à travers un fil situé dans un champ magnétique, ce qui provoque des torsions dans le milieu autour du fil, ce s torsions réagiront sur les tensions qui existent déjà dans le milieu et auront une tendance à pousser les fils en dehors du champ vers une région où ces tensions n’existent pas ; dans l’image hydraulique que nous venons de considérer, ceci correspondrait au cas où on tourne
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- à la main la roue qui flotte sur l’eau ; il y aura mouvement, mais il faut fournir l’énergie du dehors. Nous avons ainsi le principe du moteur électrique, qui n’est autre chose qu’une dynamo tournant en sens inverse. Ce qu’il faut considérer, en tout cas, ce ne sont pas les fils, ni les aimants, ni les électro-aimants, mais les actions et les réactions provoquées dans le milieu qui les environnent.
- Il est facile d’imaginer une dynamo sans fer. II est vrai qu’elle n’aurait qu’un faible rendement, mais on pourrait avec elle démontrer le principe mieux que lorsqu’il y a des noyaux de fer. Les méthodes pour établir des dynamos et des moteurs sont maintenant assez perfectionnées, et il est possible de recouvrer comme énergie électrique 90 0/0 de l’énergie mécanique fournie soit par une roue à eau, soit par une machine à vapeur; puis, à l'aide d’un moteur, on peut récupérer 90 0/0 de cette énergie électrique. On possède donc un moyen excellent pour transformer de l’énergie mécanique en énergie électrique et inversement. La question que je me propose de traiter ici est la suivante : Quel avantage peut-on trouver à employer cette double transformation ? En d’autres termes, dans quelles conditions aura-t-on bénéfice à employer ce procédé, qui occasionne nécessairement quelques pertes, et quelles sont les compensations? C'est ce que nous allons examiner.
- C. B.
- (A suivre.)
- BIBLIOGRAPHIE
- Die Elektrotechnik in ihrer Aivwendung ûuf das Banwesen. (L’Electrotechnique et ses applications à la construction), par MM. A. Gœrges et K, Zickler.
- Cet ouvrage forme le supplément du quatrième volume du Manuel de l’ingénieur que la maison Engelmann, de Leipzig, a publié au cours de ces dernières années.
- Ce manuel, qui constitue une encyclopédie du génie civil, comprend quatre volumes, consacrés, le premier aux terrassements, le second à la construction des ponts, le troisième aux travaux hydrauliques et le quatrième aux machines employées dans la construction.
- Le fascicule dont nous rendons comptS doit donc exposer les applications de l’électricité à la construction. 11 se compose de quatre parties, dont les trois premières sont dues à la plume de M. Gœrges, ingénieur de la maison Siemens, et dont la dernière a pour auteur M; Zickler, assistant à l’Institut électrotechnique de Vienne.
- La première partie, qui ne comprend que 22 pages, traite de la génération du courant électrique et décrit les principaux types de machines à courants continus et à courants alternatifs ; quelques pages, sont en outre consacrées aux transformateurs et aux accumulateurs. L’auteur se borne à une courte description des appareils et n’entre dans aucun détail.
- La deuxième partie, qui est consacrée à l’éclairage électrique, est plus complète, sans perdre pour cela son caractère descriptif. On y trouve un exposé rapide des principaux systèmes de distribution employés dans l’éclairage à arc ou à incandescence, ainsi que quelques renseignements sur les appareils de contrôle et de mesure employés dans les installations provisoires et définitives. Un paragraphe particulier est consacré aux installations provisoires dans les chantiers ouverts ainsi que dans les tunnels et les mines.
- Dans la troisième partie on trouve des considérations générales sur l’emploi de l’électricité comme agent de transport de la force et la description de q uelques moteurs ; la description des chemins de fer électriques du système Siemens s’y trouve également. Mentionnons aussi quelques renseignements sur l’emploi de l’électricité comme force motrice dans l’exploitation des mines.
- Enfin la quatrième partie constitue un petit manuel d’inflammation des mines par l’électricité.
- Cet ouvrage n’a aucune prétention ; il doit servir de vade mecum à l’ingénieur civil, qui y trouvera les quelques renseignements généraux dont il peut avoir besoin à un moment donné. A ce point de vue là il peut rendre des services, mais il ne faut pas y chercher un ensemble d’informations complètes sur l’emploi de l’électricité dans les travaux publics, car les renseignements précis et les données numériques indispensables y font quelquefois défaut.
- A. Palaz.
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- FAITS DIVERS
- L’exposition annuelle de la Société de physique a eu lieu avec un incontestable succès à l’hôtel de la Société d’encouragement. Elle a duré deux jours, les lundi jji mars et mardi I" avril. Le soir les salles étaient éclairées avec une remarquable régularité et une véritable profusion de lumière par MM. Sautter, Harlé et Cu. Le gaz n’était représenté que par une rampe contribuant à l’illumination de la façade.
- L’électricité jouait naturellement le principal rôle dans cette revue des nouveaux appareils créés depuis un an par les principaux constructeurs et par les physiciens parisiens.
- Nous signalerons d’abord presque toute la série des compteurs d’énergie qui ont été envoyés à la commission de la Ville de Paris pour le concours du prix de roooo francs. Nous avons remarqué ceux de MM. Aron, Aubert, Brillié, Clerc, Desjardin-Marès, Frager, Jacquemier, Meylan, Richard frères, Soulat et Thomson-Houston.
- Parmi les objets déjà décrits nous citerons la photographie d’un coup de foudre par M. Zenger, le3 courbes magnétiques du bassin de Paris par M. Moureaux, des courbes d’hystérésis qui ont été à ce qu’il paraît obtenues à l’école de physique de la Ville de Paris, à l’aide d'un moyen graphique, une très belle collection d’objets en aluminium pur et en alliages d’aluminium obtenus par les procédés d’électrolyse de M. Minet dans les ateliers de l’usine Bernard trères à Creil.
- Au nombre des nouveautés nous citerons le procédé de soudure du verre et de la porcelaine à l’aide d’un dépôt électrique, imaginé par M. Cailletet, de l’Institut. Ce procédé a été depuis employé par M. Ducretet à la fabrication d’un tube Natterer à robinet démontable.
- Parmi les appareils qui fonctionnaient nous citerons le dispositif imaginé par le commandant Renard pour séparer et recueillir les gaz provenant de l'électrolyse de l’eau, un moteur Popp qui imprimait le mouvement à une machine à coudre, une batterie d’accumulateurs immobilisés par M. Germain à l’aide de la cellulose, et faisant marcher une série de lampes à incandescence, une machine de Wimshurst d’un grand modèle donnant des étincelles d’une très grande vivacité. M. Ducretet avait de plus envoyé une machine dynamo de laboratoire donnant à volonté des courants redressés ou alternatifs. Cette dernière servait à exécuter les expériences de M. Elihu Thomson et celles de MM. de Fonvielle et Lontin avec un aimant alternatif unique. En employant les voltmètres au plomb de M. d’Arsonval et son trembleur indépendant à vibrations rapides, M. Ducretet montre les phénomènes de la répulsion et les rotations continues soit des disques de cuivre de M. Elihu Thomson, soit des disques de fer de MM. de Fonvielle et Lontin, sans avoir besoin d’employer de courants alternatifs.
- M. Hodin répétait les expériences trop oubliées, mais très curieuses de Paazlow, sur le dédoublement par l’électroaimant de la décharge oscillante d’une étincelle électrique traversant un tube vide.
- M. Mustel avait exposé un harmonium céleste à deux claviers. Les auditions avaient lieu non seulement dans la salle où l’on exécutait les partitions, mais dans une autre à l’aide du bitéléphone construit par M. Mercadier ; à côté se trouvaient des modèles de lignes télégraphiques artificielles tant aériennes que souterraines établis par MM. de Bran ville et Anizan.
- Nous avons encore remarqué le dynamomètre universel que M. Trouvé a disposé d'une façon spéciale pour les moteurs employés dans la génération des courants, sa fraiseuse à main électrique, et le nouveau modèle de son photophone, combiné avec M. Hélot; le nouveau type de la lampe Cance, la nouvelle lanterne portative de M. Radiguet, un thermomètre à transmission électrique de M. Chibout, un modèle portatif de l’électromètre de M. Lippmann, et plusieurs appareils de M. d’Arsonval, dont l’un est un nouveau régulateur de vitesse et l’autre un appareil pour déterminer l’équivalence mécanique de la chaleur.
- Nous n’avons pas aperçu d’appareils de projection de lumière électrique, mais plusieurs lanternes magiques d'un nouveau type. Une d’elle est éclairée à l’aide d’une lumière à incandescence obtenue par un curieux procédé qui, quoique bien inférieur à l’électricité, est d’un éclat supérieur au gaz. C’est une mèche de coton imprégnée de sels métalliques, qui brûle et laisse une mince carcasse d'oxyde ; ce fragile édifice est porté par le jet de gaz incandescent qu’il entoure à une température assez élevée pour donner un rayonnement plus intense que la lumière directe du gaz. Cette lampe à incandescence non électrique a été imaginée par M. Auer et exposée par M. de Ferrol.
- Le lendemain 2 avril, à 2 heures de l’après midi, les membres de la Société de physique ont exécuté l’ascension de la Tour Eiffel, afin de visiter les appareils scientifiques et les machines qui s’y trouvent, notamment les enregistreurs météorologiques du sommet et le tube manométrique de 400 atmosphères construit par M. Cailletet et dont le remplisse-ment a eu lieu avec une pompe à mercure placée dans le pilier ouest, ainsi que nous l’avons raconté.
- Le Graphie publie dans son numéro du 28 mars une magnifique gravure double représentant le naufrage de 1 ’Ulopia, ce navire chargé d’émigrants italiens qui fut coulé bas par VAnson, en cinq minutes, le 17 mars dernier, dans la baie de Gibraltar.
- Il faisait déjà nuit, et les navires de la flotte anglaise purent diriger sur VUtopia leurs fanaux électriques. La lumière ainsi obtenue aida au sauvetage des naufragés, mais elle n’empêcha pas la majeure partie des malheureux de trouver la mort dans les flots, qui en engloutirent 562 presque instantanément.
- La scène d’horreur qu’un témoin oculaire a pu croquer d’après nature dépasse tout ce que l’on a dessiné jusqu’ici de plus infernal.
- Impuissante à arracher à la catastrophe cette légion de
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- victimes et à prévenir son explosion, la lumière électrique servira au moins à empêcher que cette horrible collision ne s’efface trop facilement de la mémoire.
- UElectrical Engineer du i" avril publie un excellent article sur les divers emplois dont l’électricité est susceptible pour faire marcher de^ .machines navales auxiliaires. La nomenclature serait bien longue si l’on voulait énumérer toutes les poulies, toutes les pompes, tous les ventilateurs qu’une dynamo spéciale peut mettre en mouvement sans perte appréciable, quand même on aurait à agir au haut des mâts, ou bien à fond de cale. Ces divers usages sont des plus simples et des plus économiques lorsque l’on possède à bord un appareil à lumière.
- Il y aura à l’Exposition de Francfort le p.inorama d’un steamer du Lloyd allemand, qui ressemblera beaucoup au panorama des transatlantiques, exposé au Champ-de-Mars. La différence la plus saillante sera dans le mode d’éclairage; au lieu de l’être par la lumière du jour, il le sera à la lumière électrique. Au lieu d’être représenté à la sortie d’un port d’Allemagne, le Labn entrera dans le port de New-York, ce qui permettra de voir admirablement la statue de M. Bar-tholdi, la Liberté éclairant le monde, offerte au peuple américain par une souscription nationale française.
- M. Aug. Schneller, de Cologne, a publié dans VElektro-tecbnische Zeitschrift une étude sur la préparation industrielle de l’ozone au moyen de transformateurs, 11 a pu construire un transformateur donnant un courant de haute tension de 20000 volts et au-delà. Le rendement serait de 95 0/0, tandis qu’avec la bobine de Ruhmkorff le rendement ne dépasse guère 15 0/0. Le courant primaire employé peut avoir de 100 à iooo volts. La seule difficulté a été d’assurer la parfaite isolation des circuits.
- Le papier peut être employé comme isolant, surtout s’il a été préparé d’une façon spéciale qui lui enlève les gommes, les résines et les matières minérales telles que la silice, qui donnent au pouvoir inducteur une certaine valeur. M. Ather-ton a, dans ce but, installé une fabrication de papier pour isolation. Il emploie de préférence les fibres de manille, déjà utilisées en papeterie; il les traite à l’ébullition par une solution de^carbonate de soude et de chaux, en ayant soin de maintenir les fibres en repos par un serrage entre des plateaux dans la cuve de traitement.
- Les fibres lavées, battues, brossées sont amenées à l'état de feutrage. La pâte obtenue est transformée en papier sans addition de charge. Le papier, non encollé, est découpé en ru- |
- bans de 15 à 18 millimètres de large, une machine l’enroule ensuite en hélice sur les conducteurs.
- Le Congrès d’astronomie qui se tient actuellement à l’Observatoire a pour but de régler l’emploi de la photographie du ciel. Plus de quarante astronomes sont réurtis sous la présidence de l’amiral Mouchez, et représentent dix-huit établissements astronomiques de premier rang, où les opérations sont exécutées d’après un plan aussi uniforme que possible, afin d’être comparables.
- Dès la première séance du 3 mars, il a été question de l’emploi de la lumière électrique. On n’a pas osé la rendre obligatoire, puisque quelques-uns des observatoires représentés ne possèdent pas d’installations permettant de s’en servir, mais le Congrès a exprimé unanimement le désir de la voir servir dans toutes les occasions où le besoin d’une lumière artificielle se ferait sentir.
- Les journaux anglais nous donnent de mauvaises nouvelles de la santé de M. Tyndall, qui est atteint en ce moment d’une maladie fort grave, et dont la vie serait en danger. On ne dit pas cependant que les médecins aient perdu l’espoii de sauver la vie d’un homme qui semble encore appelé à rendre tant de services à la physique.
- L’Exposition électrique organisée à Londres par la paroisse de Saint-Pancrace à l’occasion de l’inauguration de la station d’éclairage a un grand succès. Nous apprenons sans surprise qu’elle a été prorogée à deux reprises différentes. Elle a duré jusqu’au 1" avril. On ajoute qu’elle aura exercé une influence heureuse sur la propagation de l’éclairage électrique dans ce quartier, qui est le plus riche et le plus intelligent de tout Londres.
- L'exemple de la paroisse de Saint-Pancrace ne saurait trop être signalé à l’attention de notre Conseil municipal. Est ce qu’une exposition de ce genre n’aurait point aussi une influence utile sur le développement des services de la station municipale des Halles centrales î Au nombre des applications singulières qui ont paru à l’Exposition de Saint-Pancrace, nous citerons un moteur employé à faire de la chair à saucisses.
- Les directeurs du chemin de fer électrique souterrain de Londres ne négligent aucun progrès. Ils viennent d’établir dans chaque voiture des tablettes mobiles sur lesquelles est inscrit le nom des différentes stations. Le garde tourne une manivelle chaque fois que le train Se met en marche, et le tableau indique alors le nom de la station vers laquelle on se dirige.
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- Encore un nouveau procédé de tannage avec le concours de l’électricité à ajouter à ceux dont nous avons déjà parlé. Il diffère un peu de ceux-ci, en ce que le courant, au lieu d’agir d’une façon continue sur le liquide tannant, ne passe que par intervalles, sans cependant changer de sens.
- Dans ce procédé, imaginé et utilisé par deux tanneurs de Nantes, MM. Lallouette et Toce, on emploie encore la rotation Comme dans les procédés déjà en usage. Le liquide tannant est fait d’écorce de chêne, d’essence de térébenthine et de gélatine.
- La rotation permet le fonctionnement, d’un interrupteur formé de lames successives de cuivre et d’ivoire, fixées le long de l’axe cylindrique. II y a donc dans la cuve des alternatives de passage et de non passage du courant.
- On nous signale un abus tout à fait original dans la transmission des cartes-télégrammes. Quelquefois les personnes chargées de porter ces messages à la poste se trompent, et les jettent dans la boîte aux correspondances ordinaiies. Ces cas sont assez fréquents pour qu’il se trouve dans chaque bureau un timbre humide portant ceS quatre mots : « trouvé dans la boîte ».
- L’employé qui relève les correspondances appose soigneusement cette mention sur la carte égarée, mais il ne l’achemine pas à sa destination par tube, il la dirige par les voies ordinaires!!
- La Havane possède actuellement un journal télégraphique intitulé Revue des communications, et qui, comme son titre l’indique, s’occupe de tous les moyens de rapprocher entre eux les hommes des différents pays. Le rédacteur en chef est un des principaux employés du service télégraphique, M, Miguel Villa y Barraquet.
- On sait que c'est rarement le plomb ordinaire du commerce qui sert à la confection des plaques d’accumulateurs. On a trouvé avantageux d’employer par exemple des plombs antimonieux beaucoup moins altérables.
- On signale un nouvel alliage de plomb très malléable et qui, paraît il, présenterait une inaltérabilité très grande dans les acides. On le propose pour la fabrication des plaques d’accumulateurs. Cet alliage, préparé par M. Worms, aurait la composition suivante :
- Plomb................................ 94,5
- Antimoine............................. 2,2
- Mercure............................... i,3
- Le plomb est d’abord fondu; on y ajoute l’antimoine, et on introduit le mercure au moment de le couler dans la lin-gotière. On obtient ainsi une sorte de plomb amalgamé qui peut se laminer en feuilles assez minces.
- Éclairage Électrique
- Les travaux commencés en septembre dernier à Saint-Brieuc pour distribuer la lumière et la force motrice par l’électricité sont aujourd’hui terminés. L’éclairage électrique vient d’être inauguré ces jours-ci.
- La station productrice d’électricité emprunte son énergie à une chute d’eau de 12 mètres, sur l’étang des Ponts-Neufs, d’une superficie de 16 hectares, alimènté par deux petites rivières qui sont largement suffisantes pour l’approvisionner d’eau à toute époque de l’année.
- Les turbines de la maison Singriium, du système Hercule, actionnent des dynamos Thomson-Houston.
- La chute d’eau est située à 12 kilomètres de la ville. La canalisation est aérienne; elle est supportée par 400 poteaux. Plus de 1000 lampes sont déjà installées chez les particuliers; la municipalité, liée encore pour cinq ans avec une compagnie d’éclairage au gaz, n’a pas pu doter la ville de l’éclairage électrique public. Les travaux ont été dirigés par M. l’ingénieur Bonfante, qui a déjà en Bretagne établi l’éclairage électrique dans la petite ville d’Hennebont (Morbihan).
- La Princesse Alice, le yacht du prince de Monaco, a été transformé en vue de l’installation de la lumière électrique. Une machine à vapeur verticale à un seul cylindre, tournant à grande vitesse, commande directement une dynamo de 130 volts et 100 ampères, qui alimente 100 lampes à incandescence de 16 bougies.
- En outre, une batterie d’accumulateurs est chargée du service des projecteurs et des lampes sous-marines destinées à la pêche et aux recherches scientifiques.
- Cette installation a été confiée à la Société Woodhouse et Rawson, qui se crée en Angleterre la spécialité des installations électriques à bord des navires.
- La question de l’éclairage électrique ayant été posée à Aberdeen, quelques personnes ont eu l’idée de consulter les principaux consommateurs de gaz. On envoya donc une circulaire à 149 maisons différentes qui dépensent chaque année un peu moins de 80000 francs en éclairage.
- Croirait-on que 119, dépensant près de 52000 francs, ont répondu négativement, de sorte que ce plébiscite est favorable au gaz. Il ne se trouva que 7 maisons, consommant près de 14000 francs, pour se prononcer en faveur du progrès. Mais si la municipalité promet son appui, les sept négociants d’Aberdeen pourront avoir raison contre les 142 autres.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le gouvernement britannique a prévenu les autorités des I Sljeeland et des Orcades que ces deux archipels vont être
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- rattachés très prochainement au service télégraphique universel, Il y aura trois stations différentes, deux aux Sheeland, et une seulement aux Orcades. Le câble destiné à ce service est déjà fabriqué, et les opérations de la pose vont commencer incessamment.
- Le Post-Office d’Angleterre a publié un tarif pour l’abonnement au service téléphonique dans les localités qu’il dessert. C’est d’après la distance à la station centrale que le prix de l’abonnement a été calculé. Pour 400 mètres il est de 200 francs, pour 600 de 300 francs, et pour 1600 de 350 francs.
- L'Electrical Engtneer nous apprend, dans son numéro du 8 avril, que le succès de la ligne téléphonique Paris-Londres a déterminé l’exécution d’expériences de téléphonie sur les câbles transatlantiques. On est arrivé non point à entendre des paroles intelligibles, mais des bruits confus.
- Ce premier résultat, quoique incomplet, paraît avoir excité l’ardeur des inventeurs, et l'on parle de la perspective de la construction d’une ligne spéciale.
- C’est probablement dans l’Inde qu’existe actuellement le circuit aérien ayant la plus grande longueur sans aucun relais ni station intermédiaire. C’est la ligne télégraphique qui relie Calcutta à Bombay, deux grandes villes dont la distance est de plus de 2000 kilomètres.
- Le post-master général a publié un avis relativement à l’ouverture de la ligne téléphonique Paris-Londres. La station principale du Post Office est établie à Bath-Street, et sera ouverte nuit et jour. Il y aura à Threadneedle-Street une station ouverte de 8 heures du matin à 8 heures du soir. On établira aussitôt que possible une station permanente à Charning Cross.
- Les trois minutes réglementaires de conversation ne pourront être continuées pour une nouvelle période que quand il n’y aura personne ayant demandé la communication. Les personnes désirant être mises en communication directe avec le câble téléphonique de Paris-Londres sont priées de s’adresser directement au secrétariat du Post-Office, parce que le câble de Paris-Londres ne rentre pas dans la concession des téléphones à des compagnies particulières.
- Le Post-Office de Londres avertit en outre le public que le temps de Paris est en avance de dix minutes sur le temps de Londres.
- Le ministère des postes et télégraphes fera certainement à Paris la communication correspondante. N’est-il point à regretter que l’on n’ait pas fait disparaître une si minime différence par un accord international, et que le Congrès de Washington n’ait point abouti à l’établissement de l’heure universelle.
- Le ministre du commerce demandera à la Chambre, à la rentrée, de lui voter la part de crédits correspondant aux travaux à effectuer en 1891 pour l’installation du poste téléphonique central de la rue Gutenberg.
- On sait qu’une loi du 16 juillet 1889 a autorisé le ministre à demander à la Caisse des dépôts et consignations une avance de 10 millions pour remaniement du réseau téléphonique de Paris.
- On a déjà dépensé en 1890 une somme de 800000 francs pour commencer les travaux. Ceux-ci étant actuellement en pleine activité, on prévoit que la dépense s’élèvera en 1891 à 2700000 francs; à savoir :
- 400000 francs pour achever la construction de l’hôtel de la rue Gutenberg.
- 800000 francs pour continuer la transformation des égouts qui doivent contenir des câbles téléphoniques plus nombreux.
- 600000 francs pour fabrication des appareils à installer dans le poste central et devant s’appliquer à 6000 abonnés.
- 900000 francs, enfin, pour achats de câbles téléphoniques.
- A la sollicitation du gouvernement français, le gouvernement anglais a consenti à accorder au public la faveur de téléphoner gratis sur la ligne Paris-Londres pendant la journée du 31 mars. Mais la nouvelle de cette libéralité n’ayant pas été rendue publique en temps utile, c’est-à-dire quelques jours d’avance, le nombre des personnes qui se sont présentées pour en profiter a été excessivement restreint.
- Le bureau de la Bourse était notamment désert à quatre heures. Mais les quelques journalistes assez heureusement inspirés pour se servir du téléphone se sont retirés positivement émerveillés de la manière dont il fonctionne.
- Les recettes de la première journée du téléphone de Paris-Londres n’ont point été élevées. Il ne s’est présenté en tout, à Paris, que vingt-deux personnes pour avoir la communication.' Peut-être faut-il un certain temps pour que le haut commerce et la finance apprécient les avantages de ce système perfectionné de communication.
- Le Daily News est informé de Bruxelles que la Belgique proposera au gouvernement britannique la pose d’un câble téléphonique entre Ostende et Douvres, afin de mettre en plus étroite communication les grands centres industriels des deux pays.
- 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 CORNÉLIUS HERZ
- XIII» ANNÉE (TOME XL) SAMEDI 18 AVRIL 1891 No 16
- SOMMAIRE. — Préparation du chlorate dépotasse par électrolyse ; A. Rigaut. — Les électro-aimants; A. Palaz. — Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard. — L’éclairage électrique de la ville du Havre ; ,C" Amaury de Montlaur. — Chronique et revue delà presse industrielle : Note sur le calcul des dynamos, par M. Mélotte. — Accumulateur Hatch (1890). — Voltmètre Weston (1890).— Electrolyseur industriel de M. Villon. —Accumulateurs Stevenson (1890). — Récepteur pour télégraphie sous-marine Delany 0890)- — Revue des travaux récents en électricité : Propagation de l’onde électrique hertzienne dans l’air, par MM. Edouard Sarasin et Lucien de la Rive. — Sur un actinomètre électrochimique, par M. H. Rigollot. — Variétés : L’électricité considérée comme rivale de la vapeur, par M. Louis
- Bell. — Bibliographie : Leçons sur l’électricité, par M. Eric Gérard.—Traité élémentaire d’électricité, par M. J. Joubert.______
- Formules de mécanique pour la construction des lignes télégraphiques, par M. J. Brunelli. — La lumière électrique et les organes employés pour sa production (lampes, charbons, etc.), parM. A. von Urbanitzky. — Correspondance : Lettre de M. Ducretet. — Faits divers.
- PRÉPARATION DU CHLORATE DE POTASSE
- PAR ÉLECTROLYSE
- Dans un article d’ensemble sur les tentatives faites pour créer une industrie chimique en employant les méthodes électrolytiques, nous avions signalé les très sérieux essais de MM. Gall et de Montlaur sur la fabrication du chlorate de potasse par l’électrolyse de la solution de chlorure de potassium!1).
- Aujourd’hui, nous croyons utile de revenir sur cette fabrication ; elle n’est plus dans la période d’essai, elle a complètement réussi, et il est nécessaire de lui faire une place à part dans ce journal, car elles sont encore assez rares les applications de l’industrie chimique qui aient été couronnées de succès.
- Si quelques savants et industriels comme MM. Muspratt, Lunge, etc. ont eu foi dans l’avenir des procédés électrolytiques, beaucoup d’autres doutaient encore de leur réussite; or, cette fabrication électro-chimique du chlorate de potasse a démontré désormais la possibilité d’emprunter l’énergie électrique pour efféctuer des préparations industrielles.
- t1) La Lumière Electrique, 1890, t. XXXVI, p. 419.
- Actuellement, et cela depuis le 26 juin 1890, la fabrication du chlorate par électrolyse se fait à l’usine de la société « l’Électro-Chimie», à Vallor-bes, en Suisse, tout près de la frontière française.
- La production journalière dépasse une tonne en chlorate raffiné; elle sera augmentée encore d’ici peu; depuis l’étc dernier, on a fabriqué 150 tonnes. Cette production est considérable pour une usine électrolytique; elle représente une énergie électrique énorme correspondant à un travail mécanique qu’il a fallu produire à bon marché par l’emploi des forces hydrauliques.
- D’après M. Lunge, qui a étudié la fabrication à l’usine d’essai de Villers-sur-Hermes (Oise), un cheval-vapeur, en vingt-quatre heures, peut pratiquement produire un kilogramme de chlorate de potasse. Il faut donc par jour une force de 1 000 chevaux.
- Cette force est empruntée aux chutes de l’Orbe, qui ont plus de 70 mètres; leur puissance, calculée sur les derniers jaugeages faits cet hiver, peut être estimée à 2300 chevaux.
- Les turbines, du système Jacob Riether et au nombre de 10, peuvent produire actuellement . 1500 chevaux.
- 11 reste pour l’avenir une force disponible de plus de 1 000 chevaux, qui permettra l'extension de l’usine.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les dynamos sont sont des dynamos Thury de 105000 watts.
- Le principe de la transformation du chlorure de potassium en chlorate repose, comme on sait, sur l’action du chlore et de la potasse engendrés dans l’électrolyse de la solution de chlorure.
- C’est vraisemblablement la seule réaction chimique du chlore sur la potasse, dans des conditions convenables, qui donne naissance au chlorate de potasse. Ces conditions sont une assez forte concentration de la solution de chlorure rendue alcaline par l’électrolyse et une température tiède de 450 à 550.
- En solution étendue et à basse température, on n’aurait que de l’hypochlorite, tandis que dans les conditions ci-dessus, si l’on admet , la formation initiale d’hypochlorite, celui-ci se décompose complètement, par la chaleur, en chlorate et en chlorure.
- Le chlorate de potasse formé, peu soluble dans la liqueur, se précipite à l’état cristallin ; on peut l’extraire, le pêcher avec des cuillers, comme on fait pour le sel commun dans l’opération du salinage.
- Ainsi extrait,[il suffit de laver les cristaux, de les essorer, puis de les faire recristailiser pour avoir du chlorate de potasse pur exempt de chlorure.
- La purification se fait, du reste, à l’usine de Vallorbes, absolument de la même manière que dans les usines où l’on fabrique le chlorate par les méthodes chimiques.
- En somme, l’électricité ne semble entrer en jeu que pour décomposer le chlorure de potassium ; ce n'est que par une série de réactions secondaires que le chlorate est produit, et, grâce à son peu de solubilité, il peut être enlevé à l’état solide au fur et à mesure de sa formation, échappant ainsi à l’électrolyse et à l’action de l'hydrogène.
- Mais si les principes du procédé sont simples en théorie, la pratique présente toute une série de difficultés d’ordre électrique et d’ordre chimique. En laissant de côté la question des dynamos, d’une construction particulière, la disposition des cuves, des diaphragmes, des électrodes a dû être étudiée de façon à permettre le traitement rapide dans les électrolyseurs d’un volume de liquide qui n’est pas inférieur à 50 mètres cubes par jour.
- Les cuves sont au nombre de 270, dont une partie est en service pendant que l’autre est en réparation et nettoyage.
- Les cuves sont de forme rectangulaire.
- Un diaphragme poreux sépare les électrodes alternativement positives et négatives. Si on diaphragme les cuves, c’est pour éviter l’action réductrice de l’hydrogène sur le chlorate qui entre en solution dans la liqueur. Pour amener la potasse formée à la cathode au contact du chloré qui se dégage sur l’anode, on établit une circulation continue dans les cuves par l’intermédiaire de monte-jus et d’une canalisation spéciale.
- Les cathodes sont en fer et en forme de plaques. Les anodes sont faites de feuilles de platine mince (un dixième de millimètre), supportées dans des châssis en fer protégé par du caoutchouc.
- Jusqu’ici on n’a jamais observé d’usure des lames ; après plusieurs mois de service, leur poids n’a pas varié. MM. Gall et de Montlaur ont bien cherché à remplacer le platine, mais sans réussir; ils ont essayé, entre autres, l’argent platiné par placage, qui s’est altéré rapidement dans le bain.
- Toutes les cuves sont isolées du sol de l’atelier par des godets de porcelaine à l’huile. Pour permettre aux ouvriers de toucher aux cuves, de remettre en état les électrodes pendant la marche, le sol de l'atelier est lui-même isolé ; il est constitué par un plancher reposant sur des godets de porcelaine comme les cuves.
- La solution de chlorure de potassium à 25 0/0 est distribuée dans toute la série des cuves.
- Le chauffage des cuves est obtenu par le courant lui-même.
- L’hydrogène dégagé au pôle négatif représente un volume considérable, près de 100 mètres cubes par tonne de chlorate obtenu; les nombreuses bulles qui viennent crever à la surface entraînent dans l’atmosphère, par les cheminées d’appel, une certaine quantité de la solution de chlorure de potassium, si bien que les toits des ateliers ne tardent pas à se couvrir d’une couche blanchâtre, qui, s’il ne vient pas de pluie, peut acquérir une certaine épaisseur et donner au toit de l’usine l’aspect de ceux des moulins à plâtre ou à farine.
- Cette perte en chlorure n’a pu jusqu’ici être évitée; elle n’a du reste que peu d’importance, eu égard au prix très bas auquel les mines de Stass-furt livrent aujourd’hui le chlorure de potassium même absolument pur. Mais pour éviter l’encrassement des machines par cette poussière saline, susceptible d’attaquer les métaux, il a été nécessaire d’éloigner les machines des ateliers d’élec-
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- trolyse. On les a mises à 200 ou 300 mètres de ces ateliers.
- Au fur et à mesure de l’action du courant, le chlorate précipité est extrait à la cuiller; la solution appauvrie en chlorure vient se charger d’une nouvelle quantité de sel, de sorte que, au moins théoriquement, c’est toujours la même eau qui sert de véhicule à l’électrolyte et aux produits de sa décomposition.
- 11 était à craindre que l’emploi continu de cette même eau permît à toutes les impuretés provenant du chlorure de potassium ou de l’action des vases de se concentrer dans la solution, de troubler à un moment donné la réaction ou de donner un produit impur.
- Or, la pureté du chlorure est telle qu’on peut marcher plusieurs semaines sans avoir à changer le liquide. La vidange des cuves est cependant nécessaire de temps en temps pour se débarrasser des poussières introduites mécaniquement dans les liquides et permettre surtout la remise en état des électrodes et des contacts, car les solutions laissent grimper les sels, qui salissent tout au bout d'un certain temps, quand ils ne rongent pas les matières, métaux ou vernis des électrodes et des canalisations.
- Ce n’a pas été un des moindres inconvénients que l’arrangement des électrodes, qui doivent entrer par le fond des cuves, et qui sont fixées au moyen de raccords d’une matière inaltérable dans l’électrolyte.
- Cela est d’autant plus important que la fabrication peut être absolument arrêtée et donner un rendement nul en chlorate, si certains oxydes métalliques, comme ceux de cuivre ou de nickel par exemple, sont introduits accidentellement dans la liqueur.
- Malgré l’emploi de vernis, il a fallu proscrire certains métaux de la construction des électroly-seurs pour éviter l’introduction possible d’oxydes par l’attaque du métal dans la solution.
- On sait en effet que la solution d’hypochlorite se décompose complètement, à froid même, en présence des traces d’oxyde de cobalt. C’est par un phénomène analogue que l’hypochlorite qui se forme d’abord dans la liqueur éiectrolysée est complètement décomposé en chlorure et oxygène au contact de l’oxyde de cuivre ou de quelques autres oxydes métalliques.
- L’hypochlorite détruit, le chlorate qui résultait de son dédoublement ne peut plus se produire; la
- fabrication est dès lors impossible et la cause en est due à la présence d’une petite quantité d'oxyde dans la solution.
- Aujourd’hui toutes les difficultés sont écartées et la fabrication est régulière. On a suivi pour l’installation de l’usine de Vallorbes tout ce que l’expérience avait indiqué à l’usine d’essai de Villers, dans laquelle on avait déjà pu fabriquer une certaine quantité de chlorate, qui a été exposé en 1889 au Champ-de-Mars.
- C’est ainsi qu’en ne changeant rien aux dispositions reconnues bonnes à Villers, on a pu, dès le premier jour, à l’usine de Vallorbes, produire
- Fig. 1. — Fabrique électrolytique de chlorate de potasse de Vallorbes.
- B bâtiment des turbines et des dynamos; TT' tunnel d’arrivée des eaux; R réservoir; CC conduite d’eau sous pression; LL lignes électriques; Bi salle d’électrolyse; B2 salle de cristallisation; B3 raffinage; B4‘séchage et broyage.
- quotidiennement, par un travail régulier, une quantité considérable de produit.
- Nous donnons ici(fig. 1) la disposition générale de l’usine de Vallorbes. La prise d’eau est faite à 70 mètres au-dessus des turbines. Un tunnel TT amène les eaux dans le réservoir R. L’usine électrique est au bas de la montagne. L’usine chimique est à 100 mètres plus haut. Ces conditions sont particulièrement avantageuses; les différences de niveau permettent la manipulation facile d’énormes quantités de liquides. Un funiculaire remonte le chlorate cristallisé en Bgrdans'la salle de raffinage en B3. Le plan et la légende expliquent suffisamment l’installation générale.
- Au point de vue industriel, la fabrication élec-| trolytique du chlorate présente des avantages im-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- portants; le prix de revient, avec la force motrice hydraulique, est tel que, même avec une production annuelle d’environ 400 tonnes, elle a pu soutenir la lutte avec la fabrication chimique, qui n’est d’ailleurs économique et possible que dans les grandes usines, au nombre de quatre ou cinq en Eufope, qui en produisent annuellement 8000 tonnes environ, sur lesquelles 5 000 tonnes sont produites par la Chemical Union, syndicat des fabricants anglais.
- On voit par ces chiffres que la production de Vallorbes n’est que 5 0/0 de la production totale.
- La fabrication par électrolyse est praticable loin des grands centres manufacturiers; elle n’exige qu’une matière première, le chlorure de potassium, facilement transportable; elle ne laisse pas de résidu à traiter.
- 11 n’en est pas de même de la fabrication chimique du chlorate, dans laquelle il faut successivement transformer le sel ordinaire en acide chlorhydrique, l’acide chlorhydrique en chlore, le chlore en chlorure de chaux, le chlorure de chaux en chlorate, en ayant besoin de matières premières — le sel, l'acide sulfurique, le bioxyde de manganèse, la chaux, le chlorure de potassium— et ensuite le souci du traitement des produits intermédiaires.
- Cette fabrication chimique exige de la chaleur; elle n’est possible qu’avec la houille à bon ’rfiar-ché, tandis que les fabrications électrolytiques comme celles du chlorate, empruntant leur énergie à du travail mécanique économique avec l’emploi des forces naturelles, sont possibles dans des pays dépourvus de charbon, comme la Suisse, mais riches en chutes d’eau pratiquement utilisables.
- A. Rigaut.
- LES ELECTRO-AIMANTS (*)
- détermination de l'enroulement le plus favorable.
- On peut assez facilement déterminer les valeurs qu’il faut donner à la longueur a et à l’épaisseur b de l’enroulement pour obtenir la surface de refroidissement la plus considérable, qui per-
- mette par conséquent d’utiliser la plus grande densité de courant.
- En conservant les mêmes notations que précédemment, la surface de refroidissement composée de la surface latérale et des deux joues de l’élec-tro-aimant est donnée par la formule
- ou
- S = K (d1 + a b) a + £ [(<*' + 2 b)* — <*'*],
- S = icd'a-{-2nab + 2Kba-l-2itd' b.
- D’autre part les dimensions a et b doivent satisfaire à la relation t >
- A’
- }j /Vv\
- OU
- ab = c,
- en désignant par c la quantité 4-^. —.
- 7C A
- Chercher les valeurs les plus favorables de a et de b revient à déterminer les valeurs de a et de b qui rendent S maximum, ces valeurs a et b devant satisfaire en outre à la relation
- ab = c.
- Le problème est donc réduit à chercher le maximum de la fonction
- f b) = l!td'a-\-2'Kab-{-2'K b*-{-2icdl b avec la condition
- g (a, b) = ab — c = o.
- Les valeurs de a et de b qui remplissent les conditions'du maximum sont les solutions du système d’équations
- df dg____dg df___
- /ih A/i* Ah ~~
- Or
- da db da’ db g (a, b) = 0
- df ,,
- * d' + 2 n b,
- df
- ^ — 2 k a + 4 n b | 2 i- d', dg
- da * db
- Les équations de condition sont donc
- (n d' + 2 71 b) a — b (2 n a + 4 n b + 2 it d') = o, ab — c = o,
- (f) La Lumière Electrique, l. XL, p. 69.
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- ou
- n cF a — 2 n d'b — 41: b* = o, ab — c = o.
- De la seconde, on tire
- •-Ï-.
- laquelle valeur substituée dans la première donne
- it d'a3 — 2 it d’c b — 4 7t c3 = o,
- OU
- a3 — 2 c a
- 4 c3
- Or, les racines de l’équation du y degré
- x3 + }px+2q = o
- sont données par la formule de Cardan
- * = V— q + \jq3 + p3 + V— q — 'Jqï + P3' On a donc
- P = -
- 2 c*
- *-~sr
- a—\.l2c! . 2C /27ca+8c<î;* . «Ac* 2c /z-jct+ücd"3
- v 'dr +—T— V iy~u’\—j—
- ou
- a = v/2c8 1 2C ihet(i 1
- V d' 3 d'V 3 \ 27 r /
- Or, dans les électro-aimants usuels autres que
- 8d'2
- ceux des dynamos, la fraction est petite et
- dépasse à peine 0,02 ou 0,01. On peut donc la négliger par rapport à I, et on obtient alors
- « = v7— + ûf! + *7—
- V df + 3 rf' + V d'
- 6 c* 3 rf' ’
- -m-
- Connaissant on calcule b à l’aide de la formule
- *-</?•
- 3 /c3 rf
- V 4f!
- ou, en remarquant que
- 4 f\ A
- it A ’
- à l’aide la suivante
- “ - « - -'«Z \/P
- - ^
- ‘Ad'.
- 0,6828
- V'—
- A </'
- On aurait pu résoudre le problème en exprimant a et b à l’aide d’une nouvelle variable X déterminée par la relation
- x =
- Le rapport X est alors donné par la formule approximative
- . 3/16 c 3//sa
- 1 ~ V d'3 ~ 4 Vit d'3 A’
- ou, en représentant par s' la section du noyau de fer, y compris le canon de la bobine,
- 3 / 2 f3 A ~ 2 V s' A ’
- Exemple. — Quelles sont les dimensions les plus favorables de l’enroulement d’un électroaimant dont le noyau a 3 centimètres de diamètre et dont le fil a un coefficient / égal à 1,43? Le nombre d’ampères-tours exigé est de 8000 et la densité du courant est de 150 ampères par cm2.
- On a donc
- A = 8 000,
- P = 2, -A = 150, d' = 3-
- Par conséquent
- 3 /1,4 3.64000000
- Cl = 2,145. 143. V „------y
- ’ ^ ^ V 4- 22.500
- fl = 3,067. V1 363 =34,0 cm.;
- * = 0,6828 =0,6828 Vjw,
- = 4,7 cm.
- Le volume du cuivre est
- 7ta X ab. (b 4- cl') — —
- V =
- V =
- 4/2
- (22)a 34-4,7- (4,7 49 ‘ 4-2
- V = 1531,8 cm3.
- 122. 17.4,7. i,i
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- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- L'énergie dépensée en chaleur est de
- W = a V. A2 watts,
- ou, puisque
- a =s i,8.io—6 ohms par cm3,
- de
- W = 1,8.1531,8. 22500.10-8 watts, W = 72,0 watts.
- Nous avons trouvé, par contre, pour le rapport X de la longueur à l’épaisseur de l’enroulement la valeur
- 3 h f* A
- * = 2 Vtt’
- ou
- ). = 2,52
- (f* A
- s' A ‘
- La surface refroidissante est égale à
- S = u (d' + 2 b) a + 2 ir (&2 + d' b),
- S = n (d1 a + 2 d'b -r 2 ab 2 £2),
- S = — (3.34 + 6.4,7 + 2.34.4,7 + 2.22,09),
- 7
- S = — (102 + 28,2 + 366,6 + 44,2),
- 7
- s = y. 541 = 1700 cm2.
- .Cette surface correspond donc à 24 cm2 par watt.
- Il est intéressant de rapprocher ces résultats des conclusions auxquelles est arrivé M. du Moncel, qui donne dans ses mémoires sur la question et dans son exposé des applications de l’électricité les régies suivantes :
- « Dans l’hypothèse d’un état magnétique voisin de celui qui correspond au point de saturation, l’hélice magnétisante doit avoir une épaisseur égale au diamètre des noyaux magnétiques,.... la longueur de chacune des branches de l’électro-aimant lui-même doit être égale à six fois son diamètre....
- « Dans l’hypothèse d’un état magnétique inférieur à celui qui correspond au point de saturation, l’hélice magnétisante doit avoir une épaisseur plus grande que le diamètre du noyau magnétique. »
- En d’autres termes, on a les relations suivantes : b => d' et
- a = 2.6 {d' + 2 b), a = 36 d';
- par conséquent
- La longueur de l’enroulement doit donc être égale à 36 fois son épaisseur; cela conduit à des électro-aimants très longs, et par conséquent à des circuits magnétiques très résistants, ce qui est contraire aux conclusions des articles précédents.
- Ors'A représente l’intensité d’un courant traversant le noyau de la bobine avec la même den-
- A
- sité que dans l’enroulement, et — représente le
- S'A
- rapport des ampères-tours à ce courant fictif.
- Le rapport de la longueur à l’épaisseur de l’en-
- 2
- roulement est donc égal à 2,52fois la racine cubique du rapport entre les ampères-tours de l’excitation et l’intensité d’un courant fictif circulant dans le noyau avec la même densité que le courant excitateur.
- Pour les fils recouverts de soie, la valeur de f2 est voisine de 2, dont la racine cubique est 1,26. On aurait alors
- Dans le cas précédent, où A = 8000, d' = 3, A = 150, s' = 7,0686,
- l =
- 8 000 1 060
- = 3,2 3V7>5 = 6,1,
- au lieu de X = 36, donné par la règle de du Moncel.
- Les formules précédentes ont été établies en partant de la seule condition d’obtenir une surface refroidissante maxima pour une excitation et une densité de courant données.
- On pourrait aussi établir des formules analogues aux précédentes donnant des relations entre les autres éléments de l’enroulement. 11 serait par exemple facile de calculer la densité limite A à donner au courant afin que la surface de refroidissement fût précisément égale à p fois le nombre de watts dépensé dans l’enroulement, etc.
- Mais à côté du facteur température qui détermine l’enroulement, il faut considérer un autre élément qui joue le rôle capital dans l’établissement. du courant et dans l’action immédiate de l’électro-aimant; cet élément, c’est la self-induction.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITE
- t07
- Durée d’action de l’électro -aimant.
- L'excitation A == ni dépend des facteurs n et i. Le nombre de tours n est constant pour un électro-aimant donné. Quant à l’intensité du courant i, sa valeur peut varier entre 0 et l’intensité maxima compatible avec réchauffement de l’enroulement. A une valeur donnée de i correspond une valeur déterminée de l’excitation A, et par conséquent de l’attraction sur l’armature.
- Mais l’intensité du courant i n’atteint pas instantanément sa valeur donnée par la loi d’Ohm. On sait que cette valeur maxima est donnée par la formule
- Plus cette constante est considérable plus la pé-riode variable du circuit est courte.
- On sait que & = 1000 environ; par conséquent
- R
- e-7 = 0,001. Le terme e— est donc plus petit que 0,001 si l’exposant t est plus grand que 7,
- en d’autres termes si t est plus grand que 7
- c’est-à-dire si t> 7 t. Ainsi le courant a atteint sa valeur constante à 0,001 près au bout d'un temps égal à sept fois la constante de temps de l’électro-aimant.
- Par exemple, pour un électro-aimant de 1 ohm de résistance et de 0,01 quadrant d'induction propre, on a
- E étant la force électromotrice du circuit dans lequel est placé l’électro-aimant, R la résistance totale du circuit.
- En effet, outre sa résistancè, l’électro-aimant possède un autre facteur qui influe sur l’établissement du courant; ce facteur, c’est son induction propre, qui produit une action retardatrice sur l’intensité du courant.
- On sait que l’intensité du courant dans un circuit dont le coefficient d’induction propre est L à un moment t est donnée par la formule
- *•" R V~e L }’
- t étant compté à partir du moment où le circuit est fermé, et e étant la base des logarithmes naturels, soit
- 0 = 2,7183.
- Théoriquement le courant n'atteint son intensité normale donnée par la loi d’Ohm qu’après un
- temps infiniment grand. Mais le rapport -j- est en
- général très grand, en sorte que l’exposant de e a une valeur considérable même après un temps
- très court, et le terme e~ diminue très rapidement quand t augmente.
- Le rapport ^ s’appelle la constante de temps du
- circuit; les dimensions sontcelles d’un temps; on le désigne généralement par le symbole t.
- La constante de temps d'un électro-aimant caractérise la phase d’établissement du courant.
- _ L. ___ io?
- T — R — io»
- io-s
- et
- t = 0,07 seconde.
- Le tableau suivant donne la valeur du terme
- e + -j-jf et de l'intensité du courant it pour un électro-aimant de 1 ohm de résistance et de jo quadrants d’induction propre, placé dans le circuit d’une pile de 10 volts. Dans ce cas particulier la constante de temps ? = 10 et le courant est constant à 0,001 au bout de soixante-dix secondes seulement.
- t + 5* e l i t
- 0 1 0
- I 1,105 0,950
- 2 1,221 1,8m
- 5 1,649 3,936
- 10 2,718 6,343
- 20 7,3«9 8,646
- 30 20,08 9,501
- 60 , 4°3,4 9,975
- 120 162800,0 9,999
- 50 00 10
- Dans cet exemple le courant n’a atteint que 9,5 0/0 de sa ^valeur maxima au bout d'une seconde. Si l’enroulement est de 500 tours, par exemple, l’excitation n’aura atteint également que le 9,5 0/0 de sa valeur maxima, soit 475 ampères-tours sur 5000. Au bout de trente secondes l’intensité du courant a atteint les 9,5 o/o de la valeur
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- io8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- maxima et l’excitation est égale à 4750 ampères-tours environ.
- Pour un enroulement donné correspondant à un nombre de tours ne.t à une résistance R déterminés, le coefficient d’induction propre L est d’autant plus grand que le flux de force est plus considérable. Le coefficient d’indüction propre est défini comme le flux de force produit dans l’électro-àimant par un courant d’intensité égal à 1. On a en effet
- <I> = L »,
- et pour i — 1,
- <i> = L.
- Or le flux de force pour une excitation donnée est d’autant plus grand que la résistance magnétique de l’électro-aimant est plus faible; il en est de même pour le coefficient de self-induction, et la durée d’établissement du courant dans l’électro-aimant est aussi d’autant plus considérable que le circuit magnétique est moins résistant.
- On se trouve donc en présence de deux conditions inconciliables. Pour obtenir l’attraction maxima, il faut avoir un circuit magnétique à résistance minima. Mais pour obtenir l’action la plus rapide, il faut que la résistance magnétique du circuit ne soit pas inférieure à une certaine limite.
- Dans la pratique, ces deux conditions sont rarement exigées simultanément. Dans les électro-aimants qui doivent exercer une forte attraction la rapidité du mouvement de l’armature n’est jamais très grande, par suite de l’inertie considérable qui résulte de la masse importante de cet organe. Dans ceux qui doivent agir très rapidement, comme par exemple les électro-aimants excités par des courants alternatifs, l’attraction est généralement beaucoup plus faible. La constante de temps de l’électro-aimant doit être petite, pour que la durée d’établissement du courant soit très faible; cependant, la plupart du temps, l’inertie de l’armature exerce un effet retardateur aussi considérable que celui du courant.
- Le retard d’action dû à la faible résistance magnétique de l’électro-aimant a été constaté il y a longtemps déjà par M. Preece, à une époque où les connaissances sur le coefficient d’induction propre n’étaient pas assez avancées pour donner
- l’explication réelle du phénomène. Dans son travail « On Shunt », publié dans le Journal oj the Society of Telegraph Engineers, M. Preece avait étudié l’extra-courant d’un électro-aimant télégraphique et constaté que cet extra-courant était d’autant plus considérable que le circuit magnétique était plus parfait. 11 en résultait, puisque l’extra-courant augmente la durée de la période variable du courant, que cette durée était d'autant plus grande que la résistance du circuit magnétique était plus faible.
- Les valeurs suivantes obtenues par M. Vaschy montrent l’augmentation de l’induction propre par la diminution de la résistance magnétique du circuit. Ces valeurs sont relatives aux bobines d’un appareil Morse.
- ' ' . L ,
- Bobines séparées sans leur noyau de fer
- doux............................... 0,233 et 0,265 quad.
- Bobines séparées avec leur noyau de fer
- doux................................. 1,65 1,71
- Bobines avec leur noyaux reliés par les
- culasses, enroulements en série.... 6,37
- Bobines avec l’armature au contact.... 10,68
- Ce qui précède donne l’explication de l’opinion générale qui veut que les électro-aimants destinés à des actions rapides aient un noyau très court. Cette manière de voir est surtout générale en Amérique, où les noyaux des électro-aimants sont beaucoup plus courts qu’en Europe.
- Les effets de l’hystérésis sont aussi d’autant plus considérables que la résistance magnétique du circuit est plus faible. Le magnétisme résiduel peut être considérable avec un circuit magnétique fermé, tandis qu’il n’a qu’une valeur très faible si le circuit comprend une ou plusieurs couches d’air.
- Un électro-aimant composé d’un court noyau et d’un grand entrefer se désaimante beaucoup plus rapidement que s’il était formé par un long noyau et un mince entrefer. Ces phénomènes viennent encore à l’appui de l’opinion qui précède.
- Il n’y a d’ailleurs pas d’autre nécessité d’employer un long noyau que celle de pouvoir y loger le fil nécessaire pour l’excitation exigée par l’attraction qui doit être obtenue. Si l’on prend un noyau court, il faudra naturellement augmenter l’épaisseur de l’enroulement pour obtenir le nombre d’ampères-tours exigé. Mais cette épaisseur dépend des conditions d’échauffement de l’électro-
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- aimant, cet échauffement devant correspondre à une surface de refroidissement suffisante.
- D’autre part, plus l’épaisseur de l’enroulement devient considérable, plus la longueur moyenne d'une spire augmente et plus la résistance de l’électro-aimant augmente. Les spires extérieures ont en effet une longueur plus considérable que celles qui sont enroulées directement sur le noyau. Les électro-aimants courts chauffent donc davantage que les électro-aimants longs, pour autant qu’on ne considère que l’effet Joule. D’autre part, nous avons vu que la perte par hystérésis était d’autant plus grande que le circuit magnétique était plus parfait. Il faut donc s’en tenir à un juste milieu.
- Les électro-aimants à action rapide doivent avoir une constante de temps aussi faible que possible. Ce résultat ne peut être atteint qu’en augmentant R tout en diminuant L.
- Mais, abstraction faite du circuit magnétique, le coefficient de self-induction est sensiblement proportionnel au carré du nombre de tours de fil et R à la première puissance de ce nombre, en supposant naturellement que le diamètre du fil de l’enroulement est connu. On ne peut donc pas faire varier l’un de ces facteurs sans faire varier l’autre.
- D’autre part, la résistance R est déterminée par les conditions du circuit extérieur, c’est-à-dire de la ligne. Quant à L, qui dépend de n, sa valeur est ainsi limitée par l’excitation ni = A, qui doit avoir une valeur déterminée. Les valeurs de L et de R dépendent donc du choix intelligent du constructeur qui les adaptera aux conditions auxquelles l’appareil doit satisfaire.
- La valeur considérable du rapport pour
- certains électro-aimants a donné naissance à l’opinion généralement répandue que l’aimantation et la désaimantation du fer de l’électro-aimant exigent un certain temps. Cette durée de l’aimantation et de la désaimantation provient uniquement de la durée considérable d’établissement du courant.
- Le seul retard d’aimantation est le phénomène appelé hystérésis par Ewing, mais ce retard est insensible, comparé à ceux dont il s’agitici.
- On a voulu aussi expliquer ce phénomène en disant que l’aimantation rapide du fer produit des courants induits dans sa masse qui en retardent l'aimantation.
- Cette explication est exacte, mais elle n’est pas suffisante, car si on forme le noyau d’un faisceau de fils ou de lames, les courants induits dans la masse sont annulés et néanmoins la durée de l’aimantation est augmentée ; cette augmentation provient uniquement de l’augmentation du coefficient L produit par la division du noyau de fer doux.
- La valeur de la constante de temps donne aussi l’explication de phénomènes qu’on a expliqués plus ou moins incomplètement jusqu’à maintenant.
- Il s’agit en particulier du groupement des bobines d’un appareil télégraphique. Faut-il les grouper en série ou en quantité pour obtenir l’action la plus rapide ou l’action la plus intense?
- Désignons par R la résistance d’une bobine. Si les bobines sont groupées en série, le coefficient de self-induction est rendu quatre fois plus grand que celui d’une bobine seule, puisque le nombre de tours de fil a été doublé et que le coefficient de self-induction est sensiblement proportionnel au carré du nombre de tours de fil. La constante de
- temps est donc égale à
- Si l’on groupe les deux bobines en quantité, la
- résistance du circuit devient — et son coefficient
- 2
- de self-induction également (1). La constante
- de temps est donc égale à
- L
- T<
- , soit quatre fois plus
- faible que dans le cas précédent.
- La période d’établissement du courant est donc plus courte que lorsque les bobines sont groupées en série ; le courant atteint donc plus rapidement une intensité déterminée. Mais lorsque la période d’établissementest terminée, l’intensité du courant dans les bobines groupées en quantité n’a plus que la moitié de la valeur du courant dans les bobines groupées en série ; l’excitation est donc diminuée de moitié, puisque le nombre de tours est le même dans les deux cas.
- La conclusion des remarques qui précèdent est donc qu’il faut adopter le groupement en quantité si l’électro-aimant doit exercer une action rapide et le groupement en série si.la rapidité de l’action n’a pas d’influence.
- Le tableau suivant renferme les constantes R L
- (!) La Lumière Electrique, t. XXV, p. 251 et 471.
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- et t de quelques appareils télégraphiques et téléphoniques déterminées par MM. Vaschy et de la Touanne.
- Nom de l’appareil Résistance en ohms Coefficient de self- Induction en quadrants Constante de , temps on millièmes de seconde
- Électro - aimant, d’appareil Morse, palette sur butoir de repos, enroulement en série... 500 6,37 '2,7
- Bobine d’appareil Morse5 avec noyau 250 ',94 7,7
- Electro-aimant d’appareil Morse, armature au contact., 500 13,7 27,4
- Électro-aimant d’appareil Hughes, palette , au contact 1 245 11,72 9,4
- Relais Baudot simple, armature en place.... 93 0,349 1,8
- Annonciateur Sieur .... 179 0,915 5,'
- Annonciateur Sieur ayant au repos l’armature au contact 494 2,5 5,1
- Téléphone d’Arsonval... 219 0,15. ' 0,7
- — Siemens 227 0,17 0,8
- — Ader 5° 0,21 4,2
- On voit que pour les appareils télégraphiques Morse, la constante de temps est supérieure en moyenne à dix millièmes de seconde ; dans ces appareils, le courant n'a atteint son intensité de régime à 0,001 près qu’au bout de 0,07 seconde environ. Si l’on avait calculé les éléments de l’électro-aimant en partant de l’intensité de régime du courant, l’appareil ne commencerait à fonctionner qu’au bout d’un dixième de seconde au moins.
- 11 convient donc, quand on calcule la force électromotrice nécessaire au fonctionnement d’un électro-aimant, de tenir compte de ce retard et de partir d’une intensité égale, par exemple, à la moitié seulement du courant maximum.
- C’eèt pourquoi, à moins qu’il ne s’agisse de l’action du courant constant, on ne peut pas appliquer ici la règle bien connue en vertu de laquelle la résistance du circuit extérieur où circule le courant d’une pile doit être égale à la résis-
- tance de la pile elle-même pour obtenir l’effet maximum
- Il en est de même des règles déduites par du Moncel de calculs basés sur la formule d’aimantation de Muller. On sait qu’une de ses règles consiste à donner à la résistance du circuit extérieur une valeur telle que son rapport à la résistance de l’é-lectro-aimant soit égal au rapport de l’épaisseur de l’enroulement au diamètre total de la bobine.
- Toutes ces règles n’ont aucune valeur réelle..
- Les résistances de la batterie et de l’électro-ai-mant doivent correspondre aux conditions du circuit extérieur c’est-à-dire de la ligne.
- Les formules qui ont été données précédemment ont montré l’importance du facteur f qui caractérise la couche isolante du fil employé dans l’enroulement. En diminuant ce facteur f, le volume utile de l’enroulement est quelque peu diminué ; la résistance de l’électro-aimant subit donc une diminution, ainsi que la perte par l’effet Joule.
- Le seul avantage d’une diminution du coefficient f revient donc à diminuer quelque peu la longueur du fil de cuivre enroulé sur l’électro-ai-mant, mais, à*nombre détours égal, il n’en résulte nullement une augmentation de la puissance de l’appareil, comme plusieurs auteurs l’indiquent cependant.
- D’après M. du Moncel, c’est Carlierqui a substitué le premier un fil uni au fil recouvert de soie employé habituellement, et cet enroulement a donné d’assez bons résultats pour être adapté à cette époque à plusieurs appareils de l’administration télégraphique française.
- L’explication de ce fait, qui peut paraître paradoxal au premier abord, est la suivante :
- Pàr suite des dérivations entre les diverses spires de fil, la résistance de l’enroulement se trouvait diminuée et correspondait alors beaucoup mieux aux conditions du circuit dans lequel l’électro-aimant se trouvait placé. L’intensité du courant en était augmentée et l’excitation également, malgré les dérivations qui tendaient à la diminuer.
- Il serait trop long de discuter toutes les recherches qui ont été effectuées dans le but de déterminer les meilleurs éléments de construction des électro-aimants en vue des diverses applications auxquelles on peut les soumettre. Ces recherches sont très nombreuses et les résultats sont souvent contradictoires et paradoxaux, à première vue du
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- in
- moins. Cependant, en examinant attentivement ces résultats et les conditions dans lesquelles ils ont été obtenus, on reconnaît qu'ils sont tous facilement explicables à l'aide des principes que nous avons longuement développés dans ces articles. L’élément qui joue dans ces phénomènes le rôle principal est, comme nous l’avons vu, la résistance du circuit magnétique de l'èlectro-aimant. Cet élément détermine tous les autres. Plus il est faible, plus l’action de l’électro-aimant est intense, mais moins elle est rapide.
- Nous devons mentionner également les études effectuées en vue de donner à l’armature d’un électro-aimant les dimensions et la forme les plus avantageuses pour obtenir un résultat déterminé. M. du Moncel en particulier a effectué des expériences dans ce but. Ces éléments de l’armature peuvent être déterminés facilement en partant des considérations exposées précédemment et en ayant constamment en vue le principe d’après lequel le circuit magnétique tend à parcourir le chemin le plus court et que l’action de l’électro-aimant sur l’armature est toujours dirigée en vue de satisfaire à ce principe.
- Nous terminerons ici notre étude sur les électro-aimants, bien qu’elle soit encore fort incomplète. 11 nous resterait en particulier à décrire et à étudier les organes électromagnétiques si nombreux et si variés employés dans les appareils industriels ou scientifiques. Leur étude et leur classification offre un grand intérêt ; il est par exemple intéressant de voir combien de fois un organe est inventé et réinventé avant de satisfaire à une exigence déterminée du constructeur. Mais ce serait un travail considérable. D’ailleurs, le traité des applications de l’électricité de du Moncel offre dans cette direction des ressources considérables, bien que depuis la date de sa publication ün grand nombre de. mécanismes électromagnétiques aient été imaginés. Les lampes à arc, par exemple, en offrent des spécimens intéressants. Nous préférons, avant de traiter les mécanismes électromagnétiques, attendre d’avoir rassemblé assez de documents pour en pouvoir faire une étude systématique complète.
- A. Palaz.
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS
- ÉLECTRIQUES (’).
- Le principe du train différentiel à cordes récemment proposé par Edison pour la commande des tramways électriques est facile à saisir d’après la figure i. Ce train consiste essentiellement en deux roues à gorges A et B, folles autour d'un axe sur lequel est calé un levier en T, ab, qui porte aux extrémités de son bras b deux poulies folles de même diamètre E et F. Tant que les roues A et B tournent à la même vitesse et en sens con-
- Fig. i à 4. — Transmission funiculaire Edison.
- traire, l’arbre C n’est pas entraîné, mais si l’une d’elles, A par exemple, .tourne plus vite que l’autre B, l’arbre C sera entraîné dans le sens de la rotation de A avec une vitesse proportionnelle à la différence des vitesses des roues A et B.
- Dans la disposition représentée par la figure 2, les roues A et B tournent dans le même sens, mais le sens du mouvement de la corde G est renversé de A en B par les galets de renvoi E' F', fous aux extrémités du bras b' du levier a' b', en prolongement diamétral du levier ab. Si A tourne plus vite que B, l’arbre C tourne avec une vitesse A, B, mais cette fois dans le sens de B, et réciproquement. Si les roues A et B tournaient de vitesses égales et contraires, elles entraîneraient l’arbre C avec leur propre vitesse.
- (i) La Lumière Electrique des 4 et 11 avril 1891, t. XL p. 24 et 63.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- On peut enfin, comme l’indique la figure 3, augmenter la puissance du train en multipliant l’adhérence de ses cordes, par exemple par l’addition des roues intermédiaires H et 1.
- La figure 1 représente l’application du train (fig. 2) à un tramway électrique. Les roues A et B sont folles sur l’essieu et reliées par les manchons c et d aux poulies M et N, commandées par les poulies P et Q de l’axe de la dynamo. Les poulies N et Q sont de diamètres invariables; les poulies M et P, du système Combes, sont, au contraire, constituées chacune par deux parties coniques que l’on peut à volonté rapprocher ou écarter au
- moyen du levier R, de manière à faire varier leurs diamètres en sens inverse.
- Ce train épycicloïdal présente sur les engrenages l’avantage d’une grande flexibilité et d’une marche tout à fait silencieuse.
- M. Westinghouse préfère à ces transmissions l’emploi d’une dynamo à marche suffisamment lente pour pouvoir attaquer les essieux par un simple pignon. Les figures 5 et 6 représentent assez clairement les principales particularités de la dynamo cylindrique récemment proposée par la Compagnie Westinghouse pour ses locomoteurs. Cette dynamo à quatre pôles marche à 400
- Fig. 5. — Locomoteur Westinghouse. Elévation.
- tours par minute au plus. Ses engrenages, complètement à l’abri de la poussière, tournent dans un bain d’huile. Le rendement électrique de ce moteur peut atteindre 95 0/0 ; sa construction est simple et robuste, ainsi que son montage sur le châssis du locomoteur.
- Nous avons déjà entretenu nos lecteurs des travaux de M. Weems à la recherche d’un locomoteur électrique pouvant marcher deux ou trois fois plus vite que les express les plus rapides^). M. Crosby vient de décrire à Y American Institute of Electri-cal Engineers un certain nombre d’expériences très intéressantes exécutées sur un chemin circulaire de 3 kilomètres de tour pour le compte de Y Electro-Automatic Railroad C°, de Baltimore, propriétaire des brevets Weems.
- Le locomoteur, très simple, reposait sur trois (*)
- (*) La\bumière Electrique, 12 avril et 5 juillet 1890, p. 65 et 17.
- essieux, à roues de 710 millimètres ; il se composait d’une caisse en acier de 4,80 m. de long sur 760 millimètres de large et 610 millimètres de haut, suspendue sur ces essieux sans jeu latéral. Ce locomoteur devait peser trois tonnes, avec un moteur Sprague de 20 chevaux sur chaque essieu, faisant 1 000 tours et marchant à 500 volts. Ces 1 000 tours correspondent à une vitesse invraisemblable de 400 kilomètres à l’heure.
- Un premier essai tout à fait décourageant fit que l’on eut recours aux lumières de M. Crosby, ingénieur de la Compagnie Sprague. On commença par enlever le moteur de l’essieu médian, dont toute l’énergie se dispersait en un patinage perpétuel, car la voie très faible laissait presque toute la charge porter sur les essieux extrêmes. Le poids du locomoteur fut ainsi réduit à 2,4 tonnes. L’enroulement des moteurs fut aussi changé de parallèle en série.
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- n3
- L’armature de chacune des dynamos se composait de ioo sections de deux tours en fii n° 12 B. W. G. (2,8 mm.) et les inducteurs 120 tours de fil n# 4 (6,10 mm.). Le courant arrivait du rail supérieur par des balais en cuivre appliqués par des ressorts, et revenait par les roues et les rails avec une très faible résistance, 0,25 ohm, au travers du locomoteur.
- La génératrice était une dynamo Edison de 70 chevaux, mue par une machine Bail de 90 chevaux.
- On abaissa d’abord la tension à 400 volts par l’interposition d'une résistance de 12 ohms; quant à l’intensité, on la faisait varier deoà 150 ampères au moyen d’un rhéostat liquide excessivement simple, constitué par une couche d’eau salée au fond d’un tonneau pourvu d’une plaque de fer de 200 millimètres environ de côté, et dans laquelle on faisait plus ou moins plonger un conducteur terminé par une plaque de même dimension.
- Des observateurs placés en cinq ou six points
- Fig. 6.— Locomoteur Westinghouse. Détail du montage de la dynamo.
- de la circonférence de la voie notaient les heures du passage du locomoteur; on relevait à la station — située à 60 mètres à l’intérieur du cercle — et en deux points de la voie, l’intensité et la tension du courant.
- Le locomoteur démarrait en général avec une intensité de 20 à 40 ampères. On ne pouvait guère maintenir longtemps sans danger pour les armatures une intensité de plus de 90 ampères — 45 pour chaque dynamo— que l'on atteignait presque toujours au bout de 700 à 800 mètres. A la vitesse de 120 à 160 kilomètres, la tension était, en général, de 450 volts, avec les plaques du rhéostat au contact.
- La marche du locomoteur n’a jamais été interrompue ni limitée que par la faiblesse de la voie. 11 y eut trois déraillements aux vitesses de 70, 130 et 190 kilomètres à l’heure, et les deux premiers à l’intérieur du cercle.
- La surélévation du rai! extérieur, ou le dévers de la voie, était de 100 millimètres. On s'apercevait facilement à la station de l’imminence d’un déraillement par l’agitation violente de l’ampèremètre, due aux ruptures du circuit occasionnées par les trépidations du locomoteur. Cette agitation augmentait avec le temps, à chaque tour de voie, et avec la vitesse, et indiquait nettement la nécessité d’arrêter l’expérience. — On ne dépassa
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- la lumière électrique
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- pas 22 minutes, après quoi il fallait toujours réparer quelques points de la voie.
- Si la voie n'avait pas été aussi faible, le locomoteur aurait pu, d’après M. Crosby, maintenir facilement pendant plusieurs heures une vitesse de 190 kilomètres; aussi longtemps, en fait, que l’aurait permis son graissage.
- Le locomoteur atteignait au premier tour, en 3 kilomètres 200, des vitesses de 50 à 110 kil., suivant l’allure du rhéostat, avec une accélération irrégulière en raison des déclivités de la voie.
- Les résultats de résistance à la traction ou à la
- propulsion donnés par ces expériences sont assez incertains et peu comparables avec ceux des chemins de fer ordinaire, en raison du mauvais état et de la faible largueur de la voie : 685 millimètres. En outre, d'accord en cela avec d'autres expériences de M. Crosby (*), l’accroissement de la résistance de l’air avec la vitesse suivent, aux vitesses exceptionnelles de ce locomoteur, des lois en contradiction formelle avec les formules ordinaire ment admises.
- Les principaux résultats de ces expériences sont d’ailleurs résumés au tableau ci-dessous :
- Résistances
- Traction Atmosphère Accé- Frottements, Totale Par
- Vitesses en chevaux totale par m-k. lération etc. par ms M tonne k.
- Avant plat .... 60 15 13,6 34 4,5 50 68,10 29
- — 67 >5,5 16,3 40 O 46 62,3 26
- Avant conique 67 16 10,9 30 O 54 64,9 27
- Il 2 41 17,2 43 '9 64 100,2 39
- Avant en coin .... 160 44 21,8 53 53 75 3'
- Ces résultats ne sont, comme le reconnaît tant, ce qui mènerait pour la puissance de trac-
- M. Crosby, que des approximations.
- ,La plus grande vitesse que l’on ait atteinte, avec déraillement, a été d’environ 190 kilomètres. Ce déraillement démolit la voie sur une longueur d’environ 500 mètres, lança le locomoteur à une dizaine de mètres, et mit fin aux expériences.
- à 240 kil. à 1 go kil.
- Locomoteur seul........... 360 chev. 288 chev.
- — avec 1 wagon chargé. 460 — 369 —
- — — 2 — 560 — 446 —
- — — 3 — 660 — S 28 —
- Encouragé par ces essais, M. Crosby proposa à la Compagnie d’en exécuter de nouveaux sur une voie normale de 6 kilomètres de tour, et avec un locomoteur capable de transporter des voyageurs.
- Nous allons exposer sommairement les principales particularités de ce projet.
- Les données principales admises sont les suivantes :
- Vitesse en palier, 240 kilomètres.
- Section du locomoteur 1,80 m. x 1,50 m.
- Largeur de la voie, 1,50 m.
- La force électromotrice sera la plus élevée possible. On compte, à 200 kilomètres, sur une résistance du vent de 70 kil. par m2, et sur une résistance supplémentaire à la traction de 12 kil. par tonne ; de sorte qu’il faudrait environ po chevaux par tonne remorquée et 65 chevaux par mètre carré de section pour vaincre la pression du vent.
- Un locomoteur de 600 chevaux pèserait environ 18 tonnes, il remorquerait des wagons en acier pesant 5 tonnes à vide et pouvant en charger au-
- Le locomoteur serait (fig. 7) à deux essieux écartés de 2,70 m., pourvus chacun d’une dynamo directe du type Manchester (fig. 8 à io) reliée au circuit moteur en parallèle à 1500 volts, ou en série à 3 000 volts, avec une intensité de 130 à 150 ampères et développant 250 à 300 chevaux. L'armature, du type Gramme, aurait 580 millimètres de diamètre intérieur et 760 de diamètre extérieur, avec une section considérable pour éviter son échauffement, et serait néanmoins rafraîchie par une ventilation énergique.
- La perte par hystérésis, à 1200 tours, 11e dépasserait pas 2 000 watts, et celle par réchauffement (R I2), pour R = 0,26 ohm, 1= 135 ampères,serait de 5000 watts à la température de 750, soit une perte totale de 8 000 watts. La section nette des inducteurs serait de 700 centimètres carrés.
- Les enroulements des inducteurs des deux dynamos seraient disposés en série l’un avec l’autre, mais en dérivation avec les deux armatures.
- (l) Engineering, 31 mai et 13 juin 1890.
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- Le commutateur aura 580 mm. de diamètre, M. Crosby préférant avoir à compter avec les quelques difficultés mécaniques résultant d’une grande vitesse au frottement des balais plutôt qu’avec les étincelles, presque inévitables sur les petits collecteurs. Les lames de ces collecteurs pourront, en outre, être facilement remplacées sans toucher à l’essieu.
- Le démarrage s’opérerait avec une intensité de 300 à 400 ampères. On entretiendrait facilement avec 40 ampères une vitesse de 50 kilomètres, à laquelle la force contre-électromotrice des deux dynamos du locomoteur serait de 640 volts. La force électromotrice de la ligne étant de 3 000 volts, il
- ---------------------------1
- Fig. 7. — Locomoteur Weems-Crosby. P, portes d’entrée.
- faudraitintercaler dans le circuit des armatures une
- ... , 3000 — 640 ,
- résistance de — ---= 59 ohms pour main-
- tenir la marche aux faibles vitesses de 50 kilomètres.
- 11 fallut, pour arrêter ce train de 40 tonnes à 240 kilomètres, prévoir des freins d’une puissance exceptionnelle. Ce sont des freins électromagnétiques à adhérence directe (fig. 10) pouvant exercer sur chaque roue une pression de 2500 kilog. environ, soit un frottement de 30000 kilog. (/— o, 1 ) sur les douze roues du train, ce qui, joint à une résistance de 1 000 kilog. environ, opposée par les dynamos et absorbée par un rhéostat, permettrait d’arrêter en 2300 mètres environ, et en 100 secondes à peu près, un train lancé à 240 kilomètres.
- L’écartement des essieux fut, après examen, réduit à 2,10 m. et l’avant du locomoteur pourvu d’un essieu porteur ne servant guère que de guide et soulageant de deux tonnes les essieux moteurs, dont la charge totale est ainsi ramenée à 7 tonnes 500 par essieu.
- Enfin, le courant, au lieu de revenir par la
- terre, fera retour par un câble spécial, nécessaire pour éviter tout danger avec les hautes tensions.
- Nous arrivons maintenant à la partie décisive, mais aussi la plus hypothétique, du projet de M. Crosby : celle où il examine le côté financier de la question.
- Avec une tension de 3000 volts, des stations écartées de 80 kilomètres, une perte de 33 0/0 de cette tension par la ligne, et un train par chaque 40 kilomètres, le prix d’établissement d’une ligne de 1 600 kilomètres reviendrait, le cuivre coûtant
- Fig. 8. — Locomoteur Weems-Crosby. Coupe longitudinale.
- 1 fr. 50 le kilog., à 198000 fr. par kilomètre, dont
- Pour les conducteuis tout posés......... 2! ooo fr.
- Pour les stations et leur machinerie.... 9 000
- Pour la double voie, ses dépôts......... 165 000
- Pour 50 trains de 3 voitures et locomoteurs. 3 000
- 198 000 fr.
- Pour évaluer les dépenses d’exploitation, M. Crosby suppose un service de 40 trains :20 montant et 20 descendant à la vitesse de 200 kilomètres, c’est-à-dire faisant le trajet en huit h eu res avec une dépense de 64 000 chevaux-heure, correspondant à un travail de traction de 800 chevaux.
- Évaluant, d’après certains résultats d’exploitation des lignes américaines, à 4 centimes 1/2 le coût du cheval-heure (*), cela fait pour la force motrice seulement 290 fr. par voyage. Prenant comme personnel 2 hommes par train en marche et un homme de réserve à 15 fr. par trajet de huit heures, cela fait 45 fr. par voyage. L’intérêt à 5 0/0 l’an des 198000 francs donne par voyage
- 1600 kil.X 198000 — = 1130 fr. environ.
- J 365 X 40 J .
- C1) La Lumière Electrique, 12 juillet 1890, p. 69.
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- L’entretien de la voie, évalué à 300 fr. par an et par kilomètre, donne, par voyage, 340 fr. Ajoutons la même somme pour les trais administratifs et généraux divers, plus 30 fr. pour l’usure du train, le graissage, etc, on arrive, en chiffres ronds, au total général de 1980 fr. environ par
- Fig. 10. — Locomoteur Weems. Montage des freins électriques F.
- voyage, ou à 1 fr. 25 par train-kilomètre de ce parcours.
- Quant aux recettes, supposons que chaque train emporte 7500 kilog. de marchandises à 33 fr. la tonne et 20 voyageurs à 100 fr. ; on aura une re-
- Fig. 11. — Locomoteur Weems-Crosby. Dynamo, vue de face.
- celte totale de 2500 francs environ, soit un boni de 300 francs approximatif par voyage, ou de 20000 francs par jour, avec un trafic équivalent à celui desx express qui circulent actuellement sur les 1 600 kilomètres séparant New-York de Chicago.
- Il va sans dire que toutes ces évaluations sont, en réalité, purement hypothétiques, sans parler
- des questions de sécurité à la vitesse de 250 kilomètres, qui sont loin d’avoir été tranchées par l’expérience de Baltimore. Aussi, n’avons-nous guère analysé l’important mémoiredeM. Crosbyque pour montrer combien ces questions, qui nous paraissent encore du domaine de l’imagination pure, se présentent aux Etats-Unis sous l’aspect de projets parfaitement réalisables dans un avenir très prochain. M. Crosby reconnaît d’ailleurs tout le premier que rien de définitif ne pourra
- Fig. 9. — Locomoteur Weems-Crosby. Coupe transversale par l’axe d’une dynamo, h, réservoir d’huile.
- sortir que d’expériences nombreuses et malheureusement très coûteuses : il évalue lui-même à. près de 1 500000 fr. ce que coûterait l’expérience dont nous venons d’esquisser le projet, avec un locomoteur de 600 chevaux, sur une voie circulaire de 6 kilomètres. Or, même aux États-Unis, l’on ne trouve pas facilement tant de dollars pour une aussi téméraire aventure.
- Nous souhaitons vivement à MM. Weems et Crosby de les trouver, car leur expérience nouvelle serait, heureuse ou non, du plus haut intérêt.
- La lutte entre la locomotive à vapeur et le loco-
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- ;•- --
- moteur électrique semble d’autre part devoir s’ouvrir bientôt sur un terrain plus pratique et dans des conditions mieux étudiées, à New-York même. Comme Paris et comme Londres, New-York souffre, mais bien moins que Paris, d’une pénurie de moyens de communication qui augmente tous les jours. L’Elevated et les nombreux tramways qui parcourent la ville ne suffisent plus. 11 faut établir de nouvelles voies qui ,dans l'état, ne peuvent être que souterraines, et la Rapid Transit Commission instituée à cet effet a déjà reçu de nombreux projets de métropolitain. La plupart de ces projets supposent l’établissement d’une voie souterraine quadruple desservie par des locomoteurs électriques.
- Tels sont notamment les projets présentés par M. Reno et par M. Sprague, qui fait, comme le savent nos lecteurs, autorité en matière de chemins de fer électriques. Le projet de ce dernier ingénieur, qui comporte quatre tunnels profonds et indépendants, rappelle, mais très en grand, le chemin de fer du South-London (*), dont le succès est des plus encourageants pour l’électricité. Sur ce terrain parfaitement choisi, il est possible, probable même, que le locomoteur électrique l’emportera sous tous les rapports.
- On projette, d’autre part, en ce moment à Londres, comme nous l’avons dit (z), une nouvelle ligne électrique de 9600 mètres de long, allant de Saint-Swilhins’ Lane à Islington. La ligne comportera deux tunnels de 3,30 m. de diamètre, creusés dans l’argile de Londres à une profondeur moyenne de 15 mètres, atteignant jusqu’à 21 mètres en certains points. Ces tunnels, entièrement séparés, seront creusés, comme ceux du South-London, par la méthode spéciale Beach greathead, qui consiste essentiellement dans l’emploi d’une sorte de bouclier poussé contre le front du tunnel par des presses hydrauliques très puissantes.
- L’emploi de cette méthode a permis au South London d’avancer avec une vitesse moyenne de 4,50 m. par jour; on a même atteint,dans un terrain exceptionnement favorable,-jusqu’à 9 mètres par jour. La dépense d’établissement est évaluée à 6600000 francs par kilomètre, tandis que le mé-
- Ç1) La Lumière Electrique, 22 novembre, 6 décembre 1890, p. 361, 454.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 363.
- tropolitain de Londres a coûté, dans les parties analogues de son parcours, plus de 15 millions par kilomètre.
- II y aura une station à peu près tous les 800 mètres, et les trains se succéderont toutes les trois minutes avec une vitesse de 40 kilomètres. Les locomoteurs recevront leur courant d’une station génératrice unique, établie à Shepherd’s-Bush, et qui fournira en même temps la pression hydraulique nécessaire à la manœuvre des ascenseurs des stations.
- Le bill d'autorisation nécessaire pour l’établissement de cette ligne est actuellement soumis à l’étude d’une commission spéciale et n’a guère rencontré d’opposition que de la part des compagnies de gaz, naturellement hostiles à toutes les applications de l’électricité.
- Le projet proposé par M. J.-W. Adams pour le métropolitain de Chicago est, au contraire, un chemin.de fer aérien, du type à rail unique ou monorail. La ligne constituerait un ring de 30 kilomètres de tour, sans cesse parcouru par 140 voitures électriques marchant à 30 kilomètres à l’heure, et supporté par un seul cours de colonnes espacées de 12 mètres et hautes de 5,20 m. Chaque locomoteur, du poids de 20 tonnes, est porté par deux roues motrices de 1,40 m. de diamètre, engrenant chacune, directement et sur ses côtés, avec les pignons de deux dynamos disposées symétriquement de part et d’autre de l’axe du locomoteur et d’une puissance moyenne de 50 chevaux, pouvant aller jusqu’à 75 chevaux. Ces dynamos feront, pour une vitesse de 40 kilomètres, 1400 tours par minuté. Le poids du cuivre des conducteurs est évalué à 30000 kilogrammes par kilomètre.
- La station centrale motrice comprendrait 20 dynamos de 500 chevaux, mues par 5 machines à triple expansion de 2500 chevaux; les frais d’exploitation sont évalués, pour un travail moyen de 8000 chevaux, à2425 francs par jourde 18 heures, se décomposant comme il suit :
- Francs
- Charbon à 1,30 kilog. par cheval-heure................ 2 160
- 3 mécaniciens à 15 francs............................... 45
- 3 — à 20 francs.............................. 6»
- 4 chauffeurs à 10 francs............................. 40
- 2 électriciens à 20 francs................................. 40
- 2 aides électriciens à 15 francs................7..... 30
- Huile, etc................................................. 50
- Total................................ 2425
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- ii!8 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Lechemin de M. Adams pourrait transporter environ 280000 voyageurs par jour (* *).
- ‘ ‘ ' Gustave Richard.
- •.ï >/.!
- ‘ X1) Tramways et chemins de fer électriques décrits dans nies précédents articles :
- ... Adams, 31 octobre 1885, p. 195. Akester, 27 avril 1889, 167. Allen, 27 avril 1889, 163. Allsop, 29 octobre 1888, 166. Ayrton et Parry, 23 février 1884, 342. Baldwin, 22 novembre 1890, 418. Baxter, 22 avril 1890, 18. Bentley-Knight, 31 oct. 1885, 197;' 7 novembre 1885, 257; 27 avril 1889, 165. Beesbrock Newry, 4 mai 1889, 207. Boynton, 12 décembre 1890, 510. Brill, 22 novembre 1890, 457. City of London, 22 novembre,
- 6 décembre 1890, 361, 434. Crompton, 27 octobre 1888, 163. CÎrosby, 5 avril, 12 juillet 1890, 13, 69. Chamberlain, 22 novembre 1890, 459. Currie, 22 novembre 1890, 413. Daft,
- 21 juin 1884, 445, 447; 31 juillet, 51 octobre 1885, 214, 197; 12 juin 1886, 483. DaJIos, 12 avril 1890, 58. Danchell, 27 septembre 1884, 497; 16 mai 1885, 330. Davenport, 12 juin 1886, 483. Dewey, 12 décembre 1890, 308. Dickinson, 5 juillet 1890, 14, Dolbear, 7 septembre 1889, 468; 12 décembre 1890, 513. Dummer, 22 novembre 1890, 415. Edison, 21-28 juin 1884, 443, 447, 494; 27 avril 1889, 163; 22 novembre 1890, 414. Elec-trical Engineering C’, 12 décembre 1890, 51. Ellieson, 31 octobre 1885, 196. Elwell et Starley, 5 avril 1890, 17; Ferranti, 27 avril, 7 septembre 1889, 165, 168, 467. Foote, 22 novembre 1890, 416. Haie, vz juillet 1890, 73. Holt, 5 juillet, 22 novembre 1890, 13, 461. Hopkinson, 24 juin 1884,495; 27 avril
- 1889, 167; 6 décembre 1890, 435. Hoydt, 22 novembre 1890, 458.' Immisch, 12 avril, 22 novembre 1890, 64, 418. Irish, 27 octobre 1888, 161. Jenkin, 5 mai 1883, 23; 16 mai, 13 juin,
- 7 novembre 1885, 526, 507, 263. Julien, 13 février 1886, 305. Kincaid, 7 septembre 1889, 467. Lartigue, 27 septembre 1804, 499. Libbey, 3 juillet 1890, 19. Lineff et Bailay, 27 octobre
- 1888, 165; 17 avril 1890, 61, [62. Lowry, 29 novembre 1890, 413. Lynch, 22 novembre 1890, 462. Mac Grew, Mac Currie, 5 juillet 1890, 10. Mac Laughlin, 31 juillet 1885, 213, 215. Main-Manville, 5 juillet, 22 novembre 1890, 8, 13. Manier, 5 avril (890, 15. Meynadier, 12 décembre 1890, 509. Mower,
- 22 novembre 1890, 416. Munro, 22 novembre 1890, 411). Odell,
- 5 juillet 1890, 9. Page, 12 juin 1886, 483; 22 novembre 1890, 367. Paget, 27 avril 1889, 168. Peacock et Lange, 22 novembre 1890, 455. Peckham, 5 avril 1890, 15. Pillsbury, 22 novembre 1890, 415. Portrush, 5 mai 1883, 23. Raworth, 5 juillet 1890, 16. Reece et Mac Kibbin, 12 avril 1890, 61. Rezkenzaum, 21 [juin 18S6, 446. Ries, 27 octobre 18S8, 164. Roberts, 12 avril 1890, 57. Robinson, 365. Salisbury, 5 avril
- 1890, 16. Sandron, 7 septembre 1889, 467. Sandwell, 27 avril
- 1889, '69- Short et Nasmyth, 5 mars 1887, 464. Siemens, 27 octobre 1888, 162. Smith, 12 juin 1884, 491; 31 octobre, 31 juillet 1885, 197, 209; 27 avril 1889, 161; 12 avril 1890, 59, 63. Sprague, 31 juillet 1885, 205; 5 avril 1890, 11, 15; 12 juillet 1890, 79. Stephenson, 22 novembre 1890, 366. Swarf, 12 décembre 1890, 510. Trail, 24 Juin 1884, 493. Tripp, 5 avril, 22 noveTnbre 1890, 17, 457. Trott, 5 juillet 1890, 9. Unicyele C*, 12 décembre 1890, 513. United Electric traction C°, 22 novembre 1890, 456. -Van Depoele, 7 septembre 1889, 467, la avril i8po, 58. Vaughan, 7 septembre 1889, 465. Volk,
- 5 mars 1887, 463. Ward, 21 juin 1884, 446. Weems, 12 avril,
- L’ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE
- DE LA VILLE DU HAVRE (')
- Avant d'arriver aux grands commutateurs qui permettent de mettre un ou plusieurs circuits sur l’une ou l’autre machine, on trouve les branchements qui, se rendant aux interrupteurs placés en haut du tableau, permettent de mettre le service d'éclairage de l’usine et celui du séchage des transformateurs sur l’une ou l’autre machine. Ce
- Fig. 8. — Grands commutateurs, coupe transversale.
- service a aussi ses coupe-circuits placés à droite et à gauche, au-dessous de ceux des voltmètres primaires (voir le tableau de distribution, p. 56).
- Sur la corniche du tableau se trouve un groupe de trois interrupteurs commutateurs système Ferranti qui permettent de mettre isolément ou ensemble trois circuits sur l’une ou l’autre machine.
- 5 juillet 1890, 66, 17. Wenstrom, 22 novembre 1890, 417, Westinghouse, 27 avril 1889, 164. Williams, 5 mars 1887, 465; 12 avril 189®, 66. Wheeler, 3 juillet 1190, 8. Wheless et Wheatley, 12 avril 1890, 60. Wynne, 27 octobre 1818, 159; 27 avril 1889, 163, 170.
- (*) La Lumière Electrique du 11 avril, p. 51.
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- Schéma.— Dans le schéma de connexions (fig.9), on n’a figuré qu’un pôle pour chaque machine et chaque circuit, afin de simplifier la figure.
- Quant aux petits interrupteurs bipolaires C,
- C„ C3 (fig. 3, p. 56) dont nous avons parlé, ce modèle se compose d’une plaque d’ébonite séparée en deux par une cloison en ébonite qu’on voit au milieu et qui isole les deux pôles; une lame d’ébonite traversant les parois de cette cloison est fixée sur les deux manettes et permet de les manoeuvrer simultanément sans ouvrir la boîte. Entre
- Hg. 8 lis. — Grands commutateurs. Elévation latérale.
- les deux plots reliés aux câbles, un plot intermédiaire soutient la manette pendant son déplacement.
- C’est le modèle employé avec chaque transformateur dans les maisons.
- Enfin, comme contrôle permanent de la marche des machines et dynamos, nous avons encore un ampèremètre enregistreur construit par Richard frères.
- 11 se compose d’un cadre rectangulaire en cuivre massif de façon à éviter la self-induction, cadre qui se meut autour d’un axe horizontal passant par son centre dans un solénoïde à section rectangulaire et axe verlical qui est traversé par une dérivation du courant.
- L’axe porte d’un côté une aiguille qui se meut
- en face d’un cylindre enregistreur à axe vertical sur lequel s’appuie le style qui le termine. Le prolongement de cette aiguille forme un levier dont l’extrémité est articulée avec un piston plongeant dans un petit cylindre de verre rempli de glycérine qui amortit les oscillations.
- L-mvif jv:' i
- Fig. 9. — Schéma, connexion des ligr.es.
- Enfin, dans le plan vertical passant par l’aiguille, une tige filetée porte un contre-poids.
- Le diagramme (fig. 11) montre le résultat obtenu. Nous en avons choisi un exemple correspondant à un incident de marche. La fluctuation
- que l’on voit sur la courbe sous forme d’un trait vertical au moment du maximum provient de la rupture d’une des plaquettes d’emprise des cames de tiroir qui a nécessité un changement de machine, mais le trait est beaucoup plus grand que n’a été la variation, à cause de l’élan imprimé à la bobine mobile de l’ampèremètre par une oscillation brusque.
- Diagramme de marche. — On voit combien dé pareilles indications sont précieuses pour le con-*
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- trôle du service et combien elles complètent pour le service des machines celles données par le manomètre enregistreur de la pression de vapeur dont j'ai parlé plus haut.
- Dans le bas du tableau (fig. 3), on voit les régula * teurs R de champ magnétique des excitatrices, et, au milieu, deux voltmètres Cardew v,v branchés l’un sur le service de l’usine, l’autre sur celui des
- midi
- midi
- Fig. 11. — Diagramme de marche donné par l’ampèremètre enregistreur.
- transformateurs, services assurés par deux trans- I Entre les régulateurs d'excitatrices on voit les formateurs placés sur le sol, derrière le tableau. | manettes des leviers des deux interrupteurs ac-
- Fig. 12. — Détails du collecteur.
- tuellement en service; lorsqu’on veut couper un circuit on met la poignée au milieu de la rainure et l’on introduit au-dessous une cale mobile pour l’empêcher de tomber seul.
- Enfin, sur le mur, derrière le tableau, une série
- d’interrupteurs constituent le tableau d’éclairage de l’usine, et des canalisations allant au bureau d’essai où se fait l’étalonnage des compteurs, ainsi qu’à la salle de réglage des lampes à arc.
- Bureau d’essais. — Cette pièce comprend une
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- installation Deprez-d’Arsonval pour les mesures d’isolement des lignes. On se sert d'une batterie donnant 70 volts.
- L’installation de l’étalonnage des compteurs comprend un tableau de lampes, un voltmètre Cardew et une série d’ampèremètres Evershed de graduation appropriée aux différents types de compteurs.
- Nous reviendrons au sujet des câbles et des compteurs sur ces opérations. Le petit atelier contigu contient un tour et différents outils.
- Des magasins de câbles, lampes, coupe-circuits, etc., occupent le reste du rez-de-chaussée de l’usine.
- On voit aussi en M' M" M'" (fig. (, p. 52) les magasins à huile et pièces de rechange; en F et A la forge et l’atelier de réparations.
- Un appentis léger qui n’est pas représenté sur le plan de l’usihe, adossé contre le pan de fer qui termine la salle des machines, abrite les réserves de câbles.
- Je crois intéressant de signaler tous ces détails, qu’on ne prévoit jamais assez dans l’installation d’une usine complète et qui sont très difficiles à aménager après coup.
- CANALISATION
- Avant de décrire les câbles, examinons leur point de départ. Je crois nécessaire d’entrer dans quelques détails sur le collecteur, représenté par la figure 12.
- M est un manchon en bronze destiné à éviter les projections d’huile. Celle-ci, recueillie par ce manchon, s’écoule dans l’auge N en fonte, d’où elle tombe par le tube V dans la partie inférieure du bâti.
- On voit en i les isolateurs en porcelaine, au nombre de six, qui enveloppent et fixent les prises de courant. Sur ces isolateurs sont fixées les deux fourches F dont l’une réunit trois prises au manchon P en bronze formant l’un des pôles ; l’autre à l’arbre A formant l’autre pôle.
- P porte deux bagues B, dont une seule est représentée ; on voit en R les ressorts qui les maintiennent contre l’arbre. Ces bagues communiquant avec le câble T ; A est réuni de même au câble T'.
- E est une rondelle d’ébonite jnlercalée entre les pôles, enfilée sur l’arbre A pour éviter la formation d’arcs entre les deux pôles par le moyen des poussières métalliques qui peuvent se détacher.
- Le tout est compris dans le cylindre en glace C, muni de fonds en glace maintenus par les cercles T et des entretoises en bronze.
- Il peut se retirer en le faisant coulisser horizon talement dans les rainures r pratiquées sur l’arête du support en fonte.
- Câbles. — Les câbles employés sont de cinq
- Cuivre c/a/né
- 3 Couches caoutchouc
- Z Rubans àaoutckoutés*
- Mate/as de Jute enduit
- Armature de plomb
- Matelas de date enduit
- Armature de fils de fer de 4
- Fig. 13.
- sections : 112 mm2., 56 mm2., 28 mm2., 14 mm2, et 7 mm2.
- Ces câbles sont composés de : une âme en fils de cuivre étamés, une couche caouchouc pur et deux couches caoutchouc vulcanisé ; deux rubans caoutchoutés, un matelas de jute enduit et une armature de fils de fer de4 mm. d’épaisseur recouverte d’une tresse de jute bitumé. —
- On pose directement en terre ces câbles, que leur armature protège très suffisamment des chocs; d’ailleurs, il faut bien le dire, tout autre système était impossible à employer au Havre.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En effet, dans bien des parties de la ville, le sol est plus bas que le niveau des hautes mers, et dans presque toute la ville les caves doivent être étanches et même munies de pompes. Enfin, dans tout le quartier Saint-François on ne peut même pas en établir. Si l’on ajoute que ce sol très mouvant a des tassements perpétuels, on voit que toute conduite en ciment, poterie ou autre matière ne peut nullement être jointive et que le câble serait alternativement dans l’eau et dans
- l’air, ce qui constituerait une condition déplorable pour sa durée.
- D’ailleurs à l’origine la municipalité avait imposé des regards nombreux analogues à ceux des canalisations parisiennes; mais en présence des ennuis auxquels, ils ont donné lieu et de la difficulté de faire de bons joints dans un espace restreint et une position incommode pour l’ouvrier, elle a affranchi de cette sujétion la Compagnie l'Energie Electrique, qui les a tous supprimés
- EciairrL................
- En cours d'ejQocuàioTU..
- Cchef/e
- frissard
- en comblant les puisards après en avoir percé le fond.
- Actuellement, après un an de marche, l’isolement des lignes est très bon ; l’un des circuits ayant 9,700 kilom. de développement de câbles, sans compter les branchements d’immeubles, présentait le 23 janvier, avec tous ses transformateurs en circuit, une résistance kilométrique à l’isolement de 116 mégohms 400. Le deuxième circuit, avec 1,0,400 kilom. de longueur dans les mêmes conditions, avait 213 mégohms 600.
- 11 est à remarquer que les mesures faites immédiatement après l’arrêt des machines donnent de bien meilleurs résultatsquecelleseffectuées après un arrêt prolongé. En effet, dans ce cas les trans-
- formateurs sont secs, ainsi que l’armoire qui les renferme et contient les coupe-circuits et , les arrivées de câbles, tandis qu’après un repos l’air saturé d’humidité des caves du Havre a déposé une buée épaisse sur tous les appareils froids.
- Comme nous venons de le dire, il y a actuellement deux circuits seulement au départ de l’usine. Chacun de ces circuits est capable de supporter 100 ampères, soit 240000 watts ou 6500 lampes de 10 bougies.
- Au départ chaque ligne est constituée par du câble de 112 mm2 — soit 9/10 d’ampère par mm2-jusqu’à sa bifurcation, qui a lieu pour l'un des circuits au Palais de Justice (circuit n° 1), pour l’autre jusqu’à la'place de la Bourse,
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- A partir de ces deux points le courant se partage entre deux câbles de 56 mm2, mais en somme on a tenu compte des accroissements probables sur chaque dérivation d’après son importance comme consommation, et oh peut avec le réseau actuel distribuer sur une longueur de plus de 12 kilomètres de canalisation 480 000 watts sans dépasser la densité d'un ampère par mm2.
- La ligne du Palais de Justice jusqu'à la rue Royale par les bassins, bien que portant peu de lampes, est en 56 mm2 et sera un des éléments du troisième circuit, qui est prévu actuellement.
- C’est en effet un point très important dans l’établissement d’une distribution que de prévoir la séparation de certains tronçons et l’utilité de transformer un jour certaines dérivations en tronçons d’une importance plus considérable. 11 ne faut pas craindre dans ce cas de leur donner une section plus forte.
- A cause de l’absence de caves dans toute la rue des Drapiers, quartier périodiquement inondé, et de l’exiguïté des immeubles dans cette rue, elle est desservie en secondaire par Un poste de transformateurs établi au coin de cette rue et de la rue de TAbbé-Herval, dans un kiosque qui sert en même temps de bureau de ville.
- En effet, grâce à sa situation, un inspecteur y . siège tous les soirs et se trouve à portée du quar-' tier le plus brillant pour l’inspection de l’éclairage et pour répondre aux réclamations et demandes des clients.
- Signalons encore la précaution prise pour le théâtre de la Gaîté, dans la rue Royale, et pour les Postes et Télégraphes, sur le boulevard de Strasbourg, qui sont alimentés par deux circuits, de façon à éviter une extinction complète s’il arrivait un accident à l’une des canalisations. Mais remarquons que cet accident exige une terre sur chaque câble, car on peut marcher et on a marché très bien avec un câble à la terre. Du reste, la recherche d’une terre au moyen du téléphone est tellement rapide qu’en moins d’une heure on localise à quelques mètres près (moins de 10 mètres) un défaut. On peut donc réparer de suite le point défectueux, au moins d’une manière provisoire.
- Branchements. — Les branchements sont faits pour chaque abonné ou groupe d’abonnés par la Société l'Energie Électrique jusqu’au compteur inclusivement.
- En général, le transformateur est posé dans une cave ou sous une devanture, près du mur exté-
- rieur, de façon à avoir le moins de circuit prirnaire possible dans les habitations.
- Lorsque plusieurs clients se touchent, on installe le transformateur chez le plus fort consommateur!, pour avoir moins de perte sur les lignes secondaires qui desservent les autres. Ces lignes passent extérieurement dans une tranchée, le long de là façade, pour pénétrer chez les abonnés.
- Les branchements sont faits sans boîtes de raccord ni systèmes analogues, qui ont tous donné de mauvais résultats au début. On reconstitue le câble.
- A cet effet, après épissure et soudure du cuivre, opération qui doit être très soignée et sans affaiblissement ni grossissement de l’âme, on reconstitue les isolants par des enroulements de feuille anglaise et l’on vulcanise sur place d’après l’excellente méthode de la Compagnie Y India Rubber. On met un manchon en plomb bien maté et protégé contre les infiltrations par plusieurs couches de paraffine.
- Les raccords de câbles sont faits de même ep enfilant à l’avance un manchon en plomb.
- Postes de transformateurs. — Les transformateurs sont généralement installés dans une armoire .en , bois scellée contre la muraille, à un mètre de hauteur environ. Les câbles, en arrivant dans la cage du transformateur, se rendent dans un interrupteur bipolaire semblable à ceux décrits pour le tableau ; de là ils passent dans des coupe-circuits en grès et se rendent au transformateur. Ce dernier est posé sur des cales isolantes. Les fils du secondaire passent avant de sortir de l’armoire dans un coupe-circuit en .ardoise du modèle figure 15. Ces coupe-circuits posés verticalement fonctionnent très bien comme interrupteurs, et je ne saurais trop recommander ce modèle, qui a été créé sur les dessins des ingénieurs de la compagnie et dont il existe différents types échelonnés entre 10 et 100 ampères.
- L’armoire est, pour la ventilation, munie de trous qui sont percés dans le dessous et dans la partie supérieure des côtés. Elle est fermée à clef, et cette clef conservée par la compagnie pour éviter que le client n’y touche.
- Au sortir de cette armoire les câbles secondaires se rendent au compteur, qui n’est jamais -placé dans les caves, à cause de l’humidité.
- Avant de décrire les compteurs, étudions les transformateurs, leur essai, et leur emploi.
- Ce sont des transformateuis Ferranti de 1 cheval
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- 2 1/2 chevaux, 5 et 10 chevaux de puissance nominale (fig. 16 et 16 bis). Mais ils peuvent être poussés bien au delà. Ainsi certain transformateur de 2 1/2 chevaux, exactement 1850 watts, débite depuis longtemps et d’une façon normale et continue 3700 watts sanséchauflfement exagéré.
- En principe, on prend toujoursun transformateur
- Fig. 15. — Coupe-circuit secondaire sur ardoise.
- faible pour le nombre de lampes installées sur son circuit secondaire, de façon à ce que la quantité réduite de lampes qu’il alimente simultanément pendant la majeure partie du temps corresponde sensiblement à son débit normal. Ainsi, par
- 1 l;; .1 .jll
- Fig. 16. — Transformateur Ferranti.
- exemple, pour un abonné ayant 60 à 70 lampes de 10 bougies on prendra un transformateur de 2 1/2 chevaux, soit 50 lampes. Pour un abonné de 40 à 50 lampes, on tâchera de relier en secondaire (si cela se peut) un voisin ayant 10 à 30 lampes, car daqs ces conditions le transformateur alimentera pendant la majeure partie du temps 40 lampes environ et sera placé dans de bonnes conditions comme rendement, tout en étant capable d’éclairer toutes les lampes si les consommateurs les allument à la fois.
- Avant d’être mis en service les transformateurs sont essayés de la façon suivante : on mesure la résistance à l’isolement du primaire, celle du secondaire, puis la résistance d’isolement entre le primaire et le secondaire; on dispose ensuite le transformateur sur le courant de 2400 volts, en mettant un pôle en communication avec le primaire et l’autre avec le secondaire pendant un certain temps.
- Toutefois avant ces essais on procède au séchage du transformateur, c’est-à-dire à l’évaporation de l’alcool qui pourrait rester dans les isolants à la gomme laque. Pour cela on envoie dans le pri-
- Fig. 16 bis. — Transformateur Ferranti.
- maire le courant à basse tension provenant d’un transformateur, après avoir mis en court circuit le secondaire de l’appareil à sécher. Le courant est laissé jusqu’à ce que l’appareil chaud ne sente plus du tout l’alcool. On le mesure alors comme il est dit plus haut.
- Compteurs.— La totalité de l’énergie fournie au Havre est vendue au compteur : c’est d’ailleurs pour nous le seul système rationnel.
- En exécution du cahier des charges, les compteurs, réglés à l’usine, sont présentés à l’ingénieur de la ville, qui, dans son laboratoire de l’Hôtel-de-Ville (laboratoire parfaitement organisé d’ailleurs pour ce service),contrôle le bulletin remis avec le compteur.
- Si ce dernier remplit les conditions, c’est-à-dire si la différence en plus ou en moins entre les indications à pleine charge et au 1/10 de la pleine charge ne dépasse pas 4 0/0, il poinçonne la boîte du compteur de manière qu’on ne puisse plus l’ouvrir.
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- La Compagnie met ensuite le compteur en place et la municipalité vient encore contrôler •sur place que pendant la pose il n’a pas varié.
- Ce système, il faut bien le dire, est très compliqué et offre des inconvénients sérieux. En effet, toutes les fois qu’un compteur éprouve une avarie ou a simplement besoin de graissage, on ne peut l’ouvrir et le replacer qu’en le faisant poinçonner à nouveau, et la ville touche un droit de poinçonnage assez élevé pour constituer une dépense très onéreuse à la Compagnie lorsqu’elle se produit sur un certain nombre de compteurs.
- 11 y aura évidemment lieu d’introduire pour l'avenir des modifications à ce système, qui est vraiment défectueux, et nous croyons qu’il serait facile d'assurer le contrôle municipal et de donner sanction de justesse aux indications du compteur tout en simplifiant ces multiples opérations et en abaissant les frais de ce contrôle.
- 11 y a actuellement au Havre des compteurs Fer-ranti-Wright-Borel et des compteurs Cauderay-Frager.
- On essaie en ce moment à l’usine le nouveau compteur Wright-Ferranti précédemment décrit dans La Lumière Electrique et le Ferranti-Borel à mercure. Ce dernier est tout petit, mais malheureusement le transport d’un appareil à mercure est toujours bien délicat.
- ' Pour le contrôle de l'isolement des installations intérieures, on se sert avec succès de l’ohmmètre (fig- 17)-
- Deux bottes de 15 cm. de côté contiennent l’une une petite dynamo qui, actionnée à la main à la vitesse de55 tours sur la manivelle, donne un courant de 100 volts de tension.
- La deuxième contient un galvanomètre muni de 2 résistances; suivant que la manette est dirigée sur l’un ou l’autre plot, les indications de l’aiguille correspondent à la résistance en milliers d’ohms ou en mégohms.
- FONCTIONNEMENT ET PRODUCTION DE L’USINE.
- Au début et conformément au cahier des charges les 100 watts étaient vendus o, 12 fr. A la suite de l’abaissement du prix du gaz à 0,21 fr. le mètre cube et des plaintes de certains clients qui trouvaient, à juste titre, que l’énergie électrique leur coûtait beaucoup plus cher pour la même quantité de lumière, la compagnie a fait accepter par la municipalité une prorogation de la
- concession et de la durée du privilège en échange de laquelle le prix des 100 watts-heure a été abaissé à 0, 08 fr.
- Ce prix très bas qui met le coût horaire de la lampe de 16 bougies à 0 fr. 0448, celle de la lampe de 10 bougies à o fr. 028, est, je crois, le plus réduit sur le continent et permettra un développement considérable de l’éclairage électrique, à en juger par la recrudescence d’abonnements qui a suivi cette baisse de tarif.
- Fig.'17. — Ohmmètre Evershed.
- Au 28 février le nombre de lampes en service était :
- Lampes de 10 bougies 1 047
- — 16 — 2 708
- — 32 — Pi 2
- — 50 — 24
- Sunbeamsde 100 et 200 — 20
- Arcs de 6 à 8 ampères.. 5 [
- Nombre de foyers 3 964
- Ce qui correspond comme éclairage à 6870 lampes de 10 bougies.
- L’usine allume à une heure fixée par un horaire joint aü cahier des charges et reste allumée jusqu’au plein jour, c’est-à-dire que par les temps de brouillard l’éclairage est continué dans la matinée jusqu’à ce que l’indication des ampèremètres tombe au-dessous d’un certain chiffre.
- 11 ne serait actuellement pas intéressant de donner les diagrammes de marche mensuelle, bien qu’ils soient dressés avec toute la précision possible, car l’usine est toujours en voie de développement et la comparaison de mois pendant lesquels la clientèle a été différente ne donnerait aucune indication certaine de l’influence de l'époque de l’année sur la consommation relative correspondant à cette époque.
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- Nous nous réservons de donner plus tard des renseignements complets à ce sujet,soit qu’il se produise un ralentissement dans le nombre d’abonnements nouveaux, actuellement considérable, soit que nous réduisions les indications de différents mois à un même nombre de lampes.
- Nous avons parlé en temps et lieu de divers appareils de contrôle, à savoir le manomètre et l'ampèremètre enregistreur. Il est en outre dressé par l’électricien de service une feuille de marche qui contient demi-heure par demi-heure l’indication des ampèremètres de chaque circuit, leur total, etc. Des tableaux de ce genre sont intéressants comme indication de la variation horaire de la consommation.
- 11 y avait au 28 février :
- 15 transformateurs de...... 10 chevaux
- 16 transformateurs de...... 5 —
- , 104 transformateurs de..... 21/2
- Ces 135 transformateurs desservent2i5 abonnés.
- Si l’on compare la force totale des transformateurs — 390 chevaux — avec le nombre total de lampes — 6800 de 10 bougies — on voit que la puissance totale que peuvent consommer les lampes installées est de 595 watts utiles par cheval de transformateurs installés, soit 655 watts (en comptant 10 0/0 de perte dans le transformateur et le secondaire).
- On voit donc que la Société doit encore augmenter la force des transformateurs d’une quantité plus faible que l’énergie demandée par les lampes à installer, pour remplir les conditions du programme que nous exposions plus haut.
- C’est ce qu’elle fait en ce moment en employant surtout le transformateur d’un cheval, dont plusieurs ont été mis en service pendant le mois de mars, c’est-à-dire depuis les relevés dont nous donnons les chiffres ci-dessus.
- Le personnel de l’usine comprend :
- Service commercial. — 1 directeur, 1 employé de bureau, 1 dessinateur, 1 employé pour le service de ville.
- Service technique. — 1 ingénieur, 1 chef mécanicien.
- Service électrique. —4 mécaniciens, 2 chauffeurs, 1 chef électricien, 2 électriciens aux dynamos.
- Service de ville. — 1 électricien aux transformateurs et compteurs, 1 électricien aux canalisations nouvelles.
- Ce personnel, trop considérable pour l’usine actuelle, n’aura besoin que d’un nouveau chauffeur
- lorsque l’usine aura 3 machines au lieu de 2, c’est-à-dire lorsque la consommation, qui est de 82 ampères, aura dépassé 100 ampères. Ce personnel suffira donc pour une puissance de 480000 watts, soit l’équivalent de 14000 lampes de 10 bougies éclairées, c'est-à-dire, d’après les résultats généralement obtenus, l’éclairage maximum correspondant à une quantité de lampes installées d’environ 23000 appareils de 10 bougies.
- Cto AMAUgY DE MONTLAUR.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Note sur le calcul des dynamos, par M. Mélotte (l).
- Je me propose de développer ici une méthode de calcul des machines dynamo électriques. Je me hâte de dire que cette méthode n’a rien de bien nouveau ; j’ai seulement cherché à établir la voie qui me paraissait la plus simple pour arriver sûrement au résultat, en partant de conditions imposées.
- Je n’ai pas à m’occuper du choix du type de machine : on a beaucoup dit et écrit sur ce sujet, et je me bornerai à rappeler le mémoire remarquable de M. Esson Some points in dynamos and motors design, lu devant l’Institution des ingénieurs électriciens anglais, et la discussion intéressante à laquelle il a donné lieu. J’ai donc supposé que ce type était fixé par des raisons théoriques, économiques ou autres.
- Il ne faut pas se dissimuler que l’élaboration d’un projet de dynamo présente des difficultés sérieuses. II est certain que le constructeur doit s’appliquer à produire une dynamo économique ; mais qu'entendrons-nous par économie : bon marché ou bon rendement? Deux qualités excellentes individuellement, mais qu’il est difficile de réunir dans une même machine.
- Il est aisé de construire des dynamos à rendement très élevé, en y mettant beaucoup de fer et beaucoup de cuivre, mais cela coûte cher. Par contre, on pourra obtenir des machines à bas prix, (*)
- (*) Bulletin de l’Institut clcctrotechnique de Moutefiore, t. Il, p. 79.
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- mais d’un effet utile assez mauvais, en réduisant les poids et les sections des matériaux.
- Si d’un côté les machines à grand rendement consomment peu, d’autre part leur amortissement coûte cher.
- Une machine à bon marché demandera peu d’amortissement, mais beaucoup de charbon.
- Le programme du constructeur est donc tout tracé : il doit tâcher de concilier autant que possible les deux conditions d’économie.
- Lorsque l’on veut calculer une dynamo d’une puissance déterminée, on commence généralement par s’imposer certaines données, telles que le rendement, le nombre de tours et le voltage ou le débit en ampères. De ces données on pourra déduire successivement toutes les dimensions de la machine, en faisant intervenir en temps et lieu certains coefficients et résultats d’expérience ; on n’arrivera peut-être pas du premier coup à la perfection, mais après quelques essais on obtiendra un résultat satisfaisant.
- Le nombre de tours nous donne le diamètre de l’armature, si nous nous sommes fixé au préalable une vitesse périphérique. Cette vitesse doit être prise aussi grande que possible, car on sait que la puissance utile croît avec la vitesse, mais on doit rester dans des limites telles que la force centrifuge ne compromette pas la solidité.
- 'On prend en général 12 a 17 mètres par seconde dans les induits à tambour ou à anneau. Pour les anneaux plats et les disques, on peut monter jusque 25 mètres par seconde, mais dans les armatures ordinaires le chiffre de 15 mètres est une bonne limite.
- Soit D le diamètre de l’induit ; s’il y a N tours 7c D N
- par minute, —— est la vitesse périphérique. On a donc
- 11 s’agit maintenant de savoir quel fil et combien de spires il y aura sur l’armature; ceci est une question d’appréciation dont la solution comporte assez de tâtonnements. Il existe pourtant certains principes qui doivent guider dans le choix de ces données.
- Moins il y a de spires sur l’induit, moindre en est la réaction. La perte par effet Joule est aussi
- moindre, et l’on peut employer du cuivre de section relativement plus faible.
- En revanche, la diminution du nombre de spires entraîne l’augmentation du flux et, par suite, de toutes les sections du circuit magnétique; on augmente ainsi le poids de la fonte, du fer et du cuivre de l’excitation.
- 11 est bon d’adopter une densité de courant d’environ quatre ampères par millimètre carré. Mais cette règle n’a rien de rigoureux et admet de grandes variations.
- En tous cas le fil doit se loger sur l’armature de manière à utiliser le mieux possible l’espace disponible. C’est ainsi que l’on est conduit à faire usage de barres rectangulaires ou de fils méplats isolés.
- Dans le premier avant-projet, on prendra pour plus de simplicité un fil rond, de section correspondant à 4 ampères par millimètre carré.
- Si D est le diamètre extérieur du fer de l’armature, d celui du fil isolé, D-f-^ sera le diamètre de la circonférence passant par les centres des fils rangés sur l’armature, et la longueur de cette circonférence, ou 7r (D -f d), divisée par le diamètre du fil isolé, donnera
- •k (D 4- di
- nombre de fils qu’on peut juxtaposer sur l’armature.
- Dans les machines de faible puissance, on peut enrouler plusieurs couches superposées, surtout quand le voltage est élevé. Au contraire, dans les fortes machines, on ne met' généralement qu’une couche de spires.
- Le fil induit et le nombre de spires étant fixés, on procède au calcul du champ magnétique.
- Un conducteur qui se déplace dans un champ magnétique engendre une force électromotrice E = d ^ dt '
- Si $ est le flux magnétique qui s’échappe d’un pôle, une spire qui fait une révolution complète
- subit une variation de 2 ‘ï>. En effet le flux est —
- 2
- dans chaque moitié de l’anneau ; il passe donc de
- <[> , «I» <I> —
- — a-----— pour revenir a — ,soit 2 <I> de variation.
- N
- Si la machine fait N tours par minute ou —
- 00
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- par seconde, la durée d’une révolution est de sorte que la force électromotrice moyenne est
- e_^F_2 <t> _ 2 N j]> dt 60 ôo *
- ¥
- et comme il y a na spires en série entre deux balais, la force électromotrice totale est, en supposant le champ uniforme,
- _ 2 N n„ <ï>
- - E =----7——.
- 60
- Cette expression se rapporte au cas de deux pôles, c’est-à-dire que pour deux pôles la variation est 2 4>; pour P pôles elle sera P <I>, et l’expression plus générale est
- r, P N 1t. <1> fc= ---65--•
- La même expression peut aussi s’appliquer aux induits à tambour, mais alors na se rapporte non plus aux spires, mais aux fils comptés séparément sur là périphérie de l’armature, c’est-à-dire qu’une spire faisant tout le tour de l’armature compte comme deux spires d’un induit Gramme.
- Cette formule peut s’écrire
- , h 60
- <î> =-----.
- P N n.
- Si E est exprimé en volts, on a
- La force électromotrice totale E à développer dans le fil induit lorsque la machine travaille à pleine charge se compose de la force électromotrice aux bornes e, augmentée de la force électromotrice correspondant à la perte due à la résistance de l’induit iara) c’est-à-dire que
- E — e -\ i. r..
- C’est cfette valeur qu’il convient de prendre dans la formule (2). Op obtient ainsi le flux magnétique <t> qui pénètre dans l’induit sous chaque pôle.
- 11 est à remarquer que ce flux se bifurque dans
- l’armature, de sorte que la section de fer néces-
- 4>
- saire correspondra à un nombre — de lignes de force.
- Quant à l’induction spécifique à adopter, on peut prendre des valeurs comprises entre 12000 et 18000 lignes de force par centimètre carré; ces valeurs se rapportent, naturellement, à l’espace réellement occcupé par le fer. C’est-à-dire que dans le cas d’une âme constituée par du fil de fer (comme dans le classique anneau Gramme), le métal ne remplit guère que les trois quarts de l’emplacement qu’elle occupe,
- Dans le cas de disques de tôle, il faut compter sur l’épaisseur de l’isolant, papier ou vernis, et ne tabler que sur 80 à 85 0/0 du volume total.
- La longueur à donner à l’induit, suivant son axe, sera déterminée par certaines conditions qu’on ne peut donner comme absolues, mais de chacune desquelles il faut tenir compte.
- Cette longueur varie naturellement suivant les types de machines.
- Dans le cas d’induits à tambour, la longueur est généralement plus grande que le diamètre (2 fois, et même plus).
- Dans les anneaux, le rapport entre la longueur et le diamètre est voisin de l’unité.
- 11 faut éviter que la densité du champ dans l’entrefer soit trop grande, afin de ne pas nécessiter une dépense exagérée dans l’excitation. D’apiès M. Arnoux, la meilleure utilisation des matériaux correspond à une surface d’entrefer telle que la densité du flux y soit comprise entre 2500 et 4000 lignes de force par centimètre carré.
- L’épaisseur du fer mesurée suivant le rayon de l’armature ne doit pas être trop faible, sinon, pour une section donnée de fer, la longueur du fil induit devient trop grande, ce qui exagère la perte par effet Joule.
- Cette perte, ajoutée aux courants de Foucault et à l’hystérésis, donne lieu à un échauffement de l’armature. Pour que cette élévation de température ne devienne pas nuisible pour les isolants, il faut que l’armature ait une surface exposée à l’air suffisante pour que la chaleur produite puisse se dissiper par rayonnement ou par convection.
- M. Esson a donné une formule empirique qui permet de prévoir l’élévation de température C° que prendra une armature, étant connus le nombre de watts transformés en chaleur (W), et la
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- surface de refroidissement (S) tant intérieure qu'extérieure.
- Voici cette formule :
- _ 22} W S
- (C°, degrés centigrades; S, surface en centimètres carrés).
- Le coefficient 225 se rapporte à des armatures à anneau, à la vitesse périphérique d’environ 15 mètres.
- Ces différentes considérations doivent intervenir dans le choix de la longueur de l’induit. Sup-posons-la provisoirement fixée; on en déduit l’épaisseur suivant le rayon, et l’on peut tracer un croquis de l’armature sur lequel on mesurera la longueur d'une spire induite. Soit X cette longueur; s’il y a na spires en série, et si la section du fil est Sa, on aura pour la résistance de l’armature :
- M- 1
- r“ ~ 2 C S„ ‘
- C est le coefficient de conductibilité du métal, variable avec la température. Si I est le courant qui circule dans l'induit, la perte en volts devient :
- On sait que la résistance spécifique du cuivre pur est à o° de 1,621 microhm-centimètre.
- Dans les salles de machines, où la température peut aller plus haut que 300, il n’est pas rare de voir des induits atteindre et dépasser 65°. A cette température, le coefficient de résistance est voisin de 2, et le coefficient de conductibilité = 0,5. Comme c’est un chiffre commode et que d’ailleurs la température ne dépasse que rarement la valeurcorrespondante, nousadopteronso,5comme coefficient de conductibilité, dans le cas où les longueurs sont exprimées en centimètres. Si na X est exprimé en mètres, ce coefficient devient 50 et l’on a une formule plus générale :
- n MA
- E = -?.
- 50 S
- Si l’on voulait plus d’exactitude, il faudrait prendre la formule
- F M A (1 + 0,0038 ti 6.,7 S
- On connaît ainsi la perte dans l’induit, et si elle ne diffère pas trop de ce que l’on s’est imposé, on l’adoptera provisoirement et l’on continuera les opérations.
- 11 s’agit maintenant de déterminer les données relatives à la production du champ magnétique. Nous suivrons évidemment la méthode d’Hopkin-son. Comme on ne peut déterminer d’avance le flux perdu, on se trouve dans l’incertitude quant au coefficient v à adopter. Le mieux est de s’en rapporter aux valeurs trouvées dans des machines analogues. Une erreur dans cette estimation n’est pas très préjudiciable lorsque l’induction ne dépasse pas 12 000 dans le fer ou 5 000 dans la fonte des inducteurs, mais lorsque l’on adopte des densités de flux allant jusque 15 000 et 18000 pour l’un et 9 000 pour l’autre, il faut être prudent et adopter une valeur de v plutôt trop élevée. On calcule les différentes sections du circuit magnétique en supposant ce coefficient le même partout et en admettant que le flux dans l’entrefer est le même que dans l'armature.
- Ayant fixé ce coefficient v, on calcule les sections à donner aux différentes portions du circuit magnétique. Les longueurs de ces portions sont en partie déterminées par la forme même du type que l’on a choisi. Il y a cependant une certaine latitude dont on peut disposer pour arranger à son gré les longueurs des électros. Théoriquement, le circuit le plus court possible serait le meilleur; cependant on est obligé de donner aux éiectros une certaine longueur pour que leur surface de refroidissement- soit suffisante. A cet égard, on a dit longtemps qu’une surface de refroidissement de 10 à 12 centimètres carrés par watt était nécessaire, et qu’il ne fallait pas dépasser deux ampères par millimètre carré; ces renseignements ont été formulés d’une façon plus précise par M. Esson,qui a donné la formule suivante:
- r. _ 355 W - S
- exprimant que réchauffement en degrés centigrades est égal au nombre de watts divisé par la surface en centimètres carrés et multiplié par un coefficient qui est 355 pour des bobines de moyenne épaisseur.
- (A suivre.)
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- Accumulateurs Hatcb (1890).
- Dans l’accumulateur récemment proposé par M. Hatch les lames de plomb b sont très minces et comprennent entre elles des plaques en poterie poreuse résistant aux oxydes, percées de trous b ou creusées de rainures (fig. 2) que l’on remplit de la matière active dont on recouvre ces plaques à l’état pâteux ou sec. Les feuilles de plomb sont reliées alternativement aux bandes positives
- et négatives cc'. Le tout, emmaillotté dans des bandes de caoutchouc, constituerait, d’après l’in-
- Fig. 2. — Accumulateur Hatch.
- venteur, un ensemble très compact et très résistant aux actions chimiques et aux chocs.
- G. R.
- Voltmètre Weston (1890).
- Le nouveau voltmètre Weston représenté par les figures 1 et 2 se compose essentiellement d’un aimant permanent C, à quatre branches reliées par un anneau D, qui constitue l’un de ses pôles, et par un cylindre E, qui constitue l’autre pôle. Dans l’espace annulaire compris entre ces deux pôles la bobine G, se trouve suspendue par un étrier H au ressort J, fixé en K au bras L, et reliée par les bornes 1 et 2 au courant à déterminer. L’aiguille N, solidaire de H, amplifie sur le quadrant M les torsions du ressort graduées expérimentalement.
- Dans la variante représentée par la figure 3, c’est l’attraction d’un solénoïde qui soulève ou abaisse dans l’espace annulaire compris entre ses deux
- Fig. 1 et 2. — Voltmètre Weston.
- pôles la capsule 13, dont la tige 18 est guidée entre deux rubis 21, 22, et dont les mouvements, transmis au ressort 14 par une chaîne
- Fig. 3. — Voltmètre Weston à solénoïde.
- facile à suivre sur la figure, sont amplifiés par une aiguille sur un cadran qu’éclaire une lampe à incandescence.
- G. R.
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- Electrolyseur industriel de M. Villon.
- L'électrolyseu rem ployé par M. Villon, de Lyon, pour la fabrication électrique de l’hydrosulfite de soude (*) est constitué par un osmogène tout à fait analogue à ceux qui servent en sucrerie à 1’,extraction du sucre des mélasses. 11 se compose d’une série de plateaux tels que ceux représentés figure i.
- Ce sont des cadres en bois A A, portant q u atre ouvertu res ci r-culaires CE G D, lesquelles, lorsque les cadres sont placés à la suite les uns des autres, forment quatre canaux longitudinaux. Par l’ouverture ou canal C arrive leliquideàsoumettre à l’action de l’électrode positive ; il pénètre dans le cadre A par le petit canal met suit le sens indiqué par les flèches. Les cloisons B, B, B servent à faire parcourir au liquide le plus long trajet possible ; elles sont percées alternativement à droite et à gauche d’ouvertures aa pour lui livrer passage. Le liquide sort en D. Voilà pour les plateaux positifs ou oxydants. Dans les plateaux négatifs ou hydrogénants la solution arrive par le canal G, suit un chemin inverse à celui des flèches et sort par le canal E.
- Au milieu de chaque plateau se trouve enchâssée l’électrode M, constituée par une toile métallique ou une plaque perforée en cuivre, alumi-
- nium, cuivre doré ou plombé suivant les cas.
- Les électrodes des cadres positifs sont en communication avec le conducteur H et celle des cathodes en rapport avec le conducteur I. Ces conducteurs sont terminés par un anneau en cuivre; lorsque les cadres sont accolés, ces anneaux
- superposés forment un canal dans lequel on passe une barre de cuivre en rapport, avec un des pôles d’une dynamo.
- Sur chaque face droite des cadres on tend le diaphragme. Dans la fabrication de l’hydrosulfite, ce diaphragme poreux esten toile d’amiante; pour d’autres applications il peut être en papier parchemin, en parchemin , en toile. Ces diaphragmes sent maintenus par des fils tendus F, commedans les os-mogènes.
- Du reste, le montage de plateaux se fait comme dans ces appareils : on place alternativement un cadre positif et un cadre négatif.
- La figure 2, que nous empruntons à la Revue de chimie . industrielle, montre l’électrolyseu r monté.
- Les plateaux P sont serrés entre deux plaques VV, dont l’une est immobile ; l’autre peut avancer ou reculer à l’aide de la roue R.
- Le liquide à élec-trolyser positivement (oxydations) s’introduit par l’entonnoir C, correspondant au canal G-de la figure 1 ; le liquide à électrolyser négativement (réduction, hydrogénation) entre par l’entonnoir A, correspondant au canal G de la même figure.
- Fig. 1
- Fig. 2
- f) La Lumière Électrique, t. XXXVIII, p. 231.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Hn b (fig. 2) s’écoule le liquide positif en sortant du canal D de la figure i : en d sort le liquide négatif venant du canal E de la figure i.
- Chaque plateau porte un tube de verre pour laisser échapper les gaz formés dans I’électrolyse. On voit ces tubes à dégagement en b h.
- Dans les fabrications par oxydation on fait passer la liqueur dans les compartiments positifs, tandis qu’on fait circuler de l’eau acidulée dans les compartiments négatifs.
- Parmi ces fabrications, signalons celles qui sont essayées avec cet électrolyseur : fabrication du perchlorure de fer avec le perchlorure acide, du permanganate de potasse avec le manganate, du ferrocyanure avec leferricyanure, du bleu méthylène, du vert malachite, etc.
- Les réactions par hydrogénation ont lieu dans les compartiments négatifs. On peut ainsi fabriquer l’hydrosulfite de soude, désinfecter les alcools, etc.
- Nous avions déjà indiqué les conditions delà production de l’hydrosulfite de soude qui se fabrique avec l’électrolyseur Villon. Parmi les nouvelles applications de l’électrolyseur, nous signalerons aujourd’hui le blanchiment des tannins et la fabrication de l’extrait de campêche. Le blanchiment des tannins est effectué dans les compartiments négatifs.
- L’oxydation électrolytique du jus de campêche donne un produit doué d’un pouvoir colorant considérable, et cela en faisant circuler l’extrait de campêche à 50 Baumé dans les compartiments positifs de l’électrolyseur.
- ___________A. R.
- Accumulateurs Stevenson (1800).
- Les plaques des accumulateurs de M. J. S. Stevenson sont, depuis 1887, constituées par des pastilles de matière active autour desquelles on coule dans un moule spécial le cadre en plomb antimo-
- Fig. 1, 2 et 3. — Accumulateurs à pastilles. Détail
- nié. Les figures 1 à 3 représentent le moule récemment breveté par cet inventeur pour la fabrication des pastilles. Ce moule consiste tout simplement en deux plaques A et B, gauffrées en ab a2b2 de manière à découper la matière active com-priméexentre elles en pastilles reliées par des mailles ténues et faciles à détacher.
- Pour faire un gâteau de pastilles, on pose sur le plateau inférieur A une toile que l’on remplit de
- du moule à pastilles. Plan-coupe et coupe 2-2 et 4-4.
- la quantité nécessaire de matière active, tassée au rouleau dans cette toile. On recouvre ensuite cette matière d’une seconde toile, puis on donne la pression hydraulique, le plateau supérieur B étant guidé sur A par les repères as b3. La pression donnée, on enlève avec soin le gâteau entre les deux toiles, on le sèche et on le divise en pastilles. G. R.
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- i33
- Récepteur pour télégraphie sous-marine Delany (1890).
- Cet appareil a pour objet de remplacer les graphiques du syphon recorder de sir William Thomson par des signaux acoustiques ou des sounders, comme on les emploie fréquemment sur les lignes ordinaires.
- Cet appareil comprend un aimant permanent A, entre les pôles duquel oscille une bobine B entraînant une aiguille d’aluminium C, extrêmement légère, dont la pointe de platine se promène sur les faces en platine des contacts dd'.
- Au-dessous de l’aiguille C se trouve un électro-
- aimant E E, vis-à-vis d’un petit morceau de fer attaché à l’aiguille.
- Une pile locale S B a ses pôles reliés aux contacts dd' et son milieu à un vibrateur ou trem-bleur V, par le relai polarisé P R, qui contrôle le circuit local du sounder S.
- Le vibrateur V fait que l’aiguille C vibre sans cesse sous l’action de l’électro-aimant E E et de son élasticité, de manière à diminuer considérablement le frottement de sa pointe sur les contacts dd', dérivés comme d’habitude sur des condensateurs, pour éviter les étincelles.
- Quand il ne passe pas de courant du câble à la bobine E, l’aiguille C reste entre les deux contacts dd', et le relai polarisé maintient ouvert le circuit du sounder.
- Quand le transmetteur appuie sa clef, il envoie au récepteur un courant de polarité positive, qui fait tourner l’aiguille C à droite, par exemple, et
- fermer le circuit du relai polarisé puis celui du sounder par le contact d.
- Si le transmetteur veut marquer un point, il lâche aussitôt et vivement sa clef, ne faisant que la frapper, et envoie ainsi dans le câble un courant négatif de même courte durée que le courant positif précédent, dont l'effet est d'amener vivement l’aiguille C sur le contact d et de rompre le circuit du sounder, qui n’a pu ainsi émettre qu’un son très court, indiquant nettement le point frappé au transmetteur.
- Si le transmetteur appuie au contraire sa clef pour un trait, l’aiguille C ferme, comme en premier lieu, le circuit sur d, et le sounder émet un son prolongé pendant toute la durée du trait.
- Les oscillations de l’aiguille C sont amorties comme d’habitude par le frein à poids bb', et la
- position de la petite masse v permet de régler les vibrations du trembleur V. L’écrou D permet de varier à volonté l’écartement des contacts dd'.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Propagation de l’ondulation électrique hertzienne dans l’air, par MM. Edouard Sarasin et Lucien de la Rive (’).
- Nous avons eu l’honneur de présenter à l’Académie les premiers résultats que nous avons obtenus en répétant les belles expériences de M. Hertz sur les oscillations électriques rapides (2). Nous nous étions alors bornés au cas où l’ondulation électrique se transmet le long d’un fil conducteur : depuis nous avons répété une autre des expériences de M. Hertz, celle qui consiste à
- (’) Comptes rendus, t. CXI1, p. 65S.
- (.*) Comptes rendus, séance du 13 janvier 1890; Archives des Sciences pbys. et nat., 1890, t. XXVIII, p. 113.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- suivre la propagation de l’induction électrique à travers l’air en l’absence de tout conducteur métallique. L’excitateur primaire est placé en avant d’une grande paroi métallique plane et parallèlement à celle-ci. Les ondulations électriques qui en émanent se propagent à travers l’air, arrivent à la paroi métallique, faisant pour elles office de miroir, les ondes réfléchies formant alors, avec les ondes directes, un système d’ondes stationnaires, dont le premier nœud est au miroir.
- Pour étudier le système de concamérations qui s’établit en avant du miroir, on y promène le résonateur circulaire dans deux positions principales différentes :
- i° En le maintenant constamment parallèle au miroir et au primaire, c’est-à-dire dans le plan de l’onde;
- 2° En le déplaçant dans le plan mené normalement au miroir par l’axe du primaire, plan de vibration. Dans les deux cas, les résultats sont absolument concordants quant à la position des maxima et minima équidistants de force électromotrice. Outre ces deux procédés opératoires, M. Hertz en a employé un troisième qui consiste à faire interférer entre elles sur un même résonateur les ondes lui arrivant d’un même excitateur, soit directement à travers l’air, soit par un fil conducteur. De ces expériences, il conclut, par les grandes longueurs d’onde du miroir, que la vitesse de propagation à travers l’air en l’absence de tout fil conducteur est presque le double de celle que l’on observe le long d’un fil, que ces deux vitesses sont l’une par rapport à l’autre environ
- well, qui voudrait que ces deux vitesses fussent égales.
- Vu son importance au point de vue théorique, nous nous sommes particulièrement appliqués à la vérification de ce point spécial. Ayant reconnu, par nos expériences antérieures le long des fils, la constance de la période ondulatoire d’un résonateur circulaire donné quel que soit l’excitateur primaire par l’action duquel il est mis enjeu, un même excitateur permettant au contraire l’observation d’autant de longueurs d’onde qu’on dispose de cercles de grandeurs différentes, nous nous sommes attachés à comparer la longueur d’onde donnée par un même résonateur circulaire le long des fils avec celle qu’il donne dans l’airen l’absence de fils.
- Comme surface réfléchissante, nous nous sommes servis d’un grand rideau de feuille de plomb de 2,80 m. de hauteur sur 3 mètres de largeur, maintenu plan et vertical par son propre poids. Les excitateurs primaires et la grande bobine d’induction de Ruhmkorfif étaient les mêmes que ceux que nous avons employés dans nos précédentes recherches. L’excitateur était placé en avant du miroir avec son axe horizontal et son interruption sur la normale au centre de la paroi métallique. Sa distance à celle-ci a varié entre 4 mètres et 10 mètres. Le résonateur circulaire était fixé sur un chariot glissant le long d’un grand banc d’optique en bois déjà décrit.
- Nous avons beaucoup varié les conditions de l’expérience et répété les observations un grand nombre de fois.
- Nous résumons, dans le tableau qui suit, les résultats que nous avons obtenus avec dix cercles
- nme 7 : 4, contrairement à la théorie de Max- différents (J) :
- I'" O”,75 o”j5° °",35 o"',35 °V5 0"',25 0m,20 0n’,20 om,io
- Diamètre du cercle D gros fil icm d. gros fil gros fil gros fil fil fin 2n,m d. gros fil fil fin gros fil fil fin gros fil
- 1" ventre... 2,11 i,6o I , I 1 0,76 0,75 0,46 o,54 o,39 0,42 0,21
- i" nœud... 4,14 3,01 » ',49 ',5' 0,94 ','7 0,80 o,93 0,42
- 2- ventre ... » )> 2,30 2,37 1,63. 1,89 1,24 ',55 0,59
- 2’ nœud.... . » 1>. » 3,04 3,10 2,'5 2,40 1,69 2,05 0,79
- y ventre ... . » )> » » » 2,7' 2,94 » 2,47 0,96
- y nœud.... » )) » » » 3,'4? )) » )) »
- 1/4 X air.... 2,03 1,41 1,11 0,76 0,80 » o,6ô o,43 0,ÇI 0,19
- 1/4 X fil .... 1,92 1,48 O o,73 )) )) 0,56 )) o,45 ))
- 2 D .s 2,00 1,50 1,00 0,70 0,70 » 0,50 0,40 0,50 0,20
- (') La sensibilité de la vis micrométrique est un élément très important pour ce genre de recherches, surtout avec les petits cercles, qui ne donnent que des étincelles très faibles. En dernier lieu, nous avons employé une vis donnant le 1/400 de millimètre.
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- Nous donnons, dans ce tableau, les moyennes des mesures obtenues avec chaque cercle et, pour abréger, nous n’avons pas séparé les unes des autres celles exécutées avec des excitateurs primaires de dimensions differentes, ces mesures ne présentant pas entre elles de différence systématique. Dans ces dernières expériences dans l’air, comme dans nos recherches antérieures le long des fils, nous avons, en effet, constaté qu’un résonateur circulaire donne toujours la même longueur d’onde, quand même on fait varier les dimensions du primaire entre certaines limites (*). Ainsi donc, ici encore on observe ce que nous avons appelé la résonance multiple.
- Dans le cas des grandes longueurs d’onde, cercles de i mètre et de 0,75 m., qui portent très vite fort loin du miroir en rapprochant autant de l’action directe du primaire, on ne peut guère constater d’une manière un peu précise qu’un ventre et un nœud, outre le nœud qui se trouve au miroir même. Avec les plus petits cercles, pour lesquels les dimensions du miroir sont aussi plus favorables, on peut facilement déterminer trois ventres et trois nœuds, y compris celui du miroir. L’équidistance des ventres et des nœuds est, on le voit, assez satisfaisante (2).
- Le résultat le plus important de notre travail ressort de la comparaison des chiffres des trois dernières lignes du tableau, qui montrent que la longueur d’onde obtenue, pour chaque cercle, dans le cas de la propagation à travers l’air, est très sensiblement égale à celle que ce même cercle donne le long des fils, le quart de l’une et de l’autre étant lui-même à très peu près égal au double du diamètre du cercle correspondant. D’où il suit que la vitesse de propagation des ondulations électriques hertziennes à travers l’air est très
- 0) L’intensité de l’étincelle du résonateur étant plus faible dans cette expérience que dans celle des fils et diminuant, en outre, beaucoup plus rapidement à mesure qu’on s’éloigne du primaire, l’observation est en tout moins nette qu’avec les fils. Pour opérer dans de bonnes conditions, il importe donc de donner au primaire des dimensions à peu près appropriées au diamètre du résonateur. Les limites entre lesquelles on peut observer convenablement ici la résonance multiple sont moins étendues que dans le cas des fils, mais varient facilement du simple au double ou même plus.
- (a) M. Hertz place le premier nœud à une certaine distance en arrière du miroir; cette perturbation à l’extrémité ne paraît pas ressortir de nos expériences. Comme on le voit, par le tableau, le premier quart de longueur d’onde ne présente pas une différence systématique sensible avec les autres.
- sensiblement la même que celle avec laquelle elles se transmettent le long d’un fil conducteur (').
- Sur un actinomètrei électrochimique, par M. H. Rigollot (2).
- Dès 1839, M. E. Becquerel signalait l'action d’un faisceau solaire sur les lames métalliques plongées dans diverses solutions et, concentrant ses recherches sur les composés haloïdes d’argent, créait son actinomètre électrochimique au sous-chlorure d’argent.
- Cette découverte a donné lieu à de nombreux travaux dus à Grove, Hankel, Egoroff, Pellat, Gri-vaux.
- Nous avons reconnu, M. Gouy et moi, qu’une lame de cuivre oxydée et plongée dans une dissolution de chlorure, de bromure ou d’iodure métallique devient très sensible aux rayons lumineux, même de faible intensité, et peut être employée comme actinomètre.
- Pour construire cet appareil, on fait usage de deux lames oxydées, l’une exposée aux radiations lumineuses, l’autre protégée de l’action de la lumière soit en l’entourant de parchemin ou de papier, soit en la plaçant immédiatement derrière la première lame à un millimètre de distance environ.
- Les lames oxydées se préparent en chauffant sur un bec Bunsen les lames de cuivre bien nettoyées au papier d’émeri, jusqu’à ce que les irisations qui se produisent d’abord soient remplacées par une teinte uniforme : on a ainsi une couche très adhérente d’un brun rougeâtre; en poussant plus loin l’oxydation, la couche npircit et la sensibilité diminue peu à peu, et, de plus, cette couche d’oxyde s’enlève facilement par écailles. On recouvre d’une substance isolante(paraffine, gomme-laque, etc.)la face non éclairée de la lame exposée à la lumière. Cette dernière forme le pôle positif de l’élément.
- (l) Nous avions déjà donné cet énoncé dans une communication préliminaire faite sur ce sujet à la Société de Physique et d’Histoire naturelle de Genève, dans sa séance du 1" mai 1890 {Archives des Sciences phys. et nat., t. XX111, p. 557); mais nous avons complètement repris depuis lors ces recherches en variant de quantité de manières les conditions de l’expérience, et c’est ce dernier travail que nous résumons ici. De son côté M. Lecher, de Vienne, a trouvé, par une méthode toute nouvelle, que la vitesse de l’ondulation électrique le long d’un fil est égale à celle de la lumière.
- Annales ' de chimie et de physique, 6' série, t. XXII ; avril 1891.
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- l3b
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- L’effet produit par la lumière est instantané et disparaît quand on supprime l’éclairement.
- A circuit ouvert, la lumière diffuse du jour produit une force électromotrice de plusieurs millièmes de volt, les rayons solaires un peu moins d’un dixième.
- La force électromotrice est un peu plus grande quand l’élément est fermé sur un circuit de quelques centaines d’ohms.
- Les expériences se font très bien avec le galvanomètre Deprez-d’Arsonval ; avec le galvanono-tre Thomson, la sensibilité est telle que l’on peut mettre en évidence l’effet produit par une bougie éloignée de plusieurs mètres.
- Dans les expériences relatées plus loin, le liquide employé est de l’eau Contenant un millième de chlorure, bromure ou iodure de sodium.
- Les lames ont 15 cm. de long sur 1 cm. de large et plongent dans le liquide contenu dans un tube à essais. On mastique avec soin l’ouverture du tube pour éviter l’évaporation : on assure ainsi une grande durée à l’appareil.
- En étudiant la force électromotrice développée par la lumière d’une lampe photométrique, brûlant 42 grammes d’huile à l’heure, on constate que la sensibilité d’un élément ainsi construit, et maintenu fermé dans l’obscurité sur une résistance de 200 ohms environ, décroît assez rapidement au début, puis devient sensiblement constante.
- Une étude sommaire, faite au moyen de verres colorés, sur l’influence des diverses radiations lumineuses, dans le développement de la force électromotrice, montre que, pour un actinomètre donné, monté avec une certaine dissolution, la force électromotrice varie avec la couleur.
- J’ai été ainsi amené à étudier la force électromotrice dans les différentes radiations lumineuses. Le spectre était obtenu au moyen d’un réseau métallique concave de Rowland de 3 pieds de longueur focale; on employait un galvanomètre de Thomson de 12000 ohms de résistance ; on lisait sur une échelle transparente l'arc d’impulsion obtenu en laissant tomber sur l’actinomètre les différentes régions du spectre.
- Le tübe était porté sur un chariot se mouvant au moyen d’une roue à pignon le long d’une crémaillère horizontale divisée. On pouvait ainsi lui faire occuper différentes parties du spectre correspondant à des longueurs d’ondes déterminées.
- On utilisait le premier spectre du réseaq qui se projetait, à la distance à laquelle se trouvait l’appareil, sur une longueur de 40 cm. environ et sur 8 cm. de hauteur.
- Les courbes suivantes (fig. 1), obtenues en portant en abscisses les longueurs d’ondes et en ordonnées les divisions lues sur l’échelle du galvanomètre, se rapportent aux chlorure, bromure et iodure de sodium.
- Eau et chlorure de sodium (1). — La sensibilité de l’actinomètre croît lentement, d’une manière à peu près régulière depuis les rayons rouges (X = 0[x, 700), passe par un maximum pour les rayons verts bleus (X = 0^,500), puis diminue ra-
- Fig. 1
- pidement pour les radiations violettes(X=0^,400), l’appareil étant insensible aux longueurs d’ondes plus petites.
- Eau et bromure de sodium. — La sensibilité par rapport aux différents rayons lumineux est à peu près la même que dans le cas précédent et un maximum très net existe pour les rayons de longueur d’onde o^, 483.
- Eau et iodure de sodium. — En employant l'io-dure de sodium, l’actinomètre est beaucoup plus affecté par les rayons de faible réfrangibilité qu’en employant les dissolutions précédentes ; il est déjà très sensible pour les rayons jaunes et sa sensibilité se maintient jusqu’aux rayons de longueur d’onde 0^,480, puis décroît rapidement.
- Si, pour chaque dissolution, après avoir parcouru le spectre du rouge au violet, on expose à
- (*) Cf. E. Becquerel, La Lumière, t. II, p. 128.
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- nouveau le système de lames dans toutes les parties du spectre, mais en revenant du violet au rouge, les courbes conservent la même forme et l’accroissement de sensibilité pour les rayons rouges, signalé par M. E Becquerel (*) pour les lames iodurées, quand ces lames ont été préalablement exposées aux rayons plus réfrangibles, ne semble pas avoir lieu dans les expériences précédentes.
- Lumière diffuse du jour. — Un actinomètre identique au précédent a servi à étudier la lumière diffusée par la partie nord du ciel aux différentes heures du jour.
- Le tube, placé dans une caisse de bois noirci dont l’une des faces est munie d’une ouverture fermée par un volet, était orienté perpendiculairement à Taxe du monde.
- L’élément était fermé sur un galvanomètre De* prez-d’Arsonval de 170 ohms de résistance, les lectures faites sur une échelle transparente ; chaque division de l’échelle correspond à 25 x 10-9 ampères. On ouvrait le volet et notait la déviation maxima; l’expérience était répétée de demi-heure en demi-heure. On s'assure alors que la sensibilité de l’appareil est restée constante pendant toute la journée en constatant la déviation que l’on obtient avec la lampe photométrique avant de commencer les expériences et une fois celles-ci terminées.
- La courbe ci-contre (fig. 2) a été obtenue le 17 septembre 1889, sur la terrasse du laboratoire de physique de la Faculté des Sciences de Lyon, par un ciel très pur ; le maximum d’éclairement a eu lieu à peu près à midi et demi et la courbe est sensiblement symétrique par # rapport à ce maximum pour les différentes heures du jour. On pourrait très facilement inscrire photographiquement les indications données par cet appareil en employant la méthode suivie dans les observations 1 météorologiques.
- Influence de l'intensité lumineuse sur l’intensité du courant. — On a recherché si, comme l’indique Egoroff pour les plaques iodurées, l’intensité du courant est inversement proportionnelle au carré de la distance de la source lumineuse à l’appareil.
- L’expérience a été faite avec la lumière Drum-
- v1) E. Becquerel, La Lumière, X. II, p. 138.
- mond. La pression des gaz étant maintenue constante pendant la durée de l’expérience, on admettait que l’intensité lumineuse ne variait pas d’une manière sensible pendant les essais ; le chalumeau, mobile sur un chariot le long d’une règle divisée, était éloigné à distances connues de l’appareil. Etant donné l’éloignement de la source lumineuse, on pouvait la considérer comme un point éclairant et appliquer la loi du carré de la distance pour estimer l’intensité lumineuse sur les lames dont la même surface était toujours exposée aux radiations.
- Une série d'expériences est résumée dans le tableau suivant.
- Dans la première colonne se trouvent les distances de la source lumineuse à l’appareil ; la troisième donne l’arc d’impulsion lu sur l’échelle transparente du galvanomètre; on a admis la proportionnalité de l’intensité du courant aux arcs d’impulsion.
- d d2 a ad*
- m. m. la. m.
- 0,20 1 284 284
- 0,25 1,56 [74 272
- 0,30 2,25 122 273
- 0,35 3,06 90 275
- 0,40 4 75 300
- 0,45 5,o6 58 293
- 0,50 6,25 48 300
- 0,60 9 32 288
- 0,70 12,25 25 306
- 0,80 16 '9 304
- Le produit ad? étant sensiblement constant, on peut admettre que, dans les circonstances de l’expérience, l’intensité du courant est proportionnelle à l’intensité lumineuse, mais seulement dans les circonstances de l’expérience, c’est-à- lire en lumière faible; car, si au moyen d’un héliostat on envoie la lumière solaire sur l’appareil en interposant sur le trajet deux niçois montés sur des cercles gradués, afin de pouvoir mesurer l’angle de leurs sections principales, et que l’on fasse varier cet angle de o° à 90°, l’éclairement de la lame variant de 1 à o, la loi ne se vérifie plus, et l’intensité lumineuse croît plus vite que l’intensité du courant.
- En résumé, cet actinomètre diffère, des actino-mètres à composés d’argent en ce que sa sensibilité maxima correspond aux rayons les plus lumineux pour l’œil, tandis que les précédents sont surtout sensibles pour les rayons les plus réfran-
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- LA LL AH £ RH ÉLECTRIQUE
- 13S
- gibles du spectre et, en faible lumière, ses indications fêtant proportionnelles' àj;J’éclairement, il
- Fig. s
- peut rendre quelques services dans certains cas, tels que l’étude de la luminosité du ciel en lumière diffusée.
- Sur l’aimantation transversale des conducteurs magnétiques, par M. Paul Janet.
- Dans un travail antérieur (J), publié dans les Comptes rendus de l’Académie des Sciences (t. CX, p. 336 et 453) et dans le Journal de Physique, l’auteur a envisagé le côté théorique général de la question; dans le travail actuel il se propose d’y
- joindre la confirmation de l’expérience dans certains c^s particuliers.
- La substitution dans un circuit électrique rectiligne d’une longueur l d’un fil (de rayon R) en
- (’) La Lumière Electrique, t. XXXII, p. 38 et 379, et Journal de physique, a” série, t. IX, p. 497.
- métal magnétique ayant un coefficient d’aimantation K à une même longueur de fil de métal non magnétique donne lieu à une augmentation T' —T d’énergie électrocinétique, qui s'exprime, en fonction des valeurs H' et H correspondantes du potentiel vecteur et de la densité w du courant, par
- T'—T = '~fff n’(H'—W)dxdyd{=X-^ l ff w (H' — Hj dx dy.
- Par la définition du potentiel recteur, on trouve
- U/ LJ _ 4-a h I <RS/S>.
- H — H------- pT’ >
- et par suite
- T' — T = ic h 1 I2.
- D’autre part l’accroissement du coefficient de
- Fig. 2
- self-induction est lié à celui de l’énergie électrocinétique par l’équation
- d’où
- ^ (1/ — L) I2 = T' — T = it k 1 12, L' — L = 2 « h 1.
- Cette formule, due à Kirchhoff et indiquée par Maxwell t1), a servi déjà de point de départ à plusieurs études. M. P. Janet s’est proposé de mettre en évidence l’aimantation transversale du fil par une expérience simple :
- Un cylindre d’acier d’environ 30 centimètres de longueur et 1,5 cm. de diamètre est séparé en deux parties par un plan diamétral, et les parties planes sont rodées avec soin de manière à pouvoir s’appliquer l’une contre l’autre. Si dans ce cylindre on fait passer pendant quelques secondes un
- (!) Maxwell, Traité d'électricité, t. Il, p. 357.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 139
- courant suffisamment intense, il acquiert une aimantation transversale permanente qu’il est facile de mettre en évidence en séparant, après la rupture du courant, les deux parties du cylindre. Alors chaque filet solénoïdal élémentaire est brisé et il se forme sur chaque plan diamétral deux lignes polaires parallèles à l’axe du cylindre. Ces
- Fig. 3
- lignes peuvent être révélées de la manière ordinaire à l’aide d’un spectre magnétique. La figure i est la reproduction directe de la photographie de ce spectre (*). On vérifie d’abord sans peine qu’une aiguille aimantée, approchée de l’un de ces aimants, se met en croix avec lui dans le sens prévu par la théorie, et que, si on la suspend à un faisceau de fils sans torsion, elle se dirige de l’est à l’ouest.
- L’auteur aborde ensuite le cas plus complexe du cylindre elliptique aimanté transversalement. La théorie indique qu’il ne doit plus être, comme le cylindre circulaire, sans action extérieure; il doit être partagé en quatre quadrants alternativement positifs et négatifs, et que l’observateur d’Ampère,
- n- F’
- Fig. 4
- placé dans l’axe du cylindre et regardant le grand axe de l’ellipse, voit à gauche et en face les parties australes.
- Le cylindre employé était en acier; il avait en-
- (') M. Decharme a observé récemment des particularités curieuses et peu expliquées dans la formation de ces spectres. — La Lumière Electrique.
- viron 50 centimètres de longueur, le grand axe de l’ellipse était de 0,9 cm., le petit de 0,6 cm. Il avait été obtenu par l’étirage d’une tige circulaire à travers une filière elliptique.
- Dans ce cylindre on fait passer un courant d’environ 200 ampères fourni par une batterie de douze accumulateurs Julien réunis en quantité. On reconnaît aisément que, après le passage du courant, le cylindre présente une aimantation transversale sensible; on peut former un spectre magnétique (fig. 2) sans avoir recours à un artifice; il y a donc, conformément à la théorie, une densité superficielle apparente.
- Pour reconnaître le signe des lignes polaires, il suffit, après avoir placé la lige dans le méridien magnétique, d’en approcher une petite aiguille aimantée. On trouve alors que cette aiguille tend
- à se mettre en croix avec la tige. Le sens de la déviation est indiqué par la figure 3, dans laquelle la (lèche indique le sens du courant primitif; on reconnaît aisément que cette déviation change de signe suivant qu’on présente' l’aiguille au-dessus du grand ou du petit axe. Tous ces résultats sont de tout point conformes à la théorie. On doit remarquer que rien ne permettait de les prévoir à priori, car les lignes d’aimantation auraient pu aussi bien être des ellipses plus allongées que la section du cylindre, ce qui eût renversé tous les résultats.
- Reste maintenant à soumettre la théorie à des vérifications numériques. H. Janet y procède comme suit par l’application de P aimantation transversale d'un tube cylindrique à l’étude du coefficient d'aimantation du fer. __
- Nous considérons, dit-il, le coefficient d’aimantation comme variable avec la force magnétique, et nous établirons nos formules dans cette hypothèse. Nous emploierons toujours des forces ma-
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- gnétiques assez faibles pour pouvoir négliger l’aimantation résiduelle; la méthode employée étant une méthode d’induction mutuelle, nous opérons toujours par une série de renversements de l’aimantation opérés avec une force magnétique graduellement croissante.
- La méthode consiste essentiellement (J) à mesurer à l’aide d’une décharge induite le tlux d’induction transversale qui traverse un demi-plan diamétral d’un tube cylindrique en fer.
- Dans l’axe d’un tube, de longueur/, de rayons R et R', passe un fil isolé qui se ferme à l’extérieur sur un galvanomètre balistique. Lorsqu’on établit un courant d’intensité I dans le tube, la quantité d'électricité mise en mouvement dans le circuit induit est proportionnelle au flux d’induction qui le traverse. Calculons ce flux.
- La force magnétique en un point du tube situé à la. distance x de l’axe est
- /= 1
- formule dans laquelle
- déterminer. L’équation précédente permet d’y parvenir.
- Supposonsen effet [/. développé en série suivant les puissances croissantes de f,
- v—y] a« /„ •
- Toute la question revient à déterminer les coefficients A„. L’équation (i) devient, tout calcul fait,
- " Va,, b„ ,, in -i i = SQi a,
- Jmmâ / 0
- n = n
- En posant
- l i w'\" + 1 j I mx + — j dx.
- Tous les B„ + i sont donc des quantités connues. L’expérience, répétée pour une série croissante d'intensités, donne a en fonction de 1 :
- R'2
- R* — R'2’
- R1 — R'2
- Le flux total à travers un demi-plan diamétral est donc
- Jri rk ,n
- ! (j. f dx dl1 = 1 I ix,
- O c/r' J R'
- f dx.
- Soit Q laquahtité d’électricité induite,/ la résistance du circuit induit : on a
- /Q
- i. f dx.
- Soit 0 l’impulsion produite dans le galvanomètre par une quantité d’électricité connue Q,; si la quantité Q produit une impulsion a, on a
- d’où
- j:
- Q =
- ^ u ’
- (x, f dx a.
- (I)
- jj. est une fonction inconnue de / qu’il s’agit de
- (*) Comptes rendus, t. CVI, p. 200.
- a = VC< I”.
- D’où
- y a„ b 11+11»+1 = y c„ p.
- x-t n 1 a ^ ”
- D’où, en identifiant
- A„ =
- P Qi Ci. 1 /ü B n
- + i
- (2)
- Tous les coefficients A„ sont ainsi connus.
- Les expériences ont porté sur trois tubes en fer de Suède, dont les extrémités étaient munies de prolongements en laiton (fig. 4) d’environ dix centimètres de longueur, pou rassurer une distribution régulière du courant et de la force magnétique.
- La figure 5 montre la disposition adoptée pour faire pénétrer le courant inducteur dans le tube de fer aussi symétriquement que possible. B Best un gros tube de verre rempli de mercure, A A la surface terminale du prolongement en laiton dont nous venons de parler. Le courant inducteur arrive en H H'. Le fil induit est 11'.
- La mesure de l’intensité du courant inducteur a été faite à la boussole des tangentes et parl’élec-
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- Ï4i
- trolyse du sulfate de cuivre par la méthode de Gauss ; la boussole des tangentes a aussi servi à déterminer la valeur de la composante horizontale H du magnétisme terrestre qui intervient dans le tarage du galvanomètre balistique servant à mesurer les décharges induites. Ce dernier appareil était un galvanomètre Thomson à gros fil
- (6,15 ohms environ), dont les impulsions étaient très exactement proportionnelles aux décharges, malgré son fort amortissement.
- Le tableau suivant résume les conditions des tubes et les résultats des expériences. 5* er K sont la perméabilité et la susceptibilité des échantillons.
- l R R'
- Tube n" 1 53> I , 0,415 Non recuit. (j. = 80,15+ 4 S,9/ K = 6,3 + 3,9 f
- Tube n" 2 343 o,75 o,33 Recuit. U = 186,4 +277, /+1240/* (1 = 171,2 + 66,2 / =, 163,4 + 37,6/
- Tube n* 3 288 0,40 0,17
- La force maxima (correspondant à la périphérie du cylindre) employée dans les expériences a été de 0,425 ; la force minima de 0,080.
- Le résultat s’accorde avec la conclusion récente de lord Rayleigh, que le coefficient d’aimantation du fer tend vers une limite fixée lorsque la force magnétisante tend vers zéro.
- Les mêmes mesures, reprises par la méthode classique de l’aimantation longitudinale, ont donné des résultats sensiblement concordants. Nous pouvons, dit l’auteur, faire deux remarques sur ces nombres.
- i° Nous vérifions le fait bien connu de l’augmentation très grande de la perméabilité par le recuit : elle varie de plus du double pour le tube n° 1.
- 20 La valeur limite de la perméabilité pour des forces infiniment faibles varie peu pour les différents tubes recuits (163,4 à 186.4); cependant elle augmente d’une manière manifeste lorsque le diamètre du tube augmente. L’augmentation du coefficient de variation dans les mêmes conditions est au contraire extrêmement rapide. La cause de ce fait peut être attribuée à des différences de recuit; en effet, le recuit doit être d’autant plus parfait que le tube est plus gros, c’est-à-dire se refroidit plus lentement. Si nous adoptons cette manière de voir, nous conclurons des nombres précédents que de petites différences de recuit ont peu d’infiuence sur la valeur limite du coefficient de perméabilité, et ont, au contraire,
- une très grande influence sur le coefficient de variation de cette perméabilité pour de faibles forces magnétiques.
- VARIÉTÉS
- L’ÉLECTRICITÉ
- CONSIDÉRÉE COMME RIVALE DE LA VAPEUR
- PAR M. LOUIS BELL (')
- Pour produire de l’énergie mécanique, on dispose principalement de machines à vapeur ou de forces hydrauliques; il existe en outre d’autres sources d’énergie : des moteurs à gaz ou à pétrole, des machines à air chaud, des moulins à vent; mais ces appareils ne conviennent que pour de petites forces. Aucun d’eux ne peut en effet rivaliser avec la machine à vapeur ou la force hydraulique lorsqu’il s'agit d’opérer en grand.
- Souvenons-nous donc que c’est à l’aide de la vapeur ou par des chutes d’eau qu’il faut produire l'énergie, soit qu’on l’emploie directement, soit qu’on la transforme en énergie électrique.
- Discutons maintenant dans quelles conditions cette transformation présentera des avantages.
- Pour que la lutte entre la machine à vapeur et le moteur électrique soit possible, il faut que le prix de revient du cheval-vapeur à l’endroit où il
- O Voir La Lumière Electrique du 11 avril 1891, p. 92.
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- doit être employé soit de 20 0/0 plus cher qu’à l’endroit où il est produit et transformé en énergie électrique pour être envoyé ensuite au lieu de consommation.
- Je ne considérerai que la vapeur ou la force hydraulique pour actionner les dynamos productrices de l’électricité, car il n’existe pratiquement aucun autre moyen d'obtenir une grande quantité d’électricité.
- On espère bien que ce jour viendra, mais jusqu’à présent ce moyen est inconnu ; on entend souvent parler de l’électricité fournie à l’aide de la chaleur ou par l’énergie chimique, mais on a montré maintes et maintes fois que toutes ces méthodes, bien que pouvant convenir dans certains cas particuliers, sont infiniment plus dispendieuses que la manière ordinaire.
- Nous pouvons nous poser la question : Dans quelles conditions l’usage du moteur électrique présente-t-il des avantages ?
- Pour y répondre, il faut envisager trois conditions où l’emploi des moteurs électriques est économique: i° lorsque l’énergie doit être employée en petites fractions; on obtient alors l’avantage que la production de l’énergie en grand est meilleur marché que la production en détail ; 20 lorsqu’il s’agit de grandes quantités d’énergie, mais que, par suite de circonstances locales l’énergie peut être obtenue à bien meilleur compte à une certaine distance de l’endroit où il la faut dépenser ; 30 lorsque pour une cause quelconque il est difficile ou impraticable de produire l’énergie là où elle est nécessaire.
- C’est le premier cas qui se présente le plus souvent.Si l’on prend mille exemples de dépense d’énergie, on trouve neuf cents cas où la force dépensée est faible, moindre qu’un cheval-vapeur. 11 faut très peu d’énergie pour actionner un tour; pour actionner une presse à imprimer, il suffit d’un cheval ou deux, et il n’en faut pas davantage pour actionner un malaxeur dans une boulangerie ; avec un demi-cheval, on peut faire tourner une douzaine de machines à coudre, et ainsi de suite.
- 11 est impossible de produire ces petites forces d’une manière économique, car la machine à vapeur est alors un très mauvais appareil.
- 11 est très difficile d’obtenir une machine bien proportionnée de moins de dix chevaux et qui puisse soutenir la comparaison avec des machines plus grandes.
- Pour les moteurs électriques, le cas est tout à fait différent ; on peut obtenir un moteur d’un huitième de cheval* aussi bien construit qu’un moteur d’une puissance 100 fois plus considérable, et le rendement sera presque le même.
- Les petites machines à vapeur, au contraire, ont un rendement très faible, car toutes les sources de perte augmentent considérablement lorsque les dimensions de la machine diminuent.
- Lorsqu’il s’agit de forces de cinq cents à mille chevaux, on peut obtenir le cheval avec une dépense de charbon d’environ 700 grammes par heure. Avec des machines plus petites, de cinq chevaux ou moins, il faut, pour obtenir la même énergie, dépenser de 3 à 4 1/2 kilog. de charbon. On voit donc immédiatement que la même dépense de combustible peut produire cinq ou six fois plus d’énergie lorsqu’on l’emploie dans de grandes machines ; puis, comme il faut beaucoup moins de personnel pour faire marcher unegrande machine que plusieurs petites pouvant accomplir le même travail, il s’ensuit un autre avantage en faveurdesgrandes machines.
- Toute l’énergie engendrée par une machine à vapeur actionnant une dynamo ne se retrouve pas dans le courant électrique produit. Le frottement de la machine à pleine charge absorbe fréquemment jusqu’à 10 pour cent de l’énergie produite, et si la machine marche à moitié charge, cette perte atteint souvent jusqu’à 20 pour cent, car : les pertes dues au frottement sont indépendantes du travail produit.
- 11 y a d’autres pertes provenant de réchauffement des fils ou dues aux courants parasites qui se développent dans les masses métalliques, près des fils utiles, et d’autres encore dues à réchauffement des noyaux des armatures.
- L’ensemble de ces pertes peut atteindre 10. pour cent de la puissance totale de la dynamo: et toutes ces pertes, excepté celles dues à réchauffement, restent à peu près les mêmes, quel que soit le courant produit.
- Par conséquent, si la dynamo ne travaille qu’à moitié charge, ces pertes deviennent importantes. On peut toutefois obtenir sous forme d’énergie électrique de la dynamo les quatre cinquièmes de l’énergie engendrée par la machine à vapeur. En, travaillant sur une grande échelle, on peut produire l’énergie électrique très économiquement, et il n’est pas difficile d’établir le prix du cheval-
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- iCÜRNAL UNIVERSEL UÉLE C TRICITÊ
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- heure en connaissant le prix du charbon, le salaire du personnel et le prix de l’établissement de l’usine.
- Avec une capacité totale de mille chevaux dont on n’utilise d’une manière régulière pas moins des neuf dixiémes, et en travaillant douze heures par jour, le prix de l’énergie électrique utilisable dans les conducteurs est presque exactement de 5 centimes par cheval-heure (et ceci comprend tout : combustible, personnel, intérêt du capital, dépréciation des machines et des dynamos, l’huiie et l’eau). Dans une installation de cent chevaux travaillant exactement dans les mêmes conditions, ce prix serait d’un peu plus de 15 centimes.
- On voit donc de suite l’avantage de travailler sur une grande échelle, et il est évident que même s’il y avait des pertes sérieuses provenant de la distribution par des moteurs électriques, on obtiendrait cependant un avantage considérable. Les pertes seraient relativement plus grandes et le coût de l’énergie plus considérable si dans la station de mille chevaux que nous considérons on n’utilisait qu’une fraction de la capacité totale. Si on n’employait par exemple, en moyenne, que le quart de ces mille chevaux, le prix de l'énergie serait environ le double de celui que nous venons d’indiquer.
- II est facile de voir que dans ces circonstances l’énergie électrique revient à meilleur marché que par des petites machines à vapeur établies aux endroits où l’énergie doit être consommée, et cela même si la compagnie qui fournit l’électricité réalise de beaux bénéfices.
- La pratique de tous les jours nous montre que le prix moyen demandé actuellement par les compagnies pour un cheval est de 30 francs par mois, c’est-à-dire un peu moins de 1 fr. 25 par jour.
- Ainsi,en remplaçant des petites machines à vapeur par un moteur électrique, on gagne sous tous les rapports; le prix que je viens d’indiquer correspondrait pour un moteur de cinq chevaux au salaire payé à l’homme chargé de surveiller la machine et de maintenir le feu sous la chaudière.
- Le moteur ne nécessite que très peu de soins, prend très peu de place, est facile à contrôler, est très propre, et ne produit ni poussière, ni fumée, ni vapeur, et il faut se rappeler en outre que lorsqu’il s'agit de chaudière et de feu, on court toujours certains risques. Lorsque l’énergie nécessaire
- est encore plus faible, un quart ou un demi-cheval, les avantages du moteur deviennent de plus en plus appréciables. Personne n’aurait l’idée d’éta-biir une machine à vapeur d’un demi-cheval ; pour ces petites forces on établirait un moteur à gaz ou à eau, mais ces moteurs ne peuvent rivaliser avec le moteur électrique que dans des conditions toutes spéciales. J’espère donc avoir bien démontré que lorsqu’il s’agit de petites forces le moteur électrique peut être considéré comme pouvant rivaliser avec succès avec la vapeur, parce qu’il est possible de produire économiquement l’énergie en grand et que l’on peut la distribuer électriquement sans grandes pertes. De plus, le moteur électrique est plus propre et plus simple que n’importe quelle autre machine à gaz ou à air chaud employée jusqu’ici.
- Considérons un peu le second cas, où il s’agit d’une quantité considérable d’énergie et où on pourrait très bien se servir d’une machine à vapeur, mais où son fonctionnement coûterait cher. Ces conditions existent dans beaucoup d’endroits où il n’est pas commode, où il est onéreux, de se procurer du charbon. A quelques kilomètres plus loin on pourrait trouver une mine ou dépôt de charbon, ou encore une force hydraulique; dans beaucoup de cas on gagnerait ainsi à transporter électriquement l’énergie. Même en supposant une perte de 50 0/0, ce qui est beaucoup, on gagnerait très souvent. L’auteur cite un exemple pris dans la région des mines de Colorado où il faut de l’énergie pour actionner diverses machines et où le charbon revient à un prix excessif; à une distance d’une dizaine de kilomètres, on trouve une force hydraulique avec une chute de 100 mètres; cette chute est actuellement employée pour actionner des dynamos qui distribuent l’énergie dans les. mines, dont plusieurs sont situées à des distances de près de vingt kilomètres.
- II n’est pas difficile d’établir chaque fois qu’il s’agit d'employer de la force motrice combien cette énergie coûterait; une estimation du prix de l’énergie obtenue électriquement d’une station située à une certaine distance montrerait si ce transport offre des avantages. Dans certaines conditions il y aurait naturellement des pertes, mais dans beaucoup d’autres des gains considérables. Nous avions donc parfaitement raison de dire que le moteur électrique peut être meilleur marché que la vapeur, même s’il s’agit d’une force considérable.
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- Finalement nous arrivons au troisième cas que nous avons considéré, celui où il s’agit de conditions où il est difficile d’obtenir de l’énergie autrement que par les moteurs électriques.
- Imaginons, par exemple, qu'il s’agisse d’actionner des machines employées dans des mines profondes. Avec des machines à vapeur les difïicullés de ventilation et les dangers d’incendie ne permettraient pas leur emploi, mais il est facile de faire courir des fils et d’actionner des mote.urs à un grand nombre de points différents situés à des distances variables de la station centrale; on constate en effet que des machines électriques pour l’extraction du charbon deviennent d’un usage de plus en plus fréquent et tendent à remplacer la distribution par l’air comprimé. 11 y a en outre beaucoup de cas où l’emploi d’une machine exigeant de la chaleur ne convient pas ou créerait des difficultés avec les compagnies d’assurances; un moteur électrique enfermé dans une boîte peut être employé presque partout, dans toutes les circonstances, avec une sûreté parfaite. Un autre avantage provient de la facilité des moteurs électriques pour actionner de petits ventilateurs, des machines à coudre, de petites pompes, etc. On se procure ainsi à bon marché une énergie qui est facile à contrôler; en employant des fils flexibles on peut déplacer le moteur avec la plus grande commodité. Pour mettre les moteurs en mouvement, il suffit d’appuyer sur un bouton; il est tout aussi facile de les arrêter; on peut les régler très facilement pour remplir le but recherché, et ces machines travaillent presque automatiquement.
- Tout ce que nous venons de dire montre bien que l’électricité ne peut nullement supplanter la vapeur comme agent capable d’engendrer l’énergie, mais qu’elle constitue un aide extrêmement puissant et commode pour transporter cette énergie d’un point à un autre, et cela avec la plus grande simplicité et de faibles pertes. Pendant longtemps encore la plus grande partie des dynamos seront probablement actionnées directement par des machines à vapeur," mais pour ce qui con-cerqe l’emploi de l’énergie à un point donné, le moteur électrique rivalise avec succès avec la machine à vapeur.
- S’il arrive un jour, ce que nous avons de la peine à prévoir, qu’on obtienne l’énergie électrique directement du charbon, la machine à vapeur
- aura vécu. Comme je l’ai fait déjà remarquer, l’électricité et la chaleur sont reliées d’une manière très intime. Chaque fois, par exemple, que l’on chauffe une pièce de fer, on ne produit pas seulement de la chaleur, mais encore de l’énergie électromagnétique qui constitue la forme sous laquelle la chaleur est rayonnée, et si l’on continue la chauffe jusqu’à la chaleur blanche, on obtient la forme de l’énergie que nous connaissons comme constituant la lumière. Mais tout cela n’est qu’un rêve pour l’avenir, un rêve qui peut-être se réalisera un jour, mais jusque-là nous dépendons de nos dynamos actuelles.
- Dans tout ce que j’ai dit jusqu’ici, vous avez pu remarquer que je n’ai parlé ni des tramways électriques ni de la possibilité de détrôner la locomotive de sa suprématie actuelle. Je me suis borné à vous montrer ce que l’on peut faire du moteur électrique comme machine stationnaire, et vous comprendrez que tout ce qui est vrai pour le moteur immobile l’est encore pour les moteurs en mouvement et transportant des charges. Ceci est seulement Une question de produire une certaine quantité d’énergie à un point donné, et c’est dans cette voie que les moteurs électriques présentent des avantages particuliers et presque dominants. La sagacité des inventeurs a pu difficilement créer une machine à vapeur capable d’actionner convenablement les tramways. 11 faut dire que ces machines ne peuvent convenir, car elles sont extrêmement désagréables aux personnes qui circulent dans la rue en même temps qu’elles.
- Le moteur électrique, au contraire,qui fait tranquillement sa besogne et qui peut être appliqué partout où on lui fournit du courant, a là de grandes chances de succès. 11 suffit de relier le moteur à l’axe de la voiture et de prendre le courant à l’aide du contact mobile d’un conducteur tendu au-dessus de la rue. Pour les services des rues, la machine à vapeur est à peu près en dehors de la question, excepté lorsqu’il s’agit de traction par câbles, mais ce n’est pas cette machine à vapeur stationnaire qu’on peut considérer comme rivale du moteur électrique.
- Bien que les tramways électriques ne datent guère que de trois ans, l'expérience a montré que l’électricité va remplacer les chevaux. Quel que soit le prix relatif du système de tramways à vapeur ou de tramways électriques il n’y a aucun doute par rapport à la traction animale, et le
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- fait qu’il ya près de 300 chemins de fer électriques couvrant 3 000 kilomètres de voies montre jusqu’à l’évidence l’avenir de l’électricité.
- A chaque endroit où l’on a remplacé les chevaux par l’électricité, on y a gagné, et la différence augmentera au fur et à mesure que l’on réalisera des améliorations. On demande souvent si l’électricité peut rivaliser avec la traction par câbles, en d'autres termes, si on peut distribuer l’énergie meilleur marché par l’électricité que par des câbles animés d’un mouvement continu. Les câbles présentent des avantages sur des lignes courtes et très chargées, et dans ces circonstances ce mode de traction est au moins aussi économique que les meilleurs systèmes de tramways électriques.
- Les améliorations de quelques années renverseront probablement ces conditions; déjà lorsque la ligne est longue et pas trop chargée l’avantage reste tout à fait du côté de l’électricité.
- C. B.
- BIBLIOGRAPHIE
- 'Leçons sur VElectricité, professées à l'Institut électro-technique Montefiore (annexé à l’université de Liège), par Eric Gérard, directeur de cet institut. 2' édition. 2 vol. grand în-8\ Paris, Gauthier-Villars. —Liège, Léon de Thier, 1891.
- Il y a un an nous annoncions l’apparition des leçons d’électrotechnique professées par M. Eric Gérard à l’Institut Montefiore, et il s’est à peine écoulé quelques mois depuis l’achèvement de cet important ouvrage.
- Aujourd’hui, nous avons déjà le plaisir d’en signaler aux lecteurs de La Lumière Electrique une deuxième édition. Ce succès si rapide n’est pas seulement dû à l’intérêt d’actualité qui s’attache de nos jours aux publications électriques : il s’explique tout naturellement parles qualités de fond et de forme de l’œuvre et par la haute situation scientifique de l’auteur.
- L’économie générale du livre n'a pas été changée: quelques détails d’exposition ont été perfectionnés ; les chiffres et les renseignements statistiques ont été mis à jour ; mais c’est surtout par de nombreuses additions que cette nouvelle édition diffère de la précédente qui a été accrue de cent pages.
- Notons, dans le chapitre consacré au magnétisme, un excellent exposé des compléments donnés tout récemment par Ewing à la théorie de Weber; au sujet de la propagation des courants, plusieurs paragraphes nouveaux sur les effets d’une capacité et d’une self-induction dans le circuit d’un courant alternatif; dans l’électrométrie, de nouvelles méthodes pour la mesure des perméabilités et des coefficients d’induction. La partie pratique de l’ouvrage a aussi reçu de nombreux compléments exigés par les progrès journaliers de l’industrie. La détermination de l’emplacement le plus favorable d’une usine électrique d’après la méthode de M. L’Hoest, la méthode de sectionnement de MM. Herzog et Stark, les régulateurs Ganz et Kapp, le compteur Thomson, les conducteurs Ferranti, le système de tramway inauguré à Budapest par MM. Siemens et Halske, celui du City and South London Railway font l’objet de paragraphes nouveaux. Le chapitre qui traite des usines électriques s’est enrichi de la description des installations de Sardinia Street à Londres, de Ferranti, également à Londres, de Westinghouse, aux Etats-Unis.
- Nous n’avons plus à faire l’éloge des leçons de M. Gérard : le rapide épuisement de leur première édition dit assez avec quelle faveur le public scientifique et technique l’a accueillie, et les additions importantes faites par le savant professeur de l’Institut Montefiore ne feront, c’est certain, que confirmer ce légitime succès.
- Edm. Francken.
- Traité élémentaire cl’Electricité, par J. Joubert, 2" édition.
- Masson. Paris.
- En 1889, le savant M. Joubert publiait la première édition de ce livre, dont le but était de faire d’une façon simple mais complète la théorie de l’électricité et l'exposé des principes sur lesquels reposent ses applications. Le succès obtenu par ce livre a été très grand et la première édition vite épuisée; c’est la seconde que nous présentons, l’œuvre a été complètement remaniée et certains chapitres ont été entièrement modifiés.
- Le Traité de M. Joubert répond à un besoin dans l’enseignement de l’électricité ; il établit la transition entre les ouvrages élémentaires classiques, absolument insuffisants aujourd’hui, et les
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- 14(5 V LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ouvrages complets à développements mathématiques des savants et des ingénieurs.
- L'autorité de son auteur est un sûr garant de la clarté et de la précision de l’exposé méthodique dés principes de l’électricité moderne.
- - ' A. R.
- Àppunti di meccanica sulla costruçione delle Unes ielegra-
- ficbé, (Formules de mécanique pour la construction des
- lignes télégraphiques), par M. J. Brunelli. — Rome 1890.
- Cet opuscule de 110 pages environ renferme sous une forme élémentaire la démonstration des principales formules relatives aux éléments mécaniques des lignes télégraphiques. 11 renferme en outre tous les renseignements pratiques indispensables pour la construction de ces lignes.
- Ce qui caractérise l’ouvrage de M. Brunelli, c’est une grande clarté. Les démonstrations sont exposées d’une manière sirnple, élégante et ne nécessitent que la connaissance des mathémati-qués élémentaires.
- JLa disposition des chapitres, l’arrangement typographique et les figures sont des plus réussis. L’influencé des variations de température est représentée par plusieurs tableaux graphiques construits avec beaucoup de soin.
- .Voici d’ailleurs un résumé rapide du contenu du manuel de M. Brunelli.
- La première partie, qui traite du fil télégraphique, formeà elle seule la moitié du volume. L'auteur s’occupe dans 29 paragraphes distincts de toutes les questions relatives à la forme que prend le fil, aux tensions qui s’y développent, à l’influence de l’élasticité du métal sur la stabilité du fil, ainsi qu’à l'importance des variations de la tension avec la flèche et avec la température.
- La deuxième partie s’occupe des tensions transmises par le fil aux supports, des tensions en direction horizontale et en direction verticale. L'étude des tensions sur les poteaux dans les tracés curvilignes est faite avec beaucoup de soin.
- Enfin, dans la troisième partie, l’auteur étudie la stabilité des appuis et décrit les différents modes de consolidation des poteaux employés généralement. La stabilité de chacun d’eux est étudiée spécialement.
- Dans son travail l’auteur fait de nombreux renvois au guide officiel italien pour la construction des lignes télégraphiques et s’attache souvent avec beaucoup dé détails aux conditions particu-
- lières des lignes italiennes. Gétte spécialisation n’enlève cependant rien au mérite de ce travail, qui peut être consulté avec fruit par tous ceux qui ont à s’occuper non seulement de la construction des lignes télégraphiques mais aussi de celle des lignes aériennes pour le transport ou la distribution électrique de la force. Dans la construction de ces lignes, où l’on emploie des fils de diamètre considérable, on néglige trop souvent les éléments mécaniques pour ne considérer que les éléments électriques : résistance et isolement. L’étude de l’ouvrage de M. Brunelli ne “bourra donc qu’être de la plus grande utilité aux ingénieurs qui ont à s'occuper de la construction des lignes aériennes industrielles.
- ! A. Palaz.
- Das Eleklrische Licht und die hierzu augewandten Lamf-en, Kohlen und Beleuchtungskcerper. (La lumière électrique et les organes employés pour sa production, lampes, charbons, etc.), par Mi A. von Urbanitzky.— Vienne, Hart-leben, 1890.
- Cet ouvrage, qui forme le troisième volume de la bibliothèque électrotechnique de Hartleben, en est à sa troisième édition. C’est une preuve qu’il a rendu de réels services. Aussi n’avons-nous pas besoin d’insister sur ses qualités. Bornons-nous à donner pour ceux de nos lecteurs qui ne le connaissent pas encore un rapide aperçu de son contenu.
- ; L’ouvrage débute par quelques généralités sur la lumière électrique produite par incandescence ’ ou par l’arc voltaïque. Puis il donne la description des principaux types de lampes à incandescence et d’un grand nombre de lampes à arc; on y : trouve parmi les premières les lampes d’Edison, de Swan, de Maxime et Weston, de Lane-Fox, de Woodhouse et Rawson, de Greiner et Fried-richs, de Cruto, de Diehl. On pourrait faire à ces descriptions le reproche de s’en tenir un peu trop strictement aux anciens types classiques. Le même reproche pourrait peut-être s’adresser à la description des lampes à arc, bien qu’elle comprenne plus de trente types différents.
- Enfin, dans une troisième partie, l’auteur donne les renseignements usuels sur la fabrication des charbons pour les lampes à arc et sur celle des lampes à incandescence.
- A. Palaz.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- H7
- CORRESPONDANCE
- Paris, le 18 mars 1891.
- Monsieur le Directeur,
- Dans le numéro 10 de votre journal, du 7 courant, pages 470 et 480, vous décrivez une pile de M. A. de Méritens.
- Je prends la liberté de porter à votre connaissance, en vous priant de faire bon accueil à la présente, que :
- « J’ai pris, à la date du 26 avril 1890, un brevet pour perfectionnements dans la construction des piles électriques. Le texte de ce brevet décrit un dispositif dont j’ai le droit de revendiquer la propriété, qui permet la réalisation du système présenté par M. de Méritens. Un récent certificat d’addition à ce brevet en précise nettement les parties caractéristiques. »
- A la page 471 de votre journal il est dit :
- « Pour conserver au liquide excitateur le degré voulu d'acidulation, un tube de porosité convenable et contenant du S03HO plonge dans l’élément, dont il complète la composition. »
- M. de Méritens ne peut s’attribuer ce’dispositif; le réservoir d'acide ainsi constitué existe depuis longtemps dans d'autres piles, il est décrit comme applicable à toutes les piles à acide en général.
- Quant à la régénération du zinc par l’électrolyse, le moyen proposé par M. de Méritens (emploi d'une anode soluble en fer plongeant dans la cuve électrolytique) a été indiqué et mis en pratique par M. Archereau; mais, le zinc obtenu devenant vite ferreux dans la cuve électrolytique, ce procédé fut abandonné par lui.
- Récemment, en collaboration avec M. Archereau, nous avons breveté un moyen pratique nouveau donnant du métal pur, tout en nous permettant de réduire sensiblement la force électromotrice qui est nécessaire lorsque l'anode est insoluble.
- D’ici peu nous espérons vous montrer, Monsieur le Directeur, l’ensemble de nos travaux.
- Veuillez agréer, etc.
- E. Ducretet.
- FAITS DIVERS
- Le 10 mai prochain se produira un passage de Mercure qui commencera un peu avant minuit (temps moyen de Paris) dans l’extrême Orient et se terminera un peu avant cinq heures du soir dans nos latitudes. Les observatoires de Saïgon et de Tananarive constateront les diverses phases du phénomène bien avant Paris. Il serait intéressant d’en avoir un compte rendu complet pour la séance de l’Académie des Sciences qui aura lieu le lendemain lundi 11 mai. Ce serait
- une bonne occasion de faire servir la télégraphie électrique à un objet utile au progrès des sciences.
- A propos de l’inauguration du funiculaire de Belleville, il n’est point sans intérêt de rappeler que presque partout en Amérique les lignes à câble sont remplacées par des lignes électriques. Nous trouvons dans le dernier numéro du Western Electrician arrivé à Paris, celui du 28 mars, un fait bien caractéristique. On annonce la conversion au système de traction électrique de la Compagnie des Grand Rapids, qui a dépensé 10 millions de francs dans l’installation de ses lignes à câble.
- M. Pennington exposera à Chicago un ballon captif, de forme allongée, qui portera un moteur électrique. Une batterie d’accumulateurs placée sur le sol sera reliée avec le moteur par un câble souple et lui communiquera une vitesse de rotation de 700 tours à la minute, qui sera réduite à 70 tours pour la commande de l’hélice. La vitesse du ballon atteindra par le calme plat 21 kilomètres à l’heure.
- La Compagnie internationale d’électricité va construire à Fiume une station centrale d’électricité ; l’installation existante n’était que provisoire et produisait 10000 watts pour l’éclairage et 30000 watts pour le transport de la force par les procédés Ganz. La distribution se fait en dérivation et des transformateurs ramènent à 50 volts la tension du courant : les moteurs électriques commanderont huit ascenseurs. La direction du port demande que des lampes électriques soient placées sur les quais.
- La Société d’encouragement pour l’industrie nationale a publié la liste de ses prix pour 1892; l’électricité y figure quatre fois. Le prix Melsens, de 500 francs, peut être attribué à l'auteur d’un progrès dans l’électricité, la balistique, l’hygiène, la physique et la chimie. Un prix de 2000 francs sera décerné pour un petit moteur soit indépendant, soit alimenté par une station centrale, et un prix de 3000 francs pour le meilleur moyen de transmettre l’action des forces naturelles à de grandes distances. Enfin, un prix de 2000 francs pour le meilleur mode de préparation de l’ozone ou son emploi industriel.
- Les modèles, les mémoires, etc., etc., doivent être déposés avant le 1" décembre, dernier délai. En 1893, deux prix seront également décernés aux électriciens, un de 3000 francs pour la découverte d’une matière isolante qui puisse remplacer la gutta-percha, et un de 2000 francs pour un moyen pratique de mesurer ou d’estimer l’isolement des différentes parties d’une installation industrielle pendant qu’elle marche.
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- VElectrical Engiiieer de Londres prétend que le plan fantastique dont il a été question pour donner aux trains une vitesse de 370 kilomètres par heure va être mis à exécution sur une ligne de 1800 kilomètres, ce qui entraîne une dépense de 450 millions.
- Les locomotives électriques voyageant avec cette vitesse foudroyante traîneraient chacune deux wagons. Le matériel se composerait de 50 locomotives et de 100 wagons. On n’a pas oublié que le service aurait lieu dans un chemin à trois rails, deux portant à terre, et le troisième étant soutenu en l’air par des moyens spéciaux, de sorte que ces trains ultrî-spéciaux voyageraient dans une longue cage.
- Si l’on en croit l'Electrical Review, ce n’est pas seulement en Amérique que les tramways à vapeur se convertissent à la traction électrique. Ce phénomène, si facile à comprendre, se passerait aussi à Brême. 11 serait même l’objet d’une sorte de conflit entre l’autorité municipale et le gouvernement de l’Empire.
- En effet, l’administration supérieure serait hostile à l’érection des poteaux destinés à soutenir les conducteurs, mais l’ancienne ville hanséatique, tenant à montrer que les anciennes libertés n’ont pas toutes été perdues dans l’annexion, la police municipale aurait donné l'ordre de procéder aux travaux nécessaires.
- Dans les ateliers on redonne souvent du mordant aux limes usées par des immersions dans de l’eau acidulée. Dans le même but, M. Personne avait indiqué un procédé analogue de retaillage des limes, qui consistait à placer les limes dans une eau acidulée sulfurico-nitrique, en même temps que des charbons de cornues, de façon à former des couples acier-charbon.
- D’après M. Marelle, on obtiendrait encore un meilieur résultat en employant un courant extérieur. Les limes bien décapées sont suspendues aux deux pôles d’une pile sur deux rangées parallèles dans un bain d’eau acidulée. Un commutateur permet de changer le sens du courant.
- Quand les limes du pôle positif sont suffisamment attaquées, elles deviennent blanches et on intervertit le courant; au bout de quelques minutes les limes sont retirées et séchées, leur retaille est opérée.
- 11 n’est point hors de propos de faire savoir à nos lecteurs que le chiffre des recettes du chemin de fer électrique souterrain du sud de Londres continue à s’élever dans une proportion des plus satisfaisantes. A la fin de mars, la moyenne des voyageurs était de 16000 par jour. Avec un prix unique de 20 centimes la compagnie arrive déjà à des recettes qi o-tidiennes de 3200 francs.
- Inutile d’ajouter un commentaire à ce fait remarquable.
- Les architectes de l’Exposition de Chicago ont arrêté les détails de la construction des différents édifices. Comme nous l’avons dit, toutes les constructions seront réunies dans Jackson-Park, mais le Front du Lac sera embelli et décoré aussi bien que possible pour servir d’embarcadère; un service d’excellents bateaux à vapeur sera établi pour conduire les visiteurs à l’Exposition, en suivant le bord du lac Michigan pendant un petit nombre de milles.
- Quelques personnes espèrent encore que le palais des beaux-arts sera distrait de l’exposition générale et construit sur le Front du Lac. La raison sur laquelle elles s’appuient pour réclamer une exception ne laisse point que d’être sérieuse.
- Quoique l’on s’apprête à dépenser 50 millions de francs pour la construction des divers édifices, aucun n’est destiné à être conservé d’une façon permanente. Il n’en serait pas de même du palais des beaux-arts si on le plaçait sur le Front du Lac, et il resterait à Chicago en souvenir de la grande Exposition colombienne.
- L’espace couvert par les différents édifices dont la construction a été décidée s’élève à 40 1/2 hectares. En voici le détail :
- Le pavillon de la pêche, 6800 mètres carrés; son annexe, 26000; pavillon du gouvernement des Etats-Unis, 15000; manufactures, 124000; exposition électrique, 22400; mines, 22400; agriculture, 36800; salle des machines, 38800; annexe de la salle des machines, 32800; générateurs de force, 34400; horticulture, 92800; bâtiment des fermes, 9400; administration, 5600.
- Le 6 février on a publié une première liste des différents états de l’Union américaine qui avaient voté des crédits pour organiser leui participation. Depuis, plusieurs autres ont suivi l’impulsion; à la fin de février le total des sommes ainsi votées s’élevait à 22 millions.
- En ajoutant au capital de la compagnie tous les crédits accordés soit par le gouvernement fédéral, soit par les états delà confédération, soit par les villes,les corporations ou les gouvernements étrangers, on arrivait au chiffre de 128 millions de francs à la fin de février.
- On peut obtenir gratis les classifications, les règlements, des modèles d’adhésions et toutes les informations nécessaires, il suffit d’adresser les demandes, franco, à l'honorable M. Georges R. Davis, directeur, général de l’Exposition colombienne, à Chicago (Illinois).
- Éclairage Électrique
- Le nombre des abonnés à la compagnie parisienne du gaz était au 31 décembre dernier de 233010 et dépassait de 8891 celui des abonnés à la même date de 1889.
- La consommation de 1890 a été de 307861880 mètres cubes, consommation inférieure de 4 396196 mètres cubes à celle de 1889, année exceptionnelle à cause de l’Exposition.
- Cette consommation de 1890 excède de 10164060 celle de 1888, année ordinaire, ce qui fait une augmentation moyenne de 5 082 030 mètres cubes par an.
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- L’augmentation s’explique, malgré la concurrence de • l’éclairage électrique par ce fait que la Compagnie a dirigé tous ses efforts sur l’introduction du gaz dans les cuisines comme agent de chauffage. Depuis 1887, 106987 fourneaux à gaz ont été mis gratuitement à la disposition des abonnés.
- La consommation de jour résultant de l’emploi du gaz dans la cuisine et les usages industriels a été en 1890 de 80 522 325 mètres cubes. Elle a presque doublé en quelques années.
- Encore une bibliothèque qui s’éclaire à la lumière électrique et qui ouvrira $es salles de lecture le soir, mais ce n’est pas la Bibliothèque nationale de la rue Richelieu. Cette bibliothèque existe à Liverpool, et elle a dépensé la somme de 50000 francs pour installer un service essentiel à l’époque actuelle. On ne comprend pas que la Société des Gens de lettres de Paris n’intervienne pas en faveur des travailleurs.
- Une discussion assez confuse s’est élevée à la Chambre des Communes à propos de l’cclairage électrique; nous nous garderons bien de la résumer. Cependant nous en»retiendrons ce fait curieux, qu’on dépense encore 50000 francs par an pour l’éclairage à l’huile dans le Palais de Westminster. Les coroners et les pairs n’en sont même point au régime du gaz!
- La municipalité de Stockholm a fixé ainsi qu’il suit le prix de vente aux particuliers de la lumière électrique fournie par l’usine municipale :
- La lampe-heure de 10 bougies (38 watts), 5 centimes,
- La lampe-heure de 16 bougies (50 watts), 6 centimes.
- La lampe-heure de 25 bougies (80 watts), 7,5 centimes.
- La lampe-heure de 35 bougies (114 watts), 12,5 centimes.
- Par heure et par paire de lampes à arc de 4 ampères, 50 centimes.
- Par heure et par paire de lampes à arc de 6 ampères, 67,5 centimes.
- Par heure et par paire de lampes à arc de 9 ampères, 1 franc.
- Les lampes de 10 et 16 bougies doivent avoir respectivement l’intensité lumineuse d’un bec de gaz ordinaire ou d’un bec Argand
- Le palais impérial de Vienne était déjà éclairé par 2000 lampes à incandescence; la lumière électrique va être installée dans toutes les pièces, et le nombre des lampes sera porté à 4000.
- On compte actuellement en Autriche-Hongrie 185000 lampes* à incandescence et 4000 lampes à arc, alimentées par
- 1200 dynamos. Un tiers environ de ce matériel est en service à Vienne, où l’on trouve 60000 lampes à incandescence. Il est du reste question de construire dans cette ville de nouvelles stations centrales.
- Télégraphie et Téléphonie
- Des essais téléphoniques viennent d’être faits entre Londres et Marseille en raccordant la ligne Londres-Paris à la ligne Paris-Marseille. Les essais ont réussi. C’est le plus beau résultat téléphonique connu : établir des communications à 1300 kilomètres.
- Il faut se rappeler toutefois que M. van Rysselberghe a pu communiquer téléphoniquement de New-York à Chicago, dont la distance est de 1600 kilomètres, mais dans cette ligne il n’y a pas de câble sous-marin, comme celle de Paris à Londres.
- M Moissan, qui a préparé le fluor par voie électrolytique, vient d’essayer d’isoler le bore par l’électrolyse du triiodure de bore, qu’il a réussi à préparer.
- Ce corps solide, fusible à 43’ et maintenu fondu n’a pu être décomposé par un courant de 50 volts, les électrodes de platine étant distantes de 1 millimètre.
- Le.ministre du commerce vient d’approuver l’établissement d’une communication téléphonique interurbaine entre Lyon et Vienne (Isère).
- La grande réforme dont nous avons parlé à plusieurs reprises est un fait accompli. La Compagnie orientale a diminué son tarif pour l’Australie dans une proportion notable. Le prix du mot n’est plus que de 5 francs, excepté pour le Queensland, qui n’a pas voulu souscrire à la garantie d’un minimum d’intérêt. La Nouvelle-Zélande se trouve également exclue.
- Nous doutons cependant que cette mesure paralyse les efforts de M. Cyrus Field tendant à la constitution d’une compagnie pour le télégraphe du Pacifique.
- Une singularité télégraphique doit être notée. Il en coûte moins cher maintenant pour lancer un télégramme de Paris à Melbourne ou à Sidney qug de Paris à Saïgon ou à Hanoï.
- Le développement des lignes téléphoniques françaises est excessivement remarquable, et l’on peut croire qu’à la fin de l’année on aura rattrappé une partie de l’avance qu’on avait laissé prendre aux nations étrangères.
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- Paris sera en communication non-seulement avec Londres, Bruxelles, Lille, Reims, le Havre, Lyon, Marseille, Rouen, Amiens, Saint-Quentin, etc., etc., mais dans la zone suburbaine avec Saint-Cloud, Colombes, Rueil, Romainville, Créteil, Meudon, Courbevoie, Boulogne, Saint-Ouen, le Vésinet, Thiais, Ville-d’Avray, Pontoise, Neuilly, Charenton, etc.
- Des réseaux urbains seront établis dans les villes suivantes : Fécamp, Mâcon, Tours, Arras, Beaune, Châlons-sur-Marne, Angers, Cognac, Grasse, Toulouse, Mazamet, Roanne, Thizy, Corbeil, Versailles, Epernay, Maubeuge, Orléans, Rouen, Calais, Lyon, Vienne, etc., etc.
- Nous renonçons à donner la liste des communications ultra-urbaines départementales.
- Cet élan remarquable est dû, il faut le reconnaître, à l’adoption de la loi permettant aux communes de compter sur le concours de l’Etat, si elles consentent à prendre à leur charge une partie des frais nécessaires. C’est le proverbe « aide-toi, le ciel t’aidera » qui est en train de recevoir une application brillante.
- Il est question de relier les villes du district de Bonslon Stargard (Suède) par un réseau de lignes téléphoniques, dont quelques-unes seraient sous-marines. Les travaux seront probablement exécutés par l’administration.
- On étudie à Madrid un projet de réseau téléphonique destiné à relier Madrid aux quarante-neuf villes principales du royaume, qui pourraient ainsi communiquer entre elles. Le bureau principal serait à Madrid.
- Les études comparatives faites à Londres et à Paris pour déterminer le meilleur téléphone n’ont pas donné des résultats identiques au poste de la Bourse et au poste de Saint-Marlin’s-Ie-Grand. Le service anglaisa adopté l’appareil Gower Bell, auquel les postes et télégraphes de France ont préféré un autre système. Ces divergences d’opinion ne s'expliquent point seulement par les différences existant dans les organes mécaniques ainsi que dans la composition des charbons de microphone, mais dans la diversité des voix des personnes qui se servent du transmetteur; afin d’écarter cet élément des études que l’on continue à faire, on a décidé d’employer comme origine de la voix une impression phonographique.
- Les personnes qui s’occupent de ces comparaisons difficiles croient qu’en procédant ainsi l’on arrivera à des conclusions indiscutables.
- Dans la cabine téléphonique du Post-Office on a placé une lampe de 10 bougies à droite de la personne qui veut parler avec Paris. Cette lampe s’allume automatiquement
- et éclaire pendant tout le temps où l’on reste assis dans le fauteuil disposé en face du transmetteur.
- Le gouvernement espagnol est tellement satisfait du résultat moral obtenu par l’installation de son réseau sur les côtes de l’Afrique septentrionale qu’il ne recule pas devant les dépenses nécessaires pour l’étendre à des villes qui sont encore sous la domination de l’empereur du Maroc. On se propose de relier Ceuta à Tanger par un câble. Le Coran n’ayant pas prévu la télégraphie électrique, on ne croit pas que S. M. chérifienne fasse obstacle à cette invasion des arts de la civilisation sur la barbarie musulmane.
- Une première liste de quinze abonnés du téléphone admis à communiquer directement avec Londres, après le dépôt préalable d’une provision suffisante, a été dressée par les soins de l’administration.
- Des expériences couronnées de succès ont eu lieu pour rattacher Bruxelles et même, comme nous le faisons remarquer plus haut, de Marseille à Londres, par l’intermédiaire du téléphone de la Manche. Le succès obtenu est donc plus complet qu’on n’avait cherché à l’avoir.
- Parmi les expériences curieuses on peut citer l’audition de l’opéra le Mage, actuellement représenté à l’Opéra de Paris; grâce au téléphone, elle a pu avoir lieu à Londres.
- Le nombre des appels téléphoniques de Paris à Londres va en augmentant; suivant le Petit Journal, il s’est élevé à 50 dans la journée du 12 avril. Cependant quelques personnes se plaignent de l’élévation du tarif, fixé comme nous l’avons dit à 10 francs par trois minutes. L’argument principal mis en avant par les partisans d’une réforme est que les journaux font avec les banquiers la base de la clientèle des téléphones à grande distance, et que jamais ils ne consentiront à payer une somme aussi considérable que celle qui résulterait de l’application du tarif actuel.
- On cite à l’appui de cette assertion l’exemple de Y Indépendance Belge qui, occupant chaque nuit la ligne pendant une heure, aurait à payer quotidiennement une somme de 200 francs, avec le tarif Paris-Londres.
- Il est certain que le nouveau téléphone marche admirablement. En effet, un négociant qui a eu la patience de compter les mots échangés pendant une communication de trois minutes n’en a pas trouvé moins de 300 ; au tarif actuel le mot lui sera revenu à un peu plus de trois centimes, beaucoup moins cher que par le câble télégraphique.
- 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
- XIII* ANNÉE (TOME XL) SAMEDI 25 AVRIL 1891
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- SOMMAIRE. — Sur le prix de revient de la force motrice pâr l’électricité; Ch. Haubtmann. — Expériences avec l’arc élec-' trique; E. Rayerût.— Recherches sur les conductibilités électriques des acides organiques et de leurs sels; Adolphe Minet. «-Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. — Sur le courant rotatoire et sa mesure; H. Gœrges. — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe; P.-F. Mottelay.—Chronique et revue'de la presse industrielle : Note sur le calcul des dynamos, par M. Mélotte.—Coupe-circuit Blathÿ.— Compteur Hartmann et Braun. — Télégraphe Schuckert. — Accumulateurs Tommasi et Théryc. — Dangers de foudre en pleine mer. — Prescriptions pour l’installation d’établissements électriques dans les colonies espagnoles. — Revue des travaux récents en électricité : Société française de physique (séance du vendredi 17 avril 1891;. — Rapport entre l’unité électro-, magnétique et l’unité électrostatique d’électricité, par M. H. Pellat. —Sur la mesure de l’énergie d’un courant électrique, par MM. Ayrton et Sumpner. — Un'-auxiliaire des électromètres. — Résistance électrique des gaz dans les champs magnétiques, par M. A. Witz. — Bibliographie : Guide pratique pour la construction des appareils électriques à l’usage des amateurs, par R.-S. Bottone. — Electricité et optique, par H. Poincaré. — Faits divers.
- SUR LE PRIX DE REVIENT
- DE LA
- FORGE MOTRICE PAR L’ÉLECTRICITÉ
- Au dernier Congrès du Franklin Institute, M. Bell a développé une étude ayant pour titre : « l’électricité comme rivale de la vapeur 0 », où il examine dans quelles conditions le courant électrique peut remplacer avec avantage la machine à vapeur, et à fortiori le moteur à gaz.
- Nous voulons ici esquisser une étude similaire, en l’adaptant aux conditions spéciales d’une distribution d’énergie dans Paris, sans rien changer à ce qui existe. En un mot, nous nous proposons de rechercher quels seraient les éléments de vie et de prospérité d’une société électrique s’établissant en vue de distribuer l’énergie électrique pendant la journée et de la lumière le soir dans un rayon déterminé de la capitale.
- Ce travail pourra paraître oiseux à beaucoup de personnes, surtout à celles qui doivent y être les plus intéressées, car on ne manquera pas de nous répondre, qu’à toutes nos déductions théoriques, aussi logiquement établies que l’on voudra, cor-
- (*) Lu Lumière Electrique, t. XL, p. 92 et 141.
- respond un fait pratique indéniable en opposition avec elles ; l’examen attentif de l’exploitation journalière d’un des secteurs d’éclairage électrique, où, d’après beaucoup d’ingénieurs, tout a été prévu pour une dépense minima et un rendement maximum.
- Nous n’ayons certainement pas l’intention, dans ce qui suit, de démontrer que ce qui s’est fait en matière de distribution d’énergie électrique jusqu’à ce jour est à côté de la vérité; que si l’on avait changé telle ou telle chose dans l’établissement des usines et des réseaux, on serait arrivé à des résultats merveilleux.
- Nous savons trop par expérience combien est grand ie pas qui sépare, en matière d'industrie* la théorie de la pratique pour nous laisser aller à de telles illusions ; mais une chose qui n’a pu manquer de frapper les ingénieurs est le prix excessif du cheval électrique à Paris. Inévitablement on arrive à se demander quelles peuvent être les causes qui majorent d’une façon si considérable une chose que l’on produit couramment à raison de 0,15 fr. et que l’on ne peut livrer qu’au prix de 0,80 fr, 0.
- Ici, à Paris, dans l’état actuel des choses, IaTôrce motrice par l’électricité est, quant au prix de revient, une affaire impraticable. Un moteur à gaz
- p) Prix moyen du cheval-électrique-heure.
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- coûte moitié moins, el s’il s’agit d'une installation supérieure' à 5 chevaux, la proportion, entre un moteur électrique et une machine à vapeur, saute du simple au triple, tout en tenant compte d’un surveillant spécial affecté à la conduite de cette dernière.
- Pourtant les ingénieurs qui ont établi les secteurs d’électricité de Paris sont loin d’être en arrière sur leurs collègues de l’étranger qui, eux, se font forts de livrer de l’énergie électrique à raison de 0,15 fr. le cheval-heure, en admettant que la source génératrice soit actionnée par des moteurs à vapeur.
- 11 y a donc ou un vice fondamental dans les systèmes exploités, ou un capital engagé trop considérable pour l’entreprise, qui succombe alors sous le poids des intérêts à servir et des amortissements à effectuer.
- Cependant, si l’on jette un coup d’œil sur les devis afférents aux projets concernant l’établissement d’un secteur, on voit que les sommes prévues n’atteignent pas un chiffre excessif; même en prenant une base très large dans les estimations, ôn reste encore dans des limites très raisonnables; le capital sera, il est vrai, beaucoup plus élevé que dans aucune autre industrie, mais il pourra néanmoins se tirer d’affaire quant aux intérêts.
- Nous croyons inutile de pousser plus avant dans cette voie et nous allons examiner immédiatement comment peut exister une compagnie de force à domicile et d’éclairage par l’électricité.
- Pour nous, la grande question doit être celle-ci : donner à ceuxqui l’emploient une économie réelle sur tous les moyens connus aujourd'hui : gaz, air comprimé, raréfié, etc. Ensuite viennent les avantages secondaires de sécurité, propreté, salubrité, etc.
- Etant donné qu’une société quelconque sera Capable de donner ces résultats, il ne fait pas de doute que dans certains quartiers de Paris, tels que le faubourg Saint-Antoine et le Marais, par exemple, elle sera sollicitée par un nombre considérable de petits industriels qui lui demanderont des moteurs variant de 1/2 cheval à 6 ou 7 chevaux.
- L’êxpérience acquise en Amérique ne laisse aucun doute à ce sujet, et puisque nous sommes sur ce chapitre, nous ajouterons que la solution rationnelle de la force à domicile par l’électricité se combine d’elle-même avec l’exploitation d’un réseau de tramcars électriques, à l’instar de ce
- qui se fait actuellement dans plusieurs vilfes du nouveau continent.
- La consommation est donc, en ce qui concernerait Paris, une chose assurée, et pour prendre une base quelconque à nos calculs, nous admettrons 1000 chevaux de force à la station centrale que nous transformerons en courant électrique et que nous distribuerons ensuite dans un rayon donné.
- Ce qui entre pour la plus grosse part dans le prix d’établissement d’un secteur à Paris, c’est évidemment la canalisation. Rien n’est plus variable que le prix du mètre courant des terrassements nécessités par la pose des conducteurs; on doit aussi remarquer que le nombre des traversées de rues influe énormément, de sorte qu’il est très difficile d'établir un prix moyen assez exact.
- Si nous nous plaçons dans l’hypothèse d’une usine centrale extra-muros, nous aurons un nombre de kilomètres de canalisation assez considérable ; nous prendrons 40, par exemple, car de l’usine jusqu'aux fortifications l’administration préfectorale tolère l’emploi de lignes aériennes.
- Le point de production étant éloigné du centre de consommation, les hautes tensions se trouvent indiquées d’elles-mêmes; nous supposerons 2400 volts, ce qui ferait pour 1000 chevaux-vapeur un courant de 300 ampères environ.
- Afin d’obtenir toutes les garanties possibles de sécurité, nous admettrons que ces 300 ampères seront dirigés aux points de consommation par six lignes différentes partant de l’usine centrale, ce qui fait que chaque ligne, qui pourrait au besoin faire office de feeder, porterait 50 ampères.
- En prenant une densité de courant de 1 ampère par mm2, on aurait besoin de 12 câbles de 50 mm2 et 40000 mètres de long; on trouve facilement dans le commerce ces câbles isolés pour une tension de 2 400 volts à raison de 8 francs le mètre courant, soit
- 8 X 12 X 40 000 = 3 840 000 francs.
- Nous avons donc ici 240 kilomètres de conducteurs doubles ou feeders qui permettront certainement d’effectuer une distribution dans de bonnes conditions. Si nous évaluons les terrassements à raison de 12 francs le mètre, la totalité de la canalisation nous reviendra à environ 300000 francs.
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- de sorte qu’en comptant pour ce que nous appellerons lé matériel inerte 5000000 de francs, nous aurons fait largement la part des choses. Nous ne comptons rien pour les installations particulières, que noqs supposons être à la charge des abonnés.
- Voyons approximativement, maintenant, le matériel de la station.
- Pour avoir toutes les garanties de sécurité possible, afin de produire 1000 chevaux aux dynamos nous mettrons 1500 chevaux aux machines à vapeur, en les répartissant de la manière suivante:
- 1 machine 500 chevaux.
- 2 — 250 —
- 4 — 125 —
- de façon à toujours travailler autant que possible
- avec les machines à pleine charge et de manière que si une quelconque des unités vient à être mise hors de service, on puisse immédiatement la remplacer par une ou plusieurs autres unités plus faibles.
- Nous prévoirons aussi 1500 chevaux aux chaudières, de manière à établir un roulement pour
- les laisser éteindre de temps en temps et les vérifier plus à l’aise.
- Nous aurons donc :
- Francs
- Achat du terrain et constructions................. 650,000
- 1 machine à vapeur de 500 chevaux.................. 757°°°
- 2 — 350 ch. à 45,000 fr. l'une.. 90,000
- 4 — 125 ch. à 35,000 fr. l’une.. 100,000
- 1 dynamo de 400 chevaux............................ 70,000
- 3 — 175 — à 36,000 fr............. 73,000
- 4 — 75 — à 20,000 fr.............. 80,000
- Fondations et transmissions..................... 100,000
- *500 chevaux de chaudières........................ 150,000
- Fumisterie, tuyauterie et divers................... 50,000
- Ponts roulants, wagonets........................... 20,000
- Installation électrique........................... 100,000
- Total............................. 1,557,000
- Soit, en chiffres ronds, 1 500000 francs. Si nous ajoutons à ce prix 5 000 000 de canalisation, nous arriverons donc comme capital engagé dans cette affaire à 6500000 francs ; admettons 500000 francs de réserve en caisse et comptons sur 7 000 000 nets.
- Les frais généraux de notre usine seront donc ceux-ci, pour une année :
- Intérêts du capital à 5 0/0............ 350,000
- Amortissement.......................... 500,000
- Entretien............................... ço,ooo
- Personnel.............................. 150,000
- Total................... 1,050,000
- Avec des machines à vapeur Corliss et de bons générateurs, en admettant que l’on marche à condensation, nous pouvons estimer la consommation de combustible par cheval-heure à raison de 1 kil. 500. Ce chiffre, qui peut paraître exagéré, est encore assez difficile à obtenir en pratique, à cause des pertes de toute nature qui se produisent dans la marche d’une exploitation. Si nous comptons sur 18000 chevaux-heures par jour et 300 jours dans l'année, nous aurons comme consommation de combustible:
- 18000 X 300 X 1,5 — 8 100 tonnes.
- Pour mettre tout largement, comptons sur 8500 tonnes à 30 francs, soit. . . fr. 255 000
- Les huiles, les chiffons, pour. ... 100 000
- ; En tout.......................... 355 000
- qui, ajoutés aux frais généraux ... 1 050 000
- donnent comme dépenses de l’année 1 305 000
- Nous allons maintenant, afin de déterminer dans ces conditions le prix du cheval électrique, admettre que 18000 chevaux-heures à l’usine correspondent à 12 000 en ville, pris aux bornes des moteurs et des lampes,
- 12000x300 = 3 600000 chevaux-heures.
- Ces 3 600 000 chevaux ont à supporter, rien que du fait du capital engagé, une charge de 0,28 fr. par cheval.
- Nous avons pris comme consommation du cheval-vapeur 1,5 kilog. de charbon; celle du cheval électrique sera de 2 kilog., ce qui, à raison de 30 francs la tonne, représente 0,06 fr. par cheval électrique ; nous avons négligé le graissage et l’entretien des machines, mais en mettant 0,375 fr. pour le prix de revient du cheval-électri-que-heure, nous voyons qu’en nous mettant dans les plus mauvaises conditions possibles d'établissement et de rendement, nous arrivons à produire le cheval-heure à un prix sensiblement égal à celui du moteur à gaz.
- La compagnie, en vendant les 750 watts à raison de o, 40 fr. gagnerait encore 100000 francs par an ; et il faut remarquer que ce prix, qui n’est que la moitié de celui qu’on exige aujourd’hui, pourrait être considérablement baissé, en diminuant notablement les frais de première installation, ce qui, du reste, serait facile à faire. _
- Nous avons en effet prévu un matériel de secours plus que suffisant, qui au besoin pourrait être en partie supprimé et surtout marcher à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l$4
- plus haute tension, et faire une sérieuse économie sur la canalisation.
- En Amérique, des sociétés placées dans des conditions presque aussi défavorables que celles dans lesquelles on se trouve à Paris donnent l’énergie à raison de 0,15 fr. le cheval-heure. Céci est, paraît-il, une chose courante aux Etats-Unis, car d’après le rapport de M. Bell au Franklin Institute on constate un grand nombre de moteurs électriques de 1 cheval de puissance actionnés moyennant une rétribution à la compagnie électrique de 30 francs par mois.
- Il est juste d’ajouter que ces compagnies ont la faculté d’établir des réseaux de câbles aériens, chose qui n’est pas permise ici.
- Donc, reprenant notre prix de o,,40 fr. le cheval-heure, nous voyons que jusqu'à des puissances ne dépassant pas 5 chevaux le moteur électrique garde l’avantage sur la machine à vapeur et le moteur à gaz.
- D’un autre côté, bon nombre de petits industriels reculant devant la dépense de premier établissement d'un moteur n’hésiteraient pas à adopter le moteur électrique, qui est d’un prix beaucoup moins élevé que la machine à vapeur ou à gaz. L’emplacement peut être, pour ainsi dire, quelconque, la surveillance à lui accorder est nulle, et un des grands avantages qu’un système de distribution de force à domicile procure aux particuliers est de pouvoir à tout moment de la journée proportionner la consommation à la demande de force nécessaire à leur industrie.
- Une machine à vapeur de 4 chevaux, par exemple, consomme exactement la même chose si, au lieu de lui demander tout le temps sa pleine puissance, vous ne lui faites effectuer que 1 ou 2 chevaux pendant 3 ou 4 heures de la journée. Le moteur électrique, au contraire, peut régler facilement sa dépense sur le travail à produire.
- Nous croyons donc que, même à raison de 0,40 fr. le cheval-heure, les moteurs électriques ont quelques chances d’être pris en faveur par le public.
- Ce prix de 0,40 fr. que nous avons établi grosso modo, sans aucune prétention, est plutôt exagéré que faible.
- Nousxavons en effet affecté à l’achat du terrain, au prix des machines, aux intérêts du capital engagé des sommes beaucoup plus considérables qu’elles ne le sont réellement.
- Le chiffré de 18000 chevaux-heures par jour
- peut paraître aussi exagéré; le reproche est fondé, Isi la société ne fournit uniquement que l’énergie pour les moteurs; mais il est logique d'admettre qu’une telle installation serait établie en vue de l’éclairage pendant les heures où l’énergie demari-f dée par les moteurs est peu considérable. . ’
- , Nous sommes loin, il est vrai, des résultats obtenus par les Américains, mais il est permis d’espérer qu’un jour ou l’autre la force motrice par l'électricité deviendra une chose réellement pratique, quant à son prix de revient, au plus grand profit de notre industrie nationale.
- Ch. Haubtmann.
- EXPÉRIENCES AVEC L’ARC ÉLECTRIQUE
- Essais poursuivis d’une bougie à courant continu.
- M. Stanley a fait connaître récemment dans , YElectrical IVorld de New-York (* *) une belle expérience exécutée avec un puissant arc électrique à courant alternatif '(*), pour mettre en évidence le pouvoir directeur exercé sur l’arc par un champ magnétique intense.
- A l’occasion de cette publication, M. Andrews indique dans XElectrician deLondres (*) l’application qu’il a faite du même phénomène dans une lampe électrique qu’il a brevetée en 1879.
- Dans une direction analogue, nous avons nous-même poursuivi assez longuement des expériences ayant pour objet le fonctionnement d’une bougie électrique à courant continu; leur exposé se présente tout naturellement à côté des descriptions de M. Stanley et de M. Andrews.
- Une expérience classique domine d’ailleurs toutes celles dont il s’agit ici ; c’est celle de l’œuf électrique de de la Rive où l’étincelle d’induction-tourne autour d’un électro-aimant animé par un courant continu.
- (YElectrical IVorld de NeW-York, 14 mars 1891, Vol. XVII, p. 204.
- (*j Le transformateur à débit constant qui fournissait le courant était capable de donner jusqu’à 800 volts ; il semble permis d’estimer sa puissance vers 10 chevaux.
- • (3) Electrician du 3 avril 1891, vol. XXVI, p. 681.
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- _ JL,a ,figure i en est la représentation sous sa forme la plus ordinaire; la figure 2 en est une autre moin? connue, bien que toutes deux figurent <Jans te livre du comte du Moncel intitulé Notice sur l’appareil d’induction électrique de Ruhm-horffi1). Dans le second appareil « on peut, dit l'auteur, faire passer la décharge soit du robinet à un grand cercle de platine placé au milieu du ballon, ce qui détermine une nappe et une rota-
- Fig. 1
- tion coniques autour du pôle magnétique, soit du sommet de la tige aimantée au cercle, ce qui produit une nappe et une rotation circulaires. Dans ce cas, le jet est légèrement bombé au-dessus du plan horizontal ».
- Dans l’expérience de M. Stanley, qui est un cas particulier analogue des rotations électrodynamiques, le courant peut indifféremment être continu ou alternatif (1e courant changeant simultanément de sens dans l’arc et dans le solénoïde directeur).
- Les figures 3 et 4, dessinées d’après le journal américain, indiquent la situation de l’arc en fonctionnement, il faut préciser seulement qu’il passe (*)
- (*) La-cinquième édition, publiée à Paris par Gauthier-Vil-lars, porte la date de 1867.
- exclusivement dans l’air et qu’aucun isolant réfractaire n’est interposé sur son passage.
- Voici d’ailleurs la description de M._ Stanley :
- « Dans un tube creux d’environ deux pouces de diamètre (5 centimètres) on avait disposé un charbon ordinaire d’environ 7/8 de pouce (2,2 cm.) qui se trouvait ainsi séparé du tube par un espace d’air d’un quart de pouce (6 millimètres), sauf à l’endroit où un anneau isolant le maintenait en place comme on le voit figure 3. Un enroulement de fil relié en série avec les charbons et avec le transformateur à courant constant par un
- Fig. .2
- fil souple était pourvu d’un manche pour le tenir à la main. En établissant un arc entre le charbon intérieur et le tube concentrique, si l’on approchait l’enroulement parallèlement à la face des charbons, l’arc tournait autour du charbon central à la façon d'un rayon de roue autour de l’essieu. En retournant l’enroulement de côté — c’est-à-dire la direction du champ agissant, —le sens de rotation de l’arc changeait immédiatement. Lorsqu’on plaçait l’enroulement autour des charbons concentriques et très près de l’arc, celui-ci changeait de forme comme le montre la figure 4, tout en continuant à tourner autour de l’axe de l’enroulement. » —
- La figure 5 est reproduite d’après l’Electriciart et se rapporte à la lampe que M. Andrews a brevetée en 1879 et 1881.
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- Le dispositif de l’expérience de M. Stanley se rapproche bien davantage des essais de bougie continue que nous avons poursuivis.
- La figure 6 le montre au premier coup d'œil, en
- Fig. 3
- reproduisant l’appareillage fort simple dont nous avons fait usage.
- La situation des charbons et de l’arc s’est trouvée
- Fig. 4
- déjà indiquée dans ce recueil en 18840), à propos d’un brevet de Cristopher Binks employant en 1853 « un charbon cylindrique négatif à l’intérieur duquekse trouve la tige positive. On a là comme une sorte de bougie, mais comme la tige qui s’use le plus vite est intérieure, Binks la fait avancer
- (*) La Lumière Électrique, t. XI, p. 203.
- peu à peu sous l’influence d'un mouvement d'horlogerie ». 1
- Plus récemment 0) on rencontre la description de la bougie annulaire du capitaine Gregory
- Fig. 5
- Ignatiev. .« Le charbon négatif est entouré par un charbon relié au pôle positif de la dynamo et séparé du charbon négatif par un cylindre
- Fig. 6
- de kaolin ou même par une simple couche d’air..»
- Malgré les détails très précis donnés sur cette dernière bougie, et qui nous avaient fait penser alors que notre recherche était sans objet, nous pouvons ajouter que nous n’en avons pas
- (’) La Lumière Electrique, t. XXIY, p. 365.
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- entendu parler pratiquement plus que de celle de Cristopher Binks ni de la lampe de M. Andrews.
- Par contré, nous avons éprouvé plusieurs difficultés sérieuses dans nos essais; elles peuvent tenirà leur imperfection ; nous serions néanmoins surpris de les avoir seul rencontrées.
- Nous nous sommes exclusivement occupé de la bougie à courant continu dans des conditions de voltage et d’intensité de courant ordinaires des régulateurs à arc; le diamètre du charbon employé comme pôle central a varié de 3 à 8 millimètres et l'écartement annulaire le séparant du tube extérieur n'a pas dépassé 2 millimètres. Cette distance de deux millimètres constituait toute la longueur de l'arc mû par lesolénoïde directeur; celui-ci était formé (fig. 6) d’un fil de cuivre enroulé de 2 1/2 millimètres de diamètre et maintenu par un ruban de coton ; sa grandeur était un peu plus importante qu’elle ne paraît sur les figures 3 et 4 de l'expérience de M. Stanley. Le solénoïde était employé soit seul, soit avec un tube central en. fer de faible longueur.
- On voit que nos recherches ont porté sur la rotation d'arcs de longueur ordinaire, beaucoup plus faible assurément que l’arc alternatif de M. Stanley et probablement de celui de M. Andrews; avec un centrage suffisant, la rotation de l’arc ne souffre pas de difficulté.
- .Où nous en avons réellement éprouvé, c’est relativement à la matière capable d’isoler les deux charbons concentriques de la bougie annulaire.
- En se fiant à l’air seul, le centrage suffisant du charbon intérieur avec les dimensions employées .n’est pas réalisable pratiquement et couramment; cette question du centrage est pourtant toujours essentielle, car, en ne faisant pas intervenir le solénoïde directeur, et même avec les bougies à isolant solide, c’est-à-dire en se plaçant dans la situation qu’indiquait M. Ignatiev, nous avons toujours, vu l’arc se fixer radialement sans jamais s’étendre en nappe entre les deux charbons.
- Comme isolant solide, il était naturel d’essayer d’abord le mélange connu de plâtre et de baryte - qui constitue le colombin de la bougie Jablockhoff; c’est ce que nous avons fait ; ce mélange nous a paru beaucoup trop fusible sous l’arc tournant de la bougie continue.
- Peut-être n’était-il pas suffisamment cuit par nous avant l'emploi ; mais nous croyons plutôt que
- son insuffisance doit être attribuée aux conditions de refroidissement qui sont toutes différentes. Entre autres raisons que nous avons de penser ainsi, nous pouvons ajouter que lorsque nous avons eu connaissance des dimensions indiquées par M. Ignatiev pour sa bougie et que nous avons essayé d’en faire une, nous avons obtenu comme premier résultat l’incandescence du charbon central sur toute sa longueur.
- Il semblait, par conséquent, que la disposition à charbon central positif (genre Binks) devait être conservée ; pour y parvenir il faut disposer d'un isolant suffisamment infusible entre les deux charbons.
- Nous pensons qu’il faudra en dernière analyse recourir à l’un des oxydes les plus infusibles des métaux terreux, tels que ceux d’alumine, de ma-
- Fig. v
- gnésie, de chrome ou de zircone ; mais leur emploi n’étant pas exempt de difficultés de fabrication, nous croyons qu’il ne sera pas inutile de nous assurer qu’aucune pâte cuite de porcelaine dure ne pourrait servir. '
- De la durée de combustion ou de volatisation de la matière réfractaire définitivement choisie dépendront toujours d’ailleurs les diamètres et proportions des charbons, ainsi que l’importance de l’organe directeur. .
- Le premier isolant qui nous ait donné un résultat pratique est le plâtre fin ayant subi après moulage une forte cuisson; la figure 7 montre assez bien les proportions et l’aspect de la bougie continue marchant avec 12 ampères sur une distribution à 55 volts, dans une installation particulière.
- L’excellence actuelle du fonctionnement de beaucoup de régulateurs industriels diminue assurément dans une certaine mesure l’intérêt de la
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- bougie à courant continu ; aussi, si l’occasion ne s’en était offerte, n’aurions-nous pas publié le résultat d’expériences —forcément intermittentes — que nous effectuons depuis longtemps, grâce au concours bienveillant et très apprécié d’un ami. Et pourtant nous croyons qu’une bonne solution de la bougie à courant continu aura encore longtemps des chances de succès.
- E. Raverot.
- RECHERCHES
- SUR
- LES CONDUCTIBILITÉS ÉLECTRIQUES
- DES ACIDES ORGANIQUES ET DE LEURS SELS
- La constitution des composés chimiques à l’état dissous ne peut se déterminer que par l’étude de leurs propriétés physiques.
- Les méthodes thermochimiques sont généralement utilisées à cet effet; mais, comme le fait ressortir M. Daniel Bérthelot, elles cessent d’être applicables dans des liqueurs poussées à une dilution extrême.
- La mesure des conductibilités électriques permet au contraire de déterminer l’état d’équilibre des composés dissous, quelle que soit leur dilution, et c’est cette méthode que vient de préconiser M. Berthelet dans sa thèse inaugurale à la Faculté des sciences de Paris, thèse que nous allons résumer ici.
- De nombreux mémoires ont été publiés depuis quelques années, tant en France qu'à l’étranger, sur les conductibilités des électrolytes; mais l’idée d'employer ces mesures à l'étude des réactions chimiques est toute récente.
- C’est ainsi que M. Bouty (*) a proposé, comme conséquence de ses recherches sur les mélanges des sels dissous, l’application de l’électromètre aux problèmes de la mécanique chimique et fondé par là la méthode générale sur laquelle s’appuie M. Daniel Berthelot.
- M, Chroustchoff a étudié par cette méthode les sels acicles, les déplacements réciproques des
- (*) Voir pour la description de la méthode de M. Bouty,1 La Lumière Electrique du 2 août 1890.
- acides et les doubles décompositions dans lin cer» tain nombre de cas. . ; -, ’>
- Antérieurement à ces diverses recherches, M. Foussereau avait montré comment, dans le cas des réactions lentes, la variation de résistance permet de suivre l’altération progressive dé là li* queur.
- M. Berthelot se propose surtout d'appliquer la méthode des conductibilités à l’étude dé la neur tralisation des principaux acides organiques.
- 11 rappelle brièvement les travaux antérieurs relatifs aux substances organiques, comme ceux de Kohlrausch, Bouty, Ostwald, et il démontre la différence essentielle de son étude avec celles de ses prédécesseurs.
- En effet, il ne se propose pas seulement d'étudier le plus grand nombre possible de corps pour comparer leur conductibilité, mais bien de traiter dans un certain nombre de cas typiques des problèmes généraux de mécanique chimique, tels que la formation des sels neutres, acides et basiques, pour les acides monobasiques et polybasiques; la dissociation ou la recomposition progressive de cés composés sous l’action d’un excès d’eau, d’acide ou de basé; l’influence des fonctions différentes (alcool, phénol, alcali) [ointe à là fonction acide (*), etc.
- PRINCIPE DE LA MÉTHODE.
- Le principe de la méthode appliquée par M. Berthelot est le suivant : étant donnés deux, électrolytes, on calcule la conductibilité x du mélange dans l'hypothèse où il n’y aurait pas réaction chimique; on mesure ensuite la conductibilité réelle. Toute différence entre ces deux nombres est l'indice d’une réaction.
- Avant d'indiquer la manière dont se calcule la conductibilité théorique»,il importe d’établir une fois pour toutes la signification des symboles généralement employés dans l’étude précitée.
- Etant donnée une solution d’un corps dans l’eau, et en représentant par :
- c sa conductibilité spécifique, c’est-à-dire l’inverse de la résistance, exprimée en ohms, d’un
- (*) Voir pour ce qui concerne les formules de constitution des composés organiques les articles que nous avons publiés dans là Lumière Electrique en 1889. .V, :i
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- centimètre cube de cette solution, prise à deux faces parallèles;
- sa conductibilité moléculaire, c’est-à-dire le quotient de sa conductibilité' spécifique par le nombre de molécules contenues dans un litre;
- v étant le volume de la liqueur dans lequel est dissoute une molécule on a :
- |*. = cv. (I)
- La conductibilité moléculaire, l’expérience l’a démontré, augmente avec la dilution et tend vers une limite 1*00.
- L’auteür désigne par m le rapport —.qui tend
- (*»
- vers l’unité lorsque la dilution augmenle indéfiniment. '
- La variation de (* permet de classer tout d’abord les électrolytes en deux groupes.
- a) Premier groupe. — Les corps bons conducteurs en solutions concentrées : lès sels, les bases fortes et acides forts.
- Pour tous les corps, [* varie peu avec la dilution ; la loi de variation est représentée par une formule , proposée par M. Kohlrausch et que M. Bouty a, vérifiée dans des limites très étendues:
- K. étant une constante caractéristique du corps étudié.
- b) Deuxième groupe. — Les acides faibles et les bases faibles (ammoniaque et ammoniaques composées, par exemple).
- La loi de variàtion pour les acides faibles seulement est représentée par une formule déduite de considérations théoriques dues à M. Arrhenius
- K étant une constante caractéristique de chaque acide.
- Conductibilité d’un mélange de deux solutions. — Considérons, comme le fait M. Bérthelot, une première solution de vx litres contenant en tout; «! molécules d'un corps A; soit cx sa conductibi-i lité spécifique ;i soient v2, n2,c2 les quantités cor-J respondantes relatives à un second corps B. ;
- Si1 les corps en solution sont des sels normaux de même concentration, la valeur de x sera donnée par l’expression ;
- — Vi Ci v*Ci n' |J| ~t~ m m1»
- ~~ Vi + V» Vi + Vf ' ’
- En d’autres termes, là conductibilité de mélanges binaires ou ternaires de sels normaux de même concentration est égale à la moyenne des conductibilités des mélanges séparés.
- Mais si l’on considère, aü contraire, des sels normaux de concentration différente, ou plus généralement des électrolytes quelconques sans action chimique les uns sur les autres, la formule (4) n’est applicable qu’à condition seulement que les deux solutions contiennent le même nombre de molécules électrolytiques par litre.
- D’après cette proposition, les volumes vx et v2 des solutions des sels anormaux devront être choisies de façon qu’on puisse écrire
- a et .
- 1*1» 1*2» ’
- c’est du moins ce qui résulte des considération^ théoriques émises par M. Bouty etM. Arrhenius, auxquelles l’auteur donne dans son travail un grand développement.
- Dispositions expérimentales. — La méthode employée pour la détermination des valeurs de c est la méthode électrométrique proposée par M. Lipp-mann.
- Elle est fondée sur l’emploi combiné des électrodes impolarisables et dè l'électromètrè capillaire; elle permet d’éviter les inconvénients que l’on constate daris le procédé basé sur l’emploi des courants alternatifs, qui est plus généralement utilisé par les savants allemands.
- Le dispositif est celui qu’a imaginé M. Bouty.
- L’unité de conductibilité choisie comme terme de comparaison est la conductibilité d’une solution de chlorure de potassium à 1/100, équivalant à 170.
- Action propre de l’eau distillée. — Les nombres qui expriment les conductibilités des solutions étudiées sont donnés sans qu'on tienne compte de la conductibilité propre de l’eau. L’âuteur fait remarquer que cette dernière variait, dans ses expériences, de 0,0012 à 0,0016, suivant les flacons ; elle était de 700 à,900 fois plus petite que la con-
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- !i,6o
- ductibilité du chlorure de potassium, qui lui servait de terme de comparaison.
- 11 ajoute que pour comparer ses résultats avec ceux qui ont été obtenus, dans des recherches analogues, par MM. Kohlrausch et Ostwald et divers autres expérimentateurs, il est nécessaire de faire la correction relative à la conductibilité .propre de l’eau.
- On opère cette correction en retranchant simplement des conductibilités spécifiques trouvées par M. Berthelot le nombre 0,0014, qui est la moyenne de la conductibilité spécifique de l’eau distillée.
- ACIDES DIATOMIQUES BIBASIQUES A FONCTION-SIMPLE
- Série grasse
- Acide oxalique........ COOH '
- I
- COOH
- — malonique...... COOH — CH* — COOH
- — succinique.....: COOH — CH* — CH* — COOfi.
- r H*
- — pyrotartrique .... COOH — CH* — CH - <£qOH
- Série aromatique
- Acide phtalique.............. C® H* => (COOH)*i. s.
- — camphorique........... C8 H14 = (COOH)*
- ACIDES DIATOMIQUES BIBASIQUES ISOMÈRES.
- DÉTERMINATIONS EXPÉRIMENTALES.
- L'étude individuelle des divers acides s’opère . dans un ordre bien déterminé.
- L'auteur examine successivement :
- i# Les conductibilités de l’acide libre,
- 3° Les conductibilités du sel neutre de potasse,
- 3° Les conductibilités des mélanges d’acide et de potasse en diverses proportions.
- 11 calcule ensuite, au moyen des expressions (2) et (3), suivant le cas, d’après les chiffres mêmes de l’expérience, les valeurs de K pour les acides li-< bres et les sels neutres de potasse correspondants..
- 11 compare enfin la conductibilité des mélanges d’acide et de potasse, en diverses proportions, donnée par le calcul avec celle que fournit l’expérience.
- Toute différence sensible entre ces deux nombres est l’indice d’une réaction.
- La constitution des composés dissous et leur état d’équilibre peuvent par suite être aisément établis.
- ’ Voici la liste générale des acides organiques soumis à l’expérience. Nous les avons groupés par classes en mettant en regard leurs formules de constitution :
- Acide fumarique — maléique.
- Premier groupe
- C4 H4 O4
- Deuxième groupe
- Acide citraconique...................... \
- — métaconique...................... ( Cb H® O4
- — itaconique....................... )
- ACIDES TRIATOMIQUES TRIBASIQUES
- CH* — COOH
- I
- Acide tricarballylique.............. CH — COOH
- 1
- CH* — COOH
- CH* — COOH I
- Acide aconitique.................... C — COOH
- I
- CH — COOH
- ACIDE HEXATOMIQUE HEXABASIQUE A FONCTION SIMPLE
- Acide mellique......................... c* (COOH)*
- ACIDES PHÉNOLS
- Acides oxybençoiques — ortbo — mita — para
- Acide salicylique....... CO* H(,) — C® H4 —- OH(i)
- — méta-oxybenzoïque.... CO* H(i) — C® H4 — OH(3)
- — para-oxybenzoïque.. CO* H(i) — C® H4 — OH(4)
- ACIDES MONO-ATOMIQUES MONOBASIQUES
- Série grasse
- Acide^ formique......................... H —COOH
- — acétique............................ CH* — COOH
- Série aromatique
- Acide benzoïque........................... C® H® — COOH
- ACIDES ALCOOLS
- Diatomique monobasique
- Acide glycolique................. CH» — OH — COOH
- Triatomique bibasique
- Acide malique.................. CH* ______COOH
- !
- CH — OH — COOH
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- JOURNAL UNIVERSEL U.ÉLECTRICITÉ • 161
- 7étratomique bibasique Acide t?rtrique.............. COOH
- I
- CHOH
- I
- CBOH
- I
- , ., COOH
- Tètratomique tri basique
- Acide citrique
- CH* — COOH
- I
- COH — COOH
- I
- CH* — COOH
- ACIDES ALCALIS
- Monobasiques
- Acide amido-acétique ou glycocolle.............
- — amido benzoïque.
- COOH
- I
- CH* Az H* C6 H*
- Az H* xIOOH
- très différents; ainsi, pour une dilution de de molécule par litre, on trouve :
- c. |A
- Acide oxalique........... 2,3900 239,00
- — acétijue....;....... 0,1161 11,61
- — amido-acétique..... 0,0113 1,13 '
- De plus, on ne peut tirer aucune relation générale entre la conductibilité des acides organiques et leur constitution chimique.
- On trouve aussi de grandes différences pour les acides isomères : par exemple la conductibilité de
- l’acide fumarique à y^ de molécule par litre est
- 0,722, et celle de l’acide maléique de 1,773.
- 20 Sels neutres. — Les conductibilités des sels organiques sont au contraire très voisines, à condition qu'on les compare sous des poids équivalents.
- L'expérience a fourni à M. Berthelot les chiffres suivants, qui correspondent à d’équivalent par litre.
- Bibasique
- Acide aspartique... COOH—CH*—CH. AzH*—COOH
- M. Daniel Berthelot a effectué de nombreuses expériences sur ces acides; leurs sels neutres de potasse, et sur des mélanges à proportions variables d’acide et de potasse; les résultats qu’il a obtenus et les déductions immédiates qu’il en a tirées ne remplissent pas moins de soixante pages de son travail: il nous serait difficile d’en faire même un résumé. Nous préférons en donner avec quelques détails les conclusions; elles sont relatives :
- 1° A la fonction acide en général;
- 20 Aux fonctions spéciales jointes à la fonction acide, telles que les fonctions phénol, alcool et alcali ;
- 3° A l’isomérie.
- 1° DE LA FONCTION ACIDE EN GÉNÉRAL.
- • Sels neutres de potasse des acides monobasiques.
- C.
- Formiate de potasse ... 0,438 87,6
- Acétate . . 0,386 77,2
- Benzoate ••• 0,354 70,8
- Glycolate ... 0,385 77,o
- Salicylate ... 0,367 73,4
- Méta-oxybenzoale ... 0,359 71,8
- Para-oxybenzoate ..: 0,351 70,2
- Amido-acétate ... 0,399 79,8
- Amidobenzoate ... 0,360 72
- Sels neutres de potasse des acides bibasiqi 'les.
- Oxalate ... 0,482 96,4
- Ma lo nate ... 0,448 80,6
- Succinate ... 0,429 85,8
- Pyrotartrate ... 0,412 82,4
- Phtalate ... 0,411 82,2
- Camphorate ... 0,381 76,2
- Tartrate ... 0,433 86,6
- Malate ... 0,432 86,4
- Maléate ... 0,440 88,0
- Itaconate ... 0,423 84,6
- Sels neutres de potasse des acides tribasiqucs.
- Carballylate................. 0,446 89,2
- Aconitate.................... 0,447' "89,4
- Citrate...................... 0,444 88,8
- i° Acides libres. — Les nombres qui représentent les conductibilités des acides organiques sont
- L’auteur fait les remarques suivantes :
- « Dans la série homologue, qui comprend
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- l’oxalate, le malonate, le succinatc, le pyrotar-trate, etc., la conductibilité du sel neutre décroît d’une manière régulière : d’abord rapidement, puis plus lentement, à mesure qu’augmente la complexité de la molécule, c’est-à-dire le nombre des atomes qui la composent.
- «Il en est ainsi, d’ailleurs, même dans les séries non homologues, pour les sels neutres d’acides de même basicité.
- « Ceci posé, si l’on compare à la dilution de
- d’équivalent par litre deux sels neutres dont la molécule renferme un même nombre d'atomes, l'un étant le sel neutre d’un acide monobasique, l’autre celui d’un acide bibasique, la conductibilité du second l’emporte sur celle du premier d’environ douze unités.
- « De même, la conductibilité du sel neutre d’un acide tribasique l’emporte sur celle du sel neutre d’un acide bibasique d’un même nombre d'atomes : l’écart est d’environ six unités. »
- 3° Sels acides. — M. Berthelot a établi expérimentalement les données suivantes :
- a) Les sels acides des acides monobasiques n'existent pas dans les dissolutions étendues, ou du moins il y en existe à peine quelques traces.
- b) Les sels acides des acides bibasiques existent au contraire dans les dissolutions étendues, mais ils sont instables.
- Les conductibilités montrent, en effet, que les sels acides n’existent dans les dissolutions qu’à l'état de dissociation partielle en sel neutre et acide libre. Ce fait avait été démontré déjà par la thermochimie; il est remarquable en ce sens que, de prime abord, il semblerait que les sels acides dussent avoir un même titre que les sels neutres, une existence propre et une stabilité comparable, et cela de par leur formule de constitution.
- 40 Détermination de la basicité. — Soit un acide de basicité inconnue :
- « Si l’on suppose connu son poids moléculaire (par les densités gazeuses de l'acide ou de l'éther, par les points de congélation, ou par toute autre méthode), on peut à l’aide d’un calcul simple reconnaître son degré de basicité.
- « 11 suffit d’ajouter à une molécule d’acide 1, 2, 3... molécules d’alcali et de voir après laquelle de celles-ci s'arrête l’influence sur la conductibilité. Considérons le mélange à molécules égales d’un
- acide quelconque et de potasse, ajoutons-y une ou deux molécules de potasse et inscrivons en regard les différences A des conductibilités.
- « Avec les acides monobasiques, on aura de faibles différences.
- Acides
- formique acétique glycollque
- 2"'molécule de potasse... 0,04 0,04 0,05
- « Ces différences mesurent seulement l’action résiduelle d’un excès de potasse ; elles ne sont pas, par conséquent, la marque d’une réaction d'une combinaison nouvelle, que la théorie, du reste, ne prévoit pas.
- « Avec les acides bibasiques, on a des différences considérables pour la deuxième molécule de potasse, ce qui dénote une combinaison conforme, du reste, à la théorie; au contraire, la troisième molécule de potasse a une action sensible, qui est encore une action résiduelle du même ordre que celle de la dernière molécule de potasse pour les acides monobasiques.
- Acides
- oxalique . malonique lucclnlquo pyrotartrlqu*
- 2"* molécule.... 0,31 0,28 0,29 0,31
- 3— molécule.... 0,03 0,03 0,06 0,03
- « On a également pour les acides tribasiques:
- citrique aconltlque
- 2"‘ molécule........... 0,31 0,33
- 3— molécule............ 0,20 0,20
- 4"* molécule........... 0,06 0,05
- Ces résultats sont très remarquables et font partie des points les plus intéressants mis eh lumière dans la thèse de M. Berthelot.
- 2° ÉTUDE DES FONCTIONS : ,
- L’auteur a examiné également les fonctions spéciales qui viennent s’adjoindre à la fonction acide, telles que les fonctions phénol, alcool et alcali.
- L’étude des mélanges met en évidence les réactions produites par ces diverses fonctions.
- En ce qui concerne la fonction phénol '. > ;
- a) L’acide orthoxybenzoïque (salycilique) ne contracte pas de combinaison stable plus avancée que le sel neutre dans les solutions étendues;
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- 6) Les aCides méta-oxybenzoïques et para-oxy-benzpïqüe fournissent, au contraire, des sels poly-basiques.
- Les résultats relatifs à la fonction alcool simple ou répétée plusieurs fois sont toujours négatifs; en d'autres termes, les alcoolats sont totalement dissociés dans les solutions étendues.
- Pour ce qui est de la fonction alcali, M. Berthe-lot établit qu'elle se manifeste nettement dans le groupe des acides amidés par une série de caractères différents.
- 3° ÉTUDE DE L'iSOMÉRIE
- On a procédé à des expériences sur des acides isomères à fonction simple, tels que les acides maléique et fumarique, d'uné part; itaconique, métaconique et citraconique, d’autre part; et sur des acides à fonction complexes : acides phénols, acides alcools, acides amides.
- Quelques-uns de ces acides offrent les trois cas d’isomérie ortho, méta et para—caractéristiques de la série benzoïque; tels, par exemple, les trois acides oxybenzoïques et les trois acides ami-dobenzoïques. D’autres acides présentent le type de l’isomérie symétrique : les acides tartriques. D’autres encore offrent un type d’isomérie non encore bien défini : tels sont les acides maléique et fumarique; les acides itaconique, métaconique et citraconique.
- Des nombres observés, M. Berthelot dégage les conclusions suivantes :
- « Les conductibilités des acides isomères libres sont en général différentes ; ce qui fournit un moyen de les distinguer.
- « Cette diversité cesse par le fait de la neutralisation ; on constate en effet que les conductibilités des sels neutres de potasse sont les mêmes pour les acides à fonction simple, tels que les maléate et fumarate, les itaconate, métaconate et citraconate.
- « Elles sont également les mêmes pour les divers tartrates, symétriques ou non, pour les trois amidobenzoates.
- « Enfin elles sont voisines pour les trois oxy-benzoates. »
- 11 rappelle que M. Ostwald a déjà examiné à ce point de vue quelques acides monobasiques isomères et reconnu que leurs siels de soude.ont la même conductibilité.
- M. Wàlden a observé le même fait sur les bu-
- tyrate et isobutyrate de magnésie. Mais la question était incertaine pour les sels des acides biba-siques isomères, les seules mesures publiées étant celles de M. Walden, qui avait trouvé que leurs conductibilités étaient différentes.
- En résumé, le travail que M. Daniel Berthelot vient de présenter à la Faculté des sciences de Paris embrasse un grand nombre de phénomènes ; l'auteur démontre que les résultats obtenus par la méthode des conductibilités concordent, en général, avec ceux que fournissent les méthodes thermo-chimiques ; enfin, ces résultats mêmes peuvent être étendus à des dilutions plus grandes et à des problèmes différents.
- Adolphe Minet.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO 0)
- La nouvelle dynamo de M. Reignier se distingue (fig. 1 à 9), par plusieurs particularités originales. L’armature est annulaire ; elle tourne autour de son arbre A et de son noyau C, à disques lamellaires. La rotation de l’armature autour de son axe fixe s’opère sur des sphères roulantes x. Chaque enroulement est constitué (tig. 4) par une lame de fer/, une lame de cuivre c et une lame isolante : ces enroulements sont divisés en groupes séparés par des coins enfer F (fig. 8), assujettis par des boulons cils sont reliés entre eux, par des jonctions a, dans l’ordre indiqué par la figure 3. Sur cette figure, le cercle intérieur représente le collecteur B (fig. 9) d’une bobine Siemens ordinaire, dont chaque lame est reliée à deux barres de fer diamétralement opposées : a, par exemple, aux barres 11 et 6. Toutes les jonctions paires sont dans un plan et les impaires dans un autre plan parallèle au premier. Le principal avantage de la fixation du noyau c serait d’éviter presque entièrement les pertes par hystérésis ; mais, d’autre part, la réalisation pratique du roulement des sphères est des plus difficiles (2). * (*)
- (i) La Lumière Electrique, 14 février 1891, p.
- (*) Voir comme analogie la dynamo Sterlingi— La Lumière Electrique, 15 août 1885, p. 305» '
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- Les figures 10 et n représentent l’application de ce même mode de construction à une armature avec anneau. L’axe A de l’armature, qui tourne ici
- avec elle, porte alors deux bossages G, pourvu chacun de quatre bras dd qui centrent les l'on-* déliés lamellaires T constituant l’anneau; ces
- Fig. 1 à g. — Dynamo Reignier (1890). Vue par bout, coupe longitudinale et plan, schéma de l’enroulement, détail de
- l’armature des jonctions et des paliers à sphères.
- rondelles sont serrées entre les fonds ee par des boulons isolés , h. L’enroulement de l’armature comprend trois parties : une partie extérieure L, constituée comme l’enroulement du tambour de la dynamo précédente; la partie intérieure l, en-
- tièrement en cuivre pour avoir, malgré sa section réduite, la même conductibilité que la partie extérieure; et la partie intermédiaire ou médiane J, en lames de cuivre c, reliant les deux autres. Lçs lames intérieures / reposent sur deux disques
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- isolants M et sont, ainsi que les lames extérieures L, encastrées dans des plateaux P et R, dont l’un, R, est fileté sur une rondelle S, qui en permet le serrage. Le collecteur est constitué par une extension des lames de jonction J, soudées à des segments G, assujettis à un disque r, fixé par des vis b.
- La dynamo multipolaire de M. G. Kapp, représentée par les figures 12 à 15, est remarquable par quelques détails de construction très pratiques. L’anneau de l’armature est constitué par une série de segments (fig. 11) assemblés par des boulons P (fig. 12) et superposés à joints rompus comme l’indiquent les pointillés de la figure 13.
- Fig. 10 et 11. — Dynamo Reignier. Variante, détail de l’armature.
- On économise ainsi la matière au découpage plus qu’en faisant, comme d’habitude, l’anneau en rondelles d’une seule pièce. Entre ces segments, à certains intervalles dans l’épaisseur de l’anneau,
- on intercale des rondelles épaisses D (fig. 14) en fer évidées et crénelées de dents H pour l’enroulement du bobinage. L’ensemble, serré par des boulons Q entre deux fortes étoiles R R, est main-
- Fig. 16 et 17. — Alternateur Kennedy (1890).
- tenu par des boulons P, qui traversent les éléments de l’anneau. L’inducteur en deux pièces (fig. 15) peut facilement se démonter.
- Le nouvel alternateur de M. Kennedy a (fig. 16 et 17) ses inducteurs mobiles F excités par les courants d’une machine magnéto-électrique sans commutateurs N, dont l’armature^est calée sur le même arbre que l’inducteur F. Les douze bobines de F sont reliées par des fils H aux douze bobines de l’armature^excitatrice, dont les interversions pro-
- duisent dans le plan de commutation RK deux alternances par tour, ainsi que dans l’armature fixe A, aux bornes w x de laquelle on recueille le courant.
- La régularisation d’un électromoteur dépendant du rapport de sa force électromotrice, directe à sa force contre-électromotrice il faut, pour régulariser la vitesse d'un électromoteur actionné par un courant de potentiel constant, faire varier sa force contre-électromotrice proportionnellement à sa
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- vitesse, ou introduire dans le circuit une résistance équivalent^ à cette variation supposée indépendante de. la vitesse. Dans les dispositions représentées par la figure 18, M. Thomson-Houston emploie, pour assurer cette régularisation, deux moteurs conjugués constituant chacun une source dé force électromotrice, associés en quantité ou
- Fig. 12 à 15. — Kapp (1890). Dynamo multipolaire avec ahneau segmenté.
- en série de manière que l’on puisse faire varier leur force électromolrice résultante indépendamment de leur vitesse, sans introduire de résistance dans le circuit.
- On a représenté schématiquement sur la figure 18, en X et Y, les câbles principaux du circuit, en Ai B! A2B2 les inducteurs et les armatures des, deux électromoteurs A et B, reliés en série. Le courant suit le trajet (Xbf2AzcmBaBiY) au; travers du commutateur b, qui permet de retran-
- cher du circuit un nombre quelconque des enroù-lements de l’inducteur Ai, jusqu’à annuler là force contrè-électromotrice de A, que l’on peut
- Fig. 18. — Thomson-Houston (1890). Réglage des alterna' teürs-moteurs.
- Fig. 19 et 20. — Thomson-Houston. Réglage des alternateurs.
- alors retirer du circuit sans étincelles, en fermnàt la clef d sur m.
- Pour remettre ensuite le moteur A en quantité avec B, après lui avoir rendu toute son excitation,
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- il suffit d’amener b dans sa position pointillée, ce qui le retranche du circuit, puis de fermer c sur l et b2 sur 0. On peut, en un mot, faire intervenir comme moyen de régularisation les quatre combinaisons suivantes :
- i° Relier les deux moteurs en série ;
- 20 Régler la force contre-électromotrice de l’un des moteurs ou des deux moteurs en en faisant varier l'excitation ;
- Fig. 21, 22 et 23. — Thomson-Houston. Réglage des locomoteurs.
- 3° Retirer du circuit l’un des moteurs après que sa force électromotrice a été suffisamment réduite pour pouvoir le faire sans danger d’étincelles ;
- 4° Relier les deux moteurs en quantité avec leur excitation normale ;
- 5° Régler l’excitation de l’un des deux moteurs de manière à atteindre la vitesse maxima.
- Toutes ces opérations peuvent être exécutées, comme l’indique la figure 19, par une seule manœuvre du bras b, convenablement relié aux commutateurs c et d, de manière à les ma-
- nœuvrer automatiquement après avoir entièrement coupé du circuit l’inducteur Dans la position indiquée, les deux moteurs A, et Bj, montés sur un même axe, sont reliés en série. On déplacé alors b de manière à couper graduellement du circuit les différentes sections de Alt puis, cela fait, lorsque b arrive en g, son petit
- Fig. 24. — Thomson-Houston. . Réglage des locomoteurs, tableau des combinaisons.
- bras 0 ferme les commutateurs c et d sur leurs contacts l etm.
- En figure 20, l’excitation de A est réduite par une résistance/, que l’on retranche graduellement de la dérivation excitatrice. Après avoir séparé du circuit, le bras b vient au contact du bouton et entraîne le bras B3 sur l, pendant qu’il arrive en m et g2.
- Les figures 21 à 24 représentent la disposition adoptée en pratique par la compagnie Thomson*
- u
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- Houston pour le réglage de ses locomoteurs de tramways électriques. Cet appareil consiste en un cylindre constitué par une enfilade de disques P sur,un axe C. Chacun de ces disques consiste en un centre isolé, à la périphérie duquel sont disposées une série de projections £3, destinées à venir successivement au contact des pinces, axai formées chacune de deux lames élastiques rivées à une base conductrice, et reliées au circuit
- Fig. 25. — Dynamo Sherrin.
- comme le montre la figure 24, de manière à fournir, en tournant successivement C d'un douzième de tour, les 11 combinaisons indiquées au bas de cette figure.
- Dans la position 1, correspondant au zéro, les moteurs sont hors circuit; en 2, ils sont reliés en
- Fig. 26. — Dynamo Sherrin. Détail d’un balai.
- série, ainsi qu’en 3, mais alors avec une partie de leurs excitations supprimées. En 4, les inducteurs des deux moteurs sont en parallèle et leurs armatures en série; en 5, on retranche du circuit une partie des inducteurs ; en 6, on en retranche tout à fait celui de B. En 7, les choses sont dans le même état qu’en 6, à l’exception que les inducteurs Vmt substitués l’un à l’autre pour que les variations ne s’effectuent pas toujours sur le même inducteur. En 8, le moteur A est complètement retranché du circuit, et la moitié seulement de l’inducteur B reste en circuit.
- On voit qu’en passant de 7 à 8 l’armature de A est momentanément mise en court circuit, parce que l’écartement des pinces g et h est supérieur à la largeur d’urte dent ^3. En 9, on ne fait qu’intervertir la liaison 8. En 10, les deux moteurs sont en quantité ; en 11, on retranche des enroulements inducteurs pour augmenter la vitesse des moteurs. De 6 à 7 et de 8 à 9, la vitesse ne change pas.
- ! Les doigts (fig. 23), rappelés par les ressorts s,
- Fig. 27 et 28. — Atkinson (1899). Electromoteur-alternateur à moteur auxiliaire synchronique.
- ont pour effet de retarder la rupture du circuit en traînant, après le passage de g3, entre les pinces, idont elles se dégagent ensuite brusquement en coupant sûrement l’arc qui se forme à la rupture du circuit.
- Le collecteur D du moteur Sherrin, représenté par la figure 25, est un collecteur de radial formé
- Fig. 29. — Atkinson. Schéma des circuits.
- de secteurs en cuivre sur lesquels frottent les balais flexibles G G. Ces balais sont attachés au porte-balais L par des axes (fig. 2ô)autour desquels ils pivotent, appuyés sur le collecteur par les vis K. Le porte-balais est orienté et fixé par une vis U sur la douille M, traversée par l’axe de l’armature.
- La construction toute particulière du moteur alternateur de M. Atkinson représenté par les figures 27 à 29 a pour objet de lui permettre de démarrer facilement et de marcher avec un rendement satisfaisant sans tourner en concordance ;
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- de phases avec la génératrice. A cet effet, M. Atkinson construit l’armature de son moteur en forme d’anneau Gramme à enroulements aussi divisés que possible; sur le collecteur, on dispose soit une seule paire de balais, soit autant de paires qu’il y a de paires de pôles, comme dans un électromoteur synchronique ordinaire. Ces balais tournent autour du collecteur sous l’action d’un petit moteur synchronique, de manière que les
- Fig. 30. — Moteur Dobrowolsky (1890).
- pôles tournent synchroniquement dans l’armature du moteur, quelle que soit sa vitesse.
- L’électromoteur représenté par la figure 27 est à quatre pôles et son armature à enroulement continu, à quatre balais b b, dont les deux opposés sont reliés en parallèle et dont les pairs aboutissent au circuit moteur. Ces balais sont actionnés par un moteur synchronique, et tournent à une vitesse telle qu’ils arrivent toujours, quelle que soit la vitesse du moteur, à la position indiquée sur la figure au moment où le courant atteint son maximum.
- Le moteur synchroniseur (fig. 28) a des inducteurs et un anneau lamellaires. Au centre de l’ar-
- mature et de ses quatre enroulements correspondant aux quatre pôles et reliés en série se trouvent les anneaux collecteurs P et Q, dont les deux balais sont reliés à la génératrice. L'arbre porte aussi un commutateur à quatre lames rrtt, reliées respectivement, r à P et / à Q, et dont les deux balais aboutissent aux inducteurs O du synchroniseur et à ceux des moteurs, dans lesquels ils envoient, dès que la vitesse synchronique est atteinte, des courants ondulatoires de sens invariable. La marche des courants est d’ailleurs facile à suivre sur la figure 29. Les courants moteurs arrivent par M Mi aux anneaux collecteurs P et Q du synchroniseur, qui les amène à son armature et aux balais tournants du moteur. Le commuta-
- Fig. 31. — Moteur Dobrowolsky (2" type).
- teur pr les envoie redressés aux inducteurs 0 et o’ du synchroniseur et du moteur.
- L’électromoteur de M. Dobrowolsky représenté par la figure 30 est destiné à être mu par des courants de phases différentes. L’inducteur est représenté comme constitué par 12 enroulements b, recevant des courants de phases différentes, de manière que ses pôles tournent autour de l’armature, et tendent à l’entraîner avec un couple d’autant plus plus puissant que sa vitesse de rotation est moins grande. Mais ce couple, qui diminue ainsi avec la force contre-électromolricedel’armature, augmenteavec sa résistance électrique, de sorte que l’on peut jusqu’à un certain degré régler la marche du moteur en faisant varier la résistance de son armature.
- A cet effet, les deux enroulements dd' de cette armature sont reliés à leurs extrémités eê aux anneaux collecteurs a^,ese3 comme l’indique la figure 30, pendant que, d’autre part, les conducteurs g g sont reliés par a2ai.eheh entre eux et au rhéostat A, de manière que le circuit de l’armature
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- soit fermé par ce rhéostat, suivant le trajet a2 a3 gfbfh gieie5> Par exemple. On peut ainsi régler la marche du moteur en faisant monter ou descendre par ii les lames h b du rhéostat.
- Dans le second type de moteurs Dobrowolsky, représenté par la figure 31, les courants de phases différentes lui sont amenés par des boulons b b,
- Fig. 32 et 33. — Transformateurs Kapp (1890).
- isolés dans les rondelles de l’inducteur lamellaire. S’il n’y a qu’une paire de pôles tournants et deux courants discordant d’un quart de phase, il faudra quatre boulons seulement: avec deux paires de pôles et trois courants écartés d’un sixième de phase, il en faudra six, etc.
- Ces boulons en cuivre sont reliés électriquement par le plateau e à l’une de leurs extrémités, et isolées à l’autre, par où ils reçoivent les courants. L'armature est du type Siemens à navette.
- Le nouveau transformateu r deM .Kapp, représenté
- par les figures 32 et 33, a la partie intérieure de son circuit magnétique constituée par un noyau lamellaire a, divisé en quatre par les plans isolants ik, et sa partie extérieure formée de deux anneaux également lamellaires b b, serrés de champ sur le noyau en h b par des contacts élargis de manière
- ..F
- Fig. 34. — Cleaver (1890). Décalage automatique.
- à assurer leur conductibilité. Les enroulements primaires sont en c, et les secondaires en d. Leurs fils sortent de la boîte en fonte e par des stuffing boxes f /.
- Fig. 35. — Cleaver. Coupe x-x (tig. 34).
- Le mode de réglage par décalage automatique des balais récemment proposé par M. Cleaver est très ingénieux. Le corps de son armature est constitué (fig. 34 et 35) par un tambour creux en bronze, tournant fou sur un arbre c porteur d’un noyau en fer E. Les balais sont portés par un bras F, calé sur l’arbre c et frottant sur deux secteurs iV auxquels on prend le courant. 11 en résulte que ces balais se décalent automatique-
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- ment d'autant plus que l’armature tend à entraîner le noyau E et l’arbre c malgré l’opposition du ressort c3 (*).
- Lé compensateur de MM. Taylor et Siemens, représenté par la figure 36, a pour objet de compenser automatiquement les variations déterminées dans les circuits alimentés par une même dynamo par les changements de résistance ou d’activité de l’un de ces circuits. Il se compose d’un anneau de fils de fer doux A, sur lequel chacun de ces circuits LjL2.vient faire un nombre
- de tours d’autant plus grand que ses lampes
- Fig. 36. — Compensateur Siemens (1890).
- sont plus rapprochées de la station centrale, ou que.leur résistance est moindre.-
- Les courants qui circulent ainsi autour de l’anneau A le transforment en un aimant fermé, opposant au courant de chacun des circuits une force contre-électromotrice. Lorsque l’intensité baisse ou augmente dans un de ces circuits, il en est de même de cette force contre-électromotrice, qui réagit sur tous les autres circuits, de sorte que l’on peut, en faisant varier la vitesse de la dynamo, augmenter ou diminuer l’intensité dans l’ensemble des circuits sans en affecter l’un plus que l’autre.
- Gustave Richard.
- (A suivre.)
- (*) Comme analogie, voir les régulateurs de Sylvanus Thompson. — Lumière Electrique, 18 avril 1885, p. 136.
- SUR LE COURANT ROTATOIRE
- ET SA MESURE
- Le courant rotatoire ayant attiré l’attention des spécialistes et d’une grande partie du public, il peut y avoir intérêt à faire quelques communications sur sa nature et sur la manière de le mesurer. L’occasion de ces recherches a été une série d'expériences qui ont été faites dans la section d’essai de la maison Siemens et Halske à Berlin. On constata immédiatement, en effet, que la mesure du travail fourni par le courant rotatoire, travail dont la détermination est excessivement importante pour des expériences comparatives, ne va pas sans difficultés. L’exposé de la méthode au moyen de laquelle ces difficultés ont été surmontées sera l’objet de ce mémoire.
- On s’est mis simultanément de divers côtés à étudier le système du courant rotatoire (1). Les observations de M. Hazelwander à cet égard ont été publés dernièrement.
- Récemment, M. Dolivo Dobrowolsky, dans l’Electrotechnische Zeitschrift, a exposé en détail ses travaux sur ce sujet.
- On n’a pas encore exactement défini ce qu’il faut entendre par courant rotatoire. 11 est peut-être permis de dire qu’il consiste en un système de courants alternatifs de même période enchaînés ensemble, mais dont les phases ne se déplacent pas les unes par rapport aux autres d’après des lois simples, et que ce sont des courants qui, moyennant des dispositions appropriées, sont en état de produire des champs magnétiques tournant d’une intensité à peu près constante, sans mouvement mécanique.
- Grâce à ces propriétés exceptionnellement importantes, le courant rotatoire peut actionner des électro-moteurs qui fonctionnement asynchroni-quement et qui même peuvent se mettre automatiquement en marche.
- C’est en cela que consiste sa principale supériorité sur le courant alternatif ordinaire, avec lequel il a, en commun, des avantages bien connus : ceux d’être facile à produire et d’être facile à transformer. Pour fixer les idées, admettons que nous ayons une machine productrice de cou-
- (*) Voir déjà sur ce sujet l’article de M. Richard, t. XXXIX
- p. 212.
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- rants, admettons que cette machine ait n pôles, c'est-à-dire des points P jusqu’à P„, desquels partent des courants alternatifs d’égale période (fig- 0-
- On peut, dans une figure schématique, disposer ces pôles en cercle. Supposons qu’il y ait la même tension de deux pôles en deux pôles voisins. Imaginons que des n pôles partent n conducteurs principaux dont les courants aient approximativement la même intensité. Admettons que le déplacement de phases entre les conducteurs voisins deux à deux soit toujours le même et,
- par suite, égal à 2^2 degrés. Ceci implique que les n
- courants prennent par séries cycliques, les uns
- D,
- Fig. 1
- après les autres, leur maximum d’intensité. Supposons que le point final de chaque conducteur principal soit relié avec le point final des deux conducteurs principaux voisins, au moyen de con^ ducteurs intermédiaires, dans lesquels, par conséquent, il y ait également des courants d’intensité aussi égale que possible de conducteur en conducteur, mais avec des phases différentes. Le schéma tout entier du courant est donc tel que le représente la figure i.
- Dans le cas le plus simple, celui qui probablement sera le plus important pour la pratique, s’il y a trois pôles P. on peut facilement produire une distribution de courants de ce genre, de la manière suivante : Si l’on entoure un anneau de fer au, moyen de trois bobines égales occupant chacune un tiers de la surface, et si on le fait tourner dans un champ magnétique constant, comme celui d’une machine ordinaire à deux pôles à courants constants, il se produit des cou-
- rants alternatifs dans les trois sections. Ces courants, cependant, n’ont pas des phases égales, car les bobines passent à des moments différents par le pôle nord ; le maximum d’intensité de courant se produira donc successivement dans les bobines après des intervalles égaux. Pour transmettre ces courants, on pourrait se servir de six conducteurs, et il y aurait alors trois circuits
- de courants complètement séparés les uns des autres, comme le représente la figure 2.
- Dans ce cas, il n’y a pas encore de courant
- Fig. 3
- rotatoire ; mais si l’on réussit deux par deux les conducteurs parallèles, (fig. 3), on obtient un courant rotatoire, chaque conducteur servant tantôt comme conducteur d’aller, tantôt comme conducteur de retour. On conçoit facilement qu’il se produit alors des ramifications du courant.
- La branche Pî Di venant de Pt se partage en Ü! ; une partie du courant s’écoule en D2, une autre partie en Ds, pour arriver en P2 et P3. Le plus fort
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i/3
- des deux courants (supposons que ce soit le courant Dj D2) se partagera encore une fois en D2 et par conséquent il arrivera, pour la plus grande partie, de D2 à P2 et, poür la petite partie, de D2 à D3, enfin d’ici en P3.
- Nous appellerons \a I* \c les courants partant des points P B et nous dirons qu’ils sont positifs s’ils partent des pôles. Nous appellerons les trois autres courants I31213 et nous dirons qu’ils sont positifs s’ils marchent dans le même sens que les aiguilles d’une montre.
- Les sens positifs sont indiqués partout dans la figure par des flèches.
- Fig. 4
- Nous nommerons aussi les branches \a 1* lc conducteurs principaux, les branches lil2l3 conducteurs intermédiaires.
- En général, il y aura de l’énergie de consommée dans les six branches. Toutefois, il y a lieu de remarquer spécialement les deux cas dans les-
- R*----------------
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- Fig. 5
- quels le travail utile n’est effectué que dans les conducteurs intermédiaires ou que dans les conducteurs principaux.
- C’est à ces deux cas que correspondent les schémas, figures 4 et 5.
- Le premier de ces schémas se comprend immédiatement : le second se comprend d’après la figure 3, si l’on réunit les points D en un seul et que l’on supprime les conducteurs intermédiaires.
- Dans le cas idéal, les courants, les tensions et les travaux seront égaux entre eux, aussi bien dans les conducteurs principaux que dans les conducteurs intermédiaires.
- Les courants les plus simples à mesurer sont les courants 1« I* Ic ; il en est de même pour les
- tensions polaires E<* Ep Ey. 11 y a lieu de se demander si ces grandeurs suffisent pour la mesure du travail et comment il y aurait lieu de procéder dans le cas où la réponse serait affirmative.
- Pour étudier ces rapports multiples, nous nous servons du parallélogramme : bien que cette méthode soit connue, nous en donnerons ici une description sommaire. L’emploi du parallélogramme implique que toutes les grandeurs varient d’après la loi des sinus et ont une période égale.
- Imaginons autour d’un point fixe O (fig. 6) une droite M N animée d’une vitesse constante dans le sens de la rotation des aiguilles d’une montre et tournant de telle sorte que la rotation
- corresponde exactement à la période du courant alternatif.
- Soit O N le côté positif et O M le côté négatif de cette droite.
- Tirons maintenant, à partir de Q, une droite quelconque O A, dont la longueur représente la valeur maxima d’une intensité de courant, c’est-à-dire son amplitude ; sa projection rectangulaire C A1 sur la droite M N donne la valeur de l’intensité du courant au moment même où M N a la direction que représente la figure.
- L’intensité atteint son maximum lorsque M N coïncide avec O A, puis elle devient plus petite; elle est égale à zéro quand M N est perpendiculaire à O A; puis elle devient alors négative, parce que la projection tombe sur le côté négatif de M N, etc.
- Si O A représente une seconde intensité,- il est évident que celle-ci atteint son maximum plus tôt que la première : cette avance est égale au j temps qu’il faut à M N pour décrire l'angle B O ;
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- or, comme le temps qu’il faut à M N pour une révolution complète est égal à la période des courants alternatifs, l'angle BOA indique le déplacement de phases entre O A et O B. Ce déplacement est exprimé soit par l’angle, soit en fraction de la période.
- Les droites O A et O B, par conséquent, ne désignent pas seulement des intensités d’après leur grandeur, mais aussi d’après leur phase.
- Le même diagramme, conformément aux représentations ordinaires avec les courants alternatifs sert également aux tensions, aux magnétismes, bref, à toutes les grandeurs qui varient comme un sinus, et qui ont la même période.
- Dans la pratique, les amplitudes sont moins importantes que les valeurs moyennes mesurées à l’aide de dynamomètre et ayant avec les premières
- le rapport constant ^===-. A l’avenir, par conséquent, ces dernières grandeurs seront représentées dans les diagrammes par les droites en question.
- Pour additionner deux droites OA O B, on opère comme pour le parallélogramme des forces en construisant un parallélogramme O A C B, dont la diagonale O C représente la somme qu’il s'agit de trouver.
- Pour retrancher O B de O A, on prolongera O B par delà O d’une quantité égale à elle-même jusqu’en Bx et on construira le parallélogramme OA D Bt. La différence cherchée est alors O D ; nous désignerons à l’avenir les sommes et différences ainsi trouvées par des indices qui représentent la somme et la différence des indices décomposantes.
- Si, par conséquent OA = I et si OB = I8, on aura OC = l(i+2> et O D = Io-2).
- On sait que l’énergie électrique sera exprimée par le produit
- A = E I cos <p,
- dans lequel E et I représentent les valeurs moyennes de la tension ou de l’intensité mesurées au dynamomètre, et dans lequel <p représente la différence de phase entre E et I.
- H. Gœrges.
- {A suivre).
- HISTOIRE CHRONOLOGIQUE
- DE L'ÉLECTRICITÉ, DU GALVANISME, DU MAGNÉTISME ET DU TÉLÉGRAPHE (1).
- 1490-1541. — Paracelses (Philippe von Hohen-heim) natif de la Suisse et un dés plus grands chimistes de son temps, a fait usage de l’électron magnétisme trois siècles avant la découverte de Œrsted. Il découvrit à nouveau la propriété occulte de l'aimant, qui avait joué douze siècles auparavant un rôle si important dans certains mystères; il devint naturellement le fondateur de l’école de magnétisme et de médecine magique.
- 1492. — Christophe Colomb est le premier qui ait déterminé par l’astronomie la position de la ligne où la variation magnétique est nulle, c’est-à-dire où l’aiguille indique le nord vrai ; cette découverte avait été attribuée à tort, d'après Livio Santo, à Sébastien Cabot.
- Ce n’est pas Colomb, comme on le croit souvent, qui a fait les premières observations relatives à la variation magnétique ; ces variations furent montrées par Andréa Bianco, mais Colomb remarqua, le 13 septembre 1492, qu’à 2 1/2 degrés est de l’îlede Corvo, l’une des Açores, la variation magnétique changeait et passait du N.-E. au N.-O.
- Washington Irving raconte cette découverte de la manière suivante :
- « Dans la soirée du 13 septembre, à environ 200 lieues de l'île de Fer (la plus petite des Canaries), Colomb s’aperçut de la variation de l’aiguille aimantée, phénomène que l’on n’avait pas encore remarqué jusqu’alors. Vers la tombée de la nuit il observa que l’aiguille au lieu de ppinler vers l’étoile du Nord éprouvait une variation d’environ un demi-point, c’est-à-dire de 5 à 6 degrés vers le N.-O., et encore plus le lendemain au matin. Frappé de celte circonstance, il observa ce phénomène pendant trois jours, et il constata que la variation augmentait à mesure que le navire avançait. D’abord il ne communiqua ce phénomène à personne, sachant combien son équipage était sujet à s’alarmer; mais bientôt les pilotes l’aperçurent aussi, ce qui les mit dans la plus grande consternation. Il leur semblait
- 0) La Lumière Electrique du 11 avril 1891, p. 58. — Tous droits réservés.
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- que les lois de la nature étaient changées à mesure qu'ils entraient dans un autre monde, soumis à des influences inconnues.
- Ils appréhendaient que la boussole fût sur le point de perdre sa vertu mystérieuse, et sans ce guide que deviendraient-ils perdus au milieu de ce vaste océan, où aucune indication de route n’est tracée? Colomb tranquillisait ses marins en leur disant que l’aiguille ne pointait point vers l’étoile polaire, mais vers un point fixe et invisible. La variation n’était donc pas causée par un défaut dans le fonctionnement de la boussole, mais par le mouvement de l’étoile polaire elle-même, qui comme tous les corps célestes décrit un cercle autour du pôle. La haute opinion que les pilotes avaient des connaissances astronomiques de Colomb donnait du poids à cette théorie et calmait leurs inquiétudes.
- 1497. — Vase© de Gama, le célèbre navigateur portugais, fit usage de la boussole pendant son voyage aux Indes. Il dit avoir trouvé dans l’océan Indien des pilotes qui en faisaient également un usage régulier. Au lieu d’une aiguille ils se servaient d’une petite plaque de fer aimantée, qui .était suspendue comme l’aiguille des Européens, mais qui indiquait le nord d’une manière très imparfaite.
- 1497. — Sébastien Cabot, navigateur anglais, fit connaître au roi d’Angleterre que la variation de la.boussole était différente en plusieurs endroits et n’était pas réglée d’après la distance comptée à partir d’un méridien particulier.
- 1502. — Varthema, qui quitta l’Europe pour les Indes vers cette époque, constata que les Arabes qui naviguaient dans la mer Rouge employaient la boussole et la carte marine; d’après lui la boussole était d’origine européenne et non chinoise, car l’index pointe vers le nord et non vers le sud, comme cela aurait dû avoir lieu si son origine avait été chinoise.
- 1543-1544. — Georges Hartmann, vicaire de l’église de Saint-Sébalaud à Nuremberg, écrit le 4 mars de cette même année au duc Albrecht de Prusse une lettre dans laquelle on trouve les passages suivants :
- « Je trouve en outre que l’aiguille aimantée non seulement dévie du nord vers l’est d’environ neuf degrés, mais encore qu’elle se dirige vers le bas, ce que l’on peut montrer de la manière suivante: En prenant une aiguille d’une longueur d’un doigt placée horizontalement sur un pivot et en
- la frottant avec une pierre d’aimant on constate qu’elle ne se tient plus horizontale, mais qu’elle s’infléchit d’environ 9 degrés, phénomène dont je suis incapable d’indiquer la cause. »
- 1558-1589. — Le savant italien G. délia Porta fait une série d’expériences avec l’aimant dans le but de pouvoir communiquera distance. 11 publie le compte rendu de ses expériences dans un livre intitulé Magia naturalis, dont la première édition fut publiée à Naples lorsque l’auteur n’était âgé que de 15 ans.
- C’est le premier ouvrage dans lequel on trouve une allusion relative au télégraphe magnétique.
- 1576. — Robert Norman, fabricant de boussoles, fut le premier qui détermina à Londres l’inclinaison de l’aiguille aimantée à l’aide d’une boussole d’inclinaison qu’il avait construite; il trouva que cette inclinaison était de 71 degrés 50 minutes.
- 1580. — On trouve dans Y Histoire du royaume de Chine écrite par de Mendoza, missionnaire espagnol envoyé en Chine par Philippe II, le passage suivant :
- « Les Chinois dirigent leurs navires à l’aide d’une boussole divisée en douze parties; ils n’emploient pas de cartes marines, mais une courte description du routier (ruttier, routier, livre de direction) à l’aide duquel ils naviguent.
- 1581. — Burroughs, contrôleur de la marine anglaise sous le règne d’Élisabeth, est le premier qui ait publié des observations sérieuses sur la variation de la déclinaison.
- 1586. — Le savant jésuite Joseph d’Acosta se dit capable d’indiquer quatre lignes de variation nulle au lieu d’une seulement découverte par Colomb.
- 1590. — Wright, mathématicien anglais, publie son Traité de navigation, dans lequel il préconise les avahtages de tenir des registres des déclinaisons observées dans tous les voyages.
- C’est donc vers cette époque qu’on commença à faire attention aux variations de la déclinaison, non seulement avec le temps, mais aussi aux différents endroits.
- 1590. — Julius Cæsar, chirurgien de Rimini, observe qu’un barreau de fer peut se transformer en aimant uniquement par la position qu’il occupe dans l’espace.
- 1597. — D’après une notice de William Bar-lowe, les navigateurs des Indes orientales employaient une aiguille aimantée de six pouces de
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- long, placée dans une cuvette remplie d’eau, au fond de laquelle étaient tracés les quatre points cardinaux.
- 1600. — Schwenter décrit le moyen de communiquer à distance au moyen de deux aiguilles aimantées combinées avec un alphabet.
- 1600. — William Gilbert, médecin de la reine Élisabeth d’Angleterre, publie son ouvrage Physio-logia nova de Magnete, etc., ouvrage fondamental dans lequel on trouve pour la première fois une classification des phénomènes électriques et magnétiques.
- Cet ouvrage comprend l’énumération de toutes les substances capables de s’électriser ; on y trouve pour la première fois les mots force électrique, attraction électrique.
- Le premier livre traite du magnétisme, le second de l’électricité.
- Dans le chapitre II, Gilbert relate ses expériences, et dans le quatrième il donne une description de la boussole marine.
- Dans la seconde édition de ce livre, parue à Stet-tin en 1628, on remarque une curieuse gravure de la première boussole européenne, une pierre d’aimant flottant sur une cuve, dans la mer, et laissée derrière le navire qui s’en éloigne.
- 1616. — Van Schouten indique des points situés au milieu de l’océan Pacifique et au sud-est des îles Marquises où la déclinaison de la boussole est nulle.
- De Humboldt dit : «11 existe encore actuellement dans cette région un système singulier de lignes isogoniques dans lesquelles chaque courbe concentrique intérieure correspond à une déclinaison plus faible.
- 1617. — Strada, auteur italien, décrit une découverte hypothétique où il s’agit de deux cadrans chiffrés et qui possèdent la propriété d’indiquer toujours la même lettre, de manière que si une aiguille indique une lettre sur l’un des cadrans, l’index indique la même lettre sur l’autre.
- 1625. — Gabriel Naudé, savant français, auteur de l’Apologie pour les grands hommes soupçonnés de magie, s’occupe du magnétisme occulte.
- 1627. — Hokewill, diacre de Surrey, publie à Oxford la première édition de son ouvrage An Apologie... dans laquelle il fait allusion à la boussole marine et à la pierre d’aimant ; il parle en termes diffus d’un télégraphe.
- 1629. — Le jésuite Nicolas Cabia décrit des ex-
- périences à l'aide desquelles des personnes peuvent communiquer par l’intermédiaire d’aiguilles aimantées.
- 1632. — Pierre Gassendi, professeur au collège de France, découvre qu’une partie de la croix dë l’église de Saint-Jean à Aix, après avoir été touchée par un coup de fondre, posséda toutes les propriétés de l’aimant.
- Gilbert mentionne le fait que du magnétisme a été communiqué par la terre à un barreau de fer, comme on l'a constaté par l’examen d’une barre de la tour de l’église des Augustines à Nantua.
- 1632. — Galilée, mathématicien italien, parle d’un secret permettant de parler à distance à l’aide de l’attraction de l’aiguille aimantée ; toutefois cette expérience ne paraît pas bien sérieuse.
- 1635. — Henri Gellibrand, mathématicien anglais, découvre la variation séculaire de la déclinaison ; il constate que la déclinaison de l’aiguille varie du nord-est vers l’ouest.
- 1641. — Kircher, physicien allemand, en parlant de l’aimant terrestre, dit « qu’il n’y a qu’un seul aimant dans l’univers et que c’est de là que provient l’aimantation de tous les autres corps. »
- D’après lui, le soleil est le corps le plus magnétique qui existe.
- 1650. — Henri Bond, professeur de mathématiques, explique la déclinaison de l’aiguille aimantée et indique d'avance ce qu'elle sera pour Londres de 1663 jusqu’à 1716.
- 1660. •— Otto de Guericke, bourgmestre de Magdebourg, construit la première machine électrique à frottement ; elle consistait en un globe de soufre fondu dans un ballon de verre monté sur un axe de rotation; lorsqu’on frottait la boule avec un drap, elle émettait du son et de la lumière.
- C’est ce physicien qui le premier entendit le bruit et vit la lumière artificiellement produits par l’électricité.
- II montra que des corps légers une fois attirés et repoussés ensuite étaient incapables d’une seconde attraction s’ils n’étaient pas de nouveau touchés par un corps électrisé, et il constata en outre que des corps légers peuvent être électrisés lorsqu’on les approche d’autres corps électrisés.
- 1665. — Le père Grimaldi découvre qu'on peut aimanter un barreau de fer lorsqu’on le maintient dans une position verticale.
- 1666. — Dènys, hydrographe de Dieppe, observe
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- que la boussole donne des indications différentes lorsqu'on la place en différents endroits du navire.
- 1671.— Richer, philosophe français, est le premier qui a fait connaître les propriétés électriques de la gymnote.
- 1675. — Robert Boyle, chimiste irlandais, publie plusieurs expériences sur le magnétisme et l’électricité.
- 167?.—Jean Picard, astronome et professeur au Collège de France, est le premier qui observe la lumière électrique dans le vide.
- D’après Tyndall, cette observation fut faite lors du transport d’un baromètre de l’Observatoire à la porte Saint-Michel à Paris ; on constata de la lumière dans la chambre à vide. Cette observation fut répétée plus tard sur d’autres baromètres par Sébastien et Cassini.
- 1675. — Sir Isaac Newton, le célèbre mathématicien et physicien anglais, découvre que le verre frotté attire des corps légers même du côté opposé à celui où on le frotte.
- Il améliore la machine électrique en substituant un globe de verre au globe de soufre employé par de Guericke et par Boyle, et en substituant des frotteurs aux mains de l’opérateur.
- 11 paraît qu’il a anticipé quelque peu sur la grande découverte de Franklin ; on trouve en effet dans une lettre de lui le passage suivant:
- k J’ai été très amusé par le phénomène singulier qu’on obtient en mettant une aiguille près d’un morceau d’ambre ou de résine frotté avec de la soie : une petite flamme, comme la foudre sur très petite échelle, se montre. »
- 1676. — Haward, armateur anglais, constata, à bord du navire Albemarle, le 24 juillet 1641, vers la latitude des Bermudes, après un terrible coup de foudre sur le navire, que les pôles de la boussole étaient retournés, la fleur de lis qui devait indiquer le nord pointant vers le sud. Les autres boussoles du navire présentaient le même phénomène.
- 1678. — Redi, médecin italien, constate que le choc de la torpille peut se communiquer par la ligne qui relie le pêcheur au poisson.
- 1679. — Maxwell, originaire d'Ecosse, dit pouvoir guérir toutes espèces de maladies à l’aide de moyens magnétiques dont il dispose.
- 1683.— Halley, astronome anglais, montre que le magnétisme terrestre est produit par quatre pôles d’attraction, dont deux sont situés près des pôles de la terre.
- Pour vérifier cette théorie le gouvernement anglais lui fit faire trois voyages dans l’océan Atlantique. Les résultats de ces voyages furent la construction des premières cartes magnétiques sur lesquelles les lignes d’égale déclinaison étaient indiquées par des courbes.
- D’après de Humboldt, c’est la première expédition entreprise par un gouvernement dans un but scientique.
- C’est Halley qui a donné le premier une description du phénomène de l’aurore boréale, dont l’origine est certainement électrique et magnétique.
- 1684. — Le philosophe anglais Robert Hoôke est le premier qui ait donné un projet défini du télégraphe. Son appareil était formé d’un cadre supportant un écran ouvert derrière lequel on pouvait suspendre autant de différents objets, cercles, carrés, triangles, etc., qu’il y a de lettres dans l’alphabet. Pendant le jour, ces objets étaient hissés à l’aide d’une poulie, de façon à être visibles dans l’espace ouvert de l’écran ; pendant la nuit on employait des torches, des lanternes et des lumières diverses.
- Hooke a montré également en 1684 que l'on peut aimanter d’une manière permanente des barreaux de fer et d’acier, lorsqu’après les avoir chauffés on les refroidit rapidement, ces barreaux étant placés dans la direction du méridien magnétique.
- 1684. — On trouve dans le Mariner’s Magazine de Sturmy, une mention de la déviation de la boussole et de la possibilité d’obtenir des indications erronées par suite d’actions locales.
- 1692. — Le docteur Le Lorrain de Vallemont mentionne dans sa Description de l’aimant, etc., publiée à Paris, qu’après un terrible orage pendant le mois d’octobre 1690, l’église de Notre-Dame de Chartres devant être réparée, on constata que la croix en fer était couverte de rouille et très fortement aimantée ; un rapport de cet événement fut fait par M. de la Hire et publié dans le Journal des savants.
- 1700. — Jean Bernoulli observe les lueurs phosphorescentes du mercure dans le vide.
- 1700. — Morgagni, médecin à Bologne puis à Venise, employa l’aimant pour extraire des particules de fer tombées accidentellement dansTceil ; il opéra d’une façon analogue à celle que Kir-kringius et Fabricius Hildanus avaient employée avant lui.
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- : 1700. — Joseph Guichard Duverney, éminent
- anatomiste français, savait à cette date que les membres d’une grenouille se contractent par un courant électrique, comme cela est montré dans Y Histoire de V Académie des sciences, 1700, page 40, et 1742, page 187; le médecin italien Caldini fait allusion à ce que les grenouilles nouvellement tuées semblent revivre sous l’influence des décharges électriques.
- 1702. — Marcel, commissaire de la marine, à Arles, rapporte plusieurs exemples authentb-ques de barreaux de fer devenus magnétiques uniquement par suite de la position qu’ils occupaient.
- 1702. — Kaempfer, médecin allemand, décrit des expériences faites sur des torpilles électriques. 11 insiste sur ce fait que l’on peut éviter la sensation du choc lorsqu’on retient sa respiration pendant que l’on touche l’animal; ce fait, quoique paraissant très improbable, a été confirmé souvent.
- 1705. — Francis Hauksbee, naturaliste anglais, montre qu’on peut produire une quantité considérable de lumière en agitant du mercure dans des tubes dans lesquels on a fait un vide plus ou moins parfait. Lorsque le mercure fait une brusque irruption dans ces sortes de tubes, on voit un éclair d’une espèce toute particulière.
- Hauskbee montre également de la lumière produite dans le vide par le frottement de l’ambre et par celui du verre sur de la laine.
- 1707. — Dans un opuscule intitulé Spéculations curieuses pendant des nuits sans sommeil est mentionnée pour la première fois le fait que la tourmaline devient électrique par réchauffement. On y constate que cette pierre fut apportée de Ceylan par les Hollandais en 1703.
- 1708. — Le Dr William Wall communique à l’Académie royale de Londres les résultats de ses expériences pour montrer que l’électricité ressemble au tonnerre et à la foudre.
- 1712. — On trouve dans Y Encyclopédie japonaise une description de la boussole.
- 1717. — Louis Lémery montre à l’Académie des sciences la tourmaline apportée de Ceylan et annonce qu’elle possède des propriétés électriques lorsqu’on l’a chauffée.
- Les^premières expériences scientifiques relatives aux propriétés électriques de la tourmaline ne furent faites cependant qu’en 1756, par Æpinus, qui les publia dans les Mémoires de l’Académie de Berlin. Æpinus montra qu’une température com-
- prise entre 99 1/20 et 2120 Fahrenheit est nécessaire pour le développement du pouvoir d’attirer les corps légers.
- 1720. — Stephen Grey ou Gray publie un mémoire dans lequel on trouve le principe de la découverte de la conductibilité électrique et de l’isolement, ainsi que le fait, mais non le principe, de l’influence électrique. C’est à Grey que revient l’honneur d’avoir posé les premières bases de la science électrique.
- 11 montre que l’on peut produire l’électricité par le frottement de plumes, de cheveux, de la soie, du papier, etc. Toutes ces substances attirent des corps légers, même à la distance de huit à dix pouces. 11 découvre que des corps électrisés peuvent communiquer de l'électricité à des corps rebelles à l’excitation électrique.
- Grey démontra également que l’attraction électrique n’est pas proportionnelle à la quantité de matière comprise dans les corps, mais dépend de l’étendue de leur surface. 11 découvrit le pouvoir conducteur des fluides et du corps humain, il constata également que l’électricité semble être de même substance que le tonnerre et l'éclair* •
- 1722. — George Graham, célèbre opticien et fabricant d’instruments de physique à Londres> fut le premier qui constata la variation diurne de l’aiguille aimantée. 11 trouve que l’extrémité nord commence à se mouvoir vers l’ouest à sept ou huit heures du matin et continue à dévier dans cette direction jusqu’à environ deux heures de l’après-midi; après être restée stationnaire pendant quelque temps, elle retourne vers l’est et devient de nouveau stationnaire pendant la nuit.
- Graham a fait près de mille observations; il trouva que la plus grande déclinaison était de I4°45' vers l’ouest et la moindre de i3°5o'; en général cependant la variation s’exerçait entre 140 et I4°33', donnant 35' pour la valeur de la variation diurne.
- 11 faut observer que la découverte de Graham n’attira que très peu l’attention jusqu’en 1730, où les mêmes observations furent répétées par d’autres.
- 1726. — Un architecte anglais, John Wood, a, dit-on, découvert que le courant électrique peut être transporté à de grandes distancesà l’aide de fils.
- 1729 à 1730. — Un mécanicien anglais, Savary, réussit à aimanter des barreaux d’acier en les touchant avec d’autres barres tenues dans la position de l’aiguille d’inclinaison.
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- 1733.— Charles-François Dufay, directeur du Jardin- des Plantes de Paris, communique à l’Académie des sciences un livre contenant l’histoire de l’électricité jusqu’en 1732. On dit que c’est lui qui est l’inventeur de la théorie des deux espèces d'électricité, bien qu’il partage l’honneur de cette importante découverte avec White, qui était associé dans ses travaux avec Grey, et qui, paraît-il, découvrit d'une manière indépendante le même fait en Angleterre.
- En répétant les expériences de Grey, Dufay observa qu'en mouillant des fils ils transportent plus facilement l’électricité. 11 a pu transporter ainsi le fluide électrique à travers une distance de douze cent cinquante-six pieds.
- 1733. — Winckler, professeur à l’Université de Leipsig, attache des frotteurs fixes à la machine électrique; d’après certains il serait le premier qui aurait préconisé l'emploi de conducteurs pour la protection contre la foudre.
- Pendant l’année 1746, Winckler fait usage de l’électricité pour des communications télégraphiques, en déchargeant des bouteilles de Leyde à travers des circuits très larges dont une partie était formée par la rivière Pleisse.
- 1733. — George Brandt, chimiste suédois, montre la possibilité de communiquer du magnétisme à des substances non ferrugineuses ; il montra ce fait notamment pour le cobalt, et de Cronstedt, le savant chimiste qui découvrit le nickel, montra, en 1750, que ce métal pouvait également être aimanté.
- P. F. Mottelay.
- {A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Note sur le calcul des dynamos, par M. Mélotte (l).
- Cette formule, que j’ai trouvée pratiquement exacte, permet de déterminer la surface nécessaire pour n’avoir qu'un échauffement donné avec une perte donnée.
- Toutes les dimensions du circuit magnétique
- C1) La Lumière Electrique, t. XL, p. 126.— Bulletin de VInstitut électrotechnique de Montefiore t. Il, p. 79.
- étant fixées, on peut déterminer le nombre d’ampères-tours nécessaires pour y créer le flux magnétique voulu. Cela se fait par la méthode d’Hop-kinson, que tout le monde connaît.
- On sait qu’on a
- 4
- it n i = ^
- 4» l
- |1S 1
- en représentant par / et s la longueur et la section du circuit, p. la perméabilité et 4» le flux magnétique.
- On en tire
- ni
- ! ^ $ / 4 TT ji. s1
- ou, si l’on exprime i en ampères,
- i <t> / n a =----> — .
- 1,253 Jmi y. s
- On connaît ainsi le nombre d’ampères-tours nécessaires pour exciter le champ magnétique. Ce nombre se rapporte naturellement à un seul circuit.
- 11 faut tenir compte de la position des bobines inductrices pour fixer le nombre d'ampères-tours total de l’excitation. Ainsi, dans une machine de la forme du type supérieur de Gramme, on doit mettre sur chaque bobine la moitié du nombre total des ampères-tours nécessaires pour créer le champ, puisque ces deux bobines agissent sur le même circuit magnétique. 11 n'en est pas de même dans le type Manchester, où chaque bobine doit avoir le nombre total d’ampères-tours donné par le calcul.
- La même remarque s'applique aux machines multipolaires, où l’on doit distinguer le cas où les bobines sont portées par les pôles mêmes de celui où elles sont enroulées sur la culasse ou anneau qui porte les pôles.
- Lorsqu’on connaît le nombre total des ampères-tours nécessaires, on détermine facilement le fil à employer.
- Nous avons établi, à l’occasion du calcul de la perte dans l’armature, la formule
- M A 50. S ‘
- En l’écrivant S = nous pourrons la faire servir au calcul du fil des inducteurs. En effet, ainsi transformée, elle donne la section S du fil de cuivre, d’une longueur de M mètres, dans lequel
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- i8o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- une force électromotrice E fait passer un courant de A ampères.
- Le produit M A, que nous pouvons appeler mètres-ampères, nous est connu : c'est le produit du nombre total d’ampères-tours par la longueur en mètres d’une spire moyenne des inducteurs, longueur qui peut être relevée sur le croquis préliminaire.
- Nous connaissons également E : c’est ici la force électromotrice aux bornes de la dynamo. 11 est donc aisé de déterminer la section du fil à employer.
- On voit que cette section ne dépend que da nombre de mètres-ampères nécessaires et de la force électromotrice disponible. Le nombre des ampères-tours ne variera pas, quel que soit le nombre des spires. En effet, si l’on augmente ce nombre, la résistance augmente aussi, et l’intensité du courant diminue dans le même rapport.
- Comme la température des inducteurs est en général un peu inférieure à celle de l’induit, on peut prendre le coefficient de conductibilité un peu plus élevé, par exemple 52 ou 53 au lieu de 50.
- Dans ce qui précède, nous n’avons tenu compte ni du décalage, ni de la réaction d’induit. Les sections du circuit magnétique, les spires de l’armature et des inducteurs ont été calculées comme si la machine ne devait donner qu’à vide un nombre de volts correspondant au voltage normal augmenté des volts qui seraient perdus dans l’armature si elle était traversée par le courant maximum.
- Or, pendant la marche à vide, le décalage est à peu près nul et les spires de l’armature traversées seulement par le courant qu’elles fournissent aux inducteurs ont peu d’influence sur le champ. Mais à mesure qu’on charge la machine et qu’on est obligé de décaler les balais, ces spires produisent de plus en plus de courant. Leur action devient alors appréciable. Une partie n’agit que pour créer une induction transversale dans les pièces polaires; l’autre agit directement en sens contraire des inducteurs, affaiblissant ainsi le champ,
- Il en résulte que pour combattre l’effet de ces contre-ampères-tours, il nous faut donner un supplément d’excitation que l’on peut évaluer de 25 à 35 0/0 dans les armatures à anneau, et de 10 à 15 0/0 dans les induits à tambour.
- 11 y a encore, il est vrai, d’autres causes de diminution de la force électromotrice, mais elles
- sont moins importantes, et si l’on n’a pas été trop rigoureux dans le calcul des dimensions du circuit magnétique, elles auront peu d’influence.
- Nous prendrons donc un chiffre de mètres-ampères d’environ 30 0/0 supérieur à celui que nous avions trouvé précédemment, et c’est ce chiffre que nous emploierons dans la formule
- - _ MA 50 E’
- Le fil isolé de deux couches de coton gomme-laqué a environ 0,6 mm. de plus en diamètre que le fil nu.
- On peut calculer combien de spires juxtaposées pourront prendre place sur chaque bobine, et combien de couches on pourra en mettre. Ainsi s’obtient le nombre de spires, et par conséquent la longueur totale M du fil inducteur. Sachant, d’autre part, que ce fil donne M A mètres-ampères on en tire la valeur du courant d’excitation; il faut alors voir si la perte en watts ne dépasse pas la limite admise et ne donne pas lieu à un échauffement trop considérable.
- Une machine ainsi calculée marcherait à coup sûr et donnerait approximativement ce qu’on en attend, mais il est plus que probable qu’on n’arrivera pas du premier coup à la faire parfaite.
- 11 faudra donc faire plusieurs projets avec des conditions un peu variées : augmenter par ci, diminuer par là, puis choisir la meilleure solution. On est d’ailleurs guidé dans les changements à faire subir aux données par les défauts mêmes des projets précédents. Ainsi telle disposition, qui nécessitait une excitation considérable et ne donnait qu’une faible perte dans l’induit, sera avantageusement modifiée si l’on augmente le nombre de spires sur l’armature, ce qui augmente un peu la perte 12ra, mais aussi diminue le champ à produire, et par conséquent la dépense d’excitation.
- Le projet définitif une fois adopté, il faut s’occuper des questions secondaires, du collecteur, de la manière de loger les fils à l’intérieur de l’anneau, des détails de construction, etc.
- Ensuite, il ne reste plus qu’à faire construire la dynamo et à l’essayer. Pour que cet essai soit instructif, il faut que l’on connaisse exactement toutes les dimensions de la machine. Pour l’en-tre-fer, par exemple, on ne peut se contenter de prendre la cote du dessin ; on doit relever sur place l’alésage du bâti et l’extérieur du fer de l’armature avant le bobinage.
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- Si l’armature est en fil de fer, il faut connaître le nombre de spires qui ont été enroulées. Si elle est en tôle, on tiendra note du nombre et de l’épaisseur, moyenne de celles-ci.
- Ces mesures ont pour but de faire connaître la section de fer offerte au flux magnétique. Il faut aussi connaître le nombre de spires enroulées sur les inducteurs, nombre qui doit être le même sur chaque bobine. Le fil inducteur de cette machine d’essai sera un peu plus gros que celui qui a été déterminé par le calcul, afin de pouvoir donner au besoin plus d’excitation qu'on ne l’a prévu.
- On doit généralement, une première fois, exciter séparément les inducteurs. Par la suite, le bâti conserve généralement assez de magnétisme rémanent pour que la machiné, en tournant, développe une certaine force électromotrice.
- Les connexions entre les inducteurs et les bornes de la dynamo doivent être faites de manière que le courant d’excitation donne un champ de même direction que celui dû au magnétisme rémanent, sinon la machine ne s’amorce pas. Il est donc utile dé savoir quel sera le sens du courant développé dans l’armature, ou, si l’on veut, quels seront les balais positifs et les balais négatifs, lorsque l’on a excité au préalable les inducteurs avec un courant de sens déterminé.
- Le moyen le plus commode pour déterminer le sens du courant dans un conducteur se mouvant dans un champ magnétique est, à mon avis, la règle des trois doigts.
- On sait que les directions champ magnétique, sens du courant et direction du mouvement sont à angles droits.
- On peut figurer un trièdre en étendant l’index et le pouce parallèlement à la paume de la main et les ouvrant à angle droit, puis en dirigeant le médius perpendiculairement à la paume de la main. On réalise ainsi grossièrement trois lignes perpendiculaires qui représenteront respectivement le sens du courant, celui du déplacement et celui des lignes de force magnétiques.
- La main gauche doit être employée pour le cas où c’est le déplacement du conducteur qui donne lieu au courant induit : tel est le cas d’une dynamo.
- Pour le cas d’un moteur, il faut employér la main droite.
- En tendant les deux mains de façon à orienter les médius et les index la même direction, il est
- facile de voir que les pouces sont dirigés en sens opposé, ce qui est conforme aux principes de l’électromagnétisme.
- Si l’on connaît le sens de l’aimantation du bâti, on pourra ainsi déterminer quels sont les balais positifs.
- L’essai fera connaître les qualités et les défauts de la machine. Il en indiquera les modifications nécessaires ou utiles, et permettra, s’il y a lieu, de déterminer avec exactitude l’enroulement com-pound.
- Coupe-circuit Blathy (1890).
- Le principe de cet appareil consiste (fig. i)à faire passer le plomb fusible A au travers d'un disque isolant S, percé d’un trou O juste suffisant pour son passage. On évite ainsi sûrement, même
- À 1 1 L* 1
- r r i i
- Fig. i et 2. — Coupe circuit Blathy.
- aux plus hautes tensions, tout danger d’étincelles entre les deux parties du plomb fondu séparées par le disque.
- On peut, comme l’indique la figure 2, disposer plusieurs de ces disques dans un étui isolant H enfermant le plomb fusible.
- Compteur Hartmann et Braun (1890).
- Ce compteur comprend tout d'abord un ampèremètre constitué par un solénoïde S, dont l’armature est formée par l’enroulement, d’une feuille de fer doux K, découpée comme l’indique la figure }, de manière à constituer un solide biconique que l’on suspend directement à un ressort B. On obtient ainsi des flexions du
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- ressort B proportionnelles à l’intensité du courant et indépendantes de tout magnétisme rémanent. Ces flexion? sont amplifiées par une aiguille z, montée sur l’arbre 3, à ressort de rappel F.
- Cet arbre 3 porte en outre une poulie R, reliée à l’armature oscillante 5 d’un solénoïde E, à fil fin et à dashpot amortisseur 6. Enfin, le cliquet b de ce même arbre commande la première roue d'un
- 3" R\
- Fig. 1 et 2. — Compteur Hartmann et Braun.
- mécanisme totaliseur des mouvements de l’aiguille 2.
- L’électro-aimant E reçoit un courant régulièrement par un mécanisme d’horlogerie 9. A chaque tour de la came 10, le levier 11 ferme en c le circuit 12 de l'électro E. Le ressort de ce mouvement d’horlogerie est remonté automatiquement
- par l’électro-aimant même, E, dont l’un des bras de l’armature 5 actionne par 8 le cliquet de remontage T.
- Il résulte de cette combinaison de l’ampèremètre S et de l’électro E qu’à des intervalles réguliers l’armature 5 de l’électro ramène périodiquement au zéro l’aiguille de l’ampèremètre, puis
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- la laisse revenir au point correspondant à l’intensité actuelle du courant, de sorte que le mécanisme du cpmpteur qui totalise les rappels de l’aiguille 2 par l’électro E donne les ampères-heures (I T). Tant que le courant passe, le levier 14
- Fig. 3. — Détail de l’armature K.
- ne touche jamais le ressort 15, parce qu’il est relevé à temps par le remontage de l’électro E, mais, aussitôt que le courant à mesurer est interrompu, ce levier vient buter sur le ressort 15 et arrêter par le frottement du petit frein P le balancier 9.
- Télégraphe Schuokert (1890).
- Le principe de cet appareil est facile à saisir d’après le schéma figure 1.
- Le manipulateur K du transmetteur se promène sur les touches cx-c7, reliées par les fils Lj-L7 aux contacts correspondants S^S? appuyés sur l'anneau d’un commutateur divisé en deux parties égales et isolées, reliées respectivement par S’ et S'' aux extrémités de l’enroulement inducteur de la dynamo E. Cette dynamo tourne à droite ou à gauche suivant que la clef K lui envoie le courant de la pile P„ P/; par S' ou par S”, et elle transmet son mouvement au commutateur U par une vis sans fin. Ce mouvement se continue jusqu’à ce que l’isolant i vienne sous le contact Si, correspondant à la touche frappée par le manipulateur. Si l’inertie de la dynamo entraîne cet isolant au delà du contact, ce contact, passant sur l’autre moitié du commutateur, fait tourner la dynamo en sens contraire de manière à ramener sous lui l’isolant i. Il en résulte que l’isolant i s’arrête toujours sous le contact correspondant à la touche couverte par le manipulateur, et en indique, par conséquent, la position.
- On peut, comme l’indique la figure 2, diminuer
- le nombre des fils Lt L2 en y groupant les touches cx quatre par quatre, par exemple.
- Ces fils aboutissent d’autre part à quatre contacts: 1, 2, 3, 4, qui frottent sur un commutateur S, à trois anneaux divisés chacun en deux moitiés isolées l’une de l’autre, et reliées les unes (distinguées par des hachures) au collecteur rx et
- Fig. 1 et 2. — Télégraphe Schuckert.J
- les autres au collecteur r2. Ces collecteurs sont reliés respectivement, par les balais Jx /2, aux bobines Wx W2de l’inducteur de la dynamo E, enroulées en sens contraires, de manière qu’elle tourne à droite ou à gauche, ainsi que le commutateur S, en suivant le mouvement du manipulateur K.
- Accumulateurs Tommasi et Théryc (1890).
- Ces accumulateurs sont, comme ceux de M. Tommasi déjà décrits dans ce journal (1), com-
- C) La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 437.
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- posés non de plaques, mais d’éléments tubulaires formés chacun (fig. i et 2) d’un tube de plomb percé de nombreux trous, suspendu par une tige de plomb fixée à un culot d’ébonite A, et dont la tête peut glisser (fig. 2) dans la rainure du cou-
- D O 0
- OOO
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- Fig. 1 et 2. — Accumulateurs Tommasi et Théryc. Détail des éléments.
- vercleen plomb qui lui sert de support. Les tubes remplis de matière active sont disposés par rangées alternativement positives et négatives de deux en deux (fig. 3) ou de l’une à l’autre (fig. 4). On
- Fig. 3
- peut employer pour ces tubes de la terre poreuse au lieu du plomb perforé, et la matière active peut être enx poudre ou en pâte. Dans ce système, la matière active, parfaitement maintenue et très perméable, présente à l’électrolyte une grande surface. Les électrodes peuvent être inspectées et changées avec la plus grande facilité, de manière
- à permettre de renouveler sans provoquer d’étincelles l’accumulateur, dont la durée est d’autre part augmentée par l’absence de soudures.
- Les inventeurs proposent aussi de remplacer
- Fig. 4. — Groupement des éléments par rangées isolées E sur les barres F et G.
- dans le liquide excitateur l’acide sulfurique par l’acide phosphorique, qui augmenterait, suivant eux, la durée de l’accumulateur.
- G. R.
- Dangers de foudre en pleine mer.
- Les marins savent que l’on court relativement peu le danger d’être foudroyé en mer, malgré les terribles décharges électriques qui se produisent si souvent dans l’océan, notamment dans la zone torride. Les navires à l’ancre dans les rades et les navires amarrés dans les ports paraissent être plus souvent frappés et incendiés par la foudre; toutefois, les données qu’on a recueillies sur ces coups de foudre sont trop peu nombreuses pour que l’on en puisse tirer des conclusions certaines. Etant donné ce défaut de statistique sur les dommages causés par la foudre en mer, on acceptera avec intérêt un mémoire sur ce sujet, publié récemment dans les Annalen der Hydrographie, par le
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- capitaine Dinklage, président de section de l’observatoire allemand.
- L’auteur a examiné tous les journaux de temps arrivés à l’observatoire pendant les onze dernières années, depuis le commencement de 1879 jusqu’à la fin de 1889, et il a trouvé que, pour tous les navires sur lesquels on a tenu le journal de l’observatoire, il n’y a eu que 14 coups de foudre.
- Comme on a eu, en moyenne, 180 navires par an qui ont fourni des journaux, il en résulte que, sur 140 navires, il y en a en moyenne 1 par an qui est frappé par la foudre.
- Le danger de foudroiement n'est donc pas considérable, étant donné que, pendant les orages en mer, un navire dont les mâts s’élèvent à une grande hauteur au-dessus de toute la surface environnante pourrait être considéré comme particulièrement propre à attirer la foudre.
- 11 est de fait que les agrès des voiliers placés très haut servent souvent de conducteurs à l’électricité, ainsi que le prouve l’apparition fréquente du feu Saint-Elme en mer. Mais il est relativement rare que des décharges sous forme d’éclairs viennent frapper un navire, et plus rare encore qu’elles y mettent le feu.
- Ces dernières circonstances s’expliquent, en partie du moins, par ce fait : c’est qu’aujourd’hui tous les navires emploient comme cordages à demeure des câbles de fils de fer. Ces câbles agissent comme d’excellents paratonnerres. Ce que prouvent tous les cas réunis par le capitaine Dinklage.
- Dans aucun de ces cas, il n’y a eu d’incendie causé par la foudre ; au contraire, la foudre partait généralement de la pointe du mât et descendait le long des côtés du navire, pour aller se perdre dans l’eau.
- 11 ne se produisait de dommages, en général, que quand le conducteur était interrompu. Autrefois, lorsque les cordages des navires n’étaient pas encore en fer, les dommages causés par la foudre paraissent avoir été plus graves. Ainsi, le capitaine Horsbourg, dans son célèbre Segelband-buch, raconte ceci :
- « En 1802, une flotte considérable appartenant à la Compagnie des Indes orientales faisait le voyage des Indes en Angleterre. Deux de ses navires, le Britannia et le Bombay-Castle, furent
- frappés par la foudre pendant un grand orage venant de l’ouest, au mois de juillet, devant la baie d’Algoa, au sud de l’Afrique. En un instant, le mât de misaine des deux navires parut en flammes du faîte jusqu’au milieu. Le feu se propagea si rapidement qu’il fut impossible de l’éteindre.
- « Pour sauver les navires, qui avaient à bord de grandes quantités de salpêtre et de matières combustibles, on abattit les deux mâts, qui tombèrent heureusement dans l’eau ».
- Prescriptions pour Installation d’établissements électriques dans les colonies espagnoles.
- La Gaceta de Madrid publie un décret royal du 14 mars 1890 sur les mesures de sûreté qui doivent être prises par les entrepreneurs pendant l’installation et l’exploitation des conducteurs électriques, notamment pour l’éclairage.
- Voici les dispositions relatives à la protection des télégraphes et des téléphones (ce décret, du reste, ne s’applique qu’aux colonies espagnoles de Cuba, de Porto-Rico et des Philippines) :
- i° Les sociétés ou les particuliers qui se proposent d’installer des conducteurs électriques, des machines ou des appareils à produire de l’électricité en vue de l’éclairage électrique ou de la transmission de la force, ou pour toute autre industrie exigeant de forts courants électriques, doivent demander l’autorisation de l’État, par l'intermédiaire du gouverneur de la province.
- 20 On joindra à la demande un plan de la ligne et un mémoire sur les systèmes d’éclairage et de conducteurs, ainsi que sur les machines productrices de courant; on indiquera en outre le maximum d’intensité dans chaque section du réseau.
- 30 Toute modification que l’on se proposera de faire aux installations accordées exigera une nouvelle autorisation préalable.
- 40 Les concessionnaires sont tenus, huit jours avant de commencer les travaux d’installation, d’en informer les chefs du service des communications.
- 5° Avant l’inauguration de l’exploitation, l’installation est visitée par une ou plusieurs personnes nommées par le gouverneur général, d’accord avec l’administration des communications;
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- les essais exigés doivent avoir lieu en présence de ces personnes.
- 6° Les conducteurs de la lumière électrique doivent être exclusivement en métal et ne doivent jamais toucher la terre. Toute communication ou connexion avec ies conduites d’eau, de gaz, etc., est rigoureusement interdite.
- 7° Dans les endroits où les installations d’éclairage se rattachent à une propriété de l’Etat, ainsi qu’au voisinage de conducteurs télégraphiques et téléphoniques appartenant à l’Etat ou concession-nés par l’Etat, les installations, quand les conducteurs ne sont pas souterrains, doivent être entourées de matière qui les isole électriquement et ne permette pas l'accès de l’humidité.
- 8° Les câbles doivent être assez durables pour pouvoir résister aux influences nuisibles auxquelles ils sont exposés; ils doivent, s’il est nécessaire, être soutenus sur toute leur longueur par des fils métalliques assez résistants et être placés assez haut pour que les voitures de tout genre, surtout les voitures de pompiers, avec leurs échelles, ainsi que les voitures pour télégraphes et téléphones, puissent passer sans obstacle.
- 9° Les câbles doivent être supportés par des isolateurs en porcelaine, dans les endroits où ils reposent indirectement, sur des poteaux, supports, etc., et ils doivent être disposés avec assez de précaution pour qu’il n’y ait aucun danger de dérivation du courant.
- io° Les conducteurs doivent avoir un diamètre tel et une conductibilité telle qu’ils puissent donner passage à un courant d’une intensité double de celle énoncée dans le projet, sans atteindre sur aucun point une température supérieure à celle de 65 degrés centigrades.
- 11° La matière servant à l’isolement des conducteurs doit être assez réfractaire pour ne pas se ramollir à une température de 76 degrés centigrades.
- 12° Au point de croisement avec des fils télégraphiques et des fils téléphoniques, les conducteurs télégraphiques doivent être placés au dessous des autres, à angle droit, de telle sorte que la distance verticale entre le fil télégraphique ou téléphonique le plus bas et le câble d’éclairage le plus proche, soit au moins de deux mètres.
- Les points d’appui de ces câbles ne doivent pas se trouver à une distance inférieure à trois mètres de chaque côté desfils télégraphiques ou téléphoniques. Pour que ces derniers, dans le cas de
- rupture, ne [puissent pias arriver à se trouver en contact avec les conducteurs pour l’éclairage, on installera, au dessus des conducteurs d’éclairage, et sur toute la longueur du croisement, pour servir de protection, un fil métallique suffisamment durable.
- 130 On évitera, autant que possible, que les conducteurs électriques soient parallèles aux conducteurs télégraphiques et téléphoniques. Dans le cas où ce parallélisme serait inévitable, la distance entre ces conducteurs serait d’au moins douze mètres.
- 140 Les sociétés de téléphones ne pourront proposer l’application des articles 12 et 13 que si elles peuvent prouver que le voisinage des fils d’éclairage trouble l’exploitation des fils téléphoniques déjà placés. Dans le cas où une société de téléphones se proposerait ensuite d’installer des conducteurs, cette société devrait les placer, conformément aux articles 12 et 13, à la distance qui paraîtrait nécessaire pour prévenir tout danger.
- 150 En vertu de la disposition de l’article 1 du réglement organique pour les employés de télégraphe, ceux-ci sont chargés du contrôle des installations avant leur mise en marche, ainsi que de la surveillance et des essais d’exploitation qui pourraient paraître postérieurement nécessaires.
- 160 Les autorités administratives interdiront immédiatement toute exploitation qui pourrait paraître capable de causer des incendies ou de produire des blessures, et en informeront aussitôt le gouverneur général, pour que celui-ci prenne des mesures définitives.
- C. B..
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- Séance du vendredi 17 avril 1891
- M. Edouard Branly expose les premiers résultats de ses recherches sur les variations de conductibilité de certaines substances sous diverses influences électriques;
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- Les substances qui présentent au plus haut degré ces variations de conductibilité sont les poudres et limailles métalliques.
- On sait que les métaux en poudre fine arrêtent le courant électrique. On sait aussi que la pression diminue considérablement la résistance. Le fait nouveau est celui-ci : le passage d’un courant de haute tension, direct ou induit, accroît la conductibilité dans une très forte proportion, parfois de plusieurs milliers d’ohms à quelques ohms, et l’effet est persistant.
- L'expérience se fait aisément avec les limailles de fer, aluminium, antimoine, etc.; elle réussit même avec la grenaille de plomb.
- 11 suffit de relier la colonne de limaille aux deux pôles d’une pile de 100 volts, ou d’y faire passer de faibles courants induits, ou de la toucher avec l’une des armatures d’une bouteille de Leyde, ou même de produire à distance des étincelles de décharge.
- Il est souvent avantageux de combiner l’action de la pression et l’influence électrique. On rend ainsi facilement conducteur le cuivre réduit par l’hydrogène. De même, le cuivre porphyrisé, appliqué avec un brunissoir sur une plaque d’ébo-nite, constitue une des substances les plus sensibles aux actions électriques.
- On obtient les mêmes résultats en substituant ou en associant à l’air interposé entre les particules métalliques d’autres diélectriques. Sont aussi rendus conducteurs des mélanges de fleur de soufre et de poudre d’aluminium. En chauffant dans un tube de verre, à la température de fusion du soufre, un mélange de poudre d'aluminium et de fleur de soufre, on a un crayon solide qui devient et reste conducteur.
- Même résultat avec un mélange de poudre d’aluminium et de résine.
- Pour de tels corps solides, il est difficile de supposer des déplacements mécaniques de particules auxquelles on serait tenté tout d’abord d’attribuer ces variations de conductibilité.
- Quelques circonstances dans l’étude du phénomène présentent un intérêt spécial.
- L’action produite à distance par les étincelles électriques a lieu sous une cloche de verre; elle ne se produit pas si la substance est enfermée dans une enceinte métallique.
- Le choc produit le retour à la résistance primitive ; les trépidations de la rue, la marche dans une salle voisine suffisent si l’action a été faible; des chocs violents sont nécessaires quand l’action a été forte.
- Une élévation de température produit aussi le retour. Ainsi, une plaque d’ébonite cuivrée, placée près d’un bec de gaz, reprend rapidement sa résistance. Même retour rapide avec un crayon de poudre d’aluminium et de résine tenu entre les doigts.
- Lorsque par un choc on a rétabli la résistance primitive et que le galvanomètre qui sert aux mesures est revenu au zéro, la conductibilité est souvent reproduite par une action électrique beaucoup plus faible que celle du premier départ. C’est un effet résiduel comparable à ceux du magnétisme et de la polarisation.
- Quelle peut être la cause de ces variations de résistance? Le rapprochement mécanique des particules métalliques est impossible dans la plupart de ces expériences ; faut-il songer dans le cas de la limaille à une volatisation superficielle des particules créant un milieu conducteur entre les grains métalliques? dans le cas des mélanges de poudres métalliques et de substances isolantes, faut-il imaginer que les minces couches isolantes sont percées par le passage de petites étincelles et que le trajet des petits conduits formés par ces étincelles se tapisse de matière conductrice entraînée par le courant ? Sans rejeter ces explications, M. Branly regarde comme beaucoup plus probable, d’après l’étude attentive du phénomène que le courant agit directement sur les couches minces du milieu interposé et les rend conductrices par une déformation spéciale, susceptible d’un retour complet ou incomplet.
- La diminution de résistance n’est pas toutefois le seul phénomène observé. 11 peut y avoir augmentation de résistance dans un grand nombre de cas; elle se produit dans des conditions différentes de la diminution. C’est ainsi que certains verres platinés offrent une diminution de résistance par de faibles actions électriques et une augmentation par une vive électrisation.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Rapport entre l’unité électromagnétique et l’unité électrostatique d’électricité, par M. H.
- Pellat(').
- Le rapport qui existe entre l’unité électromagnétique et l’unité électrostatique d’électricité est le même, comme il est facile de le voir, que le rapport du nombre qui exprime en unités électromagnétiques une différence de potentiel à celui qui exprime cette même différence en unités électrostatiques. C’est ce dernier rapport que j'ai mesuré.
- En vertu de la relation d'Ohm (e=ir), la mesure absolue en unités électromagnétiques a été ramenée à la mesure absolue d’une résistance (r) et à celle d’un courant (/); cette dernière mesure a été obtenue au moyen de mon électrodynamomètre absolu (2). Pour la mesure de résistance j’ai
- 106.9
- admis que l’ohm vrai était les —^ de l’ohm légal. Enfin la mesure en unités électrostatiques a été faite avec l’électromètre absolu de sir W. Thomson. Voici la description de la méthode employée.
- Le courant fourni par une pile (A), de plusieurs centaines de petits éléments, passe dans une gralnde résistance (R) composée de n résistances égales (R'= 100000“). La différence de potentiel aux extrémités d’une de ces résistances R’ était opposée à une pile (B) de treize éléments Latimer Clark. La compensation, observée au moyen d’un électromètre capillaire, était produite et maintenue exactement en ajoutant ou retranchant, à l’aide d’un commutateur convenable, soit quelques éléments, soit une fraction d’éléments à la pile A. Cette opération, dont un aide était chargé, assurait la constance du courant de la pilé A pendant les mesures ; la différence de potentiel aux extrémités de la résistance R qui était mesurée à l’électromètre Thomson, valait ainsi exactement n fois la force électromotrice (E) de la pile B. Pour obtenir E, on comparait par opposition chacun des treize éléments de B, avec un latimer-clark étalon (T) pourvu d’un thermomètre, en complétant la légère différence par une dérivation prise sur un courant et en se servant d'un électromètre capillaire très sensible. Enfin la force électromotrice de l’élément M, donnée d’après sa température dans chaque expérience, était déterminée en valeur absolue de
- C) Comptes rendus, t. CXI1, p. 783.
- (*) La Lumière Electrique, X. XXIII, p. 151.
- temps en temps (tous les trois mois environ) de la manière suivante. L'élément T était opposé à la différence de potentiel produite aux extrémités d’une résistance (r) par le passage d’un courant (i), mesuré au moyen de l’électrodynamomètre absolu ; la compensation observée au moyen d’un électromètre capillaire très sensible était obtenue et maintenue à l’aide d’un rhéostat placé dans le circuit du courant (r); cette opération, dont un aide était chargé, assurait l’invariabilité du courant (i) pendant la mesure à l’électrodynamo-mètre. La résistance (r), en fil nu, était placée dans un bain de pétrole dont la température, rendue uniforme par l’agitation, était mesurée. Cette résistance a été, à plusieurs reprises, comparée aux étalons mercuriels de M. Benoît. La relation e = ir fournissait la force électromotrice (e) de l’élément T.
- La mesure à l’électromètre absolu se faisait en alternant, à l’aide d'un commutateur soigneusement isolé, lescommunications entre les extrémités de la résistance R et soit le plateau attractif soit l’armature extérieure de la bouteille de Leyde de l’électromètre. De cette façon, le déplacement du plateau attractif mesurait le double de la force éiectromotrice {n E) existant aux extrémités de la résistance R. En croisant ainsi les expériences à des intervalles égaux (30 secondes), on éliminait l'erreur due à la déperdition, très faible du reste, de la bouteille de Leyde. Chaque détermination comprenait de dix à vingt expériences croisées.
- Après une étude de la disposition expérimentale, qui a duré plus de trois ans, deux séries définitives d’expériences ont été effectuées. La première (mai-juin 1890), comprenant vingt déterminations, a été faite en employant une résistance R d’un mégôhm, aux extrémilés de laquelle se trouvait une différence de potentiel de 189 volts; elle a donné comme résultat v — 3,0093x io10. La seconde (octobre-décembre), comprenant trente-trois déterminations, a été faite en employant comme résistance R deux mégohms, aux extrémités de laquelle se trouvait une différence de potentiel double de la précédente (378 volts) ; elle a donné sensiblement le même résultat (v = 3,0091 X io10).
- Ce nombre 3,009 x ro10 ne diffère que de
- du nombre trouvé par M. Cornu pour la vitesse delà lumière (3,004 X 1 o10); or, l’électromètre Thomson, tel qu’il est construit, ne permet pas
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- une précision absolue supérieure à (les autres
- causes d’erreur sont à peu près négligeables vis-à-vis des erreurs de la mesure électrométrique).
- Sur la mesure de l’énergie d’un courant électrique, par MM. Ayrton et Sumpner (*).
- Pendant les séances du congrès électrique de Paris en 1881, l’un de nous a proposé une méthode pour l’emploi de l’électromètre pour la mesure de l’énergie d’un courant électrique. L’exactitude de cetié méthode est indépendante de la nature du circuit qui peut comprendre de la self-induction, de l’induction mutuelle des capacités et des forces électromotrices; la méthode est indépendante de la nature du courant, qui peut être continu, variable ou alternatif, et être une fonction quelconque du temps. C’est la seule méthode électrique publiée jusqu’ici dont l’exactitude ne dépende pas de suppositions,-soit par rapport à la nature du courant, soit pour ce qui concerne l’absence d’induction.
- En vue des applications progressives du courant alternatif, on aurait pu supposer que cette méthode électrométrique de mesure de l’énergie aurait dû être d’un emploi fréquent. 11 faut constater toutefois qu’il existe une raison qui a restreint l’emploi de cette méthode; c’est que les électromètres à qu-adrants ne suivent pas les lois mathématiques que l'on trouve dans les traités, comme cela a été indiqué par un de nous en collaboration avec M. Perry. On s’est efforcé toutefois à construire des électromètres devant suivre la loi indiquée dans les traités.
- En 1888, M. Blakesley a publié une méthode très ingénieuse pour mesurer, à l'aide de trois électrodynamomètres, l’énergie fournie par un courant alternatif à la bobine primaire d’un transformateur. Sa démonstration était basée sur certaines hypothèses, notamment que les courants primaire et secondaire et le flux magnétique étaient des fonctions sinusoïdales du temps.
- Récemment, l’un de nous a publié en collaboration avec M. Taylor une démonstration analytique de la méthode de M. Blakesley; il a montré en outre que la méthode est vraie quelles que soient les formes des fonctions des courants et du flux magnétique.
- C1) Mémoire présenté à la Société de physique de Londres, le 9 avril 1891.
- La méthode reste toutefois sujette à une objection : c’est qu’on suppose qu’il n’y ait pas de dérivation magnétique dans le transformateur, ou, en d’autres mots, que le nombre de lignes de force embrassées par une spire de la bobine primaire soit le même que celui embrassé par la spire du secondaire. Puis la méthode des trois dynamomètres ne peut pas être appliquée pour mesurer l’énergie donnée à un seul circuit, puisque la bobine d’un des dynamomètres doit nécessairement être mise dans un circuit différent.
- L’emploi d’un wattmètre électromagnétique pour l’énergie des mesures électriques est bien connu, et on a considéré en particulier l’erreur qui provient, lorsqu’il s’agit de courants alternatifs, du coefficient de self-induction de la bobine à fil fin. Ce circuit consiste généralement en une bobine suspendue en série avec une grande résistance sans induction, et différentes méthodes ont
- \; \. v
- '^'(TCcQrôirf'ô'ô' ^aa/vwW-
- • - - - V ; - - --—-
- Fig. 1
- été proposées pour annuler la self-induction du circuit à fil fin. L’une des méthodes les plus simples est celle qui a été proposée par M. Mather; elle consiste à enrouler la résistance stationnaire sans induction de telle façon que la capacité delà bobine enroulée en double neutralise pratiquement l’effet de la self-induction de la bobine suspendue.
- Nous nous sommes aperçus qu’il est possible d’employer une méthode très simple basée sur la différence de phases entre le potentiel et le courant; cette méthode permet de mesurer l’énergie donnée par un courant quelconque à un circuit quelconque.
- On l’a employée depuis un certain temps au laboratoire de la Central Institution de Londres; elle possède encore l’avantage de n’exiger pour la mesure que des voltmètres ordinaires à courants alternatifs. _ ____
- Soit (fig. 1) ab le circuit dont on veut mesurer l’énergie, bc une résistance sans induction de r ohms.
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- Soit Vi V2 et V les indications du voltmètre appliqué successivement entre ab et entre ac; soit W l'énergie cédée au circuit ab\ nous aurons quelle que soit la nature du courant ou celle du circuit a b,
- W = — (V> — V,* — Va*) ; (1)
- 2 Y
- car si vxv°. et v représentent les valeurs instantanées de la force électromotrice entre ab et entre cd on aura à l’instant t
- V s= Vl 4" V'j. (2)
- Si a représente en ampères l'intensité du courant qui traverse le circuit à l’instant /, représentera l’énergie en watts w donnée a b à cet in-stapt. Mais
- Vi
- a — — t r 7
- puisque la résistance bc ne possède pas d’induction ; on a donc
- __ 2>| V2
- En faisant le carré de l’équation (2), on a
- V1 = Vl + 2 Vl V2 + V
- et par conséquent
- , W = ---------- (t,* — X)!* — -Da5).
- 2 r
- Il s’ensuit la relation
- ou
- W = — (V*—Vl* —Va»).
- 2 r
- C’est l’équation donnée plus haut.
- Si la^résistance bc n’est pas connue, ou si l’on craint qu’elle éprouve des variations par le passage du courant, il faut intercaler un ampèremètre à courants alternatifs. Soit A l’indication de cet ampèremètre, ce qui représente la racine carrée du
- carré moyen du courant ; on aura, en substituant V2
- pour r dans (1) sa valeur l'expression.
- (J)
- En employant cette dernière formule on peut prendre pour la résistance sans induction des lampes à incandescence, puisque la variation de la résistance n’intervient pas.
- La méthode que nous venons d’exposer peut être appliquée à la mesure de l’énergie absorbée par un arc alternatif ou par une lampe à courants alternatifs. On sait qu’un arc à courants alternatifs demande un courant plus intense qu'un arc à courants continus employant les mêmes charbons ; une lampe à courants continus de 10 ampères exige 12 1/2 amp., ou 25 0/0 en plus lorsqu’on l’actionne par des courants alternatifs. Dans son remarquable mémoire « sur la théorie des courants alternatifs », M. Hopkinson indique une loi donnée par M. Joubert, que la différence de potentiel entre les charbons d'un arc alternatif possède une valeur numérique approximativement constante pendant la période, et que le signé change d’une manière discontinue à chaque inversion de courant. En se basant sur cette loi, il arrive mathématiquement à certaines relations curieuses entre les variations du courant et la différence de potentiel avec le temps.
- MM. Kolkhorst, Thornton et Weekes ont fait à l’aide de cette méthode des expériences sur l’énergie fournie à des arcs alternatifs. Ces expériences montreraient que la qualité du charbon employé a une certaine influence sur la différence de phases entre le courant qui traverse l’arc et la différence de potentiel entre les charbons.
- Lorsque l’arc est très stable et ne produit que le rhythme qui accompagne un bon arc comme on l’obtient avec des charbons à noyaux de bonne qualité, l’arc agit pratiquement comme une simple résistance et la loi de M. Joubert ne s’applique pas. Mais lorsqu’on établit l’arc entre des charbons de qualité inferieure et sans noyau, la différence de phase est considérable; les expériences montrent en outre que le courant n'est pas un sinusoïde, bien que la forcé électromotrice de la dynamo suive la loi harmonique.
- Notre but n'est pas d’entrer dans cette communication en de longs développements relatifs aux
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- arcs alternatifs, mais quelques exemples montrant les résultats expérimentaux obtenus sont intéressants pour prouver que cette nouvelle méthode de mesure s’applique d’une manière courante.
- (A suivre.) C. B.
- Un auxiliaire des électromètres, par M. Eric Gérard (*)•
- L’usage des électromètres commence à se répandre dans l’industrie pour la mesure des tensions élevées auxquelles on recourt de plus en plus dans les distributions électriques. Pendant longtemps lés électromètres sont restés l’apanage des laboratoires de recherches, et quelques électriciens ont même gardé une certaine prévention contre ces appareils, qui mettent en jeu des attractions électriques minimes et doivent par suite être d’une construction délicate, lorsqu’ils servent à mesurer de faibles différences de potentiel. Mais lorsque les tensions à mesurer sont élevées, l’élec-tromètre peut recevoir des proportions plus robustes et il a l’avantage de permettre aussi bien la mesure des différences de potentiel alternatives que des tensions continues.
- Les voltmètres électromagnétiques, au contraire, qui sont d’un emploi commode pour la détermination des différences de potentiel faibles, donnent lieu à des difficultés de construction et de maniement lorsqu’on a affaire à des tensions élevées et particulièrement à des tensions alternatives.
- On arriverait à étendre davantage l’usage des électromètres si on parvenait à y joindre un appareil qui aurait pour fonction de modifier dans de larges proportions la sensibilité de ces instruments, leur range, pour employer l’expression anglaise; un appareil qui remplirait à la fois le rôle de shunt et de l’aimant directeur mobile du galvanomètre Thomson.
- Nous avons pensé que la machine rhéostatique de Planté pouvait être appelée à cette destination (2). On se souvient que cet appareil, dont le regretté savant français s’est servi particulièrement pour obtenir, à l’aide des piles, des effets de tension comparables à ceux des bobines de Ruhm-korff et des machines électrostatiques, se compose de condensateurs plans qui,à l’aide d’un commu-
- (*) Bulletin de l'Institut Monteflore, février 1891.
- (s) Gaston Planté. Recherches sur l'électricité. Paris, 1883, p. 251.
- tateur, se groupent successivement en surface et en cascade. Si l'on charge la batterie en surface à l’aide d’une pile, puis si on„sassocie les conducteurs en cascade, les polarisations existant dans les diélectriques de ceux-ci s’ajoutent pour donner aux extrémités de la chaîne une différence de potentiel égale à la différence de potentiel initiale multipliée par le nombre de condensateurs. Ce résultat exige toutefois que les charges électriques de ces derniers soient restées intactes pendant la commutation, ce qui est le cas lorsque la capacité des fils de connexion au commutateur et des plots de celui-ci sont négligeables devant la capacité des armatures.
- Inversement, si l’on charge la batterie en cascade et si on opère ensuite le groupement en surface, la différence de potentiel initiale est divisée par le nombre de condensateurs, dans l’hypothèse où ceux-ci ont même capacité.
- Pour le but que nous avons en vue, il y aurait lieu d’apporter quelques modifications de construction à la machine rhéostatique originale, particulièrement en vue d’assurer un meilleur isolement des pièces métalliques qui la composent. Ainsi les condensateurs à lames de mica, construits avec autant de régularité que possible, pourraient être enfermés dans une cage en verre pourvue de matières desséchantes, afin d’éviter les déperditions d’électricité. Dans la construction du commutateur, il conviendrait d’éviter le contact des frotteurs en relation avec les armatures et de l’ébonite qui isole les plots tournants, car l’électricité développée par le frottement peut modifier les charges des condensateurs. On aura soin, dans le même ordre d’idées, de n’employer que des frotteurs et des plots de même métal.
- Ces points étant compris, supposons que l’on se donne un électromètre à réflexion de sensibilité moyenne, permettant de mesurer exactement par la méthode idiostatique une différence de potentiel d’une centaine de volts.
- La première question qui se pose est la graduation de l’électromètre. La machine rhéostatique permet d’éviter l’emploi d’un grand nombre d’éléments étalons, attendu qu’un seul élément chargeant en surface une machine de 80 à 100 condensateurs donne la différence de potentieLexigée lorsque l’on réunit ceux-ci en cascade. En faisant varier le nombre des condensateurs, on obtiendra des différences de potentiel décroissantes.
- Pour éviter l’influence des déperditions d’élec-
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- tricité, on fera tourner le commutateur de la machine jusqu’à ce que l’aiguille de l'électromètre prenne sa déviation maxima.
- L’usage de la machine rhéostatique pour la graduation serait plus utile encore si l’électromètre devait mesurer des potentiels très élevés, 1000 à ioooo volts, car alors les méthodes de graduation habituelles seraient d’une application difficile. Dans un cas semblable, on se servirait d’un étalon intermédiaire formé par une pile simple du genre Volta d’une centaine d’éléments, qui serait comparée elle-même avec un élément étalon, à l’aide de la machine.
- Une différence de potentiel continue de ioooo volts peut se déterminer directement avec l’élec-tromètre de sensibilité moyenne considéré plus haut, si l’on a soin de réduire la tension à 100 volts en passant de la charge en cascade à la décharge en surface. Mais si l’on avait affaire à une différence de potentiel alternative, on serait obligé de faire tourner le commutateur de la machine par un courant alternatif synchronique, ce qui serait peu pratique, et il faudrait tecourir à un électromètre approprié et gradué avec un étalon intermédiaire, comme on l’a dit plus haut.
- Enfin, la machine rhéostatique peut être employée au lieu du replenisher de Thomson pour charger l'aiguille d’un électromètre de sensibilité moyenne à un haut potentiel et permettre de mesurer à l’aide d’un tel instrument des différences de potentiel faibles par la méthode hétérostatique»
- Dans le cas où, par suite d’une mauvaise construction de la machine, le rapport d’amplification des potentiels ne serait pas égal au nombre des condensateurs, ce rapport pourrait être déterminé une fois pour toutes par une expérience préalable.
- En résumé, la combinaison d’un électromètre de sensibilité moyenne et d’une machine rhéostatique permet :
- i° De graduer l’instrument avec un étalon à faible tension en employant la machine comme multiplicateur ;
- 2° De mesurer de faibles différences de potentiel, soit par le procédé idiostatique, soit par la méthode hétérostatique, la machine servant dans ce dernier cas de rechargeur ;
- 3° De mesurer des tensions continues très élevées, la machine faisant fonction de réducteur.
- Résistance électrique des gaz dans les champs magnétiques, par M. A. Witz.
- Le nouveau travail que M. Witz a publié dernièrement dans le Journal de Physique fait suite, pour ainsi dire, à ceux qu’il a déjà publiés sur l’exploration des champs magnétiques par les tubes à gaz raréfiés (J); les appareils et les méthodes de mesures employées sont tels qu’il les a déjà fait connaître. On sait par conséquent que la différence de potentiel est mesurée parla méthode des étincelles équivalentes; les étincelles jaillissent entre les boules d’un micromètre, ayant chacune un centimètre de diamètre, et le tableau suivant, calculé d’après les travaux de MM. Thomson, Mascart et Baille, donne pour un semblable appareil les volts en fonction des longueurs d’étin-
- celles. cm. volts cm. volt» cm. volts
- 0,01 804 0,12... . 5298 0,23 8994
- 02 1422 13... • 5649 24 9312
- 03 1920 14... - 5997 25...... 9630
- 04 2552 13.. • • 6342 26 9945
- °5 2747 16. . . 27 10259
- 06 3123 17... 1023 28 10572
- °7 3497 18.., . 7359 29 10884
- 08 3864 19... . 7692 30 11195
- 09 4227 20. . . . 8022 4° 14286
- 10 4587 21 . . . . 8349 5° 17290
- II 4944 n y «<?73
- Le galvanomètre sensible situé à une grande distance (34 mètres) qui sert à mesurer simultanément l’intensité du courant induit traversant le tube à gaz est un galvanomètre à fil gros et court (diamètre 0,8 mm., longueur 15,60 m.) étalonné en employant un shunt de résistance, 87227 fois moindre suivant un barême reproduit dans le Journal de Physique.
- Dans les expériences en question, le tube à gaz était placé dans le champ de l’électro-aimant de Faraday dans une position déterminée par rapport aux lignes de force et l’on procédait aux expériences en relevant à la fois les volts au micromètre et les milliampères au galvanomètre.
- La résistance d’un tube ne peut être évaluée à la façon ordinaire, attendu que la colonne gazeuse qu’il renferme se comporte tout autrement qu’un conducteur métallique. En effet, pour un tube donné, l’intensité du courant qui le traverse est indépendante de la différence de potentiel établie entre ses électrodes; ceci ressort clairement de
- (1) Comptes rendus, t. CX, p. 1002, et Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 383 et 590.
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- l’expérience ci-dessous, faite.au début de ces recherches.
- Intensité du courant
- Différence
- inducteur induit de potentiel
- «mpères milliampères volts
- 1,25 2,. 8 2006
- 0,50 0,64 >963
- °,4° 0,43 1920
- Le courant a pris une intensité cinq fois moindre, alors que les volts n’ont baissé que de 0,04.
- Les physiciens sont d’accord pour déclarer que la loi d’Ohm ne s'applique pas aux tubes à gaz. 11 en résulte que la résistance d’un tube ne peut nullement être comparée à celle d’un conducteur et qu’on ne saurait l’évaluer en ohms; d’après M. Homen, il se produirait, au passage de l’électricité des électrodes dans le gaz, une force électromotrice antagoniste mesurable en volts, qui s’ajouterait à la résistance propre de la colonne gazeuse ; la résistance totale- formerait donc une somme d’éléments hétérogènes, qu’on ne peut exprimer. Le fait n’est point étonnant, attendu que le flux qui traverse les tubes n’est pas un courant, mais une décharge disruptive; M. Warren de la Rue en rend, compte en disant qu’il y a transport de l’électricité par convection et non par conductibilité. Quoi qu’il en soit de cette hypothèse, on est obligé de renoncer à évaluer directement la résistance d’un tube; il faut se contenter d’observer la différence de potentiel entre les extrémités et l’intensité du courant fictif mesurée au galvanomètre, sans essayer de relier ces deux données, qui sont, dans ce cas, entièrement indépendantes.
- L’action des champs magnétiques ressort des expériences ci-dessous, qui ont été faites en plaçant les tubes entre les têtes polaires. Le champ embrassait donc à peu près toute leur longueur et les lignes de forces coupaient orthogonalement leur axe.
- A. Tube à air. (Longueur 12 cm.)
- Champ Courant Diflérence de potentiel
- niiltlumpèreg volts
- 150 unités (rémanent). .. 4,12 1860
- 2200 — .. 2,58 2780
- 3200 — .. 2,39 4150
- 4300 — .. 2,30 5064
- B. Hydrogène. (Longueur : 17 cm.)
- 150 unités (rémanent). .. 1,69 5400
- 3100 — .. 0,53 6890
- 4300 — .. 0,49 7370
- C. Chlore. (Longueur : 12 cm.)
- 150 unités (rémanent)... 0,00 1286
- 3400 — 0,83 5778
- 4400 — 0,64 8994
- L’action du champ a donc pour premier résultat de fairè augmenter rapidement la différence de potentiel en diminuant l’intensité du courant; cette influence est considérable et variable avec l’intensité du champ et avec la nature des gaz; elle est moins grande sur l’hydrogène et plus grande sur le chlore que sur l’air. Un tube à fluorure de silicium a marqué une influence plus considérable encore; pour faire passer le courant dans le champ, il a fallu employer une très forte bobine et les électrodes d’aluminium se sont volatilisées. En adaptant sur les têtes polaires des prolongements cylindriques de 2,5 cm. de diamètre, avec 1,55 cm. d’écartement, le champ condensé atteint une intensité de 11570 unités; les différents points d’un tube ne sont point alors également sensibles à l’action magnétique, caries résultats varient beaucoup quand on fait glisser le tube entre les pôles; mais cet effet change encore avec la nature des gaz.
- Ainsi, pour l’air, l’influence est maxima sur la naissance du capillaire, vers le pôle négatif; elle est plus grande sur le pôle négatif que sur le pôle positif: or, c’est l’inverse qui se produit pour le brome, le chlore et le fluorure de silicium.
- D. Tube à brome.
- Ulliiiuipùi'es volts
- Avant l’excitation du champ 6,58 '325
- f Pôle positif. 2,97 4464
- Action 1 L Naissance du capillaire. 2,62 4964 max.
- du champ • ; Milieu du tube 3,35 3780
- sur | f Extrémité du capillaire.. 2,80 4935
- ^ Pôle négatif 2,25 3066 min.
- A. Tube à air.
- Avant l’excitation du champ ',33 2360
- ’ Pôle positif 1,22 2860 min.
- Action 1 Naissance du capillaire. 1,12 3972
- du champ ' Milieu du tube 1,01 4084
- sur I ! Extrémité du capillaire.. 0,99 4618 max.
- , Pôle négatif 1,16 3348
- Le champ peut encore être concentré davantage en terminant les prolongements cylindriques des pôles par des pointes tronconiques de deux millimètres de base, distantes de cinq millimètres; en faisant agir le faisceau des lignes de
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- force sur la naissance du capillaire, ainsi des effets surprenants. on obtient
- A. Tube à air.
- milliampères volts
- Rémanent 6,84 1422
- 19400 unités 2,52 4354
- C. Tube à chlore.
- Rémanent i. 5,70 1144
- 19400 unités 2,33 11216
- D. Tube à brome.
- Rémanent 2,90 2287
- 10400 unités 0,06 34300
- E. Tube à fluorure de silicium.
- Rémanent 4,39 2287
- 19400 unités 2,50 8430
- L’intensité du champ est dans ce cas d’au moins
- 19400 unités, si nous la calculons par la formule de Stefan, dont M. Witz a du reste vérifié l’exac-
- titude pour son électro.
- Jusqu'ici l’axe des tubes était disposé perpendiculairement à la direction des lignes de force du champ; quand l’axe est couché dans le sens des lignes de force, l’effet est extrêmement faible, si même il n’est pas nul, ainsi que le prouve l’expé-
- rience suivante :
- B. Tube à hydrogène.
- milliampères volts
- Hors du champ 3,23 4227
- Normalement aux lignes de lorce. 2,44 5121
- Parallèlement aux lignes de force. 3,18 4443
- Relativement à l’action variable du champ sur un même tube et un même gaz à des pressions différentes, les essais ont été faits dans un cylin-
- dre de verre de 20 millimètres de diamètre, pourvu de robinets, se prêtant aussi bien à une compression du gaz qu’à une raréfaction; l’effluve jaillissait entre deux électrodes garnies de cônes en aluminium. Sous une pression de 6 millimètres, on obtient une effluve violacée; à 2301 millimètres (environ 3 kilog. de pression), une étincelle chaude, brillante et nourrie forme un trait de feu éblouissant entre les pointes; dans l’intervalle de ces pressions, on observe toute une série d’états i ntermédiaires. Or, l’action du champ se manifeste en même temps aux yeux d’une manière fort différente; l'effluve est déviée suivant les lois de
- l’électrodynamique, l’étincelle ne l’est pas; l’action est donc considérable à 6 millimètres; elle est presque nulle à 2301 millimètres. Voici, en effet, les données que fournit l’expérience :
- Hors champ Champ de 7200 unités
- Pression Courant Tension Courant Tension
- mm. milllnmp. volts mllllump. volts
- 6,07..., .. 5,«6 97 6 3,91 9787
- 324,4*.... . 4,66 2815 3,75 5857
- 746,10... • 2,79 4669 2,04 4719
- 760,20.... • 3,50 5544 2,05 6919
- 1143,10.... • 3,33 8058 1,34 8097
- 1283,3 .... . 2,60 8606 ',59 8845
- '555,' . 2,16 8731 1,27 9487
- 2301 • >,42 12028 o,74 13539
- La différence de potentiel est dix fois plus grande dans le champ que hors du champ, à la faible pression de6 millimètres; la variation n’est plus que de 4 0/0 aux pressions élevées. 11 en résulterait que les champs n’exercent d’action que sur l’effluve électrique et non sur l’étincelle.
- L’influence des champs magnétiques, qui est si considérable sur les tubes de Geissler, est donc particulière à ces tubes et à l’état de grande raréfaction des gaz qu’ils renferment, et elle ne se produirait pas sur les gaz libres dans l’espace. Cette conclusion est très importante, car, si elle restreint d’une part la généralisation des actions observées, elle leur donne d’autre part leur vrai caractère.
- Rien de plus complexe que les phénomènes constatés dans l’excitation des tubes de Geissler : sir William Thomson n’a pas hésité à déclarer qu’il « est difficile de les expliquer même par des conjectures». L’influence des champs introduit encore une complication nouvelle dans la question.
- La similitude de cette influence avec celle qui est produite par l'approche du doigt ou d'un conducteur métallique porterait, dit M. Witz, à attribuer ces phénomènes à une variation de la capacité électrique des tubes; ces tubes constitueraient de véritables condensateurs et leur illumination serait le résultat d’une décharge oscillatoire du même genre que celles d’une bouteille de Leyde, dont la période est fonction de la capacité de la bouteille et du coefficient de self-induction du conducteur (1).
- (*) On sait que T =»ttv/CL quand la résistance du conducteur est faible.
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- ig5
- BIBLIOGRAPHIE
- Electricité et Optique; 2• partie : « Les théories de Helm-holtz et les expériences de Hertz ». Leçons professées à la Sorbonne en 1889-90, par H. Poincaré, rédigées par B. Brunhes. — G. Carré, éditeur.
- La première partie de l’ouvrage (dont l’analyse a été donnée dans le numéro du 21 février) était entièrement consacrée à l’exposé de l’œuvre de Maxwell; la seconde partie a pour objet la comparaison des théories du savant anglais avec les diverses théories émises pour l’explication des phénomènes électrodynamiques.
- Le chapitre premier est consacré à la théorie d'Ampère; le mode d’exposition adopté est remarquable par sa concision et son élégance.
- La théorie de l’induction fait l’objet du chapitre suivant. D’après les idées généralement admises, les lois de l’induction peuvent se déduire de celles de l’électrodynamique par l’application du principe de la conservation de l’énergie. Dans sa Théorie mathématique de l’électricité, M. Bertrand a fait voir combien ces idées étaient fausses. M. Poincaré discute en détail les objections de M. Bertrand, et, conformément à l’opinion de ce dernier, il montre que les lois de l’induction ne peuvent s’établir sans avoir recours à l’expérience.
- Vient ensuite l’exposé sommaire de la théorie de Weber. L’auteur fait voir en quoi elle diffère de celle d’Ampère : dans la théorie de Weber, l'action mutuelle de deux éléments de courants dérive d’un potentiel; dans celle d’Ampère, cette action n’est pas une différentielle exacte. M. Poincaré applique cette théorie à la recherche de l’action mutuelle de deux circuits. 11 fait observer qu’en traitant ce problème, Maxwell (§§ 856 à 860) a commis deux graves erreurs qui heureusement se compensent dans le cas des circuits fermés.
- Dans les chapitres IV et V l’auteur s’occupe de la théorie électrodynamique de Helmholtz et de celle de Maxwell; il montre comment cette dernière peut être considérée comme un cas limite de la première. Malgré l’intérêt que présentent ces deux chapitres, nous n’y insisterons pas; nous nous bornons à renvoyer le lecteur à l’intéressant article de M. Brunhes publié dans le numéro du 4 avril; rappelons toutefois que les considérations qui y sont développées tendent à faire préférer l’électrodynamique de Maxwell bà toutes les autres.
- Cette préférence se trouve encore justifiée par l’accord que présente la théorie de Maxwell, à l’exclusion des autres théories, avec l’hypothèse que M. Hertz énonce sous le nom de principe de l’unité de la force électrique. C’est ce que M. Poincaré démontre dans le chapitre VI.
- Les cinq chapitres suivants sont consacrés à l’exposé et à la discussion des célèbres expériences de M. Hertz. Après la description succincte de ces expériences vient l’étude de l’excitateur. M. Poincaré calcule la durée d’une oscillation électrique dans ce système; il trouve un nombre différent de celui de Hertz, différence qui provient de ce que ce dernier physicien a commis une erreur dans l’expression de la capacité du condensateur auquel il assimile l’excitateur. L’auteur réfute ensuite l’objection qu’on a faite à M. Hertz de n’avoir pas tenu compte dans ce calcul de la bobine qui entretient les vibrations de l’excitateur; il montre que cet appareil n’a aucune influence sur la durée de la vibration, par suite de la self-induction et de la capacité très considérables qu’il possède.
- Dans l’étude du champ produit par l’excitateur, M. Poincaré insiste particulièrement sur la propagation des perturbations électromagnétiques dans les fils métalliques. D’après la théorie de Maxwell, la vitesse de propagation doit être, dans ces corps comme dans l’air, égale à celle de la lumière. Or, les expériences de Hertz ont donné un résultat différent. Faut-il pour cela abandonner la théorie de Maxwell? M. Poincaré ne le pense pas.
- 11 ne croit pas non plus que les difficultés que l'on rencontre dans l’explication théorique des phénomènes observés dans.la réflexion métallique des ondes électromagnétiques puissent être une autre cause d’abandon des idées fondamentales de cette théorie.
- Le dernier chapitre est formé d’une série de notes que rendaient nécessaires les progrès rapides de la science; on y trouve quelques remarques sur le calcul de la période des vibrations de l'excitateur, sur les résultats des expériences récentes de MM. Sarrasin et de la Rive, de M. Lécher, de M. Joubert, etc.
- La théorie de Maxwell doit-elle être préférée aux diverses théories électrodynamiques qui ont été données jusqu’à ce jour? C’est la question qui vient naturellement à l’esprit après la lecture de l’ouvrage. M. Poincaré déclare qu’il serait téméraire d'y répondre actuellement; toutefois son impression est que « l’ensemble des résultats est
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- plus favorable aujourd’hui à la théorie de Maxwell qu’il y a quelques mois ».
- On voit par cette analyse, bien incomplète, que le second volume de l’ouvrage de M. Poincaré est particulièrement intéressant par l’actualité des questions qui y sont traitées. En faire l’éloge ou la critique étant bien au dessus de notre compétence, bornons-nous à en conseiller la lecture à tous ceux qui veulent approfondir les idées de Maxwell.
- J. Blondin.
- Blectrical instruments making for amateurs (Guide pratique pour la construction des appareils électriques à l'usage des amateurs), par R.-S. Bottone. London, Whittakerand C\
- Cet ouvrage, dont la 4e édition vient de paraître, nous semble devoir rendre de réels services aux électriciens.
- Comme le dit l’auteur dans sa préface, son but n'est pas de décrire les procédés de construction des appareils finis et polis qui ornent les vPrines des opticiens, mais d'apprendre à l'amateur comment il peut construire à peu de frais, avec peu d’outils, des instruments qui marchent convenablement : « C’est, après tout, le but dans lequel tout appareil est construit ».
- On peut dire que, en général, l’auteur a réalisé ce qu’il avait en vue. Après avoir donné quelques renseignements préliminaires sur l’outillage, sur la façon de travailler les métaux et le verre, M. Battone entreprend la description des différents appareils que l’électricien peut construire lui-même; ces descriptions sont claires et pratiques, on peut facilement obtenir les résultats annoncés.
- Dans le chapitre sur les dynamos, on trouve sous une forme simple les renseignements pour établir une machine de force donnée, ce qui est très utile; mais pourquoi l’auteur ne décrit il pas l’enroulement, le collecteur, etc.? Un ouvrage de ce genre doit se suffire à lui-même; M. Battone a écrit un livre spécial sur les dynamos et y renvoie; il aurait pu donner tout au moins les renseignements nécessaires pour construire les deux machines qui figurent dans son présent travail.
- De même pour les appareils d’éclairage; l’ouvrage contient la description de dynamos de fortes dimensions qui peuvent alimenter des lampes à arc; il'eût été intéressant d’avoir quelques données à ce sujet.
- Il ne parle pas des lampes à incandescence; leur construction ne rentre pas dans le domaine des
- travaux d’amateur, et d’ailleurs on les trouve à très bon compte dans le commerce.
- 11 est étonnant que M. Battone n’ait pas parlé de l’électromètre condensateur ni del’électromètre à décharge, qui sont d’un usage fréquent dans les expériences d’électricité statique et qui sont très faciles à construire. La machine de Holtz, modifiée par M. Wimshurst est encore plus facile à construire que celle décrite par M. Battone; nous conseillons à l’amateur de l’adopter de préférence.
- Dans l’électrodynamique, l’auteur aborde directement la construction des bobines à induction ; il eût été bon de donner aussi ladescription d’appareils simples, d’un usage courant,telsquecom-mutateurs, inverseurs, etc.; pour répondre complètement au but que se propose l’auteur—guider le débutant dans l'installation de son « laboratoire », — il faudrait donner des renseignements pratiques un peu plus complets sur les piles : préparation des solutions, entretien, et sur les accumulateurs, qui sont un peu négligés.
- Dans une prochaine édition l’auteur ne pourrait-il pas ajouter un chapitre supplémentaire contenant le moyen de répéter les expériences d’électricité avec les objets qu’on a tous les jours sous la main, la physique sans appareils? Ces expériences, qui amusent le débutant, l’engagent à construire des appareils plus complets et plus parfaits, tandis qu’il se rebute souvent pour avoir commencé par des appareils trop compliqués qu’il n’a pu réussir.
- La plupart des physiciens du siècle passé construisaient leurs appareils eux-mêmes; beaucoup donnent dans leurs ouvrages des conseils sur la marche à suivre.
- Pour ne citer que deux exemples, Volta et plus récemment M. Gaugain construisirent toujours tous leurs appareils, qui donnaient des résultats parfaits. Le physicien retire de cette pratique plu sieurs avantages : une grande habileté manuelle, la possibilité de modifier au fur et à mesure de ses besoins les appareils qu’il emploie, ce qui lui permet d’exécuter plus facilement les expériences qu’il projette et de faire des essais que le prix élevé des appareils achetés tout faits l’aurait peut-être empêché d’effectuer.
- On ne saurait donc trop encourager la propagation d’ouvrages comme celui que nous signalons.
- G. Pellissier.
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- FAITS DIVERS
- Un correspondant de VElectrical Review, pose une question simple et dont la solution est prévue, mais à laquelle on n’a peut-être pas assez songé.
- II demande si l’action de l’eau de la mer endommagerait la carcasse d'un navire en fer doublé de cuivre, dans le cas où une partie du métal destiné à protéger la carcasse serait enlevée par un accident quelconque. La solution affirmative n’est malheureusement pas douteuse.
- La coque du navire forme une pile de grande surface, dont l’eau de mer constitue l’electrolyte. Comme la surface deil’électrode positive (le cuivre) est très considérable par rapport à l’électrode négative (le fer) on se trouve dans de conditions excellentes pour le fonctionnement de la pile et l’attaque rapide du fer. Cet effet a été constaté très souvent le moindre défaut constitue un danger sérieux.
- Un fait analogue s’observe dans des gobelets argentés aussitôt que la couche d’argent fait défaut quelque part, le cuivre s’attaque et finit par se percér. Il convient de remarquer qu’on se trouve ici dans des conditions autrement défavorables à l’attaque que lorsqu’il s’agit de l’eau de mer et du fer, puisque le cuivre est à peu près inattaquable dans l’eau ou dans le vin et pourtant le cuivre se perce parfaitement dans ces conditions.
- M. Pouyer-Quertier, ancien sénateur de la Seine-Inférieure vient de mourir à Rouen. Ses opinions monarchistes, peu en faveur en ce moment, l’avaient fait écarter de nos assemblées représentatives; néanmoins on lui a décerné des honneurs bien mérités. Nous devons rappeler que cet homme célèbre, ancien ministre, a fait d’énergiques efforts pour naturaliser en France la grande industrie des câbles, et que l’on désigne souvent d’après son nom une des lignes transatlantiques.
- Le chemin de fer électrique du Monchsberg, près de Salz-bourg, a transporté 66712 touristes et tooo tonnes de marchandises pendant l’année dernière. Les bénéfices se sont élevés à 417 111 florins; la société Concessionnaire a dédié le payement d’un dividende de 70/0, et elle étudie l’agrandissement de la station de Salzbourg.
- Dans la mesure des grandes résistances, comme les résistances d’isolement, on emploie comme terme de comparaison une résistance-étalon d’un mégolim, constituée par une longueur considérable du fil de maillechort le plus fin que puisse livrer l’industrie. Sans parler du prix de revient de ces étalons, tous ceux qui ont fait usage de ces appareils ont pu constater combien ils sont peu portatifs. D’un autre
- côté, il y a de sérieux inconvénients à déterminer la constante d’un galvanomètre au moyen d’une résistance de 100000 ou de 10000 ohms et d’un condensateur, comme on le fait quelquefois.
- Pour obvier à ces inconvénients, on emploie en Angleterre des appareils dits a megohm-plates », qui ne sont autre chose que des plaques en verre emprisonnant un conducteur de haute résistance. On ne dit pas quelle est la matière employée dans la fabrication de celui-ci. Ces mégohms ne pèsent pas plus de 1,5 kilog.
- Or, il est aisé de construire une résistance d’un mégohm de la plus grande simplicité, ne pesant que quelques centaines de grammes, et suffisamment exacte pour les usages courants. Notre collaborateur M. A. Hess emploie depuis un an des résistances construites de la façon suivante. On trace sur une plaque de verre dépoli d'un grain très fin une ligne au crayon bien prononcée. On assure un bon contact de cette trace de graphite avec une borne de serrage, en plaçant entre la vis de serrage et le verre une feuille d’étain mince. Pour étalonner cette résistance, on accentue le trait ou on l’efface partiellement au moyen d’un tampon. On préserve cette résistance de l’humidité et de la poussière par une couche de gomme-laque, obtenue en versant sur la plaque une dissolution claire de gomme et l’étendant comme le collodion en photographie.
- Dans un laboratoire d’essais industriels, où l’on mesure les isolements toujours avec le même voltage, ces résistances sont d’une précision suffisante.
- Si l’on en croyait une information prise certainement aux meilleures sources par notre confrère !’Eletiricita et publiée dans son numéro du 29 mars, les expériences de navigation aérienne de Chicago vont être répétées à l’Exposition électrique de Francfort sur une grande échelle, et en plein air. La montée et la descente du ballon captif de l’Exposition, qui enlèvera dix personnes, aurait lieu à l’aide d’une hélice aérienne se trouvant dans la nacelle, et mue par une dynamo actionnée par un courant venant de terre.
- Nous voyons un grand nombre de difficultés considérables, contre lesquelles nous ne croyons pas possible de se mesurer avec succès, à l’exécution du programme tracé en quelques mots par VElettricita ; même sans parler du vent, le poids du câble et la force ascensionnelle qu’on est obligé de donner au ballon seraient des obstacles tout à fait insurmontables. Nous croyons donc que l’aérostat captif se bornera à porter un fanal électrique qui enverra sa lumière sur la ville, mais ces expériences seront bien loin de pouvoir être comparées pour la régularité avec celles du phare de la Tour Eiffel. Par exemple rien n’empêchera le directeur du ballon captif de préparer son gaz hydrogène par voie électrolytique. Le progrès considérable de l’électrochimie permettra d’exécuter cette opération d’une façon certainement économique.
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- Nous lisons dans la Riforma du 11 avril un paragraphe qui nous montre que l’on n’a point du tout à Rome l’intention de suivre l’exemple donné par la municipalité de New-York, laquelle a, comme on le sait, banni brutalement tous les fiis suspendus sur les voies publiques.
- Le préfet de la ville éternelle vient d’envoyer une lettre au syndic pour l’engager à veiller à ce que les branches des arbres n’arrivent point en contact avec les fils électriques, ce qui nuirait à la conductibilité et créerait des courants locaux défavorables à la transmission des dépêches.
- D’après VŒsterreichisch-Ungariscbe Post, le Président de la section des Télégraphes de Zara, M. Schachner, possède une collection de câbles qu’il a mis vingt ans à réunir.
- Cette collection constitue un véritable musée des câbles sous-marins qui ont été posés par ordre du gouvernement autrichien dans l’Adriatique. Elle est formée principalement d’échantillons que son possesseur recueillait toutes les fois que des réparations étaient faites aux câbles sous-marins ou que l’on posait de nouveaux câbles.
- Elle comprend aussi des spécimens des câbles que l’on a employés pour remplacer ceux qui étaient jugés défectueux et les coquilles ramenées au jour pendant qu’on relevait les anciens câbles. H y a là des câbles à la gütta-percha, des câbles Hooper, des câbles au caoutchouc ; à côté de chacun se trouve la description du procédé de construction; on a consigné aussi les constantes électriques. On a recueilli les morceaux défectueux de ceux qui, endommagés par des causes électriques, avaient occcasionné des troubles dans le fonctionnement.
- 11 y a aussi des morceaux de câbles qui ont été endommagés mécaniquement et des spécimens de défauts de fabrication qui n’ont pas entraîné de perturbations dans l’exploitation.
- On trouve là un certain nombre de ligatures de câbles en tous genres, des appareils pour fixer le bout du câble au rivage, des animaux marins de toutes sortes ramenés à bord avec les câbles et conservés dans l’esprit de vin, des coraux, etc. Des échantillons du fond de l’Adriatique ont été rapprochés des morceaux de câbles qui s’y trouvaient placés pour montrer l’influence exercée par ce fond.
- D’après les Hamburger Nachrichten, un nouvel appareil à signaux pour télégraphier en mer a été récemment introduit dans la marine allemande.
- Cet appareil était déjà employé dans d’autres marines, notamment dans la marine anglaise ; il a été du reste notablement perfectionné et simplifié à la suite de plusieurs annéesvd’expérience.
- L’appareil à signaux, nommé aussi sémaphore-, ne se compose que d’un petit mât portant à sa partie supérieure deux ailes mobiles tandis que l’appafeil primitif avait quatre ailes ou signaux d’alarme de ce genre; <
- N y a en outre à mi-hauteur du mât une troisième aile un peu plus courte : c’est l'indicateur. Quand on est pour se servir du sémaphore, on place cette aile courte horizontalement tournée vers la droite afin, que le récepteur sache nettement où est la droite et où est la gauche.
- La manière de se servir de l’appareil est simple : il suffit de convenir que chaque position du bras à signaux représente une lettre, et que les lettres seront lues les unes après les autres par le récepteur.
- Les sept premières lettres, de A à G, ne sont indiquées que par un bras, le second bras restant pendant le long du mât.
- Pour A ce bras est dirigé verticalement par en haut ; pour B à droite et en haut ; pour C horizontalement à droite, etc. Les autres lettres de l’alphabet >ont indiquées d’une façon analogue par les deux bras. Les lettres de A à K représentent les nombres de 1 à 9 et o. Certains signes de lettres ont également des significations spéciales ; par exemple, le' signe de N fait tout seul par le récepteur indique que l’on n’a pas compris. Un système de signaux analogue consiste également dans l’emploi des bras humains : on se sert aussi de petits drapeaux que l’on tient dans les mains. 11 est éviden-que ces signaux ne peuvent être employés que pour de courtes distances et qu’ils ne dispensent pas des signaux que l’on fait au moyen de drapeaux que l’on hisse au haut des mâts, soit isolément, soit deux par deux, soit trois par trois, etc., pour représenter des lettres, des nombres, des syllabes, de noms, etc. Toutefois le système des sémaphores est plus simple, et il y a avantage à l’employer quand la distance le permet.
- Le ministre de la marine a signé récemment un marché avec la Compagnie des Forges et Chantiers de la Méditerranée pour la construction d’un cuirassé dans lequel tous les services accessoires, y compris celui des tourelles et des gros canons, seront faits à l’aide de l'électricité. Il ne restera plus à la vapeur que la propulsion des hélices.
- Ce navire sera mis en chantier à la Seyne. 11 se nommera le Jauréguibêry, sera du déplacement de 11,818 tonnes et de la force de 13,275 chevaux. Ses machines seront au nombre de 2 et les chaudières de 12 pour chaque machine et timbrées à i5kilog.
- Les tourelles mues par l’électricité seront au nombre de huit — les quatre grosses renfermant, les deux premières une pièce de 30 centimètres, et les deux autres une pièce de 27 — et quatre petites contenant chacune deux pièces de 14 centimètres. Ces quatre grosses tourelles formeront un quadrilatère au centre du bâtiment. Les huit tourelles seront complètement fermées et protégées par des plaques proportionnées à leur diamètre : les petites par des plaques de 800 millimètres et les grandes par des plaques de 370.
- Il y a en construction à Toulon, dans les chantiers de l’Etat, un cuirassé de ce type, le Lazare-Carnot, qui.est malheureusement pourvu d’un système hydraulique.
- On en va mettre un autre sur chantier, le Charles-Martel’.
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- Comme dans le Lazare-Carnot, le système hydraulique pour la manœuvre dès pièces a été conservé. S’il est trop tard pour ce dernier bâtiment, ne pourrait-on pas modifier le système du premier, le Charles-Martel, et adopter à Lorient le progrès dû à M. Lagarde, ingénieur de la Compagnie des Forges et Chantiers?
- En Suisse, le progrès de l’utilisation des chutes d’eau continue. On nous signale un plébiscite des habitants de Baden, célèbre station balnéaire de l’Argovie, accordant à M. Pfister, de Londtes, le droit d’établir des turbines sur le Limmat pour éclairer la ville et le voisinage. Le Limmat est un affluent torrentiel de l’Aar qui sert de déversoir au lac de Zurich.
- Cette installation servira aussi à fournir la force motrice à un grand établissement industriel, qui apportera la prospérité dans ces régions pittoresques. Ainsi compris, l’éclairage électrique est le meilleur de tous' les auxiliaires pour combattre l’émigration des populations rurales.
- Nous avons parlé, il y a quelque temps, d’une demande adressée par la Compagnie nationale anglaise des téléphones au conseil métropolitain des travaux d’être autorisée à fouiller le sol des rues pour y placer une partie de son réseau. L.es conclusions du colonel Heywood, ingénieur du conseil, sont favorables à la pétition de la Compagnie. La discussion a été ajournée par le conseil.
- Éclairage Électrique
- L’intervention officielle ne paraît pas être précisément ce que désirent les électriciens allemands. Ainsi que nous l’avons rapporté, le gouvernement de l’empire a fait savoir qu’il allait déposer un projet de loi pour réglementer l’industrie de l’éclairage électrique en Allemagne.
- Aussitôt, la Société des ingénieurs civils a adressé une pétition à l’empereur pour lui demander de surseoir à l’exécution de ce projet jusqu’à la fin du meeting des électriciens qu’on tiendra à Francfort pendant le cours de l’Exposition prochaine.
- L’introduction de la lumière électrique éprouve de grandes difficultés dans la ville de Leipzig. Le projet d’éclairage des rues a été complètement abandonné, au moins pour le moment. On nous écrit que dans cette ville il n’y a en ce moment qu’un petit nombre d’édifices et de maisons particulières où le nouveau système a’éclairage ait été adopté, mais les grands jardins Battemoerg, avec salle de danse, théâtre, etc., etc., vont recevoir un éclairage splendide, organisé par MM. Schumann et Kœppe, avec des machines Gramme. La cause de l’électricité sera défendue par un émule de Ma-bille, et 011 ne doit pas désespérer de la voir triompher prochainement de tous les obstacles s’opposant à sa propagation.
- Dans les petites localités dédaignées par le gaz, le progrès est beaucoup plus rapide.
- Traben et Trarbach sont deux petites villes de la province de Coblentz, situées l’une sur la rive droite et l’autre sur la' rive gauche de la Moselle, qui est tellement large en cet endroit qu’on n’y a jeté qu’un pont de bateaux. A elles deux ces villes offrent à peine une population de 4000 âmes.
- Le pont de bateaux qui leur sert de trait d’union va servir à supporter le câble partant de Traben, où est établie la station centrale. Cet établissement, qui surgit dans une localité où le gaz n'avait pu s’établir, aura deux moteurs de 75 chevaux actionnant quatre dynamos à l’aide desquelles on allumera pour commencer 1200 lampes à incandescence et 50 lampes à arc. Parmi les clients de la station centrale figurent des propriétaires de caves où l’en conserve le vin du Rhin.
- Le bon exemple donné par la vestry de Saint-Pancrace a déjà été suivi par une autre paroisse de Londres. La vestry de Hampsead a chargé M. Preece de rédiger un rapport sur le meilleur moyen d’introduire l’éclairage électrique sur son territoire. Le savant ingénieur du Post-Office de Londres a conclu à la nécessité d’élever aux frais de la vestry une usine centrale, qui coûtera un peu plus de 2 millions de francs, et sera consacrée tant à l’éclairage privé qu’à l’éclairage public. Nous rendrons compte de la suite donnée à cette affaire.
- Le Lord-Maire vient de poser la première pierre de la station principale où se réunissent les conducteurs des deux compagnies chargées d’installer l’éclairage électrique dans la Cité de Londres.
- Les rues de la Cité seront éclairées par 400 lampes à arc de 2000 bougies anglaises et 1 000 lampes à incandescence. Le coût est estimé à 500 000 francs par an, et la quantité de lumière sera vingt fois plus considérable que celle obtenue avec l’éclairage au gaz.
- La Cité a été divisée en trois sections : la station centrale de la section Est est près de la Douane ; la station centrale de la section Ouest est située sur le côté sud de la Tamise ; celle de la section du Centre est à Mansion House.
- La terrible catastrophe qui est survenue dans un tunnel de la ville de New-York, et qui paraît occasionnée par un défaut d’illumination, a mis en avant aux Etats-Unis la question trop oubliée de l’éclairage des tunnels au moyen de l’électricité. Bien entendu, il serait trop dispendieux de garder constamment allumées des lampes tout le long des voies souterraines.
- Le Railway Ga^tte des Etats-Unis, qui fait la proposition, l’accompagne d’un croquis montrant que l’employé chargé de la manoeuvre des signaux peut avoir également dans la main un levier pour l’allumage de lampes éclairant une section suffisamment étendue dé la voie. Si le tunnel est assez long pour qu’il y ait lieu d’établir plusieurs sections, ces
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- lampes peuvent être éteintes par l’employé chargé d’allumer celles de la section suivante.
- La Compagnie internationale d’électricité n’est pas la seule qui soit en fonction à Vienne. La station centrale de Neu-bad possède un réseau très étendu. Celte organisation a pris naissance après la catastrophe de l’Opéra. Elle a débuté par organiser l’éclairage du Théâtre du Peuple, qui occupe environ 2200 incandescences.
- En octobre 1889, elle n’allumait encore que 2700 lampes, et à la fin du mois de mars 1891 elle en allumait plus de 13000. L’augmentation est de plus de 10000 en 18 mois, de 600 par mois, ou de 20 par jour en moyenne.
- Télégraphie et Téléphonie
- On a proposé à la Compagnie téléphonique d’Egypte d’établir une ligne du Caire à Alexandrie, deux grandes villes de premier ordre distantes à peine de 300 kilomètres. La première renferme plus de 400000 habitants, et la seconde 200000. Cependant, la Compagnie n’a pas osé se risquer à tirer parti de son privilège. Elle estime qu’il n’y a que le gouvernement du khédive qui puisse raisonnablement se livrer à une entreprise aussi hasardeuse.
- Le Temps donne dans son numéro du 17 avril des détails intéressants sur le nouveau câble dont nous avons annoncé l’embarquement à bord du IVestmeath pour être posé dans la mer des Antilles.
- Ce câble est destiné à relier télégraphiquement les Antilles à l’Amérique par Porto-Plata (République dominicaine) et Viso (Antilles danoises).
- Comme nous l’avons dit, c’est le premier qui soit sorti de l’usine de la Compagnie française de télégraphie sous-marine dont nous avons, dans le temps, annoncé la création à Calais.
- Il est absolument métrique ; en effet, il pèse juste un kilog. au mètre.
- Le IVestmeath, du port de 2 500 tonneaux, porte à son bord une longueur de 1400 kilomètres de câble de haute mer et en plus les bouts d’atterrissement.
- Le poids est de 1 400 tonnes. L’âme du câble est formée de s^pl fils conducteurs en cuivre entourés de gutta-percha; ses enveloppes isolantes et protectrices sont formées, la première par douze filins, la seconde par quinze fils de fer galvanisé recouverts d’une nouvelle enveloppe de fil goudronné. Le diamètre du câble est de 23 millimètres. II a fallu dix jours pour l’embarquer à bord du IVestmeath, où se trou-
- vait déjà le câble d’atterrissement, qui est un peu plus fort, et dont la fabrication a eu lieu en Angleterre.
- Un deuxième câble, également destiné à la mer des Antilles, est en ce moment en construction, et on espère que cette fois il pourra être immergé par le bateau de 4000 tonneaux que la Compagnie des téléphones fait construire et qui aura Calais comme port d’attache ; alors l’industrie de la pose pourra être considérée comme complètement naturalisée en France.
- Il est bon d’ajouter que trois grandes colonies françaises attendent encore leur rattachement au réseau universel. Ce sont la Nouvelle-Calédonie, Bourbon et Maurice, enfin Madagascar.
- La Compagnie française a donc devant elle plus d’un travail important digne d’utiliser sa marine spéciale.
- Son usine a été inaugurée le 19 avril, en présence de journalistes venus de Paris, par les directeurs de la Compagnie, les membres du conseil d’administration, quelques députés et plusieurs ingénieurs.
- Les fils conducteurs sont préparés à l’usine de Bezons et envoyés à Calais pour la fabrication des câbles.
- L’usine possède trois machines à vapeur de 50 chevaux. Elle occupe 300 ouvriers. On compte sur une production de 800000 mètres par mois, ce qui nécessitera tant en charbon qu’en balais, fils de fer, goudron, un poids de 80000 kilogrammes en moyenne par jour.
- Naturellement l’usine possède des cuves en béton, où le câble est loffé et immergé dans l'eau de nier, et toutes les installations électriques qui existent dans les établissements de cette nature.
- Une galerie souterraine de 1,50 mètre sert à conduire les câbles de l’usine aux navires câbliers, qui sont amarrés dans le bassin Carnot. C’est électriquement que fonctionnent les treuils du bord polir l’arrimage des câbles.
- Ajoutons que le câble d’atterrissement qu’emporte le IVestmeath a été construit encore en Angleterre. Il a une longueur de 288 kilomètres et un diamètre de 33 millimètres.
- Après avoir joué son rôle dans les fêtes de l’inauguration de l’usine de Calais, le IVestmeath a éprouvé un accident au moment de prendre la mer. Une raffale le drossant contre le quai est du bassin à flot, le capitaine envoya à terre une amarre pour le faire remorquer par des haleurs. Mais ce grelin rompit dans le sas-écluse et une partie s’engagea dans l’hélice. Il fallut la faire retirer par un plongeur.
- A partir du iç avril, les lignes téléphoniques interurbaines Paris-Arras et Paris-Valenciennes sont ouvertes au public.
- Imprimeur-Gérant : V. Nort
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- . XIII” ANNÉE (TOME XL) SAMEDI 2 MAI 1891 No 18
- SOMMAIRE. — Etude sur les courants alternatifs et leur application au transport de la force; Maurice Hutin et Maurice Leblanc.—L’éclairage électrique à Londres; Ch. Haubtmann. — Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. — Fabrication électrolytique des tubes de cuivre Elmore; E. Andreoli. — Chronique et revue de la presse industrielle : Les écrans électriques et magnétiques durant l’état variable, par sir William Thomson. — La transmission de l’énergie à haute tension. — Le téléphone dans les administrations des chemins de fer. Service des marchandises. — Electroscope de sûreté Drake et Gorham. — L’électrolyse industrielle de l’eau. — Règlement concernant les installations électriques en Belgique. — Revue des travaux récents en électricité : Sur les pièces d’épreuve et les plans d’épreuve magnétiques, par M. S.-P. Thompson. —Sur la vitesse de propagation de la décharge lumineuse de l’électricité à travers un gaz raréfié, par M. J.-J. Thomson. — Le développement de la téléphonie en Autriche. — Dosage électrolytique du rhodium. — L’effet optique utile dans les lampes à incandescence, par M. E. Blattner. •— Faits divers.
- ÉTUDE SUR LES COURANTS ALTERNATIFS
- ET LEUR APPLICATION
- AU TRANSPORT DE LA FORCE
- AVANTrPROPOS
- L’esprit humain conçoit mieux l’action d’un fluide animé d’une vitesse de direction constante que celle que peut exercer ce même fluide lorsqu’il est simplement le lieu d’un mouvement ondulatoire. C'est ainsi qu’en optique la théorie de l’émission a précédé la théorie des ondulations. C’est ainsi également que, dans l’ordre des applications électriques, on s’est rendu compte dès le début de la possibilité d’utiliser les courants continus, et presque tous les efforts des inventeurs se sont portés jusqu’ici sur les moyens de les obtenir. Cependant les machines d’induction, qui sont pour nous, à l’heure actuelle, la seule source d’électricité, fournissent naturellement des courants alternatifs, et il a fallu violenter la nature, en quelque sorte, comme a réussi à le faire M. Gramme, pour transformer ces courants en courants continus.
- Après l’Exposition de 1881, les excellents résultats fournis par les machines Gramme et les gran-
- des espérances que faisaient justement naître les premières expériences de M. Marcel Deprez parurent démontrer que l’emploi des courants continus donnait la solution la plus simple et la plus générale du problème du transport et de la distribution de l’énergie par l’électricité. CabanelIaS proposait à la même époque d’envoyer des courants continus de haute tension dans les lignes principales de distribution, et de les transformer, avant de les livrer à la consommation, en courants de tension modérée, au moyen de transformateurs rotatifs.
- Mais des expériences ultérieures ne tardaient pas à montrer que l’emploi des machines à courants continus ne se prêtait pas bien à la production des hautes tensions, et bien qu’ayant utilisé des courants de 7500 volts dans ses expériences de Creil, M. Marcel Deprez ne dépassait pas la tension dé 3000 volts dans les applications qu’il faisait de sort système, notamment à Bourganeuf et à Saint-Ouen. Nous croyons d’ailleurs que cette tension n’a jamais été dépassée dans les diverses installations de ce genre faites jusqu’à présent, en France ou à l’étranger.
- En même temps on constatait qu’il était très difficile d’isoler les courants continus de haute tension. L’isolation d’une ligne, excellente ail moment des essais, ne tardait pas à devenir dé-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- fectueuse, et l’on arrivait à cette conclusion pratique que les seuls isolants convenables pour ces courants étaient l’air et la porcelaine.
- D’un autre côté, Gaulard, reprenant une idée due à M. Jablochkoff réalisait son transformateur et mettait en évidence l’extrême simplicité de cet appareil et son excellent rendement. On constatait aussi que l’isolation des lignes parcourues par des courants alternatifs se maintenait toujours excellente, à l’inverse de ce qui arrivait avec les courants continus.
- Les travaux de Gaulard appelaient l’attention sur l’emploi des courants alternatifs, lis donnaient une excellente solution du problème de la distribution de l’éclairage électrique, et, dès lors, de nombreux inventeurs, tels que MM. Ferraris, Zi-pernowski, Elihu Thomson, Tesla........... s’occu-
- paient de créer un moteur à courants alternatifs.
- Le solution de ce dernier problème suffisait à rendre l’emploi des courants alternatifs aussi universel que celui des courants continus. En effet, la nécessité d’opérer une transformation des courants de haute tension, qui conviennent seuls au transport de l’énergie, avant de les livrer à la consommation, était apparue dès la première heure. Or, il n’y avait qu’à remplacer le moteur à courants continus de l’appareil de Cabanellas par un moteur à courants alternatifs pour constituer un nouveau transformateur capable de transformer un courant alternatif de haute tension en un courant continu de tension quelconque.
- Nous fûmes conduits à nous occuper à notre tour de la question du transport de la force en vue d’une application importante à des uessèche-ments de marais, nécessitant un transport de ï oooooo de watts environ à 40 kilomètres. Nous ne tardâmes pas à reconnaître qu’il était impossible de le réaliser en employant des courants continus.
- 11 suffit de remarquer, en effet, que l’armature d’une machine ne peut absorber ou restituer du travail qu’en coupant un flux. Ce dernier devra être d’autant plus intense que l’armature le coupera moins de fois par seconde. Or, si l’on veut obtenir de hautes tensions, la nécessité où l’on est de mettre beaucoup de touches sur les collecteurs cbnduit fatalement à employer de grandes machines où les flux développés ont une grande intensité, et que l’armature ne coupe qu’un petit nombre de fois par seconde. 11 en résulte que ces Systèmes ont une très grande self-induction et
- emmagasinent une énorme quantité d'énergie potentielle.
- M. Marcel Deprez a eu l’ingénieuse idée d’exciter les inducteurs de ses machines par des circuits locaux, de manière à réduire autant que possible la self-induction des circuits compris dans la ligne ; néanmoins celle des armatures des grandes machines est encore très considérable, et les choses se passent commesi la ligne aboutissait à de véritables poudrières, dont le moindre accident peut déterminer l’explosion. On sait, en effet, que les plus grandes difficultés rencontrées dans les applications des courants continus au transport de la force tiennent aux extra-courants que peut déterminer un contact accidentel. Malgré toutes les précautions prises, il semble que l’on ait dû limiter la tension des courants continus à 3000 volts environ.
- Il n’en est plus de même avec les courants alternatifs. Puisque l’on n’a plus de commutation à effectuer, on peut réduire beaucoup les dimensions des armatures : les flux qu’elles coupent sont beaucoup moins intenses ; mais elles les coupent un très grand nombre de fois par seconde. Toutes choses égales d’ailleurs, la self-induction d’une armature diminue très rapidement avec la fréquence du courant qu'elle engendre.
- Nous sommes ainsi arrivés à cette conclusion que les seuls courants qui convenaient aux grands transports de force étaient les courants alternatifs de grande fréquence.
- Malheureusement, les moyens actuellement connus de produire ou d’utiliser ces courants présentaient de graves inconvénients ; il était difficile d’accoupler entre elles les machines génératrices, si bien que M. de Ferranti était conduit à adopter, pour son installation de Londres, des machines de 16000 chevaux. D’un autre côté, sauf les moteurs de Zipernowski, qui ne pouvaient tourner que synchroniquement avec la génératrice, tous les moteurs connus étaient le lieu d’effets de self-induction tels qu’on ne pouvait les surmonter qu’au moyen d’un grand accroissement du matériel générateur et de l’emploi de tensions tout à fait hors de proportion avec l’effet utile qu’elles devaient déterminer.
- Aussi, avant d’entreprendre toute application, avons-nous dû nous proposer de constituer un matériel générateur et récepteur satisfaisant aux exigences que la pratique impose. Nous avons été amenés à étudier dans son ensemble la question
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- de l’emploi des courants alternatifs, et ce sont les résultats auxquels nous sommes arrivés et ceux que nous pensons avoir prévus qui sont exposés dans ce qui suit.
- L’idée générale qui nous a guidés dans cette étude a été la suivante : Si l’on considère un circuit déterminé, les choses se passent comme si l’électricité était une substance douée d’inertie. L’expérience montrant que la masse que l’on devrait attribuer à son unité de quantité pour expliquer les phénomènes observés change avec la nature du circuit qu'elle parcourt, il serait absurde d’attribuer une masse quelconque à l’unité de quantité d’électricité, mais il n’en existe pas moins ce fait qu'un courant ne peut atteindre une certaine intensité dans un circuit sans avoir absorbé une certaine quantité d’énergie, qui demeure emmagasinée à l’état potentiel, mais qui est restituée dès que l’intensité' du courant s’annule.
- Le problème qui consiste à faire traverser un circuit quelconque par un courant alternatif est donc analogue à celui qui consiste à imprimer un mouvement oscillatoire à un corps doué d’inertie. Or, nous savons que les forces d’inertie ont alors pour effet d’augmenter la résistance offerte par le corps à la force qui tend à le mettre en mouvement.
- Mais, s’il s’agit d’une force périodique, il est facile de supprimer cet accroissement de résistance, en soumettant le corps aux effets d’une force élastique convenable tendant toujours à le ramener dans une certaine position d’équilibre. Ce corps, supposé situé dans un milieu de viscosité nulle, aura alors une certaine période d’oscillation naturelle toutes les fois qu’on l’écartera de sa position d’équilibre, et son inertie apparente sera nulle si on le soumet aux effets d’une force variable de même période.
- En raison de l’analogie constatée de ces deux problèmes, ! nous nous sommes proposé d’opposer aux déplacements de l’électricité une force élastique qui fût capable de combattre les effets de son inertie apparente. Or il suffit pour cela de couper les circuits qu’elle doit traverser par un condensateur.
- Nous avons pu disposer ainsi d’un moyen très simple de supprimer les fâcheux effets de la self-induction des circuits, mais l’emploi des condensateurs nous permettait d’aller plus loin.
- En effet, suivant la capacité de ces condensa^
- teurs, il est possible de donner aux coefficients de self-induction apparents des circuits auxquels ils sont adaptés des valeurs quelconques, positives ou négatives. Cela nous a permis, dans tous les calculs où entrent des coefficients d’induction, de les traiter comme des variables indépendantes et de résoudre des problèmes dont la solution paraissait impossible autrement.
- En particulier, nous avons pu décomposer avec la plus grande facilité un courant alternatif quelconque en deux courants de même intensité, de même période, mais présentant une différence de phases de 1/4 d’onde, et obtenir ainsi ces champs alternatifs polarisés circulairement qui paraissent, ainsi que l’ont signalé MM. Lontin, de Fon-vielle, Ferraris et Tesla, convenir naturellement à la constitution des machines génératrices ou réceptrices à courants alternatifs.
- D’un autre côté, un circuit coupé par un condensateur se comporte vis à vis d’une force électromotrice alternative comme une corde tendue vis à vis d’une source d’onde sonore. On conçoit immédiatement l’existence de phénomènes analogues à ceux de résonnance acoustique, et nous verrons le parti que l’on en peut tirer.
- Amenés par les considérations précédentes à distinguer complètement les courants alternatifs des courants continus, nous avons dû nous préoccuper surtout de la fréquence de ces courants. Nous pensons avoir mis en évidence les avantages qu’il y a à employer des courants de très grande fréquence, en même temps que nous croyons avoir donné les moyens de'produire et d’utiliser dans les meilleures conditions de rendement des courants de fréquence quelconque.
- Il est entendu que, quelque grande que soit la fréquence des courants dont nous proposons l’emploi dans cette étude, les 1/2 longueurs d’onde de ces courants devront toujours être assez longues et les circuits magnétiques utilisés assez courts pour que l’on puisse considérer l’intensité des courants comme ayant la même valeur, au même instant, en chacun des points de nos circuits électriques, et l’intensité du flux qui parcourra un tube de force quelconque comme étant la même en chacun de ces points.
- Ce n’est pas que nous pensions qu’il n’y ait intérêt à employer, dans certains cas, des courants de fréquence encore beaucoup plus considérable, tels que ceux qui ont été obtenus par M. Hertz, et que ces courants soient plus difficiles à produira
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ou à utiliser que les autres; mais alors la formule de Neumann, dont nous nous sommes constamment servis pour déterminer les coefficients d’induction, n’est plus applicable, et il est évident que de nombreuses expériences devront précéder toute étude théorique faite dans cette voie.
- Au cours de cette longue étude, M. Potier nous a donné, avec une infatigable bienveillance, les conseils les plus éclairés et les plus précieux. Nous tenons à lui en témoigner ici notre vive reconnaissance.
- Nous devons également remercier M. Cornu, qui a bien voulu s’intéresser à nos recherches, et qui nous a signalé en particulier l’analogie existant entre le problème que nous avons cherché à résoudre et celui du synchronisme, qu’il avait résolu.
- D’un autre côté, M. Boistel, alors directeur de la Société l'Eclairage électrique, nous a facilité obligeamment les recherches expérimentales que nous avions à faire et au cours desquelles M. Labour, ingénieur de cette Société, nous a secondés avec la plus intelligente activité.
- Chapitre I
- Caractères généraux des courants alternatifs.
- Un courant alternatif est un courant dont l’intensité 1 varie périodiquement avec le temps et peut toujours être représentée par la formule de Fourier :
- I = A, sin 2 a (Jç — + A» sin 4 « + • • •
- + A„ sin 2 « TT .
- De même que dans un son on peut distinguer i° L’intensité,
- 2° L’état de compression ou de dilatation du milieu où il se propage,
- 3° La hauteuf,
- 4° La phase, lorsque ce son doit se superposer à un autre,
- 5° Le timbre,
- de mêmë, dans un courant alternatif, on peut distinguer i° L’intensité,
- 2° Le potentiel en chacun des points du circuit qu’il parcourt,
- 3° La fréquence,
- 4° La phase,
- 5° La forme de l’onde électrique. i° Intensité. — Par définition, un courant alternatif de i ampère est celui qui, lancé dans un électrodynamomètre, détermine la même déviation qu’un courant continu de i ampère lancé dans le même appareil.
- Si nous désignons par
- (x le moment d’inertie de l’électrodynamomètre, ô l’angle dont est déviée son aiguille, r9 le couple de torsion correspondant,
- le moment de la force d’amortissement de dt
- l’appareil,
- K une constante dépendant du mode de construction de l’appareil, on a à chaque instant :
- d8 0
- ^ JT* + q
- d 0 d t
- + = Kl*.
- °r,
- I = Ai sin 2 +... -| A„ sin i n % ^ -f .. ;
- d’où,
- i! =SA! sin2 2 n it
- + 2SA.A, sin 2 n n «p„^ sin 2 p tt ^ ,
- et par conséquent : ,
- SA2 sin^ 2 «tu^— = ^2A2 —^2 A* cos 4 n * ^
- Cette expression se compose donc d’un terme constant et d’un terme variable qui change périodiquement de signe en s’annulant.
- Quant au terme 2 A,t Ap sin zmz ^ — <p„j sin
- — cpy,^, il est nécessairement périodique
- et tantôt positif ou négatif. Kn effet, s’il pouvait se décomposer comme le terme précédent en un terme constant et un autre périodique, l’une au moins des. intégrales
- sin 2 »ic sin ip it ^ dt, J sin 2 u it^cos 2 pu ~dt,
- 1. t
- COS 2 H 7t ïp COS 2 p T. j dt
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- devrait grandir indéfiniment avec le temps. Or, on a :
- Xt 2 f T t t 'b I* *
- sin 2«t = sin 2 p n = dt =-cos 2 » n — sin 2 * it = + - /
- T 'T 2 h tf T ^ 11J
- '«T + î/
- J''* * * * * T • *
- cos 2 mz = cos 2p ti ^ dt = ------ sin 2 u n = cos 2 * 1
- T 1 2 n ic T ,
- 0.
- t t
- cos 2 w ir cos 2/> n — dt,
- t . ^ t ,,
- sin 2 n « y sin 2 p ir ^ dt;
- d’où :
- (»!
- — j!>2) sin 2 u 7c ^ s,*i 2 p n ^ dt = — ^ Jh cos 2n % — sin 2p n ~ — p sm 2 im ~ cos 2pu
- On trouverait de même t >t (n
- — p3) j* sin 2 « it ^ cos ipn^dt = — i £«cos 21m YC0S2/,C:f & s‘n 2 H n T sln ’
- t ,
- * — p*) ^ cos2nr.^cos2pK^dt= ^ £«sin 2 « u ^ cos-P w ^ ^ cos2«it ^ s>n it yJ.
- Comme, par hypothèse, on a toujours « on
- pourra tirer les valeurs des intégrales cherchées de ces trois équations.
- Ces valeurs varient périodiquement avec le temps et ne peuvent jamais dépasser un certain maximum.
- 11 en résulte que si le moment d’inertie de l’appareil et son coefficient d’amortissement sont assez grands pour que l’amplitude des mouvements oscillatoires qu'il effectuera sous l’influence des variations de la force Kl2 soit négligeable, on aura :
- Ainsi la déviation de l’électrodynamomètre sera
- proportionnelle à la X- sommedes carrés des termes
- amplitudes de la série de Fourier qui représente l’intensité du courant.
- 11 en résulte immédiatement qu’un courant alternatif de n ampères traversant un conducteur tel que l’intensité du courant puisse être considérée comme étant la même en chacun de ses points y dégagera la même quantité de chaleur par seconde qu’un courant continu de même intensité.
- 20 Potentiel. — Par définition, le potentiel en un point d’uif conducteur parcouru par 'un courant alternatif est mesuré en volts par la déviation de l’aiguille d’un éJectromètre dont un des quadrants est en relation avec ce point et l’autre avec le sol> la graduation de l’éleetromètre ayant
- été faite en volts, en maintenant des différences de potentiels constantes entre ses quadrants.
- Si nous posons
- H = Hi sin <p,^ + ••• + H„ sin 2
- nous verrons comme tout à l’heure que l’on a
- La déviation de l’électromètre est proportionnelle à la — somme des carrés des termes ampli-2 r
- tudes de la série de Fourier qui représente les variations du potentiel au point considéré.
- 30 Fréquence. — La fréquence d’un courant alternatif, grandeur physique du même genre que la hauteur d’un son, a une grande influence sur son mode de propagation dans un conducteur donné. La loi de Ohm qui régit les courants continus ne peut plus s’appliquer dans le cas des courants alternatifs que si l’on substitue à la résistance d’un conducteur une nouvelle grandeur physique qui est fonction de cette résistance, des positions relatives des différentes parties du conducteur, du milieu ambiant et enfin de la fréquence du courant. M. Joubert a donné l’expression de cette nouvelle grandeur et l’a nommée résistance apparente. __ ____
- Pour traiter le problème avec plus de généralité, nous supposerons que le circuit est coupé par un condensateur.
- Soit : R la résistance réelle du circuit!
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L son coefficient de self-induction ; c la capacité du condensateur;
- E = Ei sfn 2it + ••• + E„ sin 2 nr. ^ — ?») + ••
- la force électromotrice qui agit sur le circuit;
- I l’intensité qui le traverse;
- Q la somme algébrique des quantités d’électricité qui l’ont traversé à l’époque t.
- Circuit Condensateur
- Fig. 1
- Nous aurons à chaque instant, d’après la loi fondamentale de l’induction,
- E = R I + +
- I dt,
- ou
- . d*Q dQ_ Q _ . (t \
- L dt* +R dt + c =Eism2*(T
- + . • + E„ sin 2 11 7c ^ -f
- Nous pourrons poser :
- (0
- (2)
- d* qi D d qi q\ . (t \
- L —rrt- + K - jt- + — = Ei «tin 2 it I ^ — 91 J
- dt*
- dt
- , d- q. D d q„ qn . ( t \
- L + R HT + C “ E”Sln2 \T -)
- Nous pourrons résoudre chacune de ces équations différentielles et avoir les valeurs de quq2...
- qn....On aura :
- Q = <71 4- qi 4- .
- Considérons l’équation :
- . d* qi , n d qi q} „ . (t \
- L ~dW *" R ~dt + 7 = Ei s,n 2 71 — <PiJ •
- Nous^ savons que sa solution générale est la somme de la solution générale de l’équation privée de second membre et d’une solution particulière de l’équation complète.
- Nous savons aussi que la solution générale de
- l'équation privée de second membre est q1 = eaut _|_ <xt et a2 étant les racines de l’équation du second degré
- La* + Ra -t- - = 0.
- C
- Nous aurons deux cas à considérer :
- 1° On a R2 > alors les racines ^ et a2sont c
- réelles, et en désignant par Cj et c2 deux constantes,
- -R-+^R*-4^ _R_y/RS_4^
- 2 L
- 2 L
- q — c\ e ~ 4- Ci c
- 2° On a
- R* < ai = a + b \/ — 1 a2 = a — b v/ — 1 ;
- on peut écrire :
- (fl+iV—0* (« — b \j—1)^
- q=c\e + c2e
- a t
- q — e [(ci+c2)cosW-f (ci—ci) <J—1 sin bf\.
- Posons
- ci + cî = A
- (pi — C2) \J— 1 = B.
- il vient
- at at
- q = Ae cos bt + Be sinbt,
- q = At- 2 l cos \ —-—---- J t
- __L t ( \À^-RS\
- + Bp 2 l sin\^ —-—----- J t.
- Nous aurons une solution particulière de l’équation complète par une simple identification. Posons
- qi — Qi sin 2 Tt ^ — 'Pi^ ;
- il viendra
- (c ~ L) Q‘sin 2 71 —Vi^-f ^RQi cos 2 —ip’i^
- * (t-*1)-’
- : Ei sin 2
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- d'où :
- — T* L^Qi cos 2 71 TPi + ~ RQ( sin 2 tc^Ti = El cos 2 7Cfi ~ R Q! cos 2 L^Qlsin2n1Fi= —Eisinaitçi;
- d’où :
- Ql COS 2 =
- Qi sin 2 it =
- d’où :
- Qt =
- Ei cos 2 7? cpi —~REi sin 2 tc çi
- Ta
- R* 4-
- /' __ml 1V
- Vc T* L)
- G-£0
- Ej sin 3 it çj + ^ REj cos 2 icçi
- 471*
- T*
- R* 4
- G-£l)‘
- Ei
- i"v/r, + ^(l-î57')‘
- On a
- Nous remarquerons que les premiers termes qui proviennent de la solution de l’équation différentielle privée du second membre ne peuvent amener aucune dépense d’énergie extérieure, puisque la somme des forces électromotrices qu’ils déterminent est nulle. Les mouvements électriques qui en résultent ne peuvent provenir que d’une variation de charge du condensateur.
- 11 est facile d’évaluer cette variation de charge et, par suite, l’énergie consommée par les courants déterminés par les premiers termes de l’équation précédente.
- Posons, pour simplifier l’écriture,
- E,
- = A
- et supposons = o.
- S’il n’y avait jamais eu d’autres courants que celui d’intensité
- tang 2
- tang 2 7c ç, 4"
- 2 71
- T
- R
- i _ i-IL* I
- c T*
- 2 TC
- T T
- TVÇ, '
- d’où
- tang 2 7t Mfi — tf,) =
- T ' 4 71*
- c T* L
- La solution générale de l’équation
- •Sif
- sera donc :
- I -R+ y/rI-^ _R_yRS_4L
- 2 L
- 4- Ci e
- 2 L
- y^O-sb)’
- sin 2tc^;j. —
- = / OU
- ---— t
- . 2L Ae cos
- J
- 4L
- R*
- -±t v/--*s
- —;---Bc “ sin-—
- 2L 2L
- 4-
- T E, sin 2 77
- 1 = A COS 2 7t
- la charge du condensateur, à l’époque t, serait :
- A COS 2 71
- — A sin 2 7c
- 2 7C
- 2 7;
- 'l’intégrale étant prise à partir du moment où l’intensité du courant devient différente de o).
- La différence de potentiel H aux bornes du condensateur serait
- T . t T
- H = --------A sin 2 Tt = 4----------A
- 3 71 c T 2 TC c
- et l’équation
- E = RI + L^4-H
- nous donnerait
- „ „. t 2 7c /, T* \ , . t T
- E = RA cos 2 7c = — { L — —— ) A sin 2 ce = 4--A.
- T TV 4 TC* c/ r^27cc
- L’expression de la force électromotrice E devrait contenir un terme constant, ce qui est impossible, puisque, par hypothèse, c’est une force électromotrice alternative.
- T
- La charge — A devra donc disparaître, ce qu’elle
- 2 TT *
- fera au moyen des courants passagers qui pren-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dront naissance avant l’établissement du régime permanent.
- La destruction de cette charge entraînera une i T2
- perte d’énergie égale à - —2— A2.
- Les mouvements électriques dus à la destruc-T
- tion de la charge — As amortiront toujours très
- rapidement, et au bout d’un temps très-court on aura :
- =
- e,
- 'y*+&(<-&)’
- E,
- ! * (t ~ ’
- d’où enfin :
- E, cos 2* ^ E2 cos —
- E_COS DVK j
- « • +
- Dans la pratique, on peut le plus souvent négliger tous les termes de cette série devant le premier, et on donne alors le nom de résistance apparente à la quantité
- v/r? + t?(L
- T2 Y
- 4iïac/
- Quant aux différences de phases —<p,), (Wg — tp2)...elles peuvent être positives ou néga-
- tives suivant le signe des quantités
- L —
- T»
- 4 Tt2 C*
- L —
- *1*2
- 16 ltJ c'
- L —
- ___T2____
- 4 «2 7l2 C
- 40 Phase. — Nous venons de voir que l’expression de l’intensité d’un courant alternatif renferme autant de termes de périodes différentes que la force électromotrice qui la détermine, mais que les variàtions de ces termes présentent en général une différence de phase positive ou négative avec les variations des termes correspondants de l’expression de la force électromotrice.
- Ces différences de phase influent sur la quantité d’énergie débitée par le courant.
- La quantité d’énergie débitée par le courant au bout du temps t a pour expression
- f
- El dt.
- Posons :
- E = E, sin 3 « ^— q>,^ + ... + E„ sin 2 11 iz ^ — ç„^ + . . 1=1, sin 2 ir ^— 1",^ 4- ... + l„ sin 2 n it ^
- d’où :
- J* EItf/x=S J* E„l,,sin 2//it^ — sp„^sin2/m^—W^dt
- Nous avons vu plus haut qu’aucune des trois intégrales
- r f t t r f t t
- j sin 2 // jt ^ sin 2 ptr ^ dt, j sin 2inz — cos 2pzzii —,
- t/ O %) O
- s:
- t , t
- COS 2 II TZ Y COS 2p tz ^ dt
- ne pouvait grandir indéfiniment avec le temps; mais la méthode qui a servi à trouver les valeurs de ces intégrales se trouve en défaut lorsque l’on a n=p, car, pour avoir ces valeurs, il faut faire une division par le facteur n2 —p2.
- On pourra donc poser
- J' Elrf/=2 J' E„I„sin2«;r^ —*>„^sin2«jr^— W^dt. On a d’ailleurs :
- / sin2 2 n tz (dt = - — —— sin 4»/ n-
- Jo W 2 8«* 1
- J™ t t
- cos2 2 n TT ( — ) dt = - 4- --cos 4« -tz
- 0 W 2 8«* T
- s:
- t « T t
- sin 2 n ji = cos 211 tz ~ dt = — --------cos aiitz =.
- T T 8 « n ^ T
- Il vient en définitive, au bout d’un temps long par rapport à la période T,
- J El
- OU
- f
- [C0S2777TcpnC0S2//7T^f*tl—SÎll 27/1tq>„sin 2«n’ï',],
- El dt = - S E„ I„ cos 2 w tx (cp„ 4- ¥,)
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- 209
- 5.0 Forme de l’onde électrique. — Ainsi que deux sons de même intensité et de même hauteur, fournis par deux instruments différents, se distinguent par leur timbre, de même, deux courants alternatifs de même intensité et de même fréquence se distinguent par la forme de leur onde ou par les divers termes de la série de Fourier qu’il convient d’ajouter au premier pour avoir l’expression de l’intensité dans les deux cas.
- Ce phénomène agit principalement sur la distance explosive dans l’air de deux corps déterminés entre lesquels on maintient une différence de potentiel alternative.
- Tandis qu’avec les courants continus cette distance explosive est une fonction bien déterminée de la différence de potentiel mesurée par l’électromètre entre les deux points où jaillit l’étincelle, il n’en est plus ainsi avec les courants alternatifs, car, dans ce cas, l’électromètre. n’indique pas la plus grande valeur que puisse prendre cette différence de potentiel, mais la valeur de la ^ somme
- des carrés des termes amplitudes qui entrent dans la série de Fourier représentant cette différence de potentiel.
- C’est ainsi que nous avons observé qu’une bobine de Ruhmkorff à interrupteur ordinaire ne développait qu’une différence de potentiel de 500 volts, mesurée à l’électromètre, alors qu’elle donnait des étincelles de quatre centimètres dans l’air.
- Chapitre II.
- Energie d’un circuit coupé par un condensateur et traversé par un courant alternatif.
- La nature de l’énergie existant dans un tel circuit parcouru par un courant alternatif est analogue à celle de l’énergie existant dans une corde vibrante.
- En effet, à chaque instant, la corde possède une certaine quantité d’énergie cinétique due à la vitesse de ses différents points et une certaine quantité d’énergie potentielle due. à la tension de ses diverses parties.
- De même, le circuit traversé par un courant d’intensité I possède une certaine quantité d’éner-
- gie d’une espèce - L l2 et une certaine quantité
- d’énergie de l’autre espèce
- 1
- 2C
- Mais l’analogie est plus étroite : M. Cornu a établi que si l’on fait agir une force dont le
- moment est M = M! sin 2 u ^ — tp j sur un
- corps de moment d’inertie \j. rappelé en une position d’équilibre stable par une force élastique dont le momentrO est proportionnel à l’angle d’écart du corps, la résistance opposée à son mouvement par la viscosité du milieu étant proportionnelle à , . dû , .
- sa vitesse et égalé a q-j~^ une fois un régime
- stable établi, le mouvement du centre de gravité du corps est un mouvement pendulaire donné par l’équation
- M, sin 2 Tt -V)
- [-tf'ï
- la phase <I> étant donnée par l’expression
- tang 2 h OF., - $,) =
- 4 7H
- r — y..
- T2
- Ces expressions sont identiques à celles que nous avons trouvées pour le déplacement électrique dans un circuit soumis à une force électromotrice alternative. Nous voyons que le coefficient de self-induction d’un circuit correspond au moment d’inertie d’un corps, et l’inverse de sa capacité à la réaction élastique qui tend à ramener le corps dans sa position d’équilibre.
- De m'ême que tout corps vibrant peut reproduire plus facilement que tous les autres un son de hauteur déterminée et dont la période a pour valeur
- T = 277
- s/
- v-
- de même, un circuit coupé par un condensateur peut transmettre plus facilement que tous les autres un courant alternatif de fréquence déterminée et dont la période a pour valeur
- T = 2 77 fcL.
- Dans la plupart des cas où l’on a, jusqu’à pré-
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- 210
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sent, employé les courants alternatifs, on n'avait affaire qu’à des circuits dont les coefficients de self-induction étaient très petits par rapport à leurs résistances. Dans ces conditions, la fréquence du courant n’avait pas grande influence et l’on n’avait pas à s’en préoccuper.
- 11 n’en sera plus ainsi dans un système de distribution générale d’énergie par les courants alternatifs où l’on aura, par exemple, à alimenter des inducteurs de dynamos. 11 serait impossible de faire passer dans ces circuits des courants de grosse intensité dont la fréquence fût très différente de celle qui correspond à la formule
- T = 2 i ^/f L.
- Mais dans la pratique un même courant aura à alimenter les appareils les plus divers. Aussi serâ-t-on conduit à se donner à priori la période T de ce courant et à accorder chacun de ces appareils en lui adjoignant un condensateur de capacité convenable.
- En particulier, lorsqu’on voudra équilibrer les effets de la self-induction d’un circuit dont le coefficient de self-induction sera L, on devra le
- "p
- couper par un condensateur de capacité c=—,q-,
- ainsi qu’il résulte des formules établies plus haut.
- L’énergie maxima que devra renfermer ce condensateur sera égale à ^ L A2, en désignant par A
- l’amplitude des oscillations de l’intensité 1 du courant qui traverse le circuit.
- En effet, si l’on a
- IA- *
- I = A Slll 2 TT —,
- la charge du condensateur sera égale à chaque instant à
- A sin 2 TT = dt-A = —A cos2-,t
- a T 2* r
- comme il a été démontré.
- L’énergie emmagasinée dans le condensateur sera
- 1 T4 ... „ t t , , f
- ---A5 COS5 2lt = = - LA5 COS2 27T =.
- 2 4 m2 c I 2 T
- Sa valeur maxima sera égale à la valeur maxima
- de l’énergie électromagnétique du circuit, et l’on peut remarquer que la somme des énergies potentielles emmagasinées dans le [circuit proprement dit et dans le condensateur est constante lorsque le coefficient de self-induction apparent du circuit total est nul.
- Maurice Hutin.
- {A suivre.) Maurice Leblanc.
- L’ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE A LONDRES
- Nous nous proposons dans ce travail de résumer les points les plus saillants relatifs à l’éclairage de Londres et les particularités qui nous ont frappé lors de notre voyage en Angleterre pour l’étude des stations électriques, au mois de mars de la présente année.
- Avant de commencertout examen, nous croyons nécessaire de bien faire remarquer, surtout pour nos lecteurs français, l’énorme différence qui existe entre la vie commerciale et industrielle de Londres et celle de Paris. Sans vouloir en aucune façon entamer une étude comparative entre les deux capitales, nous ne saurions passer sous silence la façon toute spéciale — nous dirons même unique — dont vit la métropole anglaise, mœurs dont dépendent au premier chef les stations centrales électriques qui font l’objet de cette étude.
- Nous pouvons dire sans crainte que si l’éclairage électrique se développe en France et surtout à Paris, c’est beaucoup plus pour ses allures de luxe que pour ses avantages économiques sur le gaz; car, il ne faut pas le nier, même avec le gaz à raison de 0,30 fr. le mètre cube, l’électricité revient aux commerçants qui l’emploient à peu près au double de ce qu’ils dépensaient précédemment avec la Compagnie parisienne. Mais l’élégance de ce procédé d’éclairage fait que dans notre somptueuse capitale les personnes tenant à se mettre au niveau du bien-être moderne le préfèrent aux systèmes plus économiques, mais moins luxueux.
- A Londres, au contraire, personne ne songe au décorum, et si l’électricité s’y est implantée, nous pouvons être sûrs que c’est parce qu'elle a donné des avantages sérieux sur l’emploi du gaz.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 211
- Paris, sous l’infatigable initiative des ingénieurs de la Ville, tend à s’embellir chaque jour. Continuellement on crée de nouvelles voies de communication, on élargit et modernise les anciennes. Tout ce qui peut contribuer à améliorer ou à décorer nos grandes voies est immédiatement adopté par l’administration.
- Ce que l’on désigne généralement sous le nom de grand commerce tient à honneur de se tenir à la hauteur de tous les conforts et de toutes les élégances, quels que soient d’ailleurs les sacrifices à s’imposer.
- D’un autre côté, un nombre considérable de théâtres et beaucoup de grands établissements publics tenaient à supprimer depuis longtemps l’éclairage au gaz, tant à cause de ses dangers que de son insalubrité.
- Dans ces conditions, on conçoit que la lumière électrique'est la bienvenue ici; elle aura certainement de grands avantages dans la lutte qu’elle vient de commencer avec le gaz.
- En Angleterre, et à Londres particulièrement, les raisons qui la font adopter sont très différentes, et c’est sur ce point que nous tenons à insister.
- La capitale anglaisé brigue plutôt l’honneur d'être la métropole commerciale du monde entier, que le renom d’être une ville au séjour agréable.
- Le climat d’une part, les lois qui la régissent d’un autre côté, lui font une situation de vie absolument exceptionnelle.
- Tout le monde sait que Londres est le pays des brouillards, mais on se fait difficilement une idée de leur nature. Ces phénomènes météorologiques, qui font leur apparition dans les premiers jours d’octobre et continuent jusqu’aux mois d'avril ou mai, revêtent là des caractères qu’on ne rencontre nulle part ailleurs.
- D’abord, la spontanéité de leur formation, qui fait qu’en moins d’une demi-heure la ville est entièrement plongée dans une obscurité semblable à la nuit et qui se prolonge ensuite pendant plusieurs heures et même plusieurs jours.
- Nous nous souvenons que le 14 janvier 1889, vers trois heures de l’après-midi, un de ces brouillards s’abattit en quelques minutes; la circulation des voitures et des piétons fut de ce fait immédiatement arrêtée; il nous fallut plusieurs heures pour rentrer à notre domicile, qui se trouvait à quelques centaines de mètres de l’endroit où nous avions été surpris.
- Ce brouillard persista quatre ou cinq jours consécutifs, et un détail qui pourra paraître excessif, mais dont nous certifions l’authencité, donnera une idée de son intensité.
- Dans les salles de spectacle, le brouillard qui avait pénétré empêchait les spectateurs de voir les acteurs sur la scène, malgré un éclairage des plus brillants, à telles enseignes que pendant deux ou trois jours ces établissements durent fermer pour cette raison, et aussi faute de monde; car dans ces moments nul ne se soucie de s'aventurer dans les rues, où l’on est convoyé à grand’peine par des policemen munis de torches.
- On conçoit que dans de telles conditions l’éclairage de la voie publique par le gaz est tout à fait illusoire, car dans ce cas la moitié du temps il est impossible d’allumer même une faible partie des réverbères. Nous ajouterons que les compagnies de gaz sont toujours à la recherche d’un allumeur-extincteur automatique permettant de parer à cette éventualité. L’éclairage électrique n’a pas le même inconvénient. 11 triomphera certainement aussi du gaz dans la cité de Londres, où il existe des immeubles absolument privés, de par la loi, de lumière naturelle.
- On sait qu’en Angleterre la propriété foncière appartenant aux lords est inaliénable, et que moyennant rétribution ceux-ci louent leurs terres avec permission de bâtir pour une période de quatre-vingt dix-neuf ans. Le délai de location expiré, le preneur doit rendre la terre en l’état ou il l’a prise, c’est-à-dire la débarrasser de toute construction, de sorte que les- vieilles maisons sont chose rare à Londres; mais il existe un détail de la loi encore plus bizarre.
- L’ancien immeuble ayant été démoli, si le propriétaire loue de nouveau son terrain avec permission de bâtir, on n’a pas le droit de faire plus de fenêtres que l’ancienne maison n’en comportait; c’est ainsi que dans la Cité il existe des bureaux donnant sur la rue qui n’ont aucune fenêtre et sont obligés d’avoir le gaz allumé toute la journée.
- Mais la plus grosse difficulté que l’on rencontre dans l’éclairage de Londres est l’étendue de la ville, qui est semée d’immenses parcs et embrasse certains quartiers où la vie est éteinte à partir de huit heures du soir.
- Nous avons consigné dans le tableau I le nombre d’heures d’obscurité, du moment où le soleil a disparu de l’horizon, à une heure déterminée de
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- la nuit. L’année entière contient 4300 heures d obscurité sur un total de 8760 heures, soit un peu moins de la moitié ; il est d’ailleurs évident que ce rapport reste sensiblement le même sous toutes
- les latitudes. D’après un travail établi par M. A.-P. Trotter, et que l'auteur a bien voulu nous communiquer, sur une période de trois années au South Kensington Muséum, on trouve, en tenant
- TABLEAU I. — Heures d’obscurité pour une année de 365 jours ou de 8 76o heures.
- Durée de réolalrage Janvier Février Murs Avril Mai Juin Juillet Août Sept. Octobre Novemb. Décemb. Total par année
- Du coucher du soleil à 8 h. s. — — 9 h s. — — 10 h. s. — — 11 h. s. — — minuit — 2 h. m. — — 4 h. m. De 4 h. m. au lever du soleil De 5 h. m. — De 6 h. m. — 'U a 249 3" 373 125 9A 63 89 117 145 173 201 257 313 92 64 36 67 98 129 160 '9' 253 3'4 3» 7 36 66 9Î 126 «5<j 216 276 32 2 6 37 68 99 130 192 254 3 20 50 80 I 10 I7O 23O 25 56 87 118 180 242 21 33 «3 114 '45 207 269 24 54 84 114 144 174 234 294 5' 21 87 118 149 180 211 273 335 75 44 13 117 '47 77 207 237 297 357 103 73 43 140 171 202 233 264 326 388 '54 123 63 742 1,091 1,456 1,821 2,186 2,916 3,946 728 459 254
- compte des jours de brouillard ou de temps couvert nécessitant l’allumage dans les salles de travail.
- Heures d’uolulnvge Durée Dûtes d’observations
- De 6 heures matin au jour 200 h. 1" oct. au 15 mars
- De la tombée du jour à 5 30 soir 150 h. i" oct. au 1" mars
- — 6 30 300 7 sept, au 1" avril
- — 7 '5 400 15 août au 1' ,r mai
- — 7 45 600 7 août au 11 mai
- — 8 00 800 28 juillet au 15 juin
- — 9 00 1050
- — 10 00 1440
- — 11 00 1800
- — minuit. 2150
- — 2 15 m. 3000
- Toute la nuit 4300
- On pourrait croire qu’après minuit l’éclairage étant presque nul — puisque sauf la voie publique tout s’éteint — qu’en mettant 3000 heures d’éclairage moyen par an, on est sensiblement dans le voisinage de la réalité. Les graphiques que nous ont communiqués les compagnies d’électricité montrent au contraire que dans certains quartiers de Londres, la Cité par exemple, on a 4500 heures d’allumage, de sept heures du matin à neuf heures du soir, à plein débit; passé cette heure, la consommation est réduite à des proportions presque insignifiantes ; ainsi, une compagnie voulant se charger de fournir la lumière dans Londres, doit être en mesure de fonctionner à pleine charge pendant les vingt-quatre heures consécutivement :
- i° A cause des brouillards et des baisses dé jour très fréquentes en hiver;
- 20 Pour suppléer au débit diurne journalier qui, dans certains quartiers, dépasse la consommation de la nuit (*).
- La question étant ainsi posée, nous reviendrons sur les considérations qui peuvent faire adopter d’une manière définitive l’éclairage électrique à Londres.
- Comme dans toutes les grandes cités, depuis quelque temps, le gaz est exclusivement employé dans des appareils très perfectionnés, tant au point de vue de l’économie que de l’hygiène. On rencontre à Londres dans beaucoup d’établissements la lampe à gaz Wenham, le bec Auert et dans certaines gares du Métropolitain le fameux récupérateur Siemens. On peut dire que l’éclairage au gaz s’est tenu dans cette ville au niveau de tous les progrès modernes. De plus, le prix du mètre cube de gaz dans les différents districts indiqué dans le tableau 11 étant très modéré, on voit que l’éclairage électrique à fort à faire s’il veut détrôner son rival sous le rapport de l’économie.
- t1) A Paris, on compte généralement comme maximum des lampes allumées, 66 0/0 du nombre total des lampes installées. A Londres, on constate que cette proportion monte à 90 et même 95 0/0 pendant plus de 100 jours de l’année, ce qui met l’usine centrale, dans ces moments, dans la nécessité de marcher à débit maximum durant quelquefois 150 ou 200 heures consécutives;
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- 2l3
- TABLEAU II. — Prix du ga{ dans ies différents districts de Londres.
- Prix par Prix par
- Nom du district I 000 pieds cubes mètre cube
- en schellings en francs
- s. a. fr. c.
- Battersea 2 5 0,106
- Bermondsey 2 5 0,106
- Chelsea 2 6 0,110
- Clerkenwell 2 2 0,095
- Cité de Londres *> 0,095*
- — . 2 6 0, I 10
- Kensington 2 2* 0,095*
- Limehouse 2 6 0,1 10
- Newington 2 5 0,106
- Plumstead 2 6 0, I 10
- 2 3 0,108
- Poplar 2 6 0,110
- Shopeditch 2 2* 0,095*
- —. 2 9 0, 122
- Saint-George dans l’Est.... 2 6 O, 1 IO
- Saint-George-le-Martyr .... 2 6 0, I 10
- Saint-Giles 2 2* 0,095*
- — 2 9 O, 122
- Saint-James (Wesminster) . 2 6 . 0, 1 10
- Saint-Lilke 2 9 O, 122
- Saint-Martin-des-Champs .. 0,095
- Saint-Marylebone 2 2* 0,095*
- 2 6 O, I IO
- Saint-Olave (Southwark)... 2 5 0,106
- Saint-Saviour 2 5 0,106
- Strand 2 6 O, I IO
- Whitechapel 2 6 O, I 10
- (*) Les prix marqués d'une astérisque se rapportent à l’éclairage
- public.
- c La houille, qui est pour l’électricité autant que pour le gaz un facteur très considérable du prix de revient étant beaucoup meilleur marché en Angleterre qu’en France, il est possible que la lumière électrique puisse lutter commercialement avec les puissantes compagnies gazières; mais elle devra bien plus son succès, d’après beaucoup de personnes compétentes et que la question intéresse, aux avantages hygiéniques qu’elle procure.
- Ainsi, dans la Cité, précisément dans ces bureaux qui sont complètement privés de la lumière du soleil, les lampes à incandescence ont remplacé dès leur apparition les becs de gaz qui y rendaient la vie presque impossible. Puis pour l'éclairage de la rue, les surprises par le brouillard n’auront plus les inconvénients qu’elles avaient autrefois avec le gaz, sans compter que dans les grandes avenues, l’électricité éclairera bien mieux que les becs existant aujourd’hui, qui même par des temps très clairs ne donnent qu’une lumière insuffisante.
- Tous les théâtres ont adopté l’électricité autant
- pour la sécurité que pour l’élégance; d’ailleurs les prix que leur font les compagnies d’électricité, s’ils ne donnent une économie sur l’emploi du gaz, n’augmentent certainement pas de beaucoup la dépense de leur éclairage.
- Presque toutes les compagnies ont adopté le tarif suivant, qui est celui de la London Electric Supply Corporation.
- Comptons d’abord les charges additionnelles,
- qui sont :
- Francs
- Location du compteur par année.................... 25,00
- Transformateurs, plombs de sûreté, coupe-circuits 37,50 Supports de lampes, etc., par année :
- De 25 à 50 lampes de 16 bougies.......... 75,00
- 50 à 100 — 100,00
- 100 à 150 — 150,00
- 150 à 200 — 200,00
- Quant au prix de l’énergie, à la tension de 100 volts le courant est livré aux consommateurs au taux de 7 pence 1/4 (0,73 fr.) par unité du Board of Trade, quantité nécessaire à l’allumage d’une lampe à incandescence de 8 bougies anglaises (= 10,5 bougies françaises) pendant 29 heures environ.
- La dépense moyenne d’un bec de gaz de 8 bougies peut être évaluée à raison de 115 à 120 litres par heure, soit en 29 heures environ 3 m3 4=50, ce qui fait, en comptant le prix du mètre à o, 10 fr., 0,345 fr., moins de la moitié du prix demandé par les compagnies électriques.
- Si l’on s’en tenait à ce simple examen, il semblerait que l’esprit pratique que nous aimons à reconnaître chez nos voisins ‘s’opposerait au développement de la lumière électrique, puisqu’il revient à plus du double du prix du gaz.
- 11 n’en est rien ; nous avons établi nos chiffres sur une lampe à incandescence, qui est l’appareil du plus mauvais rendement en tant que transformateur d’énergie électrique en lumière, et sur un bec de gaz du genre Wenham, qui est un des plus perfectionnés existant actuellement, mais qui a de graves inconvénients au point de vue de l’hygiène et dont le prix d’achat est assez élevé.
- Si nous portons la comparaison sur des lampes ?. arc et sur des becs de gaz ordinaires, nous voyons tomber la balance en faveur de l’électricité, si bien que tout compte fait on arrive dans une installation faite partie en incandescences et paitie en arcs à ne pas dépenser plus qu’avec le gaz, et on a dans ce cas l’avantage de posséder des appa-
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- üi4
- reils ne viciant pas l’air et n’offrant aucun danger, ce qui est à considérer.
- Nous sommes convaincu, autant que tout autre que l’on peut faire dire aux chiffres tout ce que l’on désire, mais nous avons des assertions de commerçants qui nous ont affirmé effectuer la même dépense pour une année quel que soit le système d’éclairage, gaz ou électricité.
- Nous ne voulons pas insister davantage sur ce
- sujet, et nous allons examiner immédiatement la situation faite par les autorités locales aux compagnies concessionnaires de l’éclairage électrique,
- Un cahier des charges d'une extrême sévérité leur a été imposé ; nous allons l’analyser rapidement.
- Les réseaux aériens sont interdits maintenant d’une façon formelle et les conducteurs traversant
- LÉGENDE
- Westminster C? Kensington &
- London C? niuunnm Knightsbridge C? »«
- Metropolitan C? *•©«©« House toHouseC?
- Notting Hill C? ubhhi Chelsca C?
- James C? mwr,
- Station génératrice fl Station transformatrice ©
- Mille A nglais
- 0 *A, */ è 4 »
- Métrés
- 0 Boa 1000 1000
- Fig. 1. — Plan des canalisations électriques de Londres.
- les rues par dessus les maisons devront être remplacés dans un délai très court par des câbles souterrains.
- En ce qui concerne les caniveaux renfermant les conducteurs, les regards, etc., l’administration a pris des mesures rigoureuses afin d’éviter le retour d’accidents semblables à ceux qui se sont produits à Edimbourg, et qui avaient pour cause le contact des plaques avec les fils.
- Nous trouvons dans ce document une évaluation officielle du potentiel qui sépare les courants de haute de ceux de basse tension. Jusqu’à 300
- volts en continu et 150 en alternatif, les courants sont dits de basse tension ; 3000 volts pour les continus et 1500 pour les alternatifs marquent la limite des hauts potentiels; au-dessus de ces chiffres, les courants sont dits de pressions extraordinaires.
- Pour ce qui touche les installations chez les particuliers, on force les compagnies à prendre toutes les mesures propres à éviter toutes chances d’incendie.
- Mais le point le plus remarquable à relever dans cette pièce est la tendance qu’on a actuelle-
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- TABLEAU III. — STATIONS CENTRALES DE LONDRES EN SERVICE AU i"' JANVIER l8Ç)!
- Stations
- Cadogan(ManorSt Chelsea)
- Chapel-PIace, Bromplon Road.
- Chelsea.
- Deptford.
- Davies Street, W.
- Eccleston Place, W. Kensington Court.
- Lincoln's in the Fields. Manchester Square.
- Rathbone Place. Sardinia Street.
- Stanhope Street.
- St John’s Wharf.
- St-James’s.
- Strand.
- West Brompton. Whitehali.
- Nom de la compagnie
- Noms des districts formant le secteur de la Compagnie
- «3
- Système de distribution et de machines
- Nombre de lampes de 3 bougies anglaises
- en service
- puissance
- Cadogan Electric Light C°.
- Kensington, Knightsbridge Electric Light C°.
- Chelsea Electric Supply C°. London Electric Supply Corporation.
- WestminsterElectric Supply idem.
- Kensington & Kingsbridge Electric Light C°.
- Gwyne Pilsen C°. Metropolitan Electric Supply O».
- idem.
- idem.
- Gwyne Pilsen C°. Westminster Electric Sup-
- piy-
- St-James;s and Pall Mail Electric Light Ce. Electricity Supply Corpor. House to House Electric Light C°.
- Métropolitan Electric Supply C°.
- King’s Road et ie Pont de Chelsea.
- Partie de Kensington, St-Mary Abbot, et partie de St-Margaret, Westminstér.
- Partie de Kensington, St-Mary Abbots.
- St-James, Westminster, St-Georges, Hanover Square, partie de Chelsea, Rothesrhithe, ’ Bermondsey, Clerkenwell, St-Mary, Newing-ton, Lambeth, St-Martin-in-the-Ficlds, St-Margaret, St-John-the-Evangelist, Greenwich, St*01ave et St-Saviour.
- St-Georges, Hanover Square, St-Margaret, St-John-the-Evangelist, Westminstér.
- idem.
- Déjà énumérés.
- Indéterminés.
- St-Giles, Hôlborn et le Strand.
- idem, idem.
- Indéterminés.
- Déjà énumérés.
- St-James, Pall Mail Street, Piccadilly.
- Batteries secondaires (E. P. S.) dans les installations particulières.
- Stations secondaires d’accumulateurs (Crompton ' Howel).
- Stations secondaires d’accumulat.(E.P.S.) Courants alternatifs, à haute tension, transformateurs et machines Ferranti.
- Basse tension et batteries secondaires (Crompton Howel).
- idem.
- Stations secondaires d’accumulateurs (Crompton Howel).
- Basse tension, arcs Pilsen.
- Courants alternatifs, transformateurs (Low-rie Parker).
- idem.
- Courants alternatifs et transformateurs (système Westinghouse').
- Basse tension.
- Basse tension, batteries secondaires à à l’usine (Crompton Howel).
- Basse-tension à 3 conducteurs.
- 10,000
- 7,000
- 30,000
- 90,000
- 20,000
- 20,000
- 22,500
- 30,000
- 15,000 40,000
- 1=5,000
- 40,000
- St-Martin in fhe-Fields. Kensington, St-Mary Abbot.
- Basse tension (Mather et Pîatt). 10,000
- Courants alternatifs (Lowrie Hall), 32,000
- Déjà enumeres.
- Basse tension et accumulateurs (E. P. S).
- 10,000
- t
- 1
- 1
- 80,000
- 60,000
- 90,000
- 290,000
- 50,000
- 80,000
- 84,000
- 30,000
- 15,000
- 40,000
- 30,000
- 40,000
- 96,000
- 10,000
- STATIONS CENTRALES EN VOIE DE CONSTRUCTION.
- Staiions Nom de la Compagnie Nom des districts formant le secteur de la Comrag. Système de distribution et de machine Puissance totale en lampes de S bougies anglaises
- Brixton. 9 Fyfe Main C°. Brixton et environs. Fyfe Main. —
- City (West and Central). Brush Eleclrical Engineering C°. Ouest et centre de la Cité. Brush Mordey, haute tension. '
- City (East). Laing Whaston, and Down Construction Syndicale. Est de la Cité. 600 arcs Thomson-Houston, courants alternatifs et transformateurs Thomson-Houston. 100,000
- Crystal Palacejand District. Electric Installation and Maintenance C°. Sud de Londres. Transformation des courants continus par accumulateurs (E. P. S.)* • 30,000
- Golden Square. St-James aud Pall Mail C° Déjà énumérés. Basse tension à 3 conducteurs. 40,000
- Notting Hill (Victoria Garden). Notting Hill Electric Light C°. Kensington, St-Mary Abbot. Déjà énumérés. ’ Distribution par accumulateurs. mlr ™
- Southwark Bridge. Metropolitan Electric Supply. Alternatifs Westinghouse. 25,000
- Stanhope Street (station ne f). St-Pancras Westry. St-Pancras. Système à 3 conducteurs avec batteries secondaires.
- Paddington. : Metropolitan Electric Supply. Déjà énumérés. ^Alternatifs Kapp.
- Waterloo. idem. idem. ' idem.
- I
- to
- C-rr
- • JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- 2l6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ment de ne pas laisser s’établir de nouvelles stations centrales dans les groupes de maisons.
- Le règlement est sur ce point d’une rigueur à toute épreuve. En principe, on n’empêche pas officiellement les usines de s’installer au cœur de la ville, mais elle sont passibles d’amendes : si les machines font du bruit, si elles produisent des trépidations, si les chaudières ne sont pas parfaitement fumivores, ce qui n’est guère facile à obtenir avec les combustibles anglais ; en outre, on ne leur tolère que quelques heures dans la matinée pour se ravitailler de charbon, en un mot, aucune facilité ne leur est accordée. Aussi les nouvelles compagnies transportent-elles leurs usines dans les quartiers excentriques de la capitale; elles s’évitent ainsi une foule d'ennuis, tout en se trouvant dans de meilleures conditions pour produire économiquement.
- En ce qui concerne les secteurs, aucun monopole n’a été accordé; on a donné de simples autorisation et certains quartiers ont été concédés à plusieurs compagnies à la fois.
- Le plus vaste réseau est celui de la London Electric Supply Corporation, qui compte actuellement 90 000 lampes de 8 bougies anglaises en service. Vient ensuite celui de la Metropolitan Electric Supply Company, qui a aussi une étendue très considérable. La figure 1, représentant le plan de Londres donne une idée de l’étendue et de la position des secteurs concédés aux différentes sociétés.
- Nous avons groupé dans un tableau toutes les usines centrales des compagnies en indiquant l’étendue du secteur et le système d’éclairage.
- De l’examen de la figure 1 et du tableau III on dégage ceci :
- i° Que l’activité des compagnies d’éclairage électrique's’est surtout portée sur la rive gauche de la Tamise et la Cité, c’est-à-dire dans les quartiers commerçants ;
- 20 Que les stations urbaines prédominent pour le moment ;
- 30 Que les courants alternatifs entrent pour la plus grande part dans l’éclairage total de la ville.
- Pour ce qui touche l’emplacement des parties de laxcapitale éclairées à la lumière électrique, il est tout naturel que les premières sociétés qui se sont fondées aient cherché à s’établir dans les quartiers les plus disposés à adopter ce mode d’éclairage. Le Strand, Piccadilly, Saint-James, Kensington, étant pour ainsi dire le centre
- du commerce luxueux de Londres, devaient forcément exciter les convoitises de toutes les compagnies.
- Cependant les sociétés qui ont pris à tâche l’éclairage de certains industriels éloignés du centre ont encore la part très belle et trouveront certainement dans leur exploitation de nombreux éléments de prospérité.
- Quoique le nombre des stations situées à l’intérieur de la ville dépasse de beaucoup celui des usines excentriques, il n’en est pas moins vrai que la tendance actuelle est, comme nous le disions précédemment, dans ce dernier sens.
- Tout, d’ailleurs, semble militer en faveur de cette solution :
- i° L’intérêt public ;
- 20 L’intérêt des compagnies elles-mêmes.
- 11 est très compréhensible qu’au début des installations d’éclairage électrique les ingénieurs aient cherché à placer les usines au centre même des secteurs. Beaucoup de raisons semblent de prime-abord justifier cette disposition. On croit généralement réaliser par ce système une grande économie sur la distribution et sur la canalisation, tout en produisant dans de bonnes conditions; de plus, on peut employer utilement les basses tensions.
- 11 convient de mettre en regard de ces avantages les inconvénients qu’ont pour le public ces stations centrales urbaines et les conditions de marche économique au point de vue de la compagnie.
- Tout le monde est d’accord pour reconnaître que le voisinage d’une usine centrale d’électricité est. absolument insupportable. Malgré tous les soins que lés ingénieurs peuvent apporter dans la construction d’une station, il est parfois impossible d’éviter les inconvénients inhérents à des installations mécaniques de plusieurs centaines de chevaux concentrées dans un espace très restreint.
- Le principal reproche que l’on adresse aux usines électriques est la fumée des chaudières. Il faut avouer que rien que cela suffit pour condamner à tout jamais le système des stations urbaines.
- Jusqu’à présent aucun appareil fumivore n’a donné de résultats satisfaisants, de sorte que malgré la hauteur des cheminées il est impossible aux maisons du voisinage de tenir leurs fenêtres ouvertes.
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- D'un autre côté, le fonctionnement des machines à vapeur et des dynamos est loin d'être silencieux, si bien que les immeubles contigus subissent de ce fait une grande dépréciation. Voilà plus qu’il n’en faut pour donner lieu à une multitude de procès et d’indemnités ; et c’est ce qui ne manque pas de se produire.
- Examinons maintenant la question au point de vue de la compagnie, en laissant de côté la question des procès et n’envisageant que l’intérêt économique.
- Il faut admettre qu’en dehors du prix excessif des terrains en ville, il n’est pas toujours aisé d’en acquérir de la grandeur que l’on désire. Les machines sont donc tenues, de ce fait, de n’avoir que des dimensions minima, cause qui influe souvent considérablement sur le rendement. Pour se tirer d’affaire, on emploie le plus fréquemment des types dont le rendement est une chose secondaire et l’encombrement réduit la question principale. C’est d’ailleurs en vertu de ce principe que l’on rencontre tous les jours dans les stations urbaines des machines à vapeur consommant 20 kilog. de vapeur par cheval, et dont la chaudière produit 5 kilog.de vapeur par kilog. de bon charbon ; ce qui fait au total, en tenant compte des pertes,
- 5 kilog. de charbon par cheval et par heure. Ce résultat peut être obtenu quand on dispose d’une quantité suffisante d’eau : mais il ne faudrait pas croire que c’est toujours le cas. Certains puits ne fournissent dans bien des cas que des quantités insignifiantes d’eau, de sorte que l’on est obligé de demander à la ville le complément nécessaire.
- Si nous additionnons toutes ces causes de dépenses excessive les unes avec les autres, nous arrivons vite à conclure que le prix du cheval électrique, rien qu’en ce qui concerne la production, sans tenir compte du capital engagé dans la canalisation et dans l’installation de l’usine, coûte de 5 à
- 6 fois plus qu’un cheval-vapeur produit dans des conditions normales.
- En se plaçant dans de meilleures dispositions, il serait donc possible de se maintenir à un prix de revient utile inférieur tout en perdant 50 0/0 de la puissance totale dans les conducteurs. Aussi a-t-on songé à établir les stations centrales hors des secteurs, à l’inverse des systèmes américains, en leur assurant toutes les conditions propres à améliorer le rendement du matériel mécanique et en adoptant un système de distribution
- d’énergie électrique, où les pertes dans les conducteurs soient réduites à leur minimum.
- L’amélioration du rendement mécanique est une chose fort simple à effectuer, lorsque l’on dispose de place, d’eau et que l’on n’a pas à se préoccuper des voisins. Mais, en ce qui concerne la partie électrique, le problème est un peu plus complexe.
- Le regretté Cabanellas et M. Marcel Deprez ont, par leurs travaux, considérablement élucidé la question qui, toutefois, n’en reste pas moins d’une application difficile dans certains cas. Tout le monde sait aujourd’hui que le rendement électrique peut être rendu indépendant de la résistance de la ligne, à la condition d’élever le potentiel du courant en diminuant son intensité.
- Pour des raisons de sécurité faciles à comprendre, il est interdit de distribuer le courant au-dessus d’un potentiel donné. 11 arrive donc ceci que pour une ligne offrant une certaine résistance, et sur laquelle on doit faire passer une assez grande quantité d’énergie électrique, le potentiel doit atteindre rapidement des valeurs très grandes, interdites par les règlements, pour être distribué à cette tension.
- On pourrait diminuer la résistance des conducteurs en fonction de leur section et de leur longueur en augmentant leur diamètre, mais l’intérêt du capital qu’ils représentent dépasse alors l’économie réalisée, si bien qu’on est obligé de revenir à la première solution. Le courant étant donc produit et transporté à haute tension, il doit être ramené à des pressions plus faibles pour être distribué ensuite. C’est dans l’économie de cette transformation que réside toute la question.
- Il existe plusieurs moyens. D’abord l’emploi des courants”alternatifs et des transformateurs, qui offrent une très bonne solution ; ensuite la transformation par accumulateurs, et enfin la transformation mécanique.
- Les courants alternatifs de haute tension soulèvent de vives oppositions, à cause de leur nocivité. Le rendement de ce système est très élevé ; de plus, ce qui est très important, aucun soin n’est à donner aux appareils de transformation. 11 existe par contre, pour ce procédé, de -nombreux désagréments, il faut le reconnaître.
- 11 est très difficile d’assurer un service de secours efficace en cas d’accident aux machines de la station ; de plus, cette branche de la technolo-
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- gie électrique étant encore assez obscure, on n’a pas jusqu’ici trouvé le moyen de faire des moteurs ayant un rendement industriel convenable.
- La transformation par accumulateurs donne aussi de bons résultats, quoique le rendement soit inférieur à celui des transformateurs à courants alternatifs.
- En cas d’avaries graves à l’usine centrale, on dispose dans les accumulateurs d’une certaine quantité d’énergie qui pourrait pendant quelque temps satisfaire à la demande du réseau.
- Un autre avantage de ce système consiste dans la marche à longue période des stations centrales. On peut, en effet, dans ce cas avoir des stations mécaniques un peu inférieures à la puissance maxima à effectuer et disposer les stations de batteries secondaires de façon à pouvoir être chargées pendant la journée.
- Quant à la troisième solution, elle est peu employée en Angleterre. Le rendement du système est encore assez bon, puisque l’on peut atteindre 80 o/o ; mais on recule devant la complication d’avoir un moteur électrique commandant une dynamo à basse tension.
- On le voit donc, il est assez facile aujourd’hui de distribuer sans trop de pertes de l’énergie
- électrique à l'intérieur d’une ville en la produisant dans un endroit assez éloigné, et c’est aux avantages que les courants alternatifs présentent dans ce sens qu’il faut attribuer leur grand développement dans l’éclairage électrique de Londres.
- Les premières appréhensions sont passées aujourd’hui et l’expérience de l’exploitation est venue confirmer les prévisions des ingénieurs qui ont contribué à la création de ce système d’éclairage.
- Nous terminerons ici ces considérations générales et nous entreprendrons dans une série d’articles la description des principales stations centrales de Londres et des modes de distribution employés.
- Ch. Haubtmann.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO (>)
- Le collecteur de sûreté de M. Atkinson, représenté par les figures i et 2, a pour objet d’empêcher les étincelles qui pourraient y jaillir d’en-
- Fig. 1 et 2. — Atkinson (1891). Collecteurs de sûreté.
- flammer l’atmosphère grisouteuse ou autre dans laquelle fonctionne la dynamo. Les balais g sont enfermés dans des cases C C, folles sur l’arbre A de l’armature et maintenues par l’anneau b, fileté
- sur l’enveloppe fixe a, entre leurs épaulements et la frette d'. Ces balais frottent tangentiellement
- (') La Lumière Electrique du 25 aviil 1801, p. 163.
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- sur les lames/'du collecteur facial B. A mesure qu’ils s’usent, on les avance sur B en vissant b, après avoir coupé la rondelle isolante H de manière qu’elle ne vienne pas toucher le collet m. Le volume d’air emprisonné entre le collecteur, son enveloppe a b et les boîtes CC est toujours main-
- Fig. 3. — Barley et Stewenson (1890). Attache du porte-balai.
- tenu très faible malgré l’usure, de manière que son échauffement par un brusque départ d’étincelles ne puisse pas provoquer d’explosion.
- Fig. 4 et 5. —Vinicombe (1890).— Armature lamellaire à ventilateur.
- Les balais de la dynamo de MM. Barley et Ste-venson sont (fig. 3) portés par des bras A, isolés en E C de leur collier pivotant B, auquel ils sont attachés par les boulons isolés D.
- Afin de mieux assurer la ventilation de ses armatures crénelées, M. Vinicombe les munit (fig. 4 et 5) d’un ventilateur F, qui aspire l’air de l’axe vers la
- périphérie de l’anneau, de manière à y déterminer une ventilation augmentant rapidement avec la vitesse.
- La construction du rhéostat régulateur de M. J. Kalb est des plus simples. Ce rhéostat se compose (fig. 6) d’un grand nombre d’hélices eh argentan a, reliés à des fils b, dont les extrémités
- Fig. 6. — Kalb (1890). Rhéostat régulateur.
- décroissantes de gauche à droite plongent dans un bain de mercure B en nombre d’autant plus grand que ce bain est plus soulevé par l’armature du solénoïde O, en dérivation sur le circuit dont on veut maintenir le potentiel invariable.
- Le courant excitateur de la dynamo traverse, de R en R', un nombre de résistances a d’autant plus grand que l’intensité du courant augmente en O
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- et abaisse B. Les mouvements de l’armature b, plus ou moins équilibrée par des contrepoids l n, sont amortis par un dashpot à liquide q, dont la résistance peut se graduer à volonté en fermant plus ou moins les ouvertures u du piston inférieur fixé à l’armature, par la rotation du piston supérieur r au moyen du bouton v' et de son fourreau v.
- L’enroulement de l’armature à disque Crompton et Fritsche représenté par les figures 7 à 11 est formé de rais en fer doux s2... encastrés entre les deux parties n nx du noyau. Les rais s1( plus courts que les rais s2, alternent avec eux et se
- Fig. 9. — Crompton et Fritsche. Armature à disque, détail des rais.
- terminent par des segments c, isolés les uns des autres, et dont l’ensemble constitue la jante et parfois le collecteur de l’armature.
- Les rais 5^2 sont pourvus (fîg. 9) d’encoches^ e2, destinées à supporter leurs connexions v disposées en deux anneaux, dont l’un (fig. 9 et 11) relie les rais à leurs parties voisines du centre, et l’autre, Kx K2, à la circonférence ; d’autres encoches t\ t2 servent à mieux assujettir les rais sur le noyau.
- On obtient ainsi une armature à disque constituée très solidement, comme une roue, dont les rais Si sz sont soumis à une induction très puissante entre les pôles N et S de l’inducteur, et dont la jante est solidement armée contre la force centrifuge d’eux-mêmes ou par un cerclage w (fig- 9)-
- Le collecteur peut être constitué soit par ces' segments mêmes, soit par des contacts cc (fig. 9)-fixés aux rais de manière à constituer un tambour: (fig. 10) ou un collecteur radial.
- Enfin, pour augmenter la conductibilité des'
- Fig. 10. — Crompton et Fritsche. Armature-disque à collecteur radial.
- rais en même temps que leur masse, tout en leur conservant une section égale sur toute leur longueur, on les recouvre d'un dépôt de cuivre et on les fait plus minces et plus larges vers le centre que vers la circonférence, en conservant entré
- Fig. 11. — Crompton et Fritsche. Armature â disque.
- leurs faces presque parallèles un écart à peu près constant.
- L’alternateur symétrique récemment breveté par M. Bary a les noyaux lamellaires de son inducteur C constitués par une série de lames CCC (fig. 12, 13 et 14) isolées les unes des autres et serrées entre deux plaques mm par des boulons b,
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- Fig. 7 et 8. — Crompton et Fritsche ^1890). Armature à disque
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- qui les fixent à une étoile MJ, dans laquelle tourne l’arbre A. Les enroulements E de ces bo-ibines sont formés, comme l’indique la figure 17,
- : chacun de deux rubans d’une largeur x moitié i moindre que la largeur X de la bobine, et reliés en s s par un pont S, de manière que le courant les traverse en série de ex en <?2 suivant les flèches //.
- La construction de l’armature E' b' est la même que celle des inducteurs, mais son noyau se prolonge en une poulie P, calée sur l'arbre A, et supportée directement par le palier R. Le courant est pris aux anneaux collecteurs isolés axa2.
- Le moteur alternateur représenté par les figures 15 et 16 est pourvu d’une mise en train particulière.
- Fig. 17. — Alternateurs symétriques Bary, détail d’un enroulement.
- L’inducteur I, est maintenu par un frein à bandes Id, serré sur un tambour à cannelures O. Pour mettre en train, on desserre ce frein de manière que l’armature I2 reste immobilisée par la résistance de sa poulie p pendant que l’inducteur se met à tourner librement.
- Une fois la vitesse de régime acquise par l’inducteur, on serre graduellement le frein, et l’armature prend peu à peu sa vitesse. La répulsion électromagnétique exercée par l’armature sur l’inducteur est reçue par le roulement des galets x g sur la face du tambour t.
- Le petit électromoteur de M. Meyrowitb% est (fig. 18 et 19) remarquable par sa disposition sphérique. Les inducteurs M M2 et leurs pôles pp sont attachés en b f à un grand cercle P, qui porte l’armature A, son axe S, les balais B, qui
- frottent sur un collecteur radial c et les bornes Pt P2. Le tout, suspendu à un anneau R, est enveloppé dans une boîte sphérique (7 C2 maintenue par des vis ff.
- Dans l’alternateur de MM. Emmott et Rider, représenté par les figures 20 à 22, les bobines B, enroulées à la circonférence du tambour A autour des isolants C, ont leurs extrémités D rabattues, comme en B, sur les faces du tambour. Lesextré-
- Fig. 18 et 19. — Dynamoteur sphérique Meyrowithz (1890).
- mités de l’enroulement constitué par ces bobines en série aboutissent aux anneaux collecteurs F et G montés sur l’arbre.
- Les inducteurs K de la dynamo représentée pat la figure 22 sont, au contraire, mobiles, et l’armature fixe A a ses enroulements B reliés aux bornes L L.
- Le collecteur A de la dynamo Radcliffe est monté sur un fourreau B (fig. 23) relié à la poulie motrice P, folle sur le manchon H solidaire de l’arbre I de l’armature. La poulie P porte une douille C à segments E E' (fig. 2_|) dont les vis s s' entraînent le manchon H par leurs butées sur ses segments GG*.
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- _Le commutateur A est relié à son armature par des fils flexibles en //, de manière à lui permettre de se décaler d’un angle fixé à volonté par la butée des vis s s'. On peut ainsi changer la marche de la dynamo sans toucher aux balais constitués {fig. 25) par des brosses radiales QQ supportées par des leviers O O et appuyées par des ressorts R.
- Dans la variante représentée par les figures 26 et 27, le commutateur A- est fixé sur un manchon H, qui peut tourner sur l’arbre moteur d’un jeu limité par le galet L'. Ce manchon porte en outre un second galet VV qui s’engage dans la rainure hélicoïdale M de la portée de la poulie P', à laquelle sa rotation autour de imprime ainsi un déplacement longitudinal, fonction de la résistance
- Fig. 20, 21 et 22. — Alternateurs Emmott et Rider (1890).
- de l’arbre 1' et de la tension des ressorts XX', et ce déplacement actionne par V WT un rhéostat qui règle ainsi automatiquement l’intensité du courant dans le circuit extérieur.
- Les âmes des transformateurs sont presque toujours construites en lames de fer le plus doux possible ; d’après M. Westinghouse, on pourrait, n prenant quelques précautions dans leur manu-acture, remplacer avantageusement le fer par l’acier Siemens et Bessemer, plus pur, moins sco-rifié et plus homogène.
- Le procédé consiste essentiellement à convertir en un acier aussi doux et aussi peu manganisé que possible, c’est-à-dire en fer pur homogène, des lingots de bon fer. L’acier ainsi produit, par le procédé Bessemer basique, par exemple, est laminé en feuilles que l’on découpe par étampage aux formes convenables, et que l’on recuit ensuite pour leur enlever toute trempe et pour les recouvrir d’une mince couche d’oxyde qui les isole
- quand on les rassemble pour constituer un transformateur (*).
- La forme la plus avantageuse théoriquement à donner à ces lames est celle représentée par la
- Fig. 23 à 25. — Collecteur auto-régulateur Radcliffe (1890)
- figure 28, sans aucune solution de continuité, mais elle présente l’inconvénient de se prêter très mal à l’exécution de l’enroulement. En réalité, pour que l’on puisse fabriquer avantageusement
- Fig. ?6 et 27. — Poulie régulatrice Radcliffe.
- ces transformateurs, il faut pouvoir enfiler les lames dans les enroulements construits d’avance, de sorte que l’on est obligé de couper les lames et d’adopter l’une des formes représentées par les figures 29 et 30, que l’on superpose à joints rom-
- C) La l.umicrc Electrique, 16 août 1890' . 318.
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- pus. On peut aussi, comme l’indiquent les autres figures, assembler les découpures par em-brèvements à larges surfaces. Avec la disposition représentée par les figures 31 et 32, les formes te', enfilées sur un axe d, emprisonnent les enroulements a et b en pivotant des arcs e et e’.
- Le transformateur Kingdon a (fig. 33 a 36) son noyau constitué par une série de plaques pleines A et B : une grande plaque B, par exemple, pour
- sept ou huit plaques A, empilées comme l’indique la figure 34. Après avoir enveloppé cette âme d’un isolant 1, on y enroule les circuits primaire et secondaire P et S, séparés par des isolants R, puis on ferme le circuit magnétique du transformateur en l’entourant de fils de fer T, enroulés entre les grandes lames B. Le tout est assemblé et serré par des boulons £.
- Les transformateurs sont enfermés dans des
- O
- Fig. 28 à 32. — Westinghouse (1890). Transformateurs à lames d’acier doux.
- boîtes métalliques D, (fig. 37) hermétiquement fermées en E, après avoir tassé entre les enroulements T du minium et coulé autour du transformateur du ciment F, afin de l’assujettir dans sa boîte à l’abri de l’humidité. Le transformateur repose au fond de la boîte sur un cours L, qui lui ménage en G un vide permettant d’établir par les cheminées H la circulation d’air nécessaire à son refroidissement, qui s’opère aussi par le rayonnement de la boîte.
- Le commutateur Siemens représenté par la figure 38 a pour objet, dans une distribution par transformateurs, de couper le circuit secondaire
- de l’abonné aussitôt que l’on interrompt le courant à haute tension de la station centrale. A cet effet, le circuit secondaire S est, en temps ordinaire, fermé en L L' par quatre contacts : deux en carbone Q C2 et deux au mercure main-
- tenus par l’abaissement, malgré le ressort D, de l’armature EB du solénoïde A, parcouru par le courant primaire T P A T. Dès que le courant primaire est interrompu, le circuit secondaire se rompt aussi, au mercure d’abord, puis aux charbons, de manière à éviter les étincelles au mercure.
- M. Swinburne obtient une sécurité presque par-
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- faite contre les incendies, etc. en reliant le milieu du circuit secondaire de ses transformateurs à la terre par un coupe-circuit ou par un plomb dont la fusion a pour effet de séparer immédiatement le système du circuit primaire; s’il se forme acci-
- A
- 'O | 'V r 33 ! cT
- lp ! I pj
- Fig. 33 à 36. — Transformateur Kingdon (1890).
- dentellement un contact entre les circuits primaire et secondaire, le plomb fond aussitôt; de même pour une fuite quelconque au circuit secondaire.
- On voit très clairement sur le schéma (fig. 39) la disposition générale du système : en A la génératrice dont les fils B C aboutissent au primaire
- du transformateur J par le double commutateur D. La terre L1 du' circuit secondaire part du milieu des deux résistances K en passant par un électro H, dont l’armature G déclenche en F le levier E, et rompt le circuit primaire dès que l’intensité dépasse en L une limite prévue.
- Fig. 37. — Transformateur Kingdon dans sa boîte.
- S’il ne s’agit que d’une fuite au circuit secondaire, l’appareil se borne à cette interruption; mais s’il s’agit d’un contact entre les deux circuits, la plaque de terre K' envoie à la station, dans les
- Fig. 38. — Commutateur Siemens (1890).
- inducteurs P P, un courant alternatif qui, faisant osciller le système D V entre les contacts UT, fait partir la sonnerie d’alarme R et relie directement, par U ou T, le circuit primaire à la terre, évitant ainsi tout danger d’incendie, de secousses, etc.
- Le commutateur D peut être actionné (fig. 40) par un ressort qui repousse vivement le bras X dès la fusion du plomb w, relié à la terre L, et attaché au levier g, pivoté en 4. La rupture du cir-
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- cuit s’opère par l'enlèvement de quatre contacts à ressorts a, disposés en c d e f, au bout des bras du commutateur, et que la manette X déchire très facilement.
- Les figures 41 et 42 représentent la nouvelle disposition des transformateurs à circuit ouvert de M. Swinburne. Le noyau est constitué par des fils de fer épanouis logés en V f1) entre les ailes d’une âme en bronze h, autour de laquelle on enroule en II les bobines du transformateur, maintenues par des rondelles ci] le tout est suspendu par une tige h, et renfermé dans des poteries remplies de pétrole.
- Le tableau de distribution récemment proposé par la maison Siemens frères se compose (fig. 43) de barres Ai A2... reliées chacune par une extré-
- QÆ/Pj
- Fi g. 39 et 40. — Coupe-circuit de sûreté Swinburne (1890,/.
- mité au pôle positif d’une génératrice, et traversées, mais sans contact, par les barres verticales C, C2... reliées aux conducteurs L4L2... du circuit extérieur. Des fiches P, enfoncées aux croisements des barres, permettent de relier à ces circuits l’une quelconque ou plusieurs des génératrices.
- La figure 44 représente la disposition proposée par M. Currie pour régulariser le potentiel des distributions par accumulateurs au moyen de l’adjonction automatique d’un certain nombre de batteries auxiliaires.
- Ces batteries, au nombre de quatre bbib2... sur la figure, sont contrôlées par des électros EE4E2... dont les armatures F manœuvrent leurs contacts, et qui sont reliés chacun, par des branchements C2..., au pôle positif de la batterie principale A et aux contacts du commutateur E4, mu par une dynamo régulatrice M3. Le commuta-
- teur E4 est relié par le fil E5 au pôle négatif de A, Un second commutateur automatique Xa ses bobines reliées par## au pôle négatif de A et à la pile auxiliaire £3, de manière que si son aiguille #4
- Fig. 41 et 42. — Swinburne (1890). Transformateur à circuit ouvert.
- penche à gauche il ferme parjv#3jFi le circuit des inducteurs du moteur M2, qui se met à tourner dans un certain sens. Ce moteur tourne en sens
- Tr f f" f f f" f f
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- Fig. 43. — Siemens (1890b Tableau de distribution.
- contraire quand l’aiguille #, penchant à droite, ferme son circuit par \oczyx,yx. Si le potentiel de A baisse, le moteur M2, excité par le circuitjy, amène le quadrant E4 sous ee^.. de manière à ajouter successivement les piles bbt... en série
- («) La Lumière électrique, 25 octobre 1890, p. 157
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- as-
- sur A; si le potentiel remonte, le moteur tourne en sens inverse et remet les piles bb^.. en parallèle.
- A cet effet, chacune des armatures FF... porte cinq contacts à mercure i, 2, 3,. . i121^i-... Le pôle positif de A est relié au mercure 1 et au pôle négatif de b, dont le pôle positif est relié au mercure 5, lequel est à son tour relié à la coupe 3. Le mer-
- cure 2 de E est relié à la coupe 5 du commutateur suivant Ei, et la coupe 4 avec le pôle négatif de bt et son mercure 1, et ainsi de suite. Pour chacune des armatures F, les tiges i',4' et 5' lui sont reliées, et les tiges 2' et 3', reliées entre elles, en sont isolées. Lorsque les électros ne sont pas excités, toutes les tiges 1', 2', 3', 4' plongent dans leur mercure, reliant toutes les piles auxiliaires en quantité; mais
- X
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- Fig. 44. — Currie (1890). Distribution par accumulateurs.
- si l'électro E, par exemple, attire son armature, comme sur la figure 44, les tiges 4' et s' seules plongent dans leurs coupes et mettent la pile b en série avec A, laissant les autres en parallèle, et ainsi de suite.
- Gustave Richard.
- FABRICATION ELECTROLYTIQUE
- DES
- TUBES DE CUIVRE E LM O R E
- Les tubes de cuivre électrolytique se fabriquent dans l’usine de YElmorss Patent Copper Deposi-ting C°, à Hunslet, prés de Leeds.
- Comme matériel pour la génération du courant, il s’y trouve 3 machines Willans de 70 che-
- vaux chacune (soit 210 chevaux), qui actionnent trois dynamos de Mather et Platt, et une d’Elwell Parker.
- Chacune de ces dynamos donne, à raison de 450 révolutions, 37 kilowatts et demi, se décomposant en 750 ampères et 50 volts.
- Les cuves électrolytiques sont en ce moment au nombre de soixante et disposées en série; leurs dimensions sont de 3,30 m. de longueur sur 0,60 cm. de largeur et 0,91 cm. de profondeur.
- Elles sont en bois, revêtues intérieurement d’une couche de bitume ou d’une autre matière semblable qui empêche le bois de s’imprégner de la solution.
- Les cathodes de ces bains galvanoplastiques sont les moules, c'est-à-dire les mandrins sur lesquels se formeront les tubes (fig. 1 et 2).
- Les anodes consistent en cuivre granulé, qu’on se procure en faisant tomber d’une certaine hau-
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- teur du cuivre en pleine fusion, à la façon dont se fait le plomb de chasse. Le métal dont on se sert est du cuivre du Chili, à 97 0/0, qui contient, -paraît-il, 93 grammes d’argent et environ 16 •grammes d’or par tonne. La présence de ces métaux précieux dans le cuivre est chose commune dans l’affinage, et si j’en parle c’est pour dire que la teneur d’or et d’argent est parfois beaucoup plus forte. Gore, par exemple, parle d’un cuivre qui contenait 598 grammes d’argent et 25 grammes d'or par tonne et répète l’histoire connue des 1200 kilog. d’or qu’en 1880 on aurait retirés des boues de l’usine de Hambourg, où 160 cuves électrolytiques suffisent pour déposer 2500 kilog. de cuivre toutes les 24 heures.
- Sans doute ces 1200 kilog. représentent un lingot, ou plutôt une masse énorme d'or; mais rien ne
- justifie ce conte d'or, relaté pour la premièrè fois en 1882 dans une brochure de Th. Moerman, intitulée Notice sur l’èlecirometallurgie, où il est dit.que cette quantité d’or était extraite de 11 000 tonnes de minerai. L’exception ne fait pas la règle, et ce bénéfice casuel résultant des métaux précieux que peut contenir le cuivre ne doit pas entrer en ligne de compte. D’un autre côté, il y a cent mille à parier contre un que les affineurs de Hambourg n’ont pas eu ces 1200 kilog. d’or au poids du cuivre, et qu’ils ont payé, comme cela se fait toujours, d’abord une somme proportionnelle à la teneur du cuivre, puis une autre somme proportionnelle à la quantité d’or contenue dans le cuivre.
- Dans la galvanoplastie ordinaire, il est préférable d’avoir des électrodes suspendues verticale-
- Fig. 1 et 2. — Fabrication électrolytique des tubes Elmore.
- ment, mais dans les cuves Elmore et avecdu cuivre granulé il ne faut pas songer à se servir d’une anode verticale, et les raisons qu’on a pour suspendre des plaques dont l’une est soluble disparaissent quand il s’agit de déposer une couche de cuivre sur un cylindre qui tourne. 11 est plus simple d’avoir le cuivre granulé dans un plateau au fond de la cuve, et c’est ce qui se fait à l’usine Elmore, où la cathode tournant au-dessus de l’anode effectue une agitation constante et fait que l’électrolyte a toujours la même densité aux environs de la couche où a lieu le dépôt de cuivre.
- Cette solution est toujours assez forte; elle se compose de sulfate de cuivre légèrement acidulé, avec addition d’un peu de sulfate de soude.
- Avant de commencer la formation du tube sur le cylindre ou mandrin en fer qui sert de moule, et qui, j’ai à peine besoin de le rappeler, sert d’électrode et tourne 20 fois par minute, on revêt •ce mandrin d’une pellicule de métal en le faisant -passer dans une solution de cyanure de cuivre, de
- sorte qu’ensuite le dépôt s’effectue très uniformément sur cette enveloppe cuivrée.
- On voit par conséquent qu’il est facile de faire des tubes dont la première couche, c’est-à-dire le revêtement intérieur, serait en cuivre, tandis que la couche extérieure pourrait être en nickel ou en tout autre métal.
- Je n’insiste pas sur l’arrangement mécanique qui fait tourner le mandrin et qui fait passer un brunissoir tout le long du cylindre sur lequel il appuie, de façon à presser le métal au fur et à mesure qu’il se dépose (fig. 1 et 2).
- Le rôle de ce brunissoir est des plus importants, car c’est à la pression qu’il opère qu’est due l’homogénéité du métal ; en outre, cet outil qui appuie uniformément sur tout le contour du tube prédispose la séparation du moule et du cuivre que le courant y a appliqué; un modérateur de tension ingénieusement disposé empêche que ce brunissoir, qui est en agate, ne dépasse un certain maximum de force; c’est à cet instrument qu’on
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- doit le dépôt adhésif, dense, fibreux du métal depuis le commencement jusqu’à la fin de l’opération. Tout se fait automatiquement, sans qu’il y ait danger d’oxydation puisque, mandrin et brunissoir, tout est immergé dans l’électrolyte.
- Personne ne discute les qualités exceptionnelles de ce cuivre électrolytique, qui supporte une pression énorme sans se casser, qui n’a pas besoin d’être recuit, bref, qui ne laisse rien à désirer; mais on a contesté la nouveauté et l’originalité de ce brunissoir. 11 y a eu en effet des tentatives de fabrication de manchons, c’est-à-dire de tubes ou de tuyaux de cuivre électrolytique avec mandrin et brunissoir avant les brevets Elmore; mais l’origine de ce brunissoir, on la trouve dans l’étirage ordinaire des tubes de cuivre, avec cette différence seulement que dans la fabrication mécanique le manchon de cuivre renferme un brunissoir intérieur, si j’ose m’exprimer ainsi, c’est-à-dire un noyau, une tige ronde, bien polie, d’acier qui passe à la filière en même temps que le métal ductile qui s’étire, s’allonge et forme le manchon ou tube de cuivre.
- Le grand reproche qu’on a adressé à ce procédé, c’est la lenteur avec laquelle se font les tubes; on n’a évidemment pas tenu compte de ce fait très important qu’on peut avoir plusieurs mandrins dans chaque cuve. Tout bien considéré, je n’ai jamais vu qu’un seul fabricant de tubes de cuivre étiré ait protesté contre la méthode Elmore, en disant que tel ou tel type de tube fabriqué mécaniquement, d’un diamètre et d’une épaisseur donnés, se faisait à meilleur marché et plus rapidement que les tubes de cuivre électrolytique. On s’est borné à dire que peut-être les tubes Elmore de petit calibre présentaient un avantage sur les autres, mais que pour les tuyaux ayant plus de 20 à 25 centimètres, la supériorité du produit était contestable. Ce sont là des arguments de peu de valeur, car la galvanoplastie n’en est plus à faire ses preuves, et ce sont de misérables querelles que de chercher à faire croire que le grain et la qualité du métal laisseront à désirer parce qu’il s’agira d’un gros tuyau qui, réellement, n’aura jamais ni un mètre de diamètre, ni deux centimètres d’épaisseur, et que par les procédés ordinaires on serait bien embarrassé de produire dans les conditions d’homogénéité, de bon marché et de solidité qu’assure l’électrolyse, surtout dans les endroits où le charbon est à bon marché, ou bien où l’on dispose d’une, force hydraulique.
- Le courant est d'environ 16 ampères par plaque de 30 centimètres carrés; quant à la force électromotrice, elle est de moins de 1 volt; elle n’est pas suffisante pour décomposèr l'eau; par suite, pas d’hydrogène qui puisse nuire au cuivre.
- Du reste, dans les usines où l’on affine le cuivre,, la force électromotrice n’est jamais grande, et à Pembrey, dans le pays de Galles, le travail électrolytique a lieu dans une rangée de 200 cuves avec un courant de 35 ampères et une force électromotrice de no volts, ce qui permet de déposer, 2 tonnes de cuivre par journée de 24 heures avec une machine de 65 chevaux.
- Si à Pembrey on dépose 2 tonnes de cuivre par jour avec 65 chevaux, qu’y a-t-il d’étonnant à ce que la fabrication de tuyaux de cuivre monte dé 20 tonnes à 200 tonnes par semaine, comme on compte y arriver quand l’usine Elmore marchera dans son plein et aura une force motrice de près de 3 000 chevaux sur laquelle seront attelées 720. cuves?
- E. Andreoli.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Les écrans électriques et magnétiques durant
- l’état variable, par sir William Thomson (').
- 1. Un écran en matière imparfaitement conductrice agit autant qu’un écran de métal s’il y a durée suffisante. Mais, à l’encontre d’une force électrostatique variant rapidement, l’action du premier écfan est trop lente. En raison du retard qu’il manifeste, on conçoit qu’un conducteur imparfait est un écran d’autant moins efficace que la variation est plus rapide; ceci peut être aisément montré à l’aide de divers modèles d’électromètres.
- Que, par exemple, on interpose entre les disques d’un électromètre à attraction une feuille de papier en communication métallique avec le disque dont une partie est mobile, l’attraction s’annule (ou devient absolument inappréciable)quelques secondes après qu’une différence de potentiel a été établie et maintenue constante entre les
- C1) Mémoire lu à la Royal Society, le 9 avril 1891.
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- plateaux opposés, le papier et l’air se trouvant dans des conditions hygrométriques ordinaires de nos climats. Mais si l’instrument sert à mesurer une différence de potentiel alternative, rapidement variable de part et d’autre de zéro, il donne très sensiblement la même indication que si la feuille de papier était enlevée, toutes les autres conditions restant les mêmes.
- Probablement avec du papier blanc ordinaire, dans les conditions hygrométriques habituelles, un nombre d’alternances de 5oà ioo par seconde est plus que suffisant pour que le papier ne forme pas un écran sensible. Une moindre fréquence suffirait si l’atmosphère entourant le papier était humide.
- Jusqu’à une fréquence de l’ordre des millions par seconde, on peut dire à coup sûr que plus grande est la fréquence et moins le papier fait écran, et ceci subsiste si le papier est noirci à l’encre des deux côtés, bien qu’alors l’action persiste peut-être pratiquement jusqu’à une fréquence supérieure à 50 ou 100 alternances par seconde.
- 2. Supposons maintenant qu’au lieu de l’effort exercé entre deux plateaux séparés par l’écran nous prenions comme preuve d’électrisation une petite étincelle à la façon de Hertz.
- Deux sphères métalliques A et B, bien isolées, sont placées très près l’une de l’autre, deux plus grandes E et F sont disposées à côté, laissant entre elles la plus courte distance suffisante pour empêcher l’étincelle; les lignes joignant les centres des deux paires de sphères sont parallèles entre elles.
- Une différence de potentiel alternative suivant une loi périodique simple étant produite entre E et F, on observera à chaque période deux étincelles entre A et B. L’interposition entre A et B d’une part et E et F de l’autre d’une feuille de papier supprimera toute étincelle dans les conditions hygrométriques ordinaires si la fréquence est au-dessous, par exemple, de 4 à 5 alternances par seconde. Avec une fréquence de 50 et au-dessus, un écran de papier blanc ne produit aucun effet.
- Si le papier est noirci d’encre des deux côtés, une fréquence de plus de 50 alternances par seconde pourra être nécessaire, mais une fréquence de quelques centaines d’alternances par seconde suffira sûrement pour que l’effet de l’écran interposé s’annule pratiquement. Avec des fréquences d’un million par seconde, comme dans certaines
- expériences de Hertz, des écrans tels que notre papier noirci sont encore parfaitement transparents; mais si l’on atteint 500 millions d’alternances, l’influence transmise est faible et le papier noirci redevient un écran presque parfait.
- 3. Les écrans magnétiques suivent durant la période variable une loi opposée à celle des écrans électrostatiques. Pour le moment, je laisse de côté le fer et les corps doués de susceptibilité magnétique et je m’occupe seulement des corps dénués de susceptibilité magnétique, mais possédant plus ou moins de conductibilité électrique. Quelque parfaite que soit la conductibilité électrique de l’écran, il n’intercepte aucunement l’action d’une force magnétique constante. Mais si la force magnétique varie, des courants induits se développent dans la matière de l’écran et tendent à diminuer l’effet de force magnétique dans l’air du côté de l’écran opposé à l’aimant variable.
- Pour plus de simplicité, nous pouvons supposer que ces variations suivent une loi périodique simple.
- Plus grande est la conductibilité de l’écran, plus grand est son effet pour une même fréquence d’alternances; plus aussi la fréquence est grande, plus grand est l’effet d’un même écran. Si l’écran est en cuivre d’une résistance spécifique 1640 cm2 par seconde (correspondante à une diffusion électrique de 130 cm2 par seconde) et la fréquence de 80 par seconde, ce que j’ai appelé 1’ « épaisseur mboic effective (*) » est de 0,71 cm. ; l’intensité du courant à une distance n x 0,71 de la surface, en profondeur, est e~n de sa valeur à la surface de l’écran.
- Ainsi (comme e3 = 20,09), l’intensité du courant à une profondeur de 2,13 cm. est un vingtième de sa valeur à la surface. Par suite nous pouvons nous attendre à ce qu’un plateau de cuivre de 2,25 cm. d’épaisseur au moins soit un écran à peu près parfait vis à visd’une force magnétique alternative de 80 par seconde.
- 4. M. Willoughby Smith, par ses expériences d’« induction volta-électrique » décrites dans son adresse inaugurale à la Society ofTelegraph Engi-neers, en novembre 1883, a donné d’excellents exemples de cet effet des écrans de cuivre, de zinc, d’étain et de plomb pour divers degrés de fréquence. Ses résultats pour le fer sont aussi très intéressants; ils indiquent, comme on pouvait s’y
- (*) Collcctcd Papers, t. III, art. CII, § 35.
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- attendre, que l’augmentation de l’effet de l’écran avec la fréquence est moindre avec fer. C’est là précisément ce qu’on peut prévoir d’après le fait qu’un plateau de fer suffisamment large et long est un écran excellent contre l’influence magnéto-statique dont l’effet (lorsque le plateau est assez épais) est si complet qu’on s’aperçoit à peine d’une augmentation de plus en plus grande de la fréquence.
- 5. Une feuille de cuivre fermée entourant un electro alternatif joue si bien le rôle d’écran que, d'après le principe exposé au § 3, on peut le considérer comme presque parfait si l’épaisseur est de 2,25 cm. au moins et la fréquence d’alternance de 80 par seconde.
- 6. Imaginons maintenant que la force magnétique alternative est due au mouvement d’un
- Fig. 1
- aimant M autour d’un axe. Supposons d’abord, pour trouver l’effet du mouvement, que l’aimant est d’une matière magnétique idéale et que (conformément à la manière dont Gauss envisage les perturbations magnétiques du système solaire), la matière magnétique est uniformément distribuée suivant des cercles autour de i’aimant. Pour simplifier, désignons par I l’aimant idéal symétrique autour de l’axe qui est ainsi constitué. La force magnétique dans l’espace entourant l’aimant en mouvement sera la résultante de celle due à l’aimant 1 lui-même et d’une force alternative dont la valeur et la direction en chaque point varient et passent par zéro à chaque période de rotation.
- Si la feuille de cuivre est assez épaisse et la vitesse angulaire du mouvement suffisante, la composante alternative est presque nulle à l’extérieur et la force constante due à 1 peut seule agir en dehors de l’écran.
- 7. Considérons ensuite, à l’extérieur de l’enve-
- loppe de cuivre un point P tournant avec l’aimant M; il éprouvera une force simplement égale à celle due à M quand il n’y a pas rotation, et, quand M et P tournent ensemble, une force contraire augmentant graduellement avec la vitesse jusqu’à devenir, pour une vitesse suffisamment grande, égale à celle de l’aimant symétrique I. Imposons alors à l’ensemble du système de l’aimant, du point P et de l’enveloppe de cuivre, une rotation égale et opposée à celle de M et P.
- Le raisonnement établi relativement à la force magnétique en P subsiste sans changement, et l’on a maintenant l’aimant M et le point P star tionnaires tandis que l’enveloppe de cuivre tourne autour de l’axe autour duquel se mouvait primitir vement l’aimant.
- 8. Un appareil construit pour montrer le fait expérimentalement est présenté à la Royal Society
- Fig. 2
- et mis en expérience. L’enveloppe de cuivre forme un tambour; elle a 1,25 cm. d’épaisseur, et le tambour est fermé à ses deux extrémités par des disques d’un centimètre d’épaisseur.
- L’aimant est supporté intérieurement par un: axe traversant l’arbre qui sert d’un côté à suppor-: ter le tambour; de l’autre côté le tambour, est supporté par un pivot avec roue d’engrenage. Les; coupes dessinées figures 1 et 2 expliquent suffisamment la disposition. Un magnétomètre placé dans le voisinage est dévié par l’aimant de l’intérieur du tambour tant que celui-ci ne tourne point; lorsque l’enveloppe de cuivre tourne, la déviation éprouve une grande diminution.
- Lorsqu’au moyen de l’axe central on retourne la position de l’aimant triple à l’intérieur du tam-: bour, le magnétomètre est influencé grandement,' quand l’enveloppe de cuivre est stationnaire; il; l’est à peine quand l’enveloppe de cuivre tourne; rapidement.
- Quand l’enveloppe de cuivre est une figure, de*
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- révolution, la force magnétique en un point de ' l’espace extérieur est stationnaire, quelle que soit la vitesse de rotation; si, au contraire, l’enveloppe n’est pas une figure de révolution, la force électromotrice, observable à l’extérieur quand elle est en repos, devient quand elle se meut la résultante d’un aimant fixe intermédiaire entre M et L et d’une force alternative dont l’amplitude croît jusqu’à un maximum et tend vers zéro, tandis que la vitesse s’accroît sans limite.
- 9. Si les polarités nord et sud de M sont symétriques par rapport à un plan passant par l’axe de rotation, l’aimant 1 devient nul, la matière magnétique idéale étant à chaque tour positive et négative successivement et également. Aussi, si la rotation est suffisament rapide, la force magnétique s’annule à l’extérieur de l’écran. La transition, depuis la force constante de M jusqu’à l’an-nqlation finale, quand l’enveloppe de cuivre est symétrique autour de l’axe de rotation, diminue graduellement. Quand l’enveloppe n’est pas symétrique autour de l’axe, la transition est accompagnée des alternatives indiquées au § 8.
- 10. Quand M n’est pas symétrique par rapport à un plan passant par l’axe de rotation, 1 n’est pas nul, et la condition approchée pour l’espace extérieur avec une vitesse croissante est la force due à I, en tant qu’aimant idéal symétrique autour de l’axe de rotation. Imaginons encore qu’une seconde enveloppe entourant la première soit mise en mouvement autour d’elle suivant un axe précisément perpendiculaire au premier; la force magnétique en I se trouve parfaitement annulée par la rotation de celte seconde enveloppe dans tout l’espace extérieur, si le mouvement est assez rapide. On parvient ainsi à ce résultat remarquable que deux enveloppes conductrices fermées tournant autour d’axes perpendiculaires l’un à l’autre en un point annulent en tout point de l’espace extérieur la force magnétique d’un aimant interne, quand la rotation est suffisamment rapide.
- 11. Au lieu de l’enveloppe extérieure, on pourrait aussi bien avoir un disque plan infini de métal, et il est facile d’avoir un disque, assez grand pour produire sensiblement le même effet que s’il l’était infiniment; on pourrait montrer le fait expérimentalement par une légère addition à l’appareil présenté, mais ceci n’offrirait pas d’intérêt particulier.
- Ce qu’il serait réellement intéressant de montrer, ce serait une expérience simple prouvant j
- l’action protectrice contre la force magnétique d’un disque en rotation sur un aimant suspéndu dans son voisinage. Un barreau magnétique placé de manière que son axe soit perpendiculaire en son milieu à l’axe de rotation d’un disque conducteur aurait sa force magnétique sensiblement annulée pendant la rotation rapide du disque en tous les points situés au-delà, pourvu que le diamètre du disque surpassât suffisamment la longueur de l’aimant.
- Dans un second mémoire présenté le même jour, sir William Thomson étudie la capacité des grillages métalliques et leur action comme écrans électrostatiques; ce travail étend et complète les §§ 203 à 206 du traité de Maxwell (pages 365 à 372 du tome Ier de la traduction française), auquel il se rapporte trop étroitement pour faire l’objet d’une publication immédiate. E. R.
- La transmission de l’énergie à, baute tension.
- Nous avons relaté un des premiers les expériences d’Oerlikon. Les renseignements fournis jusqu’à ce jour ne semblent pas suffisants pour permettre de conclure à la valeur pratique de la transmission de l’énergie à des tensions aussi élevées que celles employées dans ces expériences.
- On ne peut nier que ces premiers essais n’aient résolu la question affirmativement, mais au point de vue qualitatif seulement. En effet, pour passer de la transmission sur une ligne de quelques kilomètres à la transmission sur une distance de 150 kilomètres et plus, il est permis d’admettre que la tension élevée à laquelle on se propose de fonctionner entre les chutes de Lauflfen et l’exposition de Francfort peut donner lieu à des pertes, supplémentaires non mises en évidence par des essais préliminaires sur une petite échelle.
- Dans cet ordre d’idées, des réserves ont été formulées par M. Aug. Schneller (J), dont nous citerons les principaux arguments.
- Examinons les pertes que peuvent subir les 186000 watts fournis au circuit primaire du premier transformateur. Prenons 30000 volts et 6,2 ampères; dans un fil de cuivre de 5 millimètres de diamètre et de 350 kilomètres de longueur, la chute de potentiel sera de 1830 volts, soit 6,1 0/0. Supposons que la ligne aérienne soit soutenue par des poteaux distants de 50 mètres, nous au-
- (’) Lettre à V ElektrotecbtiiScbe Zeitschrift, 6 février 1891.
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- rons ainsi 3500 poteaux et 7000 isolateurs. Un bon isolateur à huile présente, sous une faible pression, une résistance de 1 000 mégohms. Pour 7000 isolateurs, nous avons donc 150 000 ohms, laissant passer 0,2 ampère, soit 3,2 0/0.
- Mais voici la perte principale : d’après des mesures faites à ce sujet, un isolateur bien sec subit une perte de charge à 15000 volts de 2,3 watts; à 20000 volts de 4,7 watts, et à 30000 volts dans les environs de 15 watts; ce qui donne pour les 7000 isolateurs un total de 100000 watts, et encore en admettant l’absence de brouillard et de pluie. Nous devons encore admettre une perte occasionnée par la décharge lente entre les deux conducteurs, et estimable à 0,15 watt par mètre, soit un total de 26000 watts.
- En tenant compte de tous ces facteurs, M.Schnel-ler estime que sur les 300 chevaux dépensés à Lauffen on ne pourra recueillir à Francfort que 37 chevaux.
- Ajoutant à cela que pour 20000 volts alternatifs la distance explosive est de 46 millimètres et qu’avec un condensateur de 15 mm2, cette distance devient de plus de 80 millimètres, M. Schnel-ler pense qu’avec les 6000 mètres carrés que présentera la ligne la distance explosive sera très grande, et il conclut à l’impossibilité technique de ce projet de transmission.
- Sans le suivre jusque-là, il est permis de supposer que l’exécution de ce projet ne sera pas sans donner lieu à quelques déceptions.
- A. H.
- Le téléphone dans les administrations de chemins de fer. — Service des marchandises.
- Les prescriptions pour l’utilisation du téléphone dans le service des marchandises des chemins de fer de l’Etat prussien ont été réimprimées dans le Jabresbericht que publie cette administration. On y voit qu’elle se sert du téléphone pour aviser de l’arrivée des marchandises les intéressés, lorsque ceux-ci sont abonnés.
- En raison de l’importance de ce mode d'avis, les directions supérieures des postes ont été autorisées, au mois d’octobre 1889, à faire commencer les communications téléphoniques au besoin dès 7 heures du matin au lieu de 8 heures. Cette modification n’est pas seulement à l’avantage des destinataires ; elle est aussi dans l’intérêt des administrations de chemins de fer, car le délai ac-
- cordé aux destinataires pour prendre possession des marchandises qui leur sont adressées étant de 12 heures à partir de l’avis téléphonique, on peut éviter ainsi d’empiéter sur la journée du lendemain.
- Les abonnés qui désirent être avisés téléphoniquement de l’arrivée de colis séparés ou de wagons complets doivent en faire la déclaration par'écrit au service de la livraison. Celui-ci fait inscrire sur un registre spécial les marchandises destinées à ces clients-là. Dès lors, les stations savent qu’elles doivent aviser les destinataires par téléphone. Ceux-ci reçoivent, à cet effet, un certain nombre de formulaires d’avis sur lesquels ils doivent inscrire les communications qui leur sont faites téléphoniquement. Le formulaire d’avis muni du reçu du destinataire autorise le porteur à retirer la lettre de voiture et à prendre livraison.
- Le téléphone ne sert pas seulement à aviser de l’arrivée des colis; il sert aussi à mettre les gares en communication avec le public, dans les circonstances suivantes :
- i° Pour commander des wagons ;
- 20 Pour demander de brefs renseignements ;
- 30 Pour permettre aux chemins de fer de donner des renseignements sur l’arrivée de wagons complets, et, à la demande des intéressés, sur l’expédition de colis par grande vitesse, sur la manière de charger les wagons, sur les détails du chargement et du déchargement, ainsi que sui l’heure à laquelle le camionneur viendra prendre à domicile les colis à expédier.
- En outre, le téléphone peut servir, après autorisation du bureau de livraison, à demander des renseignements sur des détails de tarifs, dans le cas où il y aurait des doutes, à informer l’expéditeur de la non-acceptation de colis à la station destinataire, et enfin pour toutes autres communications.
- L’abonné au téléphone est responsable des communications qui partent de son poste ; quant aux bureaux de livraison, ils sont autorisés à ne pas contrôler l’identité des personnes dont ils attendent des communications. C. B.
- Electroscope de sûreté Drake et Gorham (1890).
- Cet appareil consiste en une colonne D et une plaque métallique A fixées par les isolants EF dans une cage de verre G. La plaque A porte une
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- feuille d'or ou d’aluminium B et est reliée à la terre.
- La colonne D, reliée au circuit par H, porte un plateau métallique C que l’on peut approcher
- Fig. i. — Electroscope de sûreté.
- plus ou moins de C. Dès que le potentiel du circuit dépasse la limité fixée par cet écartement, la feuille B repoussée par A et attirée par C vient au contact de C mettre à la terre le circuit H.
- G. R.
- L’électrolyse industrielle de l’eau.
- Cette solution pratique de l’électrolyse de l’eau préoccupe électriciens et chimistes. Nous avons déjà publié à ce sujet les récentes recherches de M. Renard et de M. d'Arsonval ; nous croyons utile de compléter aujourd’hui la question en rappelant entre autres celles de M. Latchinoff,'qui datent de deux ans et qui n’ont peut-être pas attiré suffisamment l’attention.
- Comme le fait aujourd’hui le savant M. Renard, M. Latchinoff électrolysait avec des électrodes de fer, une solution alcaline de soude caustique à 10 o/o.
- Cette eau alcaline était placée dans une cuve de poterie ; une gouttière C ménagée latéralement communique avec la cuve et permet de maintenir le niveau liquide constant dans celle-ci. Pour réunir les gaz, on dispose au-dessous du vase une cloche de porcelaine d (fig. i et 2) dont le
- rebord f s'appuie sur celui de la cuve. Cette cloche, qui s'enfonce dans le liquide d’environ 6 centimètres, est divisée en trois compartiments correspondant aux trois électrodes de fer a, a, b. Les tubulures g h conduisent les gaz aux gazomètres.
- Pour éviter le mélange de l’hydrogène à l'oxygène, on place entre les électrodes deux toiles d’amiante tendues sur des cadres paraffinés reposant sur le fond de la cuve et remontant jusque dans les compartiments de la cloche.
- Les expériences ont été conduites avec des électrodes de 3 décimètres de large sur 5 décimètres de long et avec un courant de 14 ampères par décimètre carré d’électrode. Les électrolyseurs, reliés en série, reposaient chacun sur trois godets isolants en porcelaine sur une planche asphaltée.
- Les gaz, réunis par un système convenable de tubes collecteurs, étaient desséchés et purifiés sur des colonnes à ponce sulfurique avant de se rendre aux gazomètres.
- En France, avant M. Renard, M. Ducretet, qui ne connaissait probablement pas les sérieux essais de M. Latchinoff, avait proposé l’emploi des électrolytes à base alcaline avec un certain nombre de voltamètres à grand débit. Nous décrirons celui d’entre eux qui nous paraît le plus intéressant (fig. 3). C’est un cylindre métallique de fer EE' qui sert à la fois de vase et d’électrode ; le fond i, garni d’un enduit isolant, porte le tube d’alimentation T'.
- Le couvercle isolant G O est boulonné sur le
- Fig. 1 et 2
- tube; une borne e communique avec une toile métallique cylindrique E E fixée au centre du tube. Cette toile constitue la seconde électrode. En SS se trouve une cloison qui peut être de tissu d’amiante et qui divise l’électrolyseur en deux compartiments, anode et cathode.
- Les gaz s’échappent en T et G'.
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- M. Latchinoff avait aussi décrit une disposition très ingénieuse pour un électrolyseur permettant la compression des gaz de l’électrolyse sans l'intermédiaire de pompes. Comme on sait qu’un accroissement même considérable de pression, n’a aucune influence sur l’électrolyse, l’appareil était disposé de façon à communiquer directement avec les tubes en acier dans lesquels les gaz hydrogène et oxygène pouvaient s’accumuler jusqu'à ioo et 120 atmosphères.
- L’électrolyseur (fig. 4) consiste en un vase cylindrique d’acier poli fermé par un couvercle
- i-ig. 3
- solidement boulonné. Au centre et reposant sur un support isolant est un tube électrode de fer b, relié par un fil isolé K à une borne extérieure j. Une autre borne extérieure f est attachée au récipient d’acier qui sert d’électrode.
- Le couvercle porte deux tubulures, l'une centrale a, l’autre latérale e ; sur l’ouverture intérieure de chacune d’elles peut s’appliquer une soupape conique munie d’un flotteur cylindrique glissant dans un tube guide non indiqué dans le dessin. Un cylindre isolant b, dont les bords plongent dans le liquide électrolysé, est destiné à empêcher le mélange des gaz. En g se trouve un cône iso- 1
- lant soutenu par les cales nn', et dont le but est d’obliger le gaz dégagé à la partie inférieure à remonter le long des parois du cylindre.
- L’appareil est rempli aux trois quarts avec la solution de soude caustique. On réunit les tubulures aux cylindres d’acier dans lesquels on veut comprimer les gaz et on fait passer le courant. Comme les récipients à oxygène sont en volume la moitié de ceux à hydrogène, la pression des gaz accumulés devrait être la même à chaque instant. Pratiquement, il est impossible d’éviter des variations de pression, légères il est vrai, mais susceptibles de déprimer le liquide du compartiment anode ou cathode et d’opérer un mélange partiel des gaz.
- Cet inconvénient est évité au moyen des sou-
- Fig. 4
- papes flottantes a' et e'. Quand le niveau du liquide d’un des compartiments s’élève, la soupape a' se soulève avec le liquide et ferme complètement la sortie du gaz, qui, continuant à se dégager, déprime le liquide; alors la soupape, qui n’est plus soutenue par le flotteur, retombe et s’ouvre et le gaz peut de nouveau s’échapper librement. C’est, comme on le voit, une régularisation automatique des pressions.
- Sans vouloir en rien diminuer l’intérêt qui s’attache aux récentes publications sur l’électrolyse de l’eau, nous croyons qu’il serait injuste d’oublier les travaux de M. Latchinoff au moment où semble officiellement se résoudre la solution pratique de la préparation électrolytique de l’hydrogène et de l’oxygène.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Société belge d’électriciens.
- Recueil des prescriptions a observer, au point de vue de la
- SÉCURITÉ, DANS L’ÉTABLISSEMENT DES INSTALLATIONS ÉLECTRIQUES.
- Usines électriques. — j. Les bâtiments des usines doivent être, autant que possible, isolés d’autres constructions. Ils doivent être construits en matériaux incombustibles.
- 2. Les générateurs de vapeur doivent être placés de préférence dans un bâtiment séparé. Ils seront d’un système inexplosible. Ils doivent être facilement accessibles dans toutes leurs parties pour la visite et le nettoyage.
- 3. Les tuyaux d’alimentation et les pompes doivent être au moins en nombre double.
- 4. Les conduites maîtresses de vapeur doivent être doubles; les coudes et prises de vapeur, en cuivre. Les conduites seront pourvues de robinets purgeurs automatiques.
- Le pavement autour des dynamos sera de préférence en bois ou en asphalte.
- 6. Toutes les parties des moteurs et des dynamos seront d’un accès facile, spécialement les graisseurs, qui doivent pouvoir être alimentés constamment et en pleine marche.
- 7. Les pièces correspondantes des machines devront être semblables, dans le but de faciliter leur remplacement et l’approvisionnement des rechanges.
- 8. La salle des machines doit être suffisamment éclairée et la ventilation bien assurée.
- 9. Les conducteurs, dans la salle des machines, doivent être abrités convenablement et faciles à visiter.
- 10. Le tableau de distribution sera muni des appareils nécessaires pour interrompre facilement et rapidement tout courant dangereux. Il sera éloigné du mur, de façon à pouvoir vérifier facilement toutes les connexions. 11 y aura devant le tableau une plate-forme ou plancher isolant.
- 11. Spécialement dans les usines où l’on produit des courants de haute tension seront affichées des instructions renseignant les ouvriers et les visiteurs sur les précautions à prendre pour éviteras accidents.
- Réseaux électriques. — 12. Autant que possible les réseaux électriques seront souterrains, les fils aériens offrent des dangers, spécialement dans
- les villes où il existe d’autres lignes aériennes pour téléphones, etc. :
- Si les courants sont continus et de basse tension, c’est-à-dire ne dépassent pas 300 volts, le contact avec d'autres lignes aériennes peut occasionner réchauffement de ces lignes, d’où un danger d’incendie dans les maisons où ces lignes aboutissent ou de destruction pour les appareils téléphoniques.
- Si les courants sont continus et de haute tension, ou s’ils sont alternatifs et dépassent 150 volts, il peut y avoir, en outre, danger pour les personnes.
- 13. Le courant maximum d’un conducteur ne devra pas être suffisant pour élever la température de ce conducteur à plus de 50° centigrades.
- Des dispositions automatiques seront prises pour qu’il soit impossible au courant de dépasser de 50 0/0 cette limite, en cas d’accident.
- 14. I.es joints devront être faits avec soin pour qu’il ne puisse y avoir échauffement local en ces points. Ils seront protégés contre toute corrosion et toute humidité.
- 15. Les conducteurs souterrains seront enfermés dans des gaînes solides ou dans des conduits en maçonnerie parfaitement résistants.
- 16. On ne pourra mettre dans un même conduit des conducteurs à haute tension et d’autres à basse tension.
- 17. L’isolement des conducteurs souterrains, lorsque les lignes de service des maisons n’y sont pas raccordées, ne doit pas être inférieur à 50000 ohms par kilomètre pour chaque volt de pression.
- Lorsque les lignes de service sont raccordées, la résistance d’isolement du circuit complet sera telle que si une partie quelconque du circuit était mise à la terre à travers une résistance de 2000 ohms,. le courant de perte n'excède pas 0,04 ampère dans le cas de courants continus, et 0,02 ampère dans le cas de courants alternatifs.
- 18. Tout circuit sera muni d'un instrument permettant la vérification de l’isolement à tout moment. Gette vérification se fera au moins une fois par semaine.
- 19. Si les conducteurs placés en conduit n’ont pas un isolant continu, des précautions convenables seront prises pour que l’eau ne puisse s’accumuler en aucun point. On devra toujours prévoir les inondations produites par des crues de rivières ou des pluies torrentielles.
- 20. Tous les conduits pour conducteurs construits dans des rues où il existe des conduites
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- de gaz devront être pourvus de moyens de protection contre l'accumulation du gaz dans les conduits, regards, etc.
- 21. Les regards des rues seront établis de façon à ce qu’ils ne puissent être en communication électrique avec les enveloppes ou gaines de conducteurs, lorsque ceux-ci sont parcourus par des courants de haute tension et placés dans des conduits. Ils ne devront pouvoir s’ouvrir qu’au moyen d’un instrument spécial et être parfaitement à l’abri de l’eau et du gaz.
- 22. Les conducteurs aériens ne seront autorisés qu’exceptionnellement et avec des courants continus de faible tension. Ils devront se trouver au moins à io mètres au-dessus du sol des rues et à une distance d’au moins 0,50 mètre de tout bâtiment ou construction autre que les supports, excepté sur le bâtiment où doit être fourni le courant. Ils devront passer à 2,50 mètres au-dessus de tout toit plat.
- 23. La distance entre deux conducteurs aériens ne sera jamais moindre de 30 centimètres. 11 faut prévoir les contacts qui peuvent résulter de l’action du vent et des effets de dilatation ou de contraction.
- 24. La distance entre deux isolateurs ne doit pas dépasser 100 mètres. Le coefficient de sécurité pour les conducteurs sera au moins 6, en admettant comme maximum de la pression du vent 2 1/2 kilog. par décimètre carré. A la traversée des rues, les portées seront les plus courtes possibles; l’angle du conducteur avec la direction de la rue ne devra pas être moindre de 6o°.
- 25. Aux endroits où un conducteur croise un autre conducteur aérien, des précautions seront prises pour éviter tout contact. Leur éloignement devra être d’au moins 1 mètre à l’endroit de la plus courte distance. De préférence, le fil à lumière passera au-dessus des autres, ceux-ci étant généralement de plus faible diamètre, plus susceptibles de rupture par choc ou corrosion et non soumis à des vérifications. Si le fil à lumière doit passer au-dessous, on placera deux fils de garde parallèles à 0,50 mètre au moins plus haut et à 0,75 mètre à droite et à gauche de ce fil.
- 26. Tout conducteur aérien de haute tension doit être isolé d’une manière continue. Sont réputés de haute tension les conducteurs parcourus par des courants continus de plus de 300 volts ou par des courants alternatifs de plus de 150 volts. La matière employée pour isoler un conducteur
- aérien sera telle qu’elle ne soit pas sujette à des changements nuisibles d’état physique ou de condition par l’excès de la chaleur du soleil, des intempéries ou de l’atmosphère ordinaire des villes ou des districts manufacturiers. La matière isolante, dont l’épaisseur sera au minimum de 2 1/2 millimètres, sera garantie efficacement, à l’extérieur contre la détérioration ou l’usure par frottement.
- 27. 11 est recommandé de suspendre les conducteurs aériens de haute tension, au moyen de liens non métalliques, à des fils de suspension de manière que le conducteur ne soit soumis à aucun effort de traction dans le sens de sa longueur. Cette précaution est surtout nécessaire pour les conducteurs de fort diamètre.
- 28. Les conducteurs aériens isolés de haute tension doivent faire l’objet d’inspections périodiques.
- 29. Tout circuit extérieur devra être pourvu d’un paratonnerre.
- 30. Tout conducteur de haute tension qui pénètre dans l’intérieur d’un bâtiment ne doit être accessible qu’aux ouvriers chargés de son entretien. 11 doit être dans une enveloppe incombustible et imperméable à l’humidité.
- 31. 11 en sera de même pour les transformateurs.
- Installations intérieures.— 32. Pour toute installation, il est nécessaire d'exiger :
- i° Un plan donnant les détails du matériel ;
- 20 Un détail des calculs des sections.
- Le plan renseignera sur les sections des conducteurs, leur mode d’isolation, le mode de supports, les interrupteurs, les coupe-circuits, le nombre et la puissance des lampes et autres récepteurs, les appareils de mesure et de contrôle.
- 33. Les circuits devront toujours être complets; les tuyaux de gaz ou d’eau ne peuvent jamais en faire partie.
- 34. Les circuits à incandescence seront calculés de façon à ce que les lampes puissent recevoir jusqu’à 0,8 ampère.
- Les circuits pour les arcs devront prévoir une consommation minima de 10 ampères.
- Les circuits des moteurs seront calculés pour un courant double du courant normal.
- 35. Les conducteurs doivent avoir une section et une conductibilité telles qu’un courant deux
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- fois plus fort que le courant normal ne puisse élever la température de ces conducteurs au-dessus de 63°.
- En général, la charge normale d’un circuit ne doit pas dépasser, par millimètre carré de section :
- 4 ampères pour des fils de 1 à 5 millim. carrés.
- 3 — — 5 à 15 —
- 2 1/2 — 13 à 100 —
- 2 — — plus de 100 —
- Des fils de moins de 1 1/2 millimètre carré de section ne sont pas admissibles pour des circuits proprement dits.
- Dans les lustres et appareils on peut, pour relier une lampe, prendre jusqu’à des fils de 0,5 millimètre carré de section.
- 36. Les conducteurs, à l’intérieur des bâtiments, doivent être en cuivre étamé et recouverts d’une couche de caoutchouc vulcanisé. La gutta-percha et les isolants similaires doivent être proscrits absolument dans les installations pour lumière, à cause de leur ramollissement trop facile et, en second lieu, de leur combustibilité.
- 37. Les fils sont placés le plus régulièrement possible dans des lattes rainurées en bois, enduites extérieurement de peinture d'asbeste. (Un enduit chimique intérieur, pour rendre le bois incombustible, n’est pas à recommander). Les crochets, clous, etc., seront toujours étamés. Dans les constructions nouvelles, les lattes seront légèrement écartées du mur.
- La distance des rainures sera au minimum de 10 millimètres.
- 38. Si les fils sont posés sur isolateurs, ils seront à un écartement de 50 millimètres les uns des autres et à 10 millimètres au moins du mur. Dans les locaux humides, on préférera la pose sur isolateurs à celle dans rainures.
- Les fils convenablement isolés peuvent aussi être placés dans des tubes métalliques ; la circulation de l’air doit être libre dans ces tuyaux.
- Les conducteurs doubles devront être à haut isolement et employés uniquement dans les lieux secs.
- 39. Ï1 est absolument interdit de placer en paquets non seulement les conducteurs de polarité différente, mais encore les conducteurs de même polarité. Chaque conducteur sera éloigné de son voisin d’au moins 10 millimètres.
- 40. Partout où les câbles ou les appareils pourraient être touchés ou endommagés, soit par hasard, soit à dessein, il est nécessaire de les garantir par une enveloppe supplémentaire. Ces enveloppes doivent permettre le passage de l’air.
- 41. Pour la traversée des murs, il faut faire le trou suffisamment large pour le placement de gaînes en caoutchouc, verre ou porcelaine, dépassant le mur de chaque côté d’au moins dix millimètres. 11 faut veiller à ce que les arêtes des tubes ne puissent blesser l’enveloppe du fil.
- 42. Pour la traversée des planchers, il faut employer des tubes rigides. Ces tubes devront s’élever à 25 centimètres au moins au-dessus du plancher; le joint sera tout autour convenablement mastiqué. On 'garnira intérieurement chaque conducteur d’un tube en caoutchouc.
- 43. Pour le passage des fils de l’intérieur des maisons à l’air libre, on fera usage de gaînes munies à l’extérieur d’entonnoirs recourbés vers le bas.
- 44. Au croisement des fils avec d’autres fils ou avec des pièces métalliques, on interposera des gaînes en porcelaine ou en gutta, fixées de façon à ne pouvoir être déplacées facilement.
- 45. Les conducteurs ne peuvent être réunis que par des soudures ou par des serre-fils à vis. Il faudra proscrire sévèrement les simples ligatures. Pour les soudures, on emploiera de la colophane; l’emploi des acides doit être défendu.
- 46. Dans le montage des lustres, on évitera avec les fils les arêtes aiguës. On fera attention que le lustre ne puisse pas tourner. Le lustre devra être isolé électriquement par l’interposition de rondelles aux boulons de suspension. Les douilles des lampes devront être isolées par du bois.
- 47. Tout appareil de sûreté automatique (coupe-circuits) doit fonctionner dès que le courant passant dans le lil protégé atteint une intensité double de celle prévue.
- 48. Les coupe-circuits doivent être sur socles incombustibles et isolants ; ils doivent être renfermés dans des boîtes incombustibles et de façon à n’être pas facilement accessibles. Ces boîtes doivent empêcher toute projection de métal fondu. L’écartement des bornes d’attache des plombs devra être assez grand pour qu’après la fusion il ne puisse subsister un arc électrique.
- 49. Tout circuit ou toute dérivation de circuit sera muni, à son origine, d’un coupe-circuit. On aura soin que, dans une même installation, les
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- coupe-circuits soient tous sur le même conducteur, soit d’aller, soit de retour. Pour les circuits parcourus par un courant de plus de io ampères, il y aura un coupe-circuit sur chaque pôle.
- Les coupe-circuits doivent porter un numéro permettant de remplacer facilement le plomb par un plomb de calibre égal.
- 50. Les interrupteurs seront sur socles incombustibles et isolants. Ils seront à glissement; l’interruption doit se faire rapidement et être aidée d’un ressort.
- 51. 11 est interdit de placer des interrupteurs, commutateurs ou coupe-circuits dans des locaux où peuvent pénétrer des substances explosives ou des poussières inflammables.
- 52. Les résistances pour lampes à arc doivent être bien isolées, montées sur une substance incombustible et entourées d’une enveloppe également incombustible, permettant le passage très libre de l’air.
- 5 3. Les lampes à arc doivent être pourvues de cendriers pour empêcher la chute de parcelles incandescentes de charbon. Les globes seront munis d’un filet métallique. Si les câbles électriques servent en même temps à suspendre la lampe, il y aura un troisième fil de suspension séparé.
- 54. Avant la mise en service de l’installation, on procédera à des mesures électriques sur les circuits, pour vérifier leur isolement et leur résistance.
- 55. L’isolement de l’ensemble de l’installation ne peut être inférieur à 30,000 ohms. Le tableau suivant indique le minimum de résistance pour différentes longueurs de circuit.
- Longueur Minimum de résistance
- 2000 mètres et plus 30000 ohms
- 2000 à 1500 40000 —
- 11500 fi 1000 60000 —
- 1000 à 750 80000 —
- 740 à 500 120 000 —
- 500 à 250 240000 —
- 250 et au-dessous 400 coo —
- 36. Il est spécialement recommandé de faire usage d’appareils qui permettent de se rendre compte d’une manière périodique, journalière ou continue, de l’état d’isolement des circuits, et de faire rechercher et réparer tout défaut dès qu’il vient à se manifester.
- 57. Dans tous les locaux où les parties métalliques ou les isolants pourraient être attaqués par
- des vapeurs ou des gaz nuisibles, on procédera, à des intervalles de temps déterminés, à une révision des conduites.
- 58. Il est recommandé aux propriétaires d'installations d’éclairage électrique de ne recourir qu’à des spécialistes expérimentés pour effectuer toutes les modifications ou réparations qui pourraient être nécessaires dans les conducteurs et appareils de leur installation.
- 59. Après une installation de lumière électrique, l’abonné ne devra pas négliger de prévenir la Compagnie d’assurances, pour qu’elle vérifie éventuellement si le travail répond aux conditions qu’elle est en droit d’exiger.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les pièces d'épreuve et les plans d’épreuve magnétiques, par M. S. P. Thompson (i).
- La distribution du magnétisme à la surface des aimants a été étudiée de différentes façons par les divers observateurs, mais surtout par l’observation de la force nécessaire pour détacher des tiges, des ellipsoïdes ou des sphères employées comme pièces d’épreuve.
- Dans tous ces cas, il était difficile de voir exactement ce que l’on mesurait, car la présence des pièces d’épreuve modifiait la quantité à évaluer.
- L’action exercée doit dépendre aussi de la perméabilité de la pièce employée aussi bien que de sa forme et de sa disposition relativement au circuit magnétique.
- L’auteur a étudié la question en déterminant les distributions réelles à l’aide d’une bobine d’exploration plate et du galvanomètre balistique opérant avec ou sans pièces d’épreuve de forme et de grandeur variable.
- Les résultats montrent que les perturbations dues aux pièces d’épreuve sont toujours grandes • dans quelques cas, le champ modifié était six fois plus intense que le champ normal. Dans la plupart des cas, toutefois, le rapport des deux-valeurs du champ s’est montré constant tant que le premier ne dépassait pas 6000 unités C. G. S. La
- (4) Phvsical Society, 20 mars 1890.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- grandeur de la perturbation variait avec la saturation de l'aimant et suivant que c’était un aimant permanent ou un électro-aimant.
- La conclusion de l’auteuf'est que dans l’usage des pièces d’épreuve le résultat dépendait beaucoup de la perfection du contact et que dans aucun cas les résultats obtenus ne pouvaient inspirer une très grande confiance.
- La bobine d’exploration plate ou plan d’épreuve magnétiquea toutefois fourni une méthode satisfaisante pour examiner les distributions magnétiques.
- C. R.
- Sur la vitesse de propagation de la décharge lumineuse de l’électricité à, travers un gaz raréfié,
- par U. J.-J. Thomson (* *).
- En 1835, Wheatstone observait la décharge lumineuse à travers un tube de six pieds de long à l’aide d’un miroir tournant; il conclut de ses expériences que le phénomène lumineux avait une vitesse supérieure à 2x1 o7 cm. par seconde. Cette vitesse est loin d'être celle des molécules lumineuses, puisque Jahn a montré (2) que les lignes du spectre du gaz dans le tube à décharge ne se déplacent pas de plus de 1/40 de la distance des raies D quand la ligne de vision est dans la direction du tube, et que, par conséquent, les particules qui émettent la lumière n’ont pas une vitesse supérieure à 1600 mètres par seconde.
- Les expériences de Wheatstone n’indiquent pas que la vitesse delà décharge soit finie; l'auteur s’est proposé de chercher s’il en est [ainsi et en même temps de voir de quelle électrode part la décharge. Les longs tubes employés dans toutes les expériences étaient à peu près remplis par la colonne positive; ainsi dans le tube de cinquante pieds de long, la colonne positive s’étend jusqu’à un pouce ou deux de la cathode.
- Voici la disposition adoptée : ABCDEFG.......L
- (fig. 1) est un tube de verre d’environ quinze mètres de long et cinq millimètres de diamètre, recouvert de noir de fumée, sauf sur deux segments B C et G H ; ce tube est vide, et un courant qui le traverse donne des étincelles de six ou sept pouces dans l’air; la lumière qui provient des parties découvertes tombe sur un miroir tournant M N,
- (*) Royal Society, 1891.
- (*) IVied. Ann., t. VIII, p. 675. 1879.
- placé à six mètres de B C ; la lumière de G H tombe directement sur le miroir tournant; celle de B C y vient après réflexion sur le miroir plan P. Les images des portions brillantes du tube, après réflexion sur le miroir tournant, arrivent dans une lunette, et la disposition des miroirs est telle que, quand le miroir tournant est au repos, les images des portions brillantes du tube apparaissent comme des parties d’une même droite horizontale. Les extrémités du long tube à vide sont formées par deux tubes verticaux A B, K L. On a adopté cette disposition parce qu’en faisant monter de l’acide sulfurique dans ces tubes on pouvait
- BOBINE
- MIROIR
- N
- Fig. 1
- substituer rapidement aux fils de platine pointus des surfaces liquides planes et étudier facilement l’effet d’électrodes très différentes sur la vitesse et la direction de la décharge. Les boules soufflées dans ces parties verticales étaient aussi très utiles pour servir de réservoirs à l’acide sulfurique, qui desséchait le gaz laissé dans le tube.
- Le miroir tournant actionné par une machine Gramme faisait de 400 à 500 tours par seconde. On a essayé un grand nombre de dispositions permettant d’ouvrir le circuit primaire de la bobine au moment où la position du miroir était telle que les images réfléchies fussent renvoyées dans la lunette; mais on lésa toutes abandonnées après avoir perdu beaucoup de temps.
- La raison de l’insuccès est assez claire; la bobine ne peut pas fonctionner avec 500 inter-
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- ruptions du circuit primaire par seconde; il faut donc, si l’interrupteur est relié au miroir, que celui-ci tourne d’un angle considérable entre deux interruptions, et par suite, que l’interrupteur se déplace d'une quantité très faible pour un déplacement angulaire du miroir beaucoup plus considérable qu’il ne faut pour faire sortir l’image du champ. 11 a été impossible, avec la grande rapidité du miroir, de régler le synchronisme des interruptions et on s’est borné à employer un interrupteur indépendant, en attendant patiemment que l’interruption se produisît au moment voulu.
- Quand on opère de cette façon, l’observateur voit dans la lunette, une fois toutes les quatre minutes environ, des images nettes et brillantes des parties BC et GH du tube, qui ne sont pas sensiblement élargies, mais qui ne sont plus tout à fait sur la même droite; le déplacement relatif de ces lignes changeait quand on renversait le sens du courant ou le sens de rotation du miroir. Ces images brillantes ne sont pas les seules qu’on voie dans la lunette; on aperçoit beaucoup plus fréquemment d.es images mal définies et élargies; quelquefois elles étaient assez dilatées pour remplir le champ d'un nuage lumineux; d’autres fois les images apparaissaient comme des bandes larges dont les limites n’étaient pas sur la même droite; ces images correspondent à des décharges dont la durée est beaucoup plus longue que celle qui donne les images nettes et brillantes qui sont l’objet de l’attention de l’observateur. Quand ces images nettes étaient très brillantes, on pouvait voir distinctement qu’elles étaient striées.
- Le déplacement relatif des images est dû à la vitesse finie avec laquelle se propage le phénomène lumineux. Voici comment on l’évaluait: un observateur regardait dans la lunette, sans savoir laquelle des électrodes était positive ou négative; il attendait le temps suffisant pour voir passer trois ou quatre couples d’images brillantes, et remarquait laquelle était la plus élevée; il estimait le déplacement en fonction de la distance apparente des traits d’une échelle verticale divisée en millimètres placée près de GH; on ne voyait pas en même temps l’échelle et l’image du tube, ce qui ne permet pas de faire des déterminations bien précises; toutefois, dans les mêmes conditions, les nombres donnés par différents observateurs s’accordent à moins de 25 0/0 de différence.
- On a fait plusieurs centaines d’observations; dans tous les cas où les images étaient très bril-
- lantes et dans tous les cas, sauf un, où les images étaient assez brillantes, les déplacements (à moins qu’il n’y eût dans le circuit une très longue interruption par l’air) correspondaient à un déplacement du phénomène lumineux de l’électrode positive à l’électrode négative. Quand A B était l’électrode négative, la décharge lumineuse arrivait en GH, à peu près à vingt-cinq pieds de l’électrode positive, avant d’atteindre B C, qui n’est qu’à quelques pouces de la cathode. On arrive donc à cette conclusion que la colonne positive qui dans un long tube comme celui qui sert ici le remplit presque entièrement, puisqu’elle s’étend jusqu’à un pouce ou deux de l’anode, part de l’électrode positive.
- Vitesse de propagation de la décharge. — La distance des images des deux parties lumineuses du tube était égale à celle des images de deux traits distants de 1,5 mm. sur l’échelle verticale. La distance du miroir à la partie lumineuse du tube est six mètres; le miroir fait environ 480 tours par seconde; la distance de B C à G H est de sept mètres; on en déduit que la vitesse de propagation du phénomène lumineux est
- v = i,6 io)0 cm.,
- c’est-à-dire une vitesse environ moitié de celle de la lumière.
- Si l’interruption dans l’air est assez grande pour que la décharge ne puisse traverser le tube qu’avec difficulté, le sens de propagation semble être inverse, mais il ne change pas toujours quand on renverse le courant primaire.
- Considérations théoriques. — Le fait que la partie principale de la décharge lumineuse dans un long tube à vide a son origine à l’électrode positive peut à priori sembler en contradiction avec ce résultat que la décharge a lieu pour une plus faible force électromotrice à l’électrode négative qu’à l’électrode positive. D’autre part, les rayons ultra-violets peûvent faire partir une décharge d’un morceau de métal électrisé négativement, mais non positivement, etc.
- Toutefois ces faits ne semblent pas pouvoir s’appliquer quand la force électromotrice est suffisanté pour faire partir une décharge de l’électrode positive; ce qu’il importe de considérerdans ce cas, c’est le temps relatif que mettent les deux
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- 2^2
- la lumière électrique
- électricités à quitter leurs électrodes respectives.
- Si le temps que met l’électricité positive à quitter l’anode est beaucoup moindre que celui que met l'électricité négative à quitter la cathode, et si dernier temps est beaucoup plus grand que celui que met la décharge lumineuse à traverser une grande longueur du tube, on comprend facilement comment l’éclat de la colonne positive, qui remplit le tube, doit avoir son origine à l’anode,
- Or, MM. Spoltiswoode et Moulton, dans leur remarquable mémoire sur « l’état sensitif de la décharge électrique » (1) ont montré :
- i° Que l’électricité négative met beaucoup plus de temps à quitter la cathode que l’électricité positive n’en met à quitter l’anode et que les deux
- Fig. 2
- durées peuvent être considérées comme des petites quantités d’ordre différent;
- 2° Que le temps mis par l’électricité négative pour quitter la cathode est beaucoup plus long que le temps mis par le phénomène lumineux pour traverser le tube (qui dans leurs expériences n’était pas très long). Le fait que l’électricité positive quitte l’anode plus rapidement que l’électricité négative ne quitte la cathode explique une des circonstances importantes de la décharge électrique : l’accumulation d’électricité positive au voisinage de la cathode.
- L’application de la vitesse considérable de propagation de la colonne positive est de la première importance pour toute théorie du mécanisme de la décharge électrique. La théorie qui semble la plus probable à l’auteur est que le passage de
- (') Phil. Traits. 1879.
- l’électricité est dû à la dissociation des molécules en atomes, en d’autres termes, que « la décomposition chimique ne doit pas être considérée comme une circonstance accidentelle dans la décharge électrique, mais comme un trait essentiel de la décharge, qui ne pourrait avoir lieu sans elle » (*). Mais ici cette décomposition ne peut pas consister en un échange consécutif des atomes entre les diverses molécules, sans quoi on aurait en somme un déplacement des atomes avec la vitesse de la décharge, c’est-à-dire la moitié de la vitesse de la lumière. Sinon, les atomes posséderaient une force vive qu’il est facile de calculer et qui serait 8000 fois supérieure à l’énergie électrostatique. Dans un mémoire analysé ici même (2), l’auteur a montré qu’on pouvait concilier l’hypothèse de la dissociation avec l’existence d’une vitesse considérable et qu’on explique ainsi en particulier les stries de la décharge.
- Pour étudier plus complètement les lois de la décharge on peut la faire passer dans un tube plusieurs fois recourbé, (fig. 2) dans lequel on peut à volonté introduire ou supprimer de petites colonnes de mercure ; la décharge chemine avec la même vitesse, mais elle a plus de difficulté à passer quand on fait monter le mercure ; son éclat diminue.
- De l’action chimique entre le ga% et les électrodes. — C’est à une différence entre cette action à l’anode et à la cathode qu’on est d’abord porté à attribuer la différence d’aspect de la décharge aux deux pôles. L’auteur croit que cette explication n’est pas admissible; toutefois l’existence d’une action chimique des deux électrodes lui semble nécessaire.
- M. Thomson a décrit précédemment (3) l’expérience suivante : quand on plonge deux électrodes froides dans un gaz chauffé à très haute température, le courant ne passe plus; il fallait savoir si cela tient au seul refroidissement du gaz ou à la cessation d’action chimique due à l’abaissement de température; or, on constate qu’en échauffant progressivement les électrodes, le courant passe à une température plus basse quand les électrodes sont en fer que quand elles sont en platine, les gaz étudiés étant 1, H Cl et HL
- (b Phil. Mag., 1883.
- (2) La Lumière Electrique, t. XXXVII. ('’) La Lumière Electrique, t. XXXVI.
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- Pour étudier l’action du chlore sur un métal électrisé positivement et négativement, on se sert de l’appareil représenté figure 3, dans lequel deux fils de cuivre reliés aux pôles d'une bobine d’induction sont électrisés l’un positivement, l’autre négativement; l’acide sulfurique qui occupe la partie inférieure conserve sensiblement le même niveau dans les deux branches du tube en U.
- Fig. 3
- Si la différence d’action chimique produit la diversité de forme de la décharge, on doit s’attendre à voir disparaître cette diversité en employant comme électrodes un liquide dont la vapeur raréfiée conduira le courant; or, en essayant l’eau et le brome à des températures suffisamment basses pour que la tension de leur vapeur fût très faible, on constata les différences habituelles dans la forme de la décharge aux deux électrodes; de même en employant l’arsenic et sa vapeur.
- Décharges sans électrodes. — L’auteur a cherché à obtenir une décharge circulaire due à l’induction dans un tube de verre circulaire fermé sur lui-même, le primaire étant formé par une tige de cuivre en fer à cheval à travers laquelle on déchargeait une bouteille de Leyde. On voyait alors une lueur uniforme dans le tube. Cet effet était dû à l’induction électrostatique, car un écran de mince papier buvard humide, qui n’arrête pas les actions électrodynamiques, suffisait pour annuler l'action.
- La force électromotrice totale maxima le long
- du circuit secondaire est^^, Vêtant la différence
- de potentiel des armatures de la bouteille de Leyde, M le coefficient d’induction mutuelle, Lie coefficient de self-induction du primaire. Cette valeur était beaucoup plus grande que la force électromotrice nécessaire pour produire une décharge entre les électrodes dans un tube de même longueur; toutefois les efforts de l’auteur pour obtenir une décharge restèrent longtemps sans résultat; ce n’est que quelques jours après avoir lu son mémoire à la Société Royale qu’il en obtenait une dans un tube de 45 centimètres de circonférence environ. Cette décharge ne présentait aucune stratification.
- C. R.
- Le développement de la téléphonie en Autriche.
- En Autriche, comme dans presque tous les autres pays d’Europe, on a abandonné à l’entreprise particulière l’installation des premiers téléphones ; on craignait que cette exploitation par l’Etat des téléphones de ville ne fût onéreuse. On ignorait en effet le développement que pouvait prendre cette industrie et l’importance qu’elle devait acquérir. On se borna donc à assurer le monopole de l’Etat en exigeant l’autorisation.
- La première concession d’installation d’un réseau téléphonique en Autriche a été accordée à la date du 3 juin 1881 par le ministre du commerce à la Société particulière des télégraphes de Vienne, pour la ville de Vienne, dans un périmètre de 15 kilomètres à partir de la tour de Saint-Étienne.
- Dès la fin de l’année 1881, cette société avait réuni à la station centrale de Vienne 154 postes; à Vienne et aux environs, elle avait établi 37 com-
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- munications directes, deux par deux, entre maisons de commerce, bureaux, fabriques, etc. appartenant à un seul et même propriétaire. Au commencement de 1883, le réseau de Vienne avait une périphérie de 1 670 kilomètres de conducteurs, avec 450 postes et 76 communications directes. Le premier poste public fut ouvert à la Bourse au mois d’avril 1882 ; dès la fin de 1883, on avait émis 14955 tickets téléphoniques; l’année suivante on en émit 31 076; ces tickets coûtaient 20 kreuzers chacun.
- Au cours de 1883, la Consolidated Construction and Maintenance C\ limited, de Londres, qui devint plus tard la Compagnie des téléphones autrichiens, obtint une concession pour installer des réseaux téléphoniques dans les villes de Prague, Trieste, Lemberg, Graz, Czernowitz, Pilsen, Reichenberg et Bielitz-Biala. En 1884, la société privée des télégraphes de Vienne inaugura à Brünn une installation téléphonique; l’année suivante une société particulière obtint la concession d’un établissement téléphonique à Linz et Urfahr.
- Encouragés par les résultats favorables que l'administration des télégraphes de l’Empire allemand a^ait obtenus dans l’exploitation des établissements téléphoniques officiels de la ville par l’État, le gouvernement Autrichien se décida, en 1886, à installer et à exploiter lui-même des téléphones municipaux. En août 1886 fut inaugurée la première ligne téléphonique officielle entre Vienne et Brünn, et en 1887 on commença à Reichenau l’exploitation d’un réseau téléphonique avec lequel on mit en communication les postes téléphoniques publics de Hirschwang, Kaiserbrunn, Lackerboden, Payerbach, Raxalpe et Schneeberg.
- A ces installations succédèrent au mois de juillet 1888 celles de Baden, de Vœslau, de Wie-ner-Neustadt et de Neunkirchen, qui furent reliées simultanément avec les réseaux de Vienne, de Reichenau et de Brünn. En outre, le gouvernement reiia le réseau téléphonique privé pour Vienne et les environs avec les stations et les abonnés des réseaux ci-dessus nommés sauf celui de Brünn. Dans cette même année, au moyen de la ligne de Vienne à Bade, on relia encore les postes publics de Liesing, de Perchtoldsdorf et de Kaltenleutgeben à la station de communication centrale de Vienne et l’on rattacha des postes téléphoniques aux établissements télégraphiques de Rabenstein, Singerin-Nasswald et Sanct-Pœltern dans la Basse-Autriche, ainsi qu’à ceux
- de Warnsdorf, d’Aussy, de Tœplitz, d’Auscha et de Haindorf en Bohême.
- Pendant le cours de l’année 1889 enfin, on établit des réseaux téléphoniques dans les localités de Dux, Brüx, Nezamislitz, Mœdling, Salz-bourg, Marienbad, Karlsbad, Karbitz, Mariaschein Saaz, Kolin, Eger, Troppau, WelsetMæhr Ostrau. Depuis février 1890, une ligne téléphonique formée de trois conducteurs doubles relie les capitales de la monarchie austro-hongroise, Vienne et Budapesth. Le tableau suivant, correspondant au commencement de 1889, donne l’étendue, la longueur et le résultat financier des téléphones de l’Etat et des téléphones particuliers en Autriche.
- Téléphones
- de l'État particuliers
- Nombre des réseaux urbains 17 11
- Nombre des groupes de réseaux... 20 2
- Longueur des lignes en kilomètres. 797,9 1158,2
- Longueur des conducteurs 2085,6 '4743,3
- Nombre des établissements de com-
- munication 13 I I
- Nombre des postes publics 29 I 2
- Nombre des abonnés 128 4676
- Nombre des appareils téléphoniques .85 4850
- Nombre des communications don-
- nées en 1888 35 959 5 837 024
- Nombre des télégrammes et des
- phonogrammes en 1888 14 563 148 024
- Recettes en 1888 (en florins) 3> 915 386 746
- Frais d’installation en totalité ,en fl.) 63 039 2 982 825
- Frais d’exploitation en 1888 9 597 232 173
- A la fin de 1889, il y avait dans 28 villes des réseaux téléphoniques de l’Etat, avec 62 postes publics et 664 postes d’abonnés.
- Voici le nombre des abonnés des entreprises particulières au commencement de 1889 :
- Habitants Abonnés
- Vienne . . . . I 200 OOO ! 614
- Prague .... 294 000 640
- Trieste .... 133 000 483
- Lemberg .... no 000 330
- Graz .... 100 000 341
- Brünn .... 82 600 374
- Linz-Urfahr .... 50 000 186
- Czernswitz .... 45 000 ! I 1
- Pilsen .... 45 000 134
- Reichenberg .... 35 000 3.8
- Bielitz-Biala .... 30 000 '45
- Au commencement de l’année 1890, la Société
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- des téléphones autrichiens avait dans les 8 villes de Prague, Trieste, Lemberg, Graz, Czernowitz, Pilsen, Reichenberg, et Bielitz-Biala 2841 abonnés.
- Ainsi qu’il résulte des indications qui précédent, les sociétés particulières ont installé leurs réseaux téléphoniques dans les villes les plus peuplées et les plus importantes de l’F.mpire, tandis que le gouvernement a dû se borner à installer les siens dans des petites villes, qu'il a reliées entre elles ainsi qu'avec la capitale et avec Brünn par des conducteurs spéciaux. 11 est donc difficile d’établir une comparaison entre l’exploitation par l'Etat et l’exploitation particulière.
- Toutefois, le nombre des abonnés aux sociétés particulières, qui est faible par rapport au nombre des habitants, permet de conclure que l'exploitation des téléphones par les particuliers en Autriche a donné jusqu'à présent des résultats assez maigres ; mais d’autre part l’état- actuel de développement des téléphones urbains en Autriche montre qu’il eût été préférable pour les finances de l’État et pour l’intérêt des communications que l’État se fût chargé dès le début de l’installation et de l’exploitation des téléphones urbains.
- C. B.
- Dosage électrolytique du rhodium.
- En appliquant la méthode qui lui a déjà permis de doser l’or, le platine et le palladium dans des liqueurs contenant des phosphates alcalins et de l'acide phosphorique, M. Smith (*) a été amené à essayer le dosage du rhodium préalablement amené à l’état de chlorure double de sodium.
- La solution de rhodium doit être diluée de telle sorte que 10 cm3 ne contiennent pas plus de 0,098 gr. de rhodium métallique.
- On ajoute à 10 cm3 de solution rhodique 30 cm3 d’une solution de phosphate de soude de densité 1,035 et de 3 cm3 d’acide phosphorique de densité 1,347. On étend à environ 180 cm3.
- Le courant employé doit donner 1,8 cm. de gaz tonnant à la minute.
- (*) Laboratoire de l’Université de Philadelphie, février 1891, d’après VElectrical Review du 17 avril.
- Le dépôt se tait à la température ordinaire sur des lames de cuivre platiné. Au commencement, le dépôt présente une belle couleur pourpre foncé; au fur et à mesure q.ie le métal se précipite, la liqueur se décolore. On s'assure que la précipitation est terminée en inclinant le vase de façon à mettre le liquide en contact avec l’électrode non encore recouverte ; elle doit rester parfaitement nette.
- On lave à l’eau chaude et on sèche sur une plaque de fer chauffée légèrement.
- MM. A. Joly et E. Leidié, qui ont entrepris de réaliser la séparation des métaux du platine en combinant les méthodes électrolytiques avec les réactions chimiques, viennent de publier un procédé de dosage du rhodium (J) dans une liqueur ne renfermant pas d’autres métaux que des métaux alcalins.
- Le composé du rhodium est amené à l’état de sesquichlorure ou de chlorure double alcalin. La dissolution aqueuse est légèrement acidulée par l’acide chlorhydrique. Pour avoir un dépôt cohérent, la concentration ne doit pas dépasser 4 gr. par litre. Au début de l’électrolyse, le courant doit être de 0,05 ampère et la température de l’électrolyte de 500 à 6o° ; l’opération est terminée à la température ordinaire et l'intensité du courant est portée à 0,1 ampère. Les dosages se font sur 50 à 60 cm3 de liqueur.
- Le rhodium peut aussi s’électrolyser en liqueur sulfurique, et ce fait présente quelque intérêt en raison même du mode de séparation du rhodium des autres métaux et du platine à l’aide du bisulfate de potasse. Le seul inconvénient est qu’il faut opérer en présence d’un excès d’acide, pour assurer la stabilité du sulfate de rhodium. En opérant lentement, le dépôt se fait néanmoins d’une façon convenable ; pour une concentration de 4 gr. de rhodium et de 60 gr. d’acide sulfurique par litre, pour 60 cm3 de liqueur, le dépôt obtenu en 48 heures est très cohérent.
- Lorsque le rhodium se trouve engagé dans une combinaison avec l’acide oxalique, il ne se dépose pas au pôle négatif; la liqueur verdit, et l’on recueille au pôle positif un dépôt vert foncé, qui est du peroxyde de rhodium.
- En somme, c'est dans la solution de chlorure
- (b Comptes rendus de l’Académie des science-, 13 avril 1891.
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- ou de sulfate que le dosage se fait dans les meilleures conditions.
- Le dosage en liqueur chlorhydrique s’applique très bien au platine. Aussi, depuis près d’un an, les auteurs emploient-ils la méthode électrolytique pour leurs dosages de platine et de rhodium au laboratoire de l’École normale.
- MM. A. Joly et Leidié pensent montrer dans un prochain travail comment on peut par l’électro-lyse réaliser la séparation industrielle des métaux du platine.
- A. R.
- L’effet optique utile dans les lampes
- à, incandescence, par M. E. Blattner (>).
- L’énergie totale fournie à une lampe à incandescence et rayonnée par elle dans l’état stationnaire est A0 = i rz. Cette énergie se divise en deux parties, Ai et A2, qui correspondent respectivement au rayonnement de la chaleur et de la lumière. Si 1 est l’équivalent mécanique de la chaleur, W] et W2 les quantités de chaleur correspondantes, Ai = 1 Wj et Ao = 1 W2. L’effet optique utile est
- Aj W,
- A0 W0’
- en posant
- A0 = Ai + As W0 =, Wi + W*.
- L’auteur a déterminé W0 en plaçant la lampe à incandescence dans un mince cylindre de cuivre noirci à l’intérieur, qu’on remplissait d'eau et qui servait de calorimètre, et il mesurait l’élévation de température. Wt était mesuré par un cylindre de verre exactement correspondant.
- Pour mesurer i on employait une forme de boussole spéciale; dans le plan horizontal mené par les deux pôles de l’aimant était placé un rectangle de fil traversé par un courant dont les côtés étaient dirigés du nord au sud et de l’est à l’ouest; les premiers agissaient seuls et dans des sens differents ; en modifiant leur distance mutuelle et leur distance à l’aimant, on put régler la sensibilité.
- Si u est la déviation, a la demi-longueur des côtés du rectangle, dx et^2la distance de l’aimant,
- H la composante horizontale du magnétisme terrestre, l’intensité du courant est
- f = Q lans u>
- C = 2 a* + — 2 a* +
- di (a* -i- d\x) d% ta* + di1)
- La différence de potentiel se mesurait soit à l’aide d’un shunt, soit avec un condensateur, ou on la comparait à 10 daniells. Les intensités lumineuses ont été déterminées en bougies-étalons avec le photomètre de Bunsen. Voici les résultats obtenus :
- A0 As Ao .Éclat K
- 4.895 I08 0.023 2.62
- 1. Lampe Swan.... 6.719 7- 523 IO8 108 0.028 0.036 : 9.24 1.3.24
- 8.560 IO8 0.052 * 30.60
- 5.818 IO8 0.036 4.01
- 3. Lampe Edison.. 7.409 6.259 IO8 IO8 0.042 0.062 8.20 I6.92
- I !.208 IOs 0.065 28.65
- 12,289 IO8 0.042
- 3. Lampe Bernstein 16.863 18.895 IO* IO8 0.065 0.073
- 23.905 IO8 0.099
- Les valeurs déduites des expériences montrent que les lampes à incandescence se comportentde façon différente au point de vue de la conductibilité. Tandis que la lampe Swan, avec un éclat de 20 bougies, donne un effet optique utile de 5 0/0, les lampes Edison et Bernstein donnent pour le même éclat un effet de 7 0/0.
- L’effet optique utile de toutes les lampes augmente avec la température. Pour la température d’incandescence la plus élevée, il peut monter jusqu’à 10 0/0. Pour la température normale, quand l’éclat est de près de 10 bougies, il ne dépasse pas 5 à 6 0/0; c’est-à-dire que de l'énergie électrique totale employée pour mettre en œuvre la lampe à incandescence, 5 ou 6 0/0 seulement sert à l’éclairage. Le reste, sous forme de radiation obscure s’élevant jusqu’à 94-95 0/0, est perdu au point de vue lumineux.
- C. R.
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- FAITS DIVERS
- Le chemin de fer électrique de Florence à Fiescle, qui a été le théâtre d’un terrible accident, vient d’être ouvert de nouveau à la circulation; mais les freins électriques dont il était pourvu ont été modifiés d’une façon nouvelle due à M. Sprague, l’ingénieur américain bien connu.
- Anciennement, ils devaient être actionnés par le courant moteur de la ligne; mais comme celui-ci peut manquer au moment où la voiture descend la rampe avec une certaine vitesse, M. Sprague a imaginé de les mettre en action à l’aide d’un courant local que produisent les roues de la machine. Plus les roues tournent vite, plus le courant est intense et plus le frein agit énergiquement sur les roues.
- Lorsque nous avons annoncé que les ingénieurs américains avaient célébré le centième anniversaire de la promulga tion, par le général Washington, de la loi établissant les patentes en Amérique, nous avons profité de celte occasion pour faire remarquer qu’il était regrettable que l’on eût laissé passer inaperçu en France le centenaire du 7 janvier '791, jour rie la promulgation, par le roi Louis XVI, de la loi établissant en France les brevets d’invention.
- Notre regret a “été entendu: le syndicat des ingénisurs-conseils en matière de propriété industrielle s’est ému. Nous recevons de son président, notre confrère M. Casa-longa, rédacteur en chef de la Chronique industrielle, une note nous apprenant que l’on s’apprête à célébrer avec une grande solennité, à Paris, la date du 25 mai 1791, jour de la promulgation du décret rendu en application des principes votés unanimement, sans opposition, par l’Assemblée nationale constituante, à la fin du mois de décembre.
- U est bon d’ajouter que le rapporteur de la loi du 7 janvier et de la loi du 25 mai 1791, son complément indispensable, a été le chevalier de Boufflers, qui a fait partie de la liste des émigrés et est mort membre de l’Institut.
- C’était un poète fort populaire à la fin du siècle dernier, et qui a laissé les plus aimables souvenirs. Sa carrière au milieu des orages de la Révolution et des derniers jours de la vieille monarchie française a été des plus romanesques. Son souvenir se trouve lié à un des actes législatifs qui ont eu la plus grande influence sur les destinées de l’industrie française et qui ont le plus contribué à lui assurer le rang élevé qu’elle occupe dans le monde moderne.
- Nous nous associons de grand cœur à la commémoration d’un si remarquable anniversaire.
- A propos de la célébration du centenaire de la loi des patentes, on a publié en Amérique la statistique du rapport entre le nombre des patentes et celui des habitants dans cha-
- cun des quarante-huit états composant actuellement la fédération.
- Le Connecticut marche en tête avec une patente par 796 habitants. Il dépasse le district fédéral, quoique Washington soit le siège du célèbre Patent-Office. Le district de Columbia n’arrive que le second avec 980 habitants. Le troisième est le Massachusetts. New-York n’arrive que le sixième, avec 1308 habitants, et l’Illinois le septième, avec 1778. Tout à fait à la fin se trouve la Caroline du Nord, 21864.
- A propos de la célébration du centenaire de la promulgation de la loi du 25 mai 1791, il n’est pas hors de propos de faire remarquer qu’à cette époque les inventions électriques étaient excessivement rares, non seulement en France, mais encore en Angleterre et en Amérique. On se ferait difficilement une idée de la lenteur avec laquelle les physiciens ont compris que l’électricité pouvait servir de base à la constitution d’une véritable propriété industrielle; c’est seulement vers 1809 qu’on a pris un brevet électrique; c’était pour un moyen d’éclairer les boussoles à la mer. Dix ans plus tard un médecin prit un brevet de cinq ans pour l'invention d’une machine électrique qui n’avait pas grande valeur.
- En Angleterre, un brevet a été pris en 1766 par un nommé Knight pour une boussole marine. Il y avait 142 ans que la loi de Jacques 1" avait été publiée ! Peu après quatre autres brevets de boussoles furent pris. En 1782 vint Nairne, qui réclama une patente pour sa machine susceptible de donner les deux électricités. Enfin en 1792 un certain FuIIortorn proposa un séparateur magnétique pour le minerai de fer; comme les aimants artificiels qu’employait cet ingénieux physicien étaient de faible puissance, il réduisait le minerai en poudre.
- En Amérique, ce n’est qu’au commencement du XIX* siècle qu’on vit apparaître les patentes électriques. Les premières étaient relatives aux paratonnerres.
- 11 y a un siècle, l’électricité industrielle n’existait pas, ou était représentée d’une façon tout, à fait rudimentaire, malgré l’étonnement avec lequel on avait assisté aux expériences d’électricité statique et à celles de Volta.
- La fabrication des aimants était en partie tenue secrète et concentrée presque exclusivement en Hollande.
- De l’enquête faite par l’administration des télégraphes et des téléphones, il résulte qu’au 1" janvier 1890 il existait dans l’empire allemand (non compris la Bavière et le Wurtemberg) :
- 2390 installations pour l’éclairage électrique, avec 339000 lampes à incandescence et 2160 lampes à are;
- 9 installations pour industries électrolytiques;
- 16 installations pour transport de force.
- Les courants continus entrent pour 860/0 dans les installations; les courants alternatifs pour 9 0/0 seulement; enfin
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dans 5 o/o de ces installations on emploie les deux sortes de courants à la fois.
- Parmi les curiosités de l’Exposition de Chicago, la Daily Tribune de cette ville nous promet une maison où tout se fera par l’électricité, non-seulement la lumière, le chauffage et la cuisine, mais encore le frottage, le lavage de la vai-selle et la destruction des immondices. On y pratiquera en outre les tours qu’on a joués récemment dans une maison de Rome où les cadenas sont remplacés par des courants électriques lancés dans des électro-aimants qui empêchent d’ouvrir les portes, les fenêtres ou les armoires; des lumières électriques jaillissent à un moment marqué d’avance et produisent des effets aussi curieux qu’inattendus.
- Tous ces prodiges, faciles à réaliser, ne seront qu’une édition revue et considérablement augmentée de ceux que Robert Houdin exécuta il y a cinquante ans dans sa maison de campagne, à une époque où la puissance de l’électricité était encore peu connue et loin d’être universellement appréciée.
- Dans son numéro du 22 avril le Figaro publie, sous le titre de «Chronique documentaire», un article fort intéressant dans lequel M. Gauthier établit que l’électricité fera plus p.our le bien-être des ouvriers que toutes les déclamations des Chevaliers du travail. Toutefois, il est bon d’ajouter que ce sera très probablement malgré les efforts des ouvriers eux-mêmes, ou plutôt des individus qui se sont arrogé le rôle de porter la parole en leur nom.
- En effet, non-seulement ceux-ci paraissent étrangers aux merveilles de l’électricité, mais ils lui paraissent généralement hostiles, comme] l’étaient il y a plus d’un siècle les ouvriers lyonnais à l’introduction des moteurs à la Vaucanson, qu’ils brisaient sous le règne de Louis XV. Il y a en effet des conservateurs bornés autre part que dans le sein des classes dirigeantes et favorisées par la fortune. L’opposition au progrès est produite par les mêmes motifs, qu’elle se manifeste soit en haut, soit en bas de l’échelle sociale : l’ignorance et l’étroitesse d’esprit.
- Une exposition tout à fait spéciale, éminemment utile est organisée en ce moment à Londres à l’occasion de la fédération annuelle des ingénieurs des mines. Elle se composera exclusivement de lampes électriques destinées à l’usage du travail souterrain. Cette circonstance indique quelles sont actuellement les préoccupations dans le pays où cette branche de la production industrielle sert de modèle au monde entier.
- Nous apprenons de plus que, sans doute dans le but de se préparer à tirer parti de cette exposition, une centaine de directeurs de charbonnages ont visité les mines de Great Wyrley, dans le Staffordshire. M. R. Brown, représentant
- d’une compagnie s’occupant de l’éclairage et du travail souterrain par l’électricité, a fait une conférence suivie d’expériences dans les galeries mêmes où l’électricité est employée.
- Le journal Tunis demande dans son numéro du 20 avril que l’on étende à la Régence l’heure nationale française. Le nombre des télégrammes échangés entre Marseille et les diverses villes de la Régence allant en augmentant rapidement, cette réforme paraît d’une certaine urgence. La différence du temps est de31 minutes 17 secondes seulement entre Tunis et Paris, et par conséquent l’unification ne créerait aucun changement notable dans les habitudes du public européen.
- Il suffirait d’un décret pour la rendre obligatoire, et d’un télégramme expédié chaque matin à toutes les stations pour le règlement quotidien des montres. Quant à la vie religieuse des Arabes, elle continuerait comme par le passé à être réglée par le lever et le coucher du soleil pour la prière quotidienne.
- Le calendiier musulman est en train de devenir purement religieux comme celui des israélites. En effet, le bey a décrété que l’année financière serait désormais réglée sur l’ère grégorienne.
- On nous communique de curieux détails sur les procédés employés par le docteur Stein pour guérir des maux de tête, etc., etc. par un coup de soleil électrique. La lampe est placée au sommet d’un cône en métal poli et le patient à la base, où il séjourne pendant un temps variable, suivant la nature de l’affection qu’il s'agit de combattre; 10 à 15 secondes seulement pour, un simple mal de tête; 5 minutes pour un lumbago; deux applications de 5 minutes pour une attaque de goutte.
- Il y a un demi-siècle, on avait préconisé dans un but analogue les bains de soleil, qui, après une courte vogue, ont cessé d’être employés.
- L’Exposition électrique de Francfort a un journal officiel dont la publication a commencé le 15 avril, et qui doit se composer de trente numéros hebdomadaires contenant des rapports, des articles originaux et une histoire complète de l’Exposition.
- Ce n’est pas seulement dans les régions sauvages que les poteaux télégraphiques sont exposés à des déprédations systématiques. Deux gamins viennent d’être condamnés à 20 francs d’amende par les assises de Warrington pour avoir détruit volontairement des isolateurs télégraphiques.
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- Éclairage Électrique
- Nous trouvons dans'l’Electrical Engincer des détails sur la station centrale d’électricité que le maire de Londres vient d’inaugurer. La chambrejdes machines a été disposée pour recevoir sept dynamos, dont chacune peut alimenter 1500 incandescences de 16 bougies. Trois sont déjà en action. Chaque dynamo est mue par une machine William faisant 120 révolutions avec 60 kilos de vapeur. Le courant est produit avec une tension de 100 volts.
- La municipalité est le premier client de la compagnie, qui a déjà des ordres pour 2400 lampes, et qui, comme on le voit ci-dessus, pourra en allumer 10000 lorsque toutes les machines seront installées.
- Une modification dont nous avons déjà parlé comme imminente est actuellement un fait accompli. La Nouvelle Presse libre de Vienne, qui a été un des pionniers de l’éclairage électrique dans l’empire d’Autriche, n’a plus ses machines et ses dynamos. Ce grand organe de publicité européenne est devenu un des clients de la Compagnie électrique internationale. L’éclairage de ce journal n'est point une mince affaire; en effet, il se compose de 150 incandescences de 16 bougies.
- Un document fort intéressant est le dernier compte rendu des opérations de la Compagnie universelle de Suez. L’accroissement du nombre des navires qui emploient la lumière électrique est des plus frappants. Lorsqu’on vit en 1889 qu’il s’élevait à 71 0/0 du chiffre total, on crut qu’il allait s’arrêter, mais il n’en est rien. Pour 1890, il a été de 2836 sur 3389 navires, c’est-à-dire qu’il s’est élevé jusqu’à 83 1/2 0/0. 11 est difficile de citer un progrès plus rapide.
- En 1887, sur 3137 navires, la lumière électrique n’avait été employée que par 317, c’est-à-dire pas tout à fait 13 0/0.
- Le succès de la lumière électrique dans le canal de Suez est peut-être dû en partie à ce qu’il s’est établi des électriciens qui louent les appareils nécessaires à l’éclairage pour la somme modique de 250 francs.
- La compagnie autrichienne d’électricité vient d’obtenir un nouveau succès à Vienne. L’archiduc Guillaume, l'un des cousins de l’empereur, a fait éclairer son palais par l’usine centrale de cette société. Il s’agit d’un emploi de plusieurs centaines de lampes.
- On apprendra avec plaisir que la lumière électrique continue à se développer dans la patrie de Périclès. Le temple
- ruiné de Minerve recevra les rayons de lampes que les anciens lui auraient certainement consacrées si elles eussent été connue? du temps de Phidias. Certainement ce grand artiste n’en aurait jamais voulu d’autres.
- La station d’électricité possède six machines de 60 kilowatts, et quatre de 30. Sa production peut donc s’élever à 480 kilowatts.
- La Compagnie parisienne du gaz a publié dans les journaux politiques le compte rendu détaillé de son assemblée générale du 26 mars 1891. Il résulte du rapport du Conseil d’administration que la consommation du gaz a été pendant le cours de l’année 1890 de 307000000 de mètres cubes. Elle est de 4 400 000 mètres cubes inférieure au chiffre atteint dans l’année 1889.
- Le rapport explique cette circonstance par l’activité exceptionnelle de la consommation pendant l’année de l’Exposition universelle. Les résultats de l’exploitation pendant l’année 1891 montreront l’an prochain si cette assertion est justifiée. II est .bon d’ajouter que la consommation du gaz employé au chauffage croît dans des proportions considérables; elle s’élève actuellement à 26 0/0 de la consommation totale, après être restée longtemps au-dessous de 15 0/0. C’est ainsi que la Compagnie parisienne du gaz arrive à atténuer le résultat des extinctions produites par les développements que prend l’électricité.
- La Compagnie fait les plus grands efforts pour multiplier les colonnes montantes, dont le nombre dépassait 30006 au 31 décembre 1890. Sur ce nombre, réparti dans 23000 maisons, 2000 avaient été installées dans le courant de l’année précédente.
- Les bénéfices à répartir ont dépassé 36 millions, dont un tiers environ a été prélevé par la Ville, laquelle avait déjà touché 6600000 francs à titre de charges municipales.
- Les produits ont dépassé 100 millions, dont un peu moins de 80 provenaient de la vente du gaz. Sur ces 80 millions, Paris en dépense environ 60 pour son éclairage. On voit que l’électricité a encore une marge immense pour ses conquêtes de l’avenir.
- Télégraphie et Téléphonie
- Dans son numéro du 22 avril, le Times déclare que des communications téléphoniques venant de Bruxelles et de Marseille ont été très distinctement entendues de Londres. Ces constatations venant de la tête de ligne et confirmant celles qui ont été faites à Paris, aucun doute ne peut raisonnablement subsister sur l’issue de ces grandes expériences.
- Les forts de Spitehad vont être mis en communication téléphonique avec la direction de l’Amirauté, à Porstmouth. A ce propos, nous dirons qu’on s’occupe d’une manière gé-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- nérale de relier téléphoniquement ou au moins télégraphiquement toutes les stations maritimes des côtes d’Angleterre, afin d’universaliser la surveillance non-seulement en temps de guerre, mais même en temps de paix, pour prévenir des sinistres et accélérer la direction des secours.
- En effet, d’après les plans mis en avant, il ne s’agit pas seulement du rattachement des stations de garde-côtes et de phares, mais même celles de bateaux de sauvetage seront comprises dans les mesures projetées.
- D’après VEIectrwal Engineer de Londres, le nombre de communications téléphoniques demandées de l’autre côté du détroit pour la ligne de Paris s’élève quotidiennement à cinquante. C’est juste le même que celui des demandes adressées à Paris. Il en résulte que la moyenne quotidienne esi de cent conversations, représentant un minimum de perception de 1000 francs, et une durée effective d’au moins cinq heures. .
- Au mois de novembre dernier, l’administration des postes et télégraphes a ouvert, à titre d’essai, un nouveau service dit de « messages téléphonés ». Cette nouvelle application du téléphone permettait au public de « téléphoner un télégramme » de n’importe quel bureau télégraphique pourvu d’une cabine, à la condition que la personne à laquelle le télégramme était adressé et immédiatement porté après transcription demeurât dans le périmètre desservi par un des dix bureaux télégraphiques situés entre la place de la Concorde, la Seine, la ligne des grands boulevards et le boulevard Henri IV. Les excellents résultats produits par ce service ont amené la direction générale des postes et télégraphes à proposer au ministre du commerce de rendre ce service définitif et de faire désormais bénéficier de ses avantages non seulement tout Paris, mais encore toutes les communes de la banlieue où se trouvent installées des cabines téléphoniques publiques.
- Pour cette nouvelle organisation, l’administration étendrait les limites de la banlieue aux départements de la Seine, de Seine-et-Oise et de Seine-et-Marne. De plus, aux termes de ce projet, soumis actuellement à l'approbation du ministre du commerce, les abonnés seraient admis à téléphoner leurs messages à partir de leur domicile. La taxe proposée, si elle est acceptée par le ministère des finances, sera de 50 centimes par cinq minutes de conversation.
- Cette innovation est faite surtout dans le but d’alléger le service des transmissions télégraphiques par les tubes, où quotidiennement, de Paris pour Paris seulement, circulent, d’après les dernières statistiques de l’administration, 10000 télégrammes, soit un total, pour l’année, de 3650000 dépêches.
- Ce mode de communication présentera en outre cet
- avantage de permettre une transmission rapide des télégrammes urgents, qui subissent souvent des retards préjudiciables provenant de l’encombrement des tubes pneumatiques et des guichets télégraphiques.
- La Galette de Pékin du 10 novembre 1890 contient l’intéressante communication suivante sur l’établissement d’une ligne télégraphique qui relie la frontière sud-ouest de la Chine avec le réseau déjà existant, c’est-à-dire le Momein et le Yunnan. Cette ligne a été posée du 23 février r889 au 17 juin 1890. Elle suit la route postale ; sa longueur est de 1600 li, ou 1257 kilomètres ; elle passe par dessus des chaînes de montagnes très hautes et très escarpées et des forêts touffues ; plusieurs fois elle traverse une étendue d’une centaine de li sans toucher des habitations humaines.
- Les difficultés du travail ont encore été augmentées par la grande chaleur qui régnait pendant la journée et causait une soif insupportable, et par l’humidité des nuits, qu’il fallait passer dans des cabanes de paillassons, en ayant à redouter constamment la visite des loups et des tigres.
- Ce qui a coûté le plus d’efforts a été le passage des vallées du Lan-Tsang-Chian, du Lu-Chiang et du Lung-Chiang (affluent de l’Irawaddy), car ces trois vallées répandent des émanations qui produisent des épidémies.
- La pose du câble par dessus le Lu-Chiang, excessivement impétueux, a exigé les plus grands efforts. 11 a fallu construire au moyen de fils d’acier un radeau à l’aide duquel on est parvenu, au bout de trois jours, à l’autre rive ; plus de 10 personnes perdirent la vie dans cette tentative.
- L’E/etiricita raconte à propos du téléphone de Paris à
- Londres une histoire assez singulière, peut-être inventée à
- plaisir, mais qui n’en mérite pas moins d’être citée comme
- exemple des méprises auxquelles la téléphonie appliquée à
- la transmission des nouvelles peut donner lieu de la part
- . *
- des journalistes, surtout lorsqu’ils n’ont point la même langue maternelle.
- Un de nos confrères téléphonait à Paris les mots « Enfant prodigue, grand succès. Princeof wales». Son correspondant entendit et écrivit : « Hong-Kong, strong gale », grande tempête à Hong-Kong.
- Tout le monde n’est point apte à parler au téléphone ni surtout à entendre d’une façon sûre et irréprochable, surtout lorsqu’il s’agit de recueillir des nouvelles n’ayant souvent aucun rapport les unes avec les autres.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. •— Paris 31, boulevard des Italiens, 31.
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- La Lumière Électrique
- Journal universel dy Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME XL)
- SOMMAIRE.—Aimantations superposées; C. Decharme.— Etude sur les courants alternatifs et leur application au transport de la force; Maurice Hutin et Maurice Leblanc. — Sur le courant rotatoire et sa mesure; H. Gœrges. — Nouveau procédé de réparation des lampes à incandescence brûlées; A. Hess. — Le coût de l’aluminium fourni par la métallurgie électrique; H. Ponthière. — Chronique et revue de la presse industrielle : Les tramways électriques de Budapest, par M. F. Uppenborn. — L’utilisation électrique de la force motrice hydraulique, par M. Maa'ison Buell. — Etat de la télégraphie en Allemagne. — Raccordement des conduites de gaz et d’eau aux paratonnerres. — Emploi des accumulateurs de la Société suisse de Marly pour l’éclairage des trains du Jura-Simplon.—Revue des travaux récents en électricité : Sur un moteur à courants alternatifs, par MM. Maurice Hutin et Maurice Leblanc. — Constante diélectrique du mica, par M. E. Bouty. — Sur la mesure de l’énergie d’un courant électrique, par MM. Ayrton etSumpner. — Electrolyse des acides bibasiques, par MM. Crum Brown et James Walker.—Machine électrique alternative de Wjmshurst.— Séparation du fer d’avec le cobalt et le nickel par voie électrolytique, par M. G.-A. Le Roy. — Variétés : L’application de l’électricité aux orgues ; C. Carré. — Faits divers.
- AIMANTATIONS SUPERPOSÉES
- On sait que l’aimantation ordinaire (longitudinale) ne pénètre généralement qu’à une très faible profondeur dans les aciers habituellement employés à la confection des aimants, et qu’elle reste confinée, presque en totalité, sous une épaisseur d’un millimètre et même d’une petite fraction de millimètre, d’après les expériences de M. Jamin (*), ce qui explique l’emploi des lames minces de préférence aux barreaux pleins pour la production des aimants énergiques.
- Cette profondeur à laquelle la force aimantante peut étefldre son action dépend de la nature de l’acier, de sa teneur en carbone, de sa trempe et même des dimensions de la pièce en expérience; mais elle tient surtout à sa perméabilité magnétique.
- Relativement à cette dernière propriété, il ne faut pas oublier que si le magnétisme se propage facilement à travers tous les corps non magnétiques, il est arrêté plus ou moins complètement par les substances magnétiques, par les couches magnétiques successives que produit l’aimantation
- (*) Comptes rendus, t. LXXX, p. 417. — Journal de physique, t. V, p. 82 (1876).
- elle-même, qui, pour cette raison, est d’autant plus superficielle que l’acier est moins perméable au magnétisme, c’est-à-dire moins apte à se laisser traverser par lui.
- C’est aussi pour la même raison que les couches aimantées se superposent et deviennent d’autant plus serrées vers la surface que l’action aimantante est plus énergique et qu’on est plus près de la saturation (1).
- Voici comment M. Jamin a résumé ses expériences au sujet des propriétés.des aciers relativement au magnétisme.
- « On trouve aux deux extrémités de l’échelle :
- « i° Des aciers trempés, très carburés, peu conducteurs, très perméables à l’aimantation, s’aimantant très peu, mais à toute profondeur;
- « 20 Des aciers recuits, peu carburés, très conducteurs, très peu perméables à l’aimantation, s’ai-
- C1) Il nous semble qu’au sujet de la superposition des couches d’aimantation successives, on pourrait faire un rapprochement avec les couches d’électricité. En effet, de même qu’une bouteille de Leyde est un condensateur d’électricité statique à la surface duquel les couches d’électricité se pressent de plus en plus à mesure que la charge approche de son maximum de tension, dé même un aimant est un condensateur de magnétisme où les couches deviennent de plus en plus denses vers la surface à mesure qu’on approche de la saturation.
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- mantant beaucoup à la surface, mais peu à leur intérieur f1). »
- Entre ces deux extrêmes, on rencontre des aciers qui participent des propriétés de ces deux sortes d’aciers.
- En présence de cette résistance à la propagation du magnétisme, on se demande comment expliquer qu'un barreau prismatique de dix millimètres d’épaisseur, sur l’une des faces duquel on a pratiqué l’aimantation par frictions, soit aimanté presque avec la même intensité sur la face opposée qui n’a reçu aucune passe magnétique.
- C’est là un phénomène d’induction qui n’a pas reçu encore, que nous sachions, d’explication à l’abri de toute objection; car une lame d’acier large et épaisse frottée en son milieu par un aimant ne présente plus trace d’aimantation dans le voisinage de la partie touchée, au delà d’une ' certaine limite, tandis qu’elle est aimantée sur la face opposée presque aussi fortement que sur la face directement soumise aux frictions magnétisantes.
- AIMANTATIONS SUPERPOSÉES.
- Non seulement les couches d’une même aimantation se superposent, mais les aimantations de polarité inverse ou de différentes sortes peuvent coexister, se superposer dans une même pièce d’acier, sur une même face, effet qui tient encore à sa perméabilité.
- Nous distinguerons ici :
- i° La superposition des aimantations longitudinales directes et inverses;
- 2° La superposition des aimantations transversales directes et inverses;
- 3° La superposition des aimantations longitudinales et transversales ;
- 4° La superposition des aimantations longitudinales, transversales, circulaires et hélicoïdales, combinées 2 à 2, 3 à 3, etc.
- Aimantations longitudinales directes et inverses superposées. — Avant de passer à nos propres expériences, il est nécessaire de rappeler sommairement celles que M. Jamin a faites sur les aimantations longitudinales directes et inverses superposées; phénomène curieux et jusqu’alors obscur qu’il a su expliquer.
- M. Jamin a constaté qu’après avoir aimanté à
- (i) Journal de physique, t. V, p. 86.
- saturation, par une double bobine, avec dix éléments, une grande lame d’acier en fer à cheval, dans un sens qu’il nomme' direct, et après avoir fait passer dans la même bobine un courant inverse de cinq éléments, toute polarité avait disparu. Mais si la lame est ramenée à l’état neutre, elle n’est cependant pas désaimantée. Car si l’on fait dissoudre dans un acide la partie superficielle de la lame qui a reçu la dernière aimantation, on met en évidence l’aimantation directe plus profonde, etc.
- Ainsi les aimantations inverses successives (longitudinales) se superposent, se neutralisent, mais ne se détruisent pas l’une l’autre.
- Le magnétisme une fois produit dans une lame d’acier y reste ineffaçable. Il faudrait pour l’anéan-
- Fig. i. — Fantôme d'aimantation longitudinale sur une lame.
- tir porter la pièce à une température de plus de 500 degrés.
- Aimantations transversales directes et inverses superposées. —11 y avait tout lieu de croire, d’après les propriétés générales du magnétisme et les expériences précédentes que les mêmes effets de superposition d’aimantations directes et inverses devaient se produire dans l’aimantation transversale.
- Les diverses expériences que nous avons faites à ce sujet, les unes analogues à celles de M. Jamin, les autres par la production de spectres magnétiques, ou à l’aide de l’aiguille d’épreuve, sont venues confirmer l’exactitude de cette supposition, très rationnelle d’ailleurs.
- Nous avions démontré précédemment f1) que les spectres magnétiques d’une lame aimantée transversalement par les courants ou par les ai-
- (i) La Lumière Electrique, 25 octobre et 1" novembre 1890, {>. 151 et 215.
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- mants sont les mêmes et que l’aiguille aimantée dônné des indications pareilles dans les deux cas ; les effets sont donc identiques; il n’y a pas de distinction à faire sous ce rapport.
- Si l'inversion se produit facilement dans l’aimantation transversale, il n’en est pas de même de la Neutralisation apparente par des aimantations successivement directes et inverses, en employant des aimants (méthode de la touche séparée ou de la double touche). 11 nous a fallu bien des tâtonnements pour obtenir ce résultat d’une manière certaine; car, à mesure qu’on approche de cette neutralisation, le système des deux aimantations
- superposées devient] tellement instable que la moindre passe dans un sens ou darts l'autre fait apparaître le spectre dominant de l'aimantation correspondante, éclipsant l’autre plus ou moins complètement.
- Aimantations longitudinales et transversales superposées. — Si l’on conçoit que deux aimantations longitudinales de polarité différentes se superposent sans se détruire mutuellement, se neutralisent, du moins en apparence, et qu’il en soit de même de deux aimantations transversales inverses l’une de l’autre, on peut toutefois se demander ce qui doit se passer lorsqu’on fait succéder une ai-
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- Fig. 2. — Fantôme d’aimantation transversale sur une lame.
- mantation transversale à une aimantation longitudinale, ou vice versa, sur la même face d’une lame d’acier,
- Iei> la neutralisation proprement dite ne peut avoir lieu, puisque les forces qui produisent ces aimantations ne sont plus, comme dans les cas précédents, directement opposées l’une à l’autre, mais sont perpendiculaires entre elles. Quelle forme affectera donc le spectre résultant des deux aimantations successives qui ne sont pas de même sorte?
- Les courants particulaires, obéissant aux actions de deux forces angulaires, prendront-ils une orientation intermédiaire, analogue à la diagonale du parallélogramme des forces?
- , C’est pour répondre à ces questions que nous avons fait les expériences suivantes.
- Remarquons d’abord que les aimantations sont ici successives et non simultanées et que, par
- suite, les courants particulaires ne sont sollicités que successivement par les deux forces perpendiculaires, et ne cèdent qu’à là force qui les sollicité à un moment donné.
- Nous verrons plus loin comment on peut produire les aimantations simultanées longitudinale et transversale et quels sont les effets résultants.
- Une lame d’acier ayant les dimensions suivantes, ioo x 28 X 3 millimètres, a été aimantée sur l’une de ses faces, d’abord longitudinalement (à peu près à saturation); on en a relevé le spectre, déformés bien connues (fig. 1); puis cette lame a été soumise à l’aimantation transversale. 11 peut arriver alors que le spectre de cette double opération ;
- i° Ne présente que l’effet dû à l’aimantation transversale (fig..2), sans traces d’aimantation longitudinale ; c’est le cas ordinaire, si l’aimantation première n’a pas été poussée jusqu’à satüratiofî;
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- , -2° Ou qu’il montre à la fois la forme particulière à chaque aimantation, avec prédominance marquée de l’une des deux;
- , 3° Ou enfin que les formes caractéristiques de chaque aimantation soient également développées. Mais ce dernier cas est extrêmement rare.
- , On parvient néanmoins, après quelques tâton-
- Fig. 3. — Aimantations longitudinale et transversale superposées sur une lame.
- nements, quelques passes de l’une et de l’autre aimantations à réaliser l’égalité d’apparence des spectres des deux aimantations dans un spectre mixte (fig. 3 et 3 bis). Il y a ici encore, comme pourra neutralisation des aimantations inverses,
- Fig. y bis. — Aimantations longitudinale et transversaIe superposées sur un demi-cylindre.
- soit longitudinales, soit transversales, une sorte d’équilibre instable des deux aimantations, lorsqu’elles approchent de la limite commune désirée; c’est, si l’on veut, un point critique, en deçà et au delà duquel toute aimantation additionnelle dèTune ou de l’autre sorte entraîne la prépondérance du spectre correspondant.
- Nous avons remarqué que, dans cette opération délicate, à mesure qu’on approche de ce point critique, la résistance au glissement de l’aimant
- devient de plus en plus faible; ce qui résulte de la tendance à la neutralisation des forces en présence.
- Nous réalisons les deux aimantations, longitudinale et transversale successives d’une manière très simple avec le même aimant Jamin à 16 lames, dont la force portante — 5 kilogrammes. En faisant glisser les surfaces polaires (fig. 4) (additionnées au besoin de semelles de fer doux, quand ja lame à aimanter a une certaine largeur), tout le
- Fig. 4. — Dimensions et positions relatives des faces polaires d’un aimant Jamin pour servir aux aimantations longitudinale et transversale.
- long de la pièce, ces faces marchant à la suite l’une de l’autre, aller et retour, on obtient, par ce procédé de double touche, une aimantation longitudinale assez régulière (fig. 5).
- Il est à remarquer que, dans ce procédé, c’est le contact final de chaque face polaire qui détermine la polarité.
- Fig. 5 et ç bis. — Modes de réalisation des aimantations longitudinale et transversale avec le même aimant Jamin.
- Pour obtenir l’aimantation transversale, on fait glisser les faces polaires parallèlement entre elles dans toute la longueur de la pièce en expérience (fig. 5 bis).
- Aimantations longitudinale et transversale juxtaposées. — On peut fixer sur la même face d’une lame d’acier les deux aimantations longitudinale et transversale, non superposées, mais juxtaposées, en aimantant l’une des moitiés longitudinalement et l’autre transversalement, par les procé-
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- dés précédemment décrits. On obtient ainsi la juxtaposition des deux speetres correspondants (fig. 6).
- Nos expériences sur les aimants à trois pôles (* *) présentent de nombreux exemples d’aimantations longitudinales inverses juxtaposées.
- Aimantations longitudinale et transversale simultanées. — Au lieu de produire les aimantations longitudinale et transversale successivement sur la; même pièce d’acier, une lame par exemple, on peut les engendrer simultanément, au moyen de, deux aimants, en pratiquant, en même temps,
- Fig. 6. — Aimantations longitudinale et transversal s juxtaposées sur les deux moitiésjd’une lame.
- sur l'une des faces de cette lame l’aimantation longitudinale et sur l’autre l’aimantation transver* sale, par les procèdes indiqués précédemment.
- Nous pouvons encore, dans ces superpositions, faire intervenir d’autres modes d’aimantation, par exemple celui que nôüs avons indiqué sous le
- tâtions 2 à 2 et même 3 à 3, avec inversion d’ordre < .des opérations, sont analogues aux précédents, faciles à prévoir et à se figurer, notre objectif prin-
- Fig. 7. — Aimantations longitudinale et transversale superposées sur un cylindre et sur une lame.
- Fig. 7 bis. — Aimantations longitudinale et transversale superposées sur un cylindre et sur une lame.
- nom d’aimantation circulaire (2), ou celui qu’on peut appeler aimantation hélicoïdale.
- Nous n’en dirons que peu de mots, car les résultats que donnent la superposition de cesaiman-
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 507 (14 juin 1890).
- (*) La Lumière Electrique, 1" novembre 1890, t. XXXVIII, p. 217.
- cipal étant de mettre en évidence la superposition, la coexistence des aimantations longitudinale et : transversale, ou leur effacement réciproque.
- Remarquons d’abord que l'aimantation circulaire présente deux dispositions distinctes lors- , qu’on opère sur un cylindre de dimensions ap- , propriées à la forme de l’aimant :
- ' i” On peut faire tourner le cylindre entre les
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- faces polaires de l’aimant. Jamin; on produit alors une aimantation analogue à celle qu’on réalise parle procédé de la double touche; on pourrait la nommer longitudinale ;
- 2° On peut faire tourner le cylindre sur les faces polaires de l'aimant, perpendiculairement à leur longueur. On a alors une aimantation circulaire
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- Fig. 8, 8 bis et 8 ter. — Aimantations sur la jante d’une roue.
- qui est transversale dans la zone interpolaire (fig-7)-
- Pour une lame, il n’y a que cette seconde méthode qui puisse convenir (fig. 7 bis).
- L’aimantation circulaire pratiquée sur la jante d’une'roue, de manière qüe les faces polaires de l’aimant (Jamin) glissent parallèlement entre elles sur tout le pourtour de la jante, donne d’un côté une %one positive, et de l’autre une %one négative (fig. 8). Un tel système pourrait trouver des applications dans la mécanique électro-magfiétique.
- Si l’on fait glisser les faces polaires de l’aimant à la suite l’une de l’autre, on aura un système dif-férent (fig. 8 bis). On pourra, par ce procédé, aimanter positivement l'une des moitiés de la jante
- Fig. 9 et 9 bis. — Aimantation longitudinale Ou transver-
- sale et circulaire sur un cylindre et sur une lamé.
- et négativement l’autre moitié, système propre à être utilisé pour des mouvements alternatifs (fig. 8 ter).
- La figure 9 montre la superposition des aimantations longitudinale et circulaire sur un cylindre.
- La figure 9 bis, la superposition des aimantations transversale et circulaire sur une lamé.
- Superposition des aimantations longitudinale, transversale et circulaire. — Nous avons montré combien est instable l’équilibre de la coexistence apparente de deutf aimantations longitudinale et
- transversale sur la même pièce d’acier; il en est de même des aimantations longitudinale et circulaire ou transversale et circulaire, en faisant varier leur ordre.
- Mais la difficulté devient plus grande encore quand il s’agit de mettre en égale évidence, simultanément sur la même lame, les trois aimantations précitées, difficulté qui varie encore suivant l’ordre des trois aimantations.
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- Cependant, avec quelques soins on y parvient. La figure io en est un exemple.
- Aimantation hélicoïdale. — En frottant un cylindre d’acier sur les faces polaires de l’aimant Jamin, de manière à suivre une ligne en hélice tracée d’avance sur le cylindre, on produira une aimantation qu'on peut nommer hélicoïdale..
- Ce mode opératoire pourra donner lieu, comme les précédents, à des aimantations directe et inverse ainsi qu’à des combinaisons avec les autres modes d’aimantation précédemment décrits.
- Une modification de l’aimantation hélicoïdale est l'aimantation en zig-zag, sur une lame sulfi-ramment largé.
- On voit que les combinaisons des différentes sortes d’aimantations prises 2 à 2, 3 à 3,4 à 4 sont nombreuses. Si l’on tient compte de l’ordre de ces operations, on en comptera plus de 50. Nous ne voulons pas pousser plus loin ces détails.
- A ces résultats d’aimantations superposées, successivement ou simultanément, par le moyen des aimants, il reste à ajouter les effets correspondants produits à l’aide de courants électriques, expériences que nous décrirons prochainement.
- C. Decharme.
- ETUDE SUR LES COURANTS ALTERNATIFS
- ET LEUR APPLICATION
- AU TRANSPORT DE LA FORCE («)
- Chapitre III i-
- Propriétés des condensateurs.
- i° Phénomènes de transmission. — Un condensateur intercalé dans un circuit soumis à Faction
- ^..^ = Eo Un 2
- Circuit Condensateur
- Fig. 3
- d’une force électromotrice sinusoïdale permet de donner à son coefficient apparent de self-induction une valeur quelconque positive ou négative. (a) Si la valeur de la capacité totale du circuit
- devient c = —ô-t . l'intensité du courant alter-4ir L
- natif est simplement déterminée par la loi de Ohm, comme dans le cas des courants continus.
- (b) On peut décomposer, grâce à l’emploi de condensateurs, un courant alternatif en deux ou plusieurs courants de phases différentes.
- Nous pouvons en particulier résoudre le problème suivant, qui, comme nous le verrons plus loin, a la plus grande importance :
- On a deux circuits identiques de résistance effective R et de coefficient de self-induction L.
- On se propose de faire circuler un courant t
- d’intensite 1 = A sin 2 7c ~ dans le premier cir-( *
- cuit et un courant d’intensité I = A cos 2 it ^ dans
- P’
- Fig, 3
- le second, bien que l’on ne puisse disposer que d’une seule source de force électromotrice extérieure E = E0sin2 it ^
- Première disposition. — Les deux circuits, sont montés en dérivation entre deux bornes P et P' entre lesquelles est entretenue une différence de potentiels variable (fig. 3)
- On intercale dans le premier un condensateur de capacité c, dans le second un condensateur de capacité c'.
- On a, pour le premier circuit :
- E„ sin s <p^= RAsinsir ^ + -'j** Ae6S37tT
- pour le deuxième circuit :
- E„ sin 27ï^-^ çp^ = RAcos2itY“Y[L —4ÎtvlAs'n2llT
- (i; La Lumière Electrique du 2 mai, p. 201,
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- 258.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En écrivant que ces équations sont satisfaites à chaque instant, on trouve quatre conditions d’où l’on tire les valeurs des quantités c, c', E0, <p.
- On trouve ainsi :
- c = T c, = T
- 3k|r+^l] 27i[^L-r]
- E, = v/aRA tang 2 <p = — i.
- Pour que l'on puisse réaliser des condensateurs
- Circuit
- 2'
- Circuit
- de capacités convenables, il faut et il suffit que l’on ait
- ^l>r.
- 11 sera toujours possible d'augmenter le coefficient de self-induction de ces circuits, de façon à satisfaire à cette condition.
- Deuxième disposition. — Les deux circuits sont montés en série entre les bornes P et P'. Entre leur point de jonction J et la borne P' on établit une dérivation de résistance p et de coefficient de self-induction A et un condensateur de capacités. On intercale un deuxième condensateur de capacité c' dans le second circuit (fig. 4).
- Soit H la valeur du potentiel au point J. On supposera la borne P' constamment maintenue au potentiel 0 et la borne P au potentiel
- EaE.silllfl^ — 9^.
- On aura : i° Pour le premier circuit :
- E, sin 2 7v — <p^ = RA sin 27c + — LAcos 37c + U
- 20 Pour le deuxième circuit :
- U D . t 2 TV r, T1 1 . t
- H = RA cos 27v =•—=- I L î-j A sin 2 7v =r
- T TL 4 7v* V* J "T
- 3° Pour la dérivation :
- H = pA £sin 2 tv^t — cos 2 7ï
- +¥ [A-4-S-JA [cos 2 71 f+sin 2 " f]
- D’où l’on tire comme précédemment :
- ________T_________ c, _____________T_________
- 2 7v A — (R + p) J 2 7V L + (R + 2 p)J
- /----------Tïtz-----y" ¥l+r*
- e, -y4(R+ p)*+(tL + RJ , tang3*9-ÎÏR-j^j
- 2° Phénomènes de résonnance. — Nous savons que si l’on produit un son dans le voisinage d’une corde sonore tel que la hauteur du son corresponde à la période des oscillations libres de cette corde, elle se met à vibrer et l'amplitude de ses oscillations ne dépend que des forces d’amortissement qui lui sont appliquées^ Elle est indépendante des forces d’inertie.
- Si on considère Une série de cordes dont la période naturelle d’oscillation change quand on passe d’une corde à l'autre et qu’on émette une série de sons dans leur voisinage, chacune des cordes ne sera affectée que par le son dont la période sera la même que celle de ses oscillations libres.
- De même :
- i° Considérons deux circuits A et B (fig. 5). — Soit M leur coefficient d’induction mutuelle, R la résistance etjL le coefficient de self-induction du circuit B. Nous supposerons qu’on intercale un condensateur de capacité c dans le circuit B et qu'on
- fasse circuler un courant d’intensité 1 = asin 2 w ^
- dans le circuit A.
- La force électromotrice développée dans le circuit B sera :
- 2 TV *
- -rrr- M a cos 2 t: —
- 1 1
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- JOURNAL UNIVERSEL If ÉLECTRICITÉ
- 2S9
- La résistance apparente de ce circuit sera :
- L'amplitude des oscillations de l’intensité du courant qui le traversera sera :
- 2 tc Ma
- et la quantité d’énergie consommée dans ce circuit sera par seconde :
- 4 **
- R M» a*
- 2 T*
- [*--4^-J-
- *p
- Si l’on fait c — — Vr, cette expression se ré-
- duit à :
- 4**L’
- 4 7t‘ M* «» T» 2 R *
- Fig. 5
- cité cu c2.Ch, et qu’on fasse passer dans le cir-:
- cuit A un courant d’intensité
- I=hsin27r^—+I,sin2éit (^~<p*^+I|Sin2/n^~—
- Nous pouvons nous proposer de faire en sorte que les ondes de période T soient transmises au
- T
- circuit Bj, les ondes de période -r au circuit B»....
- a
- Pour cela, nous n’aurons qu’à disposer des capacités Cx c2.de telle manière que l’on ait
- T*
- 4^*T.’
- 4 k1 L* ’
- T»
- 4 711 /* L*‘
- C’est une propriété dont nous étudierons les applications à la transmission simultanée de signaux distincts dans une même ligne (fig. 6).
- Fig. 6
- On voit que, dans ce cas, on peut la rendre aussi grande que l’on veut, tout en faisant M et a très petits, à condition de donner à la période T une valeur suffisamment petite.
- C’est une propriété dont nous ferons usage en vue d’une application importante. II est à remarquer que si l’on n’ajoutait pas un condensateur de capacité convenable au circuit, on n’aurait aucun bénéfice à employer des courants de très grande fréquence. En effet, le terme R deviendrait bientôt négligeable par rapport au terme
- ^ L, et l’expression de l’énergie rendue disponible dans le circuit B deviendrait :
- 20 Supposons que dans le voisinage du circuit
- A l’on dispose divers circuits Bj, B3.B„ ayant
- des coefficients de self-induction Lt, L2.L„dans
- lesquels on intercalera des condensateurs de capa-
- D’autresappareilsque les condensateurs seraient susceptibles de remplir les mêmes fonctions. 11 suffit que ces appareils soient capables d’échanger de l’énergie avec la ligne sur laquelle ils doivent réagir et que la quantité qu’ils en ont emmagasinée soit maxima lorsque l’intensité du courant est nulle. —
- On peut se proposer notamment d'emmagasiner cette énergie :
- 1° Sous forme d’énergie potentielle électromagnétique ;
- 20 Sous forme de force vive (nous aurons l’occasion, dans le courant de cette étude, de décrire deux appareils susceptibles de remplir ce but);
- 3° Sous forme d’énergie chimique, en remplaçant le condensateur par des électrolytes ;
- 40 Sous forme de chaleur, en remplaçant le condensateur par une chaîne thermo-électrique.
- Mais, à part le condensateur électrolytique, aucun de ces appareils n’est comparable au condensateur ordinaire au point de vue de la simplicité et du rendement. Avec le condensateur ordi-
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- afio
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- naire, en effet, nous n'avons'pas d’autre agent de transformation d’énergie que l’électricité elle-même, tandis qu’avec tous les autres appareils qu’on peut imaginer, il faut passer par un intermédiaire,
- Chapitre IV.
- Résultats 4’expériences relatives aux condensateurs.
- Nous avons étudié deux types de condensateurs les ups pour les tensions moyennes (jusqu’à 3500 volts) avec isolant en papier paraffiné ; les autres avec isolant en ébonite,
- Les premiers, qui avaient été construits par M. Labour, fournirent des résultats assez singuliers qui nous paraissent devoir être relatés. On avait employé pour leur fabrication du papier de qualité très médiocre et de la paraffine commune chauffée à 700.
- Leur capacité mesurée par les méthodes ordinaires indiquait un pouvoir inducteur spécifique de 8 environ pour le diélectrique, mais la décharge résiduelle était à peu près le 1/4 de la première décharge.
- Si on mesurait leur capacité en y lançant un courant alternatif de 75 périodes d’intensité connue, et notant la différence de potentiels entre leurs bornes, on trouvait que le pouvoir induc-téur spécifique apparent avait une valeur plus petite de 1/3 environ que celle trouvée en premier lieu.
- Enfin, lorsqu’on les soumettait à l’action suivie d'une différence de potentiels alternative comprise entre 1500 et 2000 volts, ils s’échauffaient assez rapidement, la paraffine fondait, le condensateur se mettait à chanter, et si l’on n’arrêtait pas l’expérience, il était bientôt détruit.
- Nous avions d’abord attribué ce résultat à la mauvaise qualité des produits employés, mais nous n’avons obtenu aucun bénéfice sensible par l’emploi du papier et de la paraffine de choix.
- Cherchant à nous rendre compte des phénomènes observés, nous pensâmes que le papier étant un corps organisé, les cellules qui le constituaient renfermaient chacune une goutte extrêmement petite de liquide. De même, la paraffine pouvait conserver des traces de l’acide sulfurique qui avait servi à la purifier. Nous devions être en
- présence du diélectrique étudié par Poisson, soit un diélectrique parfait parsemé de sphères conductrices. Le grand pouvoir inducteur spécifique constaté et réchauffement en service se trouvaient ainsi expliqués.
- 11 nous parut probable que si on chauffait préalablement pendant plusieurs heures le papier dans la paraffine à la température de dissociation de cette matière, la constitution organique du papier serait détruite et que la paraffine éliminerait toutes les traces d’acide qu’elle pouvait renfermer.
- L'expérience justifia cette prévision. Le papier sorti de la paraffine avait changé complètement d’apparence, augmenté d'épaisseur, et toute trace de fibre avait disparu. Le pouvoir inducteur spécifique de ce diélectrique se trouva réduit à 2,56, la décharge résiduelle était devenue insignifiante et les condensateurs fabriqués de cette manière ne chauffaient plus.
- Mais ce mode de préparation du papier est très coûteux à cause de la grande quantité de paraffine qui se décompose. De plus, les feuilles se collant les unes sur les autres, on est obligé de les maintenir chaudes pour les séparer au fur et à mesure, ce qui constitue une opération difficile et délicate. Il en résulte une grande augmentation dans le prix de la main-.d’œuvre.
- Pendant le temps de cette fabrication, nous fîmes beaucoup d’expériences avec les premiers condensateurs, qui étant considérés comme défectueux furent fort malmenés et eurent souvent à supporter des différences de potentiels de 4 000 volts.
- Ayant eu besoin plus tard de mesurer la capacité d’un certain nombre d’entre eux, nous fûmes surpris de la trouver beaucoup plus faible que nous ne l’avions prévu. Le pouvoir inducteur spécifique du diélectrique était devenu égal à 2,56. Il nous parut logique d’examiner si réchauffement n’aurait pas également diminué : l’expérience répondit à notre attente. Ces condensateurs, très défectueux au début, ne chauffaient plus et étaient devenus excellents.
- Pour élucider tout à fait cette question, nous fîmes faire une série de condensateurs semblables et les mîmes en service pendant plusieurs jours, en notantsoigneusement les accroissements de température. Tout se passa comme il était prévu : les condensateurs chauffèrent de moins en moins, et au bo.ut d’une dizaine de jours drex-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ . a6j
- périences à peu près continues, sous la tension de 1500 volts, ils devinrent équivalents aux premiers.
- , 1! résulte de ce qui précède qu’on peut obtenir d’excellents résultats avec des condensateurs en papier paraffiné; qu’on n’a pas à se préoccuper en pratique de la qualité des produits, à la condition de les faire passer par une période de formation, dans les conditions qui viennent d’être indiquées. 11 ne faut les mettre en service qu’en les surveillant attentivement et les laissant reposer dés qu'ils s’échauffent sensiblement.
- Voici d’ailleurs une règle pratique très facile à suivre : un condensateur fonctionnant sans émettre aucun son ne court aucun risque; dès qu’il commence à vibrer, il est en danger.
- On comprend facilement que ce que l’action de la chaleur avait pu faire en quelques heures (trois en moyenne), le déplacement électrique qui se produisait au sein de toutes les particules conductrices renfermées dans la masse avait pu le faire à la longue,
- Cela met en évidence cette propriété des cou -rants alternatifs généralement reconnue aujourd'hui, à savoir, que leur action sur les diélectriques est plutôt bienfaisante que nuisible. 11 est facile de s’en rendre compte.
- Sous l’action d’une différence de potentiels constante, toutes les molécules conductrices renfermées dans un diélectrique, s’orientent une fois pour toutes comme les anions et les cations d’un électrolyte. Ces molécules tendent à se mouvoir les unes vers les autres, ce qu’elles ne peuvent faire qu’en se frayant un chemin au travers du diélectrique et altérant ainsi sa constitution.
- Sous l’action d’une différence de potentiels alternative, il y a déplacement électrique à l'intérieur de la masse conductrice elle-même. Or, nous n’avons jamais pu faire passer un courant alternatif, même de densité très faible, dans un liquide sans amener des traces de dégagement gazeux. N'est-il pas logique d’admettre qu’il se passe la même chose au sein de la molécule conductrice, et que les gaz produits ne sont jamais entièrement recombinés? Il ne pourrait d’ailleurs en être ainsi, car il n’y a pas de transformation dônt le rendement soit égal à 1. Nous nous expliquons de cette manière que toutes les substances imparfaitement conductrices et qui ne peuvent transmettre l’électricité qu'à la façon des électrolytes, que peut renfermer un diélectrique soient
- détruites avec )e temps, sous l'influence d’une différence de potentiels alternativé et avant que la masse du diélectrique ait été sensiblement altérée par l’action de ces molécules les unes sur les autres.
- Les condensateurs en ébonite nous ont donné entière satisfaction. Les capacités mesurées par la méthode ordinaire ou par l’emploi de courants alternatifs étaient les mêmes; la décharge résiduelle était insignifiante. Enfin ils ne chauffent pas. Les feuilles d'étain étaient collées sur les plaques d’ébonite soit avec du chatterton, soit avec de l’arcanson fondu et étendu au pinceau. Les feuilles d’ébonite étaient maintenues sur une plaque chaude : elles se ramollissaient et devenaient très souples. On appliquait les feuilles d’étain aü moyen d’un fer à repasser ordinaire chauffé.
- C’est le chatterton qui nous a paru le mieux convenir comme mastic. Les condensateurs fabriqués de cette manière forment de véritables planches extrêmement solides.
- L’ébonite le plus mince que nous ayons pu nous procurer avait a/10 de millimètre d’épaisseur : nous n’avons pas pu la crever sous la tension de 11000 volts, la plus haute que nous ayons pu atteindre.
- Le celluloïd nous a fourni aussi de bons résultats comme diélectrique, mais nous avons renoncé à nous en servir à cause de sa trop grande inflammabilité : une étincelle suffit pour y mettre le feu. Cependant la variété connue sous le nom de linge américain ne présente pas cet inconvénient au même degré, et si nous n’avons pas continué nos expériences sur ce corps, c’est que nousavons fini par trouver de l’ébonite à très bas prix, soit 6,50 fr. le kilogr. sous l'épaisseur de 0,5 mm. et 12 francs le kilogr. sous l’épaisseur de 0,2 mm. C’est cette ébonite que nous avons expérimentée.
- Lorsqu'on élève beaucoup la tension que l’on fait supporter à un condensateur, on entend un bruit de friture en même temps qu'une odeur d’ozone se répand dans l’atmosphère. Dans nos expériences, nous nous servions d'une bobine de sélf-iriduction dont la tige de fer vibrait nécessairement suivant une période deux fois plus rapide que celle du courant. Le bruit de friture que l’on entendait nous a toujours paru être à la deuxième octave aü-dessus du son rendu par la tige. Nous l'avons attribué à des décharges latérales dues aux harmoniques supérieures du courant. On devait
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- 26a ' tÀ LÜMIÊRE ÉLECTRIQUE
- pouvoir lé supprimer eh augmèntant l'espace qui sépare les bords des feuilles d’étain de ceux des feuilles du diélectrique, et c’est ce qui est arrivé. Seulèment il faut que cette distance soit au moins
- de 5 centimètres si l’on veut éviter tout bruiss‘e-! ment lorsque la tension dépasse ioooo volts me- ' surés à l'électromètre.
- La figure 7 représente l’installation Réalisée par.
- I .Interrupteur
- A. Electrodynamomètre
- B. Bobine à self-induction variable
- E. Electromitre
- Fig. 7. — Dispositif pour l’étude des condensateurs.
- M. Labour dans le laboratoire de la Société VEclairage électrique pour la production des courants de haute tension :
- En A est un électrodynamomètre à indications spontanées. Le courant fourni par une machine alternative Gramme traverse un interrupteur I, cet électrodynamomètre, puis se rend dans une bobine à self-induction variable B, et de là dans
- le circuit primaire d’une bobine de Ruhntkorff G . dont le trembleur a été supprimé. Le circuit, se- . condaireest fermé sur le condensateur D que l’on veut éprouver, et les bornes de ce dernier sont reliées à celles d’un électromètre Thomson E gradué jusqu'à 12 000 volts et à celles d’un àppàreil , P, constitué par deux sphères qu’une vis rnjcromé-trique permet d’écarter plus ou moins. Cet appa-v
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- JOURNAL UNIVERSEL UÊLECTRJCITÉ . a63
- reil nous servait de paratonnerre et nous permettait en piême temps de mésurer les distances explosives.
- 11 est impossible de songer, à formuler une loi quelconque au sujet de ces dernières. De même que M. de Ferranti, nous ayons observé des étincelles de 14 à 15 mm. de longueur pour des différences de potentiels de’ 10000 volts. Mais ces étincelles sont complètement analogues à celles fournies par les machines électrostatiques : elles n’entraînent qu’une très faible déperdition d’énergie et ne sont pas dangereuses pour les diélectriques. Un diélectrique, quelque mince qu’il soit, pourvu qu’il ne présente pas de trous, les intercepte complètement et au moins pendant un temps très long.
- Nous avons répété les mêmes expériences avec une machine de Holtz. Au début, l’étincelle contourne le diélectrique en faisant un grand chemin à sa surface, mais au bout de peu de temps, elle finit par le percer. Il n’en est rien lorsque l’étincelle est due à une différence de potentiels alternative.
- En résumé, rien n’est plus facile que de construire un condensateur qui offre toute garantie de durée lorsqu’il doit supporter une différence de potentiels alternative ; l'emploi dans l’industrie des appareils de ce genre ne présente aucune difficulté. Ce sont au contraire les engins les plus simples qu’on puisse imaginer et dont la qualité (fait vérifié par une durée de neuf mois) augmente avec le service.
- Nous nous sommes proposé de vérifier de la manière la plus complète les propriétés de ces appareils que nous avons signalés plus haut et qui sont relatifs à la suppression des phénomènes de self-induction et à la détermination de différences de phases.
- Cette vérification s’est faite de la manière la plus absolue, dti moment qu’on prenait comme capacité celle qüi avait été mesurée par la méthode des courants alternatifs ; nous ne ferons qu’une remarque à ce sujet.
- Quand on équilibrait exactement une self-induction par une capacité, si la résistance du circuit était très faible, il était impossible d’arriver à un régime stable. Dans les conditions où nous opérions, l’aiguille de l’électrodynamomètre oscillait à chaque instant entre 2 et 8 ampères, mais on pouvait la rendre fixe en intercalant une grosse résistance sans self-induction dans le circuit. Cela
- constitue une nouvelle vérification des expériences de M. Cornu sur le synchronisme et démontre une fois de plus l’impossibilité d’obtenir un régime synchronique stable lorsque l'amortissement est très faible. .
- 11 faut faire grande attention à ce phénomène; car les différences de potentiels varient de la même manière et peuvent occasionner des accidents. Aussi croyons-nous devoir conseiller, toutes les fois que l’on aura à faire à des circuits peu résistants, et dont la self-induction est détruite par des condensateurs, de munir toujours ceux-ci de paratonnerres. — Nous nous sommes servis avec
- Conducteur de retour
- le plus grand succès de l’appareil représenté sur la figure 8, construit par M. Labour d’après un principe donné par M. Ëlihu Thomson.
- L’étincelle éclate entre deux branches a et b qui vont en. s’écartant l’une de l’autre. Ces branches sont disposées entre les pôles d’un électro-aimant dont le noyau est formé de feüilles de tôle découpées et vernies, excité par le courant alternatif ; le flux engendré tend à repousser l’étincelle vers la partie évasée des branches et la souffle en quelque sorte. Cet appareil fonctionne très bien, toute étincelle est aussitôt éteinte que produite et il se comporte comme une soupape de sûreté qui se soulève dès que la pression a dépassé une certaine limite, pour retomber sur son siège dès que la pression est revenue à sa valeur normale. Nous n’avons plus eu d'accidents du jour où nous avons employé cet appareil.
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- 264
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Quant aux propriétés des condensateurs relatives à la détermination des différences de phases, elles ont été mises en évidence de la manière la plus certaine par le bon fonctionnement d’une machine que nous décrirons plus, loin.
- Nous, ferons remarquer enfin que les condensateurs ont un rendement très sensiblement égal à l’unité. Nous ne pensons pas qu'il y ait d’appareils susceptibles de rivaliser avec eux à ce point de vue.
- Condensateur chargé par l’intermédiaire d’un transformateur.
- Nous supposerons qu’on intercale le circuit primaire d'un transformateur dans le circuit dont on veut modifier la self-induction et qu’on ferme le
- Fig. 9
- circuit secondaire de ce transformateur sur un condensateur de capacité c (fig. 9).
- Nous désignerons par :
- L le coefficient de self-induction réel du circuit primaire dü transformateur,
- / son coefficient de, self-induction apparent, p la résistance du circuit secondaire, j A son coefficient de self-induction apparent,
- . M le coefficient d’induction mutuelle des deux circuits,
- ' i ==*sirtiit-^r l'intensité du courant dans le circuit primaire;
- I = À sin2it fj l’intensité du courant
- dans le circuit secondaire,
- tvNous démontrerons plus tard que l’on a :
- l * L’— A
- \A
- Il faüt que le coefficient de self-inductiôn ap-
- parent l soit négatif. L’eflicacité du système serà
- alors mesurée par le nombre de joules -j/ot* qui
- pourront être considérés comme emmagasinés dans un condensateur directement intercalé dans le premier circuit. Il convient donc de rendre
- maximum ce nombre — / a2.
- 2
- Or on a:
- Cette expression est maxjma lorsque l'on a :
- A
- M*
- 2 L’
- 11 vient alors :
- 1
- 2
- /a1®
- 1 r2 L 01
- M« -1
- iLJ
- A».
- Nous voyons à l’inspection de cette formule que l’effet utile de l’appareil est d’autant plus grand
- P
- que le rapport
- 2 TZ
- T M
- est plus petit. Ce résultat est
- important, car il nous montre que la quantité d’énergie consommée en chaleur dans le circuit
- secondaire, et qui est égale à — p A2, pourra être
- rendue aussi petite que l’on voudra dans un système de puissance déterminée, à la condition d’employer un conducteur suffisamment gros.
- Il nous faut rechercher maintenant si avec cette disposition, pour une même action produite sür le premier circuit, le condensateur intercalé dans le circuit secondaire du transformateur ne devra pas emmagasiner beaucoup plus d’énergie qu’un condensateur intercalé directement dans le premier circuit et remplissant le même office.
- Désignons par L'le coefficient de self-induction réel du circuit secondaire. Nous aurons :
- A = L' —
- M*
- d’où
- 4n‘ c 2 L 9
- 4p i-1/ —M»1 T» L 2 L J
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- JOURNAL UNIVERSEL DÊLEC TRICITÊ • 365
- SI on pose
- X
- Asin 3 it (Jç —
- la quantité d'énergie emmagasinée à chaque
- 1
- instant dans le condensateur est égale à — —.
- 2 c
- La valeur maxima de la quantité Q est
- Q.=
- : A ;
- d'où
- ;Q?„ =
- A2 a L U — M?
- Les choses se passent comme si le premier circuit était muni d’un condensateur emmagasinant périodiquement une quantité d’énergie égale à
- — U2.
- 2
- Nous devons considérer le rapport de ces quantités d’énergie.
- I 2 U/— V2
- /a2 .
- 1 • P2
- 4 ir2
- T*
- M2
- M2 2 L
- Nous pouvons supposer le rapport—-—assez
- t-m
- 2 L p2
- petit pour que le terme —j-5-— soit négligeable.
- 4^-m2
- T2
- D’un autre côté, si le transformateur est bien construit, la différence L L' — Mz est très sensiblement nulle.
- Il vient dans ces conditions:
- 11 résulte de ce qui précède que :
- Dans la pratique, lorsqu’on voudra faire réagir sur un circuit quelconque un condensateur intercalé dans un circuit spécial, ne pouvant agir que par induction sur le premier, la perte d’énergie en chaleur occasionnée par la transformation pourra être aussi réduite que l’on voudra, mais la quantité d’énergie que devra emmagasiner le condensateur sera deux fois plus grande que s’il était intercalé directement dans le premier circuit.
- Condensateurs à basse et à haute tension.
- Nous voyons ainsi qu’il serait possible de n’employer dans tous les cas que des condensateurs, de faibles capacités, mais susceptiblesde supporter»
- , de hautes tensions, à la condition de les faire réa*» gir par l’intermédiaire de transformateurs sur les» circuits, lorsque ceux-ci devront être parcourus, par des courants de grande intensité et de mé-, diocre tension.
- Il est en général plus facile d’emmagasiner une grande quantité d’énergie dans un condensateur , avec de l’électricité à haute tension qu’avec de l’électricité à basse tension. — Néanmoins, étant donnés les bons résultats que nous a fournis le papier paraffiné et le bas prix auquel on peut se le procurer dans le commerce, sous des épaisseurs de ^ de millimètre, nous ne pensons pas
- 1 qu’il y ait lieu d’accepter la complication et la di-» minution nécessaire de rendement occasionnées ; par la présence du transformateur.
- Supposons, en effet, le pouvoir inducteur spécifique du papier paraffiné égal à 2,56, et la distance des deux électrodes du condensateur égale’ ià 0,001 cm. La surface des électrodes d’un con-‘densateur d’un microfarad sera égale à
- S
- A 7C X Q,OOï 2,56
- X 9 X 106 = 0,4422 m*.
- Un pareil condensateur supporte facilement une différence de potentiel alternative de 100 volts. Dans ces conditions, la quantité d’énergie maxima qu’il emmagasinerait serait égale à 0,01 joule.
- La surface des plaques d’un condensateur du même genre qui emmagasinerait un joule serait de 44,22 m2.
- En supposant que l’épaisseur des feuilles de métal soit de 0,0001 cm., le volume total occupé par ce condensateur serait de 0,486 litre.
- Le prix de revient du diélectrique constitué comme nous l’avons dit n’aurait aucune importance. On ne trouve pas dans le commerce de feuilles d'étain sous une épaisseur inférieure à
- — de millimètre, et plus minces elles sont d’ail-100
- leurs difficiles à manier. Mais nous avons vérifié qu’il suffisait de recouvrir le papier d’une couche de peinture à base de poudres métalliques (poudre de cuivre de préférence). Dans ces conditions on n’a plus à se préoccuper que de la main-d’œu-
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-
-
- 366 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- vre, mais on conçoit facilement une machine qui permette de fabriquer le condensateur sans aucune intervention directe de la main humaine.
- De cette façon, il nous sera facile de constituer dès condensateurs pour intercaler dans les circuits parcourus par des courants de basse tension. Ils nous serviront dans la pratique pour équilibrer la self-induction des circuits secondaires de nos distributions d’électricité. Quant aux circuits primaires qui devront être parcourus par des courants de haute tension, nous y intercalerons des condensateurs dont le diélectrique sera formé avec des feuilles d’ébonite.
- Maurice Hutin.
- , (A suivre.) . Maurice Leblanc.
- SUR LE COURANT ROTATOIRE
- ET SA MESURE (J)
- • II est facile de représenter graphiquement la grandeur A. On fait tourner une des droites, par exemple E (fig. 7), de 90 degrés autour de O, de
- telie sorte qu’elle prenne la position O Aj, et l’on relie B à A,. Le triangle O A! B représente alors le demi-travail A.
- Supposons maintenant que la loi des sinus s'applique à tous les changements et que les charges soient les mêmes dans les trois branches de même valeur.
- Supposons donc que
- (*) La Lumière Electrique du 25 avril, p. 171.
- et que les déplacements de phases des courants Ia 1* le soient de 120 degrés.
- Nous représenterons graphiquement (fig. 8) les intensités I, I2I3.
- Du schéma figure 3, représentant la marche du, courant, il résulte que
- 1. = [Ii — la].
- La parenthèse rectangulaire indiquera quel, et I3 doivent être additionnés géométriquement.
- Nous prolongerons donc 13 par delà O d’une
- longueur égale à elle-même et nous construisons la au moyen de I, et de — I3.
- 11 résulte immédiatement de là que Ia est déplacé de 30 degrés par rapport à I, et par conséquent atteint son maximum plus tard que I,, en outre que la est plus grand que 1,, mais plus pe-, tit que 2 1,.
- En effet
- I. = 2 cos 30* x h = 1,732 h- (2)
- On peut maintenant déplacer aussi 1* et L de 120 degrés d’un côté ou de l’autre par rapport à la et les dessiner avec ce déplacement.
- Admettons maintenant que les tensions EaE6Ee, qui se produisent dans les conducteurs principaux, présentent le même déplacement de phases par rapport à leurs courants respectifs:
- Admettons en outre que les tensions E,EaE3,
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-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D1ÉLECTRICITÉ
- 267
- qui se produisent dans les conducteurs intermédiaires, aient toutes le même déplacement, de phases 0lf par rapport aux courants respectifs Ii 12 I3. Nous avons alors pour les travaux les expressions
- A„ = E„ I„ cos Ai = E[ Ii cos 0,.
- (3)
- Avec
- et
- i„ *= [h — i3] = 2 h cos 3°'
- E <a _ b) = [E. — E5] = 2 E„ cos 30"
- on trouve
- A
- (a — b)
- t
- Il COS 3>,
- et par conséquent
- Aa + Ai —- Ii (E cos <pa + Et. cos 81).
- Or, il est facile de voir, d’après la figure 9, que
- E _ b) cos <P« 4- Ei cos ti = E + , _ by cos 4.
- si représente le déplacement de phases entre Efa+i-i) et li. On a donc
- A. + Al = Il E (a + 1 — b) cos +
- Mais E(a+i— b) n'est pas autre chose que la tension entre les'pôles Pj et P2 (fig. 3).
- Cependant on ne peut mesurer l’intensité lj à la station productrice de courant et dans certains cas spéciaux.
- Si l’on insère un wattmètre de telle sorte que la bobine à gros fil soit parcourue par le courant I„, tandis que la bobine à courant dérivé se trouve entre les pôles Pj et P2, ou entre P! et P3, le dynamomètre permet de mesurer les travaux
- A' = I. E _ ô) >-°s (3° + ’W
- et
- A" = K E (<r + , _.£) cos ^150 + 4.),
- parce que le déplacement de phase entre 1„ et E(a 4 1 — b) comporte 30 degrés de plus que la différence de phase entre lx et E (a 4 1 — b). La différence des deux grandeurs donne, après quelques transformations :
- A' — A" = I, E _|_ , _ b) 2 cos30* cos 4,
- et, si l’on tient compte de l’équation (2), il vient :
- A' — A" = (2 cos 30")2 11 E cos 4
- (5)
- = 3 Ii E („ + 1 - {) cos 4.
- En comparant (5) et (4) on voit que A’ — A” = 3 (A„ 4- Ai),
- et représente par conséquent l’ensemble du travail fourni par le courant rotatoire.
- On peut donc, dans le cas où toutes les branches de même valeur du courant rotatoire sont également chargées, obtenir le travail total de ce courant au moyen de deux mesures. On insère la bobine du dynamomètre dans un des conducteurs principaux; on relie au moyen d’une borne, la bobine de tension au pôle correspondant, tandis que l’autre borne est reliée, au moyen d’un commutateur, d'une part au second pôle et d'autre part au troisième pôle. On additionne les travaux ainsi obtenus, lorsque l’écart s’est produit deux fois du même côté. Car, d’après ce qui a été établi précédemment au sujet
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- des positions positives, l’un des travaux est alors mesuré négativement.
- Dans le diagramme, on peut représenter la totalité de la manière suivante. On fait tourner la droite E(a + i — b) de 90 degrés dans le sens des aiguilles d’une montre autour du point O, de telle sorte qu’elle prenne la position O P, et l’on réunit P avec les points extrêmes Q R des droites \a et I*. Le quadrilatère O Q P R ainsi obtenu représente le demi-travail du système, car il est indifférent de combiner la tension E (c + 3 — a) avec \a ou la tension E (a + 1 — b) avec U, puisque nous avons supposé des charges égales.
- 11 y a un cas qui offre un intérêt particulier : c’est celui où il ne se produit aucun déplacement de phase entre les tensions et les intensités, car, comme pour le courant alternatif, il faut toujours multiplier le produit de l'intensité et de la tension par le cosinus du déplacement de phase pour représenter le travail ; on obtient le maximum de travail pour une tension donnée et une intensité donnée lorsque le déplacement de phase est nul. Dans ce cas, la tension E <4 + 1 — b) a la même phase que lj : elle a donc, par rapportât un déplacement de phase de 30 degrés. La droite O P tombe donc au milieu des droites ]a et \b, et par suite, les travaux O P Q et O P R sont égaux entre eux. Lorsque, au contraire, il se produit des déplacements de phases, la droite O P paraît déplacée dans le sens contraire de celui des aiguilles d’une montre, et le travail O P Q est alors plus petit que O P R. On peut donc conclure inversement qu’il ne se produit pas de déplacement de phase dans le système quand les deux travaux A' et A" sont égaux en valeur numérique : Ce cas est particuliérement important pour les moteurs.
- Nous allons maintenant examiner avec plus de détail les deux cas représentés par les figures 4 et 5, à savoir ceux dans lesquels le travail utile n’est fourni que par les courants ^ I213 ou par les courants LUL. Considérons comme troisième cas un système à deux conducteurs actionné soit par des courants continus, soit par des courants alternatifs. Nous admettrons que, dans tous les cas, ayant la même tension, le même travail se produise dans les appareils consommateurs de courants et que, pour la même longueur de conducteur, la quantité totale du fil de cuivre soit la même.
- Dans le premier cas, toute l’énergie perdue par
- réchauffement du courant pour le travail utile 3. Ij, Ei, est
- 3 L2 K = 3 0,732)2 b2 R. = 9 U* R»
- si Ra représente la résistance du fil adducteur simple.
- Dans le second cas, le travail utile est 3 la Ea et la chaleur totale du courant est 3 l2a R«.
- Dans le troisième cas, la résistance du conducteur simple (car il n’y a que deux conducteurs) est plus faible, c’est-à-dire
- R==? R„,
- et par conséquent, pour le travail utile 3 1 E, la chaleur totale du courant est
- 2 (3'f)2 R = 2 (3 î',2 \ R„ = 12 I* Ra.
- 5
- Comme, pour des travaux utiles égaux, il faut considérer les divers 1 comme égaux, dans les chaleurs de courants, il en résulte que les pertes sont entre elles comme
- o : 3 : 12 = 3:1:4.
- Pour des tensions égales, aux appareils consommateurs de courants, le courant de rotation travaille donc d’une façon plus avantageuse que le courant à deux conducteurs, et même dans le second cas la différence est très considérable. Dans le premier cas, les courants adducteurs sont plus grands que les courants de consommation; par contre, les tensions aux pôles, indépendamment des pertes, sont égales aux tensions de consommation; dans le second cas, inversement, les courants adducteurs sont égaux aux courants de consommation, tandis que les tensions aux pôles sont plus grandes que les tensions de consommation. Le rapport qui se présente toujours ici est, ainsi qu’il résulte du diagramme, comme on peut le voir facilement,
- 1 : 2 cos 30" = 1 : 1,732,
- nombre qui doit être considéré comme très caractéristique, en général, pour le courant rotatoire à trois conducteurs. On peut, de la même manière exactement, pour un courant rotatoire à n conducteurs, étant donné qu’il y ait la même charge
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 269
- dans toutes les branches de même valeur, obtenir les relations suivantes :
- i„
- A„ + Ai
- 2 sin = '«E(a +1
- 180°
- n
- cos
- - b) ; ,8o"
- 2 sin -----
- 11
- (6)
- dans lesquelles ^ représente à nouveau la différence de phase entre Ij et E (a + 1 — b). On a par suite :
- A' —A = I. t(rt+ , —3 cos sin —
- A' — A" A. +A,
- = 4 sin*
- i8o‘
- n
- et
- (7)
- A = « (A, + A,) =
- //
- 4 sin
- 1800
- H
- (A'-A").
- En appliquant cette formule, on trouve le facteur par lequel il faut multiplier l’expression (A' — A") pour obtenir le travail total du système et l’on a :
- Pour......... 11 = 3 4 6
- Le facteur... =1 2 6
- parce que ces tensions appartiennent à la ligne fermée P2 P3 Px.
- Si l’on voulait mesurer, d’après la formule (8), le travail dont la valeur, en une seconde, est fournie par l’expression
- on devrait prendre six wattmètres dont les bobines à gros fil seraient dans chacune des branches la, 1 b, le, li, 12.13 et dont les bobines de tension devraient être insérées, entre les extrémités de chacune de ces branches. Le travail serait alors donné par la somme de leurs indications.
- Indépendamment de ce que cette mesure serait longue à exécuter, il serait dans beaucoup de cas impossible d'envoyer les courants I, 1213 à travers les bobines ou, en général, de les mesurer d’une façon quelconque.
- II est par conséquent nécessaire de transformer l’expression (8) de telle façon qu’elle ne renferme que les intensités I,, h lc et les tensions entre Pj et P2, P2 et P3, P3 et P1( car ces grandeurs sont faciles à mesurer. Nous désignerons les tensions susdites par Ea Ep, EY; par suite, nous aurons les trois nouvelles équations suivantes :
- Jusqu’à présent, nous avons toujours supposé que les grandeurs variaient conformément à la loi des sinus et que la charge était égale dans toutes les branches de même valeur. Nous allons maintenant rechercher comment on peut mesurer le travail d’une façon tout à fait générale, pour le courant rotatoire de trois pôles.
- Le travail total pendant un intervalle de temps dt est
- a dt = a ca 1 b cb t <, + *1 + t-i e2 + 13 <!3) d t (8),
- si l’on emploie partout les petites lettres pour représenter les grandeurs variables. On a alors les relations :
- ia = i 1 — /3
- > i = h — '1 (9)
- i, — J 3 — 1-2
- fa + *4 + /, = 0
- ainsi qu’on le constate facilement en tenant compte des signes dans la figure 3.
- La figure fournit encore la relation
- + <’i — i’b — «a
- l’b + Ci — Cc = t’p (12)
- + (,3 — ea = ey
- Imaginons maintenant que les courants I« soient combinés avec les tensions Ea et Ey dans le watt-mètre, et formons la relation (13)
- ‘a (fia — Cy) - (2 c. — eb — ec + — <>3)
- puis *‘i (ep — ca) = H (2<’i, — <•„ — ea + fi — c\) (13)
- et /. (fiy — <:p) = ' c (2 e„ — <. — cb + c9 — a)
- On en tire, par addition, après une simple transformation
- S = '« (£’a — + 't — c<x> + 4 (<’y ~
- = 3 (4 ‘ n + 'b Cb “H 1 c l'c) + 1 a. ( ea ‘'b + <-l <3)
- + 4 (— cb — — e. + e% —
- + i. (— >’c — Ca — Cb + £,3 -
- Si maintenant, dans l’équation (9), on remplace les intensités ia ib 4 par les intensités il z2 i3, on obtient
- S = ? (4 e. + ibcb + /„ cc)
- + h (—e* — cb c. +<’l—C-3) — f3(——Cb—£,+l!l—es)
- + h (— e-b— ec — ea + —ci) — h (—cb —ec — ea + e2—ci)
- + i% (—c,— ca — cb + C3 — et)-*- h(— ec^-ea — eb —et)
- t’i + Ci + e3 sa O)
- (10)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- puis, après une petite transformation,
- S = 3 (/„ e„ + iv cb i„ ec) + 3 (/'1 ci + ù ‘'2 + ta t'a)
- — (/'l + 72 + 13) (Cl + Ci + C3).
- d’où enfin, en tenant compte de (10), on a
- S = 3 (l, C„ + 7t Cj +- /, C„) + 3 (71 Cl + 72 c2 + /3 C3).
- On a donc :
- a dt = - S d t 3
- rtrf/ = [7. (Ca — CT', •!- f, (cp — ea) + 7. (cT - cp'J d t.
- Cette équation suggère une méthode plus commode pour mesurer le travail du courant rotatoire. On n’a plus besoin maintenant que de trois dynamomètres, dont on insère les bobines de courants respectivement dans un des circuits Ia h L, tandis que les bobines de tension sont rattachées par un bout à l’un des pôles £j E2 E3, l'autre bout étant respectivement une fois au second pôle, une fois au troisième. On mesure ainsi six travaux, dont trois, d’après ce que nous avons établi au sujet des directions positives, ont des signes négatifs. La simple addition des travaux mesurés, du moins dans le cas où les écarts au dynamomètre se produisent toujours dans le même sens, donne donc trois fois le travail cherché.
- Il y a lieu de faire remarquer que, dans ce raisonnement, nous n’avons fait aucune hypothèse sur la forme des courants alternatifs. La méthode s’applique donc d’une façon absolument générale; néanmoins, on ne peut pas dire qu’elle soit simple. 11 y a donc lieu de rechercher dans la pratique si les charges des branches I„ lc h, sont égales entre elles et si les charges des branches L 1213 sont également égales entre elles, c’est-à-dire si l’on a :
- i. <eoL ~ V = ** ~ caè ~ *« ('V — (16)
- Dans ce cas, l’équation (15) se simplifie et devient
- v a d t = 7-„ (ca — Cy) d t (17)
- et l’on se tire d’affaire au moyen d’un dynamomètre et d’une commutation, ainsi que cela a déjà été indiqué plus haut. Dans les expériences faites au laboratoire d’essai de la maison Siemens et
- Halske, de Berlin, cette condition pouvait être considérée comme remplie, car les variations se maintenaient dans des limites raisonnables et, en conséquence, on se servait exclusivement de la dernière méthode simplifiée.
- Actuellement, du reste, on est en train de construire à cette maison des wattmètres dont la bobine de tension est à deux enroulements. Un instrument de ce genre mesure directement le travail exprimé par (17), si le premier enroulement reçoit le courant de tension e* et l’autre ey , et si ces deux enroulements sont reliés par le même bout au pôle du milieu. On obtient alors le travail total par une seule mesure.
- H. Gœrges.
- NOUVEAU PROCÉDÉ DE RÉPARATION
- DES
- LAMPES A INCANDESCENCE BRULEES
- On a cherché depuis longtemps à tirer parti des lampes à incandescence dont le filament a été brûlé ou rompu pour une cause quelconque. On avait essayé d’abord de souder les deux parties du filament par un dépôt de charbon. Mais un filament ayant servi depuis un certain temps présente forcément plusieurs points faibles et ne tarde pas à se rompre de nouveau en un autre point. Un vieux filament ressoudé de cette façon ne supporte pas plus de quelques dizaines d’heures d’incandescence. En outre, le dépôt de charbon est obtenu en plongeant le filament dans un hydrocarbure liquide et en y faisant passer un courant, 11 est donc probable que le filament se recouvre de charbon dans ses parties en contact avec le liquide et varie de résistance dans de trop grandes proportions. Ce procédé, après quelques essais infructueux, a dû être abandonné.
- Récemment, M. Pauthonier a inventé une nouvelle méthode, dont il a déjà été parlé succinctement dans La Lumière Électrique (1). L’inventeur nous a obligeamment permis l’accès de ses ateliers, que nous avons pu visiter en détail, et où nous
- C) La Lumière Electrique, t. XXXVII, p. 422.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 271
- avons recueilli les renseignements que nous donnons aujourd’hui.
- Le principe du nouveau procédé est des plus simples, mais les diverses opérations sont émaillées d’un certain nombre de tours de main très habiles qui en assurent le succès. Abandonnant, à cause des inconvénients déjà signalés, l’idée de faire resservir l'ancien filament, M. Pauthonier remplace le filament usé par un nouveau, sinon identique, du moins avec les mêmes constantes électriques.
- Un ouvrier verrier commence par pratiquer une ouverture à la partie supérieure de l’ampoule de la lampe à réparer. Lorsque cette ouverture est de dimension suffisante pour laisser passer le filament neuf, la lampe passe dans les mains d’un autre ouvrier qui, après avoir retiré le filament usé, remplit l’ampoule d'un hydrocarbure liquide. Disons en passant que la mise à neuf des lampes ne porte pas seulement sur le filament, mais qu’il est encore un autre inconvénient des vieilles lampes que M. Pauthonier fait disparaître. On sait qu'à la longue le verre se ternit par le dépôt d'une couche intérieure de charbon, qui finit par être assez opaque pour diminuer sensiblement la puissance lumineuse. Par un artifice assez simple on arrive à enlever ce brouillard, mais nous ne sommes pas autorisé à révéler ce tour de main.
- En enlevant le filament usé, on a eu soin de laisser sur les fils de platine deux amorces d’un millimètre pour la soudure du nouveau filament. On introduit ce dernier dans l’ampoule remplie de liquide hydrocarburé, on le met en place et on procède à la soudure.
- Pour cela, les deux bouts de filament sont tenus entre les pointes d’une pince métallique dont les deux branches sont isolées l’une de l’autre et servent de conducteurs au courant qui, en passant d’une des pointes de la pince à l’autre, décompose l’hydrocarbure et produit un dépôt très compact de charbon. 11 se forme ainsi un bourrelet autour des deux filaments qui se trouvent soudés solidement.
- Le remplacement de l’ancien filament nécessite quelques mesures de précaution. Il est évident que le filament neuf devra présenter la même résistance et prendre le même voltage pour fournir la même puissance lumineuse que l’ancien. La confection des filaments exige donc des soins particuliers.
- M. Pauthonier carbonise du coton cellulosé enroulé sur une forme en charbon, et les filaments découpés sont amenés à la résistance voulue par l’opération ordinaire du nourrissage. Il faudrait retrancher de la résistance du nouveau filament celle des deux tronçons de l’ancien restés sur le platine, mais le bourrelet de soudure diminue beaucoup cette dernière résistance, et il est d'ailleurs facile d’en tenir compte. Le nouveau filament n’est pas altéré dans l’hydrocarbure, puisque le courant n’y passe pas.
- Une fois les opérations de soudure terminées, le verre est vidé et séché. Le vide doit être particulièrement soigné pour enlever les hydrocarbures dont le charbon est imprégné. On se sert de trompes à écoulement multiple construites sur le modèle de celle employées par Crookes pour ses expériences de radiométrie. On arrive à un vide de moins d’un millionième d’atmosphère, ce qui con-stitueun trèsbon résultat. Leslampes sont portéesà une vive incandescence et les hydrocarbureslcom-plètement expulsés. Les lampes sont montées par cinq sur chacune des trompes, et l’opération dure environ quarante minutes. Le courant d’étalonnage est fourni par une batterie de 168 accumulateurs ; il est très constant et permet de faire les essais photométriques avec toute la précision dont ces mesures sont susceptibles.
- Quand on referme l’ouverture pratiquée à la pointe de l’ampoule, on a soin d’étirer le verre légèrement, de façon que la soudure ne soit faite qu’avec le seul verre de l’ampoule; on est ainsi plus certain d’avoir une fermeture parfaite.
- La réparation des lampes à incandescence par cette méthode donne de bons résultats; la puissance lumineuse des lampes et leur rendement sont les mêmes que pour la lampe neuve, et leur durée ne diffère en rien de celle des lampes sortant de la fabrication.
- Au point de vue économique, il semble y avoir des avantages assez considérables à pratiquer la réparation des lampes brûlées sur une grande échelle, surtout dans une usine établie pour la fabrication de lampes neuves, le matériel supplémentaire nécessaire à l'application [du procédé étant peu important. 11 paraît que dans ces conditions une lampe dont le prix de revient serait de 1 fr. 40 pourrait servir indéfiniment, à la~condition de réparer, le cas échéant, le filament usé pour la minime dépense de 33 centimes.
- Nous apprenons que la presque totalité des fa-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- briques de lampes à. incandescence des Etats-Unis sont en voie de se syndiquer pour l’application de ce procédé.
- A. Hess.
- LE COUT DE L’ALUMINIUM
- FOURNI PAR LA MÉTALLURGIE ÉLECTRIQUE
- Dans une précédente étude (*), j’ai recherché quel était, parmi les modes électrochimiques d’extraction des métaux, le plus avantageux au triple point de vue de l’énergie consommée, de la pureté du métal, du rendement du minerai.
- Cette étude devrait être mise au courant par l’introduction des recherches récentes et des résultats acquis à l’heure actuelle, mais les conclusions ne s’en trouveraient pas modifiées. 11 me semble donc préférable de la synthétiser en l’appliquant au seul métal obtenu aujourd’hui en grand par plusieurs procédés électriques.
- De tous les moyens brevetés par les électriciens pour extraire l’aluminium, les seuls viables à ce jour sont, à ma connaissance :
- i° Les procédés Cowles et Héroult, qui sont des modes mixtes où la chaleur du courant (arc ou incandescence) et son action électrolytique sont combinées avec l’eflfet réductif du charbon ;
- 2° Le procédé A. Minet, qui est une électrolyse par voie ignée d’un mélange d’alumine et de fluorure double d’aluminium et de sodium.
- Il n’entre pas dans mes intentions de donner ici la description de ces traitements, dont les publications périodiques ont souvent entretenu leurs lecteurs. On peut sur ce sujet lire ici même les articles de M. Gustave Richard. On les trouvera très détaillés aussi dans mon traité d’électrométallurgie qui paraîtra prochainement ((i) 2).
- Je me propose seulement de rechercher à quel
- (i) La Lumière Electrique du io août 1889. Essai sur la consommation d’énergie dans les traitements électrométallurgiques, t. XXXIII, p. 251.
- (s> Traité d'électrométallurgie théorique et appliquée, 2” édition; à Paris, chez Gauthier-Villars et fils; k Louvain, chez Peeters Ruelens.
- prix on peut fabriquer actuellement, à quel prix on peut espérer fabriquer bientôt le fer de l’avenir.
- PROCÉDÉ COWLES
- Conditions de marche. —Les fonderies Cowles consomment par kilogramme d’aluminium : Charbon de bois 3,500 kilog.
- — d’électrodes 0,500 kilog; Chevaux-heures électriques 40.
- Chaque four produit, par charge de deux heures, 10 kilogrammes environ d’aluminium allié.
- Le rendement du minerai est de 65/100 du métal contenu, soit 35,5 kilogr. d’aluminium par 100 kilogrammes de corindon à 55 0/0.
- Le déchet en cuivre est de 0,800 kilogr. par kilogramme d’aluminium.
- Capital et prix de revient. — D’après ces données on peut dresser les états suivants :
- Installation d'une fonderie Cowles capable de produire par jour 100 kilog. d'aluminium allié au cuivre, soit 1 tonne de bronze a 10 pour cent.
- CAPITAL
- Franes
- Terrain.......................................... 25 000,00
- Machine à vapeur de 200 chevaux, avec transmissions et 7 chaudières............!......... 100 000,00
- Dynamo de 170 chevaux électriques................ 20 000,00
- Conducteurs....................................... 8 000,00
- 6 fours électriques............................... 3 ex»,00
- Granulateut.................................... 300,00
- Broyeur avec transmission......................... 3 000,00
- Deux barillets avec transmission.................. 2 000,00
- Four à sécher le charbon de bois.................. 1 000,00
- 3 fours de fusion pour la fonderie................ 6 000,00
- Grue.............................................. 2 500,00
- Outils et machine d’essai à la traction........... 1 500,-0
- Laboratoire................................... 3000,00'
- Bâtiments...................................... 25 000,00
- Fonds de roulement.............................. 200 cxdo,oo
- Total......................... 400 300,00
- Supplément pour objets moulés.
- Étuve................................. 1 500,00
- Châssis et coquilles.................. 5 000,00
- Outils et machines-outils:........... 10 000,00
- Bâtiment des machines-outils........ 4 000,00
- 20 500,00
- Total............. 420 800,00
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 2/3
- DÉPENSES JOURNALIÈRES
- Franc»
- Corindon, 233 kilog. à 0,50 fr....................... 116,50
- Scories, 61 kilog >.................................. 31,00
- Cuivre (déchet), 80 kilog. à 1,75 fr................ 140,00
- Fusion du cuivre pour grenaillage dans l’eau,
- 545 kilog. de charbon à 18 francs la tonne........ 9,80
- Charbon de bois en morceaux, 135 kilog. à 80 francs
- la tonne..........................................' 11,48
- Charbon de bois pulvérisé, 165 kilog. à 85 francs la
- tonne............................................... 14,00
- Electrodes, 1/3 de crayon.............................. 20,00
- Charbon de chaufferie, 8 tonnes à 15 francs.......... 120,00
- Creusets en graphite, 1/2 creuset à 50 francs........ 25,00
- Charbon pour la fonderie, 1 tonne à 18 francs........ 18,00
- Main d’œuvre :
- Francs
- 1 machiniste, 2 journées à 4 francs. 8,00
- 2 chauffeurs, 4 journées................ 12,00
- 2 aides-chauffeurs....................... 8,00
- 1 mécanicien à la dynamo................. 12,00
- 3 ouvriers aux fours électriques........ 18,00
- 1 fondeur................................ 8,00
- 1 aide-fondeur............................ 4,00
- 3 manœuvres ............................ 7,50
- 77.50
- Mise à feu des 6 grands fours, 400 francs, soit par
- l'our........................................ 1,35
- Matières de consommation.......................... 3,50
- Balais et segments............................. 4 00
- Réparations
- A la machine à vapeur et aux chaudières 6000,00
- Aux fours électriques................. 3000,00
- A la dynamo........................... 4000,00
- 13000,00
- Soit par jour..................................... 43.5°
- Frais généraux, appointements, etc............... 100,00
- Intérêt à 5 0/0 du capital...................... 70,10
- Amortissement des constructions à 5 0/0............ 4,84
- Amortissement du matériel, moins les conducteurs, à
- 100/0........................................... 57.28
- Soit 8 fr. 68 par kilog. d’aluminium allié.
- 867,85
- PROCÉDÉ HÉROULT
- Conditions de marche. — Les fonderies Héroult consomment par kilogramme d’aluminium : Charbon d’électrodes, 1 000 kilog ;
- Chevaux électriques, 29 ;
- Minerai (alumine hydratée) 4 kilog.
- En comptant le minerai à 500 francs la tonne, on
- peut déterminer le capital d’installation et le prix de revient du métal dans le cas d’une production annuelle de 30 tonnes d’aluminium allié, qui a servi de base pour le mode précédent.
- Le capital exigé serait à peu près celui qui a été établi pour la fonderie Cowles. La différence, en effet, ne pourrait porter que sur les fours de réduction, qui sont le facteur le moins coûteux de l’atelier.
- Les dépenses journalières seraient diminuées des facteurs suivants :
- Francs
- Charbon de bois............................... 24,80
- Charbon de chaufferie........................ 27,45
- Total...................... 53,35
- Ce qui correspond à 0,52 fr. par kilogramme
- d’aluminium allié.
- Le prix de revient serait donc, dans les conditions posées, environ 8 fr. 20.
- PROCÉDÉ MINET
- Conditions de marche. — La fonderie de Creil consomme par kilogramme d’aluminium isolé, en admettant que les 2/3 du métal soient fournis par la cryolithe et le 1/3 par l’alumine, que la cryo-lithe rende 0,90 et l’alumine 0,70 du métal contenu :
- Cryolithe à 13 0/0 et fluorure, 6,200 kilogr. ;
- Alumine à 33 0/0, 1 kilogramme, correspondant à 1,500 kilogr. d’alumine hydratée.
- Chevaux-heures électriques, 46.
- En se servant de ces données, on peut dresser les états suivants, pour- lesquels la cryolithe comme l’alumine sont comptées ào,5ofr. le kilogramme.
- Installation d’un atelier Minet capable de produire 100 kilog dlaluminium par jour.
- CAPITAL
- Francs
- Machine à vapeur de 300 chevaux, avec générateurs.......................................... 120 000,00
- Deux dynamos..................................... 36 000,00
- Broyeur, pulvérisateur, mélangeur, atelier d’ajustage, etc....................................... 10 000,00
- Fours............................................. 4 000,00
- Divers........................................... 20 000,00
- Bâtiments........................................ 25 000,00
- Terrains...................................... 10000,00
- Fonds de roulement.............................. 100 000,00
- Total
- 325 000,00
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- 274
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- DÉPENSES JOURNALIÈRES
- Matières premières.................................. 385,00
- Électrodes....;..................................... 100,00
- Chauffage des bains, 1 tonne de charbon........ 18,00
- Main d’œuvre......................................... 50,00
- Charbon de chaufferie, 15 tonnes à 15 francs... 225,00
- Matières de consommation.............................. 5,00
- Réparations, y compris les balais et segments. . 50,00
- Entretien de l’usine........................... 15,00
- Ingénieur-directeur et contre-maître........... 40,00
- Intérêt.............................................. 54j20
- Amortissement.................................. 35 >9°
- Divers et imprévus................................... 30,00
- Total......................... 1 008, io
- PRIX DE REVIENT
- L'aluminium isolé ressortirait ainsi à environ 10 francs le kilogramme.
- Remarque. — Le chiffre qui vient d’être déterminé est un maximum.
- En effet :
- i° Les prix cotés pour les minerais sont très élevés et devront baisser notablement, grâce au développement de cette industrie nouvelle.
- 20 L’emploi d’une cuve-cathode non dérivée avec laquelle on consomme par kilog. de métal 31 chevaux-heures au lieu de 46, amènerait une autre réduction facile à calculer.
- 11 est vrai que le métal serait moins pur (3 0/0 d’impuretés environ), mais il se prêterait encore bien au martelage. D’ailleurs, en employant un minerai exempt de silice, on pourrait obtenir ainsi de l’aluminium à 1 0/0 d’impuretés seulement, dont 0,6 à 0,8 0/0 de fer.
- 30 M. Minet espère pouvoir marcher avec une force électromotrice de 4 volts seulement, pour laquelle le sel marin ne serait plus décomposé, et le rendement serait porté à 0,70 dans le cas de la cüve en dérivation (1).
- 40 Quand les choses sont disposées pour que l’aluminium se combine avec le métal de la cuve en donnant directement un alliage, le déchet attribué à la formation d'un sous-fluorure par la combinaison du fluoroure avec l’aluminium naissant est presque totalement supprimé et laisse un rendement à peu près théorique.
- Enfin, la substitution des forces naturelles aux moteurs à vapeur permettrait encore une appréciable économie.
- (’) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 288.
- CONCLUSION
- On peut donc espérer obtenir prochainement l'aluminium à 6 francs le hilog. par Vèlectrolyse des sels fondus.
- Les procédés Cowles et Héroult ne peuvent guère prétendre produire à meilleur marché. Au surplus, les alliages qu’ils fournissent sont toujours souillés de métaux étrangers en proportion assez forte et variable. La fabrication est irrégulière et impropre aux usages délicats.
- Je persiste donc à croire que l’avenir de l’aluminium est dans les procédés électrolytiques par voie ignée, parce qu’ils ont sur les autres l’avantage de permettre la fabrication d’un métal plus régulier et plus pur, industriellement parlant.
- H. Ponthière.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Les tramways électriques de Budapest, par M. F. Uppenborn f).
- Dans beaucoup de cas l’emploi de conducteurs aériens pour les lignes urbaines de tramways électriques présente de sérieux inconvénients. On en est presque toujours réduit à choisir entre le service par accumulateurs ou l’emploi d’une ligne souterraine.
- Les accumulateurs présentent certains avantages, parmi lesquels on considère comme essentielle l’indépendance de la station centrale. Mais l’importance de cette considération n’est plus aussi considérable depuis qu’il a été possible d’assurer d’une part le fonctionnement continu et régulier de la station centrale, et, d’autre part, la,sécurité des contacts entre les voitures et la ligne conduisant au centre de distribution.
- Le tait que les voitures à accumulateurs sont immédiatement utilisables sur les voies déjà existantes semble être l’avantage le plus favorable à ce genre de traction. Par contre, plusieurs incon-
- 0) EtehUotechnische Zeitschrift, 3 avril 1891.
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- vénients très graves sont à ne pas perdre de vue, et parmi eux nous ne citerons que la difficulté que l'on éprouve à construire un accumulateur d’une solidité et d’une durée suffisantes pour cette application particulière. Cette considération avait encore plus de poids au moment où l’installation d’un réseau de tramways électriques fut décidée à Budapest. On choisit alors le système à conducteurs souterrains.
- L’aspect général des tramways électriques tels qu’ils fonctionnent à Budapest ne diffère pas sensiblement de celui des tramways ordinaires. Comme le montre la figure 1, les rails laissent entre eux une fente de}} millimètres d’ouverture. D’un côté de la voie ces rails sont boulonnés sur
- Fig. 1. — Canalisation.
- de solides montures en fonte, qui épousent la forme du canal souterrain destiné à recevoir les conducteurs.
- Le canal affecte une section ovoïde de28cm. de largeur sur 23 cm. de hauteur. Les montures en fer qui portent l’un des rails sont placées de façon à laisser entre elles une distance de 1,20 m., et sont calculées pour pouvoir supporter le maximum de la charge des plus gros camions. Ces montures forment en même temps la charpente du canal et portent les isolateurs de la ligne. Le fond du canal est à 57 cm. au-dessous du niveau de la rue.
- Les isolateurs, en forme de douilles, sont coulés ans la paroi intérieure des montures de fer. Les conducteurs fixés dans ces douilles isolantes sont en fer; leur section sous forme d’équerre leur assure une grande solidité et une résistance suffisante à l’usure due au frottement des contacts glissants.
- Les deux conducteurs sont à une distance suf-
- fisante de la fente extérieure pour ne pouvoir être vus de l’extérieur, et la forme du canal évite qu’on puisse les toucher. Leur élévation au-dessus du fond du canal est assez grande pour que les eaux de pluie ne puissent les atteindre. Des puits collecteurs pratiqués çà et là recueillent les eaux du canal et les déversent dans les égouts de la ville.
- La seconde moitié de la voie est constituée par des rails laissant entre eux une fente, mais ne communiquant pas avec un canal conducteur. La forme de ces rails est donc indifférente; on pourrait les faire plans, ce qui constituerait même un avantage sur les voies de tramw'ays ordinaires.
- La voiture électrique ne diffère de la voiture ordinaire que par l’absence des dispositifs nécessaires à la traction par chevaux. A leur place, les trucs sont munis de tampons servant en même temps au couplage des voitures.
- La machine dynamo placée entre les deux essieux du truc transmet son mouvement à l’un des essieux par l’intermédiaire d’une chaîne. La figure 2 représente ce montage. Les inducteurs rappellent par leur forme les anciennes machines Siemens; la question du rendement a, en effet, dû être subordonnée à celle de la puissance spécifique.
- La régularité de la vitesse est obtenue par la manœuvre de rhéostats répartis en quatre groupes sous la plate-forme de la voiture. L’appareil de couplage, protégé par une caisse placée sous le siège, est actionné par une manivelle; il permet d'arrêter la voiture en la mettant hors circuit, et aussi de renverser le mouvement. Combinée avec l’action du frein, cette disposition assure un arrêt presque immédiat de la voiture.
- Le courant est amené à la voiture par un curseur glissant entre les deux conducteurs en fer. La pression est de 300 volts.
- Trois lignes sont actuellement en service à Budapest; trois autres sont en construction ou projetées. La station centrale de distribution comporte quatre chaudières tubulaires de 100 mètres carrés de surface de chauffe, trois machines à vapeur compound horizontales, de 100 chevaux, et trois dynamos.
- Les voitures sont actuellement au nombre de 58. La vitesse a été réglementée par les autorités locales. La vitesse maxima est de 15 kilomètres par heure; dans une des rues extérieures eile peut atteindre 18 kilomètres. Par contre, dans les
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- voies très fréquentées elle est de 10 kilomètres, et aux points de croisement des artères principales elle doit descendre à 6 kilomètres par heure.
- Par suite de cette vitesse plus grande, le matériel est mieux utilisé qu’avec la traction par chevaux. Chaque voilure parcourt quotidiennement de 120 à 150 kilomètres.
- Au point de vue technique, les tramways élec-
- triques de Budapest peuvent être regardés comme un succès. Toutes les dispositions, et particulièrement la canalisation souterraine, se sont jusqu’ici comportées de la façon la plus satisfaisante et l’installation entière peut être citée comme un modèle du genre.
- Le tableau suivant, contenant les chiffres obtenus depuis l’inauguration des diverses lignes jusqu’à la fin de 1890, c’est-à-dire dans l’espace
- Fig. 2. — Truc du chemin de fer électrique de Budapest.
- d’un an environ, permettent de se rendre compte du développement que ce mode de traction est susceptible de prendre dans les grandes cités.
- Nombre de courses.................. 316 045
- — kilomètres parcourus..... 888687
- — voyageurs transportés.... 4924030
- — voyageurs par kilomètre et
- par voiture............ 5,54
- A. H.
- L’utilisation électrique de la force motrice hydraulique, par M. Madison Buell (*).
- Cette conférence présente un groupement des installations électriques dont la force motrice est empruntée aux chutes d’eau, torrents, et à la force vive des vagues ; elle renferme en outre des chiffres très intéressants.
- IVj. Buell a calculé que la masse d'eau qui tombe par minute du Niagara n’est pas inférieure à 495 000 mètres cubes, et que le courant de neuf
- (i) Extrait d’une communication à la Buffalo Ehctrical Society, 6 avril 1891.
- fleuves qui se déversent dans le Pacifique développe, pendant un déplacement d’un mètre, 2 700 000 000 de chevaux. A côté de cela, la force motrice des machines à vapeur semble bien petite; et pourtant les machines des Etats-Unis développent ensemble 7500 000 chevaux, celles de l’Angleterre 7 000 000, d’Allemagne 4500 000, de France 3000000, et d’Autriche-Hongrie 1500000. 11 faut ajouter à ces chiffres les 3000000 de chevaux de 105000 locomotives; et, en tenant compte des autres pays, on arrive pour le monde entier à un total de 46000000 de chevaux-vapeur. Le rôle de la force hydraulique utilisée électriquement est de remplacer, dans un avenir plus ou moins lointain, tous ces générateurs à vapeur; il est donc intéressant de se rendre compte jusqu’à quel point cette révolution s’est déjà opérée.
- M. Buell présente dans une longue série de projections les photographies des principales installations hydrauliques du monde ; nous ne citerons ici que les plus importantes.
- Voici d’abord une station centrale hydraulique qui n’est encore qu’en construction, mais qui promet d’être un modèle. C’est celle de Rheinfel-der, sur le Rhin, qui contient 20 turbines cou-
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- plées directement sur des dynamos de 500000 watts. L’énergie électrique sera distribuée dans plusieurs centres industriels dans un rayon de 20 kilomètres.
- La ville de Trente, en Autriche, reçoit l’énergie d’une grande chute d’eau dont la puissance est assez considérable pour alimenter tous les moulins, hôtels et petites industries ; le plus pauvre habitant de la ville possède l’éclairage électrique.
- L’hôtel « Bernina » à Samaden, en Suisse, est éclairé par une chute d’eau assez éloignée. Pendant le jour, le courant est utilisé à la cuisson des aliments, par l’échauffement de résistances en maillechort. Ceci prouve bien, entre parenthèses, le bon marché de l’énergie électrique ainsi obtenue.
- On compte en Suisse environ 200 stations électriques utilisant la force motrice hydraulique. La Suisse est un pays assez peu favorisé au point de vue industriel, quoiqu’il ait à sa disposition un nombre presque illimité des plus belles chutes d’eau du monde, faisant partie de rivières inépuisables, mais malheureusement situées pour la plupart dans des ravins inaccessibles, où le transport de grandes charges est économiquement impossible. Dans là plupart de ces vallées, les lignes de chemins de fer sont trop éloignées de6 chutes d’eau pour donner à celles-ci une certaine valeur.
- La force motrice par la vapeur devient aussi très dispendieuse par suite de l’absence de mines de charbon, et les industries suisses ri’ont pu lut-teravec les pays possesseurs de gisements de fer et de charbon. L’introduction récente des méthodes électriques de transport et de distribution de l’énergie transforme actuellement cet état de choses, et dans quelques années la Suisse sera un des premiers pays industriels.
- En Californie, un tunnel canalise la totalité des eaux du Feather River, donnant une chute de 100 mètres, dont l’énergie est utilisée dans des dynamos Edison. Celles-ci marchent à 1000 volts, elles desservent un circuit de 30 kilomètres renfermant 14 stations d’utilisation. La pression aux moteurs est de 500 à 700 volts.
- Dans l’état de Nevada, la vapeur est très chère à cause de la rareté du combustible. L’eau est amenée aux mines de Comstock des sommets de la Sierra, à travers 50 kilomètres de tuyaux. A 600 mètres au-dessous du niveau de la terre ces eaux s’échappent par le Sutro Tunnel ; on
- conçoit donc la puissance d’une chute d'eau de telle hauteur. En effet, à la sortie des tuyaux, l’eau possède une vitesse si considérable qu’en frappant sur le jet le plus lourd marteau de forge rebondit comme si ce jet était formé par une colonne d’acier. Les roues hydrauliques actionnées par ce jet d’eau sont en bronze phosphoreux, de grande résistance mécanique ; elles font de 900 à 1 800 révolutions par minute, soit une vitesse périphérique de 6 000 mètres par minute.
- Un essai d’utilisation de la force vive des vagues de l’Océan a été tenté à Coronado Beack, en Californie, et l’on peut dire dès à présent que les expériences ont démontré la praticabilité du système.
- 11 nous est impossible de citer toutes les applications de ce genre faites aux Etats-Unis. Mais dans les contrées les moins avancées il y a quelques années, on trouve aujourd’hui des affirmations de l’incessant progrès de l’industrie électrique. Le «continent noir» lui-même a été entamé. C’est ainsi qu’une compagnie de mines d’or du Transvaal, dans l’Afrique méridionale, a installé un transport d’énergie, et non dans de mauvaises conditions, puisque le rendement à la poulie des dynamos, reliée à la roue hydraulique par une ligne de six kilomètres, est supérieur à 70 0/0.
- Le peuple japonais n’est pas non plus resté en arrière. Cinq turbines, d'une capacité totale de 600 chevaux, envoient à la ville de Kioto l’énergie électrique nécessaire à son industrie grandissante.
- M. Buell cite un exemple frappant de la rapidité avec laquelle l’industrie électrique est susceptible de se développer — il s’agit des Etats-Unis. — Spokane, sur la rivière du même nom, aujourd’hui une des cités les plus importantes du West, était en 1885 un bourg de quelques milliers d’habitants. 11 possédait, installée dans un hangar en bois, une petite station électrique alimentant 12 arcs et 300 lampes à incandescence. Actuellement la ville de Spokane possède 12000 lampes à incandescence et 1 200 arcs, alimentés par 3000 chevaux empruntés à une chute d’eau. Aucune autre ville ne montre une utilisation aussi étendue de l’électricité relativement au nombre d’habitants.
- Le conférencier arrive ensuite au projet d’utilisation des chutes du Niagara. Nos lecteurs sont déjà au courant de cette entreprise~gigantesque ; il est donc inutile d’insister.
- A. H.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Etat de la télégraphie en Allemagne.
- Nous croyons intéressant de reproduire les renseignements suivants qui ont été donnés au Reichstag allemand, par M. von Stephan, secrétaire d’État de l'empire, dans la discussion du budget des postes et des télégraphes pour l’année 1891-1892 :
- «Nous ne sommes pas encore au bout du développement pratique et technique; il ne se passe guère de jours qui ne nous apportent de nouvelles inventions, des modifications aux appareils très Coûteuses à exécuter, des changements dans la matière des conducteurs, bronze d’aluminium, bronze de silicium : cela nous a occasionné des dépenses considérables, deux millions dans cette seule année, pour perfectionner la matière des conducteurs. 11 nous a fallu passer ensuite aux conducteurs souterrains. Nous venons de poser à Berlin des conducteurs souterrains; ils sont calculés pour 30000 abonnés. Nous en avons actuellement à Berlin 15 000; ce qui, pour le dire en passant, est autant que pour toute la France, y compris Paris, Lyon, Rouen, etc. On a donc, à Berlin, rattaché 30 000 fils métalliques souterrains ; on a enfoui dans la terre plus de 4 000 000 de kilogrammes de tubes de fonte, ce qui a occasionné une dépense de 1 800 000 marks. Il faut y ajouter l’achat de terrains et de bâtiments coûteux, l’organisation de bureaux de téléphones indépendants, etc. »
- A un autre moment de la discussion, M, von Stephan a donné des renseignements plus généraux.
- « A l’occasion du chapitre des frais d’exploitation de la télégraphie, on vous demande 15 000000 de marks en totalité, ce qui représente plus de 3000000 en excès sur les frais de l’année dernière. Ce n’est pas là une somme insignifiante et je crois devoir vous donner quelques explications sur ce qui motive cette augmentation.
- « C’est d’abord le nouveau développement donné aux réseaux télégraphiques. Nous ne pouvons reculer à cet égard, bien que l’Allemagne soit, de tous les pays d’Europe, y compris l’Angleterre, celui qui a le plus grand nombre de stations télégraphiques : 11 200. En 1888, il y en avait 10000; on en a donc installé 1200 nouvelles dans les deux années 1889 et 1890. Nous devons continuer du même pas, pour satisfaire les besoins du pays, l’industrie se développant de plus
- en plus : je vous signalerai l’industrie du sucre, les fabriques de produits chimiques, etc. 11 faut donc compléter le réseau des conducteurs. On a posé dans ces deux dernières années 30 000 kilomètres de conducteurs; on a posé les lignes souterraines allant à Stuttgart.
- « La ligne entre Dresde et Hof a été continuée, du côté de la Bavière, sur le territoire postal allernand, et elle sera entreprise en Bavière au printemps prochain, de sorte qu’il y aura une ligne télégraphique entre Munich et Berlin, comme il ÿ en a une maintenant qui fonctionne entre Stuttgart et Berlin. On a ensuite établi un conducteur allant directement à Rome. Jusqu’à présent, on ne pouvait atteindre Rome que par Milan, en télégraphiant et retélégraphiant, ou bien par Vienne, en retélégraphiant également. 11 n’existait pas jusqu’à présent de ligne directe n’exigeant pas de nouvelle transmission. On est parvenu, grâce à l’entente des gouvernements bavarois, austro-hongrois et italien, à établir une ligne directe de Berlin, par Munich, par le Brenner et par Vérone jusqu’à Rome, et l’exploitation de cette ligne a été commencée il y a environ six semaines.
- «Elle fonctionne parfaitement; j’ai moi-même vu comment les choses se passent dans la salle des télégraphes. Le télégramme arrive parfaitement, en quelques secondes et directement de Rome à Berlin sans intermédiaire. Si l’on réfléchit que la distance est de 1747 kilomètres et que cette ligne est la plus directe, on reconnaîtra là le résultat considérable obtenu par l’industrie moderne (la ligne la plus longue que nous ayons est la ligne d’Odessa, qui a [880 kilomètres).
- «Je mentionnerai encore, parce que plusieurs rriembres de la commission du budget s’y irité-ressent, que, pour ce projet, on a employé spécialement du fil de bronze, qui est le fil doué du pouvoir conducteur le plus grand, sauf au passage du Brenner, où, à cause des avalanches, il a fàllu employer le fil de fer, qui est plus résistant.
- « En outre, on a amélioré le câble allant en Angleterre; en même temps on a posé le câble qui va à Zanzibar, et qui, par conséquent, nous fait communiquer avec les gens qui sont à nos antipodes; on a également relié Bagamoyo et Dar-es-Salaam.
- «Il y a eu des réductions de prix dans les communications télégraphiques avec l’Angleterre, la Suède et la Norvège, l’Italie, la Belgique, la
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- Grèce, les Antilles, le Mexique, l'Amérique du Centre et l’Amérique du Sud, et nous prévoyons pour le ier juillet des réductions de prix assez considérables dans les échanges télégraphiques avec la France et la Russie, de sorte que cette année (et je compte l’année jusqu’au Ier juillet inclusivement), tous les pays d’Europe ayant des relations avec l’Allemagne auront eu des abaissements de leurs tarifs télégraphiques. 11 faut ajouter qu'il y a eu abaissement des tarifs télégraphiques dans l'intérieur du pays. Dans l’exploitation, nous avons recouru à l’emploi des accumulateurs, qui présente de grands avantages sur les piles dont nous nous servions autrefois. Au moyen de trois batteries d’accumulateurs, nous avons remplacé plusieurs milliers de piles du système Meidinger.
- « On a institué à Berlin lé bureau des ingénieurs télégraphistes, où des savants éminents ne sont occupés qu’à étudier les nouvelles inventions en téléphonie, en télégraphie, et en construction des télégraphes, à instituer des expériences et à rédiger, sur ces sujets, des rapports à l'administration des postes de l’empire.
- « On a construit avec l’autorisation du Reichstag (il y a deux ans c’était dans le budget), un atelier télégraphique appartenant à l’administration, sur un terrain lui appartenant également dans la rue Koepniker. Dans cet atelier on construit tous les appareils et assemblages dont on a besoin pour les expériences. On a agrandi l’école des télégraphes où se forment les employés supérieurs; le plan d’études embrasse la physique, la chimie, la mécanique, les mathématiques, la construction des télégraphes, la géographie commerciale, le droit commercial et le droit international, les finances et l’économie politique.
- « Enfin, et c’est par là que je terminerai, nous aurons l’année prochaine l’exposition électro-technique à Francfort-sur-le-Mein.
- « On s’y occupera de la solution du grand problème de la transmission de la force à grande distance par l’électricité. Vous savez qu’il s’agit de mettre au service de l’homme et de la civilisation la force des chutes d’eau qui se perd inutilement dans les ravins.
- « 11 y a quelque temps, le 24 janvier, j’ai envoyé plusieurs ingénieurs et conseillers de l’administration des télégraphes à Oerlikon, la petite localité industrielle près de Zurich, où l’on a installé de grands transformateurs, lis ont assisté avec
- moi aux expériences, et j’ai reçu dernièrement leur premier rapport.
- « On a transmis, à l’aide de ces appareils, une force considérable en employant une tension de 30000 volts, ce qui est absolument extraordinaire ; et cette force a été transmise à une distance de sept kilomètres, ce qui fait espérer qu’on parviendra à la transmettre à des distances plus considérables. Les courants à une si forte tension sont plus ou moins dangereux.
- « Si l’on prend des courants ayant une grande intensité et une moindre tension, il leur faut une plus grande section de conducteurs, ce qui rend le fil plus cher et force à le faire passer sous terre, d’où résultent de grandes difficultés.
- « On produit le courant à une tension qui est d’abord de 100 volts, maison le fait passer dans des transformateurs consistant en spires métalliques placées dans de grandes cuves remplies d’huile; par ce passage on augmente la tension du courant jusqu’à 30000 volts. Grâce à cet artifice, on peut faire passer le courant sur des fils qui ne sont pas plus forts que nos fils télégraphiques, c’est-à-dire qui ont 4 millimètres de diamètre, et le transmettre à des distances qui pourront bien atteindre 200 kilomètres.
- « On se propose à Francfort d’utiliser la chute d’eau de Lauffen, sur le Neckar, pour transporter par ce procédé, qui a été essayé à Oerlikon, la force de cette chute d’eau dans les bâtiments de l’Exposition.
- « La distance est de 180 kilomètres, et on espère, en employant les machines en question, retirer de cette chute une force d’environ 300 chevaux, qui sera transportée avec l'instantanéité électrique à Francfort, où elle servira, dans les bâtiments de l’exposition, à toutes sortes d’usages: on la transformera en force motrice, en lumière, et on la répartira entre les divers ateliers et les diverses machines de l’exposition. »
- C. B.
- Raccordement des conduites de gaz et d'eau aux paratonnerres .
- Le raccordement des conduites de gaz et d’eau aux paratonnerres rencontre encore de la résistance du côté de la plupart des présidents des sociétés gazières et de distribution d’eau, tandis que
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- les physiciens considèrent ce raccordement comme très désirable et même nécessaire.
- Pour résoudre définitivement la question, la Société électrotechnique de Berlin a institué un comité spécial dont font partie MM. Helmholtz, Karsten, W. Siemens, Tœppler et Léonhard Weber. Ce comité s’est proposé notamment de recueillir des statistiques sur les coups de foudre dans des bâtiments pourvus de canalisations de gaz et d'eau et d’en tirer des conclusions.
- Le résultat de ces relevés a été publié par le pro-esseur Neesen, à la demande de la Société électrotechnique; M. Neesen conclut que le raccordement des paratonnerres aux conduites de gaz et d’eau est absolument nécessaire. Les faits parlent si nettement à cet égard que l’on peut affirmer que les bâtiments pourvus de conduites de gaz et d’eau sont gravement menacés quand le paratonnerre n’est pas relié à ces conduites, aux deux simultanément.
- Les cas de foudre considérés par les comités s’élèvent à 1f2, et sur ce nombre il y en a 108 dans lesquels la foudre a frappé directement la . conduite d’eau, où elle n’y est parvenue qu’indi-rectement. Le nombre de ces accidents, accompagnés de dommages plus ou moins considérables, prouve que l’influence des conduites métalliques de distribution d’eau et de gaz n’est pas aussi faible, tant s’en faut, que le disent les spécialistes de l’eau et du gaz.
- Parmi les exemples cités, le coup de foudre qui a frappé une cheminée de fabrique à Barbeck, le 21 novembre 1888, est intéressant pour les profanes. Cette haute cheminée était munie d'un paratonnerre dont le fil de cuivre, de 6 millimètres de diamètre environ, fut fondu et brisé par la décharge électrique, de sorte qu’il pendait en trois morceaux. Du paratonnerre, la foudre rebondit sur le toit de l’atelier aux chaudières et traversa ce toit de zinc pour arriver à un grand réservoir d’eau qui était en communication avec la conduite d’eau de la ville. En cet endroit la décharge disparut sans laisser de traces.
- Une autre partie, apparemment petite, de la décharge, suivit les conducteurs de l'installation téléphonique d’une fabrique voisine non rattachée au réseau téléphonique général; elle s’écarta ensuite et se rendit d’une part à un tuyau de descente du chéneau aboutissant à la terre, d’autre part elle rebondit sur un tuyau de la conduite d*eau de la ville allant jusqu’au bâtiment. Aux
- deux points de passage il y eut incendie, car il n’y avait pas de pièces de métal entre les tuyaux, et les fils téléphoniques, il convient de le dire, passaient très près des tuyaux. Les stations téléphoniques furent naturellement détruites.
- Si nous examinons les huit cas dans lesquels la foudre a frappé des tuyaux secondaires reliés à des conduites principales de gaz ou d’eau, nous voyons qu’elle n’a pas endommagé les bâtiments, «t c’est ce qui prouve la nécessité du raccordement.
- 11 va de soi qu’en réalité il y a eu un bien plus grand nombre de coups de foudre sur des bâtiments à installation que l’on pourrait appeler normale, mais, comme ils n’ont pas produit d’ef-tion sensible, on ne les a pas remarqués. 11 n’y a eu qu’un cas dans lequel il s’est produit une ac-fet extérieure visible. La conduite d’eau avait été raccordée au paratonnerre, mais la conduite de gaz qui la croisait ne l’avait pas été. La foudre passa de la conduite d’eau à la conduite de gaz et produisit des trous au point de croisement.
- Des observations isolées semblent indiquer que les conduites de gaz sont préférées par la foudre, s’il en était réellement ainsi, cela s’expliquerait; selon la commission, par la plus grande ramification des conduites de gaz. En tout cas, il résulte de ce fait qu’il ne suffit pas de rattacher les paratonnerres aux conduites d’eau, mais qu’il faut encore les relier d’une façon suffisante aux conduites de gaz.
- Un autre fait important qui résulte de ces comparaisons est relatif à la protection que fournissent un ensemble de pièces métalliques enveloppant des bâtiments. Ces enveloppes métalliques, si l’on peut s’exprimer ainsi, protègent contre les décharges électrostatiques, du moins en partie, les objets entourés par elles, mais on se trompe quand on croit que les objets qui lorsqu’ils sont à découvert exposent à des dangers de foudre n’ont pas besoin d’être reliés avec un paratonnerre lorsqu’ils sont entourés d’enveloppes métalliques.
- On trouve aussi mentionnés dans les rapports plusieurs cas de ces éclairs en boule, qui sont en général assez rares. En 1888, à Plauel, dans une maison qui avait une conduite d’eau mais pas de paratonnerre, une personne vit sortir du robinet de la conduite d’eau une boule d’un bleu jaune qui éclala avec le bruit d’un coup de fusil. Immédiatement après on entendit un second coup encore plus fort qui partait de la même conduite d’eau.
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- On a observé souvent d’autres phénomènes lumineux, et ils peuvent servir à prouver que dans les cas de coup de foudre il y a des tensions électriques non seulement dans le paratonnerre, ou à l’endroit même du coup de foudre, mais qu’il y a des différences de tensions qui s’étendent à tout le bâtiment et qui se rencontrent dans les assemblages de pièces métalliques considérables. 11 faut donc toujours, pourvu que cela soit possible, relier métalliquement les conduites de gaz et d'eau au paratonnerre.
- C. B.
- Emploi des accumulateurs de la Société suisse de Marly pour l’éclairage des trains du Jura-Simplon.
- Des pourpalers eurent lieu en 1888 entre la Compagnie des chemins de fer de la Suisse occidentale et du Simplon et MM. E. Blanc et Ck! de Marly, près Fribourg, en vue d’installer à titre d’essai l’éclairage électrique dans quelques wagons de cette Compagnie.
- On sait que M. Blanc a installé déjà en 1884 une usine pour la fabrication des accumulateurs genre Planté, et que depuis quelques années il construit des accumulateurs du système de J.-L. Huber à plaques perforées. L’année dernière, la maison E. Blanc et Cie s’est transformée en Société suisse pour la construction d’accumulateurs, et l’usine de Marly a subi les agrandissements nécessités par l’extension de la fabrication.
- A la suite de ces pourpalers, il fut décidé qu’une voiture serait outillée pour recevoir l’éclairage électrique et que, suivant la nécessité des essais, il y aurait lieu d’étudier l’extension à donner au nouveau mode d’éclairage.
- La voiture aménagée spécialement pour ces expériences est encore en service actuellement ; elle comprend deux compartiments de première classe munis de deux lampes de 10 bougies, un grand compartiment de deuxième classe pourvu de 2 lampes de 8 bougies et un petit compartiment de deuxième classe pour non fumeurs éclairé par une lampe de 10 bougies. En outre, à chaque plate-forme est adaptée une lampe de 5 bougies. Cela fait donc un total de 56 bougies. Les lampes sont du système de Khotinsky.
- En comptant 3 watts par bougie, il faut donc disposer d’une puissance de 168 watts pour l’éclairage de la voiture, et comme une des condi-
- tions posées par la Compagnie exige que l’éclairage puisse durer 12 heures sans interruption, les accumulateurs doivent pouvoir fournir une décharge de 2 016 watts-heures au minimum.
- Pour réaliser cette puissance de 168 watts on a employé des batteries de 18 volts donnant en régime normal 9,3 ampères à la décharge. Sous la pression adoptée, la batterie doit pouvoir débiter 112 ampères-heures. On a adopté une batterie de 3 accumulateurs à 43 plaques et 3 compartiments ayant une capacité de 2200 watts-heures et pouvant donner par conséquent 126 ampères-heures.
- La construction des batteries satisfait aux con-
- Fig. 1. — Accumulateurs disposés en tiroir.
- ditions suivantes, admises par la Compagnie et la maison E. Blanc et Ce :
- i° Les accumulateurs doivent être hermétiquement clos de manière à empêcher toute déperdition d’acide;
- 20 Ils doivent être disposés dans une caisse indépendante de manière à former un tout bien homogène;
- 30 Le poids de la caisse doit être assez faible pour que deux ouvriers puissent la transporter facilement;
- 40 Le chargement des caisses ne doit pas exiger de connaissances particulières et doit pouvoir être confié aux manœuvres ordinaires;
- 5° La tension adoptée doit être la même pour toutes les lampes et pour toutes les caisses.
- La figure représente le modèle du tiroir adopté par la maison Blanc et la Compagnie. Les pôles de la batterie sont reliés à deux contacts métalliques, dont on en voit un sur la figure. En glissant le tiroir dans le châssis spécial placé sous la voiture, les connexions s’établissent automatiquement.
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- Chaque voiture est disposée de façon à pouvoir être munie de deux caisses de batteries, qui sont alors groupées automatiquement en quantité. De cette manière l’éclairage d’une voiture peut durer de 24 à 30 heures sans interruption, et lés changements des caisses à la station de chargement se font sans aucune interruption de l’éclairage.
- Les récipients des accumulateurs sont en ébo-nite. Le poids de l’appareil se décompose comme suit :
- Poids des électrodes........ 72 kilogr.
- Poids brut avec le tiroir-caisse. 110 —
- Un compteur Aubert est placé dans le circuit de chaque wagon de telle sorte que l'on peut vérifier à chaque instanl l’état de la décharge de l’accumulateur et constater après un repos prolongé de la voiture si l’éclairage est en état de fonctionner et pendant combien de temps.
- La première voiture ainsi installée a fonctionné à la satisfaction de la compagnie à partir du 14 janvier 1889. Depuis la fusion des deux compagnies de chemins de fer, Suisse-Occidentale-Simplon et Jura-Berne-Lucerne, sous le nom de Jura-Simplon (réseau de 980 kilomètres), huit voitures ont été pourvues du nouveau mode d’éclairage au mois de juiiv 1890.
- Dernièrement enfin (novembre 1890) elle a décidé que quatre-vingts voitures neuves seraient éclairées par le même système, et la commande en a été faite à la Société suisse pour la construction des accumulaieurs. La compagnie prévoit en outre la transformation graduelle de tout l’ancien matériel.
- Le gouvernement fédéral s’occupe actuellement du rachat des chemins de fer suisses, rachat auquel l’opinion publique est favorable. La confédération possède déjà la plus grande partie des actions du Jura-Simplon. L’initiative prise par cette compagnie est donc de la plus grande importance, au point de vue des progrès de l’éclairage électrique des trains; les méthodes et les appareils adoptés deviendront sans doute, dans un avenir prochain, obligatoire pour tous les chemins de fer suisses. Rappelons, pour donner un exemple de la manière dont s’exerce le contrôle du département fédéral des chemins de fer que le matériel entier devra être pourvu des moyens de chauffage par la vapeur, dans un espace de quatre années. Une décision analogue interviendra peut-être en faveur de l’éclairage électrique des trains.
- Le chargement des accumulateurs de la voiture d’essai a lieu aux ateliers du chemin de fer à Fribourg, par les soins du personnel ordinaire de la compagnie du Jura-Simplon. On construit actuellement une installation spéciale pour le chargement des accumulateurs de tout le réseau. Cette installation a ceci de particulier que la force lui est fournie par le réseau d’éclairage électrique de Fribourg, qui actionne un moteur de 50 chevaux; le moteur met en mouvement diverses machines-outils, ainsi que la dynamo destinée au chargement des accumulateurs et à l’éclairage de la gare. Nous reviendrons plus tard sur cette installation spéciale.
- A. P.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur un moteur à. courants alternatifs, par MM. Maurice Hutin et Maurice Leblanc (')•
- MM. Hutin et Leblanc exposent dans cette note le principe sur lequel est basé le fonctionnement du dernier type de leur moteur à courant alternatif.
- Comme ce moteur sera décrit et sa théorie exposée en détail dans les articles actuellement en cours de publication dans ce journal, nous y renvoyons nos lecteurs.
- Constante diélectrique du mica, par M. E. Bouty (a).
- En opérant sur des condensateurs en mica de bonne construction (microfarad Carpentier), j’ai prouvé que la capacité de ces étalons varie peu avec la durée de charge, même quand on réduit celle-cià 1/500 de seconde, par exemple. J’ai d’ailleurs indiqué une formule qui permet de calculer ces variations ou résidus à l’aide de deux observations sur chacune des capacités à utiliser.
- M. Carpentier ayant bien voulu mettre à ma disposition les lames de mica qu'il emploie, j’ai
- l*) Comptes rendus, t. CXII, p. 933.
- (a) Comptes rendus, t. CXII, p, 931,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 28'3
- cherché s’il est possible de caractériser complètement leurs propriétés diélectriques à l’aide d'une ou de plusieurs constantes. L’étude des étalons avait établi que la variation de capacité entre o", i et i" est, en général, inférieure à 1/200; il y avait lieu de chercher si, dans les mêmes limites et au même degré d’approximation, on peut attribuer au mica une constante diélectrique invariable, c’est-à-dire si la capacité de lames de surface utile S et d’épaisseur e quelconques sont fidèlement représentées par la formule
- avec une valeur constante de k.
- L’épaisseur e était toujours inférieure à 0,01 cm, S supérieur à 50 cm2. Au degré d’approximation accessible, il était donc superflu de recourir à l’artifice de l’anneau de garde, et l’on avait le droit d’appliquer la formule (1) en prenant pour S la totalité de la surface armée. Les mesures ont été effectuées par une méthode très simple, fondée sur l’emploi de l’électromètre capillaire de M. Lippmann et d’un microforad auxiliaire : elle dérive immédiatement de celles que j’ai appliquées à la mesure des résidus.
- Les lames à étudier étaient d’abord argentées par le procédé Martin ; on enlevait l’argent sur les bords à l’aide d’acide azotique, et, par des lavages et des dessications répétées, on débarrassait le plus possible leur surface libre de toute trace d’élec-lytes. Enfin, on vernissait les bords à la gomme laque et l'on desséchait à 1400. Voici les valeurs de h obtenues:
- S. e. h.
- cm* t*
- 49.5° >4,75 7,9i
- 65,34 29,09 ) 8,00
- 65," 34,88 )
- 66,41 50,75 7,91
- 64,15 89,00 8,09
- Moyennes..... 7,98
- Dans une direction normale aux plans de clivage, le mica possède donc une constante diélectrique bien déterminée, pour laquelle nous adopterons le nombre 8. On remarquera que ce nombre est plus de trois fois supérieur au carré de l’indice moyen du mica et que, d’après ce qui précède, l’écart diminuerait peu si l’on abaissait la durée déchargea 1/500 de seconde.
- Si l'on cherche à déterminer la constante diélectrique du mica à l’aide de lames étamées, on obtient des valeurs de k très discordantes et beaucoup trop faibles. De plus, toutes ces lames augmentent de capacité dans un rapport considérable quand on les charge de poids. Ces effets sont dus à l’interposition d’une couche d’air irrégulière entre l’étain et le mica. Admettons pour cette double couche une épaisseur moyenne de su. seulement ; elle équivaut à une épaisseur de mica huit fois plus forte (*) et sa présence réduira à moitié la constante diélectrique apparente d’unè lame de mica d’épaisseur égale à 40p.. Il suffit de rétablir la continuité entre le mica et l’étain par l’interposition d’une goutte d’eau distillée ou d’alcool absolu (2) pour retrouver la constante diélectrique normale. On retrouve la même constante en faisant flotter sur du mercure bien sec une cuvette de paraffine remplie de mercure et fermée à sa base par une lame de mica préalablement bien desséchée.
- En ce qui concerne les résidus, il ne semble pas y avoir entre les diverses lames que j’ai étudiées de différence spécifique. Mais, pour une même lame argentée, le résidu varie dans des proportions si énormes avec l’état de la couche superficielle de mica non armé qu’il est impossible d’être absolument affirmatif à cet égard. Ainsi, il suffit parfois d’un simple lavage à grande eau, suivi d’une dessication de dix minutes à 140®, pour réduire au quart le résidu d’une lame déjà portée pendant plusieurs heures à la même température. L’origine incontestable des grands résidus est l’électrolyse de traces de substances étrangères localisées dans la couche superficielle.
- Par des tâtonnements répétés, je suis toujours arrivé à réduire le résidu formé entre deux secondes et cinq minutes de charge à des'valeurs variant de 1/60 à 1/100 de la charge principale; c’est à peu près la moitié du résidu fourni par les diverses subdivisions du microfarad Carpentier que j’avais étudié précédemment.
- C1) Il suit de là que dans la construction des étalons montés à l’étain, on emploie beaucoup plus de mica qu’il n’est nécessaire, ce qui augmente sans profit leur volume et leur poids.
- (2) Cette expérience de démonstration exige des précautions spéciales pour éviter que l’électrolyte introduit n’atteigne les' bords : elle ne se prête pas à des mesures précises.
- 18
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- la lumière électrique
- Sur la mesure de l’énergie d’un courant électrique, par MM. Ayrton et Sumpner (').
- En plus de la différence de phase entre le potentiel et le courant venant de l’arc lui-même il faut considérer celle due à l’électro-aimant qui règle la
- Fig. I
- charbons à mèche par des charbons ordinaires, et si l’arc siffle la différence de potentiel aux bornes monte jusqu’à 45 et même 50 volts, bien que le courant qui traverse la lampe et la quantité de lumière produite restent pratiquement la même que précédemment. Nous trouvons alors que l’énergie réelle fournie à la lampe peut n’être que la moitié de la racine carrée du produit moyen des carrés du courant et delà différence de potentiel, de sorte que les indications de l’ampèremètre et du voltmètre donnent une énergie apparente double de l’énergie réelle.
- Pour évaluer facilement le rapport de l’énergie
- distance entre les charbons. Cet électro-aimant in -traduit un retard entre la différence de potentiel aux bornes de la lampe et le courant qui parcourt successivement l’électro-aimant et l’arc ; par conséquent, même si l’arc est parfaitement stable, on trouve dans les cas d’une lampe Brush, pour courants alternatifs, que l’énergie réelle fournie à l’électro-aimant et à l’arc est de 20 0/0 inférieure au produit des indications de l’ampèremètre et du voltmètre attaché aux bernes de la lampe et qui donnent la racine cafrée du produit moyen des carrés du courant et de la différence de potentiel.
- Toutefois lorsque l’arc existe entre des charbons
- Fig. 3
- vraie à l’énergie apparente, on peut écrire la formule (3) dans la forme suivante :
- Fig. 2
- ordiqaires et siffle, la différence est beaucoup plus grande. Avec des charbons à mèche, la lampe Brush exige une différence de potentiel aux bornes d’environ 35 volts, mais si l’on remplace ces
- w = AV, j i
- (V, + V*-V)(V, + V* + V) )
- TvTv^--------\ (4)
- L’expression entre parenthèse représente le rapport de l’énergie réelle à l’énergie apparente fournie à la lampe ou à un autre circuit a b (fig. 1). Par conséquent l’erreur que l’on commet en calculant l’énergie fournie à un circuit par le produit des indications de l’ampèremètre et du voltmètre sera dans tous les cas quelle que soit la nature du courant ou du circuit :
- 100
- (V, + v2 - VJ (V, + Va + V) 2 V, Va
- (5)
- Voici quelques exemples des résultats obtenus avec une lampe réglée à la main, et où il n’y a
- (’) La Lumière Electrique du 25 avril, p. 189.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 285
- pas d’électro-aimant en série avec l’arc (fig. 2). Les charbons n’étaient pas à mèche et l’arc sifflait La fréquence était maintenue à deux cents périodes par seconde.
- TABLEAU I
- Racine carrée du carré moyen
- Erreur
- de la différence de potentiel en voit* entre du coûtant en ampères par rapport à la
- formule (5)
- a et b Vi b et c Vî ii et c V A en 0/0
- 55,0 60,0 108,0 >2,3 2àjO
- 45,4 75,4 •07,3 11,8 45,«
- Afin d’obtenir une idée de la différence de phase tp produite dans ces conditions entre le courant et la différence de potentiel', on peut supposer qu’il s’agit de sinusoïdes; on a alors
- Les valeurs de © trouvées à l’aide de cette formule dans les deux expériences précédentes sont 40°2o' et 570 10'.
- ' Voici quelques résultats obtenus à l’aide d’une lampe alternative Brush réglée à l’aide d’un électro-aimant (fig. 3). Les charbons n'étaient pas à mèche et l’arc sifflait. La fréquence était de 200 par seconde.
- entre la différence de potentiel et le courant, mais ceci ne nous montre pas si c’est le courant qui est en retard sur la force électromotrice ou si c’est l’inverse qui a lieu. Pour éluciderce point, c’est-à-dire pour décider si un arc qui siffle agit comme une bobine à induction ou comme un condensateur, on a fait plusieurs expériences consistant à mettre des résistances à induction ou des capacités en série avec l’arc.
- Voici le résultat d’une de ces expériences : on a placé (fig. 4) un condensateur de quatre-vingt-neuf microfarads en série avec une lampe réglée à la main, et ne contenant pas, par conséquent, d’électro-aimant. Les charbons n’étaient pas à mèche; ils étaient réglés de telle façon que l’arc était d’abord très court, et par l'usure des charbons
- a V . n
- V ; i)
- V \ 7 h •* rt t> f t// v///'
- V V r
- l’arc s’allongeait petit à petit jusqu’à l’extinction. La fréquence était de 200 périodes par seconde.
- TABLEAU II
- Les expériences montrent qu’un arc qui siffle peut causer une différence de phase considérable
- TABLEAU III
- En comparant V avec la force électromotrice de la dynamo, on voit que l’arc et le condensateur
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- agissent ensemble comme un condensateur; mais en comparant V avec Vj + V2, on voit que l’arc agit comme une résistance à induction et non ’ comme une capacité.
- On a donc démontré qu’un arc qui siffle avec! des charbons sans mèches agit comme une in-i duction; il était intéressant de comparer l'impédance ainsi produite avec celle due à l’électro-aimant d’un régulateur. A cet effet on a mis l'arc eni court circuit (fig. 3) et on a fait les mesures sui-’ vantes, Vj étant ici la racine carrée du carré moyen de la différence de potentiel entre les bornes de l’électro-aimant régulateur, V2 celle entre les bornes de la résistance sans induction et V celle entre a et c, l’arc étant comme nous l’avons dit, mis en court circuit. La fréquence était de 200 périodes par seconde.
- expériences confirment ou non ces résultats. Supposons donc que le courant instantané soit une expression de la forme
- où r représente la résistance effective dans chaque cas, c’est-à-dire le quotient des watts vrais cédés au circuit, par le carré moyen du courant en ampères, p = 2nn étant le nombre de périodes par seconde. Dans toutes ces expériences on avait n — 200. 1 '
- Les sept valeurs de r en ohms correspondant aux sept valeurs de l’impédance données plus haut sont :
- TABLEAU IV
- Vt Va V A
- 35,4 69,2 82,0 n,3
- 35,4 65,6 80,0 11,4
- Nous avons ainsi des différences de potentiel donnant la différence de phase entre le courant et la différence de potentiel de l’arc seul (tableau I et figure 2); celle de l’arc et de l’électro-aimant régulateur (tableau II et figure 3); et celle de l’électro-aimant seul (tableau IV). En définissant l’impédance de la manière usuelle, c’est-à-dire comme étant le rapport de la racine carrée du carré moyen de la différence de potentiel à la racine carrée du carré moyen du courant, on trouve en partant des deux résultats donnés dans le tableau I les résultats suivants :
- Impédance de l’arc seul........................
- Les trois séries du tableau II donnent :
- Impédance de l’arc et de l’électro-aimant........
- Les deux séries du tableau IV donnent :
- Impédance de l’électro-aimant seul...............
- j 4,47 I 3,78
- i 4,87 5,'5 ' 5,'4
- ) 3,'4 ( 3,i6
- l
- Pour voir si le courant suit la loi harmonique, ! on peut d’abord supposer qu'il en est ainsi, cher- I Cher quels résultats on trouve ainsi et voir si les j
- Arc seul
- Arc et électro-aimant
- Electro-aimant seul
- f 3,42 ( 2,07
- ( 2>65
- j 2,66
- ( 2,71 | °,44
- I 0,54
- Comme l’impédance est égale à sjr2 -)- l/p*. si la loi harmonique est vraie, les valeurs correspondantes de Lp sont :
- Arc seul
- Arc et électro-aimant
- Electro-aimant seul
- \ 2,88 (3,16 '
- ( 4,o8 j 4,4i ( 4,37
- Si la loi harmonique s’applique au courant, il faut que la somme de Lp pour l’arc seul et pour lelectro-aimant soit égale à la valeur de L p pour l’arc et pour l’électro-aimant, puisque p a là même valeur dans chaque cas. Comme cette condition n’est pas remplie avec les nombres que nous venons de donner, il s’ensuit que le courant n’est pas sinusoïdal.
- Il est intéressant de remarquer que la valeur de Lp pour un arc sifflant seul est plus grande que cette valeur pour l’électro-aimant régulateur.
- Les valeurs données plus haut pour r étant obtenues èn divisant les watts vrais par le carré moyen du courant en ampères représentent les résistances effectives en ohms, soit que le courant suive la loi harmonique ou non. Par conséquent la comparaison de la valeur de r correspondante à
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- réléttro-airriànt régulateur seul avec sa résistance en ohms mesurée par un courant continu donne la mesure de la déperdition de l’énergie dans le noyau de fer de l’électro aimant due à l’hystérésis et aux courants de Foucault.
- Cette résistance pour un courant continu n’est que de 0,065 ohms; par conséquent, 900/ode l’énergie cédée à l’électro-aimant régulateur d’une lampe Brush est dépensée à chauffer le noyau de fer avec la fréquence de 200. Nous voyons donc ici de nouveau combien il est important de pouvoir mesurer à l'aide d’une méthode simple l’énergie fournie à un circuit quelconque.
- Sur la meilleure valeur à donner à la résistance sans induction. — Lorsqu’il s’agit d’obtenir une grande exactitude dans la mesure de l’énergie fournie à un circuit, il est important de considérer quelle valeur il faut donner à la résistance sans induction (fig. 1) pour réduire au minimum les erreurs qui peuvent provenir des indications du voltmètre ou de sa graduation.
- Comme
- carrée du carré moyen de la différence de potentiel aux bornes, et Vt la racine carrée du carré moyen de la différence de potentiel aux bornes du circuit auquel on fournit l’énergie que l’on désire mesurer. Il s’agit d’obtenir la valeur de x qui
- rend minima l’expression
- rfW W '
- Soit <p l’angle de retard entre le courant qui circule dans le circuit a c et la différence de potentiel aux bornes de a b (fig. 1), <p est aussi l’angle de retard entre la différence de potentiel aux bonnes a b et celle aux bornes de b c. On a, puisque
- V = Î>1 + Vi,
- Vi Vx et v2 étant les valeurs instantanées des différences de potentiel,
- V2 = V12 + V22 + 2 Vi Va cos 9. (9)
- En éliminant V, Vt et V2 à l’aide des équations (7), (8) et (9), on trouve
- w = (Vs — V12—v22)j
- on a
- fd wy _ ' 2 ( I + X* + 2X COS H>)2 + I + x4 \ W / 4 e 4 xî cos2 9
- dW = - (V rfV — Vi rfVi — V2 dV2),
- formule dans laquelle dV, dVA et d V2 désignent les erreurs faites sur la mesure des trois potentiels; soient
- dV =±eV dV 1 =±eVi rfVa = ± c V2
- e étant une petite fraction ; c’est-à-dire supposons que l’erreur soit la même fraction de la valeur exacte; la valeur probable de (d W)3 est alors
- V2 + V12 c2 V12 + V22 c2 V22;,
- et il vient
- (d wy v* + Vi* + v2*
- (W/ 4C (V2 — V12 — V2)2-
- (7)
- Cos cp dépend du circuit dont on désire mesurer l’énergie et est indépendant de x. En dérivant par rapport à a: et égalant à zéro, on trouve que c’est la valeur de x — 1 qui rend minima î’expres-
- . d W sion -T-j-;-.
- W
- Par conséquent, les erreurs dans les trois observations du voltmètre ou de la graduation de l’échelle produisent la plus petite influence lorsque la différence de potentiel entre les bornes de la résistance sans induction est égale à la différence de potentiel aux bornes du circuit dont on mesure l’énergie.
- On peut considérer ensuite quelle est l’erreur que l’on commet en mesurant l’énergie par cette méthode comparée aux erreurs des différences de potentiel.
- Si x = 1 on a
- Assignons à la résistance sans induction une valeur telle qu’on ait
- V2 = *Vi, (8)
- Vj étant comme nous l’avons déjà dit la racine
- d W _ W ~
- 2 c. 'J2 + 4 (* + cos 2 cos 9
- rfW
- W
- __ <J2+4(1 -I- COS <p)3_ cos 9
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Comme
- d W We
- est le rapport de l’erreur commise
- sur la mesure de l’énergie à l’erreur commise dans la mesure de l'une des différences de potentiel, on trouve que le deuxième membre de la dernière équation a une valeur comprise entre 4 et 5, lorsque le retard de phase est celui qu’on rencontre le plus souvent dans la pratique. S’il y avait une erreur positive ou négative de 1 0/0 dans chacune des mesures de Vj Vt Vz, l’erreur probable dans l’évaluation de l’énergie serait de 4 à 5 0/0. Le fait que l’erreur probable dans la mesure de l’énergie est environ 4 à 5 fois l'erreur commise dans la mesure de chaque potentiel résulte de ce que l’expression de l’énergie
- — (V* — Vi2 — V22),
- 2 t
- dépend directement de la différence des carrés moyens des potentiels, et non de la différence des racines carrées des carrés moyens.
- Comme tous les instruments gradués pour mesurer la racine carrée du carré moyen d’une différence de potentiel alternative, tels que le voltmètre à fil chaud, le voltmètre électrostatique. etc., mesurent réellement le carré moyen et non pas ia racine carrée, il vaudrait mieux graduer ces appareils, lorsqu’il s’agit de les employer pour la méthode que nous exposons ici, par rapport aü carré moyen et non pas par rapport à la racine.
- Dans ces conditions, l’erreur moyenne de la méthode ne serait que de 2 à 2,5 fois l’erreur commise dans la mesure de chaque potentiel.
- 11 est évident que les erreurs que nous venons de considérer ne sont pas des erreurs provenant de la méthode, car, par l’emploi d’un voltmètre exactement gradué, on peut arriver, en répétant les mesures, à obtenir une exactitude aussi grande qu’on le désire.
- d’effectuer les carrés lorsque V, -+- V2 ne diffère pas beaucoup de V.
- Supposons que la résistance à induction soit arrangée de telle façon que V, soit presque égal à V2 et soit
- Vi + Vs - V = y Vi ;
- comme
- COS <j> =
- V* —Vi*—Va*
- 2 V, Va *
- nous aurons, en faisant Vj = V2 et en éliminant V, Vj et V2 entre ces deux équations, l’expression
- L'énergie fournie à a b (fig. 1) s’il n’y avait pas de retard de phase ou ce que l’on peut appeler l’énergie apparente serait
- V^Va
- »
- tandis que l’énergie réelle cédée à a b est
- V1 Va
- ----- COS Cp.
- On a donc
- 1 — COS Ç
- " 0-4)
- 2y approximat.
- si la différence de phase n’est pas très considérable.
- Supposons par exemple que ou V2 soient de 50 volts et V de 98 volts. On aura alors pour y ou
- Énergie apparente —: Énergie vraie Energie apparente
- Evaluation approximative de l’énergie en partant des trois observations du voltmètre. — Le calcul de l’énergie en partant de la formule (1) est facile spécialement lorsque le voltmètre est gradué pour indiquer le carré moyen de la différence de potentiel. Si toutefois cet instrument est gradué comme on le fait habituellement pour indiquer la racine carrée, on petit éviter, de la manière suivante,
- Vi + V2 - V V,
- environ 4 0/0. Par suite l’énergie réelle serait d’environ 8 0/0 moins que l’énergie réelle fournie à a b (fig. 1); en d’autres termes, il suffirait de diminuer de 8 0/0 pour obtenir le résultat.
- Si on ne connaissait pas la valeur de r et si l’on
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- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITÉ
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- avait mesuré à la placé A, c’est-à-dire la racine carrée du carré moyen du courant, on obtiendrait l'énergie réelle en diminuant Vx A, l’énergie apparente, de 8 0/0.
- Nous considérerons encore quelle serait l’erreur commise dans l’estimation de l’énergie à l’aide de cette méthode en comparaison de l’erreur commise sur la valeur de V, -f- V2— V.
- Supposons que par suite des erreurs des indications de Vx ou de V2 et V, ou par suite d’une erreur dans la graduation du voltmètre la valeur de Vt-f-V2—V est d'un demi-volt supérieure à sa valeur réelle, c’est-à-dire qu’il y a erreur de 1 0/0 comme nous l’avons supposé plus haut, Vxétant de 50 volts. La valeur de y serait aussi augmentée de 1 0/0 et puisque la valeur réelle de l’énergie est obtenue en soustrayant de l’énergie apparente cette même quantité multipliée par zy, il s’en suit que l’énergie mesurée de cette manière est estimée 2 0/0 trop bas, si l’erreur faite sur la mesure de Vi -f- V2 — V est 1 0/0 en dessus de Vx.
- Sur la mesure de l’énergie Journie par une dynamo à courants alternatifs.
- Par suite des difficultés qu’on rencontre à mesurer correctement l’énergie fournie à un circuit contenant de l’induction on a l’habitude d’employer pour mesurer cette énergie des résistances extérieures sans induction. La construction de fortes résistances sans induction et réglables à volonté, capables d’absorber de forts courants est difficile ; nous proposons la méthode suivante pour se débarrasser de la nécessité d’employer ces circuits sans induction.
- Soit«&(fig. 1) le circuit extérieur de la dynamo dont une partie seulement est sans induction, alors si Vx, V2 et V ont les valeurs indiquées plus haut, il est facile de montrer que l’énergie fournie au circuit extérieur à la dynamo est
- _L (V2 _ Vi* +
- D’après nous, cette méthode de mesurer l’énergie basée sur l’emploi du voltmètre est plus exacte que la méthode dans laquelle on emploie des résistances soi-disant sans induction, cardans notre méthode il n’y a qu’une partie du circuit
- qui est sans induction, ce qui est facile à réaliser.
- C. B.
- Electrolyse des acides bibasiques, par MM. Grum Brown et James Walker (>).
- MM. Brown et Walker avaient déjà étudié l’ë-lectrolyse des sels éthylpotassiques des acides bibasiques comme l’acide oxalique et malonique : ils ont étendu leurs recherches aux acides bibasiques à chaîne latérale.
- L’électrolyse du sel éthylpotassique de l'acide méthylmalonique a donné à l’anode de l’acide carbonique et deux acides diméthylsucciniques isomères : l’acide éthylmalonique dans les mêmes conditions engendre deux acides diéthylsuccini-ques.
- A. R.
- Machine électrique alternative de Wimshurst.
- La nouvelle machine à influence que M. Wimshurst vient de présenter à la Pbysical Society de Londres (2) et que représente la figure offre cette propriété particulière de donner des étincelles en abondance sans pouvoir charger une bouteille de Leyde ; elle donne en réalité une suite de charges positives et négatives de faible quantité qui alternent.
- On s’en assure en étudiant minutieusement le fonctionnement de la machine à l’aide d’un électroscope excessivement sensible. En tournant d’abord le disque très lentement, soit à la vitesse de 3 ou 4 tours à la minute, les feuilles de l’élec-troscope divergent et se repoussent ; elles demeurent ^insi tandis que le disque fait un peu plus des trois quarts d’un tour, puis ellés Se rapprochent soudain et se touchent pour un moment et recommencent à se repousser pendanttrois quarts de tour et ainsi de suite.
- Quand on tourne rapidement le disque, les feuilles ne peuvent plus suivre le mouvement alternatif des charges ; elles prennent une position moyenne et manifestent les alternances d’attraction et de répulsion qu’elles éprouvent par un tremblement rapide.
- (*) Soc. roy. d’Edimbourg, 6 avril 1891. (*) D’après l'Engineering.
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- 290 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- La figure fait voir l’aspect de la machine. Au centre, un arbre supporte le disque en verre, d’environ 35 centimètres de diamètre, qui est verni et garni de secteurs en étain. Les secteurs mesurent dix centimètres radialement et suivant la circonférence ils varient d’un demi à quatorze centimètres ; ils sont ordinairement placés de part et d’autre du disque en positions alternées, mais cette disposition n’est pas essentielle.
- D’ailleurs la construction de la machine est très élastique et permet bien des modifications ; ainsi le nombre des secteurs de chaque chaque côté du disque peut varier de deux à seize ; il peut même n’y en avoir pas. Dans presque tous les cas la machine s’amorce d’elle-même ; elle le fait pourtant avec d’autant plus de facilité que le nombre des secteurs est plus grand. Les alternances de charge se produisent environ après trois quarts
- Fig. 1. — Machine électrique alternative de .Wimshurst.
- d’un tour et la quantité d’électricité varie sensiblement en raison inverse du nombre des secteurs et suivant leur étendue. .
- Le bâti de la machine est carré; il a 50 centimètres de côté et porte quatre inducteurs de la forme indiquée à part sur la droite de la gravure; ceux-ci ont 24 centimètres de côté et un coin abattu pour le passage de l’arbre. 11 y en a deux de chaqü'e côté disposés inversement en diagonale de part et d'autre du bâti.
- Chacun d’eux est garni d’étain suivant la forme représentée, qui a 10 centimètres radîalement et 17 suivant la circonférence. Aux garnitures
- d’étain des inducteurs sont assujettis sur des plateaux de bois des tiges en cuivre terminées par des pinceaux métalliques qui touchent le disque à 90° de distance et vis-à-vis l’inducteur du côté opposé du disque.
- Le disque est mis en mouvement à la main par l’intermédiaire d’une transmission par corde.
- La machine que représente la figure est construite pour la démonstration, avec de nombreuses pièces de rechange qui permettent de varier les expériences.
- E. R.
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- - Séparation du fer d’avec le cobalt et le nickel par
- vole électrolytique, par M. G.-A. Le Roy (*).
- Cette méthode simplifie la séparation ordinaire du fer d'avec le cobalt et le nickel.
- Les métaux sont en dissolution sulfurique, on ajoute à la solution une petite quantité d'acide citrique, puis un large excès de sulfate d’ammonium en solution concentrée et rendue fortement ammoniacale. Dans ces conditions, le fer qui doit être au maximum ne se précipite pas.
- L'électrolyse se fait dans les appareils ordinaires avec un courant donnant 300 cm3 de gaz tonnant à l’heure (r/2 ampère environ). Le manganèse, s'il y en a, se dépose au pôle positif ; le nickel, le cobalt et le fer au pôle négatif.
- Quand les métaux sont entièrement déposés, on interrompt le courant : on enlève l’électrode négative, on la lave à l’eau, puis on la place dans une solution concentrée et ammoniacale de sulfate d’ammonium au pôle positif de l’électroly-seur. Une autre électrode, préalablement tarée, plonge dans la solution au pôle négatif.
- L'électrode où se sont déposés les métaux sert alors d’électrode soluble ; les métaux s’oxydent, le nickel et le cobalt se dissolvent et vont se déposer au pôle négatif, tandis que l’hydrate d’oxyde de fer reste en suspension dans le liquide ; il ne reste plus qu’à peser l’électrode négative pour avoir le poids du nickel et du cobalt.
- A. R.
- VARIÉTÉS
- LES APPLICATIONS DE L'ÉLECTRICITÉ
- L’application de l’électro-aimant au levier pneumatique. — Les premières orgues électriques. —Caractère des anciennes orgues. — Le système Peschard.
- C’est cette année que doit être inaugurée l’église monumentale que le monde catholique fait élever sur les hauteurs de Montmartre. Déjà on s’y pré-
- 0) Comptes rendus, n° 14.
- occupe de l’aménagement futur, et les facteurs d’orgue s’agitent pour provoquer un concours où les mérites de leurs instruments puissent être appréciés, comme déjà ils l’ont été dans les dernières expositions. Mais, dans les conditions actuelles, les orgues électriques ont quelque avance sur leurs aînées, et il est permis de prévoir que ce seront elles qui seront préférées pour la basilique du « Vœu national. »
- C’est que le temps est loin où ces orgues ne rencontraient qu’un accueil dédaigneux ; il en existe qui fonctionnentdepuisvingt-cinq années! Après avoir éveillé la curiosité, elles ont excité l’intérêt; aujourd'hui elles suscitent l’admiration. Et si de ces installations isolées entreprises il y a déjà longtemps, nous rapprochons ce fait d’une maison qui en cinq années a livré près de quarante orgues construites sur le système électropneumatique, on concevra que nous sommes à la veille d’une grande réforme dans la facture, et qu’il est temps qu’électriciens et facteurs se concertent, chacun pouvant y trouver son profit et la science devant en retirer un légitime succès.
- Ces considérations nous ont paru suffisantes pour étudier sous un certain développement cette importante question de l’application de l’électricité aux grandes et petites orgues.
- Dans cette industrie nouvelle, l’électricité a surtout pour but de simplifier le mécanisme général des orgues et de faciliter les manœuvres de l’organiste. Malheureusement, dans les orgues ordinaires, la transmission du mouvement de chaque touche du clavier à la soupape correspondante est chose assez délicate. Cette transmission ne s’effectue pas directement; c’est là une grande complication dans la construction et dans le fonctionnement de l'instrument.
- Dans nombre de cas, les conditions architectoniques du buffet—que Ton est le plus souvent aussi obligé d’accommoder aux exigences de l’emplacement — font modifier la charpente même de l’orgue ; fréquemment il faut contourner des colonnes et des arceaux; bref, l’orgue est obligé de se conformer aux nécessités du lieu, et les efforts du constructeur doivent surtout lendre à ce que ces difficultés soient tournées sans préjudice pour l’acoustique et sans compromission pour l’aspect général du buffet. Par suite aussi de cette dernière obligation, on est contraint de donner aux tuyaux une apparence de symétrie peu compa-
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- tible avec la simplicité que demanderait un mécanisme assez complexe. On arrive par suite à disposer les tuyaux suivant leurs numéros d’ordre à droite et à gauche de la ligne médiane de l’orgue, en conservant les plus courts au centre et les plus longs sur les côtés; parfois même, pour sauvegarder les apparences, on crée des tuyaux dits démontré, qui tout en garnissant la façade sont complètement inutiles et ne font qu’encombrer les sommiers.
- Par suite de ces diverses circonstances, et aussi à cause de ce que la largeur des sommiers est beaucoup plus grande que celle des claviers, des tuyaux arrivent à ne plus se trouver distribués sur les sommiers dans le même ordre que sur les claviers ; il devient donc de toute nécessité de les rendre dépendants des touches qui les commandant. Avant l'introduction de l’électricité on y parvenait grâce à une combinaison d'équerres et de rouleaux d’abrégés qui ne constituaient pas la partie la moins sensible de l’instrument. Nous venons de voir le rôle de ces transmissions; il nous paraît intéressant d’examiner leurs conditions de fonctionnement, pour bien nous rendre compte des avantages que réserve à cet endroit l’adjonction de l’électricité et quelle simplification il en résulte.
- Le mécanisme des équerres nous préoccupera peu; il est analogue aux simples renvois de sonnettes ; quant aux rouleaux d’abrégés, ils sont constitués séparément par un rouleau sur une génératrice duquel sont implantées deux petites tiges, reliées ou entre elles, ou aux claviers, ou aux soupapes, par de minces lames de sapin terminées par des crochets en laiton.
- C’est le même système de lames qui actionne les équerres.
- Equerres et rouleaux ont donc pour but de transmettre à une certaine distance un effort déterminé à transporter parallèlement. Ils peuvent être indifféremment appliqués à communiquer le mouvement dont on les anime soit dans le sens vertical, soit dans le sens horizontal.
- Dans quelques types d’orgues, l’organiste tourbe le dos à l’instrument ; il fait donc face au chœur et peut suivre, dans les églises ou les salles de théâtres ou de concert, les périodes de la cérémonie religieuse ou le jeu de l'orchestre ; dans ce cas, la transmission du mouvement
- s’opère ainsi : lorsqu’on abaisse la touche du clavier, l’extrémité opposée se soulève et commande une vergette verticale reliée à une équerre qui sollicite par traction une troisième vergette perpendiculaire et dépendante d’une tige de rouleau d’abrégé.
- Le rouleau mis en mouvement entraîne la seconde palette qui est fixée sur sa génératrice, et celle-ci dirige le jeu de la soupape. On voit que ce système, en apparence assez simple, se comr plique quelque peu lorsque l’on a à disposer et ménager dans un même buffet le fonctionnement de plusieurs milliers de tuyaux ayant chacun un mécanisme indépendant de vergettes de renvois, d’éqüerres, etc., etc. 11 ne se simplifie pas davantage quand le clavier est tourné en Séns contraire et appliqué contre l’orgue. Les vergettes ne peuvent agir que par traction ; il faut donc encore transformer le mouvement d’ascension de l’extrémité de la touche en mouvement inverse à l’aide d’un levier intermédiaire. Ce problème sé résout en reliant l’extrémité de la touche à celle du clavier, par une tige inextensible appelée pilote
- Quoiqu’il en soit, si on parvientainsi à tourner plus ou moins aisément ces multiples difficultés, grâce à des intermédiaires mécaniques des plus susceptibles, il se rencontre encore d’autres obstacles. En effet, dans ces systèmes de transmission, il faut se préoccuper d’assurer une longueur exactement semblable à toutes les vergettes d’un même clavier.
- L’emploi des abrégés permet d’arriverà ce résultat et d’assurer à ces petites tringles des dimensions rigoureusement analogues, malgré les parcours très différents qu’elles ont à franchir pour aller des claviers aux soupapes. Dans ces conditions on est arrivé à réaliser des instruments qui, bien que de conduction délicate, ont suffi pendant des siècles aux nefs de nos églises ; il en ressort que tous les organistes avaient énormément de peine à faire manœuvrer leurs claviers et qu’en outre les appareils ainsi construits nécessitaient de fréquentes réparations quand ils n’étaient pas par eux-mêmes la cause incidente d’irrémédiables catastrophes.
- Si apparemment on ne perçoit guère la nécessité d’assurer une longueur uniforme à toutes les vergettes, c’est que, habitués à envisager l’orgue comme l’instrumentj robuste que présentent les
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- massifs buffets, nous négligeons de considérer les influences qui sont capables de réagir sur le mécanisme fragile et compliqué de ces appareils. Construits très légèrement, avec des matériaux éminemment hygrométriques, le bois des verget-tes et des rouleaux, même celui des planches qui forment les sommiers et les gravures est sujet aux maléüces de l’atmosphère.
- L’humidité, la vapeur d’eau réagissant sur tous ces organes leur imprime tantôt des dilatations, tantôt des rétractations multiples qui nécessitent des réglages fréquents; et, c’est un peu à l’effet d’éviter ces extrémités qu’on constitue les ver-gettes de mêmes dimensions en vue de leur laisser subir des influences identiques sans compromettre raccordement.
- Mais ces réparations, dans un appareil que nous venons de voir si compliqué dans sa construction, ne sont ni aisées, ni inoffensives; la plupart du temps elles nécessitent le travail à l’aide de lumières artificielles qui jusqu’ici, jusqu'à la libre disposition de la lumière par incandescence, étaient grosses de risques.
- L’incendie des grandes orgues de Saint-Eusta-che est un événement suffisant pour témoigner des dangers qui hérissent aussi bien les travaux de construction que ceux de réparation des orgues. Nous venons de voir les inconvénients des anciens modes de transmission de mouvement, et de constater en même temps leur fragilité et leur délicatesse; ce préambule nous aidera à bien comprendre maintenant l’importance et l’étendue de la réforme à laquelle l’électricité se prête dans la facture des orgues.
- Nous avons dû épargner aux lecteurs de La Lumière Électrique, nombre de détails qu’ils ont déjà eus sous les yeux(’); nous leur éviterons de même la description et le fonctionnement des orgues dans toutes les parties, nous bornant aux seuls organes qui nécessitent l’intervention de l’électricité.
- L’apparition du levier pneumatique de C. Bar-ker a été une véritable révolution pour cette industrie; si par cette invention on facilitait énormément la manœuvre des claviers et parvenait à augmenter considérablement les puissants effets (*)
- (*) La Lumière Electrique, t. Il, p. 2, t. XXVII, p. 436 et t.XXX, P-437-
- sonores qu’on avait pendant longtemps sacrifiés, on ne simplifia pas la structure intérieure des orgues; peut-être même on en compliqua les organes; mais, comme en somme c’était une importante amélioration, comme le jeu s’en trouvait amélioré, elle reçut un accueil chaleureux de la part des facteurs.
- Comme c’est un peu grâce aux efforts de Barker que l'électricité patron née par le regretté Du Moncel, M. Peschard de Caen, et nombre d’inventeurs, a dû de pénétrerdans cette industrie, on nous excusera d’accorderquelques instants à sa découverte; cela d'autant mieux que les électriciens ont tout profit à le connaître.
- Les claviers d’orgue offrent, nous venons de le voir,,une résistance d’autant plus grande au toucher que l’instrument a plus d’importance; l’effort à exercer sur chacune des touches est en réalité proportionnel à la résistance de la soupape augmentée de l’énergie absorbée par les transmissions.
- En outre, cette résistance est d’autant plus appréciable que la soupape a plus d’importance et que l’air contenu dans le sommier est à une plus forte pression. L’effort à développer s’accroît encore du fait du mécanisme connu sous le nom d'accouplement, lequel a, pour objet de mettre tous les claviers dans la dépendance d’un seul, de manière à les'commander synchroniquement. De ce fait, la puissance de l’orgue se trouvait donc, avant l’invention du levier pneumatique, limitée à toutes ces exigences, et de fait, dans les orgues anciennes il se rencontrai-t fort peu d’organistes pour les toucher. C’est la machine de Barker qui a remédié à tous les inconvénients des vieilles orgues,
- Ce levier pneumatique a été pour la facture d’orgues ce que la machine à vapeur de Watt avait été pour l’industrie au commencement du siècle. Ce levier est un intermédiaire multiplicateur transformant, comme on l’a dit au début, un coup de doigt en un coup de poing] c’est-à-dire permettant de faire parler les plus gros tuyaux avec des claviers aussi doux que ceux d’un piano.
- Il consiste en un simple petit soufflet dans lequel une soupape miniature suffit pour faire pénétrer l’air comprimé, qui le gonfle brusquement en lui faisant vaincre une résistance proportionnelle à ses dimensions. C’est cet appareil que
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- M. Cavaillé-Çoll eut le premier, il y a cinquante ans (c’était en 1841), le mérite d’accueillir et d’apprécier, et qu’il a depuis ce temps appliqué avec ses propres inventions, dans ces orgues merveilleuses dont nos grandes basiliques ont été successivement dotées par lui et qui resteront comme les plus beaux types de la facture française du xix° siècle. La première application du levier pneumatique fut faite au grand orgue de Saint-Denis.
- Autant dans le but de remédier aux défauts des anciens modes de transmission précédemment examinés qu’afin de doter les orgues nouvelles d’avantages et de qualités imprévues, on chercha pendant plusieurs années à appliquer l’électricité dans les buffets d’orgues. A vrai dire, le mérite de cette idée est du domaine public; elle est contemporaine de l’invention des sonneries.
- La transmission souvent compliquée du petit mouvement du bouton à une sonnette éloignée, dans nos appartements, est en effet ce qui donne la meilleure idée du mécanisme usuel qui lie, .dans l’orgue, une note du clavier à sa soupape ou à ses soupapes.
- 11 était tout démontré par ces petites installations domestiques qu’en employant le courant électrique pour actionner des électro-aimants capables d’attirer des soupapes, on supprimait du même coup toutes ces longues transmissions de précision à angles divers, ces transports parallèles de la force de traction par les encombrants appareils que nous avons décrits, et toutes ces combinaisons d’abrégés, de leviers, de rouleaux et autres agents mécaniques sur lesquels les changements de température et l’humidité atmosphérique exercent quelquefois, nous l’avons vu, des effets désastreux.
- L'idée première de l’adaptation de l’électricité aux instruments à pédales ou à claviers, si idée il y a dans une chose qui découle des conséquences d’une autre découverte, reviendrait, d’après Du Moncel, à Froment qui, vers 1850, imagina un piano à timbres construit sur un principe abandonné depuis; d’après d’autres personnes moins autorisées, à un poète du Nivernais, Jean-Baptiste Laborde. Cette application primitive consistait à relier directement chacune des touches d’un même clavier à un électro-aimant situé dans un circuit spécial.
- Cet électro-aimant commandait un marteau,
- et comme il y avait autant de marteaux que de touches, il y avait aussi autant d’électro-aimants et, par suite, autant de circuits spéciaux, qui, à vrai dire, pouvaient être alimentés ensemble par une source d’électricité unique.
- Ce mode de transmission, qui réalisait déjà un sensible progrès sur les procédés alors en usage, ne recueillit pas la préférence des facteurs; bon nombre n’y voulurent voir que le défaut plus apparent qu’insurmontable d’exiger un grand nombre de fils qui, malgré qu’ils puissent être réunis en un même câble, ne laissa pas de les intriguer ; une autre tentative de M. Stain en 1852 n’eut pas davantage de succès.
- En effet, si, dans un orgue, comme on pourrait le croire, chaque tuyau venait à fonctionner iso-lément, il n’y aurait, comme tout à l’heure, qu’à commander chaque soupape par un électro particulier, ce qui n’est déjà pas une petite affaire lorsqu’il s’agit d’orgues qui parfois comptent 2,3,4 et 7000 tuyaux ; mais, très souvent, suivant les nécessités de la partition, l’organiste, soit pour des effets d'ensemble, soit pour des accompagnements, est obligé de faire fonctionner simultanément plusieurs tuyaux, quelquefois plusieurs jeux de tuyaux : et alors il faut combiner toute une série de commutateurs, ce qui complique quelque peu le mécanisme d’un appareil déjà par lui-même très compliqué.
- Si, d’un côté, l’électricité venait à point nommé remplacer les anciennes dispositions mécaniques de transmission et remédier à tous les défauts des organes devanciers, détrônant même les planchettes notées qui, comme dans Yantiphohel de M. Debain, faisaient fonctionner automatiquement registres ou soupapes, d’un autre côté, il convenait qu’elle n’apportât pas avec elle un attirail de complications avec lesquelles on n’était pas alors très familier.
- Nous verrons plus loin que ces difficultés ont été très aisément tournées et que la multiplicité des conducteurs réunis en câble n’offre plus l’inconvénient que l’on se complaisait à y trouver.
- On a ressuscité dernièrement le piano à timbres, et on l’a baptisé carillon électrique ; constatons ce fait en passant.
- Voici sous quels horizons cet inventeur envisageait la question dès 1860 (*) : « Ne comptez
- () Les premières applications de VElectricité aux grandes orgues, par M. Alb. Peschard. Larousse, éditeur; 1890.
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- pas, disait-il, aux facteurs désireux d’adopter l’électricité, obtenir des électro-aimants tous les effets que vous en espérez. Dans l’état actuel de la science (il y a un demi-siècle), la production de l'électricité dynamique ne peut être obtenue qu’à un prix assez élevé, et puisque c’est surtout pour les grandes orgues que la suppression du mécanisme est désirable, il ne serait pas possible d’opérer cette substitution sans se trouver entraîné dans une dépense, qui pourrait bien ne pas être compensée par les avantages obtenus. Renoncez donc à l’attraction directe des électro-aimants sur les soupapes des layes, quelque séduisante que vous paraisse cette application : ayez, dans ce cas, recours à des intermédiaires. »
- En fait, M. Peschard avait peut-être raison de ne pas conseiller l’utilisation des électro-aimants adaptés sur les soupapes; mais, comme il en convient, ces organes étaient susceptibles de fournir quelques résultats dans certaines conditions déterminées.
- Cet inventeur en a développé les avantages dans un brevet en date du 13 avril 1863, dans lequel il envisage la possibilité d’emploi basée sur le principe de la coïncidence des lignes médiane et axiale de l’armature et de i’électro-aimant, capable d’être ainsi utilisé pour l’attaque directe de la soupape sans intermédiaire pneumatique. Dans .ce cas, le levier pneumatique pourrait même disparaître, mais cette transformation nécessiterait une dépense d’énergie électrique qui, si faible qu’elle soit, serait toujours supérieure à celle d’énergie mécanique gratuite dépensée par le levier, et par conséquent cette transformation est superflue.
- Barker, qui suivit très sérieusement ces tentatives, avait même pensé en tirer profit et arriver un jour à supprimer, dans une partie des claviers, les intermédiaires pneumatiques.
- Mais ce qui n’était pas possible hier peut être tenté d’un jour à l’autre à présentées facteurs, qui semblent tant redouter la dépense d’électricité, n’ignorent pas qu’aujourd’hui on produit cet agent à si bas prix que leurs objections économiques ne sont plus pour effrayer les inventeurs; il y a donc là encore une réforme possible et probable, car il faut bien convenir que pour vaincre la dureté des claviers et en même temps se conformer aux exigences de l’art musical, il n’y aurait rien de mieux que d’organiser une succession de leviers ne produisant leur effet qu’après s’être
- communiqué l’impulsion l’un à l’autre; mais, cette théorie n’a rien qui nous séduise, elle montre seulement que l’adoucissement des claviers est difficilement réalisable avec les moyens pneumatiques actuels, et que la seule solution dans cette voie est tout à fait contraire aux tendances des facteurs qui, loin de vouloir augmenter les intermédiaires, cherchent constamment à les éliminer, sinon à les supprimer.
- L’électricité dans les orgues de Salon et Saint-Augustin.
- Dans toutes ces applications, le levier pneumatique de Barker peut agir de deux façons: ou par gonflement ou par dégonflement; l’idée même d’employer le levier par dégonflement reviendrait à Verschneider, l’associé de Barker ; cette idée a été mise en pratique dans l’appareil pneumatique de MM. Hilborne et L. Roosevelt, de New-York; le soufflet à l’état de repos est dans la laye accroché à la grande soupape; l’air comprimé, tout en le pressant à l’extérieur, s’introduit aussi à l’intérieur par un orifice pratiqué à cet effet; il est donc entouré et pénétré d’une même pression ambiante et, par suite, il reste immobile, même si la soufflerie de l’orgue continue à comprimer l'air déjà renfermé dans la laye.
- Pour le faire agir, il faut maintenant fermer au moyen d’une petite soupape l’orifice par lequel il communique avec la laye et, du même coup, tirer une autre soupape qui laisse échappement à l’air contenu dans la laye. Ce petit manège est confié à un électro-aimant qui, venant à agir, détermine le jeu de ces petites soupapes, lesquelles reviennent au repos lorsque l’électro-aimant est laissé inactif.
- C’est le même but qui a été atteint par M. Peschard, il y a des années, bien avant les facteurs américains cités, avec un ingénieux appareil qui fut breveté le 6 juin 1864, et que nous représentons figure 1.
- Au cours de ses premières expériences, M. Peschard comprit que la difficulté principale consistait à trouver un procédé simple et pratique, permettant de vider et de remplir automatiquement le soufflet placé dans l’intérieur de la laye.
- Après quelques tâtonnements sur un système primitif qui nécessitait deux soupapes, l’une pour l’introduction, l’autre pour la décharge de l’air comprimé, l’inventeur fut conduit à imaginer une
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- soupape à double surface, c’est-à-dire à double effet placée dans le canal ou conduit à air du levier ; elle remplit à elle seule les deux offices pour l’introduction comme pour la décharge et présente en même temps, pour son mode de résistance à air comprimé, l’avantage précieux d’aider l'armature à se détacher des pôles de l’électro-ai-mant et à vaincre ainsi, dans une certaine mesure, le magnétisme rémanent.
- Voyons donc, maintenant que les organes essentiels du dispositif ont été décrits, comment ils fonctionnent et quel est leur rôle (fig. 1).
- A constitue le levier pneumatique disposé dans la Iaye.
- S la soupape intérieure à double effet placée dans le conduit du levier et servant à la circulation de l’air comprimé.
- D l’armature de l’électro-aimant directrice de la soupape S.
- A l’état de repos représenté dans notre gravure l’électro-aimant est neutre; l’air comprimé remplit complètement la laye et pèserait sur le levier; mais, comme il le remplit en passant par le conduit E nm, il reste immobile.
- Fig. 1. — Soupape à double effet de M. Pesrhard.
- La face antérieure du levier A étant reliée à la soupape B, elle-même maintenue et par la pression intérieure et par un ressort antagoniste C, reste dans une position fixe jusqu’à ce qu’un courant électrique vienne à circuler dans l’élec-tro. A ce moment, l’armature D est attirée, la soupape S est soulevée par sa tige qui coulisse en E, l’air comprimé de l’intérieur de la laye se trouve isolé, celui de l’intérieur du levier l’est aussi, mais par le conduit nm F, il est maintenant en contact avec l’air extérieur. La face A du soufflet s’affaisse sous la pression extérieure, entraîne la soupape B, détruit l’effort du ressort C, tant que dure la circulation électrique, et il y a émission et décharge d'une quantité d’air comprimé proportionnelle à la durée du contact. Quand l’action de l’é-lectro est suspendue, toutes ces choses retombent en l’état ; le soufflet A revient à l’état de re-
- pos, se gonfle à nouveau, et est prêt à une nouvelle expérience.
- Dans le cas où deux layes sont nécessaires, M. Reschard place dans la laye à vent faible et sous chaque soupape un petit soufflet simple sans aucun appareil à décharge, et ne possédant d’autre communication qu’un canal aboutissant à celui des leviers places dans la laye à vent fort qui correspond à la même note. Ce levier à vent fort est donc seul muni de l’appareil précédemment indiqué.
- Les deux leviers se remplissent ainsi l’un comme l’autre par l’effet du vent fort et se vident par l’effet de la pression du vent dans chacune des layes où ils sont placés.
- C. Carré,
- (A suivre).
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- CORRESPONDANCE
- Paris, le 16 mars 1891.
- Monsieur le Directeur,
- Nous avons lu avec beaucoup d’intérêt, dans le numéro du 7 mars de La Lumière Electrique, la description d’un nouveau compteur d’énergie électrique. La description en est parfaitement faite et les dessins qui l’accompagnent sont nets et font parfaitement comprendre le mécanisme de i’élec-tromoteur et le fonctionnement des divers organes qui constituent l’appareil en question. Mais une erreur, et une grosse erreur, a été commise; c’est d’avoir attribué la paternité de ce compteur à M. Frager, quand au contraire elle appartient à M. Lucien Brillié auquel revient l’honneur de cette invention. La publication d’où vous avez tiré les éléments de la description en question mentionnait que la demande du brevet avait été faite par la Compagnie anonyme Continentale pour la fabrication des compteurs à gaz et autres appareils, qui construit les compteurs Brillié, compagnie que l’auteur de l'article a sans doute confondue avec la Compagnie pour la fabrication du matériel des usines à gaz qui s’occupe des appareils Frager.
- Nous vous prions de vouloir bien rectifier l’erreur et de mentionner dans votre numéro que le compteur décrit dans votre numéro 10, sous la dénomination de compteur Frager 1890, est le compteur breveté par M. Lucien Brillié et construit par la Compagnie anonyme Continentale pour la fabri-: cation des compteurs à gaz et autres appareils, 9, rue Pé-. trelle, à Paris.
- Veuillez agréer, etc.
- U Administrateur-Délégué,
- P. Rouget.
- FAITS DIVERS
- Il vient de s’organiser à Toulouse une Exposition internationale d’électricité, de mécanique appliquée à l’électricité, de chimie industrielle et commerciale, d’hygiène et d’alimentation. Elle se tiendra dans un cadre excessivement pittoresque, sur les bords de la Garonne, dans l’île du Ramier. L’inauguration aura lieu le 19 mai, à l’occasion du voyage du Président de la République, et la clôture le 15 septembre. Il y aura des fêtes hippiques, des concours de gymnastique, une exposition permanente d’horticulture, des fêtes de nuit avec des fontaines lumineuses, et un éclairage électrique a giorno, des projections, des auditions téléphoniques à grande distance, etc., etc., des concours d’orphéons, sous la présidence d’honneur de M. Gounod, le président du jury musical étant M. Gailhard, ancien directeur de l’Opéra de Paris.
- L’administration, dont le secrétaire général est M. Ferroul,
- promoteur-directeur de l’Exposition, s’est assurée de la construction d’un chemin de fer Decauville reliant l’Exposition au réseau des tramways toulousains.
- En profitant des chutes du voisinage elle a organisé des forces motrices hydrauliques et électriques appliquées à l’industrie.
- Le comité d’honneur et de patronnage se compose du préfet de la Haute-Garonne, du maire de Toulouse, des députés du département, et d’un grand nombre de notabilités locales.
- Les électriciens qui désireraient prendre part à ce coucou rs, dont nous rendrons compte, devront s’adresser sans perte de temps à MM. Henry Liepmann et A. de Laune, agents accrédités de l’Exposition, 13, rue du Conservatoire, à Paris.
- Les exposants devront se conformer aux prescriptions de l’architecte pour la décoration et l’harmonie de leur emplacement.
- Le prix des emplacements est de 40 francs par mètre superficiel, et de 80 francs lorsque le droit de vente est joint à celui d’exposition.
- L’électricité constitue ,1e premier groupe, qui est composé de deux classes :
- I. Production de l'électricité : électricité statique, piles et accessoires, machines magnéto-électriques et dynamo-électriques, accumulateurs. — Transmission de l'électricité : câbles, fils et accessoires, paratonnerres. — Electrométrie : appareils servant aux mesures électriques, compteurs d’électricité.
- II. Application de l'électricité : télégraphie, signaux, téléphonie, microphonie, photophonie, lumière électrique, moteurs électriques, locomotion électrique, transport et distribution de la force, transformateurs, électricité médicale, électro-chimie, électro-aimants et aimants, boussoles, horlogerie électrique. — Appareils divers.
- Le Telegrafo et le Telegrafista espagnols nous arrivent avec deux récits fort intéressants de la célébration du 22 avril, date du 36' anniversaire de l’installation du corps de télégraphique électrique dans la péninsule. Le décret constitutif avait été signé le 31 mars 1856 par Don Patricio de Escos-sura. Des banquets ont eu lieu non seulement à Madrid mais à Barcelone, à la Corogne et à Santander.
- Un de nos compatriotes, M. Munier, électricien français, assistait au banquet de Madrid, où un discours a été prononcé dans notre langue.
- II est bon d’ajouter que d’après le décret organique de 1856 les télégraphistes étaient obligés de connaître le. français, et une des trois langues suivantes : l’anglais, l’italien ou l’allemand. .
- En 1886, la télégraphie espagnole possédait 1006 Morse, 6 Hughes, 23800 kilomètres de lignes aériennes, 144 de
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- lignes souterraines, 347 de lignes sous-marines, 54 800 kilomètres de fils. Son mouvement télégraphique avait donné lieu à 92 000 télégrammes urgents. La part du service espagnol dans la répartition des produits de la correspondance internationale a été de 1 258674 francs.
- La torpille dirigeable à transmission électrique d’énergie Sims-Edison, dont nous avons donné la description en 1889 ft. XXXIV, p. 583), vient d’être soumise au Havre à des essais officiels dont les journaux politiques font grand éloge, sans rien dire de la particularité technique qui la caractérise. Aussi, les réflexions que nous inspirait le nouvel engin à son apparition n’ont-elles rien perdu de leur actualité.
- La torpille autonome de M. W. Scott Sims emprunte la puissance nécessaire à sa propulsion à un poste d’émission fixe, qui la lui transmet au travers d’un câble déroulé après elle.
- Tout Paris peut se rappeler d’avoir vu la réalisation de l'idée sur un plus petit théâtre, dans la piscine du Nouveau Cirque, où M. Solignac faisait évoluer, par un mécanisme tout à fait analogue en principe, une véritable flotte de navires lilliputiens. Ceci évidemment ne diminue en rien le mérite de la réalisation actuelle de l'idée et justifié seulement notre regret qu’elle ait dû, comme tant d’autres, passer en Amérique pour faire son chemin.
- Le nouvel engin Sims-Edison est surtout remarquable et digne d’appeler l’attention, à titre de première application d’un transport d’énergie dans le domaine de l’art naval, où il en reste quelques autres à faire.
- Pendant la représentation d'Annide, au Grand-Opéra de Vienne, on entendit, le ;6 avril dernier, un bruit semblable a l’explosion d’une fusée d’artifice. Ce fracas provenait de la destruction d’une lampe à incandescence écrasée par la pression extérieure. Les spectateurs assis aux derniers rangs du parterre se reculèrent vivement pour éviter de recevoir les débris de l’ampoule de verre qui venait de se briser.
- On explique cet accident par le mauvais état de la masse de plâtre retenant les lampes à incandescence dans la place qu’elles occupent au milieu des soleils électriques décorant le plafond. Miis, quel que soit le motif de cette destruction, il est bon de ne pas oublier que des incidents de cette espèce sont toujours fâcheux, car ils pourraient entraîner des suites graves si la panique les compliquait.
- Si l’on en croit VElectrical Engineer de New-York, il est question de construire à Naples un chemin de fer électrique élevé de 100 mètres au-dessus du niveau des voies publiques. Les rails seront suspendus entre de véritables tours. Des élévateurs remorqueront les voyageurs au niveau des
- trains. La force motrice sera engendrée par une chute du Serreno.
- Si cette construction gigantesque, destinée à réunir le Corso Victor-Emmanuel avec les parties centrales de la ville, se réalise, ce sera le chemin de fer électrique le plus gigantesque du monde, et la contre-partie du chemin de fer électrique souterrain de Londres.
- MM. H.-R. Merton et C" ont dressé le relevé de la production du cuivre dans l’univers entier. Les chiffres suivants, publiés par l'Economiste français, sont ceux de la production depuis douze ans des principales provenances, ainsi que les piix moyens calculés sur la cote du 1" de chaque mois :
- Années Tonnes anglaises Prix par tonne Liv. sterl.
- 1879 151,963 57, n ,0
- 1880 53,959 63, ',3
- 1881 163,369 61, 1,3
- • 1882 181,622 67, 0,6
- 00 'SF 199,406 63, 8,9
- 1884 220,249 54,'5?6
- 1885 225,592 44, 1,6
- 1886 217,086 4°, 6,0
- 1887 223,078 42, 3,0
- 1888 258,026 76, 0,0
- 1889 261,650 49,10,6
- 1890 269,685 54, >,0
- 1 remarque tout de suite que malgré les événements
- l’effondrement du syndicat du cuivre a été le point cul-
- minant, le cuivre continue à se produire en quantités chaque année plus grandes. Cependant la cote moyenne de 1890 n’est que de 54 liv. st. 1 la tonne, contre 76 liv. st. en 1888. On doit constater que ce prix de 54 liv. st. est sensiblement égal encore à celui de 1879, quoique la production ait presque doublé depuis douze ans.
- La consommation pour les usages de l’électricité, sans parler de la consommation fort importante des sulfates de cuivre pour la vigne, suffira-t-elle pour tenir coup à l’accroissement universel de la production?
- Si l’on en croit VElectrical Engineer du 15 avril, il y a actuellement aux Etats-Unis 1 500 000 milles de lignes électriques ou 2400000 kilomètres, 60 fois 40000. Ces lignes unies bout à bout auraient une longueur égale à 4 fois la distance moyenne de la terre à la lune.
- Sans entrer dans la discussion des chiffres précédents, on peut dire que des renseignements authentiques prouvent que la IVestcrn Union possède à elle seule 190 000 kilomètres de lignes aériennes, plus que la France et l’Allemagne prises ensemble, 4 fois plus que le Royaume-Uni* 8 fois plus que l’Espagne!
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- Le professeur Brackett a fait une remarque fort judicieuse dans le discours qu’il a prononcé lors de la célébration du centenaire de la loi des patentes américaines. On peut dire que la science électrique moderne commence avec les travaux de Gilbert en 1600. En 1800, un nouvel horizon s’est ouvert lors de la découverte de la pile de Volta.
- Aurons-nous une découverte d’une importance comparable en 1900 ou en 2000?
- La flotte télégraphique du monde se compose actuellement de 38 steamers, dont le plus puissant appartient à la Compagnie Silvertowri, dont il porte le nom. Ce navire, qui pourrait à lui seul suffire pour poser un câble transatlantique, n’a que 6000 tonneaux, tandis que le Great Eastern en jaugeait plus de 20,000. Le poids du câble qu’il avait à son bord était de 7000 tonneaux, c’est-à-dire plus que la jauge totale du Silverlown.
- Le gouvernement anglais possède plusieurs navires câbliers, parmi lesquels le Monarch, qui vient de poser le câble téléphonique Paris-Londres, et Lady Garmichael, qui appartenait à la Compagnie sous-marine.
- Le gouvernement français en possède deux, parmi lesquels nous citerons l'Ampère, du port de 6000 tonneaux, qui est toujours stationné à la Seyne pour surveiller les câbles d’Algérie.
- Le navire de la Compagnie des téléphones, qui est actuellement en construction, sera peut-être le seul navire de la flotte télégraphique universelle qui ne soit pas sorti des chantiers de Glasgow.
- Une transmission de force par l’électricité vient d'être installée dans les mines de Nunnery, dans le comté de Sheffield : Elle consiste en un moteur électrique qui actionne une pompe d’épuisement refoulant 250 litres d’eau par minute à une hauteur de 137 mètres, au travers d’une conduite de 2000 mètres de longueur et de 10 centimètres de diamètre.
- La génératrice, commandée par la machine à vapeur qui actionne les ventilateurs, fournit un courant de 520 volts et 22 ampères à la vitesse de 880 tours à la minute. Elle est reliée au moteur distant de 3500 mètres par des conducteurs en cuivre étamé noyés dans le bitume, A pleine charge, le moteur absorbe 22 chevaux-vapeur.
- Le système de foreuse électrique par percussion imaginé par M. Marcel Deprez est en ce moment essayé par la Compagnie Edison, qui vient de faire des expériences à Quincy. D’après le compte rendu que nous trouvons dans Elcctricity, le mouton électrique a produit des trous d’un diamètre de 37 mm. ayant une profondeur qui variait de 25 à 100 mm. par minute, suivant la dureté des pierres mises en expérience*
- La dépense de force mécanique du générateur était de 4 chevaux. Les résultats étaient supérieurs à ceux des foreuses mécaniques ordinaires.
- Notre confrère Electricity de Londres a essayé un procédé de consultation fort à la mode en ce moment a Pàris, une sorte de plébiscite, pour savoir si l’électricité anglaise serait dignement représentée à Francfort. Cependant, au lieu de s’adresser à tous ses abonnés, il ne l’a fait qu’aux chefs des principales maisons. Le résultat a été deux oui et une cinquantaine de non.
- Les directeurs du chemin de fer électrique du sud de Londres se sont décidés à établir un service du dimanche, en dépit des clameurs des sabatharians; nous devons les féliciter, car électricité oblige.
- Parmi les progrès récents que nous devons enregistrer avec le plus de plaisir nous citerons l’emploi de l’électricité dans les mines de charbon de Nummery, à Sheffield. La dynamo donne un courant de 22 ampères, avec une tension de 520 volts, consommant 22 chevaux-vapeur. La pompe donne par minute 225 litres à une hauteur de 126 mètres. Elle se trouve à une distance de 3500 mètres. L’eau fait un long parcours de 2000 mètres dans des tuyaux de 10 centimètres, ce qui donne naissance à des frottements énoimes.
- Nous trouvons dans ElectricUy des détails fort intéressants, quoique incomplets, sur le ballon captif de l’exposition de Francfort; notre confrère nous apprend que cet aérostat sera pourvu d’un câble patenté en acier.
- Nous nous demanderons si l’on a suffisamment réfléchi au danger d’attirer ainsi la foudre sur l’aérostat. C’est uniquement cette considération qui a empêché Henry Giffard d’avoir recours à l’acier dans ses ballons captifs de Londres et de Paris. 1
- Ce qui pourrait porter à croire que cet habile ingénieur n’avait pas tout à fait tort, c’est que des ballons captifs ont été foudroyés à leur ancrage, l’un à Turin, en 1S84, et l’autre à Barcelone quelques années après.
- Si l’on en croit le New York Herald du 29 avril, édition de Paris, les propriétaires de l’usine électrique de Woolwich ont fait un contrat important avec les commissaires de la chute du Niagara, probablement du côté du Canada, lis ont consigné un cautionnement de 100000 francs, qui sera perdu si l’utilisation de l’eau n’a pas commencé en mars 1892.
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- Suivant cette information, le loyer de la chute d’eau serait de 125000 francs par an pendant dix ans et de 175 000 pendant les dix années suivantes.
- Éclairage Électrique
- Dans sa séance du 29 avril, le Conseil municipal a adopté sans discussion une proposition faite par M. Cochin, au nom de la 8‘ commission, et tendant à prolonger de dix années la concession de l’éclairage électrique des grands boulevards, depuis la Madeleine jusqu’à la place de la République, de la rue Royale, du quai de Jemmapes et des abords de la gare Saint-Lazare.
- La dépense est évaluée à 348000 francs, au tarif uniforme pour toutes les compagnies concessionnaires, de 40 centimes pour chaque foyer-heure de 10 ampères, et de 57 centimes pour chaque foyer-heure de 15 ampères, avec une pression de 50 volts environ.
- L’éclairage au gaz, payé 15 centimes, coûterait 121 000 francs, d’où résulte un excédant de dépense de 227 000 francs, mais la quantité de lumière versée sur la voie publique est au moins quintuple, et dans certains endroits décuple de ce qu’elle était avec le gaz. Avec le gaz à 30 centimes la différence ne serait que de 116000 francs.
- On voit que l’électricité maintient sans difficultés toutes les positions acquises, ce qui est un point essentiel à constater en attendant la réalisation de nouveaux progrès.
- Le nouveau navire de guerre suédois Cota a été muni d'une installation complète d’éclairage électrique. Les différentes pièces et couloirs sont éclairés par 150 lampes à incandescence, alimentées par une dynamo spéciale. Deux autres dynamos de 30 chevaux chacune assurent le service de quatre projecteurs de 50000 bougies, consommant chacun 60 ampères.
- La concession de l’éclairage électrique d’Amsterdam a été accordée à une société locale, VElectra. L’établissement de l’usine et de la canalisation, en prévision d’un service de 20 000 lampes de 16 bougies, ont été confiés à la Société Hélios, de Cologne, concessionnaire des brevets Ganz.
- L’installation comprendra trois dynamos à courants alternatifs Zypernowski de 320 000 watts, à excitatrice séparée, et une dynamo du même système de 160000 watts ; les premières seront commandées par deux machines à vapeur de 600 chevaux chacune, et la quatrième sera directement couplée à une machine de 300 chevaux.
- L’usine sera établie à 3 kil. 5 du centre de la ville.
- L’éclairage électrique installé dans les grands magasins de la Place Clichy par MM. Daniel Sack et C‘ fonctionne sans interruption depuis le 1" octobre dernier.
- Cette installation comprend 86 lampes à arc de 6 ampères et 150 lampes à incandescence de 10 ou 16 bougies.
- D’après VElectrical Engineer de New-York, le gouvernement de Saint-Domingue (ne pas confondre avec Haïti) a accordé un privilège de 45 ans pour l’éclairage de la capitale par le gaz et par l’électricité. Les concessionnaires auront un monopole absolu pendant ia années. On prétend qu’il est possible de recueillir immédiatement une souscription pour 1000 incandescences. Le gouvernement consent à payer les lampes à arc 1100 francs par an, et souscrit d’ores et déjà pour 30 arcs à la future usine centrale.
- La compagnie restera maîtresse de fixer les prix pour le public. Avis aux amateurs, sans garantie de notre part.
- Télégraphie et Téléphonie
- Un nouvel hôtel des postes est en construction à Marseille. Tout le premier étage appartiendra au service télégraphique. On y installera les câbles sous-marins, si importants pour Marseille. Aux trois câbles existant qui relient la ville à Alger, on ajoutera deux autres communiquant avec Tunis et Oran.
- D’autre part, le service télégraphique comprendra 54 appareils Morse et 40 Hughes, confiés aux employées dames; 40 Hughes, 10 Baudot, 1 Wheasthone et 26 Morse seront manipulés par les employés hommes. Un service de télégraphie pneumatique sera installé, non-seulement pour les besoins de la ville, mais encore des transmissions dans l’intérieur de l’hôtel.
- Les câbles des compagnies étrangères disposeront d’une partie du second étage. C’est d’abord l’Eastern-Telegraph, qui va en extrême Orient, et le Spanish-Telegraph qui relie Marseille à Barcelone.
- Le service téléphonique, trop à l’étroit dans son local actuel, sera placé au même étage et permettra le service de 1500 abonnés au lieu de 600 qui existent actuellement.
- Dans les- soùs-sols seront aménagés le service des piles et la machinerie ; à côté des 600 éléments Callaud grand modèle du service télégraphique on installera une dynamo pour lés transports de force nécessaires à la manœuvre des poids des appareils Hughes et Baudot.
- Depuis le 1" mai fonctionne la ligne téléphonique interurbaine Paris-Saint-Quentin.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31.
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- La Lumière Electrique
- JL
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII' ANNÉE (TOME XL) SAMEDI 16 MAI 1891 No 20
- SOMMAIRE. — Variations de conductibilité sous diverses influences électriques; Edouard Branly. — Usage des lampes à incandescence pour les appareils enregistreurs d’un observatoire; H. Wild. — Etude sur les courants alternatifs et leur application au transport de la force ; Maurice Hutin et Maurice Leblanc. — Les lampes à incandescence; Gustave Richard. —^ Chronique et revue de la presse industrielle : L’éclairage électrique à l’usine municipale de Paris, par M. Ferdinand Meyer. — Accumulateurs Pitkin et Holden (1890). — Revue des travaux récents en électricité: Sur les propriétés physiques de l’ébonite, par M. Alfred Mayer. — Calori-ampèremètre de M. Edelmann. — Sur les courants magnétiques, par le Dr A. Fœppl. — Variétés : L’application de l’électricité aux orgues ; C. Carré. — Faits divers.
- VARIATIONS DE CONDUCTIBILITÉ
- SOUS DIVERSES INFLUENCES ÉLECTRIQUES
- Ce travail a pour objet l’exposé des premiers résultats obtenus dans l’étude des variations de résistance d’un grand nombre de conducteurs sous diverses influences électriques.
- Les substances qui ont présenté jusqu’ici les variations de conductibilité les plus étendues sont les métaux en poudre ou en limaille.
- On connaît l’énorme résistance opposée au passage des courants électriques par les métaux en poudre. Si la colonne est un peu longue et la poudre très fine, le courant est complètement arrêté.
- L’accroissement de conductibilité électrique par la pression des substances conductrices en poudre est aussi un fait établi depuis longtemps et qui a donné lieu à plusieurs applications.
- Les variations de résistance que j’ai obtenues dans des conditions nouvelles, en faisant agir diverses influences électriques, n’avaient pas jusqu’ici été observées.
- INFLUENCES ÉLECTRIQUES PRODUISANT LES VARIATIONS DE RÉSISTANCE
- i° Action des étincelles électriques. Je commence par décrire cette action, qui permet de
- présenter le phénomène sous une forme frappante.
- On forme un circuit comprenant un élément de pile, un galvanomètre et une poudre métallique versée dans un tube en ébonite d'un centimètre carré de section environ et de quelques centimètres de hauteur. Deux tiges cylindriques de cuivre, en contact avec la limaille métallique, ferment les extrémités du tube et établissent la communication avec le reste du circuit. Si la limaille est suffisamment fine, le courant paraît complètement arrêté, même avec un galvanomètre très sensible. C’est en millions d’ohms qu’il faut exprimer la résistance, alors que le même métal aggloméré par fusion ou par une très forte pression n’offrirait quelquefois sous la même section qu’une résistance d’une fraction d’ohm.
- Le courant se trouvant ainsi complètement ou à peu près complètement arrêté, on fait éclater à une certaine distance du circuit la décharge d’une bouteille de Leyde (fig. 1) ou d’uhe machine électrique munie de son condensateur.
- L’aiguille du galvanomètre du circuit de la poudre est brusquement écartée de sa position d’équilibre, et s’il s’agit d’un galvanomètre délicat, sans dérivation protectrice, le système astatique peut être mis hors d’usage. Avec un galvanomètre de démonstration, tel qu’un galvanomètre à fléau, l’aiguille indicatrice va du zéro à l’extrémité du
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- cadran. L’aiguille reste déviée ; il ne s’agit pas en effet d’une variation passagère.
- Ce n’est plus alors en millions d’ohms, mais le plus souvent en centaines d’ohms que la résistance du métal doit être évaluée. La conductibilité croît avec la force et le nombre des étincelles ; toutefois l’emploi de puissantes batteries n’est pas nécessaire pour produire l’action. L’expérience suivante fixera les idées.
- A proximité d’un circuit comprenant une limaille métallique convenablement choisie, et à 20 ou 30 centimètres du godet en ébonite qui la renferme, on place une sphère creuse de laiton de 15 à 20 centimètres de diamètre, isolée par un
- Fig. 1. — P élément Daniell; G galvanomètre; A tube en ébonite contenant la limaille.
- support vertical en verre. La limaille oppose au courant une énorme résistance et l’aiguille du galvanomètre reste en équilibre sans déviation. On approche de la sphère un bâton de résine électrisé : une petite étincelle jaillit entre le bâton et la sphère ; aussitôt l’aiguille du galvanomètre est brusquement déviée et reste déviée. De nouvelle limaille étant substituée à l’ancienne dans le godet en ébonite, la résistance opposée au courant maintient de nouveau au zéro du cadran l’aiguille du galvanomètre; si l’on touche alors avec le doigt la sphère de laiton restée chargée, une petite étincelle jaillit dans la décharge et l’aiguille du galvanomètre est de nouveau déviée.
- Avec une pile de quelques accumulateurs, la démonstration se fera aisément sans galvanomètre. Composons un circuit comprenant la pile, la poudre métallique, un fil de platine et un godet de mercure. Comme la résistance de la poudre arrête le courant, l’interruption du circuit a lieu
- sans production d'étincelle au godet à mercure. Par la décharge d’une bouteille de Leyde au voisinage du circuit la poudre est rendue conductrice; le fil de platine rougit, une étincelle jaillit au godet quand on vient à interrompre le courant et la poudre métallique offre des traces de fusion.
- L’action de l’étincelle diminue quand la distance augmente, mais il est aisé de l’observer à quelques mètres de distance en faisant usage d’une petite machine de Wimshurst à plateau de 30 centimètres de diamètre, munie de son condensateur. Dans certains cas de sensibilité spéciale, l’accroissement de conductibilité a pu être constaté à de grandes distances.
- La répétition de l’étincelle augmente l’action. En effet, avec certaines substances on voit les
- Fig. 1 Ms. — Détail du tube À de la figure 1.
- étincelles successives produire une déviation saccadée, graduellement croissante, et persistante.
- Voici un autre mode d’expérimentation qui confirme les résultats précédents. Les électrodes d’un électromètre capillaire sont reliées aux de.ux pôles d’un élément Daniell à sulfate de cadmium. Le déplacement du mercure, qui a lieu brusquement quand on ouvre la clef à court circuit, ne se produit plus que très lentement quand on intercale une petite colonne de fine limaille métallique entre l’un des pôles de l’élément et l’électrode correspondante. Mais si l’on fait éclater à quelque distance la décharge d’une bouteille de Leyde, le mercure est à l’instant même vivement lancé dans le tube capillaire, par suite de la diminution brusque de résistance de la limaille.
- 20 Action d’un conducteur traversé J par les courants de décharge d’un condensateur. — Quel est le rôle de l’étincelle dans l’accroissement de conductibilité observé? En faisant usage de la machine Wimshurst, on reconnaît que l’action est fréquem-
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- ment produite avant la décharge. La machine électrique étant mise en mouvement, les aigrettes des peignes faisant entendre leur bruissement, l’action a souvent lieu avant que l’étincelle éclate.
- Cette remarque conduit à éloigner l’étincelle de façon à n’avoir plus à tenir compte de sa propre action. Prenons un long tube de laiton, voisin par uriedeses extrémitésdu circuit qui renferme la poudre métallique. De l’autre extrémité de ce conducteur, distante de la poudre de plusieurs mètres, on approche une armature d’une bouteille de Leyde; une étincelle éclate, le conducteur est chargé. Au moment de cette charge, les courants de haut potentiel qui parcourent brusquement le tube produisent l’accroissement de conductibilité. Le même effet a lieu quand on vient à décharger le conducteur, que cette décharge soit faite à proximité ou loin du circuit (fig. 2).
- Je vais décrire une disposition expérimentale
- Fig. 2
- qui dérive de l’expérience précédente. A cause de son efficacité et surtout de la commodité et de la régularité de son action, j’en ai fait usage dans la plupart de mes recherches. Dans ce qui suivra, pour abréger, je la désignerai par disposition A (fig- 3)-
- La source électrique est une machine de Holtz à deux plateaux mobiles. Son axe est animé d un mouvement de rotation rapide, de 100 à 400 tours par minute. La substance sensible est intercalée dans l’une des branches d’un pont de Wheatstone ou dans le simple circuit d’un élément Daniell, à 10 mètres environ de la machine de Holtz et de son excitateur. Entre l’excitateur et le pont de Wheatstone, reliés à l’excitateur, courent parallèlement deux tubes cylindriques de laiton A et A', isolés, écartés l’un de l’autre de 40 centimètres.
- Les bouteilles de Leyde annexées ordinairement à la machine de Holtz, peuvent être supprimées, car la capacité des longs tubes de laiton joue le même rôle dans une certaine mesure. Les sphères S de l’excitateur sont distantes l’une de l’antre de 1 millimètre ou 0,5 mm. ou même i/io de milli-
- mètre. Pendant la rotation des plateaux, les étincelles se succèdent très rapidement. Ces étincelles, à la distance de 10 mètres, n’exercent pas d’effet direct; on s’en assurait dans un essai préliminaire, en écartant les tringles qui établissaient la communication des conducteurs de la machine avec les tubes de laiton parallèles, ou mieux| en éloignant de la substance sensible les derniers tronçons du tube de laiton, tout en les maintenant reliés à l’excitateur, afin de ne pas modifier l’étincelle.
- Les deux tubes A et A' ne sont pas nécessaires, la diminution de résistance est très facilement produite quand on n’en fait agir qu’un seul ; dans quelques expériences, l’emploi d’un seul conducteur a même été plus efficace.
- A A'
- K
- Fig, 3
- L’action augmentait nettement avec la vitesse de la machine de Holtz.
- Les expériences se font de la même façon avec les tubes A et A’, en remplaçant la machine de Holtz par une petite bobine de Ruhmkorff ou un appareil à chariot dont les étincelles induites jaillissent en S à distance réglée entre les deux tiges de l’excitateur. On anime la bobine avec le courant d’un élément Bunsen.
- On peut supprimer l’étincelle en S; en donnant un grarid écartement aux boules; le conducteur A continuera à agir surtout s’il y a interruption avec étincelle à la jonction du conducteur et de la bobine.
- 30 Electrisation par contact avec l\une des armatures d’une bouteille de Leyde. — L’effet sera plus vif si les courants de décharge, au lieu d’agir à distance, parcourent le circuit lui-même. 11 suffit de toucher un point quelconque du circuit avec l’une des armatures d’une bouteille de Leyde. L’action peut être très forte s’il y a étincelle, quelquefois avec une étincelle imperceptible ou même lorsque la bouteille a été déchargée et qu’il ne
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- reste plus sur l’armature que la quantité qui convient pour écarter les lames d’un électroscope ordinaire à feuilles d'or.
- Le contact de l’armature d’une bouteille de Leyde est le moyen d’action le plus énergique que j’aie employé. L’emploi d’une forte charge n’a été qu’exceptionnel dans ces expériences.
- On produira de même l’électrisation par contact avec l’un des fils d’une bobine d’induction, si l’on a ménagé une interruption donnant étincelle à la jonction du fil et de la borne qui sert de pôle induit.
- 4° Passage d’un courant induit. — Le passage d’un courant induit dans la substance sensible produit le même effet que l’électrisation du circuit.
- Dans le circuit induit d’un appareil à chariot de Dubois-Reymond on intercale un tube à limaille, un élément Daniell et un galvanomètre, puis on fait passer un courant dans le circuit inducteur. Il suffit, en général, d'une seule fermeture ou d’une seule ouverture du circuit inducteur pour permettre au courant de l’élément Daniell de traverser facilement la limaille. L’ouverture est plus efficace que la fermeture ; ainsi, dans une suite d’expériences faites avec des substances identiques, le courant inducteur ayant une intensité égale à i/io d’ampère, une seule fermeture ne produisait plus la diminution cherchée, tandis qu’il suffirait d’une seule ouverture.
- Quelques nombres montreront l’effet graduel des courants induits successifs.
- On a pris une bobine d’induction à deux fils égaux. Dans l’un des fils passe un courant inducteur. L’autre fil compose un circuit fermé avec un tube à limaille et un galvanomètre. On a vérifié, avant d’intercaler la limaille, que les deux courants d’ouverture et de fermeture donnaient des déviations égales et opposées de l’aiguille du galvanomètre. La limaille étant introduite dans le circuit induit, on ouvre et on ferme le circuit inducteur à intervalles réguliers. Le courant induit traverse la limaille et donne une impulsion à l’aiguille du galvanomètre. On a soin d’attendre avant d’opérer une nouvelle ouverture ou une nouvelle fermeture du circuit inducteur que l’aiguille^ du galvanomètre ait repris sa position d’équilibre.
- Quelques nombres montreront de quelle façon le passage des deux courants induits peut agir sur la résistance de la limaille.
- Limaille de zinc.
- Impulsions
- irB fermeture.......... i
- 2' — ......... 64
- y — ......... 146
- Impulsions
- 1" ouverture........... 18
- 2' — 100
- y — 140
- Ces impulsions ont été obtenues avec une bobine sans noyau. Avec un noyau de fer doux et le même courant inducteur les nombres successifs étaient sensiblement égaux, sauf celui de la première fermeture, qui était plus petit. Dans ce cas, la diminution maxima de résistance était obtenue dès la première ouverture.
- Les courants induits d’ordre supérieur agissent aussi bien que les courants induits de premier ordre quand on leur fait parcourir le circuit de la limaille. Ils agissent également bien à distance.
- Quand on fait passer un courant induit de quatrième ou de cinquième ordre dans les conducteurs de la disposition A, il convient qu’une étincelle soit produite dans le circuit de l’induit de premier ordre, quel que soit l’ordre de l’induit lancé dans les conducteurs. L’étincelle est superflue dans le circuit des induits suivants, qui peuvent être indifféremment ouverts ou fermés.
- 50 Passage d’un courant continu de grande force électromotrice. — Les courants induits ne sont pas seuls aptes à produire la diminution de résistance.
- En opérant avec des courants continus, un courant de grande force électromotrice rend la substance sensible plus apte à transmettre un courant faible.
- Voici comment on s’en assure. On forme un circuit comprenant une pile, la substance sensible et un galvanomètre. La force électromotrice de la pile est d’abord 1 volt, puis 100 volts, et enfin 1 volt.
- Je citerai des déviations obtenues avec le courant de 1 volt pour trois substances différentes, avant et après le passage du courant de 100 volts.
- Avant le passage
- 16
- O
- I
- Après le passage IOO
- *5
- 500
- Dans une mesure faite au pont de Wheatstone une colonne prismatique de limaille d’aluminium intercalée entre deux électrodes de cuivre et offrant une résistance de plusieurs millions d’ohms n’a plus présenté qu’une résistance de 350 ohms,
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- après le passage pendant une minute du courant de ioo volts.
- Le temps pendant lequel la poudre est intercalée dans le circuit de la pile ne doit pas être trop court; dans un essai, 75 éléments à sulfate de mercure agissant pendant 10 secondes n’ont pas produit d’effet, tandis qu’en les laissant agir pendant 60 secondes, la résistance s’est abaissée de plusieurs millions d’ohms à 2500.
- La pile que j’emploie pour ces expériences est composée (fig. 4) d’éléments de très grande résistance formés d’une tige de cuivre terminée par un fil de platine plongeant dans une pâte C à protosulfate de mercure et charbon de cornue, et d’une tige de zinc entourée d’une solution S de sulfate de zinc solidifiée par l’agar.
- Le charbon et l’agar sont séparés par du sable. Un vase de verre d’une capacité de 90 centimètres cubes, fermé par un bouchon paraffiné, contient le tout. Ces éléments sont fixés sur un mastic isolant et réunis par groupes de 25.
- Depuis quelque temps, j’ai remplacé avec avantage le sable par du plâtre de modeleur gâché formant une cloison poreuse solide P.
- l'action électrique peut s’exercer sur la
- SUBSTANCE SENSIBLE EN CIRCUIT OUVERT OU EN
- CIRCUIT FERMÉ.
- Après que la limaille métallique a été placée dans le circuit de l’élément Daniell, c’est-à-dire de l’élément témoin, et que sa grande résistance a été reconnue, on isole complètement du circuit le tube qui la renferme et on le soumet à l’action d’une étincelle à distance, ou à l’action de la tige conductrice chargée par une bouteille de Leyde ou par la machine de Holtz, ou on la touche avec l’une des armatures d’une bouteille de Leyde ou avec l’un des fils induits d’une bobine de Ruhm-korff.
- Si, après cela, on replace le tube à limaille dans son circuit fermé primitif, on voit que la conductibilité est produite,
- La description détaillée d’une façon fréquemment employée de conduire lès expériences fera bien comprendre avec quelles précautions. était opéré l’isolement de la substance sensible pendant l’expérience (fig. 3).
- La substance étudiée est placée en K entre les deux tubes parallèles, ou en face de ces tubes, à
- une certaine distance des derniers tronçons qu’il a été commode de disposer verticalement. La régularité du mouvement de rotation de la machine de Holtz est maintenue pour rendre les observations successives à peu près comparables et afin de pouvoir mesurer au pont de Wheatstone la résistance K sans avoir à se préoccuper de l’action électrique; une règle métallique plate T est appliquée sur les conducteurs métalliques des peignes; cette règle ferme le circuit et suspend les étincelles en S entre les sphères de l’excitateur. L’équilibre une fois établi au galvanomètre du
- Fig. 4. — C pâte à protosulfate de mercure et charbon de' cornue; P cloison de plâtre solide;-S sulfate de zinc soli--difié par l’agar.
- pont, on ouvre le circuit de la pile et l’on isole momentanément le conducteur K, en faisant sortir des godets de mercure auxquels ce conducteur aboutit les fils de communication avec le pont.
- Cela fait, la traverse T est soulevée et maintenue soulevée dix secondes environ. Pendant cet intervalle de dix secondes, des étincelles jaillissent en S entre les sphères de l’excitateur, et des courants de charge et de décharge de haute tension successifs et très nombreux circulent dans chacun des tubes A et A'. C’est alors que la diminution de résistance du conducteur K a lieu. La traverse T est replacée, on rétablit la communi-1 cation entre K et le pont, puis on ferme le circuit
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- de la pile. L'équilibre est rompu au galvanomètre; on .mesure la nouvelle résistance du conducteur K.
- La diminution de résistance se produit avec plus de facilité quand on n’isole pas de son circuit le conducteur [K pendant l’influence,, mais cet isolement est souvent favorable à l’analyse des conditions du phénomème, en permettant de mieux distinguer l’action produite sur le tronçon de circuit qui renferme la substance sensible.
- La conductibilité se produit en même temps dans toute la masse de la poudre métallique et dans toute direction. L’expérience suivante paraît le démontrer.
- Un godet vertical en ébonite contient de la poudre d’aluminium intercalée entre deux petits plateaux métalliques horizontaux A et B ; latéralement, la poudre est en contact avec deux courtes tiges C et D qui traversent horizontalement la paroi du cylindre d’ébonite (fig. 5). A et B peuvent être reliés aux bornes de l'une des branches d’un pont de Wheatstone, C et D étant libres, ou vice versâ. Quelle que soit là disposition adoptée, si les deux pôles d’une pile de 100 éléments ont été mis pendant quelques instants en communication avec l’un des systèmes, par exemple A et B, la conductibilité se manifeste ensuite pour cette direction et aussi pour la direction perpendiculaire.
- 11 en est ainsi quel que soit le mode d’électrisation employé. Ajoutons, en anticipant sur la seconde partie de ce travail, que les causes qui rétablissent la résistance la rétablissent à la fois dans les deux directions rectangulaires.
- SUBSTANCES SUR LESQUELLES LA DIMINUTION DE RÉSISTANCE A ÉTÉ OBSERVÉE.
- Les substances sur lesquelles la diminution de résistance s’observe le plus facilement sont les limailles métalliques de fer, aluminium, cuivre, laiton, antimoine, tellure, cadmium, zinc, bismuth, etc.; si l’on veut opérer sans pression, la limaille est versée dans un tube de verre ou d’ébonite où elle est comprise entre deux courtes tiges métalliques. Ces tiges se prolongent par des parties plates sur lesquelles s’appliquent à l’aide de poids deux bandes parallèles de laiton qui établissent la communication avec le circuit. Lorsque les poids sont enlevés, des ressorts agissent pour
- supprimer la communication. Les tubes à limaille sont ainsi à volonté intercalés dans le circuit ou en sont isolés (fig. b).
- Le passage de la poudre à travers des tamis en laiton permet d’employer des grains de grosseurs déterminées. Les limailles d’aluminium et d’antimoine qui ont servi dans un grand nombre d’essais avaient des grains compris entre 0,07 mm. et 0,08 mm. On peut s’adresser à des particules beaucoup plus fines, telles que celles des métaux réduits ou porphyrisés, ou beaucoup plus grosses, telles que des grains de plomb compris entre 1,5 mm. et 0.5 mm. de diamètre.
- La grosseur des grains et leur nature ne sont
- Fig. 5
- pas les seuls éléments à considérer, mais aussi les modifications de la surface, car des grains de plomb de même grosseur, mais de provenances différentes, offraient directement à la même température de grandes différences de résistance, de 20 000 à 500 000 ohms.
- Les poudres métalliques extrêmement fines opposent la plupart du temps une résistance absolue au courant, sans indice de passage avec les galvanomètres les plus sensibles. Une forte électrisation n’exerce pas toujours un effet suffisant pour permettre le passage. En limitant la longueur de la colonne et en exerçant sur les poudres une pression à l’aide de poids graduellement croissants, on arrive souvent assez vite au point où 1’influence électrique peut s’exercer. Ainsi, une couche de cuivre réduit par l’hydrogène, qui ne conduisait pas sous l’influence électrique de la disposition A, devenait conductrice sous la même influence quand on plaçait sur l’électrode supérieure une surcharge de 500 grammes. Une courte colonne de cuivre porphyrisé sur laquelle on exerce une pression se comporte de même.
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- Au lieu de comprimer la poudre par des poids, dans un certain nombre d’expériences j’ai pris comme conducteur une couche très mince de cuivre porphyrisé étendue sur une lame rectangulaire E de verre dépoli ou d’ébonite de 7 centimètres de longueur et 2 centimètres de largeur. Cette couche, polie avec un brunissoir, prend une résistance très variable pour un même poids de métal. La communication avec un circuit est établie par les bandes de laiton à ressorts, décrites plus haut (fig. 6). Quelques traces d etain porphyrisé facilitent l'adhérence du cuivre et de la lame isolante. Des James d’ébonite plombaginées, antimoniées, se comportent de même.
- Avec un peu d’habitude, on prépare des pla-
- Fig. 6
- ques qui se montrent toutes plus ou moins sensibles aux actions électriques décrites; les plaques d’ébonite cuivrées étaient les plus sensibles, surtout celles qui offraient au galvanomètre, avec un élément Daniell, quelques millimètres de déviation. Au galvanomètre employé, sans dérivation de sûreté, 1 millimètre de déviation correspondait à un courant de —ï—5 ampère.
- 30.1 o8 r
- La pression n’a pas pour effet constant d’augmenter la sensibilité de la limaille. Si la pression est assez forte pour que la limaille n’offre plus qu’une très petite résistance et se comporte comme un métal continu, les influences électriques n’ont plus qu’une faible action.
- Les poudres ou limailles métalliques ne sont pas les seules substances sensibles. Ainsi, la galène pulvérisée, qui conduit un peu, surtout par pression, conduit beaucoup mieux après électrisation par l’armalured'une bouteille de Leyde. Le bioxyde de manganèse en poudre conduit assez bien : il
- éprouvait peu d'effet de l’étincelle, au moins dans l’état où je l’ai employé. Mélangé à de l’antimoine en poudre et comprimé, il formait une substance très sensible.
- En faisant usage de la disposition A, avec de très courtes étincelles en S, on obtient constamment une diminution de résistance avec des plaques de verre platiné, de verre argenté. Avec les plaques de verre argentées par le procédé Martin, il est aisé de graduer l’argenture de façon à obtenir des couches de résistance très variables.
- Des feuilles d’or, d’argent, d’aluminium appliquées sur verre et conductrices ont accusé des diminutions de résistance très nettes.
- Les résultats sont analogues quand on substitue divers diélectriques à l’air interposé entre les particules métalliques.
- Plusieurs des mélanges employés avaient une consistance pâteuse; tels sont des mélanges d’huile de colza et de limaille de fer ou d’antimoine; d’éther, de pétrole et d’aluminium ou de plombagine ; d'essence de térébenthine et de limaille de fer.
- D’autres mélanges sont solides. En composant une pâte de limaille métallique et de baume de Canada fluidifié au bain-marie et en versant cette pâte dans une petite auge d’ébonite entre deux tiges métalliques, on a un mélange qui durcit par le refroidissement. Dans cet état, comme à l’état fluide, la résistance peut s’abaisser de plusieurs millions d’ohms à quelques centaines d’ohms.
- Cette diminution considérable de résistance est encore réalisée avec un crayon solide formé en mélangeant en proportions convenables de la fleur de soufre et de la limaille de fer ou d’aluminium, et en les chauffant dans un tube de verre entre deux tiges de fer, à la température de fusion du soufre.
- Même résultat pour le ciment obtenu avec de la résine fondue et de la limaille d’aluminium.
- Citons quelques nombres. Un mélange intimé de résine fondue et de limaille d’aluminium est versé à chaud dans un tube de verre entre deux tiges de fer. On a ainsi à froid un corps solide très dur, non conducteur. Par l’action à distance des étincelles d’un condensateur, la résistance tombait à 105 ohms. Le lendemain, la conductibilité j avait disparu ; une nouvelle action de l’excitateur ï fit passer la résistance à 80 ohms.
- Pour un mélange non conducteur de soufre I fondu et d’aluminium, la résistance passe dans
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- les mêmes conditions à 300 ohms, pour un autre mélange à 90 ohms. La conductibilité s’est maintenue quelquefois pendant plusieurs jours.
- 11 faut noter que la préparation de ces corps solides mixtes susceptibles de devenir conducteurs exige des tâtonnements, la substance isolante ne devant entrer qu’en petite proportion.
- Une autre disposition très commode est celle qui est employée pour étudier les variations de conductibilité du sélénium par la lumière ; elle consiste à intercaler une feuille de mica entre deux bandes de cuivre et à faire fondre le mélange de métal et de matière isolante dans la rainure très peu profonde et très étroite que pré-
- Fig. 7
- sente le mica entre les deux bandes de cuivre qui servent d’électrodes.
- J’ai opéré ainsi avec le sélénium recuit, avec des mélanges de sélénium et de tellure, avec des mélanges de fleur de soufre et d'aluminium.
- Citons encore, parmi les substances qui diminuent de résistance par les actions électriques, le charbon à lumière Carré.
- 11 était intéressant de rechercher comment se comportent les mélanges de soufre et d’aluminium, de résine et d’aluminium pris en poudres et sans fusion. A froid, ils ne conduisent le plus souvent ni directement, ni sous les diverses influences électriques, mais ils deviennent conducteurs en associant la pression et les influences électriques. Si l’on exerce de fortes pressions, la proportion de la substance isolante peut être ici notablement accrue.
- Ainsi un mélange de fleur de soufre et de limaille d’aluminium, à volumes égaux, a été placé | dans un tube de verre de 24 millimètres de dia- !
- mètre. Le poids du mélange était de 20 grammes, la hauteur de la colonne de 22 millimètres. Avec une pression de 800 grammes (186 grammes par centimètre carré) le mélange ne conduit pas directement, mais par l’effet des courants de la disposition A, la résistance passe à 90 ohms.
- De même, un mélange de sélénium et d’aluminium, en colonne de 99 millimètres, non conductrice, laisse passer le courant après l’action électrique, avec une charge de 500 grammes.
- Je citerai encore un groupe d’expériences. Un mélange de soufre en fleur et d’aluminium en limaille est versé dans un godet en ébonite, fermé par un cylindre de cuivre à la partie inférieure ; la colonne du mélange, disposée verticalement, est recouverte par un second cylindre de cuivre formant piston. Le mélange n’est pas conducteur ; il le devient par les courants de la disposition A.
- On ajoute du soufre au mélange, le mélange
- Fig. 8
- ne conduit alors ni directement ni parles courants précédents; sur le piston supérieur on pose 200 grammes, pas de conductibilité directe, mais conductibilité parles courants.
- On ajoute de nouveau du soufre au même mélange, il n’y a plus de conductibilité ni directe ni par les courants, même avec la surcharge de 200 grammes. Avec une surcharge de 500 grammes, il n’y a pas de conductibilité directe, mais seulement par l’action des courants.
- Si l’on ajoute encore du soufre au mélange, la conductibilité par l’action des courants ne se produit plus, même avec une surcharge de 1 kilogramme. Dans les essais, on a opéré chaque fois avec le même volume de mélange dans le godet d’ébonite.
- Les expériences qui précèdent étaient réalisées avec des courants induits ; en voici d’autres où les courants de pile ont été employés.
- Une colonne cylindrique de fleur de soufre et d’aluminium en poudre intimement mélangés
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- (3 de soufre et 2 d’aluminium en volume) occupant 35 millimètres de hauteur et une section de I centimètre carré passe d’une résistance infinie à environ 1000 ohms quand on y a fait passer pendant une minute le courant de 75 éléments au sulfate de mercure.
- Un mélange de fleur de soufre et de limaille fine d’aluminium contenant 2 de soufre pour I d’aluminium est placé dans un tube de verre cylindrique et forme une colonne de 35 millimètres de hauteur. Par l’intermédiaire d'un piston à large tête entrant à frottement doux dans le tube de verre, on exerce sur le mélange une pression de 20 kilos par centimètre carré; il suffit de relier les deux extrémités de la colonne pendant dix secondes aux deux pôles d’une pile de 23 éléments au sulfate de mercure pour que la résistance, primitivement infinie, s’abaisse à 4000 ohms.
- L’appareil à piston employé dans le cas des fortes pressions est représenté dans la figure 7.
- L’accroissement de conductibilité des substances isolantes peut encore être mis en évidence sous d’autres formes.
- Deux tiges cylindriques de cuivre rouge sont oxydées dans la flamme d’un bec Bunsen, puis elles sont superposées en croix, chargées de poids pour éviter les variations par trépidations (fig. 8), et reliées respectivement aux bornes d’une branche d’un pont de Wheatstone. La résistance principale de cette branche réside dans les deux couches d’oxydes en contact. Une mesure prise au hasard parmi un grand nombre accusait une résistance de 80000 ohms avant les étincelles d’une machine électrique indépendante, cette résistance passait à 7 ohms après les étincelles. La variation a été souvent plus forte.
- Un effet analogue est obtenu en superposant deux tiges d’acier oxydées ou une tige d’acier et une tige de cuivre, toutes deux oxydées.
- On peut encore poser sur un plan de cuivre oxydé un cylindre de cuivre à tête hémisphérique également oxydée, appliqué par son poids. En déplaçant le cylindre sur le plan, on répète plusieurs fois de suite l’expérience; on voit ainsi que le plan n’est pas sensibilisé sur toute son étendue par une action électrique et ne l’est qu’au point de contact des deux métaux.
- Au lieu d’oxyder les deux surfaces en contact, il revient au même de les recouvrir d’une mince couche de résine. Les couches d’oxyde et de résine deviennent et restent conductrices.
- Lorsque les poids appliqués sur les deux tiges disposées en croix sont faibles, la conductibilité n’est aisément établie que si les couches de résine sont très minces ; on peut leur donner une plus forte épaisseur si l’on exerce des pressions de plusieurs kilos.
- 11 n’est pas inutile de faire remarquer que pour la plupart des substances énumérées une élévation de température diminue la résistance, mais outre que l'effet d’une élévation de température est passager, il est incomparablement moindre que l’effet dû auxcourantsdehaut potentiel. Pour quelques substances, les deux effets étaient de sens contraire.
- Edouard Branly.
- USAGE DES LAMPES A INCANDESCENCE
- POUR UpS
- APPAREILS ENREGISTREURS D’UN OBSERVATOIRE
- Jusqu’à présent, on n’emplovait à l’Observatoire central de physique de Saint-Pétersbourg, comme source de la lumière pour les appareils enregistreurs, que le gaz ou le pétrole. Tous deux ont été successivement employés pour le magné-tographe d’Adie et non sans inconvénients.
- Malgré toutes les précautions successivement prises avec le gaz et avec le pétrole, la netteté des courbes enregistrées laissait toujours à désirer.
- Les expériences que j'ai faites pendant les années dernières, en introduisant l’éclairage électrique à l’Observatoire central, m’ont conduit à l’idée qu’il serait possible d’éviter la plupart des inconvénients produits par l’emploi des lampes à incandescence comme foyer lumineux pour le magnétographe.
- Pourtant je savais bien que l’utilisation des courants électriques de grande intensité à proximité des appareils magnétiques offrirait une nouvelle source de troubles, et par conséquent qu’il faudrait en même temps prendre toutes les précautions nécessaires pour éviter les erreurs.
- J’ai mis mon projet à excution en 1889, et avec le nouveau mode d’éclairage, le fonctionnement des appareils, depuis plusieurs mois déjà, est si parfait que je trouve utile d’en donner une courte description. Comme source lumineuse j’utilise les photophores de Trouvé (Paris).
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- Comme le modèle de Kew, le magnétographe d’Adie exige pour les trois instruments à variation trois lampes. Ainsi, au lieu de lampes à pétrole, nous plaçons devant les fentes de trois collimateurs trois petites lampes de Trouvé, de manière que l’on puisse toujours orienter le fil du charbon parallèlement à la fente sur le prolongement de l’axe optique de collimation pour n’avoir sur le papier photographique qu'une seule image.
- Comme l’éclairage devait être continu, l’alimentation des lampes ne pouvait être obtenue que par des accumulateurs.
- Après réflexion, je me décidai à les installer dans le bâtiment principal même, auprès de la dynamo et de conduire le courant au sous-sol du pavillon de l’appareil par deux fils en cuivre nus de 3 et 5 millimètres de diamètre. C’est seulement dans l’intérieur du bâtiment que les fils sont isolés par des tubes de caoutchouc.
- La longueur totale de chaque conducteur est de 200 mètres. Afin d’éviter le plus possible une influence magnétique quelconque, les deux conducteurs dans l’intérieur du sous-sol sont rapprochés l’un de l’autre le plus possible; dehors, sur les poteaux, ils sont, au contraire, éloignés l’un de l’autre de 30 à 50 cm. Comme les conducteurs nus, près du pavillon, étaient seulement à une distance de 16 mètres du centre magnétique de la balance de Lloyd (pour lecture directe) et passaient parallèlement à Taxe magnétique et seulement 2,5 m. plus haut que celle-ci, les conducteurs occasionnaient une déviation magnétique de près de 0,5 division de l’échelle de la balance, quant ils étaient parcourus par un courant de 2 ampères.
- Aussi, on a été obligé de les remplacer sur une longueur de 25 mètres par un conducteur plus fin bien isolé, qu’on a entortillé simplement, et ainsi on a évité toute influence sur les aimants des appareils.
- Pour obtenir un éclairage suffisant il a fallu avoir dix accumulateurs, donnant une force électromotrice de 20 volts. Il y en a une double série.
- Les accumulateurs dejablochkoff etC°, de Saint-Pétersbourg, sont composés de 11 plaques, d’un poids de 23 kilogrammes, enfermés dans une boîte en bois, doublée à l’intérieur de feuilles de plomb. Les dimensions extérieures sont de no millimètres de longueur, 309 de largeur et 400 de hauteur. Les 20 accumulateurs sont disposés en
- deux séries par 10 en tension. Les deux séries sont alternativement chargées ou déchargées.
- Comme dynamo, nous avons utilisé une petite machine de Siemens, ancien modèle, qu’on a transformée dans l’atelier de l’observatoire en machine compound. Comme moteur, on emploie la machine à vapeur de Lilienthal de 2 1/2 chevaux-vapeur, à chaudière inexplosible, qui était jusqu'alors utilisée seulement pour une pompe.
- Les lampes que nous fournit actuellement M. Trouvé ont des fils de charbon de 15 millimètres de longueur et exigent une intensité de 0,4 à 0,5 ampère. Ainsi, nous dépensons journellement seulement 12 ampères-heure au maximum et une charge pendant deux heures à 8 ampères est bien suffisante pour une telle dépense.
- Puisque la machine à vapeur travaille deux heures en moyenne pour fournir la quantité d’eau nécessaire à l’observatoire et qu’en même temps la même machine peut faire marcher les dynamos, la dépense pour cet éclairage électrique du sous-sol du pavillon se borne au plus à une petite augmentation de quantité de charbon seulement, ce qui ne dépasse pas 75 francs par an, ou la sixième partie de la dépense pour l’éclairage au pétrole.
- En outre, pour les magnétographes, les lampes à pétrole étaient aussi employées pour éclairer les échelles des appareils de variation, pour les observations directes et pour la lecture directe de (jeux galvanomètres mesurant les courants terrestres, ainsi que pour leur inscription photographique. Pour chasser complètement l’éclairage à pétrole de l’observatoire, j’y ai introduit également une dérivation du circuit principal dans cette pièce.
- Le grand avantage, que nous avons obtenu avec ce mode d’éclairage est que la température dans le sous-sol pendant les observations, qui durent souvent plusieurs heures, ne s’élève pas considérablement, comme avec l’éclairage à pétrole, et-même sur le magnétographe réchauffement est insignifiant.
- Mais cet avantage ne signifierait rien si la netteté des courbes n’était pas meilleure qu’aupara-vant, avec l’éclairage au gaz ou au pétrole. Aujourd’hui, après nos expériences, nous pouvons affirmer que la netteté des courbes obtenues à l’éclairage électrique est bien supérieure à celle qu’on a obtenue avec les lampes à gaz ou à pétrole. En outre, le déplacement a lieu seulement une fois par mois ; c’est quand on change les lampes
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- usées. En moyenne nous changeons par mois trois lampes brûlées; l’ensemble représente une dépense de près de 120 francs, et malgré cela nous avons encore une économie sur le gaz ou le pétrole.
- Nous avons obtenu en résumé :
- La plus grande uniformité, netteté et étroitesse des courbes sur le papier photographique et, par conséquent, un progrès dans la précision de l’enregistrement.
- La disparition des troubles causés par l’élévation de la température et de réchauffement des appareils;
- Une glande commodité dans toutes les manipulations pendant l’observation, ce qui permet de se passer d’aucun aide.
- Une économie dans les frais d’éclairage, laquelle économie pourrait être encore plus considérable si notre magnétographe n’exigeait qu’un foyer lumineux, comme celui de Mascart. Les essais préalables entrepris dans ce sens nous donnent le droit d’espérer qu’on y arrivera par une petite modification de notre instrument.
- H. Wild.
- ETUDE SUR LES COURANTS ALTERNATIFS
- ET LEUR APPLICATION
- AU TRANSPORT DE LA FORCE (•)
- Chapitre V.
- Production des courants alternatifs.
- Nous avons déjà signalé la grande analogie qui existe entre un courant alternatif et un son. 11 est naturel d’examiner si cette analogie ne se poursuivra pas dans le mode de production des ondes sonores et électriques.
- Les deux moyens principaux de produire un son continu consistent :
- i° A faire passer un courant d’air dans un appareil dit à anche;
- 20 A faire vibrer, au moyen d’un archet, une corde tendue.
- Dans le premier cas, l’air tend à s’écouler sous une pression constante dans une conduite dont la résistance est périodiquement variable.
- On peut rapprocher de ce phénomène le suivant,
- (') La Lumière Electrique du 9 mai 1891, p. 257.
- qui a été observé par MM. Gassiot, Spottiswoode, Warren de la Rue et Müller. — Ces messieurs ont constaté que toutes les fois que la décharge produite dans un tube à vide présentait des stratifications, le courant qui traversait le tube était, intermittent. Dans leurs expériences la force électro-, motrice était constante, puisqu’elle était fournie par une pile (pile au chlorure d’argent de M. de la Rue), et il a été observé que les stratifications prenaient naissance lorsque la force électromotrice était supérieure à celle de 500 daniells, pourvu que le circuit de cette pile fût muni d’un conden-, sateur. 11 a été vérifié que cette dernière condition était absolument nécessaire.
- Fig. 10.
- Voici comment était disposée leur expérience :
- P püe (fig. 10),
- C condensateur monté en dérivation entre les deux pôles de la pile,
- V tube à vide illuminé par la décharge de la pile.
- p circuit primaire d’un transformateur intercalé dans le circuit de la pile,
- s circuit secondaire du transformateur ferme sur un tube à vide d (tube detector) servant de témoin.
- Il a été constaté que toute.s les fois que la décharge dans le tube V présentait des stratifications, le tube d s'illuminait. Ce dernier ne jouait dans l’expérience que le rôle d’un électrodynamomètre. 11 fallait- nécessairement alors que le circuit primaire fût parcouru par un courant alternatif.
- Il nous paraît évident que le rôle du tube à vide V est tout à fait semblable à celui d’une anche vibrante, et celui du condensateur au rôle du tuyau ou de la cloche de résonnance qui doit être disposé à côté de l’anche si l’on veut obtenir un son perceptible.
- Nous ne trouvons dans le mémoire de MM. Spottiswoode, de la Rue et Müller qui nous permette de déterminer la fréquence du courant alternatif ainsi obtenu, mais il nous paraît très probable qu’elle est extrêmement élevée.
- Dans le deuxième cas, une corde tendue est pé-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- riodiquement écartée de sa position d’équilibre par une force mécanique, et elle tend à y revenir après avoir effectué un certain nombre d’oscillations amorties. On peut rapprocher de ce procédé celui qui a été employé par M. Hertz pour obtenir des courants alternatifs de très grande fréquence :
- L’appareil de M. Hertz (fig. n) se compose de deux boules voisines «. et p, en relation chacune avec une plaque faisant l’office de condensateur de capacité C.
- Les boules a et S communiquent avec les pôles du circuit secondaire d’une bobine de Ruhmkorff.
- Dans ces conditions, lorsque la bobine fonctionne, elle donne lieu à une première série de décharges oscillantes qui se manifestent entre les boules a et p. A chaque pulsation, l’équilibre
- —AAAA/WW—i
- P
- p
- Fig. il.
- électrique du système formé par les deux boules a et p, la traînée conductrice occasionnée par l’étincelle qui les réunit et les plaques CC est rompu et tend à se rétablir par une série d’oscillations isochrones rapidement amorties.
- En effet, la capacité C étant extrêmement petite, on a :
- et la période du mouvement oscillatoire est
- T =
- _r£
- 4L*
- 11 est bien évident que les courants alternatifs obtenus par ces procédés ne peuvent avoir qu’une intensité très faible, mais on peut se proposer de les renforcer à l’aide de machines d’induction, comme nous avons lieu de le voir plus loin au sujet des applications spéciales dont peuvent être susceptibles ces courants de très grande fréquence.
- M. Hertz est parvenu à produire des courants alternatifs dont la période ne dure que i"X io~8. Ceux-ci déterminent des ondes magnétiques dans l’air ambiant dont la longueur est facilement mesurable.
- Pour cela, on déplace dans le voisinage de l’excitateur un appareil du même genre composé aussi de deux boules séparées par une couche d’air et reliées chacune à un condensateur. Au fur et à mesure qu’on s’éloigne de l’excitateur, on voit les étincelles qui éclatent entre les boules varier d’intensité et passer successivement par des maxima et des minima. Cette expérience est analogue à celle qui révèle la présence de ventres et de nœuds dans un tuyau sonore. Elle présente un grand intérêt au point de vue de la philosophie naturelle, car elle montre que les forces magnétiques ne s’exercent à distance que par l’intermédiaire d'un milieu et que leur vitesse de propagation est la même que celle de la lumière.
- Mais suivant que l’on fait varier la capacité des condensateurs auxquels sont reliées les boules, on voit que pour une même position de l’appareil l’éclat des étincelles produites varie considérablement. Ce résultat est très important pour nous, car il démontre que les propriétés de résonnance des condensateurs que le calcul nous a fait prévoir sont encore vraies alors que la fréquence du courant alternatif employé atteint les plus grandes valeurs.
- Enfin, des expériences nouvelles ont démontré la présence d’harmoniques supérieures superposées aux courants de période
- T =
- 2 TC
- Le calcul ne pouvait pas indiquer leur existence, car nous avons toujours supposé que le courant avait la même valeur en tous les points du cir-. cuit.
- Les procédés précédents sont analogues à ceux qui sont employés en acoustique pour obtenir des sons, c’est-à-dire des mouvements vibratoires très rapides. Mais il n’est pas nécessaire, le plus souvent, d’employer des courants alternatifs de fréquence correspondante, et il est possible alors de les déterminer directement au moyen de machines d’induction très simples dont l’action peut être rapprochée de celle d’un piston animé d’un ’
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 3i3
- mouvement alternatif et se déplaçante l’intérieur d’un tuyau rempli d’air.
- Nous sommes ainsi amenés à étudier la question des machines génératrices à courants alternatifs. Mais, comme toute machine d’induction est nécessairement réversible, nous devrons traiter en même temps la question des machines réceptrices.
- Chapitre VI.
- Généralités sur les machines d'induction.
- Nous supposerons dans tout ce qui va suivre que l’on veut produire ou utiliser un courant
- d’intensité I = A sin 21 '
- En général, une machine se compose de deux circuits qui peuvent se déplacer l’un par rapport à l’autre.
- Désignons par :
- R la résistance du premier circuit,
- L le coefficient de self-induction,
- 1 l’intensité du courant qui le traverse,
- E la force électromotrice qui agit sur lui,
- R’ L’ J E’ les mêmes quantités relatives au 2e circuit,
- M le coefficient d’induction mutuelle des deux circuits.
- Le travail fourni à chaque instant par le déplacement des deux circuits a pour expression :
- d W = \ [l2tf L + 2 I J rfM + JîrfL'J,
- Pour que la machine produise un travail utile, il faut et il suffit que l’intégrale
- t
- l‘Æ+2 I JrfM + pdL'
- grandisse indéfiniment avec le temps t.
- Si la machine est dépourvue de commutateur, les deux circuits demeurant toujours identiques à eux-mêmes, leurs coefficients de self-induction seront constants. On aura donc d L = d L' = o.
- Si la machine est munie d’un commutateur, ces coefficients L et L' pourront varier avec le mode de groupement des diverses spires de chaque circuit, mais il conviendra de rendre aussi petites que possible ces variations, pour éviter les pertes
- d’énergie et les étincelles qui en résulteraient. Aussi, nous ne compterons jamais sur les variations des coefficients L et L' pour la production du travail et nous supposerons que l’on a toujours
- rfW = IJ d M.
- Par hypothèse, nous avons
- I = A sin 2 7î ^r.
- L’expression
- C 1 .. • t , d M
- Jo A-smawT J ~df 1 . ^
- devra grandir indéfiniment avec le temps. Or, nous avons vu, au début de cette étude, que cela
- n’était possible que si la fonction J était elle-
- d t
- même de période T.
- Nous distinguerons trois genres de machines : i° Les machines dans lesquelles l’intensité J est constante;
- 2° Les machines dans lesquelles l’intensité J est une fonction de période T ;
- 3° Les machines dans lesquelles l’intensité J est une fonction de période quelconque.
- MACHINES DU Ie1' GENRE
- L’un des circuits est traversé par un courant continu J. S’il comporte 2 n pôles et si les deux circuits font JaLtours par secon'de, on pourra poser M = (* sin2ir(«ü) / et la force électromotrice développée dans le circuit que doit traverser le courant alternatif sera = 2 tt {n O) jx J cos 2 7t (n G) t.
- Si la machine est employée comme génératrice,
- elle engendrera un courant de période T — —Lj
- C’est là le type de machine généralement employé aujourd’hui.
- Sous certaines conditions, les machines de ce genre peuvent être associées en quantité ou en série, car alors elles tendent naturellement à se synchroniser et à fournir des courants de même période, comme l’ont démontré MM. Hopkinson et Paul Boucherot. On peut se rendre compte de cette possibilité de la manière suivante.
- Supposons que deux machines (soient conduites
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 314
- chacune par un moteur spécial et qu’elles tournent synchroniquement.
- La force électromotrice développée par la première pourra être représentée par l’expression
- E = E0 sin 2 7t celle développée par la seconde
- par l’expression :
- Er = E, sin 2 n ^ .
- Si les deux machines sont montées en tension dans un même circuit, la force électromotrice totale aura pour expression
- e=>E+E'=E, £sin 2 it (i+cos2itip)—cos27c^ sinaitçj
- Désignons par :
- R la résistance de ce circuit,
- L son coefficient de self-induction, 1 l’intensité qui le traverse.
- Nous aurons :
- e = RI+Lg;
- d’où, en posant
- l = A sin 2 1c ^
- A cos 2 u 1\i = E,
- R (1 +- cos 2n<?)-----^ L sin 2 u 1
- R* + ^ L2
- A sin 2 n — E„
- R sin2n ç + -p- L (1 4- cos 2u»)
- R2 +
- 4 it*
- L2
- Les travaux moyens absorbés par seconde seront, pour la première machine :
- /• t
- U
- pour la seconde machine :
- „ . A E„
- El dt = ----- cos 2 iz tp j
- . r t a E
- -I E' I dt= - * (cos 2 7c <p cos 2 n: 4- sin 2 n p sin 2 <j/) tJo
- 2 TC
- E a R (1 +- cos 2 n <p)-----L sin 2 it <p
- d’où :
- El dt =
- E 1
- E'.|rf/=
- R!t^L> 2R4 ^ L sin 2 it <p R2 4- L2
- 11 en résulte que la seconde machine fournira plus de travail que la première et tendra à se ralentir. Le retard de phase ira sans cesse en augmentant et le synchronisme ne pourra se maintenir.
- M. Paul Boucherot a remarqué dernièrement que si l’on rendait négatif le coefficient de self-induction apparent du circuit qui comprend les deux machines en y intercalant un condensateur, on pourrait faire en sorte que ce fût la première machine qui absorbât le plus de travail. On le voit immédiatement à l’inspection des formules précédentes. Alors, c’est la machine qui tend à prendre une avance sur l’autre qui se trouve ralentie et le synchronisme se trouve maintenu.
- Supposons maintenant que les deux bornes d’une machine soient mises en relation avec deux autres bornes entre lesquelles se trouve maintenue une différence de potentiel alternative
- h = h, sin 2 t:~.
- Représentons par E = E0 sin 2 -k ^ la
- force électromotrice développée par la machine et
- par 1 = A sin 2 tt ^ l’intensité du courant
- qui la traverse.
- Nous aurons :
- E-^R. + Lj];
- d’où
- Acos2it4=—
- R(/^„—E0cos2itç) 4 -j- L E„ sin 2 it <p R2 4- ^ L*
- R E„ sin 2 tu ? — L (h, — E„ cos 2 tc y)
- A sin 27t*=---------------—j----------:--- ,
- R2 + 4^- L2
- et le travail absorbé par la machine aura pour expression :
- 2(Ra
- R2 +
- 4 it2
- R (E„ — b.) — —- L l>0 sin <p
- 1-
- Nous voyons que ce travail diminuera lorsque la différence des phases © augmentera. La vitesse tendra donc à augmenter jusqu’à ce que cette différence devienne nulle,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 315
- Dans ceS conditions, le synchronisme se maintiendra.
- En résumé, à moins d’intercaler un condensateur qui rende négatif le coefficient de self-induction apparent du circuit qui comprend les machines, deux machines de ce genre conduites par un moteur spécial ne peuvent tourner synchroniquement qu’à la condition d’être montées en opposition.
- Il est à remarquer que le synchronisme sera d’autant plus stable qu’une même variation de la différence de phases tp amènera une plus grande variation du couple résistant développé sur l’axe de la machine. 11 convient donc, dans tous les
- cas, de faire le terme ^ L très grand en valeur
- absolue.
- C’est là un inconvénient des plus graves, caria résistance apparente des machines devient très grande; leur effet utile est petit. Enfin, dans ces conditions, il est difficile de leur donner un bon rendement.
- D’un autre côté, la nécessité où l’on est de munir chaque machine d’un moteur spécial peut constituer en pratique une grave sujétion.
- Pour ces raisons, nous ne pensons pas qu'il y ait lieu de préconiser l’emploi de ce système dans les applications où il sera nécessaire de faire travailler simultanément plusieurs machines sur une même ligne.
- Considérons maintenant l’emploi des machines de ce genre comme réceptrices.
- Si le système fonctionne, c’est que fa réceptrice
- tourne avec une vitesse ii telle que n ü ~
- On a alors
- M = (a sin 2 it [(« ü) t — <f\,
- et le travail moyen fourni par seconde a pour expression :
- f
- U "AJ 3 7t (« ü) sin 2 n [(n Q) t — 9] sin 2 n ^ dt.
- Sa valeur moyenne, lorsque t est très grand, est :
- La différence de phases cp se réglera naturellement de manière qu’il y ait toujours égalité entre les couples moteurs et résistants. Mais cela n’est
- possible qu’à la condition que le travail résistant
- soit plus petit que V- S’il vient à dépasser
- cette limite la machine se désynchronise et s’arrête.
- Pour éviter ce genre d’incident, on est obligé de ne demander à la machine qu’un travail normal beaucoup plus petit que celui qu’elle pourrait fournir autrement, c’est-à-dire qu’il faut rendre cos2nf beaucoup plus petit que 1. 11 résulte d’une communication de M. Gisbert Kapp au Congrès des électriciens de 1889 qu’il ne convient pas de
- faire cos 2 -it f plus grand que i. Cela revient à
- employer une machine trois fois plus forte qu’il ne faudrait et entraîne une notable diminution du
- Fig. 12
- rendement du système, puisque la diminution du travail moteur est due non à l’affaiblissement des intensités 1 et J des courants qui traversent les deux circuits de la machine, mais à l’établissement d’une différence de phases entre les variations de l’intensité I et celles du coefficient d’induction mutuelle des deux circuits.
- Cet inconvénient n’existerait pas si la machine pouvait se synchroniser toute seule, mais il est facile de voir que cela n’est généralement pas possible.
- Considérons pour plus de simplicité une machine à deux pôles. Soient P P' les pôles inducteurs, B et B' les deux bobines de l’armature.
- Appelons K le moment d’inertie de l’armature
- et R sin 2 tt - le couple moteur.
- Supposons que l’effort résistant soit nul, c’est-à-dire qu’on ait déchargé la machine. Appelons enfin 9 l’angle décrit par l’armature à partir de la position B B' (fig. 12).
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- 3i 6
- LA LÜMIÈRË ÉLÉCTRIQÜÈ
- On aura à chaque instant :
- ,, d2 0 „ . 1
- K = R sin 2 it
- d’où
- T2 R . /
- ÏT'Kamavr’
- Pour que la machine puisse se synchroniser, il faut et il suffit que l’on ait
- T» R>it 4 7TS K = 2
- K
- Le rapport doit être proportionnel au terme
- 11 y aurait donc tout intérêt, au point de vue
- qui nous occupe, à faire T très grand, c’est-à-dire à n’employer que des courants à périodes très longues dans de grosses machines. Mais l’emploi de ces courants est très dangereux pour la conservation des appareils, à cause de la grandeur nécessaire de leurs coefficients d’induction et de l’énorme quantité d’énergie qu’un contact accidentel peut dégager brusquement dans la ligne.
- 11 est donc nécessaire de lancer l’armature au préalable.
- Alors, si elle tourne avec la vitesse , la période du couple moteur ne sera plus que
- — ü
- Nous pouvons écrire :
- 0 = ü t + 0. sin 2 u t ;
- d’où
- — £iJe.Ksiii2it^—ü]t=RMn2u^ —üj /;
- d’où
- L » -I
- Pour que le synchronisme s’établisse, [il faut encore avoir
- " = 3 -
- Les choses se passeront donc comme si dans le i01' cas on avait substitué au courant de période T
- un courant de période ———. On pourra toujours - — £2
- trouver une vitesse Q telle que la condition ci-dessus soit satisfaite. On voit que cette vitesse devra être comprise dans des limites d’autant plus étroites que la période T sera plus courte.
- En résumé, les machines du Ie1' genre employées comme génératrices fournissent d’excellents résultats lorsque chacune d’elles doit alimenter un circuit distinct. Elles ont le grand avantage de ne comporter aucun commutateur, mais leur accouplement ne peut se faire qu’au prix de graves sujétions.
- Employées comme réceptrices, elles ne peuvent démarrer sans charge; il faut au contraire les lancer au départ, et cette opération peut donner lieu à de nombreux ratés si l’on emploie des courants de grande fréquence.
- Pour ne pas risquer d’avoir à recommencer souvent cette opération, il convient de ne leur faire donner normalement que le tiers de leur puissance maxima, ce qui entraîne une augmentation considérable du prix du matériel et une diminution notable de son rendement.
- Enfin, elles sont assujetties à tourner à vitesse constante, ce qui rend leur emploi à peu près impossible dans un grand nombre de cas, notamment dans les applications à la traction des véhicules.
- On ne saurait leur faire un avantage, lorsqu’on les emploie comme réceptrices, de la possibilité où Ton est de rendre très faibles les effets de self-induction en mettant peu de fil sur l’armature et employant des inducteurs très puissants, car si l'armature a peu de self-induction, on risqùe de la brûler chaque fois qu’elle se désynchronise.
- Pour ces raisons, nous ne pensons pas que l’emploi de ces machines comme réceptrices doive se généraliser.
- MACHINES DU 2° GENRE
- L’intensité 1 du courant qui traverse le premier circuit de la machine étant
- I = A sin 2 7t —.
- 1
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- JOURNAL UNIVERSEL U ELECTRICITE
- Si7
- celle du courant qui traverse le deuxième circuit est
- J = Â' sin 2 tc ^ .
- La fonction doit être une constante. dt
- Alors, ou bien le coefficient M pourra grandir indéfiniment avec le temps, ou bien on ne lui laissera prendre qu’un accroissement déterminé, puis on ramènera brusquement le système dans ses conditions initiales au moyen d’un commutateur.
- La première condition se trouve remplie avec les machines dites unipolaires, la seconde avec les machines munies de collecteur, telles que les machines Gramme.
- Mais avec les premières, il est très difficile d’éviter les courants de Foucault. Avec les secondes, on retrouve tous les ennuis dus aux commutateurs. Si l’on veut éviter les étincelles, il faut employer des inducteurs puissants — qui ont nécessairement une très grande self-induction, dont on ne peut combattre les effets qu’avec des condensateurs coûteux — ou employer des machines munies d’un grand nombre de pôles, ce qui entraîne toujours une grande complication dans le système de collecteur et de balais.
- Aussi nous bornerons-nous à faire remarquer que la vitesse de rotation de ces machines est indépendante de la période du courant qui les traverse, ce qui peut être avantageux quelquefois. Employées comme génératrices, elles doivent être excitées par une machine du premier genre.
- MACHINES DU 3° GENRE
- La machine peut avoir une vitesse de rotation quelconque Q. Si elle a 2 n pôles, on pourra poser
- M = [j. sin 2 7i (» Q) t,
- et l’intensité J devra être telle que la fonction
- 0>)
- 2 TT (m Q) (j. J si n 2 tc (n Q) t,
- soit une fonction de période T.
- Ce problème comporte deux solutions qui correspondent à deux types de machines bien distincts dont nous allons donner la description sommaire et la théorie.
- I" TYPE DE MACHINE (MACHINES A BALAIS TOURNANTS)
- Nous supposerons, pour fixer les idées, que la machine n’a que deux pôles, les raisonnements que nous allons tenir s’appliquant immédiatement au cas où ce nombre est plus grand.
- La machine sera (fig. 13) analogue à une machine Gramme à courants continus, mais toutes les pièces de fer qui entreront dans sa construction devront être feuilletées, pour éviter les courants de Foucault.
- Elle s’en distinguera par cette particularité que les balais a. (3 seront mobiles autour du collecteur et qu’ils devront être assujettis à tourner autour
- de lui avec une vitesse égale à lorsqu’on lancera dans les inducteurs un courant alternatif d’intensité
- , . . t
- Ces balais seront reliés entre eux par un court circuit et seront entraînés par un petit moteur auxiliaire du ior genre.
- Nous allons démontrer que dans ces conditions un couple moteur indépendant de la vitesse de rotation de l’anneau se trouvera développé sur son axe.
- THÉORIE DE LA MACHINE
- 1. — Une force electromotrice toujours de même sens
- et proportionnelle à la vitesse des balais par rapport au collecteur est développée dans l’anneau
- inducteur.
- Désignons par :
- 1 l’intensité du courant alternatif qui traverse l’armature, et soit
- 1 A • t
- I = A sin 2 7t
- Q la vitesse de rotation de l’anneau ;
- M le coefficient d’induction mutuelle de l’anneau et de l’armature.
- La vitesse de rotation des balais étant telle que le coefficient M passe d’une valeur maxima [/. à la
- T
- valeur o pendant le temps—, nous pourrons poser
- M = p. sin 2 n ^ — 9 jl
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-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 3i t
- la différence de phase cp ne dépendant que de la position des balais dans l’espace lorsqu'on a 1 = o.
- A l’époque t, la force électromotrice déterminée dans l’anneau par les variations du courant alternatif qui traverse l’armature de la machine a pour expression
- Nous avons
- d l d t
- 2 TC
- T
- (je A sin 2
- Pendant que les balais sont en contact avec les mêmes touches du collecteur, l’anneau tourne d’un certain angle et le coefficient M varie :
- S’il tournait avec la vitesse^-, la variation du coefficient M pendant le temps d t serait
- 2~Y p COS 2 TC ^ — oj dt.
- S’il tournait avec la vitesse i cette variation serait
- f°is plus petite, soit
- 1 (* \
- * " " "> TT I y - (f j
- 2 U [1 COS
- dt.
- 11 tourne avec la vitesse £2; on aura donc
- d M d t
- 2 TT Q p COS 2 1t
- 11 vient
- Posons
- ^£2 — cos 2 9 = K cos 4 n <f
- sin 2 7t 9 = K sin 4 n 9,
- d’où
- K'J =fï + (Q— tang 4 it 9 =
- (°-f)
- 11 vient
- .. d I . rfM . . /1 \
- Mdt+ I^ = ^KAsm4*(j-9)
- . . . „ t
- — 2 7c a p A sin 2 tt 9 sin* 2 tt —.
- Le premier terme est périodique et sa période
- Fig. 13
- est deux fois plus courte que celle du courant alternatif. Le second est toujours de même sens et est proportionnel à la vitesse relative, ce qu’il fallait démontrer.
- M7F+,Tf = T!lAsin2,t(T-0c°s3’tT
- + 2 TT Q p A COS 2 TT ^ — 9 ^ sin 2 tt ^
- = 2 TT p A sin 2 TT 9 sin* 2tt -— ^ cos* 2 ti ^
- + 2 TT p A CO> 2 TT 9 (y + sin 2 TT^r COS 2 TI Y"
- Posons
- 'j = û + «,
- en désignant par a la vitesse relative des balais par rapport au collecteur; nous aurons
- M ~ + I -JJ= 2TTpÀ^QCOS2TT9Sin4TT:p— LsinSTTÇCOS^TT ^
- 01 t . . „ t
- + 2TipA — C0S2TT9Sin4TT^; — 2irp.Aasin*27T Y"
- IL — Résistance effective de l'anneau.
- Lorsque les balais viennent à s’appuyer sur deux touches consécutives du collecteur, le coefficient M varie brusquement par suite de la modification apportée au circuit.
- Nous supprimons un certain nombre de bobines du circuit et en introduisons autant d’autres un instant après. Nous n’avons pas à nous préoccuper des premières, puisqu’elles ne font plus partie du circuit et que le flux engendré par elles ne le coupe pas. Quant aux secondes, elles viennent. d’être fermées sur elles-mêmes, l’intensité du courant qui les traverse est nulle et il faut que nous lui rendions la valeur qu’elle doit avoir.
- Supposons qu’il n’y ait que deux balais i dési-
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-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 3ig
- gnons par 2 n le nombre des bobines qui entourent l’anneau, soit l le coefficient de self induction de chacune d’elles et soit J l’intensité du courant qui traverse l’anneau.
- Chaque fois qu’une bobine sera fermée sur elle-
- même, son énergie intrinsèque -É / ^ -i J* sera
- perdue et il faudra la lui restituer lorsqu’on l’introduira à nouveau dans le circuit.
- Lorsque les balais auront fait un tour sur le collecteur* chacun d’eux aura fermé 2 n fois une bobine sur elle-même.
- La perte d’énergie résultant de ce fait sera
- 1 ,/j\2 ut]*
- 4”x- l\i) ’
- La vitesse relative des balais par rapport au collecteur est a; la perte d’énergie par seconde sera donc
- ' a n l J2
- En conséquence, les choses se passeront comme si la résistance réelle R' de l’anneau était devenue
- R' + —.
- (Nous savons que l est proportionnel au carré du nombre de spires de chaque bobine. Si nous multiplions par K le nombre des bobines en divisant, par K le nombre despires de chacune d’elles, nous diviserons le terme a. ni par K. Nous pourrons donc rendre ce terme aussi petit que nous voudrons).
- 111. — Intensité moyenne du courant toujours de même sens développé dans Vanneau.
- Désignons par L' le coefficient de self-induction de l’anneau.
- Si les balais tournants sont reliés entre eux par un court circuit, on aura toujours
- °-(R,+ -r)J+L';H+„J! + i
- <£M. dt ’
- d’où
- ^R' -1- J -f- L' = 2 7t a y. A sin 2 tc <p sin2 2 tt ^
- — 2 71 (j. A K sin 4
- L’expression de l’intensité J comprendra néces-
- sairement un terme constant et un terme oscillatoire. Le second sera d’autant plus petit que le coefficient L' sera'plus grand et la période T plus courte. Le premier a seul de l’intérêt pour nous et nous allons le déterminer.
- Nous aurons
- R' +
- J dt -f L' (J — J„) = 2 tu a (j. A sin 2 Tt <p
- 7t 7= dt — 2 7i u, AK -
- I :
- cos 4
- Les seconds termes des premier et deuxième membres de cette équation ne croissent pas indéfiniment avec le temps.
- Au contraire, les premiers grandissent toujours. Donc, en faisant t très long, on pourra écrire:
- ^R' + —— ^ J(W=27ta[jAsin2 7rcp sin2 2 71 ^ dt.
- On a
- f
- d’où, en négligeant le terme oscillatoire,
- sin2 2 tï y dt=
- 71 et [x A/sin 2 n cpj/. R' 4-
- 11 en résulte que si les balais tournants sont reliés entre eux par un court circuit, l’anneau inducteur sera traversé par un courant toujours de même sens et dont l’intensité moyenne aura pour expression
- __ Tt a (j. A s:n 2 Tï ^F.
- R'4
- IV. — Expression de l'intensité du courant alternatif qui traverse l’inducteur de la machine en fonction de la force électromotrice développée entre ses bornes.
- La valeur de la portion Q du flux de force magnétique émis par l’anneau inducteur qui traverse l’armature de la machine a pour expression
- Q = |j. A' sin 2 ^ — tp^. ___
- Si l’on désigne par :
- E la différence de potentiel maintenue à l’épo-* que t entre les bornes de l’armature,
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-
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- Î3-J0
- R la résistance de cette armature,
- L son coefficient de self-induction, on aura à chaque instant
- E
- ri + lJ7 +
- d Q dt ’
- ou bien
- E = R A sin 21;
- + L A cos 2it^
- + (X A' cos 2 tu “'?)>
- Les choses se passeront comme si la résistance réelle de l’armature était
- 2 Tl A'
- R + “ÿ~ ^ sin 2 71 ç j-
- et son coefficient de self-induction
- A'
- L + (J. COS 2 TU <p —.
- Étant donné que l'on a
- ou
- £ - frsin 2 tu ^ (rA + p A' sin 2 tu <p ^
- + y COS2 TU y(LA + i*A' COS21tlP'
- tA tu g n sin 3 -Te <p
- R'+^ J
- la résistance apparente du système seta
- p
- 2 tu a (A2 sin 2 tu <p y , 4 ^ fi
- (*+^J)J T‘ L
- tu g p2 cos 2 tu ep—|a
- R' + g " / J
- L’amplitude E des oscillations de la force électromotrice nécessaire pour déterminer un courant d’intensité
- I = A sin 2 tu ^
- ou, en négligeant les termes oscillatoires,
- w =
- 2 TU2
- a û pi2 A2 sin* 2 tu <p
- 2.
- R' +
- a In
- sera égale à d’où
- o A;
- Nous avons posé :
- ^ = û + g.
- L’expression ci-dessus peut s’écrire :
- V. — Expression du travail moteur développé sur l'axe de la machine.
- Le travail T développé sur l’axe de la machine au bout du temps t a pour expression
- w =
- JrfM.
- W
- \T / ivW' .t uni
- wr*
- Sil’onaü> la machine absorbera du travail
- et fonctionnera comme génératrice en tendant à augmenter l’intensité du courant alternatif qui
- l’excite. Si l’on a < la machine fonctionnera
- comme réceptrice.
- On a
- , . . t . tu g u. A sin 2 tu a
- l = Asin2TuT,J= —/«”»
- K H---—
- ft \ T
- dh\ = 2 tc Ü y, cos 2 71^ — 9J di\
- d’où W =
- «Q^singg Çt s.n3w * C0S2 tt \ dL
- Remarque. L’emploi de balais tournants ne présente aucune difficulté. Nous avons expérimenté avec plein succès le système représenté par le schéma n° 14.
- Le collecteur cc est creux et à son intérieur se meut un disque métallique dans lequel sont ménagées des fentes radiales fpf....Les cavités ainsi
- déterminées sont fermées latéralement par deux joues rapportées sur les parois du disque.
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- JOURNAL UNIVERSEL iï ÉLECTRICITÉ
- 3 : T
- On y introduit des morceaux prismatiques de charbon, et c’est la force centrifuge qui vient les appliquer contre les parois du collecteur.
- Si la vitesse de rotation est convenable, l’usure
- c
- c
- Fig. 14..
- des charbons est insensible. Les étincelles sont insignifiantes et le frottement du charbon contre le collecteur maintient toujours'celui-ci dans un état de poli parfait.
- Maurice Hutin.
- (A suivre.') Maurice Leblanc.
- . LES LAMPES A INCANDESCENCE (»)
- Afin de simplifier la fabrication des lampes à incandescence de grandes dimensions, MM. Ed- (*)
- (*) La Lumière Électrique du 30 août 1890.
- Lampes à incandescence décrites dans mes précédents articles :
- Akester, 9 avril 1885, page 217. Arnoldt, 10 mai 1890, 264. Bailey, 20 octobre 1888, 113; 30 août 1890, 421. Benson, 33 août .1890, 422. Bernstein, 12 novembre 1889, 311 ; 30 août 1890, 421. Bohn, 6 juillet 1889, 14. Bowron et Hibbert, 9 août 1884, 216. Bristol, 12 novembre 1889, 311. Chicago-Mille-waukee Railway, 10 mars 1891,263. Coad, 6 juillet 1889, 13. Crookes, 9 août 1884, 215, 222. Cruto, i»' octobre 1887, 14. Dick et Kennedy, 1" octobre 1889, 18. Dielh, 29 mai 1886, 387. Donavan, 30 octobre 1890, 422. Dornfield, 27 décembre 1884, 494. Dorman et Smith, 30 octobre 1888, 189. Doubrava, 10 mai 1890, 268. Drummond, 10 mai 1890, 267. Edison, 9 août 1884, 216. Ëdmund, 9 août 1884, 222. Farquhard et Doulton, 30 août 1890, 423. Ferranti, 29 mai 1886, 390. Flee-ming, 12 septembre 1888, 486. Gardner, 9 août 1883, 219; 21 décembre 1884, 491, 493. Garrinsky, 6 juillet 1889, 11. Gimé, 18 septembre 1886, 537. Gimmingham et Albright, 29 mai 1886, 306. Goldberg et Fyfe, 27 décembre 1884, 493.
- mundson et Clarke, ingénieurs de « Sunbeam Lamp Works», à Gateshead, n’attachent pas les filaments aux électrodes de platine par un dépôt galvanique ou de carbone, mais à des fils de nickel ou de platine reliés directement aux électrodes. C’est ainsi que, dans le type de grosse lampe « soleil » représenté par la figure 1, le filament 1 est relié par un dépôt de carbone aux supports 2 en nickel ou en platine, attachés aux électrodes de platine 3,3, scellés dans le verre de la lampe, d’où ils sortent en forme de mailles 3. Ces électrodes sont recouvertes, pour ne pas craquer les scellements, d’un vernis de borax; elles s’engagent dans les parties creuses 7 des scellements, aménagées de manière à maintenir latéralement les électrodes.
- L’attache du filament aux électrodes de la lampe représentée par la figure 2 s’opère par l’intermédiaire des fils intermédiaires de nickel 2 et de fer 2“. La lampe est, en outre, pourvue d’un support en nickel 8, destiné à empêcher les vibrations du filament.
- M. Langhans, de Berlin, a récemment proposé, afin d’augmenter la durée des filaments, de les recouvrir d’une gaîne de silicium ou de bore déposé par un courant d’hydrogène boré ou
- Grivolas, 6 juillet 1889, 11. Guest, 9 août 1884, 218. Gale, 6 septembre 1884, 364. Harvie, 8 août 1885, 266. Heisler, 6 juillet 1889, 13. Heintz, 22 octobre 1888, 110. Holmes, 20 octobre 1888, 108. Holzer, 12 septembre 1888, 417. Jackson et Dunan, 29 mai 188, 391. Johnson, 20 octobre 1888,
- 109. Jonsson, 29 mai 1886, 390. Kennedy, 6 juillet 1889, 13. Khotinsky, 12 septembre 1885, 486. Knowles, 9 août 1884, 223. Lee, 18 septembre 1886, 536. Lonholt, 20 octobre 1888, 111. Lodiguine, 23 novembre 1889, 379. Maxim, 27 décembre 1884, 495. Mace, 10 mai 1890, 262-Maxwell, 20 octobre 1888,
- 110. Michel, 6 juillet 1889, 12. Moses, 27 décembre 1884,492, 495. Mussbaum, 29 mai 1886, 388. Olroydt, 20 octobre 1888, in. Pieper, 29 mai 1886, 388. Rawson, 30 août 1890,423. Roussy, 29 mai 1886, 388. Schanshieff, 20 octobre 1888, 113. Seel, 20 octobre 1888, 110. Settle, 20 octobre 1888, 112. Sel-Ion, 8 août 1885, 265; 12 septembre 1885, 485; 1" octobre 1876, 17. Shoeffer, 29 mai 1886, 387; 18 septembre 1886, 535. Serrailles et Armstrong, 30 août 1890, 426. Siemens, 27 décembre 1884, 495. Slatter, 30 août 1890, 426. Stieringer, rr octobre 1887, 18. Sloan, 10 mai 1890, 267. Smith, 9 août 1S84, 222. Swan, 9 août 1884, 216, 221; 8 août 1885,265; 29 mai 1886, 386; 1" octobre 1887, 19; 20 octobre 1888, 113; 10 mai 1890, 363. Swinburne, 1" octobre 1887, 15. Tibbits, 23 novembre 1889, 379. Thomson (S. W.), 8 août 1885, 264, 266. Thomson-Houston, rr octobre 188, 17. Thompson, 10 mai 1890, 364. Turnbull, 20 octobre 1888, 379. Van Choate, 12 novembre 1889, 508; 30 août 1889, 420. Weber, 6 juillet
- 11889, 15. Westinghouse, 10 mai 1890, 267. Weston, 29 mai 1886, 388. Woodhouse, 27 décembre 1884,. 497. Whyte, 27 décembre 1884, 497; 10 mai 1890, 265. Zeller, 30 août 1890, 390.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- silicié. Cet enduit, plus conducteur que le carbone, augmente la conductibilité du filament et le préserve de l'oxydation ; il permettrait de marcher avec un vide moins parfait.
- On peut employer pour produire ce dépôt tous les composés de silicium ou de bore gazeux ou liquides à la température ordinaire, ou qui peuvent être liquéfiés ou vaporisés et décomposés par la chaleur ou l’électricité, avec précipitation du bore ou du silicium graphithoïde ou cristallins. M. Lan-ghans cite, parmi les composés qui lui paraissent
- Fig. i et 2. —Edmundson et Clarke (1889). Lampes «soleil. »
- les plus facilement utilisables : le tétraméthyle et le tétraéthyle de silicium, le propyle et le phénile de silicium, et les composés analogues du bore.
- Le dépôt de silicium ou de bore s’opère par un procédé analogue au nourissage des filaments par les hydrocarbures dans la vapeur même du composé s’il est volatil, ou dans un gaz inerte s’il est liquide, ou dissous dans un dissolvant convenable. On peut, par exemple, après avoir immergé le filament dans une dissolution de rhoda-nure de silicium ou d’acide sulfocianique et de benzine, flamber ce filament dans une ampoule de lampe remplie d’azote ou d’hydrogène.
- On peut encore opérer le dépôt en portant le filament à l’incandescence dans une ampoule revêtue à l’intérieur d’une couche de silicium qui s’évapore par la chaleur du filament, sur lequel elle se décompose à mesure que l’on fait le vide
- dans l’ampoule. C’est de cette manière que l’on peut opérer, par exemple, avec le tétrachlorure de silicium.
- Le filament des lampes pour signaux ou pour projections de M. J.-P. Rees est (fig. 3) massé de manière que presque toute sa lumière soit concentrée au foyer de la lentille projective. A cet effet, le filament b a la forme d’une longue spirale placée dans l’axe optique de la lentille. On augmente ainsi l’intensité du faisceau projeté, qui reçoit toute la lumière de la lampe.
- M. Hobby emploie pour carboniser ses filaments une pâte spéciale formée de poids égaux de carbone, de sucre, d’encre de chine liquide et d’une dissolution agglutinante. Les filaments à carboniser, constitués de préférence par des fils de chanvre enroulés sur une forme de graphite, sont enfermés dans un premier creuset de plombagine
- Fig. 3. — Rees. — Lampes pour signaux.
- luté, plongé dans un second creuset bourré de poussier de graphite et luté aussi à l'argile. On chauffe ces deux creusets au rouge, puis on laisse refroidir lentement. La pâte émet pendant la chauffe des fuméesqui suffisent, d’après M. Hobby, pour carboniser complètement le filament, que l’on obtiendrait ainsi de bonne qualité et à très bas prix.
- Le procédé récemment proposé par MM. Born-boldl et Glat% a pour objet de permettre d’accélérer beaucoup la production du vide dans les lampes à incandescence. On sait qu'avec la disposition habituelle de ces lampes on y fait, une fois le bouchon A scellé (fig. 4), le vide par une ouverture a de l’ampoule, que l’on ferme ensuite à la lampe.
- Le bouchon des lampes de MM, Bornholdt et Glatz est pourvu (fig. 3 et 6) d’une soupape F communiquant avec l’intérieur de la lampe par un canal b et constituée par un disque mobile sur un gril d, et retenu par un étrier en e.
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- Four faire le vide on dispose, comme l’indique la figure 6, un grand nombre de lampes dans un récipient à vide J, de manière que leurs soupapes renversées et ouvertes laissent leurs disques repo-
- ser sur leurs étriers e. Le vide fait, on retourne J autour de ses tourillons M, puis on y admet la pression atmosphérique, qui ferme rigoureusement les soupapes F en appuyant leurs disques d
- Fig. 4, 5 et 6. — Procédé Bornholdt et Glatz (1890).
- sur leurs grils. C’est aussi la pression atmosphérique qui contribue à l’étanchéité du bouchon A, dont elle presse les bords sur le collet de la lampe. On peut facilement enlever ce bouchon pour remplacer un filament. Le procédé est, comme on le voit, théoriquement des plus expéditifs.
- tiw un i iiiiiii 1iinwm
- Fig. 7 et 8. — Schirner (1890). Monture à vis forcée.
- Reste à savoir s’il est facile de déterminer en J un vide suffisant, et si l’on peut vraiment le conserver par un bouchon non scellé fermé par un simple disque d d’une part et de l’autre par l’appui de son siège sur un collet de verre sujet à des variations de températures notables.
- La monture de la lampe de M. Schirner, de Berlin, appartient (fig. 7 et 8) à la classe très répandue des montures à vis forcée, mais elle est
- Fig. 9, 10 et 11. — Monture White (1890).
- disposée de manière que ce forçage ne puisse pas l’endommager, tout en exerçant un serrage bien suffisant pour l’assujettissement de la lampe. A cet effet, la lampe s’attache par Le forçage d’une vis d dans une douille filetée b, dont les pans, fendus en cc, sont serrés sur la vis par leur élas-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ticité et par la tension d’un ressort à boudins, maintenu dans une gorge //.
- Les bornes C et J de la monture de M. White, représentée par les figures 9 et 10, sont séparées par une lame isolante B, et pourvues chacune d’un contact à ressort C, prisonnièr dans un cylindre D, dont les bords biseautés d sont rabattus sur le collet du contact. Le tout est enveloppé dans une douille à bayonnette Q, serrée sur l’isolant R. Dans la variante représentée par la figure 11, le
- Fig, 12. — Monture à rhéostat de Doyle.
- cylindre E de la touche C est vissé tout embouti sur la tête filetée de la vis M.
- La monture de M. Doyle est caractérisée(fig. 12) par l’emploi d’un rhéostat qui permet de graduer facilement l’intensité de la lumière. Ce rhéostat, enfermé dans une garniture d’ébonite ajourée, consiste en un cylindre de porcelaine isolante B, à nervures, entre lesquelles sont intercalées des résistances en pâte de graphite. 11 suffit de tourner la clef représentée en E pour introduire parC dans le circuit de la lampe un nombre plus ou moins grand de ces résistances.
- Les figures 13 et 14 représentent l’une des prises
- de courant pour lampes à incandescence récemment proposées par M. White. La prise s’opère au moyen du bouchon P, dont les parties métalliques saillantes MM mm relient les fils WW' de la
- Fig. 13 et 14. — Support White (1890).
- lampe au circuit par leur contact avec les ressorts A A' de la prise de courant B, lorsqu’on y enfonce le bouchon.
- Fig. 15 et 16. —Support White pour plafond.
- La prise de courant pour plafonds reçoit (fig. 15 et 16), l’un des fils du circuit par la borne Li A reliée à A2 par un plomb fusible F; de A2 le fil passe à la lampe par l’une des deux rainures hélicoïdales taillées dans l’isolant N. Le fil de retour de la lampe passe par l’autre hélice à la
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- borne A8, qui le relie au circuit. Les fils sont serrés sur l'isolant N dans leurs hélices par le
- Fig. 17 et 18. — Prise de courant Nichols (1890).
- caoutchouc R. Le tout est protégé par une enveloppe isolante C.
- La prise de courant de M. Nichols, représentée
- Fig. 19.
- par les figures 17 et 18, a pour objet principal de permettre de descendre la lampe du plafond sans
- toucher aux fils du circuit. La prise de courant est, à cet effet, constituée de deux parties a et b, La partie a est fixe et reçoit le courant du circuit; la partie b est mobile et amène par nn‘ le courant à la lampe. Lorsqu’on descend la lampe au moyen de la poulie p (fig. 19) et du câble 0, la partie b de la prise de courant se sépare de a, et la lampe s’éteint jusqu’à ce qu’on l’ait replacée dans sa
- -a.
- Fig. 20 et 21.— Attache Nichols (1890) à contacts annulaires.
- position primitive. La partie fixe a de la prise de courant porte deux anneaux métalliques de contact dd', séparés par l’isolant f, et reliés respectivement aux bornes ee1 du circuit extérieur. En temps ordinaire, le courant passe dans la lampe par la borner, le contact gd, la borneÆ, le plomb fusible7 et la borne l ; puis il revient de la lampe par n, la borne m, le fil /', l’anneau g', le contact g' h' et la borne ereliée à l’anneau d'.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le principe de la prise de courant représenté par les figures 20 et 21 est le même que celui du précédent appareil. La base mobile isolante & porte deux anneaux métalliques ggu à ressorts de contact bbu et reliés: g km, par 7', et g’’ à l. La partie fixe a porte deux anneaux métalliques dd*, reliés
- Fig. 22 et 23. — Support Moore (1891).
- dérivation parle courant de la lampe. Ces électros
- Fig. 25. — Lampe sous-marine Collier.
- sont calculés de manière à présenter la même ré-
- aux bornes du circuit ee'\ la corde de suspension 0 la traverse, guidée par la gaîne u. Lorsqu’on abaisse la lampe et b, le ressort# (fig. 20) abaisse sur le contact v le levier w, relié à l’anneau d', ce qui met, par e', les anneaux d et d'en court circuit.
- Le support de M. Moore consiste (fig. 22) en une
- Fig. 24. — Attache magnétique Mac Candlish (1889).
- simple lame 5 renforcée par un ressort 8 à l'extrémité de laquelle la lampe peut tourner autour d’un axe horizontal 21 ou vertical (fig. 23).
- L^ lampe de M. Mac Candlish peut (fig. 24) s’attacher aux parois d’une surface de fer — coque de navire, poutre, etc.. — par l’adhérence des deux pôles D D d’un électro-aimant parcouru en
- Fig. 26. — Lampe portative de la Mining Larnp C“ (1890).
- sistance que la lampe chaude. Lorsqu’on veut enlever la lampe, on presse le bouton F, qui sépare
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- Iss électros du circuit en y laissant la lampe seule, dont l’éclat ne varie pas.
- La lampe sous-marine de M. Collier est (fig. 23) pourvue d’une monture imperméable A, en caoutchouc vulcanisé coulé autour des électrodes iso-
- a -
- Fig. 27. — Bardonnaut et Jupont (1890). Incandescence intermittente.
- le réflecteur/. La lampe A reçoit son courant des fils flexibles a a : en cas d’un choc elle cède avec le globe D et le ressort c. La poignée H ferme, lorsqu’on soulève la lampe, le loquet bz qui maintient le couvercle I lors même que l'on aurait oublié de fermer le verrou i.
- MM. Bardonnaut et Jupont ont récemment proposé de remplacer l’éclairage continu des lampes à incandescence par un éclairage discontinu, interrompu à des intervalles très courts, de moins d’un dixième de seconde, et produisant, grâce à la persistance des impressions sur la rétine et à la continuation de l’incandescence, seulement affaiblie aussitôt après l’interruption du courant, le même effet qu’un éclairage continu. L’application de ce système est représentée schématiquement
- lées de. La lampe B, vissée en a dans cette monture, est protégée par un globe C, vissé sur la monture cimentée étanche en G, de manière que l’eau ne puisse pas pénétrer entre le globe et la lampe.
- La lampe portative de la Mining Lamp Company
- Fig. 28. — Bardonnaut et Jupont. Distribution à trois fils.
- représentée par la figure 26, analogue à celle que nousavonsdécritedansnotrenumérodu 17 janvier 1891, p. 158, est protégée par un globe D, appuyé sur le réflecteur f, posé sur un ressort c, enveloppé dans la douille b, emboutie de manière à retenir
- Fig. 29. — Bardonnaut et Jupont. Commutateur multiple.
- par la figure 27. Le courant A B qui alimente les lampes LiL2... ne leur est plus relié directement, mais par les contacts Q C2... d’un disque C aboutissant chacun, par^02^3..., à l’une des lampes ou séries de lampes, et leur envoyant successivement le courant à chaque passage du bras tournant C D, qui tourne avec une vitesse suffisante.
- Le mouvement du balai doit être très rapide ; on peut néanmoins diminuer sa vitesse angulaire par un artifice analogue à celui que représente la figure 28, où l’on suppose l'envoi de courants intermittents dans quatre circuits de lampes abcd, par le contact du balai AB sur n, séries de quatre touches 1 2 3.,. ij 2X 31... reliées 1 avec 1', 2 avec2', etc. Le balai doit ainsi, à rapidité égale des interruptions, tourner n fois moins vite qu’avec une seule série de touches.
- Avec une distribution à trois fils, le balai A B doit (fig. 29) envoyer successivement sorrcolirant en B et C, D et E de chaque côté du fil neutre.
- D’après MM. Bardonnaut et Jupont, un courant de 160 volts envoyé au travers de cinq lampes de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 60 volts avec des interruptions de 1/300 de seconde aurait donné une lumière aussi brillante et aussi fixe, dans les huit lampes simultanément, qu’un courant quatre fois plus puissant; c’est-à-dire, que l’on aurait réalisé dans cette expérience une économie de 75 0/0. Nous ne pouvons malheureusement que souhaiter à leurs auteurs la confirmation pratique d’un aussi beau résultat.
- Gustave Richard.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- L'éclairage électrique à, l'usine municipale de Paris, par M. Ferdinand Meyer (4).
- L’éclairage électrique, qui a pris à Paris, au cours des deux dernières années, un si grand développement, n’y était pas chose nouvelle, car au 31 décembre 1888 on y comptait déjà près de 55000 lampes, dont 52000 à incandescence et 3000 à arc voltaïque.
- Mais la lumière ainsi produite provenait exclusivement d’installations particulières, c’est-à-dire que pour s’éclairer à l’électricité chaque consommateur devait établir dans sa maison même un générateur de courant alimenté par un moteur à vapeur, à gaz ou à air comprimé. Sous ce régime, l’éclairage ne pouvait guère se développer, puisque ceux-là seuls pouvaient l’appliquer qui, par leur fortune et l’importance de la lumière qu’ils consommaient, étaient à même de supporter les frais élevés d’une usine particulière. Quant aux stations centrales, il n’en existait aucune ; et ces stations seules, comme on le sait, fournissent le moyen de vulgariser l’éclairage électrique et de le mettre couramment à la disposition du consommateur le plus modeste.
- 11 n’en est plus de même aujourd'hui : les derniers mois ont vu s’accomplir une importante transformation dans les lois qui régissent l’industrie électrique. A la suite des concessions autorisées par le Conseil municipal, sur le rapport de M. Lyon-Alemand, le 30 décembre 1888, plusieurs sociétés se sont constituées pour exploiter cette industrie et ont rapidement entrepris la construc-
- (*) Annales des Ponts et Chaussées, cahier 12, p. 805. Comparer La Lumière Electrique, t, XXXIV, p. 351. ,
- tion d'usines centrales, dont neuf sont aujourd’hui en activité, et l’avance qu'ont pu prendre sur Paris, en ce qui regarde l’électricité, quelques-unes des grandes villes de l'Europe, sera promptement et aisément reconquise.
- En même temps que le Conseil municipal concédait à des entreprises privées l’autorisation d’éclairer divers quartiers de Paris, il saisissait l’occasion de développer l’action directe de l’administration dans les services d’intérêt général, en attribuant une charge nouvelle aux ingénieurs attachés aux travaux de la Ville. Il décidait, par un vote du 31 mars 1888, la création d’une usine municipale d’électricité qui serait construite par eux, et qu'ils auraient la mission d’exploiter tant au point de vue technique qu’au point de vue commercial, et il a voulu que cette usine assurât non seulement le service de l’éclairage public dans un grand établissement municipal, mais encore celui de l’éclairage privé, c’est-à-dire la fourniture de l’énergie électrique aux consommateurs particuliers dans un réseau déterminé.
- La présente note a pour objet de rendre compte des dispositions qui ont été adoptées pour établir l’usine électrique de la ville de Paris et organiser l’exploitation dont le service des ponts et chaussées était pour la première fois appelé à s’occuper.
- Pour plus de clarté, nous l’avons divisée en cinq parties :
- I Puissance de l’usine. Répartition des machines.
- Zone d action.
- Détermination des machines.
- 2’ Description de l’usine ..
- 3" Distribution de l’énergie électrique.................
- 4" Appareillage............
- 5* Exploitation.
- Chaudières.
- Machines motrices. Générateurs d’électricité.
- Détermination du système. Mode d’installation des câbles, Spécification des câbles.
- Lampes à incandescence. Lampes à arc.
- Compteurs.
- Appareils et instruments.
- I. DISPOSITIONS GÉNÉRALES
- Pour dresser leur projet, les ingénieurs de la Ville avaient les éléments que voici :
- Un crédit d’un million leur était ouvert sur le budget de 1888. La force motrice devait être employée principalement à produire la lumière des-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLEC TRICITE
- 329
- tinée à la consommation privée, partie dans le voisinage de l’usine, partie aux abords des boulevards ; pour permettre en même temps un essai d’éclairage public, le Conseil municipal admettait qu’une certaine fraction de la puissance totale pourrait être appliquée à l’éclairage des Halles centrales.
- Deux questions préliminaires se posaient :
- i° Quelle est l’importance de l’usine que l’on peut établir moyennant un million?
- 20 Quels sont les services auxquels pourra satisfaire une telle usine ?
- § Ier. Puissance de l’usine. — En procédant à des études comparatives, on a reconnu que l’établissement des circuits à alimenter et des appareils destinés à l’éclairage public absorberaient environ 500000 francs. 11 resterait donc une somme à peu près égale pour la création de l’usine proprement dite. Or, le chiffre généralement atteint dans les installations électriques est de 600 francs par cheval nominal comprenant les machines motrices et les dynamos. Dans ces conditions, le crédit affecté à l’opération permettait de créer une station de 8 à 900 chevaux.
- En cherchant à décomposer ce chiffre total en groupes de moteurs, on s’est souvenu qu’il convenait, pour élever le rendement, de mettre en mouvement des machines aussi puissantes que possible. Mais, d’autre part, il convient aussi d’avoir une division assez nombreuse pour assurer le service des remplacements en cas d’arrêts; il est aussi fort avantageux de n’introduire dans l’usine autant que faire se peut, que des machines d’un type unique, d’une même puissance et dont les organes soient identiques. A ce double point de vue, les auteurs du projet de l’usine municipale ont résolu de diviser la puissance totale que comporte l’usine en six groupes d’environ 140 chevaux chaqjjn.
- Mais cette puissance ne doit pas être disponible en entier. Il importe de parer aux accidents en créant des rechanges pour servir de secours, et lorsqu’on s’est occupé d’éclairer les théâtres à l’électricité, la commission qui a étudié les dispositions réglementaires à adopter a cru nécessaire d’indiquer une réserve de 33 0/0.
- On a suivi les mêmes prescriptions à l’usine des Halles, et sur six groupes on a décidé de n’en
- utiliser d'une façon constante que quatre au plus et de réserver le surplus pour le cas de réparations ou d’accident au service normal.
- § 2. Répartition des machines. — Le premier point étant résolu, quel parti pourra-t-on tirer de la puissance ainsi constituée ?
- L’usine doit avoir pour rôle, d’après la décision du Conseil municipal, de fournir et de vendre aux particuliers le courant électrique utilisable pour la production de l’éclairage et d’assurer également l’éclairage public des Halles centrales.
- Tout d'abord, quelle sera la part de ce dernier service ?
- L’installation du gaz comprenait 512 becs dans les sous-sols et 837 becs, augmentés de 76 foyers intensifs de 875 litres, dans les pavillons et les voies qui les traversent.
- On s’est proposé, en substituant l’électricité au gaz, d’améliorer les conditions d’éclairage des Halles tout en restant dans les limites d’une dépense modérée et en tenant compte du remplacement des becs nombreux répartis sur une multitude de points par un nombre beaucoup plus restreint de foyers intenses donnant un éclairage puissant et diffus.
- Dans le sous-sol, on a simplement remplacé les 5 12 becs de gaz par autant de lampes à incandescence, donnant 16 bougies d’intensité lumineuse et renforçant de 30 à 40 0/0 l’éclairage ancien. Dans les pavillons, une étude détaillée a amené l’établissement de 180 lampes à arc.
- La force motrice nécessaire pour assurer un éclairage ainsi compris devait s’élever d’une part à 70 chevaux, de l’autre à 125, soit au total 195 chevaux. Mais ce chiffre dépassait notablement la proportion de 1/8 déterminée par le vote du Conseil municipal. Il a fallu songer à le réduire, et la chose a été facile en observant que l’éclairage des Halles n’est pas permanent et se partage en trois périodes distinctes :
- De la chute du jour à 8 heures du soir (heure où les pavillons se ferment) l’éclairage est réduit aux 3/5 de son intensité; de 8 heures du soir à 2 heures du matin, on ne conserve que les appareils nécessaires à la surveillance, c’est-à-dire 1/5 environ du nombre total. Enfin, à partir de deux heures du matin, les arrivages ont lieu et le mouvement commercial des Halles exige l'illumination complète.
- 11 résulte de ce calcul que s’il faut 195 chevaux
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- pour alimenter toutes les lampes qui, au moment de l’éclairage total, doivent fonctionner dans les Halles, il suffit d’en avoir 140 depuis la chute du jour jusqu’à 2 heures du matin. Par conséquent, on a décidé de consacrer au service permanent des Halles une machine de 140 chevaux. Le supplément/soit 55 chevaux, doit être emprunté à l’une des machines que le service privé laissera disponibles ; peut-être plus tard le demandera-t-on à des accumulateurs que la machine du service public pourra charger dans la journée.
- Puisque deux machines doivent rester en réserve et que le service permanent de l’éclairage public absorbe une troisième, il reste disponible pour la consommation privée trois machines dont chacune est capable d’alimenter près de 1500 lampes. L’usine pourra donc assurer à la consomma-tipn privée un service de 4 à 5000 lampes.
- § 3. Zone d’action. — Dans quelle région devait s’étendre l’action de l’usine? La réponse à cette demande dépend de la manière dont fonctionnent les machines et surtout de la tension que l’on veut donner au courant. Sans qu’il y ait lieu de donner ici de nombreux détails sur les phénomènes par lesquels se manifeste l’énergie électrique, il n’est pas inutile de rappeler quels sont les éléments qui caractérisent cette énergie dont on ignore encore la nature intime.
- On sait qu’elle se manifeste d’une manière plus ou moins active, soit en quantité, soit en force. On appelle « intensité » d’un courant la quantité d’électricité qui traverse un circuit conducteur pendant l’unité, de temps. On nomme « tension » ou « force électromotrice » la cause qui crée une différence de potentiel entre deux points et détermine entre eux un déplacement d’électricité: c’est ce que l’on peut comparer en hydraulique à la différence de niveaux en vertu de laquelle se produit le déplacement qui engendre un courant d’eau.
- Lorsqu’un courant traverse un corps conducteur, celui-ci oppose au passage de l’électricité une certaine résistance variable avec sa nature, proportionnelle à sa longueur et inversement proportionnelle à sa section.
- L’intensité I et la tension E d'un courant qui traverse un conducteur sont liés à sa résistance R par la formule E = RI, découverte par le physicien Ohm.
- Les unités d’intensité, de tension et de résis-
- tance, ou plutôt les' unités pratiques qui ont été adoptées par les électriciens à la suite du congrès de 1881 ont reçu les noms d’« ampère», de « volt » et d’« ohm ». La puissance, qui n’est autre chose que le produit des deux premiers éléments, a pour unité pratique le « watt ».
- Dans ses applications, le courant électrique est employé soit avec des tensions modérées, soit avec des tensions élevées. Les unes et les autres trouvent leur emploi dans des cas différents où l’on doit surtout considérer la distance à laquelle s’étend la distribution d’électricité.
- Dans les installations d’éclairage, les canalisations constituent un élément proportionnel de dépense très considérable. Pour réduire cette dépense, il n’existe d’autre moyen que d’appliquer un potentiel élevé dans le transport de l’énergie électrique. Le calcul suivant permet de s’en rendre aisément compte.
- Soit une puissance P que l’on doit transporter au loin, soit E la différence de potentiel aux bornes de la dynamo, et I l’intensité ; on a P = EL
- Si, d’autre part, R est la résistance des conducteurs, la puissance qu’ils absorbent ou « perte en ligne » est égale, d’après une loi dite «loi de Joule », au produit RI2.
- Si l’on appelle K le rendement utile, cette perte peut aussi se traduire par l’expression P (1 — K) et l’on a
- Cette égalité montre que R est pour un même rendement utile proportionnel à E2. Et, puisque la résistance varie en raison inverse de la section, on voit que l’ori peut, toutes choses restant égales, réduiré la section des conducteurs proportionnellement au carré de E. Ainsi, avec la tension de 2400 volts fournie par les dynamos Ferranti, le prix des conducteurs sera 576 fois moindre qu’avec la tension de 100 volts fournie par les dynamos Edison pour une même puissance à transporter avec un même rendement. On conçoit que dans toutes les études de distribution d’électricité cette question doive jouer un rôle considérable.
- Dans la pratique, ce qu’on nomme basses tensions varie généralement de 100 à 120 volts. Avec elles, la limite à laquelle on peut distribuer l’énergie électrique ne dépasse guère 900 à 1000 mètres. Pour porter la lumière au delà, il faudrait des câ-
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- blés d’une dimension et d’un prix absolument excessifs. Si donc l’on veut dépasser cette distance, c’est aux tensions élevées qu’il faut avoir recours, et leur emploi nécessite des dispositions particulières.
- Dans l’usine des Halles, on a voulu réunir des types et des systèmes variés de façon à permettre une étude comparative. On était d’ailleurs conduit à cette solution par l’objet même des services que cette station doit rendre, puisque d’une part elle doit éclairer les Halles elles-mêmes, c’est-à-dire alimenter un réseau à courte distance, et que d’autre part, pour bien aflirmer sa puissance, elle devait, en conformité de la décision du Conseil municipal, éclairer une partie de la ligne des boulevards et par conséquent porter l’énergie électrique jusqu’à une distance considérable. Aussi a-t-on décidé d’appliquer à la fois les courants à basse tension pour l’éclairage des parties voisines de l’usine, c’est-à-dire des Halles d’abord, puis d'un circuit comprenant certaines voies rapprochées, et les courants à haute tension pour un circuit plus éloigné.
- § 4. Détermination des machinés de l’usine des Halles. — A la suite de cette étude préliminaire, on a réparti ainsi qu’il suit les machines de l’usine des Halles :
- 3 groupes actionnant des j dynamos à B. T...... )
- 3 groupes actionnant des ( dynamos à H. T...........(
- 1 pour l’éclairage des Halles.
- 1 pour un réseau de distribut. 1 de rechange.
- j pour un réseau de distribut. 1 de rechange.
- Le choix des générateurs, des machines motrices et des dynamos a été déterminé à la suite d’un concours public, qui a été ouvert le 25 octobre 1888 et dont le programme a été arrêté par les ingénieurs de la Ville de Paris. Ce programme, très largement conçu, n’indiquait que les lignes générales du projet et les conditions à satisfaire, laissant d’ailleurs le champ absolument libre aux propositions des constructeurs et des inventeurs. 33 constructeurs ont pris part à ce concours, à savoir 8 pour les générateurs, 17 pour les machines, 8 pour les appareils électriques. Deux commissions (J) spécialement constituées par arrêté de (*)
- (*) La première commission, dite des chaudières et des machines à vapeur, se composait de :
- Président : M. Huet, sous-directeur des travaux de Paris; — Membres : MM. Deligny, Guichard, Lyon-Alemand, Cham-
- M. le préfet de la Seine ont examiné les projets présentés par les concurrents et donné leur avis, dont le Conseil municipal a ratifié les conclusions par son vote du 29 décembre 1888.
- L’usine se trouvant chargée d’assurer deux services distincts, il a été nécessaire de prendre deux types distincts de machines. Pour le service à courte distance, le choix de la commission s’est porté sur les dynamos à basse tension présentées parla Compagnie continentale Edison; pour le service à grande distance, elle a donné la préférence aux dynamos à courants alternatifs présentées par M. Patin, représentant en France la maison S.-Z. Ferranti, de Londres.
- La commission chargée de choisir les moteurs les mieux appropriés aux dynamos aurait pu adopter un type unique de machines à vapeur pour actionner les deux systèmes de générateurs électriques, mais le choix était embarrassant, et sur les 17 projets soumis à son examen, plusieurs se recommandaient par des qualités presque semblables d’économie et de dispositions. Autant pour faire participer à l’installation de l’usine plusieurs constructeurs également méritants que pour permettre une utile comparaison dans l'exploitation des moteurs différents, la commission a jugé opportun de partager la fourniture des machines motrices en deux lots correspondant aux deux types de dynamos. Pour actionner les dynamos Edison, elle a désigné les moteurs à triple expansion proposés par MM. Weyher et Richemond; pour actionner les dynamos Ferranti, elle a pris les moteurs Corliss offerts par MM. Lecouteux et Garnier.
- Quant aux générateurs de vapeur, la commission a proposé l’adoption des appareils Bellev^le,
- poudry, conseillers municipaux; Allard, directeur de la voie publique et des promenades; Humblot et Bechmann, ingénieurs en chef du service des eaux; Hirsch, professeur à l’École des ponts et chaussées; Michel Lévy, ingénieur en chef des mines; Meker, inspecteur des machines; — Secrétaire : M. Meyer, ingénieur des ponts et chaussées ; — Adjoints : M. Chrétien, conducteur des ponts et chaussées, et M. Audra, rédacteur à la préfecture de la Seine.
- La deuxième commission, dite des machines électriques, se composait de :
- Président : M. Allard, directeur de la voie publique et des promenades; — Membres : MM. Sauton, Lyon-Alemand, Vaillant, conseillers municipaux; Mascart, membre de l’Institut ; Potier, professeur à l’École polytechnique; Caël, directeur-ingénieur aux postes et télégraphes; Carpentier, vice-président de la Société des électriciens; — Secrétaire : M. Meyer; — Adjoints : MM. Chrétien et Audra,
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- qui ont déjà reçu un certain nombre d'applications analogues à celles qu’on allait faire au-dessous et au milieu des Halles, et dont la consommation de charbon garantie était d’ailleurs économique.
- II. Description de l’usine.
- L’usine est installée dans le sous-sol des Halles centrales. Elle occupe la moitié du pavillon n° 3, l’allée couverte qui sépare les pavillons 3 et 4 et une partie de l’allée qui sépare les pavillons 3 et 5. La cheminée d’échappement traverse le pavillon 6 et une prise d’air est faite dans l’angle S.-O. du pavillon 4.
- Le service des générateurs et celui des moteurs ont été complètement séparés.
- Tout ce qui concerne la production de vapeur, chambre de chauffe, parc à charbon, etc., a été placé dans les épaisses voûtes en maçonnerie qui supportent les allées couvertes entre les pavillons3 et 4. Quant aux machines elles-mêmes, on les a installées sous le pavillon 3. Cette disposition a facilité considérablement l’aération et a évité d’avoir la manutention des charbons dans le voisinage des dynamos. Elle a permis également de réserver le maximum de place pour le développement ultérieur de l’usine.
- La surface totale affectée à l’usine d’électricité dépasse 2000 mètres carrés ; jusqu’ici on n'en utilise que 6 à 700 mètres carrés. 11 sera donc possible de tripler l’usine sans solliciter aucune emprise nouvelle sur les emplacements consacrés dans les caves des Halles au magasinage ou à la préparation des denrées alimentaires.
- Ce n’est pas chose facile que d’installer dans les sotus-sols d’un vaste établissement public, comme le sont les Halles centrales, un ensemble de chaudières à vapeur susceptible d’alimenter 900 chevaux de puissance. La production de vapeur sous haute pression est de nature à entraîner des dangers sérieux, et pour les prévenir l’administration des travaux publics et le service des mines chargés du contrôle des appareils à vapeur ont imposé une réglementation très sévère. x Cette réglementation a conduit les ingénieurs de la Ville de Paris à fractionner la puissance totale des générateurs. On avait besoin, pour alimenter 8 à 900 chevaux, de produire à l’heure environ 7 à 8000 kilogrammes de vapeur. Et dans le programme soumis au concours, ce chiffre avait, pour plus d'élasticité, été élevé à 10 000. On
- résolut de diviser la production en six groupes égaux, fournissant la vapeur isolément, mais aboutissant tous à un collecteur unique, de façon à ce que l’un quelconque des générateurs pût alimenter l’un quelconque des moteurs.
- C’était là un des premiers points acquis, car la puissance destructive d’une chaudière, en cas d’explosion, est proportionnelle à sa capacité; mais encore convenait-il, pour chaque groupe individuel, de réduire cette capacité à son minimum. L’emploi des chaudières multitubulaires s’imposait donc, et bien que, pour donner toute latitude aux constructeurs, le programme ne l’ait pas indiqué d’une manière explicite, du moins les conditions étaient-elles rédigées de telle sorte que pas un seul des concurrents n'a présenté d’autre système à l’approbation de l’administration.
- Les chaudières de ce type n’exposent au feu qu’une réunion de tubes de faible volume réunis par des éléments continus où l’eau circule et se vaporise sous une surface de chauffe très considérable; la puissance de production est donc grande; d’autre part, le petit diamètre des faisceaux tubulaires assure leur résistance; en même temps, par le système employé, la masse d’eau est divisée en un grand nombre de tubes, et la rupture de l’un d’entre eux ne saurait entraîner l’explosion totale, ni avoir d’autre conséquence qu'une fuite de vapeur mélangée d’eau, qui n’offre aucun danger grave et qui surtout reste limitée au point où se produit l’accident, sans s’étendre à la masse générale.
- Parmi les divers types de générateurs multitubulaires qui ont été proposés à la Ville de Paris, elle a choisi le type Belleville, déjà expérimenté depuis longtemps et qui, en raison de la sécurité qu’il présente, a été admis par le service des mines et l’administration supérieure dans les conditions où tout système de chaudière ordinaire aurait été interdit.
- § Ier. Chaudières. — La chambre de chauffe se trouve entre les pavillons 3 et 4. Elle renferme six générateurs Belleville groupés deux à deux. La longueur totale du groupe est de 17,24 m., sa profondeur est de 3,87 m., y compris le conduit général de fumée.
- Chaque appareil est composé essentiellement :
- i° De sept éléments doubles, d’une longueur de 2 mètres et comportant chacun 16 tubes de
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- ioo millimètres de diamètre extérieur et de 5 millimètres d’épaisseur. L’épaisseur de la rangée de tubes est de 9,5 mm.
- 20 D'une circulation de tubes sécheurs comportant 10 tubes de 100 millimètres de diamètre, de 5 millimètres d’épaisseur et de 2,08 de longueur.
- 3° D’un collecteur d’eau d’alimentation en fer forgé et de section rectangulaire ayant 1,86 m. de longueur, 125 sur 135 millimètres de section transversale extérieure et 13 millimètres d’épaisseur.
- 4° D'un déjecteur de dépôts calcaires ayant 1,05 m. de hauteur, 0.25 m. de diamètre intérieur et 8 millimètres d’épaisseur.
- Les générateurs sont timbrés pour une pression de 15 kilogrammes par centimètre carré.
- La tuyauterie est munie de deux détendeurs Belleville permettant d’établir dans la conduite de vapeur la pression requise par le constructeur des machines. Une soupape de sûreté empêche toute élévation anormale de cette pression.
- La capacité intérieure de chaque générateur se décompose comme il suit :
- Litres
- Éléments 1425
- Collecteur d’alimentation.... 20
- Épurateur 388
- Déjecteur 5'
- La caractéristique de chaque générateur, calculée conformément aux indications du décret du 30 avril 1888, donne le produit 1,884 (200-100); puisqu’à la pression de 15 kilogrammes correspond la température ioo0, ce produit vaut 188,4, et puisqu’il est inférieur à 200, les chaudières rentrent dans la deuxième catégorie et leur installation a pu se faire en vertu d’une dispense spéciale accordée par M. le ministre des travaux publics, à la suite d’un avis conforme de la commission centrale des machines à vapeur.
- La surface de chauffe, sécheur compris, de chaque générateur est de 79,67 m2. La surface de grille de chacun d’eux est de 3,98 m2. L’alimentation des chaudières se fait à l’aide de deux petits chevaux Belleville, qui puisent l’eau dé Seine amenée dans une bâche spéciale par une prise faite directement sur les conduites de la Ville.
- La maison Belleville s’est engagée à fournir en marche normale 8 kilogrammes de vapeur par kilogramme de charbon consommé dans les conditions déterminées par son marché. Le choix du combustible n’est d’ailleurs pas chose indifférente.
- A l’intérieur de Paris et surtout aux abords des Halles, la fumée doit être évitée autant que possible. On a obtenu ce résultat par l’emploi d’un charbon de bonne qualité et surtout du coke (*); de plus, la cheminée qui évacue dans l’air les produits de la combustion a 39 mètres au-dessus du pavé de la rue, ce qui permet d’éviter le rabattement de la fumée vers le sol.
- (A suivre.)
- Accumulateurs Pltkin et Holden (1890).
- Les plaques de ces accumulateurs sont constitués par des séries de petites auges à nervures a,
- et 3. — Accumulateur Pitkin et Holden.
- pleines de matière active, et solidement encastrées dans les montants b b du cadre.
- On se sert pour les fabriquer du moule représenté par les figures 4 à 6, constitué par deux plateaux ccu entre lesquels on entasse sur la base d les auges aa séparées par des tasseaux de bronze /,
- t1) Depuis le mois d’octobre 1890, on a introduit à l’usine des Halles deux appareils fumivores du système Hermann et Cohen ; mais les résultats obtenus ne sont pas encore 00^ cluants.
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- &4 LA LÜMÎÊRË ÈLËCTRlQUÈ
- et serrées par le chapeau dx sous les vis e. Le moule une fois bien serré et rempli, on coule sur l’un
- i i i j
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- Fig. 4, 5 et 6. — Accumulateur Pitkin et Holden. Détail du moule.
- des côtés puis sur l’autre le plomb qui forme les montants b b du cadre.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les propriétés physiques de l’ébonite, par Mi Alfred Mayer.
- La découverte du coefficient considérable de dilatation de l’ébonite par Kohlrausch, en 1873, et
- de Sort pouvoir diathermane par Bell, en 1880, à attiré l’attention des physiciens sur cette sub-stance.
- Bell indique dans son mémoire «sur la production du son par la lumière» l’expérience suivante.
- Un disque tournant perforé de trous produisait de rapides successions de rayons solaires sur du sélénium à travers lequel passait un courant électrique. Dans le circuit on avait intercalé deux téléphones. Les impulsions de lumière produisaient des variations synchroniques dans la résistance du sélénium et dans le courant électrique qui le traversait; les deux téléphones appliqués à l’oreille produisaient un son dont la hauteur dépendait de la fréquence dès interruptions lumineuses. M. Bell ajoute : « Nous avons fait des expériences dans le but de nous assurer de la nature des rayons qui affectent le sélénium. A cet effet nous avons placé sur le trajet du rayon lumineux différentes substances. Avec une solution d’alun ou de sulfure de carbone on diminue légèrement l’intensité du son produit, mais une solution d’iode dans du sulfure de carbone arrête presque complètement la production dü son. une plaque mince et opaque d’ébonite n’intercepte pas tout à fait le son.» Cette observation, faite pour la première fois par MM. Tainter et Bell, est si curieuse que M. Bell l’a étudiée en détail.
- Lorsqu’une feuille d’ébonite était placée sur le chemin du rayon lumineux, la rotation du disque interceptait le rayon invisible qui traversait un espace de plusieurs mètres avant d’atteindre une lentille qui concentrait les rayons sur le sélénium.
- On entendait dans ces conditions une note musicale faible, mais parfaitement distincte, qu’on pouvait intercepter en plaçant la main sur le rayon du chemin invisible; cet effet se produit même à travers deux lames d’ébonite comprenant entre elles une solution saturée d’alun. La manière bizarre dontTebonite se comporte dans ces conditions nous a suggéré l’idée d’écouter si cette substance produisait elle-même un son; l’expérience a été essayée avec succès. En tenant l’ébonite près de l’oreille et en concentrant sur elle un rayon de lumière intermittent on entend une note musicale. L’effet devient plus intense lorsqu’on arrange l’ébonite comme un diaphragme et lorsqu’on écoute à travers un tube acoustique.
- De l’ébonite, de la vulcanite ou du caoutchouc
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- JOtlMAt ÜitîŸÈÈSËL iïÊLÈCtkïÙÎTÈ
- â3ê
- durci éommé on l’appelle quelquefois (en anglais bard rubber), est formé ’ de caoutchouc et dé soufre. Ces substances sont formées de deux parties environ de caoutchouc contre une de Soufre; ces substances, intimement mélangées, sont soumises pendant trois heures à une température de 300 degrés Fahrenheit; on obtient ainsi
- Fig. 1
- une substance noire. Lorsqu’on regarde le soleil à travers une lame mince de ce produit, on aperçoit une couleur rouge foncé. L'ébonite dont il est question dans ces expériences était formée de
- ; ; I
- U-3
- w
- Fig. 2
- 64 parties de caoutchouc du Para et de 36 parties de soufre.
- Pour obtenir le coefficient de dilatation linéaire on s’est servi de l’appareil représenté figure 1.
- Une plaque d’acier d’une longueur d’un mètre et d’une largeur de six centimètres a un morceau d’acier de quinze millimètres de large vissé à son extrémité; contre cette pièce est pressée par des ressorts l’extrémité d’un morceau d’ébonite dont les dimensions sont 96 X 6 X 1,3 cm. Un bloc d’acier, pourvu d’une pointe comme on le voit sur la figure, permet d’enregistrer l’allongement de la plaque d’ébonite. On enferme l’en-
- semble dans une boîte pendant vingt-qüalre heures et on prend la température à l’aidé dé thermomètres posés sur l’ébonite. On place l’appareil dans une boîte métallique contenant de la glace fondante et on observe la ligne tracée lorsque la température est devenue stable, On peut ainsi observer la dilatation de l’ébonite, en tenant compte de celle de l’acier; on fait les observations à l’aide d’un microscope à micromètre. Soit l la longueur de la barre d’ébodite, d la distance entre
- 0,0024
- 0,0020
- 0,00(6
- 0,00(2
- 0,0004
- Fig. 3
- les traits, h le coefficient de dilatation de l’acier, e celle de l’ébonite, on aura à la température /.
- . ft+h‘
- La moyenne de douze observations entre o° et 180 centigrades, a donné pour lé coefficient de dilatation moyenne 0,0000636.
- Le coefficient de dilatation cubique était détér-miné à l’aide d'un thermomètre à mercure dont le réservoir était fait d’un tube cylindrique en ébonite comme le montre la figure 2; on avait attaché à ce cylindre un tube capillai.re_en verre. Les observations des hauteurs du mercure dans le tube de verre à l’aide d’un cathétomètre permettent, d’après la méthode ordinaire, de déterminer la j dilatation cubique.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les résultats peuvent être exprimés par la formule suivante :
- V, = V, + 0,000182 t + 0,00000025 t*.
- D’après Mendeleeflf, la dilatation cubique du mercure est exprimée par la formule
- V, = V0 + 0,0001801 t +• 0,00000002
- Ainsi la dilatation cubique de l’ébonite est plus grande que celle du mercure; l’appareil que nous venons de décrire peut donc servir comme un thermomètre dans lequel, comme l’a observé Kohlrausch, l’échelle serait intervertie ; lorsque la température augmente, le mercure descend dans la tige.
- Le tableau suivant donne les volumes de l’ébo-nite et du mercure entre les températures de o° et ioo° d’après les formules précédentes. Les différences, indiquées dans la quatrième colonne montrent la différence de dilatation du mercure et de l’ébonite; ces différences,qui forment la dilatation apparente (contraction) du mercure dans un thermomètre d’ébonite, sont tracées dans la courbe de la figure 3.
- Temp. Volume du mercure Volume de l’ébonite Différences
- 0* 1,000000 I,000000 0,000000
- io 1,001803 1,001845 0,000042
- 20 1,003610 1,003740 0,000130
- 3° 1,005421 1,005685 0,000264
- 40 î,007236 1,007680 0,000444
- 50 1,009055 1,009725 0,000670
- 60 1,010878 1,011820 0,000942
- 70 1,01270s 1,013965 0,001260
- 80 1,014536 I,0l6l60 0,001624
- 90 1,016371 1,018405 0,002034
- 100 1,018210 1,020700 0,002490
- Comme la dilatation apparente du mercure
- dans le verre d’un thermomètre Fahrenheit est de 0,0000869 de son volume pour i° et comme la contraction apparente du mercure dans un thermomètre à ébonite est de 0,00249 depuis 320 jusqu’à 2120, il s'ensuit que la longueur de l'échelle d’un thermomètre à ébonite comprise entre 320
- et 2120 est égale à - 0,P023C).. ~ 28°,6 de la lon-
- gueur de l’échelle d’un thermomètre à mercure analogue construit en verre.
- Kohlrausch constate dans son mémoire cité plus haut que l’augmentation du coefficient de dilatation de l’ébonite avec la température est très con-
- sidérable. La dilatation linéaire à la température/ peut être mise sous la forme
- 0,000061 4- 0,00000076 t.
- Cette formule concorde bien avec celle que nous avons déterminée pour la dilatation cubique. Plus loin M. Kohlrausch dit :
- « La dilatation cubique de l’ébonite est, d’après les nombres précédents et à o°, égale à celle du mercure; à des températures plus élevées, elle est plus grande encore. Il est possible que d’autres espèces se dilatent encore plus, de façon que l’on pourrait construire des thermomètres à mercure dont la lecture diminue lorsqu’on les chauffe ».
- La grande dilatation provient peut-être du soufre contenu dans l’ébonite, car, d’après Kopp,
- le coefficient du soufre à 300 est 0,000061 O. D’un autre côté le contraste avec du caoutchouc mou est remarquable.
- Il suffit de mentionner un fait observé dans la dilatation.
- La barre d’ébonite, dont]l’épaisseur est d’environ un centimètre, demande un temps considérable avant d’arriver à une longueur constante lorsqu’on l’a chauffée. Bien que la mauvaise conductibilité soit évidemment la cause principale de ce phénomène, je pense cependant qu’il en existe d’autres. Comme le changement élastique de forme, la dilatation par l’application de la chaleur peut rte pas être instantanée, mais continuée après la variation de température en devenant graduellement plus faible. Quelques observations sur le verre par Matthiessen (2) semblent l’indiquer; il est pro-
- (4) Pogg. Ann., t. LXXXVI, p. 156. (’) Pogg. Ahn., t. CXXVIII, p. 12t.
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- bable que cet arrière-effet thermique, comme les arrière-actions élastiques, se produit d’une façon très notable dans les substances organiques.
- La chaleur spécifique de l’ébonite a été déterminée par les méthodes des mélanges. De petits morceaux d’ébonite étaient chauffés jusqu’à la température de l’ébullition de l’eau dans un appareil de Régnault, puis immergés dans un calorimètre à eau. On a trouvé, après les corrections pour la radiation et l’évaporation, pour trois mesures différentes :
- N* 1. 0,33124 N” 2. 0,33077
- N° 3. 0,33225 Moyenne = 0,33125
- Pouvoir diathermane de l’ébonite. — Les résultats de plusieurs expériences faites avec soin sur l’ébo-nite et sur d’autres substances sont donnés par les courbes de la figure 4.
- Les ordonnées indiquent en tant pour cent l’effet de la chaleur produit sur une pile thermo-éjec-trique transmise à travers des lames des différentes substances, lames dont l'épaisseur en millimètres est indiquée sur l’axe des abscisses.
- La courbe A indique l’effet de ia chaleur des rayons solaires transmise à travers des glaces de Saint-Gobain. Les rayons solaires, dans ces expériences et dans celles relatives aux courbes F GE, étaient réfléchis par un miroir métallique d’un héliostat.
- La courbe B montre l’effet des rayons calorifiques provenant d’une lampe Locatelli et transmis à travers des glaces de Saint-Gobain.
- La courbe C est la même que la courbe B mais donnée par Melloni.
- Les courbes F et G se rapportent à la chaleur provenant des rayons solaires et transmise à travers de l’ébonite.
- Les points D et E indiquent les quantités de chaleur transmises à travers des lames d’obsidienne de 8 millimètres d'épaisseur : D, pour une lampe de Locatelli; E, pour des rayons solaires.
- En examinant les courbes F et G et les points D et E on constate que les rayons transmis à travers de l’ébonite et de l’obsidienne correspondent à de grandes longueurs d’ondes.
- Une plaque d’ébonite d’un demi-millimètre d’épaisseur transmet 32 0/0 des rayons provenant d’une lampe de Locatelli et 24 0/0 des rayons solaires. La plaque d’obsidienne de 8 millimètres d’épaisseur agit d’une façon analogue, mais elle
- transmet une plus faible proportion des rayons solaires que de rayons provenant d’une lampe Locatelli.
- En faisant ces expériences sur la transmission de la chaleur solaire, j’employais un diaphragme percé de trous de différents diamètres et pouvant tourner autour d’un axe. La face du diaphragme était exposée aux rayons solaires ; des quantités de charbon correspondantes aux sections des différents trous étaient transmises à la pile thermoélectrique, placée à une distance telle que tous les rayons tombaient sur sa surface.
- Voici les déviations du galvanomètre correspondant aux trous des différents diamètres.
- Diamètre du trou Déviation
- 1". 1,25 mm. 8,5
- 3,4 63,0
- r- 4,9 U',5
- 4° 6,1 204,0
- Si la chaleur est proportionnelle à l’ouverture, il faut que le quotient du carré du diamètre par la déviation donne un nombre constant. On trouve ainsi ;
- = 0,1838 ; (D
- = 0,1855 ; (3)
- = 0,1826 ; (3)
- = 0,1824 . (4)
- Moyenne = 0,18305.
- J’indique ces expériences parce qu’elles montrent que des diaphragmes de ce genre peuvent être utiles pour obtenir des quantités définies de chaleur.
- L’indice de réfraction de l’ébonite était mesuré par l’observation dans un spectromètre de l’angle de polarisation maxima à la surface de l’ébonite polie. La moyenne de quatorze mesures a donné la valeur de 5i02Ç)' et on a tg 5i°29' = 1,568 ; ce nombre est presque aussi grand que l’indice de réfraction du flint.
- C'est avec des lentilles d’ébonite et d’obsidienne construites pour moi par M. Brashear que j’ai concentré les rayons de grandes longueurs d’onde sur la pile thermo-électrique.
- C. B.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Calori-ampèremètre de M, Edelmann (').
- La méthode calorimétrique est celle qui donne les valeurs les plus exactes de l’intensité effective d’un courant alternatif. Malheureusement les appareils sont un peu compliqués.
- M. Edelmann a combiné récemment un modèle de calorimètre destiné à remédier aux inconvénients des appareils ordinaires employés comme ampèremètres ; ce calorimètre a une forme cylindrique ; la figure i en donne l’aspect général et la figure 2 la section suivant l’axe.
- Une quantité déterminée d’un liquide non conducteur— du pétrole, par exemple—est introduite
- Fig. 1 et 2. — Calori-ampèremètre.
- dans le vase intérieur A, soigneusement isolé au point de vue de la conduction de la chaleur. Cette quantité est déterminée par une pesée. On peut prendre aussi de l’eau distillée si la chute de potentiel sur le conducteur placé à l’intérieur du liquide ne dépasse pas 0,9 volt.
- Le vase A est en laiton ; ses parois sont polies avec soin ; il est placé à l’intérieur d’un vase semblable B placé concentriquement et fixé à l’aide du support D et de trois appuis a. Ces appuis portent des vis terminées par des pointes d’ivoire qui maintiennent le vase intérieur A en place. Dans ces conditions, l’isolement calorifique du réservoir A est suffisant si l’on a soin de maintenir le poli des parois à l’état le plus brillant, le couvercle E étant aussi dans le même état.
- Deux tiges en cuivre bien isolées et très massives amènent le courant aux extrémités d’une
- (*) Elektrotechniscbc Zeitschrift, 1891, p. 98.
- résistance métallique w enroulée bifilairerh'erït autour de la douille métallique R. Ces tiges en cuivre traversent le couvercle à l’intérieur de deux tubes isojants FC. Le Courant en circulant dans le fil W en élève la température ainsi que celle du liquide maintenu en état de circulation continue à l’aide de la manivelle K, qui actionne la turbine T. Un thermomètre divisé en dixièmes de degré donne les variations de la température.
- Cet appareil est facile à étalonner à l’aidé d’un courant continu d’intensité constante qu’on fait circuler dans la résistance pendant un temps déterminé, en ayant soin d’en mesurer la Valeur exacte à l’aide du voltamètre, par exemple, et de mesurer l’élévation de température indiquée par le thermomètre. A. P. '
- Sur les courants magnétiques, par le Dr A. Fœppl (’).
- Dans les temps les plus reculés les phénomènes électriques et magnétiques furent considérés comme tout à fait semblables.quant à leur nature. Une modification de cette manière de voir intervint lorsque Grey découvrit en 1729 la différence dans la manière d’être des conducteurs et des isolateurs vis-à-vis de l’électricité. A partir de ce moment, il y eut une différenciationprovenant de ce que ce fait n’avait pas d’analogue dans le domaine du magnétisme. Lorsque Coulomb entreprit ses expériences avec sa balance, les deux groupes de phénomènes étaient toutefois considérés comme parallèles,
- L’observation d'Œrstedt et la théorie d’Ampère qui s’y rattache déterminèrent, il est vrai, une relation entre le magnétisme et l’électricité. Mais la nature de cette relation fit paraître le magnétisme comme un phénomène subordonné aux manifestations de l’électricité. Les théories des deux ordres de phénomènes semblèrent même pendant un certain temps vouloir suivre deux voies tout à fait séparées. Ce n’est qu’après les recherches de Faraday sur ces corps diélectriques que les liens entre les deux théories se resserrèrent. On reconnut que les développements donnés par Poisson pour le magnétisme induit étaient applicables à la théorie des diélectriques.
- La signification la plus ancienne attribuée au
- H
- (') Elehtrotechnische Zeitschrift, 17 avril 1891,
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ . 339
- rôle du magnétisme vis-à-vis de l’électricité n’a été reprise qu’à notre époque. On a recommencé à utiliser l’analogie entré les lois magnétiques et électriques pour réunir les deux théories, et pour conclure de faits observés dans l’un des groupes à ceux qu’il faut prévoir dans l’autre groupe de phénomènes. Hertz (*) a montré en 1884 comment il était possible, en admettant cette dualité, de déduire des anciennes théories celle de Maxwell. Comme cette dernière théorie est actuellement la plus vraisemblable, cette déduction peut être considérée comme une démonstration de la légitimité de notre supposition. C’est dans ce travail que Hertz a introduit la très heureuse notion du courant magnétique.
- * Il est vrài qu'elle coïncide tout d’abord avec la notion déjà ancienne de la variation du flux de force. Mais elle contient aussi l’affirmation qu’on doit attribuer à ce dernier des propriétés analogues à celles du courant électrique.
- Depuis on a maintes fois insisté sur la stricte analogie entre phénomènes magnétiques et électriques. C’est ainsi queM. Blondlot (2) a démontré d’une façon très élégante cette proposition : « Un même déplacement d’une quantité d’électricité ou d’un pôle magnétique produit en chaque point de l'espace une force correspondante magnétique ou électrique. » On se rappelle d’ailleurs, les récents développements de Steinmetz sur ce même sujet.
- Mais ces relations entre grandeurs magnétiques et électriques sont élucidées tout particulièrement par les transformations que Hertz (3) et Cohn (4) ont fait subir tout récemment à la théorie de Maxwell. Tant qu’il ne s’agit que de corps diélectriques, les équations représentant les propriétés de l’éther sont en magnétisme et en électricité de forme parfaitement symétrique. Mais on pourrait peut-être songer à représenter les phénomènes électriques comme des conséquences des courants .magnétiques, à l’inverse de ce qu’a fait Ampère.
- Nous n’avons pas l’intention d’aller aussi loin. Mais comme la théorie du magnétisme a été très peu développée à ce point de vue, il nous a sem-
- (i) IVied. Elcktricitœt 4, p. 1181. (1885J. (*) Journal de Jhysique, t. 9, p. 177, 1890. <3) IVied. /hmalen 40, p. 577, 1890.
- (t) IVied. Annalen, 40, p, 625,1 890.
- blé intéressant d’établir quelques comparaison» entre les deux groupes de phénomènes,
- Les grandeurs B, J, H et l'aimantation totale. — Les grandeurs les plus importantes dont se sert aujourd’hui la théorie magnétique sont reliées par les équations bien connues :
- B = 4 tc J + H (I)
- J=*H (a)
- 4 TC X + 1 = (J. 0)
- dans lesquelles les lettres conservent leur signio fication ordinaire.
- Dans l’air, H est l’intensité de champ, c’est-à-dire la force exercée sur l’Unité de pôle. 11 ne faut pas la confondre avec l’intensité d’aimantation de l’air, si l’on admet avec les théories nouvelles qué l'air peut aussi être aimanté. Pour obtenir l’intensité d’aimantation de l’air I0, on peut, d’après la voie que nous avons adoptée, se servir de fêla* tions empruntées à la théorie de l’électricité. On sait qu’en appelant f le déplacement électrique dans un diélectrique dont la constante est K, et P la force électrostatique, on peut écrire d’après Maxwell :
- 4 * f = K P. (4)
- Par analogie, nous posons pour l’air, dont la perméabilité magnétique est égale à l’unité,
- 4 rc l„ = H (5)
- Pour le fer aussi on a une équation dont la forme concorde avec celle de l’équation (4). En substituant la valeur de H tirée de (5) dans (1) on obtient :
- B = 4 TC (I -f IJ = 4 TC J, (6)
- et par suite :
- 4 TC J = 9. H. (7)
- La nouvelle grandeur J peut être appelée l'aimantation totale du fer. Elle se compose de l'aimantation apparente 1 de la théorie ordinaire, augmentée de l’intensité d’aimantation que prendrait l’air pour la même valeur de H.
- Les équations précédentes montrent pourquoi on a pu, dans la pratique, se passer de la considération de la grandeur 1, et se servir simplement de la grandeur B. En effet, l’intensité totale d’ai-
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- mantation est exactement proportionnelle à l'induction B.
- On peut déduire de la loi de la conservation du flux de force, dont Janet (J) a démontré la généralité, que l'aimantation J qui lui est proportionnelle varie aussi d'une façon continue. Dans le voisinage immédiat d’un aimant, l’air est aimanté avec la même intensité que celui-ci. Il s’ensuit encore que le mouvement du courant magnétique se produit de la même façon que celui d’un liquide incompressible, c’est-à-dire comme d’après Maxwell, celui du courant électrique.
- Courants de déplacement. — On distingue trois modes différents du mouvement électrique : les courants de conduction, les courants de déplacement dans le diélectrique, et les courants de convection. A cette dernière catégorie appartiennent probablement les courants dans les électrolytes et les gaz. Nous avons à examiner les courants magnétiques correspondants.
- On a le plus souvent affaire à des courants de déplacement magnétiques. Un tel courant se produit, par exemple, quand on excite un électro-aimant, ou partout dans le voisinage d’un courant variable. L’accroissement de l’aimantation du fer, de l’air, etc., peut être considéré comme un mouvement de magnétisme positif dans un certain sens, ou de magnétisme négatif dans le sens contraire, c’est-à-dire il forme un courant magnétique. Nous avons déjà remarqué que le courant magnétique est soumis à l’équation de continuité ou, comme dit Maxwell, à la condition solé-noïdale, tout comme le courant électrique.
- Lorsque l’électro-aimant est excité et le champ formé, le courant magnétique cesse. On parle alors encore d’un flux de lignes de force; mais cette expression n’indique que l’état potentiel de l’énergie, et ne désigne nullement un courant de déplacement. 11 semble que la confusion du flux de force avec le courant magnétique doit souvent empêcher une compréhension bien nette de ce sujet.
- La loi magnétomotrice introduite par l’école anglaise (Hopkinson, Kapp) constitue sans aucun doute un progrès important pour l’électrotech-nique. Mais on est dans l’erreur si on l'assimile à la loi d'Ohm. Elle ne correspond pas, en effet, à
- (’) Comptes rendus, t. CX, p. 336, 1890
- cette dernière, mais à une loi électromotrice analogue pour les courants de déplacement dans les corps diélectriques, et M joue un rôle analogue à la constante diélectrique K, et non pas à la résistance électrique.
- Dans le noyau d’un transformateur, il se produit un courant alternatif magnétique de déplacement. Dans les inducteurs d’une machine dynamo il n'y a aucun courant magnétique, puisque la polarité reste constante. 11 est vrai que l’armature est le siège de courants magnétiques, mais qui doivent être considérés comme des courants de convection.
- Courants de convection. — D’après les expériences de Rowland en 1876, un courant de convection électrique exerce les mêmes actions magnétiques que tout autre courant électrique. On sait depuis plus longtemps que les courants de convection magnétique produisent les forces électriques correspondantes.
- A chaque mouvement d’un aimant il se produit des courants de convection magnétiques, et aussi à chaque mouvement d’un corps quelconque dans un champ magnétique.
- Prenons une barre de cuivre se mouvant perpendiculairement aux lignes de force ; dans son mouvement elle produira des courants magnétiques qui circuleront autour d’elle.
- L’intensité de ces courants, c’est-à-dire la quantité de magnétisme traversant le circuit par seconde, est
- C = — H / v. (8)
- 4 U
- Nous rappelons ici la proposition fondamentale de la théorie électrique, qui énonce que l’intégrale des lignes de force magnétiques le long d’une courbe fermée qui entoure le circuit électrique est égale à 41c fois l’intensité de courant. D’après le principe de dualité, on doit pouvoir calculer de la même façon l’intégrale des lignes de force électriques, ou la force électromotrice. Appelons-la E ; alors d’après (8),
- E=>4iuC = H/ v, (9)
- c’est-à-dire la loi ordinaire de l’induction.
- Courants de conduction. — Dans l’état actuel de nos connaissances il n’existe qu’une différence essentielle entre l’électricité et le magnétisme,
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- c'est que si l'on connaît des conducteurs et des | isolants électriques, on ne connaît jusqu’à ce jour que des isolants magnétiques. Car le fer, qui est souvent désigné comme un conducteur magnétique, est au point de vue du principe de dualité un isolant magnétique. 11 se conduitvis-à-vis du magnétisme de la même façon qu’un isolant à grande constante diélectrique vis-à-vis du magnétisme de la même façon qu’un isolant à grande constante diélectrique vis-à-vis de l’électricité.
- On entend par conducteur électrique un corps qui ne peut supporter une tension électrique. Si le conducteur est abandonné à lui-même, cette tension disparaît très vite, et l’énergie qui y est accumulée se dissipe sous forme de chaleur.
- NojiS ne connaissons jusqu’ici aucun corps qui présente au point de vue magnétique une propriété analogue. 11 se peut qu’un tel corps ne puisse même pas exister. Mais-nous serions plutôt enclin à admettre qu'un tel corps existe (J). On n’a même pas le droit de prétendre qu’un corps quelconque, à l’exception de l'acier et de l’air, soit un isolant magnétique au sens strict du mot.
- Pour la science comme pour la pratique, il serait de la plus haute importance de découvrir un véritable conducteur magnétique ou un isolant. On n’a pour cela qu’à construire un transformateur ordinaire à circuit magnétique fermé, mais le fer étant remplacé par le plomb, ou par tout autre corps à étudier. On alimente le circuit primaire par un courant continu et constant, et l’on place dans le secondaire un galvanomètre. Si celui-ci ne donne aucune déviation, le corps examiné est un isolant magnétique.
- Si le plomb était un conducteur magnétique, l’aimantation produite, par le courant continu tendrait à se dissiper constamment et à être remplacée au fur et à mesure, et celui-ci induirait dans le circuit secondaire un courant électrique continu.
- L’importance qu’aurait une découverte de ce genre se manifeste immédiatement dans l’expérience qui précède. Le système de transformateur à noyau magnétique conducteur constituerait en effet un transformateur à courant continu, et l’on
- (*) Il se pourrait très bien que le phénomène de Hall, jusqu'ici inexpliqué, reposât sur des phénomènes de conduction magnétique.
- | sait s’il serait bien accueilli dans le monde électrique.
- La découverte de conducteurs magnétiques semble encore très éloignée, et il est inutile de s’attarder sur ses conséquences possibles. J’espère que les développements qui précèdent contribueront à mettre en lumière les relations réciproques entre électricité et magnétisme.
- A. H.
- VARIÉTÉS
- LES APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ (*)
- Le dispositif Peschard. — Le système Sc hmoele et Mois.
- — Les orgues de l’église Saint-Nizier à Lyon et de Notre-
- Dame de Paris.
- Le dispositif Peschard est aujourd’hui très employé par les constructeurs d’orgues électriques ; il fut appliqué pour la première fois à l’orgue de Salon (Bouches-du-Rhône) en 1866. Cet orgue, qui possède deux claviers à mains, clavier de pédales et accouplements ordinaires, fonctionne encore, après vingt-cinq années d’un service fréquent, d’une manière irréprochable. Mais la plus importante application, la plus grandiose parmi les installations premières de ce genre, c’est le grand orgue de l’église Saint-Augustin.
- Cet orgue, commencé en 1863, fut achevé vers 1868. 11 possède 3 claviers de piano de 54 notes, et 1 de pédales à pied; il y a autant de systèmes électromagnétiques que de groupes de jeux, soit 3 fois 34 = 162, plus 27 relatifs aux pédales, soit 189.
- Le clavier du haut forme le clavier de récit ; celui du milieu, le clavier de grand orgue; le troisième clavier, le positif. Le clavier de récit comprend deux jeux fonctionnant simultanément pour solos et gros jeux d’anches.
- M. Th. du Moncel a jadis décrit en détail cette installation qui comporte quarante-deux jeux et plus de 2000 tuyaux; nous nous dispenserons
- P) La Lumière Electrique du 9 mai 1891, p. 291.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- donc d’autres commentaires pour arriver de suite à un point particulier.
- Notre figure i donne un aperçu du rôle et de la disposition de l’électro-aimant dans les organes de cet orgue.
- Dans l’orgue de Saint-Augustin, au début de l’adaptation, on chercha divers moyens d’établir des commutateurs automatiques dépendants du mouvement des touches du clavier, afin de garantir un fonctionnement certain et de dispenser des ennuis d’un entretien difficile. On crut un moment avoir résolu ce problème par les contacts à mercure, dispositif bien connu des électriciens
- Fig. i. — Détail du soufflet électro-pneumatique.
- et qpe nous avons vu revenirs dans certain disjoncteurs de stations électriques.
- Mais à l’époque on en savait moins long sur les choses de l’électricité, en sorte que les quelques insuccès relevés dans la suite et attribués longtemps, à tort, à l’électricité elle-même provenaient seulement d’un vice de construction qui aujourd’hui n’échapperait à personne.
- De fait, l’orgue de Saint-Augustin, qui fut reçu par une commission composée de MM. Dumas, Baltard, Ambroise Thomas, Batiste, Du Moncel, Lissajoux et Seguier, se comporta assez bien dans les premiers temps.
- Voici comment avaient été établis les interrupteurs. On avait relié sur courant l’axe mobile de toutès les touches des claviers ; dans son mouvement de bascule sous les doigts de l’exécutant, l’extrémité cachée de la touche arrivait, par de petits fils de fer, au contact avec un godet rempli de mercure dans lequel ils plongeaient fermant ainsi le circuit spécial en relation avec le godet. Godet
- est d’ailleurs une expression impropre, à vrai diré;-ces godets étaient constitués par de simples cavités évidées dans une même planche de chêne, traversées par des vis de contact et remplies de mercure.
- Peu à peu le mercure, pénétra les pores du bois, dans lequel il se disséminait; il en résulta une déperdition de courant, puis des dérivations; bref,; en peu de temps les claviers se trouvèrent hors d'état de remplir la mission qui leur était confiée.
- Sur les conseils de Du Moncel, on procéda à une installation nouvelle beaucoup plus étudiée. Les planches à godets furent enduites de paraffine, et dans les trous on disposa des tubes de verre re-; couverts de vernis à la gomme-laque. Les tiges de contact furent constituées par des fils de fer amal-, gamésau lieu de fil de fer ordinaire; bref, toutes ces améliorations assurèrent aux orgues de Saint-Augustin une régularité de service qui ne s’est pas démentie dix années durant.
- Le courant électrique utilisé dans cette installation fut longtemps fourni par une batterie de quatre piles à trois éléments Delaurier, de40 centimètres de haut sur 32 de large, à double charbon; qui se chargeaient tous les six mois.
- Orgues électriques de MM. Scbtnoele et Mots, de Philadelphie.
- MM. Schmoele et Mois font exploiter par plusieurs facteurs des brevets qui ont trait à une application électro-pneumatique dont le dévelop-pements’accentue de jour en jour. Dans ce dispositif. les inventeurs ont eu en vue, pour l’adaptation aux grandes orgues, de diminuer le plus possible l’énergie exigée des électro-aimants, en sorte que ceux-ci n’aient plus qu’à fournir un effort insignifiant, qui n’entraîne qu’une faible dépense d'électricité. Voici comment ce résultat est obtenu.
- Dans ce système, trois leviers interviennent pour le tirage des registres; le petit soufflet qu’actionne l’électro-aimant n’a plus, du côté de son armature, que la forme d’un simple diaphragme qui peut s’élever ou s’abaisser à volonté; c’est en quelque sorte un nouveau levier ayant mêmes systèmes d’introduction et de décharge que son voisin et présentant les caractères du soufflet moteur. Les choses se passent donc ainsi dans la pratique par rabaissement de la touche du clavier qui produit le contact; ce contact établi, un courant lancé sur l’électro-aimant le fait agir sur
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- le premier levier, le plus petit, qui commande à son tour le deuxième levier, lequel détermine finalement l’ouverture de la soupape de la gravure.
- Le levier intérieur fonctionne avec une soupape unique ; celle-ci est disposée de manière à produire un double effet; lorsque l’éleetro-aimant vient à agir sur elle, elle sert à vider le soufflet en fermant l’oüvertüre qui le fait communiquer avec la cage et en ouvrant celle qui donne accès à l’air
- extérieur; ensuite, lorsque l’électro-aimant est redevenu inactif, elle sert à remplir le soufflet en faisant communiquer celui-ci, non plus avec l'ex-r térieur, mais avec la cage, pour ramener ainsi l’appareil au repos.
- De manière à permettre l’introduction de l’air comprimé, MM. Schrnoele et Mois ont imaginé d’adapter un électro-aimant spécial dont une des branches de 1 âme forme une sorte de tube par
- .D \
- Fig. 2. — Disposition du grand orgue de l’église Saint-Nizier à Lyon.
- lequel l’air comprimé peut pénétrer. C’est là une autre, caractéristique du système américain, dont nous allons examiner quelques applications.
- MM. Merklin, qui exploitent les brevets de MM. Schrnoele et Mois, ont apporté dans, cette voie leur expérience personnelle consacrée par de longues années de pratique. Leurs recherches et leurs travaux, des perfectionnements et des modifications successifs leur ont permis d’arriver à construire aujourd'hui des instruments merveilleux, dont la réputation s’accroît sans cesse. C’est à eux que l’on doit déjà l’installation de trente-six orgues électriques; cette série de succès justifie que l’on accorde une certaine attention à quelques-unes
- des installations ou restaurations faites par ces habiles facteurs.
- C’est à Lyon que M. Merklin fit la première application du système électrique sur l'orgue de vingt-neuf jeux de l’église reformée; ensuite il étudia le grand orgue de l’église Saint-Nizier, qui fut établi en 1885 dans la même ville.
- L’installation de cet orgue était projetée depuis bien des années, mais ses conditions d’établissement présentaient de telles difficultés que jusqu’à l’adoption de l’électricité on avait désespéré de les pouvoir surmonter. Pour le choix de l’emplacement d'abord, on ne pouvait disposer un orgue dans le chœur sans modifier considérablement la
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- distribution des stalles, ni le placer dans le transept sans troubler l’harmonie architecturale de l’édifice; sur la porte d’entrée principale où l’on n’aurait pu installer qu’un orgue concertant, et on (tenait à avoir à la fois un grand orgue et un orgue d’accompagnement, mais avec un seul organiste. Comme on le voit, la question était assez complexe. Nous avons cru devoir énumérer toute cette série d'obstacles parce que nombre d’églises ( se trouvent dans des embarras semblables et que seules les installations électriques sont susceptibles de les faire disparaître.
- Cet orgue, dont nous représentons (fig. 2) les dispositions locales, comporte quarante-trois jeux répartis sur trois claviers à mains, un clavier de pédales séparées avec une série de boutons et de pédales de combinaisons et d’accouplement. 11 est divisé en quatre parties principales.
- La première, formée par la' console des claviers, est placée en A derrière l’autel; la deuxième et la troisième comprennent les jeux du deuxième clavier positif, répartis sur des sommiers séparés et disposés dans les travées de droite et de gauche B et B derrière une façade décorative formant orgue d’accompagnement; enfin, la quatrième rassemble dans un buffet les jeux du clavier principal, du récit et des pédales séparées (C), sur la tribune au dessus du portail de l’église et distants de l’organiste de plus de soixante-quinze mètres. Le câble électrique figuré en D établit des relations automatiques de l’exécutant à son instrument.
- Cette installation résume à elle seule tous les avantages du système électrique, savoir :
- i° Faculté d’installation de la console des claviers à n’importe quelle distance du buffet et des jeux;
- 20 Possibilité de réunir sous la main d’un seul organiste les claviers des orgues de tribune et de chœur;
- 30 Simplicité dans les transmissions de mouvement des registres à leurs sommiers respectifs;
- 4° Solidité agrandie, par conséquent durée plus considérable;
- 50 Suppression de la plus grande partie des causés de variations et de dérangements;
- 6° Absence de toute résistance dans les claviers, les pédales et les registres;
- 70 Précision absolue de tous les mouvements et excessive rapidité dans le tirage des registres. Les boutons électriques facilitent en outre aux orga-
- nistes l’exécution de la musique écrite ou improvisée en même temps qu’ils leur permettent d’être tout entiers et sans aucune préoccupation à Pac-compagnement du chant liturgique.
- Orgue électrique de l’église Sainte-Clotilde, à Paris.
- Le 20 février 1888, une commission composée de MM. César Frank, Th. Dubois, Samuel Rousseau, Verschneider, le général Parmentier, le chanoine Ply, Wolf, de l’Institut, de Joly, architecte, et Carpentier, ingénieur électricien, se réunit pour recevoir les nouvelles orgues électriques établies par MM. Merklin, dans l’église Sainte-Clotilde; c’était, si on néglige l'essai infructueux de l’église de Montrouge, la deuxième installation parisienne du système électropneumatique.
- a a
- Fig. 3. — Touches du davier de l’orgue de Sainte-Clotilde.
- Comme les orgues de Saint-Nizier, celles de Sainte-Clotilde comportent quatre parties :
- i° Le clavier derrière les stalles du chœur;
- 20 La soufflerie derrière le maître autel;
- 30 Les jeux du clavier du grand orgue;
- 4° Les jeux du récit disposés de chaque côté du chœur au dessus des grilles d’appui. Leur mode de déclenchement est des plus simples. Dans son mouvement de bascule, chacune des touches des claviers reliée à son électro-aimant correspondant arrive au contact d’une règle en mail-lechort par laquelle le circuit se ferme, selon une disposition que représente assez exactement notre figure schématique 3. Ces orgues sont actionnées par une batterie de piles à oxyde de cuivre Lalande et Chaperon. Depuis déjà trois années d’un service fréquent, ces orgues n’ont perdu aucune des multiples qualités que la commission s’était plu à leur reconnaître.
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- Orgues électriques de Saint-Jacques-du-Haut-Pas et de Notre-Dame de Paris.
- Dans la construction et l’agencement des orgues de Saint-Jacques-du - Haut-Pas, terminées en avril 1889, l’électricité a eu raison des nombreuses difficultés avec lesquelles elle s’est trouvée aux prises. Lorsqu’il fallut installer les orgues de chœur, il y eut trop peu de place; aussi les buffets
- Fig. 4. — Orgue de Notre-Dame de Paris.
- furent-ils placés à droite et à gauche de la console des claviers, à une assez grande hauteur, ce qui fait que cette église possède trois orgues qui sont solidaires et dont on peut jouer aussi bien sur les claviers de la tribune que sur la console du choeur; l’adaptation électrique seule pouvait permettre ces heureuses dispositions. Cette question des distances a soulevé des critiques nombreuses. On a
- dit |q u’avec ce système l’organiste percevait les sons en retard, et qu’il était très gêné de ne pas avoir les sons sous le doigt dans l’exécution, c’était un grief émis dans le but de faire échec à l’électricité; en tout cas, c’est une opinion adoptée par quelques personnes et qu’il est assez facile de dissiper. 11 faut bien, disent les adversaires de cette réforme, que l’organiste entende ce qu’il joue, et le plus souvent il ne le perçoit pas. Mais cela se produit tout aussi bien dans les orgues ordinaires, quand elles sont de grandes proportions; il arrive même que l’exécutant n’entend que très confusément ce que les auditeurs perçoivent très bien, et il est obligé de se faire à ce régime. Mais dans les orgues électriques il entend toujours, parce qu’il est le plus souvent placé dans de meilleures conditions acoustiques, et il se familiarise bien vite à jouer d’un clavierdont les sons se produisent quelquefois à 50, 60 ou 80 mètres de distance. Le retard ne provient pas de la transmission électrique, qui parcourt 43000 lieues à la seconde; c’est le retour du son qui peut être plus long; mais comme celui-ci fait encore 340 mètres dans le même temps, le plus grand retard ne peut donc excéder une faible fraction de seconde.
- Est-ce bien appréciable musicalement, car là est l’essentiel ? Non, et les oreilles les plus exercées ne sauraient percevoir aucune irrégularité dans l’exécution. Ce qui s’est passé il y a quelque temps à Notre-Dame est concluant. On y exécutait la messe de Saint-Saëns et le grand orgue accompagnait un orchestre placé au chœur. En dépit des moyens employés pour transmettre instantanément la mesure à l’organiste'de la tribune, celui-ci avait malgré lui une tendance à attendre les sons de l’orchestre, de telle sorte que sa partie à lui revenait au chœur avec un double retard. La commande électrique de. l’orgue par un clavier placé à l’orchestre eût permis de réduire au minimum l’écart observé. Mais, Notre-Dame ne possède que des orgues de chœur pourvues du dispositif électrique.
- Ordinairement, il n’est pas utile que l’organiste joue à grande distance; celui de la tribune doit rester à son poste et de même celui du chœur; les distances sont alors supprimées et la critique ne peut plus se produire. Mais les avantages de l’exécution électrique à distance sont si considérables qu’ils l’emporteront sur quelques légères difficultés qui sont plutôt apparentes que réelles
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et qui consistent surtout en un simple changement d’habitudes.
- Les orgues de Saint-Jacques-du-Haut-Pas comprennent : un orgue de tribune et un double orgue de chœur comportant ensemble quarante-quatre jeux et vingt-deux pédales d’accouplement et de combinaison, huit boutons de combinaisons
- électriques. Une console renfermant quatre claviers à mains et les pédaliers se trouve placée dans le chœur derrière le maître autel. Un seul organiste peut faire fonctionner à la fois l’orgue de tribune et les deux du chœur, alternativement ou simultanément. Ces orgues, construites par MM. Mer-klin, sont desservies par une batterie de huit piles
- Fig. 5 et 6. — Orgues de Notre-Dame de Paris.
- Lalande et Chaperon, dont cinq éléments pour les grandes orgues et trois pour celles du chœur. La dépense électrique est donc négligeable.
- En 1889, le conseil de fabrique de l’église métropolitaine, qui s’était résolu à la restauration complète des orgues de chœur de Notre-Dame, construites par M. J. Merklin en 1863, exprima le désir de voir ces travaux servir en même temps à un essai du procédé électrique.
- Nous représentons dans nos figures 4, 5 et 6 les détails de cette expérience. L'orgue de chœur de Notre-Dame est un seize pieds de dix-sept jeux complets, répartis sur deux claviers manuels (grand orgue et récit), et sur un clavier de pédale avec accouplements et combinaisons.
- C. Carré.
- (A suivre).
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- FAITS DIVERS
- Nous trouvons dans le Journal télégraphique de Berne des renseignements fort intéressants sur les accidents produits par la foudre dans le courant de l’année 1888 sur la partie du réseau recensée par le bureau international. Dans le Royaume-Uni, sur 12 324 paratonnerres employés pour la protection des lignes et des postes téléphoniques ou télégraphiques la foudre en a atteint 485.
- En France, sur 31 879, on a constaté 1314 cas de fulguration.
- En Allemagne, la proportion est plus forte : sur 28 737 paratonnerres on arrive à 2414 cas de foudre. Mais sur ce nombre énorme, 2254 ont été constatés sur des postes de téléphones, tandis que sur 5947 paratonnerres Siemens employés pour protéger les lignes, on n’a constaté que 10 cas de fulguration de paratonnerres.
- Les accidents proprement dits constatés sur les appareils ont été peu nombreux. En France on n’a eu que 17 Morse frappés sur 12498. Les autres systèmes, Hughes, Baudot, etc., ont été indemnes. Les télégraphes à cadran, ont fourni 231 cas sur 2737 appareils.
- La comparaison avec les autres pays ne peut être faite, parce que l’on a le droit de penser que le compte des coups de foudre n’est pas relaté avec un soin suffisant.
- Si on totalise les lignes recensées, on arrive à un total d’environ 400 000 kilomètres, desservant presque toute l’Europe, moins la Russie et la Turquie, les colonies européennes de l’ancien continent et le Japon. Ce réseau emploie -environ 5600000 poteaux, pourvus d’environ 17000 000 d’isolateurs, non compris les poteaux et les isolateurs du réseau de la Grande-Bretagne et de l’Irlande. D'après les tableaux insérés on peut dire que le nombre des poteaux frappés dans l’année a été d’environ 6340, et celui des isolateurs brisés de 5907.
- Il serait à désirer que tous les offices reconnaissant l’obédience du Bureau international s’assujetissent à un mode de numération uniforme, qu’ils prissent la peine d’indiquer la nature des paratonnerres, l’importance des dégâts, etc., etc. En opérant de la sorte, l’on pourrait établir des résultats statistiques utiles pour le progrès de la protection des lignes.
- Nous avons le regret de dire que les chiffres précédents laissent surtout beaucoup à désirer, parce que l’office britannique, qui possède à lui seul 50 000 kilomètres de lignes et 300 000 kilomètres de fils, n’a pas envoyé tous les renseignements nécessaires pour que la statistique ait une précision suffisante.
- Au théâtre de l’Odéon, pendant la matinée du 30 avril, l’isolant du câble qui amène l’électricité au lustre a pris feu, causant une panique parmi les spectateurs. Le feu a été immédiatement éteint, mais il importe d’éviter absolument
- ces sortes d’accidents malheureusement trop fréquents, et qui ne sont dus qu’à des vices d’installation.
- On a publié une étude assez complète des installations hydrauliques d’éclairage et de transport électriques en Suisse (Annales des travaux publics, n* 15), en choisissant celle de l’éclairage de la gare de Bienne et celle qui a été faite par ja maison Cuenod, Sautter et Cu pour la production de l’éclairage et de la force motrice dans la ville du Locle.
- Nous donnerons les prix de vente de la lumière et de la force motrice dans cette dernière ville :
- Lampe à incandescence de 10 bougies. 3 centimes l’heure.
- — 16 4,5 — —
- A forfait. 5,5 Au compteur.
- 1/4 de cheval.. . 200 fr. par an.. 7,3 centimes l’heure.
- 1/2 — 300 — 10 —
- 1 — 300 — 18,3 —
- 2 à 3 chevaux. . 450 1 par cheval 16,4 1 par heure et
- 4 à 6 — 400 J et par an. 4,5 ( par cheval.
- Jean-sans-Terre a publié dans le Petit Journal une série d’articles à propos du tunnel des Batignolles, qui est dans un état d’obscurité désolant pour une gare aussi fréquentée que celle de la rue Saint-Lazare. Notre confrère a obtenu que l’on commence les expériences d’éclairage électrique. Les premières 11’ayant point donné de résultats suffisants, d’autres seront tentées, jusqu’à ce qu'un résultat satisfaisant soit obtenu.
- Quant aux articles que le spirituel éciivain a dirigés contre le funiculaire de Belleville, ils n’ont naturellement obtenu aucun succès.
- La population attend avec une incrédulité et une impatience croissantes que ce nouveau mo.de de locomotion soit mis à sa disposition. Rappelons de nouveau qu’en Amérique le développement des funiculaires n’est pas comparable à celui des tramways électriques.
- C’est qu’en effet on remplace partout en Amérique les tramways à câble3 par des tramways électriques, sauf sur de très courtes lignes à fortes pentes où le premier système présente quelques avantages.
- Dans un discours prononcé à l’occasion de la célébration du centenaire de la loi américaine des brevets d’invention, M. P. Blatchford, juge à la cour suprême des Etats-Unis, a cité une patente accordée par Edourd III à deux de ses sujets, qui lui réclamaient le privilège de la fabrication de la pierre philosophale; on ne manquerait pas d’exemple de cette . nature si l’on fouillait l’histoire des anciennes monarchies; mais ce qui est plus piquant, c’est de voir que les examinateurs officiels des brevets de Berlin ont, à
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- 34 La tUMîèkE ELËCtkîQÜÉ
- une époque toute récente, délivré, au moins deux brevets non encore [expirés à deux inventeurs de mouvement perpétuel.
- Le premier, breveté, le 19 avril 1878, est un docteur Geb-hard Ackermann de Sagan, pour un pendule portant des aimants permanents et oscillant en présence de centres magnétiques.
- Le deuxième breveté est madame Hosmer Godhue, de Rome, dont le brevet date du 5 avril 1879. Son but est le même, mais la combinaison un peu plus compliquée.
- L' Elektrotechtiische Zeitschrift de Berlin, à qui nous empruntons ces détails, cite sans en donner lâ date une patente délivrée par les examinateurs de la Bavière pour une invention dont le but est de produire une force en faisant tourner un aimant sous l’action d’un courant qui n’offre aucune solution de continuité. Ampère a démontré que ce genre de mouvement est impossible, et que le résultat des actions élémentaires est dans ce cas non un couplé, mais une simple impulsion.
- Il est bon de rappeler que les juges scientifiques qui ont commis ces impairs sont chargés de se prononcer sur la praticabilité des inventions, aussi bien que sur leur nouveauté. On se demande alors si le système français, infiniment plus simple, qui laisse au breveté la responsabilité entière de son invention, ne doit pas être préféré.
- Ajoutons en passant, pour compléter ce tableau, que les examinateurs des brevets du royaume de Prusse ont repoussé la demande de Henry Giffard pour son injecteur comme manquant de nouveauté.
- Dans une série de recherches sur la conductibilité des membres de dialyseurs, M. Ostwald a été conduit à étudier les précipités chimiques qui se forment au contact de deux couches liquides réagissant chimiquement l’une sur l’autre.
- L’appareil dont il servait était formé d’un vase au fond duquel reposait l’une des électrodes ; la seconde électrode était maintenue à une certaine hauteur au-dessus de la première.
- L’expérience consistait à superposer dans le vase, de façon à ne pas les mélanger, deux solutions convenablement choisies, et à mesurer la résistance du précipité pelliculaire qui se forme à la surface de séparation des deux liquides.
- M. Ostwald a trouvé que le ferrocyanure de cuivre (solution de sulfate de cuivre et de ferrocyanure de potassium) ne présente aucune résistance, que le ferrocyanure de zinc présente une résistance croissante atteignant son maximum après quinze minutes de contact, et que les hydroxydes de cuivre et de zinc augmentent, dans les mêmes conditions, la résistance de 5' à 8 0/0.
- Les usines d’Hemelingen, près de Brême, où l’on fabriquait l’aluminium par le procédé chimique dé Graetzel-Cast-ner, ont été fermées. Elles ne pouvaient soutenir ta eoncur-s
- rence de l’aluminium électrochimique, dont le prix a été considérablement réduit depuis un an; les usines deNeuhau-sen, entre autres, ont abaissé leur tarif de 66 0/0.
- On 11’a pas oublié que M. Moureaux a montré que certains tremblements de terre semblent agir à grande, distance sur des aiguilles magnétiques, sans troubler l’équilibre d’aiguilles de cuivre.
- Ces observations ont été discutées en 1890 dans les comptes rendus de l’Académie des Lincei par le docteur Agamemnon. Ce physicien a publié des calculs à l’aide desquels il cherche à établir que la faculté d’obéir à une secousse d’intensité déterminée n’est pas nécessairement la meme pour une aiguille de cuivre que pour une aiguille d’acier.
- D’après un brevet allemand pris par M. À. Schaag dé-Berlin et l’usine Gaggeneau de Baden, Voici la manière d’opé-rèr pour obtenir un dépôt adhérent et durable de zinc. On additionne le bain ordinaire de sels solubles de magnésium et de mercure.
- Par l’addition du sel de magnésium, le bàîrt acquiert de la concentration, et par suite la conductibilité nécessaires, sans devenir en même temps fortement acide, comme dans le cas d’une solution dé zinc seul. Le dépôt de zinc contient une minime quantité de magnésium uniformément répartie, ce qui le rend notablement plus dur et plus résistant.
- L’addition de sel de mercure augmente la régularité du dépôt et lui donne une belle couleur blanche ; cette régularité est parfaite, même pour les objets de fonte les plus compliqués.
- Éclairage Électrique
- Le progrès des installations électriques dans la marine de guerre continue à se développer d’une façon remarquable.
- L’Electrical Engineer anglais, du 8 mai, cite plusieurs exemples saillants qui méritent d’être rapportés.-
- Le gouvernement Japonais a fait construire en Angleterre un croiseur, le Genkai Marti, qui est actuellement en cours d’armement. On y établit un éclairage électrique de 150 lampes de 16 bougies.
- M. Andrews, chargé de l’organisation du système d’éclairage, a adopté presque partout les conducteurs du système concentrique dont il est l’inventeur.
- L’électricité jouera également un rôle considérable dans l’armement de la flotte à vapeur que les colonies australiennes font construire en Angleterre.
- Les trois croiseurs jumeaux Katoomba, Mildura et IVal-laroo, du port de 2675 tonnes, porteront chacun 267 lampes de 16 bougies et 37 de 50.
- Il y aura à bord de chaque vaisseau trois projecteurs pour écla rer la route du navire, deux feux de hune ayant Chacun 8 lampes de 50 bougies, et deux sémaphores où .les signaux
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- JÙÜRNâL ÜiïîVËËSËL ÙÈLËCTRÎCÎTÉ â4g
- sont exécutés par un miroir réfléchissant la lumière de 4 lampes de 16 bougies.
- On n’a pas cru nécessaire d’éclairer électriquement 4 navires à grande vitesse (21 nœuds) ne jaugeant que 739 tonnes. Mais le mouvement des tourelles est produit par l’élec • tficité. Ces tourelles portent 5 tubes lance-torpilles et deux canons de 405 pouces dont le service est fait par l’élec-tricitè.
- Ces navires ont, comme les premiers, des fanaux, des sémaphores et des projecteurs électriques. Leur dynamo Siemens produit 100 ampères et 80 volts.
- Une délégation de neuf membres du Conseil municipal de Paris sous lax Conduite de M. Rousselle, président, a visité le 6 mai à Londres un certain nombre d’installations électriques de la métropole anglaise. A quatre heures ils se sont rendus à la station de Stockwell, point terminus actuel du « City and South London railwaÿ, » le nouveau tramway tubulaire souterrain à traction électrique. Là ils ont été reçus par le haut personnel de cette nouvélle voie, ainsi que par M. Berlier, ingénieur, l’auteur d'Un projet de chemin de fer parisien analogue.
- A sept heures ils ont visité l’usine de Deptford, créée par l’éléctricien Ferranti pour l’éclairage électrique de Londres.
- Une des curiosités de l’Exposition nâvale que l’on vient d’inaugurer à Londres est une lampe monstre construite par l’Amirauté.
- Si l’on en croit les chiffres donnés par un de nos confrères de Londres, son intensité serait de 5000000 de bougies. Ce soleil électrique est placé au sommet d’un modèle de phare électrique d’Edison, et se trouve à une distance verticale de 56 mètres du sol de l’Exposition.
- La lanterne dans laquelle la lampe est placée a 4,80 mètres de diamètre et 4,80 mètres d’élévation.
- L’emploi des chutes d’eau pour engendrer le courant électrique va permettre d’effectuer dans les environs de Melbourne un grand travail depuis longtemps projeté.
- Autrefois, on eut l’idée de détourner le cours du Yarra, afin d’exploiter son lit, dans lequel se trouvent d’abondants dépôts aurifères.
- Pour mettre à sec ce cours d’eau, on creusa dans la montagne un tunnel de 210 mètres qui devait supprimer un coude de 4 à 5 kilomètres et mettre à la disposition des mineurs un beau champ d'exploitation. Puis on établit un barrage afin d’obliger les eaux à suivre ce nouveau chenal. Malheureusement il survint une inondation qui submergea la digue; et le Yarra reprit triomphalement possession de son lit.
- Cependant le tunnel existe et un bras du Yarra y passe. Cette circonstance a donné l’idée d’établir à la sortie du tunnel une usine hydraulique de laquelle on tirera, moyen-
- nant une dépense évaluée à 250 000 francs, une force motrice de 3000 chevaux destinée à l’éclairage électrique de Melbourne.
- Télégraphie et Téléphonie
- On télégraphie d’Halifax que M. Gisbornet, ingénieur électricien au service du gouvernement canadien, est parti pour l’ouest en vue de tracer la route que devra suivre le câble télégraphique destiné à relier les Bermudes, Saint-Thomas, les îles Windward et la Jamaïque.
- La compagnie des téléphones des . comtés de l’ouest de l’Angleterre et du pays de Galles a imaginé de donner une carte d’identité à chacun de ses abonnés. En la présentant dans un quelconque des bureaux du réseau, iis ont le droit de faire gratuitement usage de toutes les lignes qui y aboutissent.
- La compagnie a poussé la galanterie jusqu’à accorder de plus une carte semblable à la femme de chaque abonné.
- Au nombre des raisons qui militent en faveur de l’émancipation télégraphique de la France figure un souvenir douloureux de l’année terrible.
- La délégation gouvernementale ayant été obligée de quitter Tours pour se réfugier à Bordeaux, les correspondances avec l’armée du Nord, commandée par le général Faidherbe, étaient des plus lentes. Pour obvier à cet inconvénient, Gambetta envoya à Londres un agent qui acheta un câble destiné à rattacher Brest et Boulogne.
- Le câble fut payé et embarqué à bord du navire chargé d’effectuer la pose. Mais, au moment où l’on allait lever l’ancre, le bâtiment fut saisi au nom de l’ambassade d’Allemagne. M, Gladstone, sous prétexte de neutralité, laissa déclarer la saisie bonne et valable.
- Si la création d’une grande usine nationale est devenue une nécessité absolue pour la France, et si tous les gouvernements qui se sont succédé depuis 1870 ont essayé de favoriser son développement, c’est à M. Gladstone que les Anglais doivent incontestablement s’en prendre.
- Le journal Gaceta industrial y Cietlcia electrica de Madrid contient dans son numéro du 25 avril la mention d’un fait curieux de télégraphie sous-marine.
- Pour la première fois, depuis 17 ans, le câble de Marseille à Barcelone a subi une interruption. L’accident est survenu le 3 avril. Immédiatement les mesures électriques ont permis de reconnaître que la faute se trouvait à “environ lo milles de Barcelone.
- On a télégraphié à VAmbi-e, navire câblier de la Compagnie orientale, d’appareiller de Cadix. Le 9, VAmbre prenait
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- LA LtfmÈRE ËÈfêàflàQUÈ
- la mer, le 13 il relevait la faute, et le 14 le câble était réparé.
- L’interruption avait duré juste onze jours.
- Lorsque nous avons raconté sommairement les péripéties de la pose du câble téléphonique Paris-Londres, nous avons fait remarquer que le Monarch, qui a procédé à cette belle opération, n’avait pas de machine de relèvement séparée de la machine de pose, mais une machine unique à deux fins composée de deux tambours indépendants l’un de l’autre. L’un et l’autre tambour peuvent être actionnés à volonté par la machine à vapeur, de sorte qu’il est aussi facile d’immerger par un tambour que de relever par l’autre. Les deux opérations peuvent se succéder sans perte de temps sensible, aussi souvent qu’il est besoin pour le bien de l’opération.
- Nous devons ajouter que cette disposition ingénieuse a été indiquée par M. Wunschendorff, ingénieur des lignes télégraphiques, à la page 204 du Traité de télégraphie sous-marine publié chez Baudry en 1888 et contenant la substance d’articles publiés dans La Lumière électrique quelque temps auparavant.
- Grâce à la facilité avec laquelle les ingénieurs télégraphiques parviennent maintenant à déterminer la position exacte des fautes et à opéier les relèvements, il y a actuellement en activité, suivant le Télégraphie Journal, 44 000 nœuds de câble âgés d’au moins 15 ans, et, sur ces 44000 nœuds, 21 000 ont 20 ans.
- On cite même quelques exemples de câbles ayant 25 ans. Mais ceux-ci sont placés dans des eaux peu profondes et n’ont qu’une longueur insignifiante.
- La télégraphie sous-marine est de création beaucoup trop récente pour que l’on puisse déterminer le chiffre de la du-Tée moyenne de la vie des câbles, mais on peut affirmer qu’elle dépasse beaucoup la limite de 10 ans, dont quelques journaux, spécialement le Mechanical World, ont parlé.
- Un grand nombre d’abonnés au réseau téléphonique de Londres se sont syndiqués dans le but de forcer la Compagnie à réduire ses tarifs, qu’elle doit pouvoir abaisser depuis l’expiration des brevets des appareils qu’elle emploie. Cette association tentera également d’obtenir de la Compagnie qu’elle adopte le système de transmission à double fil.
- On mande de Cannes que le transport de l’Etat la Charente a procédé le 5 mai dernier à la pose du câble sous-marin qui relie télégraphiquement l’île Saint-Honorat à l’île Sainte-Marguerite. L’opération a réussi.
- On sait l’émoi causé dans le monde des constructeurs de systèmes téléphoniques par les revendications de cer-
- taines compagnies au sujet de l’emploi de la bobine d’induction dans les appareils transmetteurs.
- Nous ne discuterons pas le bien fondé des jugements rendus à ce propos. Nous dirons seulement que la question vient d’être tranchée par un de nos collaborateurs, M. Mar-cillac, qui a supprimé la cause du litige, c’est-à-dire la bobine elle-même, et l’a remplacée par un organe tout différent et d’un volume beaucoup moindre que le sien, si peu encombrant pourtant. Les essais ont donné de bons résultats, et dès qu'ils seront terminés nous en donnerons le résumé en même temps que nous décrirons eh détail le nouvel appareil.
- Le nouveau réseau de la Société française des télégraphes sous-marins partant du nord du Brésil touchera à Cayenne, Paramaribo, la Martinique, la Guadeloupe, Puerto-Plata, pour, de ce point, se diriger sur Cap-Haïtien, le môle Saint-Nicolas, Port-au-Prince et Santiago de Cuba; d’autre part, une ligne partant de Saint-Domingue touche à Curaçao et aboutit au Vénézuéla.
- La France se trouve ainsi dotée d’une voie télégraphique nouvelle avec ses colonies des Antilles, l’Amérique du Sud et le centre-Amérique.
- En même temps, l’Amérique du Nord est reliée directement avec la côte orientale des Etats Sud-Américains; c’est une amélioration attendue depuis longtemps et qui donnera de fructueux résultats.
- Tous ces centres de population, que la mer isolait les uns des autres, comprenant l’indéniable utilité de cette œuvre qui va transformer leurs conditions commerciales et économiques, ont tenu à y contribuer. Chacun d’eux a voulu donner un gage matériel de l’intérêt qu’ils portent à la réussite de l’entreprise.
- La Martinique s’est engagée pour une subvention annuelle de 50000 francs pendant 25 ans; la Guadeloupe, 6000francs par an, aussi pendant 25 ans; la Guyane française, 100000 francs par an, pendant le même temps; la Guyane hollandaise a voté une somme annuelle de 50 000 francs, pendant 20 ans. Enfin, la colonie hollandaise de Curaçao garantit par contrat à la Société, pendant 25 ans, Un minimum de recettes de 95 000 francs. Le total de toutes ces garanties s’élève au chiffre de 355000 francs, suffisant pour le Service de l’emprunt contracté par la Compagnie pour l’achèvement de son réseau.
- Avant la fin de l’année courante, ce réseau sera achevé et en pleine exploitation. Un navire partait, il y a quelques jours, de Calais, emportant à lui seul plus de 1400 kilomètres de câble.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris ?i, boulevard des Italiens, 31.
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- La LumièrS^Électrique
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- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII'ANNÉE (TOME XL)
- SAMEDI 23 MAI 1891
- No 21
- SOMMAIRE.— Sur les instruments de mesure dans l’industrie électrique; Frank Géraldy. — Le phonopore; E. Dieudonné. — L’électricité et la richesse minérale en 1889 ; Adolphe Minet. — La fin de la locomotive à vapeur; Ch. Haubtmann.— Etude sur les courants alternatifs et leur application au transport de la force ; Maurice Hutin et Maurice Leblanc. — Chronique et revue de la presse industrielle : Accumulateurs Schoop (1890)..— Compteur Frager (1890). — Trieur électromagnétique multiple de Ferraris 0891). — Compteur Hartmann et Braun (1891). — Compteur Desruelles et Chauvin (1890). — Les câbles télégraphiques et téléphoniques dans le tunnel du Saint-Gothard. — Revue des travaux récents en électricité : Sur certaines particularités qu’on observe lorsqu'on emploie un galvanomètre avec une pile thermo-électrique, par M. Ernest Merritt. —Manière de séparer les pertes par les courants de Foucault des pertes par hystérésis, par M. Gisbert Kapp. — Variétés : L’application de l’électricité aux orgues ; C. Carré. — Nécrologie : Edmond Becquerel. — Faits divers.
- SUR LES INSTRUMENTS DE MESURE
- DANS L’INDUSTRIE ELECTRIQUE
- L’industrie électrique rencontre actuellement une difficulté : c’est le mesurage précis des quantités. G’est un côté secondaire de la production; néanmoins il a une importance sérieuse.
- Sans doute, la science électrique possède des instruments de mesure excellents, doués d’une grande précision et se prêtant à toutes les nécessités de l’étude; mais les conditions qu’impose la fabrication en grand sont différentes.
- La difficulté ne s’est pas trop manifestée au commencement, le travail n’ayant pas encore pris les proportions qu’il a atteintes depuis; à mesure que les masses électriques engendrées grandissaient, on la sentait de plus en plus et on voyait que les appareils connus si bien adaptés au laboratoire ou aux applications antérieures ne pouvaient convenir à cette forme nouvelle de l’industrie électrique.
- Les constructeurs électriciens n’ont pas fait défaut, et bientôt se sont produits des instruments faits pour les circonstances nouvelles ; il y en a actuellement un assez grand nombre, dont la plupart sont susceptibles de fournir des résultats
- convenables; et, néanmoins, il ne me semble pas que le problème soit complètement résolu et que l’industrie soit pourvue d’appareils répondant tout à fait aux conditions dans lesquelles elle se meut.
- J’ai eu déjà, dans des études sur les usines électri-ques de Paris, l’occasion d’indiquer quelles sont les qualités que doivent posséder les appareils de mesure industriels. 11 faut distinguer la mesure de la tension et celle de la quantité, les voltmètres et les ampèremètres.
- Les premiers n’ont à fournir d’indications que dans une échelle restreinte, les usines d’électricité travaillant généralement sous une tension réglée à peu près constante; dans cette région, ils doivent fournir des indications très précises. Les ampèremètres, au contraire, doivent se mouvoir dans une échelle étendue, les conducteurs pouvant être chargés dans des proportions très variables; leurs indications n’ont pas besoin d’être aussi précises, mais elles doivent rester bien claires dans toute l’étendue de cette échelle.
- En général, tous les appareils doivent pouvoir demeurer constamment en circuit, donner d’eux-mêmes des indications bien visibles, de manière qu’on n’ait pas à les consulter, mais que, au contraire, leur lecture s’impose en quelque sorte. Ils doivent être robustes, simples, faciles à installer
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sans précautions minutieuses; ils doivent être capables de se tenir dans un milieu traversé par de puissants courants électriques; enfin, il ne faut pas qu'ils soient trop chers.
- Parmi les appareils industriels, une série ancienne et répandue est celle des appareils à aimant. Ils présentent deux formes principales : l’une où la pièce mobile est une aiguille ou une plaque de fer, et dont le type est le galvanomètre Deprez, dit à « arête de poisson »; et l’autre où la pièce mobile est le circuit parcouru par le courant, et dont le type serait le galvanomètre De-prez-d'Arsonval. Les premiers appareils construits et mis en service appartenaient à la première série; ils ne fournissent pas industriellement d’aussi bons résultats que dans le laboratoire ; on signala des variations après une assez longue expérience; on dut reconnaître qu’il est très difficile d’empêcher un aimant de se modifier quand il reste longtemps sous l’influence d’un courant; cette modification se produit malheureusement d’une manière très variable et qui ne peut être ni réglée ni prévue. Cet inconvénient a eu pour conséquence que ces instruments, malgré leurs avantages, sont actuellement moins employés.
- Ce même inconvénient s’est produit dans les appareils industriels à aimants du deuxième type.
- On avait cru y échapper en faisant usage d’aimants très puissants, en présence desquels se trouve seulement un circuit parcouru par un courant très faible. Des appareils de ce genre ont fourni, ainsi que j’ai eu occasion de le dire, d’excellents résultats pendant les expériences de Creil; mis en service dans les stations, ils n’ont pas conservé toutes leurs qualités ; les aimants placés dans un milieu qui est, il est vrai, éminemment perturbateur, ont cédé aux influences ambiantes et subi des variations.
- Dans cette série d’appareils s’est manifestée une autre cause d’erreur. On sait que dans ces instruments la force tendant à dévier le cadre mobile doit faire équilibre à une force antagoniste déterminée; l’angle parcouru par le cadre mobile pour atteindre l’équilibre mesure la force déplaçante et par, conséquent l’intensité du courant. Dans le galvanomètre Deprez-d’Arsonval, cette force antagoniste résulte de la suspension du cadre à l’aide d’un équipage bifilaire en soie. Dans les appareils industriels, on a fait usage de la torsion d’un fil métallique fin suspendant également le
- cadre mobile. Ce procédé avait parfaitement réussi lorsque les appareils étaient employés seulement de temps en temps; mais déjà vers la fin des expériences de Creil-Paris, lorsque les machines fonctionnèrent industriellement d’une manière continue, on s’était aperçu que le fil, après être resté longtemps soumis à une certaine torsion, ne revenait plus exactement au zéro ou au moins mettait un temps assez long, plusieurs jours, pour y revenir; il s’établissàit dans ce fil un état d’élasticité incomplet, qui se détruisait peu à peu, mais qui faussait les indications pendant sa durée. Cet inconvénient s’accentua dans les appareils employés industriellement d’autant plus que pour donner à ceux-ci une dimension acceptable et une sensibilité moindre, on avait dû raccourcir le fil de torsion, lequel se trouvait par conséquent soumis pendant le travail à une déformation relative plus grande.
- On retrouve ce même défaut dans tous les appareils où on a fait usage d’un fil tordu comme force antagoniste. Nous l’avons récemment rencontré dans les nouveaux électromètres à compartiments dits multicellulaires qui commencent à entrer dans la pratique. Ces appareils si ingénieux et qui seront si utiles pour la mesure des courants alternatifs et des hautes tensions prêtent à une légère critique par ce côté, ët il y aurait peut-être lieu de chercher à leur supprimer ce défaut par une modification convenable.
- Je ne saurais affirmer que les appareils qui ont pour force antagoniste un très long ressort, comme les électrodynamomètres des types Siemens et analogues, fussent complètement exempts de ce défaut s’ils restaient longtemps en circuit. Mais on sait que cela n’a jamais lieu ; la lecture de ces instruments s’opérant au moyen d’un équilibre obtenu-en tordant à la main le ressort, on ne les laisse pas sur le courant et on les consulte quand on le juge utile ; le défaut ne se manifeste pas. Mais cette façon d’opérer n’est nullement industrielle; comme je l’ai dit, un appareil de mesure, pour être pratiquement utile, doit à tout instant s’offrir à la lecture immédiate.
- 11 y a donc lieu de recourir à une autre force antagoniste, et, à cet égard, la pesanteur me paraît ce qu’il y a de" préférable.
- Un très grand nombre de types d’appareils sont établis sur ce principe. Tous ou presque tous iîs ont pour mesure du courant une attraction exercée sur un morceau de fer et tendant à dé-
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- placer un poids; le déplacement jusqu’à la position d'équilibre donne la mesure.
- Dans le nombre considérable de ces types, il faut distinguer les voltmètres et les ampèremètres. Les premiers se trouvent assez facilement et on peut choisir entre plusieurs systèmes répondant assez bien aux conditions du problème. Il n’en est pas de même pour les ampèremètres; les bons sont rares, encore ne sont-ils pas parfaits. On n’en trouve guère qui puissent mesurer avec une précision et une facilité de lecture suffisantes de ioo à 500 ampères, par exemple, et cette variation n’est pas rare dans la pratique; il y en a peu qui puissent demeurer sur le circuit sans que leurs indications soient faussées ou même l'appareil détérioré par réchauffement.
- Au reste, tous ces appareils sont affectés du même défaut; ils sont influencés par l’hystérésis, l’inertie magnétique du fer. On a réduit cet inconvénient à des proportions négligeables en diminuant les dimensions du fer employé, et dans les meilleurs systèmes, celui-ci se réduit à une très petite palette ou un court morceau de fil; mais en compensation, ces appareils veulent être installés avec des soins précis, maniés avec précaution, et ils restent malgré tout sujets à se dérégler.
- On trouve à certains égards une solution du côté de l’électrodynamomètre; c’est un appareil où les actions électriques ne sont pas sujettes à variation ; il suffit de choisir une bonne force antagoniste et rien n’empêche de prendre la pesanteur.
- La Société d’éclairage et de force par l’électricité de Paris construit actuellement, pour son usage, des appareils de ce genre qui semblent fournir, au point de vue de la précision et de la sécurité, de très bons résultats. Toutefois, ils ne sont pas non plus sans inconvénients. Ces appareils donnent, comme on sait, des déviations qui sont loin d’être proportionnelles aux intensités à mesurer. Ce défaut est peu grave pour le voltmètre; celui-ci ayant toujours à agir dans la même région, on peut placer cette région dans l'àngle où les indications sont le plus lisibles. Pour l’ampèremètre, on ne peut opérer ainsi, en raison de l’étendue que la variation du courant peut présenter. Ces appareils sont d’ailleurs toujours un peu délicats ; de plus, ils sont assez chers.
- On voit que, comme je l’ai indiqué, il ne semble pas exister actuellement de solution simple et
- parfaite du problème de la mesure des courants industriels. Je pense cependant qu'on peut arriver à de bons résultats en faisant simultanément usage des deux dernières classes d’appareils de la manière suivante.
- Les appareils à attraction de fer et poids antagoniste étant en somme de bons instruments, on cherchera parmi eux ; il appartiendra aux ingénieurs de déterminer le type qui leur paraîtra le plus convenable; il y en a plusieurs entre lesquels le choix peut s’exercer sans risque de mal tomber.
- L’usine sera montée avec ces appareils, et on pourra compter que tant qu’ils seront bien réglés et en bon état, leurs indications seront satisfaisantes ; il reste donc à se mettre en mesure de les vérifier souvent ; c'est à quoi les appareils électrodynamométriques sont très propres.
- On disposera en lieu convenable des électrodynamomètres à poids bien réglés, et un système de fils de communication permettra de mettre à chaque instant chacun des appareils industriels en comparaison avec les appareils étalons. Cette vérification, très rapide et facile, permettra de s’apercevoir du mauvais état d’un appareil, qui devra être remplacé ou réglé, et aussi de corriger les indications d’un instrument qui se trouverait temporairement erroné par suite d’échauffement ou autre cause. Ainsi réduit à une comparaison immédiate, l’étalonnage des appareils peut être pratiqué par des employés peu expérimentés ; il permet d’exiger que les appareils soient toujours en état, et, par suite, une lecture et des calculs exacts, résultat très désirable, et, il faut bien l’avouer, assez rarement atteint.
- Frank Géraldy.
- LE PHONOPORE
- C’est en 1889, à l’exposition de Paris, que nous vîmes pour la première fois cet appareil ou plus rigoureusement ce système auquel son auteur, M. Langdon Davies, a donné le nom de phonopore.
- Deux stations étaient reliées par un seul fil servant à la transmission de trois télégrammes simultanément. Aux explications que nous demandions, nous fûmes invité à inscrire notre nom
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- dans un registre. Nous tenions la promesse qu’il serait donné suite à notre demande.
- L’exposé complet du système vient tout récemment d’être publié en une brochure que nous a obligeamment envoyée l’inventeur; elle va nous guider dans les développements qui vont suivre.
- Dans l'ordre d’idées objet des recherches et des essais de M. Langdon Davies, nous avons déjà les systèmes de M. Van Rysselberghe et le phonoplex d'Edison, qui ont pour but d’utiliser les lignes existantes.
- Tout le succès du système Van Rysselberghe consiste à enlever leur influence sur le téléphone aux courants qui parcourent les lignes télégraphiques par une graduation judicieuse des phases d’émission et d’extinction. Au courant brusque
- que fournit le manipulateur télégraphique est substitué un courant qui va en croissant progressivement en commençant, pour diminuer également par degrés insensibles en finissant.
- Voilà le principe. Pouf le réaliser, l’inventeur a combiné une association d’électro-aimants et de condensateurs, ces appareils intercalés d’une façon méthodique sur les lignes intervenant dans la modification des phénomènes primitifs par l’effet de leurs propriétés particulières.
- Le système entier a été suffisamment décrit dans ce recueil pour qu’en ce moment nous nous contentions de rappeler le principe général dont il est issu et les moyens d’exécution employés.
- La paéthode du phonoplex d’Edison est analogue à celle adoptée par M. Van Rysselberghe.
- Le principe du système est basé sur l’emploi des courants d’induction envoyés par un appareil transmetteur; cés courants n’agissent pas sur les récepteurs Morse, placés dans le même circuit, et d’autre part, les courants des appareils ordinaires
- n’ont pas d’effet sur les récepteurs du phonoplex ; il en résulte en réalité deux circuits indépendants sur le même fil. Ainsi, il est possible de_ mettre en duplex les diverses stations intermédiaires d’une même ligne en ajoutant aux appareils Morse classiques une bobine d’induction transmettrice
- . DC
- Fig. 2. — Schéma d’un transmetteur phonoporique.
- et un téléphone récepteur marchant au moyen d’impulsions électriques instantanées, hachées en traits et en points par une clef ordinaire. Des perfectionnements successifs ont permis de donner trois séries de signaux différents : les coups d’un ounder Morse, les clacs d’un premier téléphones
- Je,
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- B
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- B
- Fig. 3. — Dispositif de deux lignes voisines.
- et la note musicale d’un téléphone additionnel, signaux qui se succèdent, suivant la manœuvre des clefs respectives, en traits et points du code Morse.
- L’appareil phonoporique de M. Langdon Davies se propose, comme ses congénères, de modérer les chocs provenant de la fermeture et de l’ouverture d’un circuit télégraphique par une clef. Le but du dispositif est de laisser libre passage à travers l’appareil aux impulsions vibratoires, tandis que les courants ordinaires sont arrêtés par lui. Ceux-ci
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- sont transmis à la ligne par un passage alterné à travers les instruments télégraphiques, dont l’inertie des pièces mobiles n’est pas affectée par les mouvements vibratoires très rapides et très courts des premiers.
- Le phonopore est le succédané des condensateurs du système Rysselberghe. 11 diffère surtout de ce dernier par le récepteur, sorte d’appareil harmonique affranchi de l’influence des charges
- et des décharges du condensateur produites par les signaux Morse ordinaires.
- Le condensateur revêt la forme d’une bobine dont le fil primaire et le fil secondaire constituent les armatures. La figure i représente un modèle qui a servi dans les essais préliminaires. Nous verrons au cours de cette étude à quelle disposition finale s’est arrêté l’inventeur.
- Le phonopore a des points communs avec le
- n lia. // ù. JLC. Ilcl
- Fig. 4. — Phases diverses d’un trembleur ordinaire.
- condensateur et la bobine d’induction; la similitude de leurs effets combinés procède de l’un et de l’autre instrument.
- Phonopore transmetteur. — Essentiellement, le phonopore consiste en un noyau de fer central, fendu suivant une génératrice pour éviter les cou-
- 72 e
- rants d’induction dans la masse, chaussé dans une bobine. L’hélice primaire de cette bobine est composée de plusieurs bobines distinctes de fil isolé, dont les extrémités sont réunies en quantité. Ce mode de montage en réduit d’une part la résistance intérieure, d’autre part amoindrit dans une
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- Fig. 5. — Phases du trembleur modifié.
- grande proportion l’étincelle de rupture. L’inventeur a constaté qu’un contact qui, avec une bobine de disposition ordinaire, était brûlé en vingt minutes, prolonge son existence de plusieurs mois à l’aide de la modification introduite.
- Autour de l’hélice multiple primaire sont enroulées, soit simultanément soit successivement, deux autres bobines de fil fin d’une très grande longueur. Ces deux bobines sont, bien entendu, isolées l'une de l’autre, avec celte particularité que l’une des extrémités de la première a son entrée vers un des bouts de l’hélice, l’autre extrémité restant libre à l’autre bout; les positions des deux
- extrémités de la seconde sont inversement placées, de sorte que les diverses parties constitutives d’un transmetteur sont géométriquement représentées par la figure 2, dans laquelle N désigne le noyau central, CC' la bobine multiple primaire reliée d’un côté à la pile P et à une clef Morse K, d’un autre côté à un régulateur de vitesse R G. Le phonopore P occupe la position ordinairement dévolue au fil secondaire d’une bobine d’induction, un des fils E communique à la terre, l’autre à la ligne, et, comme nous l’avons dit, les deux extrémités libres de chaque fil restent isolées.
- Le fait surprenant, le voici : bien que le secon-
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- dairesoit discontinu, il transmet un courant pul-satoire tout aussi aisément que si le conducteur n’était pas interrompu; mais en revanche il n’est pas parcouru par les courants ordinaires. On devine dès maintenant de quelle utilité deviendra cet obstacle.
- Examinons la disposition simple (fig. 3) : à la fermeture et à l’ouverture de la clef K établissant et supprimant le passage du courant delà pile sur la ligne A, un choc est perçu dans le téléphone de la ligne voisine B. De même, dans le cas présent, le courant primaire donne naissance dans le
- CS
- Fig. 6. — Diagramme d’un phonopore récepteur.
- phonopore P à des impulsions identiques. Mais la durée des impulsions phonoporiques est extrêmement courte: il en faut réunir un grand nombre pour produire un seul signal. Dans ce but est interposé dans le circuit primaire un vibrateur qui vibre aussi longtemps que la main appuie sur la clef K, fermant et rompant très rapidement le circuit.
- La vitesse avec laquelle les impulsions sont reçues dans le secondaire n’est pas indifférente, chaque vibration doit être séparée par un intervalle de temps de même longueur.
- Ce résultat n’est pas atteint par le trembleur ordinaire d’une bobine de Ruhmkorff. La figure 4 met en lumière les différentes phases parcourues par un trembleur de ce genre; les lignes poin-tillées montrent l’amplitude de la vibration qu'ac-
- complirait la lame du trembleur si elle n’était arrêtée par la vis de butée fixe, qui l’empêche de la terminer et ramène, au contraire, le trembleur vers le noyau aimanté de nouveau par suite du contact de la lame et du butoir. Quelle que soit la promptitude de l’interruption, il n’existe aucun
- Fig. 7. — Disposition des appareils sur une ligne.
- rapport simple entre elle et la rapidité vraie de la vibration> attendu que le trembleur, avant de terminer ce qui devrait être son oscillation naturelle, est forcé d’en recommencer une autre.
- Les courants du primaire sont traduits par les
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- Fig. 8. — Dispositif de deux phonopores intermédiaires sur une ligne télégraphique.
- signes courts et épais, que l’on distingue en d dans la figure 4, séparés par de longs intervalles; les points en dessous marquent les impulsions du secondaire, deux impulsions très rapprochées, éloignées par un intervalle long. Le téléphone
- N°J A'."L‘ jV".ï
- Fig. 9. — Autre dispositif.
- accuse très bien ces écartements irréguliers par un bruit dur et discordant.
- Comparons actuellement la figure 4 avec les modifications qu’offre la figure 5.
- Le trembleur A est une languette rythmique dont on connaît la période de vibration ; au repos elle est en contact avec un second trembleur V qui repose sur un butoir en dehors de tout circuit. Le second trembleur est moins robuste que le premier; sa période de vibration est également
- -yvy-
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- moindre. U en résulte que l’action de V est gouvernée par celle de A, que l’on a appelée pour ce motif l’anche régulatrice. Rien dans ce nouveau dispositif ne paralyse le développement d’amplitude des vibrations naturelles du trembleur A.
- L’extrémité du butoir s s fractionne en deux parties égales l’amplitude de la vibration; le circuit est alternativement maintenu ouvert et fermé pendant la durée d’une demi-vibration. Les pulsations engendrées dans le phonopore secondaire sont de même durée et équidistantes. Le phénomène est rendu visible par la ligne inférieure des points en h (fig. 5).
- Un téléphone soumis à de telles impulsions
- émet une note musicale claire pour un nombre d’impulsions qui va jusqu’à 2000 par seconde.
- A la station de réception, la ligne est reliée à un récepteur phonoporique constitué par une sorte de relais, au moyen duquel un circuit local peut être dérivé de celui d’un appareil imprimeur, d’un sounder et de tout autre appareil télégraphique.
- A chaque poste est intercalée dans la ligne la bobine de ligne du récepteur. Un commutateur à cheville coupe automatiquement cette bobine réceptrice pendant la transmission.
- Pbonopore récepteur. — Le récepteur consiste généralement en un noyau de fer doux sur lequel
- Fig. 10. — Disposition générale du transmetteur avec la clef. •
- sont enroulées deux hélices, l’une reliée par la ligne au transmetteur du poste d’émission, l’autre incluse dans un circuit local comprenant un galvanomètre indicateur, un relais et une batterie de piles.
- La figure 6 est un diagramme de l'ensemble des organes. L C est la bobine de ligne intercalée dans le fil allant du transmetteur à la ligne, 1 et 2 sont les entrée et sortie de ce fil. A C est une deuxième bobine faisant partie du circuit local; l’inventeur l’a désignée sous le nom de bobine augmentatrice. Toutes deux sont montées sur un noyau commun. Le circuit local est complété à partir de la vis de contact CS par le levier LL’ mobile autour d’un axe situé en son milieu ; la languette vibrante R R, ou anche, est en dehors du circuit.
- L’ançhe RR en fer fournit le même nombre de
- vibrations que le régulateur" de vitesse du transmetteur dans le poste éloigné; elle émettra par conséquent la même note musicale. Quand elle vibre avec une amplitude suffisante, elle touche l’extrémité L'du levier et rompt le circuit de la bobine augmentatrice à la vis de contact C S. Au repos, la pile locale parcourant les spires de la bobine aimante le noyau qui attire l’anche et le maintient dans une certaine tension indiquée par une légère incurvation de la languette.
- Les courants pulsatoires arrivant de la ligne modifientà chaque instant l’aimantation du noyau. Lorsque l’amplitude des vibrations de l’anche est telle qu’elle est poussée contre le marteau L', le contact en C S devient de plus en plus imparfait, et le courant de la bobine augmentatrice amoindri. L’attraction de la languette R R par le noyau
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- en est diminuée; elle se meut par suite avec plus d’indépendance et plus de force, à tel point qu’en frappant nettement le levier en L', elle rompt le circuit en CS. Les vibrations continuant à arriver à la bobine LC sont suffisantes pour tenir éloignées les pièces de contact du circuit local et maintenir le circuit ouvert; dès la cessation des impulsions vibratoires, le circuit se rétablit instantanément en CS. Anche et trembleur, avec leur ton élevé de vibration, s’animent et s'arrêtent instantanément aussitôt que la clef est abaissée ou abandonnée.
- Là partie inférieure du schéma montre en face
- du noyau des bobines une armature formant une partie d'un circuit local qui contient une pile et un récepteur Morse RM. Au repos, quand le courant traverse la bobine augmentatrice, l’armature A A est attirée; aucun signal ne se manifeste dans le Morse, mais lorsque le même circuit est rompu sous l’action des courants pulsatoires, l’armature retombe sur son contact; un signal est perçu dans le Morse.
- Nous avons expliqué de quelle manière est créée l’impulsion phonoporique au commencement et à la fin de chaque courant télégraphique; ces impulsions prennent naissance non seulement
- Fig. u. — Formateur de signaux.
- dans le fil traversé par le courant, mais des mouvements semblables y sont produits par des courants traversant les fils voisins.
- Insistons donc sur l’artifice employé pour conjurer l’influence nuisible des courants étrangers ou parasites. Dans ce but, l’enclume L' a été placée à une certaine distance de l’anche RR, et celle-ci ne la touche que lorsque ses vibrations ont atteint une amplitude minima déterminée. Une impulsion unique ou une série d’impulsions irrégu-lièresxne sont pas capables de la douer du degré d’amplitude exigé. Ces impulsions doivent arriver à la vitesse voulue pour actionner le phonopore, ou bien l’amplitude ne sera pas suffisante et le phonopore ne fonctionnera pas.
- Ainsi très succinctement résumés, seront aisé-
- ment compris le principe et îe mode de fonctionnement du système.
- Quant aux lignes, généralement elles ne subiront aucune modification par l’adjonction d’un service phonoporique à un service télégraphique déjà existant. Les appareils de chaque système sont toujours shuntés l'un par rapport à l’autre (fig- 7)-
- Si, cependant, on lit attentivement le dessin, ce shuntage n’est qu’une apparence, vu que le phonopore présente une résistance infinie pratiquement.
- Nous avons dit que le phonopore pouvait être duplex.
- Le phonopore duplex consiste en un télégraphe simple ordinaire et un phonopore simplex travaillant simultanément sur un même fil. Il diffère
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- d’un duplex ordinaire en ce qu’il n’emploie ni rhéostat, ni condensateur, ni ligne d’équilibre d’aucune sorte; il y a indépendance absolue entre un service et l’autre, et il n’y a par suite aucun équilibre à maintenir.
- Un service peut être organisé entre des points quelconques I et 4 sur un fil et un autre service simultanément entre les deux points intermédiaires 2 et 3 (fig. 8).
- La figure g montre la disposition d’un service fait entre deux points 1 et 3 et un autre entre un
- des mêmes points et un troisième d’un même fil où la présence d’un appareil télégraphique ordinaire n’est pas nécessaire.
- Bien d’autres combinaisons sont réalisables qub nous sommes obligé d’omettre.
- La disposition générale du transmetteur est représentée dans la figure 10.
- La vis de réglage est devant la bobine ; on la tourne, tandis que la clef est tenue abaissée, jusqu’à ce qu’une note musicale soit émise par l’anche régulatrice. En cette simple manœuvre réside
- Fig. 12. — Table complète de phonopore simplex.
- tout le réglage, et l’appareil est prêt à fonctionner.
- Un modèle d’appareil récepteur, ou autrement dit formateur de signaux, en adoptant la terminologie de l’inventeur, est reproduit figure 11.
- Pour le régler, la station extrême envoie des signaux qui, si l’anche du formateur est mal réglée, seront à peine perceptibles. On agit alors dans le sens convenable sur la grosse vis de réglage située à droite, pour tendre ou détendre l’anche. Au moment où la période vibratoire de l’anche réceptrice est synchrone de celle du transmetteur éloigné, on entendra un son musical intense. La vis supérieure de droite sert alors à amener la tête du levier dans une position convenable voisine de l’anche; à cet instant le bruit musical est sensiblement altéré et devient un son clair et retentissant. L’appareil est ainsi prêt à
- fonctionner de la manière précédemment indiquée.
- Ceci est un type de formateurs de signaux; il en existe d’autres.
- Enfin, la figure 12 montre une table complète de phonopore simplex prête à mettre en service.
- Elle comprend un phonopore transmetteur, un formateur de signaux avec sa propre armature relais et un imprimeur Morse ordinaire.
- Une préparation spéciale n’est pas nécessaire pour transmettre ou recevoir des messages au moyen de ces instruments; un télégraphiste habitué au Morse ordinaire opère avec eux à première vue.
- Nous nous arrêterons à ce point de cette étude, forcément écourtée, d'un système qui sollicite tout l'intérêt et une particulière attention des télégra-
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- phistes de profession ; son importance mériterait, certes, plus de développements; aussi nous espérons revenir ultérieurement sur cet attachant sujet, qui résout un des plus difficiles problèmes du rendement des lignes télégraphiques.
- 11 nous serait très agréable de faire ressortir le grand nombre de difficultés de l'ordre pratique si victorieusement surmontées, les élégants artifices de réglage des pièces et quantité de détails de construction ingénieux qui dotent les instruments d'une action instantanée ; mais en ce jour, il faut nous borner.
- E. Dieudonné.
- L’ÉLECTRICITÉ ET LA RICHESSE MINÉRALE
- . EN 1889
- L’état comparatif de la richesse minérale présente un intérêt tout particulier pour la France; ce sujet a été traité déjà pour l’année 1888 (*), ce qui à permis de faire ressortir les avantages que devait trouver notre pays dans l’utilisation des forces naturelles et les applications de l’électricité aux diverses branches de l’industrie.
- La question est envisagée aujourd’hui à un point de vue encore plus général, et les conclusions restent les mêmes.
- La richesse minérale comprend : les combustibles minéraux, les minerais bitumineux, le sel gemme et le sel marin, le naphte et le pétrole, les métaux bruts sans distinction de l’origine des minerais dont ils sont extraits.
- Les tableaux 1 et 11 en donnent la valeur par nations et par produits.
- Le tableau 111 indique les produits pour lesquels chacun des principaux pays occupe le premier rang et quelquefois le second, lorsque l’écart entre les deux nations les plus favorisées, un produit étant donné, n’est pas suffisant pour assurer à l'une d’elles une suprématie positive.
- C’est ainsi que, pour ce qui concerne les combustibles minéraux, l’Angleterre et les Etats-Unis se disputent le' premier rang; l’Angleterre avec une production annuelle de 188 millions, et les
- . (’) La Lumière Electrique du 20 septembre et du 18 octobre 1890.
- Etats-Unis avec une production de 135 millions de tonnes.
- Pour l’étain, la Hollande occupe le premier rang, mais est suivie de près par l’Angleterre.
- L’Allemagne a le monopole du manganèse, l’Italie celui du soufre; la France est la nation qui produit le plus de nickel et d’aluminium, etc.
- Notre pays n'occupe que le quatrième rang (tableau I), venant après l’Angleterre, les Etats-Unis et l’Allemagne, avec 412 millions de francs, sur une richesse minérale totale qui a atteint en 1889 8 milliards 636 millions.
- Si l’on considère les transactions commerciales (importations et exportations) de l’Angleterre et de la France, pour prendre comme exemple les deux pays européens qui sont à la tête de l’industrie et du commerce, on trouve qu’en Angleterre ces transactions s'élèvent annuellement à 18 millions; en France leur valeur ne dépasse pas 10 millions. Le rapport entre la valeur totale des transactions commerciales et la richesse minérale de l’Angleterre n’est que de 6,5 ; tandis qu’il atteint 24,5 pour la France.
- TABLEAU I
- RICHESSE MINÉRALE EN 1889 (PAR NATIONS).
- Années Valeur en francs
- Angleterre et colonies 1889 2 758 999 800
- Etats-Unis 1888 2 586 479 000
- Allemagne 1889 978 677 000
- France et colonies .......... 1889 411 875 000
- Russie 1887 316 586 000
- Mexique 1889 291 529 000
- Belgique 1889 277 377 000
- Autriche-Hongrie 1889 272 053 000
- Espagne et Cuba >888 182 800 >700
- Chili ‘ 1888 128 6l I 000
- Hollande et Détroits 1888 68 943 000
- Italie 1888 57 390 000
- Bolivie' 1889 5' 635 000
- Suède ' 1888 46 999 000
- Chine 1888 46 350 000
- Japon 1888 39 823 000
- République Sud-Africaine... 1889 34 I Î2 000
- Luxembourg 1880 26 42! 000
- Colombie 1889 20 600 000
- Pérou 1888 •7 l6l 000
- Vénézuéla 1889 >4 79° 000
- Amérique centrale 1888 i 1 973 000
- Norvège 1885 2 832 000
- Grèce 1887 3 875 000
- République Argentine 1888 .3 237 000
- Brésil 1889 2 293 000
- Suisse 1881 1 625 009
- Portugal 1885 282 084
- Valeur totale... 8 656 000 000
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- Ou bien si l'on adopte un autre système de comparaison, tandis que la richesse minérale de l’Angleterre est égale à 6,5 fois celle de la France ; ses transactions commerciales ne sont que 1,8 fois celles de notre pays.
- Ces chiffres conduisent à une remarque intéressante, en ce sens qu'ils démontrent qu’un pays peut suppléer par son développement industriel aux matières premières qui lui manquent.
- La suprématie de l’Angleterre sur les autres nations, au point de vue industriel, est due à la quantité énorme de charbon et de fer qu’elle retire de son sol.
- TABLEAU 11
- RICHESSE MINÉRALE EN 1889 (PAR PRODUITS)
- Nature des. produits Quantité Valeur en francs
- Combustibles minéraux. 484 809 000 ton. 4 067 455 OOO
- Fonte 24 217 OOO — 1 67-5 213 OOO
- Argent 4 242 018 kilos 870 932 800
- Or 181 420 — 58s 997 OOO
- Cuivre 368 930 ton. 510 932 OOO
- Plomb ..... 630 016 — 249 953 000
- Naphte et pétrole 66 343 — 200 851; OOO
- Zinc 349 112 — 165 095 OOO
- Sel gemme et sel marin. 8 474 700 — 140 683 OOO
- Étain 34 77* — 94 to2 700
- Soufre 540 840 — 26 351 OOO
- Mercure 3 990 — 23 146 OOO
- Minerais bitumineux.... 2 488 34Ç — 20 843 2S4
- Platine 4 400 kilos 8 800 000
- Graphite 43 052 ton. 6 422 600
- Nickel 837 — 4 959 000
- Cobalt 509 — 3 941 000
- Antimoine 1 578 — 1 891 OOO
- Arsenic 12 627 — 1 155 OOO
- Aluminium 29 — 1 267 OOO
- Bismuth 18 — 99 000
- Manganèse 16 — 53 000
- Valeur totale.............. 8 656 000 000
- Que l’industrie subisse des transformations profondes par l’application des méthodes électriques à ses différentes branches; que l’utilisation des forces naturelles se généralise, et l’écart qui existe actuellement entre la France et l’Angleterre, pour ce qui concerne les transactions commerciales, tendra à diminuer, parce que la France est en meilleure position pour tirer profit des avantages qu’apporteront ces nouvelles méthodes.
- Un jour viendra probablement où nous ne serons plus tributaires vis à vis de l’étranger de la quantité de combustible que nous lui deman-
- dons annuellement pour les besoins de notre industrie et qui s'élève à 9 millions de tonnes environ, soit 200 millions de francs.
- TABLEAU III (i)
- Angleterre. — Combustibles minéraux (1); fonte (1); or (2); cuivre (2); sel marin; étain (2); minerais bitumineux; graphite (1); arsenic (1); bismuth.
- États-Unis.— Combustibles minéraux (2); fonte (2); argent (1); or (1); cuivre (i); plomb (2); naphte et pétrole (1); mercure (2).
- Allemagne.— Zinc (1); nickel (2); cobalt (2); manganèse. France et Colonies.— Aluminium; Nickel (1); Antimoine (2). Russie.— Naphte et pétrole (2) ; platine.
- Mexique.-— Argent (2).
- Belgique.— Zinc (2).
- Autriche-Hongrie.— Graphite (2).
- Espagne.— Plomb fr); Mercure (1).
- Hollande et Détroits.— Étain (1).
- Italie.— Soufre.
- Japon.— Antimoine (1).
- Nous n’avons pas sous la main le détail des importations et des exportations pour l’année 1889 ; toutefois l’examen des transactions commerciales effectuées pendant les trois premiers mois des années 1890 et 1891 permettent de faire quelques remarques intéressantes qui viennent corroborer ce que nous disions plus haut.
- Importations.
- 1891 1890
- Objets d’alimentation Matières nécessaires à l’in- 354 434 000 340 322 OOO
- dustrie Objets fabriqués Autres marchandises.. 686 853 000 152 573 000 29 608 000 618 019 000 137 317 000 25 961 000
- 1 223 468 000 1 221 619 000
- Exportations.
- Objets d’alimentation . Matières nécessaires à l’in- 167 775 000 187 301 000
- dustrie Objets fabriqués Autres marchandises .., 174 255 OOO 44! 650 OOO 51 250 OOO 173 385 000 443 545 000 48 886 000
- 834 930 OOO 853 117 000
- D’une part le chiffre le plus élevé de nos importations se rapporte aux matières premièresjiéces-saires à l’industrie et atteint pour l’année entière une valeur proportionnelle voisine de 3 milliards;
- (i) (1) premier, (2) second rang.
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- 36a
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’autre part, les objets ouvrés constituent la partie importante de nos exportations et leur valeur s’élève actuellement à 2 milliards environ.
- Toute application d’une industrie nouvelle capable d’amener une diminution des quantités de matières premières importées ou d’augmenter l’exportation des objets ouvrés doit être prise en sérieuse considération ; l’utilisation des forces naturelles et les applications de l’électricité à l’industrie se trouvent dans ce cas; il n'est pas nécessaire de le faire ressortir.
- Pour se faire une idée exacte des progrès réalisés, il faudrait publier chaque année, en regard de la richesse minérale, un tableau de ces applications nouvelles.
- Tandis que l’éclairage électrique, pendant l’année 1889, se développait rapidement, la transmission de la force ne se manifestait guère que par les stations de Bourganeuf (Creuse), de Domènes à Revel (Isère) et de Saint-Ouen.
- Dans les stations de Bourganeuf et de Saint- i Ou.en, on utilise les machines de M. Marcel De-prez ; la première seule est mue par les forces naturelles.
- C'est à M. Hillairet que l’on doit l’installation de Domènes ; cette station, où 300 chevaux étaient utilisés, subit en ce moment une transformation complète. M. Hillairet la porte à 2 000 chevaux, qui seront transmis à Grenoble; des postes récepteurs la force pourra être distribuée aux diverses industries de la ville et de ses environs (tannerie, ganterie, construction mécanique, ete.); la distance entre Grenoble et Domènes est de 14 kilomètres; la force électromotrice de la génératrice sera de 3500 volts.
- M. Hillairet s’occupe également d’un transport de force à Bayel, près Bar-sur-Aube, dont l’importance est de 200 chevaux transmis à 2 kilomètres ; et à Lahaye-Descartes, près de Tours, où 600 chevaux-vapeur devront être rendus à 6,3 kilomètres.
- Cette dernière installation a été étudiée par M. Charles de Montgolfier.
- Une foule de stations hydrauliques appliquées à l’éclairage ont pris naissance depuis les trois dernières années, particulièrement dans le département de l’Ain, à Tenay, Culoz, Hauteville, etc. ; | mais c’est dans l’Isère et en Savoie que se trou- j
- veront certainement les plus grands centres industriels qui emprunteront aux forces naturelles leur puissance motrice.
- Comme station type, on peut citer celles qu’installent en ce moment MM. Chevrant et Bernard frères, à Saint-Michel, près Modane.
- Elle mérite qu’on s’y arrête, en raison de son importance.
- Le cours d’eau utilisé est la Valloirette, petite rivière qui se jette dans l’Arc, à Saint-Michel même.
- On opérera successivement deux dérivations; la première fournira de l’eau à une hauteur de 130 mètres avec un débit de 3,5 m3 par seconde; soit 6000 chevaux que donne le calcul et 4000 chevaux électriques utiles.
- Cette première installation servira principalement à l’électrométallurgie de l’aluminium parle procédé de Creil.
- Une seconde dérivation, prise plus en amont, amènera par un autre canal au même point une i<égale quantité d’eau à une hauteur de 630 mètres, soit 30000 chevaux en totalité et 20000 chevaux électriques utiles. ...............
- MM. Chevrant et Bernard frères fourniront à d’autres industries la force disponible, c’est-à-dire celle qui ne sera pas appliquée à l’électrométallur-gie de l’aluminium.
- Ce sont MM. Bouvier et Hillairet qui ont été chargés de cette installation.
- Nous allions oublier l'usine de Froges, où l’on diSDOsait de 400 chevaux et qui songe à s'agrandir!
- Nous terminerons en donnant le détail de la richesse minérale de tous les pays, nous réservant de consacrer à la France un article spécial.
- L’Angleterre, qui occupait en 1888 le second rang, venant immédiatement après les États-Unis, se trouve être pour 1889 la nation la plus favorisée au point de vue de la richesse minérale. La quantité des divers produits qu’elle retire de son sol et des minerais importés n’a pas, il est vrai, sensiblement augmenté, mais c’est leur valeur qui a changé.
- En 1889, le combustible entre dans l’évaluation de la richesse minérale pour 1800 millions, tandis I que l’on ne comptait en 1888 que 1163 millions I pour ce produit, et la quantité extraite est. de
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ * 363
- 188 millions de tonnes en 1889 contre 180 millions de tonnes en 1888.
- La quantité d’argent extraite en Angleterre se partage ainsi : 9511 kilogrammes provenant du traitement des minerais de plomb indigènes, 9861 kilogrammes tirés des pyrites cuivreuses étrangères.
- 11 ne faut pas perdre de vue que dans le tableau ci-dessous les colonies anglaises figurent au même titre que l’Angleterre.
- ANGLETERRE ET COLONIES (l88ç)
- Grande-Bretagne, Irlande, Guyane, Canada, Terre-Neuve, la
- Trinité, Australie, Tasmanie, Nouvelle-Zélande, le Cap,
- P ossessions anglaises en Asie et en Afrique.
- Nature des produits Quantité Valeur en francs
- Combustibles minéraux 188 028 000 tonnes oc 0 VJI VJ1 0 0 0
- Minerais bitumineux.. 2 135 000 — 16 239 000
- Naphte et pétrole.... 95 030 3 812 000
- Sel gemme et sel marin 3 082 700 — 38 798 000
- Fonte 8 478 800 — 516 437 000
- Plomb 69 006 - _ 35 368 000
- Zinc 19 412 — 9 840 000
- Cuivre 86 900 — 124 124 000
- Etain 13 020 — 39 190 000
- Antimoine 53 — 82 000
- Bismuth 18 — 99 000
- Graphite 11 300 — 3 871 000
- Aluminium 5 000 kilos 151 000
- Argent 45 354 6 620 000
- Or 52 789 — 161 663 800
- Arsenic 12 627 tonnes 1 155 000
- 2 758 999 800
- Sur le poids du cuivre indiqué, 900 tonnes seulement ont été tirés des minerais indigènes; 11500 tonnes de plomb sur les 47800 tonnes qui représentent l’extraction totale proviennent du traitement de minerais importés.
- Et de même on ne compte que 9400 tonnes de zinc tirées réellement des minerais d’Angleterre; en revanche, sur les 15 020 tonnes d’étain que produit ce pays, 1300 tonnes seulement sont extraites de minerais étrangers à l’Angleterre et ses colonies.
- Les chiffres que nous donnons ci-après sontceux de 1888, sauf pour l’or et l’argent. La valeur des divers produits est calculée en prenant pour base les prix à New-York pour le cuivre, le plomb et le zinc; à San-Francisco pour le mercure et l’antimoine; à Philadelphie pour le nickel.
- ÉTATS-UNIS (1888)
- Nature des produits Quantité Valeur en francs
- Combustibles minéraux 134 855 000 tonnes 1 089 317 000
- Minerais bitumineux.. 48 000 — 1 707 000
- Pétrole 3 522 000 — 126 683 000
- Sel gemme et sel marin 1 023 000 — 22 543 000
- Fonte 5 593 000 — 351 058 000
- Plomb 154 000 — 82 013 000
- Zinc 50 700 — 28 329 000
- Cuivre 104 000 — 174 245 000
- Antimoine 91 — 103 000
- Mercure 1 145 — 7 278 000
- Nickel 93 — 661 000
- Cobalt 6 — 95 000
- Fer chromé 1 500 — 103 000
- Graphite 180 — 178 000
- Aluminium 7 000 kilos 335 000
- Argent , 555 486 — 332 927 000
- Or 49 353 — 158 920 000
- 2 586 479 000
- ALLEMAGNE (1889)
- Saxe9 Bavière9 antres pays allemands.
- Combustibles minéraux 84 933 000 tonnes 515 641 000
- Minerais bitumineux... 53 000 — 606 000
- Naphte et pétrole...... 9 500 — 1 084 000
- Sel marin 1 038 000 — 17 532 000
- Fonte 3 963 000 — 240 938 000
- Plomb 101 000 — 31 553 000
- Zinc 136 000 — 60 681 000
- Cuivre 25 000 — 35 620 000
- Etain 340 — 255 000
- Manganèse 16 — 53 000
- Antimoine 161 — 92 000
- Nickel . 282 - — . 1 472 000
- Cobalt 499 “ 3 696 000
- Graphite 3 500 — 212 000
- Argent 403 037 kilos 62 500 000
- Or 1958 — 6 722 000
- 978 677 000
- FRANCE ET COLONIES (1889)
- Combustibles minéraux 24 304 000 tonnes 253 197 000
- Minerais bitumineux.. 215 000 — 1 486 000
- Soufre 3 800 — 63 000
- Sel marin 777 400 — 14 525 000
- Fonte 1 734 000 106 508 000
- Plomb 5 400 — 1 627 000
- Zinc 18 000 — 8 467 000
- Cuivre 1 600 — 2 520 000
- Antimoine 316 — __ 493 000
- Nickel 330 — 1 700 000
- Aluminium 15 000 kilos 781 000
- Argent 80 942 — 12 931 000
- Or 2 024 — 7 547 000
- 411 ^75 000
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Comme il a été dit plus haut, les observations relatives à la richesse minérale de la France feront l’objet d’un article spécial.
- RUSSIE (1887)
- Nature des produits Quantité Valeur en f iancs
- Combustibles minéraux 4 534 000 tonnes 45 340 OOO
- Minerais bitumineux.. 11 000 — 220 OOO
- Naphte et pétrole..... 2 732 000 — 54 640 ooo
- Soufre 5 000 — 500 000
- Sel gemme i 156 000 — 2 3 120 ooo
- Fonte 612 000 — 61 200 ooo
- Plomb 1 000 — 300 000
- Zinc 3 600 — 1 800 ooo
- Cuivre 5 000 — 5 500 ooo
- Etain 10 — 30 ooo
- Mercure 64 — 320, 4>oo
- Platine 4 400 kilos 8 800 ooo
- Argent 15 382 — 3, I I 1 ooo
- Or.. 34 859 — 109 705 000
- 316 586 ooo
- MEXIQUE il 889)
- Cuivre 400 tonnes 600 OOO
- Argent 1 335 828 kilos 285 9*3 ooo
- Or 1 435 “ 5 016 ooo
- 291 529 ooo
- BELGIQUE (1889)
- Combustibles minéraux 19 870 000 tonnes 187 7>» ooo
- Fonte 832 000 — 44 491 ooo
- Plomb 9 400 — 2 923 ooo
- Zinc..* 83 500 — 38 401 ooo
- Argent 24 622 kilos 3 844 ooo
- 277 377 ooo
- La Belgique peut être considérée comme une nation des plus favorisées, étant donné la faible étendue de son territoire. Sa richesse minérale est en augmentation sur celle de 1888 de 22 millions de francs; comme pour l’Angleterre, il faut chercher la raison de cette augmentation dans la plus value du prix du combustible sur le carreau de la mine, car pour ce pays la quantité de combustibles minéraux et de métaux extraits reste sensiblement la même.
- N
- L’Autriche-Hongrie, qui occupait en 1888 le sixième rang, occupe en 1889 le huitième, bien que sa richesse minérale ait augmenté de 24 millions d’une façon effective, c’est-à-dire plus en raison de la quantité de matières extraites du sol que de leur valeur.
- AUTRICHE (1889) HONGRIE (1887)
- Croatie, Slavonie,
- Nature des produits Quantité Valeur en-; francs
- Combustibles minéraux 24 949 ooo tonnes >43 9^> ooo
- Minerais bitumineux.. 400 — ip ooo
- Pétrole 100 ooo — 14 ooo ooo
- Soufre 40 — % ooo
- Graphite 22 300 — 1 734 ooo
- Sel marin 443 ooo — 8 860 ooo
- Fonte 799 ooo — 72 3^1 ooo
- Plomb 12 280 — 4 9(6 ooo
- Cuivre ! 200 — 1 897 ooo
- Antimoine 457 — * 371 ooo
- Mercure 577 — 3’ 848 ooo
- Zinc 4 800 — 2 719 OOO
- Etain 57 — 174 OOO
- Argent 53 «°o kilos 11 721 OOO
- Or 1875 — 6 460 000
- 272 653 OOO
- ESPAGNE (l888)
- Combustibles minéraux 1 037 ooo i tonnes Û 5io ooo
- Minerais bitumineux.. 1 020 — 10 ooo
- Soufre <33 ooo — 392 ooo
- Graphite 36 — . 1 600
- Sel marin 414 ooo — 7 2,13 ooo
- Fonte i65 ooo — 10 575 ooo
- Cuivre 71 ooo . — 5Ô 447 ooo
- Plomb 235 ooo — 80 724 ooo
- Zinc 5 100 — 3 279 ooo
- Etain 4 .... 2 700
- Mercure 1 865 — 10 007 ooo
- Argent 95 ooo kilos 11 609 ooo
- 182 800 500
- Le chiffre indiqué pour le aux mattes ou métal brut. cuivre se rapporte
- CHILI (l888)
- Combustibles minéraux 50 00.0 tonnes 3 560 ooo
- Cuivre 50 ooo —. 75 ooo ooo
- Etain 100 — 165 ooo
- Argent 185851 kilos 39 779 ooo
- °r 2953 — 10 107 ooo
- 128 611 000
- HOLLANDE ET COLONIES (l888)
- Sel marin........... 68 ooo tonnes i 360 000
- Cuivre.............. 900 — 1 440 000
- Plomb.................... 4 000 •— 1 200 000
- Zinc................... 29 000 — il 579 000
- Etain................... 18 880 — 53 364 000
- 68 943 000
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- 365
- JOURNAL
- UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 'V*
- La Hollande est la nation qui, grâce à ses colonies, extrait le plus d’étain; l'Angleterre vient après, avec 15 000 tonnes de ce métal. Les autres pays n’en produisent que des quantités insignifiantes.
- ITALIE (l888)
- Nature des produits Quantité Valeur en francs
- Combustibles minéraux 307 000 tonnes 2 673 OOO
- Minerais bitumineux.. so 000 — \j\ O O O O
- Pétrole... 170 — 36 OOO
- Soufre 377 000 — 25 013 OOO
- Sel marin 413 000 — 4 881 000
- Graphite 1 400 — 14 000
- Fonte 12 400 — 1 422 000
- Plomb 17 500 — 5 900 000
- Cuivre 5 3oo — 10 568 000
- Mercure 339 — 1 693 000
- Argent 34 891 kilos 5 491 000
- Or s? - 506 000
- BOLIVIE (1889) 57 39° 000
- Cuivre i 200 tonnes 1 8on 000
- Argent 340 460 kilos 49 327 000
- Or 90 — 308 000
- SUÈDE (l888) 51 635 000
- Combustibles minéraux 296 000 tonnes 2 960 000
- Pyrftes 1 300 — 13 000
- Fonte 457 000 — 41 130 000
- Plomb 330 — 99 000
- Cuivre. 1 050 — 1 300 000
- Cobalt . 3 — 43 000
- Argent .4 648 kilos 994 000
- Or 76 — CHINE (l888) 258 000 46 999 000
- Or i 342 kilos 46 330 000
- JAPON (l8S8)
- Combustibles minéraux i 254 000 tonnes 12 540 000
- Minerais bitumineux.. 1 000 — 20 000
- Pétrole 00 0 0 1 580 000
- Soufre 10 300 — 206 000
- Graphite 420 — 420 000
- Sel marin 100 — 2 000
- ni X. r ÎOO — 30 000
- Etain 40 — - 120 000
- Cuivre 9 500 — 14 000 000
- Antimoine 300 — 750 000
- Argent 42 224 kilos 9 080 000
- Or 606 — 2 075 000 39 823 000
- RÉPUBLIQUE SUD-AFRICAINE (1889).
- Nature des produits Quantité Valeur en francs
- Or.............. .... 11784 kilos 34112 000
- LUXEMBOURG (1889).
- Fonte................ 592 000 tonnes 26 421 000
- COLOMBIE (1889).
- Argent............... 24 061 kilos 5 150 000
- Or.................. 4 514 — 15 450 000
- Argent............... 24 061 kilos 5 150 000
- Or.................. 4 514 — 15 450 000
- 20 600 000
- PÉROU (l888).
- Cuivre 200 tonnes 300 000
- Efain 100 — 214 000
- Argent 73 263 kilos 16 106 000
- Or «58 - 54* 000
- *7 161 000
- VÊNÉZUÉLA {1889).
- Cuivre 5 000 tonnes 7 300 000
- Or 2 130 kilos 7 290 000
- *4 790 000
- AMÉRIQUE CENTRALE (l888).
- Argent 48 123 kilos 10 0 0 000
- Or 226 — 113 000
- Cuivre 600 tonnes 900 000
- 11 9/3 000
- NORWÉGfe (1883).
- Cuivre <j8o tonnes 691 000
- Nickel *33 — 716 000
- Cobalt 7 “ 103 000
- Argent 7 200 kilos 1 320 000
- 2 832 000
- GRÈCE (l888).
- Combustibles minéraux 3 300 tonnes 55 000
- Soufre 1 700 — 170 000
- Sel marin .... 17 500 — 350 000
- Plomb 11 000 — 3 300 000
- 3 875 000
- RÉPUBLIQUE ARGENTINE (l888),
- Cuivre 200 tonnes 300 000
- Etain 300 — 588 000
- Argent 10 226 kilos 2 189, OQO
- Or 47 — 160 OOO
- 3 ^37 OOO
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-
-
-
- 366
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- BRÉSIL (1889).
- Nature des produits Quantité
- Or.......................... 670 kilos
- Valeur en francs 2 293 OOO
- SUISSE (l88l).
- Combustibles minéraux. 5 800 tonnes 122 000
- Minerais bitumineux.... 1900 — 34000
- Sel gemme............. 42 000 — i 469 000
- 1 625 000
- PORTUGAL (1885).
- Combustibles minéraux. 15 000 tonnes 282 000
- Minerais bitumineux.... 25 — 84
- 282 084
- En résumé, si l’on examine attentivement les chiffres qui correspondent à la statistique faite pour Tannée 1889 avec ceux de Tannée 1888, on trouve peu de différence quant aux quantités de matières extraites, sauf pour le Mexique, où le poids d’argent produit en 1889 dépasse de 400000 kilogrammes le poids du métal retiré en 1888 (-1)-
- Pour ce qui est des nations européennes comme l’Angleterre, la France, la Belgique, l’Allemagne, la plus value de leur production minérale résulte surtout, comme nous l’avons fait remarquer, du prix plus élevé de la tonne de combustibles minéraux pris sur le carreau de la mine.
- Il serait également intéressant de comparer en même temps que la richesse minérale des différents pays, leur système hydraulique au point de vue de son utilisation comme force motrice.
- Adolphe Minet.
- LA FIN DE LA LOCOMOTIVE A VAPEUR
- Un fait bien caractéristique s’est passé tout dernièrement à la Société des ingénieurs civils, à Paris. On y a discuté la fin de la locomotive. Depuis quelque temps, en Amérique, parmi les ingénieurs de chemins de fer, on s'entretenait du remplacement prochain de la locomotive actuelle
- (1) La plupart des chiffres contenus dans cel article sont tirés de la statistique officielle, faite par les soins du Ministre des travaux publics.
- par un autre mode de traction ; la grande préoccupation de l’autre côté de l’Atlantique semblait être la réalisation facile et économique de grandes vitesses propres à rapprocher le plus possible entre elles les villes de l’Union.
- En Angleterre, dans le courant de Tannée dernière, plusieurs compagnies de chemins de fer desservant Edimbourg et Glasgow firent tous leurs efforts en vue de réduire au minimum la durée du trajet entre Londres et ces deux villes; et le public, pendant six mois, put assister pour ainsi dire à une véritable course entre locomotives.
- La télégraphie et la téléphonie sous-marines ont par leur apparition tellement bouleversé les conditions de l’existence sociale que ce qui était suffisant comme rapidité de transport il y a vingt ans ne Test plus aujourd’hui.
- Tout le monde éprouve en ce moment la nécessité de mettre le Havre à deux heures de Paris, Bordeaux à quatre ou cinq heures, et Marseille à six heures au plus.
- On voudrait répéter sur les voies ferrées ce qui s’est effectué depuis trente ans sur les lignes postales des paquebots transatlantiques.
- Depuis que Ton peut se rendre du Havre à New-York en sept jours, la distance entre ces deux points a pour ainsi dire diminué de moitié, comparativement à l’époque où il fallait quinze à vingt jours pour faire la traversée; car, économiquement parlant, l’éloignement de deux villes n’est représenté que par le temps que Ton met à effectuer le trajet qui les sépare.
- Ce besoin de locomotion rapide est une chose inhérente à notre époque, et il faudra le satisfaire dans un temps prochain, en ce qui concerne les rapports continentaux.
- De temps en temps, on entend parler d’innovations merveilleuses qui doivent nous procurer les moyens de franchir 140 kilomètres à l’heure; c’est tantôt un nouveau chemin de fer à voie de 1 o mètres d’écartement, ou, comme en 1889, Ie chemin de fer à propulsion et à patins hydrauliques de Girard.
- Le grave défaut de ces inventions, quand elles ne sont pas à proprement parler des utopies, est l'énorme capital qu’il faudrait détruire d’une part et engager de l’autre pour les adopter.
- Des esprits plus pratiques ont cherché à utiliser le matériel existant des compagnies de chemins de fer, et à le modifier convenablement afin de le
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- rendre propre aux grandes allures. En examinant de près la question, on voit qu’elle ne manque pas d’être très complexe. Au point de vue technique, il y a lieu de considérer trois choses dans l’exploitation des voies ferrées: i° le matériel fixe, 20 le matériel de traction, 30 le matériel roulant.
- Des vitesses de 100 et 110 kilomètres à l’heure s’effectuent tous les jours sur nos chemins de fer, dans des cas isolés, bien entendu. Les exemples en sont nombreux, mais il est juste d’ajouter qu’il serait impossible de tenir pendant un temps prolongé ces vitesses, car tout s'y opposerait, et la voie et.le matériel roulant.
- Si l’on veut atteindre de grandes vitesses, il n’en faut pas moins garder par devers soi toutes les garanties possibles de sécurité; or, il est à croire qu’avec le matériel existant il serait assez difficile de marcher sûrement à plus de cent kilomètres à l'heure, bien que le poids, par mètre courant de rail et de ballast se soit considérablement accru dans ces derniers vingt ans et la longueur des éléments de voie notablement augmentée.
- Avec 1,50 m. d’écartement entre les rails, l’em-patement des véhicules est très réduit, et, pour peu que le centre de gravité soit placé un peu haut, comme dans certaines locomotives, il est trè.s dangereux de franchir rapidement des courbes d’un rayon même assez grand.
- L’adaptation de boggies aux locomotives et aux voitures a rendu le matériel plus souple, moins résistant à la traction, et son insertion dans les courbes plus aisée; mais elle augmente, en revanche, le poids mort par rapport au poids utile, ce qui a été la raison pour laquelle les voitures anglaises ont prévalu sur nos chemins de fer pendant si longtemps.
- Si on considère la locomotive elle-même, on constate qu’elle a subi depuis 1867 des modifications nombreuses et importantes. C’est à l’Exposition universelle que l’on vit pour la première fois en France une locomotive à grande vitesse à roues couplées.
- La machine Crampton, bien que ne datant que d’une quinzaine d’années auparavant, était déjà jugée insuffisante à cette époque pour le service des trains rapides et lourds; les locomotives du genre Buddicom étaient dans le même cas ; c’est alors que l’on songea à répartir la plus grande partie dy poids total de la machine sur deux es-
- sieux et à augmenter la puissance de l'appareil évaporatoire.
- On s’aperçut vite que pour de grandes vitesses l’accouplement des essieux était un obstacle et une cause de perte de travail ; mais la simplicité de cet organe mécanique le fit rester en faveur malgré tout ce qui a été tenté pour le remplacer.
- A la Compagnie du Nord, la locomotive de M. Petiet à quatre cylindres commandant des essieux indépendants est restée légendaire, et M. F. Webb, en Angleterre, a aussi, sur ses locomotives compound, tenté un désaccouplement, mais sans grands résultats, croyons-nous.
- Mais là n'est pas encore le plus grand obstacle aux allures rapides; c’est la faiblesse relative de la chaudière qui le constitue. Ici on est forcément limité par des questions de gabarit et par la nécessité de loger le corps tubulaire et le foyer entre les roues motrices ou porteuses; d’où il résulte nécessairement une restriction dans les dimensions à accorder à cette partie de la machine.
- Toutefois, on arrive à construire des chaudières vaporisant des quantités considérables d'eau, grâce à la disposition judicieuse des foyers et au nombre énorme de tubes contenus dans le corps cylindrique, et représentant, de ce fait, une puissance disponible respectable. Cependant, elles sont, malgré tout, juste suffisantes pour le travail à effectuer dans le remorquage des express lourds sur profils peu accidentés. S’il fallait augmenter le poids des trains ou accroître la vitesse, elles seraient dans l’impossibilité de fournir la quantité de vapeur nécessaire.
- 11 faut dire que la locomotive est une machine consommant beaucoup relativement aux machines fixes.
- La chaudière vaporise 8 à 8,5 kilog. d’eau par kilogramme de charbon, et on admet généralement qu’il faut 15 à 20 kilog. de vapeur dans les cylindres pour fournir un cheval effectif.
- Aussi, devant l’impossibilité d’augmenter la puissance, a-t-on cherché à réduire la consommation. M. Mallet a le premier proposé l’application du système compound, qui a pris très rapidement une extension considérable; cependant, il est juste de l’ajouter, on n’a pas accru d’une façon sensible le pouvoir moteur primitif; on L’a.aug-menté de 20 à 25 0/0, ce qui est à considérer au point de vue économique, mais ne représente pas grand’chose au point de vue qui nous occupe.
- 11 semble donc bien démontré par ce qui pré-
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- cède, étant donné que le poids mort du matériel roulant reste à peu près immuable, que les vitesses actuelles seront difficilement dépassées, à cause de l’organe essentiel des locomotives, la chaudière.
- Les élucubrations du genfe des machines Es-trado à roues de 2,50 m. de diamètre, ou bien encore la locomotive américaine à grande vitesse du système Fontaine, ne signifieront rien du tout tant que la chaudière n’aura pas augmenté de puissance ou que la consommation par cheval effectif n’aura pas notablement diminué.
- Le compoundage est donc ce qui s’est fait de plus sérieux dans cette voie; il est très combattu en ce moment par beaucoup d’ingénieurs spécialistes, qui prétendent effectuer une détente suffisante de la vapeur au moyen de la coulisse du changement de marche; il n’est pas de notre ressort de prendre position dans ce débat, et nous ne l'avons signalé que comme un pas fait vers l’augmentation des puissances.
- M. Heilmann a récemment proposé une réforme radicale dans le mode de traction des trains, à l’effet d’obtenir un meilleur rendement que celui donné par la locomotive actuelle et accroître ainsi sa puissance effective.
- Séduit par les beaux résultats obtenus avec la traction électrique en Amérique, M. Heilmann disposerait sur une plate-forme reposant sur des boggies une petite usine d’électricité,—c’est-à-dire contenant chaudière, machine à vapeur, dynamo, etc., — engendrant le courant, qui serait utilisé ensuite dans des moteurs électriques dont les induits seraient directement calés sur les essieux des voitures du train.
- D’après M. Heilmann, du moins d’après les explications qu’il a fournies aux ingénieurs civils, les avantages seraient les suivants :
- i° Utilisation comme poids adhérent du poids total du train ;
- 20 Meilleur rendement du système au point de vue économique;
- 30 Suppression du patinage et des mouvements parasites, et de là moins grande détérioration du matériel fixe.
- Ces arguments, que nous nous proposons d’analyser, ont été développés par l’auteur du projet devant ses collègues de la Société des ingénieurs civils; et, ce qui nous a le plus frappé est la franchise avec laquelle M. Ernest Polonceau, ingénieur en chef de la Compagnie d’Orléans et président de la Société, qui appartient à la vieille
- école des chemins de fer, a annoncé qu’il serait le premier à faire un enterrement de première classe à la locomotive le jour où on lui apportera un appareil répondant mieux aux besoins de l’époque.
- Même dans les milieux où on serait le plus disposé à être conservateur, on sent que les perfectionnements apportés à la locomotive dans ces dernières années ne la rendent pas apte à effectuer tout ce que l’on exige d’elle en ce moment et qu’il faudra, dans un temps plus ou moins éloigné, faire toute autre chose que ce qui se pratique actuellement.
- Il s’agit de voir maintenant comment on pourra la remplacer. L’électricité semble s’indiquer pour le moment comme étant seule capable d’opérer cette transformation.
- Lorsque l'on étudie un projet de réforme de traction, on a généralement le grave défaut de ne considérer que le trafic des voyageurs, en laissant de côté le transit des marchandises, et c’est ce qui est arrivé pour le chemin de fer électrique de M. Heilmann.
- Les grandes vitesses, comme nous le faisions ressortir tout à l’heure, modifieraient profondément les conditions économiques et sociales de l’existence, mais elles sont loin de constituer à elles seules les ressources des voies ferrées; le transport des marchandises est le facteur le plus important et c’est surtout de celui-là qu’il faut tenir compte.
- 11 est certain que si M. Heilmann avait pris le nombre total de wagons que possèdent les compagnies de chemins de fer français et qu’il eût compté une dépense d’installation de 5000 francs par unité (a), ce qui est peu, il aurait immédiatement vu que le système qu’il propose est impraticable dans ses grandes lignes :
- i° A cause de l’énormité du capital qu’il faudrait engager et dont l’intérêt et l'amortissement absorberaient bien au-delà de l’économie réalisée sur le combustible des anciennes locomotives;
- 20 Parce qu'il est infiniment probable, comme nous le démontrerons d'ailleurs plus loin, que le système proposé, n’est en définitive pas plus économique que l’ancien au point de vue du combustible;
- 30 Parce qu’il ne réalise pas à proprement parler un progrès sur ce qui existe actuellement,
- CO L’auteur évalue cette dépense à 11 000 francs.
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- puisque la puissance motrice se trouvera toujours être soumise à celle d’une chaudière fonctionnant exactement dans les mêmes conditions que celle de la locomotive.
- Justifions maintenant ces conclusions.
- 11 ne fait pas de doute que s’il fallait transformer le matériel existant dans le sens indiqué par M. Heilmann on devrait y consacrer des centaines de millions, quoiqu'on prétende l’effectuer avec peu de chose, d’après la note de l’auteur.
- Le matériel à voyageurs, comme utilisation, se tirerait assez bien d’affaire; le parcours kilométrique pour chaque voiture, pendant une année, étant assez considérable, et le nombre de véhicules relativement restreint, à la condition de brûler 25 à 30 o/ode moins dans la locomotive électrique que dans la machine ordinaire, on arriverait à ne pas perdre. Pour réaliser un bénéfice, il faudrait consommer 50 0/0 en moins.
- Dans tout ceci, nous entendons avoir la même vitesse pour un train de même poids dans les deux cas. Nous verrons plus loin qu’avec le système tel qu’il est proposé on ne peut pas y arriver. Cependant nous devons reconnaître que pour le matériel à marchandises on aurait une belle application à en faire pour les lignes à profils accidentés. Tout le monde sait qu’un chemin de fer de montagne est une grosse difficulté dans l’exploitation des voies ferrées. La solution permettant d'utiliser tout le poids d’un train très lourd comme poids adhérent permettrait de gravir des rampes très rapides, et laisserait de ce fait aux ingénieurs de la voie une grande latitude pour le tracé des lignes.
- En augmentant un peu les pentes, 011 éviterait beaucoup d’ouvrages d’art dont le prix est parfois hors de proportion avec le trafic. Mais nous retombons toujours dans le même inconvénient : la puissance limitée de l’usine électrique ambulante de M. Heilmann, avec ceci en plus que le matériel à marchandises utiliserait d’une façon déplorable au point de vue de l’intérêt du capital, les appareils moteurs dont il serait muni.
- Les wagons à marchandises restent en chargement des journées entières et effectuent des manœuvres multipliées de garage et de triage qui font que leur parcours kilométrique est réduit à de faibles proportions.
- L’intérêt du capital engagé dans leur transformation représenterait certainement beaucoup plus que l’économie que l’on pourrait réaliser sur leur ,
- ancien mode de traction pour les profils accidentés, en admettant qu’on dispose d’une force motrice suffisante.
- Maintenant, pour suivre M. Heilmann, admettons que tous les véhicules circulant sur nos voies ferrées soient automoteurs, et regardons dans quelles conditions marchera son système électrique.
- Nous avons d'abord un poids de train qui sera plus considérable que dans l’ancien système, ce qui fait que pour un même poids utile remorqué nous serons obligés de consommer beaucoup moins par unité de poids brut, si nous voulons rester dans les mêmes conditions d’économie.
- Mais, pour ne pas compliquer la question, nous demandons la permission d’admettre que les deux trains offrent la même résistance à la traction pour un même poids utile, quoique le train électrique soit réellement de 10 à 15 0/0 plus lourd que l'autre. Examinons comment se comportera l'appareil moteur dans ce cas simplifié.
- Nous avons une locomotive du poids de 50 tonnes comprenant :
- 1 chaudière,
- 1 machine à vapeur,
- 1 dynamo,
- ! excitatrice,
- 1 tableau de distribution, qui utilisera l’énergie calorifique du charbon sous forme de travail après quatre transformations successives :
- i° Transmission des calories du carbone à l’eau de la chaudière et formation de la vapeur;
- 20 Transformation du calorique de la vapeur en travail mécanique;
- 3° Transformation de l’énergie mécanique en énergie électrique ;
- 40 Transformation de l’énergie électrique en travail mécanique destiné à être recueilli.
- La première transformation de l’énergie disponible dans le charbon, c’est-à-dire celle par laquelle s’opérera la production de la vapeur, s’effectuera, quoi qu’en dise M. Heilmann, exactement dans les mêmes conditions que pour les locomotives ordinaires. D’ailleurs, dans ces appareils, le rendement n’est pas beaucoup inférieur à celui des types fixes, puisque l’on arrive à y vaporiser 8 kilogrammes à 8,5 kilogr. d’eau par kilogramme de charbon au lieu de 9. Mais en ce qui concerne l’utilisation de la vapeur dans la machine motrice, l’auteur du projet a peut-être
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- trop cru apporter une grande amélioration en annonçant qu’il emploierait un moteur du type pilon à triple expansion.
- Bien entendu, il ne peut être question ici de condensation, et nous nous demandons à quoi peut bien servir la triple expansion, si ce n’est à compliquer l’organisme et à diminuerle rendement final. L’examen d’un diagramme pris sur une locomotive montre que la détente opérée dans les cylindres à l’aide des coulisses de Stephenson ou de Gooch est amplement suffisante pour une marche économique. C’est là, croyons-nous, le grand argument des adversaires de la locomotive compound; encore n’existerait-il pas, que faire de la triple expansion sans condensation peut paraître tout au moins bizarre. M. Heilmann estime qu’avec ce type de machine la dépense de vapeur par cheval-heure sera de 9 kilogrammes. Ce chiffre est au minimum de moitié trop faible. Même en prenant les choses comme se passant théoriquement, c'est-à-dire, en ne tenant compte ni des frottements, nidespertesdecalories,nidu laminage de la vapeur, etc., on arriverait, sans condensation, étant donné qu’on emploie des tiroirs du type Marschall à un seul excentrique, à une dépense minimade 12 kilogrammes par cheval.
- 11 est d’ailleurs très facile de s’en rendre compte par la pratique de tous les jours dans les industries qui emploient les machines à grande vitesse sans condensation. Nous pourrions hardiment tabler sur 15 à 16 kilogrammes de vapeur par cheval-heure dans ces machines et nous serions près de la vérité ; cette évaluation, qui est sensiblement égale à la consommation des locomotives ordinaires, ne sera cependant pas conservée par nous dans nos calculs ultérieurs et nous garderons l’estimation de 9 kilogrammes de M. Heilmann, au lieu de 13 kilogrammes qu’il faudrait logiquement appliquer.
- L’énergie mécanique fournie par ce moteur sera directement transformée, au moyen d’une dynamo multipolaire Rechniewski, en énergie électrique ; la perte de travail dans cette transformation est évaluée dans le mémoire de M. Heilmann à 6 0/0; on peut la considérer comme exacte. Ces dynamos sont de très bons appareils, et personne ne songerait à contester leur rendement.
- Nous arrivons maintenant au point le plus délicat de la question, c’est-à-dire à l’utilisation de cette énergie électrique sous forme de travail mécanique. Nous avons déjà eu occasion de dire
- que M. Heilmann utilisait le courant produit par la dynamo génératrice dans les induits de petits moteurs calés directement sur les essieux des wagons. Il se pose de ce fait une condition sine quâ non: pour la réalisation pratique de cette disposition, il faut pouvoir marcher avant ou arrière rien qu’en changeant le sens du courant dans les armatures, et sans être obligé de toucher à quoi que ce soit sous les voitures. A la rigueur, cette difficulté n’est pas grosse, elle a été résolue maintes fois pour les tramcars américains, et en général pour tous les systèmes de chemins de fer électriques.
- On munit les moteurs de champs magnétiques très puissants et on cale les balais dans la ligne neutre des pôles. Le premier artifice permet d’avoir un angle de décalage très restreint, puisque la réaclion de l’induit sur l’inducteur est relativement faible, et le second fait tourner le moteur en sens opposé et à rendement égal, suivant la polarité que l’on donne aux balais.
- Avec cette disposition, qui n’est, il faut le reconnaître, qu’un pis aller, on simplifie beaucoup l’ensemble du système, mais on obtient une quantité considérable 4’étincelles au collecteur et on diminue notablement le rendement. On ne peut l’évaluer pratiquement qu’à 65 0/0 au maximum, d’après des chiffres qui nous sont fournis par une expérience de trois années.
- Ce rendement est pris sur l’arbre, au cas où la dépense d’excitation n’est pas trop forte, mais on doit tenir compte de la perte du train d’engrenages transmettant le mouvement à l’essieu.
- Dans le système de M. Heilmann, ce train est supprimé et le rendement final du système aura probablement diminué, à cause de l’entrefer qu!on sera obligé de laisser aux moteurs, des mouvements de translation de l’induit, etc., si on se reporte aux expériences de notre collaborateur M. Raffard, à celles du Southwark de Londres, et à celles des tramways Julien. Mais admettons 65 0/0 et voyons ce qu’il faudra de va-, peur dans notre machine motrice pour produire 1 cheval pris aux essieux, sans tenir compte ni des pertesdansla ligne,ni de l’excitation, en prenantle chiffre de9 kilogrammes admis à tort par M. Heilmann.
- Nous voilà donc arrivés rien que du fait des,
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- pertes dans les transformations, en admettant une machine à vapeur économique à un degré difficilement réalisable dans les circonstances qui nous occupent, à une consommation égale à celle de la locomotive ordinaire, supérieure si nous tenons compte de l'excitation, et enfin dépassant 25 kilogrammes de vapeur par cheval effectif si nous nous mettons dans les conditions réelles telles qu'elles sont indiquées. Nous aurons en plus un matériel qui représentera plus du double du prix de l’ancien, qui sera plus lourd et nous demandera, toutes choses égales étant maintenues, un effort de traction plus considérable et qui par son entretien et sa manipulation compliquera singulièrement l’exploitation déjà si difficile de nos chemins de fer.
- Voyons maintenant si malgré tous ces inconvénients et au prix des sacrifices qu’ils nous imposent nous pourrons modifier avantageusement les conditions d’exploitation des voies ferrées et si ces sacrifices réaliseraient un progrès sur ce qui existe aujourd’hui.
- 11 est aisé de conclure après tout ce que nous avons dit. Les grandes vitesses avec les locomotives ne sont limitées, comme nous l'avons exposé, que par l’insuffisance des chaudières. Ici nous nous trouvons absolument dans le même cas. On pourra nous objecter qu’il sera facile de mettre deux chaudières en apposition. L’argument peut être aussi bien appliqué aux locomotives actuelles, et des essais ont été faits dans ce sens sans grand succès. D’ailleurs la double traction est encore la solution la plus pratique et la plus simple dans bien des cas. Donc, sous ce rapport, aucune amélioration n’est à espérer. Pour les lignes à forte rampe, bien que l’on ait un poids adhérent considérable, le progrès sera difficilement réalisable, dans son entier, toujours pour la même raison : la machine, motrice trop faible. 11 est donc bien évident qu’avec le système proposé on ne changera pas grand’chose dans l’économie de nos lignes ferrées.
- Nous en finirons avec ce système par quelques considérations sur certains points du mémoire présenté par M. Heilmann à la Société des ingénieurs civils.
- L’auteur du mémoire fait reposer la diminution de résistance au roulement d’un train électrique, plus lourd qu’un train ordinaire, sur les expérien-
- ces entreprises par M, Desdouits sur les chemins de fer de l’Etat avec du matériel modifié d’après les indications de M. Parent. Les modifications apportées consistent à supprimer les intervalles entre les voitures, et à donner aux pièces d’avant des machines des sections en forme de proue de navire, de façon à diminuer autant que possible la résistance de l’air.
- Nous n’en n’avons pas tenu compte dans nos déductions, parce qu’il est juste d’admettre qu'on pourra aussi bien les adopter sur le matériel existant que sur le matériel électrique. En ce qui concerne la consommation des locomotives à grandes allures, d’après des travaux récents, la courbe représentative semblerait ne pas monter aussi rapidement que M. Desdouits l’indique dans son rapport (23 kilog. par cheval-heure effectif à 80 kilomètres à l’heure).
- ; Par conséquent, nous croyons que malgré tout l’intérêt que présente la tentative de M. Heilmann, ce n’est pas elle qui est appelée à justifier le titre de notre étude.
- Il est curieux de voir ce que l’on pourrait faire avec l’électricité, dans un projet de réforme du mode de traction des voies ferrées, et l’Amérique du Nord va nous fournir les premiers éléments pratiques de notre travail.
- Les tramways jouissent dans les cités du nouveau continent d’une faveur marquée, et on peut les considérer à juste titre comme le type réduit des chemins de fer, ou mieux, comme une forme spéciale des chemins de fer dits économiques.
- La longueur des lignes est parfois considérable, et ces chemins de fer sur routes relient souvent deux points distants entre eux de 20 à 30 kilomètres. Les réseaux ont dans certaines villes des développements énormes : Boston compte actuellement plus de 200 kilomètres de voies.
- La traction sur ces lignes s’effectue de plusieurs manières différentes. La plus importante est la traction animale, ensuite vient la traction électrique, puis celle à vapeur, et enfin la funiculaire.
- La rapidité avec laquelle l’augmentation des réseaux employant l’électricité s’effectue chaque jour est la meilleure preuve des bons résultats obtenus dans cette voie. ~
- Ch. Haubtmann.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ETUDE SUR LES COURANTS ALTERNATIFS
- ET LEUR APPLICATION
- AU TRANSPORT DE LA FORCE (»)
- 2me TYPE DE MACHINES
- (MACHINES A CHAMP TOURNANT)
- Cette machine se compose d’un anneau fixe A A à l’intérieur duquel peut se mouvoir un tambour B B (voir le schéma n° 15).
- L’anneau et le tambour sont recouverts chacun de deux circuits distincts.
- Chaque circuit de l’anneau est formé de 2» bo-
- A
- Fig. 15.
- bines a* a2...a2„, a/ a2'...a'2„ analogues à celles des anneaux Gramme, disposées régulièrement le long de la périphérie. Le sens de l’enroulement du fil change quand on passe d’une bobine à la suivante, dans un même circuit, de telle façon qu’un courant lancé dans ce circuit développe dans l’anneau 2 n pôles alternativement positifs et négatifs. Les deux circuits de l’anneau sont disposés symétriquement l’un par rapport à l’autre.
- LesNpoints d’entrée et de sortie de ces circuits sont indiqués sur le schéma figure 15 par les lettres e s, e' s'.
- Le tambour mobile porte également deux cir-
- C1) Là Lunuère Electrique du 16 mai 1891, p. 311.
- cuits formés chacun de 2» bobines du genre Gramme ou Siemens et qui jouent le rôle de circuits inducteurs. Elles sont disposées comme celles de l’anneau fixe, et un courant passant dans l’ùn de ces circuits développe à la surface du tambour 2« pôles bxb2...bin, ou b'xb'i...b{n alternativement positifs et négatifs.
- Les points d’entrée et de sortie de chaque circuit mobile aboutissent à deux bagues montées sur l’arbre de la machine et sur lesquelles s’appuient des frotteurs fixes. Cette disposition a pour but de permettre l’introduction de résistances variables dans chacun des circuits mobiles.
- Nous démontrerons que si on lance dans le
- premier circuit fixe un courant 1 = A sin2x ^ et dans le deuxième circuit fixe un courant d’intensité 1 = Acos 2 7c~, les deux circuits mobiles étant
- a
- v: circuit ( fixe *
- 2e. circuit fixe
- Condensât.
- P
- Fig. 16.
- fermés sur des résistances convenables, un couple moteur indépendant de la vitesse de rotation de la machine est développé sur son axe.
- Pour obtenir ces deux courants alternatifs d’intensité I et T, nous procédons de la manière suivante.
- Les deux circuits fixes sont montés en dérivation entre les deux bornes a et |3, où aboutit la ligne.
- Dans l’un de ces circuits l’on intercale un condensateur. Nous verrons que si la capacité de ce condensateur est convenable, le courant, de la ligne se décompose naturellement dans la machine en deux courants de même intensité, mais dont les oscillations présentent une différence de phase de 1/4 d’onde.
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- JOURNAL UNIVERSEL &ÉLECTRICITÉ
- THÉORIE
- Nous appellerons :
- Mi lé coefficient d’induction mutuelle du i" circuit fixe et du i" circuit mobjle;
- Ma le coefficient d’induction mutuelle du 2* circuit fixe et du 1" circuit mobile;
- Mi' le coefficient d’induction mutuelle du 1“' circuit fixe et du 2' circuit mobile;
- Ma' le coefficient d’induction mutuelle du 2‘ circuit fixe et du 2' circuit mobile;
- L le coefficient de self-induction de chacun des 2 circuits fixes A — — — mobiles
- R la résistance — — fixes
- p la résistance de chacun des deux circuits mobiles ;
- 1 l’intensité du courant qui traverse le 1" circuit fixe;
- J — — 1" circuit mobile;
- y - . - r _
- 2 « le nombre de pôles de la machine;
- £2 la vitesse de rotation ;
- T la durée de la période du courant.
- 1° Expressions du travail et du rendement.
- ou
- . . . d] 27U
- o_pJ+aJ + t
- p A £cos 2 rc — sin 2 tu (» O) t
- — sin cos 2 tu (n £2) t J 4- 2 tu (« Q) ;jl A
- x£sin 2 tu cos 2 tu (» £2) t— cos 2 it ^ sin 2 tu (n Q) fj
- OU
- 0 = P J + A — 2 Tu£d— (« £2)J p A sin 2 tu |jd— (wû)J(a') On a de même :
- Q= pj'+ A 57 + 2 n [f — («Ü)J p. A cos 2 Tuj^Ÿ — (n £2) J / (2)
- On tire des équations (T) et (2')
- J => J„ sin 2 tu — (n £2)^ t — cpj
- Y = — J„ COS 2 TU — n t — cpj
- 2^d — v'w £2tJ p A y/p! 4- 4 tu2 | d —Xn £2) J A2 tang 2 tu 9 == 2 tu jji — (» £2) J y
- a) Expressions des quatre coefficients d’induction mutuelle.
- Si l’on désigne par p. la valeur maxima qu’ils peuvent acquérir, l’on voit immédiatement que l’un a
- Mi = p sin 2 ru (ri £2) t, M2 = p cos 2 tu (n £2) t,
- M'i 5= p cos 2 tu (ra £2) t, M'a = — p sin 2 tu (w £2) t.
- b) Expression des intensités 1 et V.
- . Nous supposons d’abord que, par un procédé quelconque, l’on ait établi une différence de phases de 1/4 d’onde entre les variations de ces deux intensités et que leur variation ait même amplitude A. Nous pourrons écrire :
- 1 = A sin 2 tu I' = A cos 2 tu ^
- c) Expressions des intensités J et J'. Nous aurons à chaque instant :
- I . A I 1U d 1 I MF 1 | . „ <*M'l
- o = PJ+A3< + Mijï+Mijï+l-5r-H-^-
- dt
- dy
- dt
- d M-> dt
- (D
- d) Expression du travail fourni W. On a à chaque instant :
- ï-j['
- d Mi , „ dM'n
- ~df +1 St J+
- 'D
- ufMa ,, cfM'a'l ~df + ~dTS
- d’où
- dW
- dt
- 4 tu2 yti £2) — (n £2) J A2 p2
- y//p2+4Tu2[d_(« £2)]a A2 | j^sin 2tu £d —. (n £2>J t sin 2tu |jd — (« £2) t — 9 J
- -f COS 2 TU £d _ Q) J 2 cos 2 TU _ (w £2)Jf _ :
- OU
- rfW 4712 ü) l^T ~ ^,2 ü>] A2 P!
- dt y/p2 + 4 TU2 _ (^ Q)J 2 AS
- = O; ?
- Le travail fourni par seconde a donc pour expression : _........
- w =
- 4 tu2 (n £2) — (« £2) J p
- p2 4- 4 [d — (a £2)]* A2
- p2 A2
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-
-
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- ‘374
- Supposons que l’on fasse varier la résistance p, toutes les autres quantités qui entrent dans cette formule demeurant constantes ; le travail W est maximum lorsque l’on a
- P = ± 2 u — « oj a.
- Nous supposerons que cette condition est toujours remplie grâce au fonctionnement des rhéostats intercalés dans les circuits mobiles. L’expression du travail sera alors :
- W = ± ic (« Q) ^-’a» .
- Nous pouvons remarquer que, dans ce cas, le couple moteur développé sur l’axe de rotation de la machine est indépendant de sa vitesse de rotation.
- La résistance p étant une grandeur essentiellement positive, le travail fourni par la machine aura
- le même signe que la différence ^ — n Q.
- Si l’on a n Q > ^ la machine fonctionnera
- comme génératrice, et elle tendra à augmenter l'intensité du courant alternatif qui l’excite.
- Si l’on a nU < elle fonctionnera comme réceptrice.
- Au point de vue du rendement, il convient que la résistance soit très petite lorsque la machine a atteint sa vitesse normale. Alors la différence
- — n Ci j est également petite et nous pouvons dire que :
- Lorsque la machine fonctionnera comme génératrice, elle devra tourner un peu plus vite que la machine du premier genre qui l’excite.
- Lorsqu’elle fonctionnera comme réceptrice, elle devra tourner un peu moins vite que l’excitatrice du système, en supposant bien entendu que ces diverses machines aient le même nombre de pôles.
- e) Expression du rendement électrique.
- La quantité de chaleur dégagée par seconde dans les deux circuits fixes est égale à R A2.
- Celle qui est dégagée dans les deux circuits mobiles est égale à :
- 4 tc* — (« £i)J p p.8 A8 p8 + 4 tc8 |^jr— in Q)J A8
- ou, puisque l’on a
- p = ± 2 TC — (tt Q)J A Q f= TC — (tt Q)J •£- A8,
- Le rendement électrique a donc pour expression :
- TC (tt Q) ~
- Ta
- + R
- 2° Détermination de la différence de phases de i /4 d’onde entre les variations des intensités 1 et V.
- a) Expressions des Jorces èlectromotrices E et E' nécessaires pour déterminer des courants d’intensité letl'.
- Nous avons :
- E=RI+LTt +il[M'J + M2->']
- dV
- E^RI' + L^ + ^jW+M'sj']
- OU
- E = RI + L^ + 2tc ^ — in Cï)^ p. J „ X
- | sin 2 Tt (« Cl) t cos 2 tc — (n t — 9 J
- + cos 2 tc (n Cl) t sin 2 tc — (« CÙ^j t — <pj ^
- + 2 ic (n Cl) p. J, jsin 2tc — (11 Cl)^t— cos 2 tc ’iiCI) t + cos 2 tc — (« Cïyj t—çj sin 2 tc (« fl) * j
- d’où
- E = RI + L ^ p, J„ sin 2 tc ^
- On trouve de la même manière :
- E' = RI' + L ^ ^ p. J„ cos 2 Tc^p — 9^,
- On a par hypothèse :
- d’où :
- p ± 2 TC jjjr - (tt Q)]A,
- j. A
- v 2 A
- Si la machine fonctionne comme génératrice
- tang 2 tc <p — — 1
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 375
- d’où
- 2° Si elle doit servir de réceptrice :
- + sin 2 tu 9 = — cos 1 tu 9
- s/*
- Si elle fonctionne comme réceptrice :
- T*
- V 2
- tang 2 iu 9 = 1 sin 3 tu 9 = cos 2 tu 9
- 11 vient enfin :
- i° Si la machine sert de génératrice :
- E =(R- g)A sin 2 * 4 + [l - g] A cosa «
- E ~(R- T S) A cos 2 " T - T [L - S}sin 2 " T-20 Si la machine sert de réceptrice :
- B-(R+¥s)A,,n 3,1 ï+ ¥Il“3 Acos2,t7
- E'=(R+^-^) A cos 2 tu ^ — ~ [L-^jAsin27u j
- b) Fonctionnement du condensateur.
- Que la machine serve de génératrice ou de réceptrice, nous pourrons toujours poser :
- D A ' * , * t
- E = u A sin 2 7u ;jr + v A cos 2 tu
- t t
- E'= u A cos 2 tu y — v A sin 2 it ^
- Si nous introduisons un condensateur de capacité C dans le circuit parcouru par le courant d’in-t
- tensité V = A cos 2 n j, ces deux équations doivent se remplacer par les suivantes :
- E = u A sin 2 7r + v A cos 2 tu ^
- t t T t
- E' =u A cos 2 tu = — A sin 2 tu ^ H-A sin 2 tu =
- T 1 2 tu c T
- Pour que le problème soit résolu, il faut et il suffit que les expressions de E et de E’ soient identiques au signe près; il faut donc avoir :
- T ,
- u =» v ----= W + V
- 2 TU C
- Ces deux conditions peuvent s’écrire : i° Si la machine doit servir de génératrice :
- R =
- T»
- 4 TU» [aL-g]
- La quantité AL — >a2 est toujours positive; on pourra donc toujours donner des résistances convenables à la résistance R et à la capacité c.
- c) Remarque. — Pour que le rendement de la machine soit bon, il faut que la résistance R soit
- 2, TC
- très petite par rapport au terme -y L. La disposition indiquée ci-dessus ne pourrait donc fournir de bons résultats dans le cas où la machine devrait fonctionner comme génératrice.
- Si elle doit servir de réceptrice, il suffit que la
- a
- j,
- Condensateur
- P
- Fig. 17.
- différence AL — (a2 soit très petite. Elle serait nulle si tout le flux émis par les circuits fixes coupait les circuits mobiles, autrement dit, s’il n’y avait pas de fuites magnétiques.
- Il convient de se rapprocher autant que possible de ce, résultat en adoptant des dispositions convenables dans la construction de la machine, mais l’expérience nous a montré qu’il était difficile de rendre négligeable la différence AL — ja2.
- Nous avons tourné la difficulté, dans les deux cas, en enroulant un fil de section différente sur chacun des deux circuits fixes.
- Supposons que le fil enroulé sur le deuxième circuit fixe ait une section K fois plus petite que le fil enroulé sur le premier circuit, mais qu’il fasse K fois plus de tours. Supposons que, dans ces conditions, l’on fasse passer une intensité t
- 1 = A sin 2 tu ~ dans le premier circuit et une
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- 376
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- À t
- intensité 1' = ^ cos 2 tz ÿ dans le deuxième circuit, le travail fourni et le rendement électrique auront toujours les mêmes expressions, mais on aura :
- c . . / , . t
- E = u A sm 2 tu ^ + v A cos 'î -n ~
- E'= K « Acosair^: — K v A sin 2n~ + i J' ^ cos
- OU
- E' = K w A cos 2n Jzr — f Kv-—A sin 2 7t
- T L 2 n c K J T
- La condition que l’on ait à chaque instant E = E' nous donne :
- 2 ne K
- • Kv
- v = K u
- d’où l’on tire :
- K =
- _T nl____________i_
- 2 7V V H1 -f-
- L’expression de la capacité c étant essentiellement positive, le problème pourra toujours être résolu, quelle que soit l’importance des fuites magnétiques, et quelque petite que soit la résistance R.
- 30 Force èlectromotrice nécessaire aux bornes de la machine et effets de self-induction.
- La force électromotrice nécessaire aux bornes de la machine a pour expression :
- E = u A sin 2 tt + v A cos 2 it
- L’intensité totale X débitée par la ligne est :
- X = A j^sin 2 -f- ^ cos 2 tt J
- Désignons par r la résistance effective de la machine et par l son coefficient de self-induction apparent; nous aurons :
- .. t , A t aV • t , l <1
- tt A Sin 2 TVy + V A COS 2 7V y = rAI Sin 2 TV -f ^ COS 2 7V^. I
- , 2 TV , . f t 1 . / T
- N + / A I COS 2 TV J ~ K sm 2 T
- Cette équation devant être satisfaite à chaque instant, nous avons :
- 2 7t L r 2 TV ,
- d’où l’on tire :
- K u 4- v
- r= K
- Kî>
- i + K*
- V
- i 4- K»
- ou, puisque K = - ,
- 2 Vs
- u* + vi
- 2 7V , V (V% U*)
- ~T 1 “ u* 4-
- Il en résulte que le coefficient de self-induction apparent de la machine sera d’autant plus petit que la différence vz — uz sera plus petite, c’est-à-dire que les fuites magnétiques des divers circuits seront plus faibles.
- 4° Remarque concernant l’importance relative des condensateurs et des machines.
- Toutes choses égales d’ailleurs, le prix d’un condensateur peut être considère comme proportionnel à la quantité maxima d’énergie qu’il doit emmagasiner.
- 11 convient de faire en sorte que le rapport de cette énergie au travail que doit fournir la machine soit aussi petit que possible.
- En général, cette énergie aura pour expression :
- U’’* A t ,/la i T’ A> , , t
- 0 K T J 2 c 4 77* K* T
- 1 T2 A2 2 c 4 7V2 K2
- Le travail fourni par la machine est :
- Sa valeur maxima sera =
- W = tt (w D) t. A*
- Le rapport cherché est donc :
- i Ta A
- 2 C 4 TV3 Ka 7V il [la
- OU
- puisque
- -LflV
- 7ta \M SI/ V
- (Ms + V!)
- T u* t
- --------S—; et K =
- 2 Tt V U1 V1
- bi la résistance R est très petite, on a sensible-i • , uz -f- vz
- renferme, le
- mentÿ = «Q et le rapport terme en facteur.
- Le rapport considéré contiendra donc le terme
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 377'
- — en facteur. Donc, à égalité de travail fourni,
- le prix du condensateur nécessaire sera inversement proportionnel à la fréquence du courant employé.
- 5° Observations relatives à la présence du fer dans les machines.
- Si l’on fait entrer du fer dans la construction des machines, il faut tenir compte des phénomènes suivants :
- i° La perméabilité spécifique du fer varie avec l’induction spécifique qui y est développée;
- 2° Les aimantations et désaimantations successives que doit subir le fer entraînent un dégagement de chaleur d’autant plus grand qu’elles s’effectuent en un temps plus court, et que l’induction spécifique atteint un chiffre plus élevé;
- 3° Le fer oppose une certaine inertie aux variations de la force magnétisante et l’induction maxima que peut y développer une force magnétisante dont les variations sont de forme sinusoïdale est d’autant plus petite que leur période est plus courte.
- Nous ne croyons pas qu’il soit possible de déduire des résultats expérimentaux publiés jusqu’ici les lois auxquelles obéissent ces phénomènes, et de déterminer rigoureusement à priori l’influence qu’aura la présence du fer sur la puissance et le rendement d’une machine.
- Mais, d’après les divers résultats que nous avons pu analyser, on peut admettre que :
- Toutes les fois que l’induction spécifique dans le fer ne dépasse pas 5 000 unités C. G. S. et que la durée de la période de la force magnétisante
- » I ¥
- n est pas plus courte que le retard à l’aimantation est insensible et la perte due à la viscosité magnétique n’est pas supérieure à un erg par cm3 de fer, par unité C. G. S. d’induction spécifique et par période des variations du flux.
- Les mêmes conclusions subsistent si l’on diminue la valeur de l’induction spécifique au fur et à mesure, et proportionnellement à la fréquence du courant, de telle façon que l’induction spécifique ne soit plus qu’égale à 1 000 lorsque la fréquence du courant est devenue 2000.
- Maurice Hutin.
- (A suivre.) Maurice Leblanc.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Accumulateurs Schoop (1890).
- L’objet que s’est proposé M. Paul Schoop/ d’Œrlikon, est de construire rapidement des pla-, ques d’accumulateurs de grande capacité et sans aucune application mécanique d’une pâte quel-
- conque.
- A cet effet, on soumet à l’électrolyse des plaques de plomb dans un bain de composés halogènes électro-négatifs convenablement choisis. M. Schoop cite comme exemple de composition de ces bains les deux suivantes en poids :
- Premier bain.
- Sulfate d’ammoniaque............. 100
- Acide sulfurique à 500/0......... 140
- Chlorate de potasse.............. 7
- Eau............................ 2000
- Bisulfate de soude................. o
- Deuxième bain, O O
- 0.75
- 100
- 5
- On soumet les plaques, dans ces bains, à l’élec-trolyse d’un courant d’un sixième d’ampère environ par décimètre carré de plaque en maintenant la bain à une température de 300 environ. 11 se forme ainsi au bout d’un certain temps (36 à 100 heures) sur l’anode un dépôt d’oxyde de plomb, la cathode restant presque inaltérée, car il ne s’y produit qu’un dégagement d’hydrogène.
- Après avoir obtenu la formation de cette couche d’oxyde noir de plomb, on renverse le courant de manière que l’ancienne anode, devenue cathode, ait son oxyde réduit par l’hydrogène qui s’y dégage. Cet oxyde réd.uit laisse alors sur la plaque une couche de plomb spongieux pur.
- Les plaques une fois recouvertes de ce plomb spongieux, on les lave et on les charge dans un bain d’acide à 10 0/0.
- Compteur Frager de 1890 (b.
- Ce nouveau compteur diffère de celui que nous avons décrit à la page 83 de notre numéro du 12 avril 1890 principalement par la suspension de la
- (*) Nous rappelons (p. 297) que nous avons attribué à tort à M. Frager, le compteur décrit à la page 483 de notre numéro du 7 mars dernier. Ce compteur est de l’invention de M. Lucien Brilliê. L'erreur provient, en effet, de la similitude des dénominations des compagnies exploitant les compteurs , Frager et Brillié, et de ce que le nom de M. Brillié n’est pas ; mentionné sur la patente anglaise d’où nous en avons tiré "la description.
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- 378
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- bobine de son ampèremètre et par son mécanisme de transmission à l’axe oscillant du compteur.
- Cet axe oscillant sous l’influence des courants à mesurer est représenté en EF (fig. i); on voit en L son ressort spiral de rappel, attaché au bâti du compteur en L'. L'axe EF porte un volant balancier C, calé par un bras I (fig. 3) et pourvu de deux bras en fer doux H et J, traversant alternativement le centre K du solénoïde W W. Ce solé-noîde est, comme on le voit en figures 1 et 2, cerclé de deux bandes de fer serrées en Y par une
- > vis isolée de manière que la séparation des bandes X y empêche la formation de courants induits. Le tout est fixé au bâti par une pièce a (fig. 2). Dans sa position d’équilibre (fig. 3), le bras J du balancier est plus rapproché que l’autre du solénoïde K, de manière que le solénoïde l’entraîne dès qu'il y passe un courant, et malgré le ressort L, jusqu’à ce que le disque A (fig. 5) calé sur l’axe EF, coupe le courant en rompant lecon-tact O (fig. 4).
- Le ressort L rappelle alors l’axe E F, et ramène
- Fig. i, 2, 6 et 7. — Compteur Frager de 1890. Elévation-coupe C (fig. 3), détail de la suspension.
- le bras H dans le solénoïde K, dont le disque A O a déjà rétabli le circuit à son retour, de manière que l’attraction du solénoïde, jointe à l’impulsion
- du ressort, complète ainsi l’oscillation du balancier.
- Les dents du disque A sont (fig. 4 et 5) disposées de chaque côté de leur encoche centrale de manière que la rupture du contact, ébauchée par
- un léger déplacement que la première dent im-1 prime au ressort O, s’achève par l’action de la seconde dent; on évite ainsi les étincelles. De plus, le ressort O est fixé à un étrier Q, attaché à un disque M (fig, 2 et 4)par une vis à long trou P, qui permet d’ajuster avec précision la position du ressort, radialement et par l'orientation du disque M sur la plaque de support N.
- Ainsi qu’on le voit sur les figures 6 et 7, le fil de suspension a de la bobine traverse son axe creux b, dont l’aiguille est indiquée en c. Le pivot supérieur d de l’axe b peut s’ajuster avec une grande précision au moyen de la vis d', sur le support e, dans lequel on le cale ensuite par le serrage de la vis e' e%\ il porte un bouchon fileté que l’on cale par une vis de serrage f, et au haut duquel le fil a est pincé dans un noyau conique enfoncé en g par le serrage du chapeau i. On peut ainsi régler avec une grande précision la torsion et la levée du fil a.
- G. R.
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- JOURNAL UNIVERSEL ÎÏÉLECTRICITE
- 379
- Trieur électromagnétique multiple de.Ferra.ris (1891),
- Ce trieur se compose d’une série de bobines g, reliées en série par les fils h, et dont les fils i, branchés sur h, aboutissent à deux collecteurs h, montés sur une roue a, entre deux joues en bronze bb, et tournant devant un anneau en fer crénelé fixe e. Le courant arrive au trieur par deux balais II, diamétralement opposés et portant toujours sur au moins deux éléments du collecteur, de manière que la moitié des bobines soit constamment d’une polarité et l’autre moitié d’une autre, comme dans une machine Paccinotti.
- En réalité, comme les balais recouvrent toujours au moins deux éléments du collecteur, il ne passe pas de courant dans les bobines intermédiaires, de sorte que pour un appareil de 24
- bobines, par exemple, il y aura constamment —
- 24
- Il J
- de l’anneau e magnétisé sud, — nord, et — neutre.
- 24 24
- De plus, le magnétisme des parties actives de cet anneau ne sera pas uniforme, mais il ira en augmentant à partir du plan neutre N S (lig. 6), de sorte que l'on pourra, au moyen de cet appareil, non seulement séparer en bloc le fer des autres minerais, mais opérer un triage multiple, séparant les minerais en lots distincts PQK, etc., — suivant leur teneur en fer ou en métaux plus ou
- Fig. 1 et 2.
- moins magnétiques — nickel, fer, zinc — se séparant en divers points de l’anneau.
- Les dents ou projections de l’anneau augmentent Considérablement son attraction sur les métaux magnétiques. On obtient facilement l’inclinaison voulue du plan neutre en reliant chacun des fils h non pas à l’élément de collecteur immédiatement au-dessus, mais à l’élément faisant
- avec b le même angle que le diamètre de contact des balais avec cette direction.
- O11 peut encore augmenter considérablement l’intensité du magnétisme sur l'anneau e en le doublant d’une seconde armature s (fig. 3) en barres de fer fixées à deux barres en bronze rr,
- Fig. 3 à 7.
- entre les joues //au droit des dents dont elles sont écartées par des fils en laiton v. Les deux armatures peuvent aussi, comme en figures 4 et 5, être constituées par des lames de fer séparées entre elles et de la base e du trieur par des fils de laiton vv', de manière que chacune de ces armatures constitue un circuit magnétique fermé, isolé de sa voisine et du pourtour e de la roue.
- Compteur Hartmann et Braun (1891).
- Ce compteur est constitué essentiellement par une roue de Barlow en cuivre, traversée par le courant à mesurer et tournant entre les pôles d’un électro excité par un courant constant. La vitesse de rotation de ce disque est proportionnelle à l’intensité du courant à mesurer, pourvu que les courants de Foucault développés dans le disque et dont il ne faut pas gêner le développement soient aussi proportionnels à cette intensité. C’est pour cela que les pôles de l’électro-aimant d sont (fig. 1 et 2) épanouis de chaque côté'du disque A, comme en d2d3. au delà de l’aire triangulaire d2, parcourue par les courants radiaux qui traversent le disque à son passage entre ces pôles.
- Le courant à mesurer pénètre dans le disque par les contacts élastiques b b3 de son axe a, et en sortent par les frotteurs cc2c3.
- On peut remplacer avantageusement ces contacts par des bains de mercure b et c (fig. 4).
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-
- LA LUMIÈRE ÈLECTRIQÜË
- 565
- Le disque A est percé de trous a3 disposés comme l’indique la figure 3 et bouchés par des ri-
- 1 Fig. 1 et 2. — Compteur Hartmann et Braun.
- vêts en fer doux d’autant plus rapprochés que la résistance due au passage des lignes de force est plu$ grande, de manière à uniformiser le plus
- Fig. 3 et 4. — Compteur Hartmann et Braun.
- possible cette résistance sur toute l’étendue du disque A.
- Compteur Desruelles et Chauvin (1890).
- Cet appareil consiste essentiellement en un voltamètre auto-reversible, de manière que chacune des électrodes serve alternativement d’anode, puis de cathode, et dont les inversions, tarées par expériences en ampères-heures, sont enregistrées par un compteur.
- L’électrolyte b est renfermé (üg. 1 et 2) dans une auge d’ébonite a, au fond de laquelle est disposée une série d’électrodes d d, reliées et fixées par des |
- tiges de même métal ee. Les autres électrodes g g sont mo biles et attachées en g' au fond d’un flotteur f, posé sur la couche de pétrole e, qui sur nage sur l’électrolyte. Les électrodes sont en cuivre, en zinc ou en nickel, et l’électrolyte est constitué par une dissolution de leur sulfate.
- Le flotteur f porte trois tiges de fer nickelé h b' h2, dontles deux extrêmes, b' et b2, plongent dans des coupes de mercure j, qui leur permettent de suivre les mouvements du flotteur sans en rompre les liaisons électriques. La tige médiane b porte un barreau magnétique h.
- L'auge a porte en outre un électromoteur/, qui actionne par le train m un commutateur n, à quatre balais 1 2 3 4 (fig. 3) reliés comme l’indique la figure 4, de manière à renverser la marche du coufant dans le voltamètre à chaque demi-tour du commutateur.
- L’électromoteur /, monté en dérivation, se met en mouvement chaque fois que la lame h ferme son circuit sur l’un des contacts 0 ou o' ; le magnétisme du barreau h a pour effet d’assurer la perfection de ces contacts, et ils sont rompus automatiquement chaque fois que le commutateur a terminé son demi-tour, par un petit choc de la coulisse rt', articulée en s au commutateur, sur le bouton p' du bloc isolant p, auquel sont attachés les contacts.
- Le contact venant d’être rompu en 0', par exemple, il se dépose sur les électrodes mobiles g du métal qui fait peu à peu s’enfoncer le flotteur /, jusqu’à ce que le contact s’établisse en 0, et renverse le courant dans le voltamètre ; puis le métal déposé en g se redissout, et le flotteur allégé rétablit au bout du même nombre d’ampères-heures que pour sa descente de o' en 0', le contact en o\
- Le type dé compteur représenté par les figures 5 à 9 diffère du précédent par quelques particularités intéressantes.
- On reconnaît en A l’auge du voltamètre, dont le couvercle B porte le commutateur et l’enregistreur.
- Le commutateur C a quatre balais Ct C3 C3 C4 reliés l’un à l’électrode fixe, l’autre, par un bain de mercure C5, à l’électrode mobile, et les deux autres au circuit extérieur du courant à mesurer.
- L’electrode mobile est très délicatement suspendue (fig. 8) par l’attache i et le couteau i1 a2 à un levier a, mobile autour du couteau b b', avec une sensibilité réglée par la tension et l’inclinai-
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- TV.YYVTS.
- Fig. 3. Desruelles et Chauvin (1" type), Fig. 4. — Desruelles et Chauvin (1" type).
- Plan du commutateur. Schéma des circuits.
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- 362
- La LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- I
- son du ressort d. La tension du ressort d se règle par la vis b, et son inclinaison par la position à
- f—!—r
- Fig. s et 6. Desruelles et Chauvin (2* type;. Vue par bout et plan du compteur.
- laquelle on fixe, au moyen de la vis g, le coulis^ seau / dans la coulisse fixe ce. Le levier a oscille (lig. 5) entre les contacts pp', magnétisés temporairement par les électros pip% excités à chaque contact afin d’en assurer la précision.
- Afin d’éviter la production d’étincelles à ce
- Fig. 7. — Desruelles et Chauvin (2* type). Détail du commutateur.
- contact, on a monté sur l'axe du commutateur C un galet d’ivoire n, pourvu de secteurs métalliques n' n3, disposés comme l’indique la figure 7, de manière que les deux balais (n2 n3) par exem-r pie, soient en contact avec l’une d’elles n', pendant qu un seul des balais n3 de l’autre paire est au contact de n2, et que l’autre, w5, repose sur
- Fig. 8. — Desruelles et Chauvin (2" type). Suspension des électrodes.
- l’ivoire de n. Ces paires de balais (n3 nj («5 «6) aboutissent respectivement aux extrémités extérieures des solénoïdes qq' (fig. 9), dont les armatures font osciller par la chaîne s et la poulie isolée t l’arbre du commutateur C, et dont les extrémités intérieures sont reliées en s’ à l’un des pôles du circuit. Les paires de balais (n3 nt) (n5n6) sont d’autre part reliées aussi respectivement aux contacts p et p’. 1
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 383.
- Lorsque a fait contact en p, le courant, passant dans la bobine q, fait osciller le commutateur suffisamment pour qu’il en. renverse le sens dans les électrodes; en même temps, le secteur ni cesse de relier les deux balais («3 w4) et interrompt le courant en <7. L'électrode mobile s’allège alors peu à peu, et se relève avec a, jusqu’à ce que ce levier, fermant le contact en p', fasse osciller le commutateur en sens contraire.
- C’est sur le galet n, et non pas aux contacts pp', que se produisent les étincelles à chaque oscillation du levier a et du commutateur.
- Ce commutateur transforme son mouvement
- Fig. 9. — Desruelles et Chauvin (2” type).
- Détail du moteur.
- d’o'scillation en mouvement continu sur l’arbre du compteur par le jeu du double cliquet â2â3, articulé à sa manivelle h.
- G. R.
- Les câbles télégraphiques et téléphoniques dans le tunnel : du Sai nt-Gôthard.
- Aussitôt après le percement du tunnel du Saint-Gothard, l’administration générale des télégraphes avait fait poser pendant l’hiver 1881-1882 un câble à sept fils pour le service télégraphique de l’Etat et de la Compagnie. En outre, un second câble à un fil avait été posé ensuite pour le service des signaux à sonneries du tunnel installées dans les quatorze guérites kilométriques du tunnel.
- Le câble principal, fourni par la maison Felten et Guillaume, de Mulheim-sur-Rhin, consiste en sept âmes de sept brins de 0,7 mm. chacun ; chaque âme est isolée par quatre couches de gutta-percha et de composition Chatterton, et a alors un diamètre de 5,2 mm. Le tout est ensuite en-
- touré de' chanvre goudronné et armé d’une enveloppe de fil de fer galvanisé, puis recouvert de rubans de jute de 3 millimètres d’épaisseur.
- Après examen des lieux, on plaça le câble dans une rigole en fer fixée à 2,40 m. de hauteur le long des parois du tunnel, puis on recouvrit le tout de planches goudronnées. Le total des frais d’installation s’éleva à 15900 francs.
- Malgré l’excellente : qualilé des câbles et les soins avec lesquels ils furent posés, des inconvénients sérieux ne tardèrent pas à se faire jour. L’isolation de 3000 mégohms par kilomètre descendit quelquefois à 5 mégohms seulement et il en résulta fréquemment des dérangements dans le service.
- Un examen approfondi de la situation montra quelles étaient les causes de cet état anormal des câbles. Ces causes se reproduisant dans tous les tunnels de quelque importance, il nous a paru intéressant de les analyser avec soin et c’est pour cela que nous rendons compte du rapport de M. Baechtold (1), inspecteur des télégraphes de la Compagnie du Gothard, rapport dont ces particularités forment la partie la plus saillante.
- Les eaux d’infiltration sont très abondantes dans le tunnel; il s’en écoule,à peu,près 300 litres pat-seconde. Disons, en passant qu’à, la sortie du tunnel ,ces eaux d’infiltration servent à alimenter, sous une chute de 15 mètres, une turbine qui actionne deux dynamos alimentant l’éclairage électrique de la gare et du village d’Airolo. L’application est assez intéressante pour être notée.
- La maison Siemens et Halske, adjudicataire du nouveau câble, a fait analyser 150 bouteilles d’eau d’infiltration puisée en divers' endroits du tunnel.
- Plusieurs de ces échantillons contenaient de l’hydrogène sulfureux en quantités considérables. En outre, l’examen des eaux croupissant dans la rigole du câble montra qu’elles renfermaient tous les éléments propres à favoriser une attaque rapide de l’armaturé du câble; ces éléments sont produits . par la; combustion incomplète de la houille des locomotives dans l'atmosphère peu oxygénée du tunnel; ils ont d’ailleurs une influence très nuisible sur la superstructure de la voie.
- Ces analyses montrèrent donc le dajigerjju’il y avait à placer les câbles dans des rigoles disposées le long des. parois et permirent de tirer la conclu-
- j (*) Elektrotechnischc Zeitschrift, 1891, p. 85 et 98.
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- sion que le meilleur procédé était de placer les câbles dans un lit de sable, dans le sous-sol du tunnel, de manière à les soustraire à l’action destructrice des eaux et de l’atmosphère du tunnel. 11 est évident qu’il faut avoir soin de capter et de détourner les sources qui jaillissent du sol en quelques points du tunnel, d’autant plus que plusieurs de ces sources sont légèrement sulfureuses. 11 est en outre prudent d’entourer le câble d’une enveloppe de plomb complètement imperméable et de recouvrir le câble de pierres plates solides.
- La Compagnie du chemin de fer du Gothard a donc commandé à la maison Siemens deux câbles dont les éléments étaient déterminés par les exigences du trafic aussi bien que par les considérations précédentes. Le premier câble est un câble télégraphique à trois âmes, le second un câble téléphonique à un circuit concentrique construit afin de remédier à l'encombrement du câble primitif, devenu insuffisant et dont l’administration télégraphique réciamait l’usage exclusif.
- Voici les éléments de ces deux câbles :
- Le câble télégraphique com prend trois âmes formées chacune par un seul fil de cuivre pur de 1,38 mm. de diamètre recouvert de trois couches de jute jusqu’à un diamètre total de 4,4 mm. et d’une chemise de plomb de 1,3 mm. d’épaisseur. Les trois âmes sont cordées ensemble et le tout recouvert d’une enveloppe de papier et d’asphalte, puis armé de vingt fils de fer galvanisé de 3,75 mm. de diamètre. Le diamètre extérieur de ce câble est de 33 millimètres, il est livré en bobines de 500 mètres. Quant aux constantes électriques elles sont, par kilomètre, à 160centigrades.
- Résistance.......... 11,5 à 12 ohms
- Isolement........... 500 mégohms
- Capacité............ 0,25 microfarad.
- Le câble téléphonique renferme une âme formée d'un fil intérieur de 1 millimètre enroulé de jute jusqu’à un diamètre de 2,5 mm. Le tout est recouvert ensuite d’une couche de sept fils de cuivre de 0,4 mm, réunis métalliquement entre eux par des feuille de papier d'étain.
- L’ensemble est ensuite entouré de jute (4,4 mm. de diamètre) et recouvert de sa chemise de plomb de 1,3 mm. d’épaisseur. Le diamètre extérieur de l’âme est alors de 7 millimètres. Une couche de papier et d’asphalte protège encore le câble, armé en outre de seize fils de fer galvanisé de 3,1 mm. de diamètre, recouverts eux-mêmes d’un enduit à
- base d’asphalte. Les éléments du câble sont alors,
- à 130 :
- Diamètre extérieur.......... 24 millimètres
- Résistance kilométrique.... 0,25 ohmi Isolement — ... 250 mégohms
- Capacité.................... 0,31 microfarad.
- Le câble téléphonique est relié aux 14 guérites kilométriques du tunnel et aux stations extrêmes de Goeschen et d’Airolo, qui seules sont munies d’une station micro-téléphonique complète, les postes intermédiaires étant pourvus simplement d’un appareil à deux téléphones, transmetteurs et récepteurs.
- Pour poser le câble, on creusa sur le bord de la voie un fossé profond de 50 à 80 centimètres sui-3 vant les circonstances; on mit au fond une coucfie de gravier de 10 centimètres d’épaisseur, puis unè couche de sable de 10 centimètres, les câbles, une couche de sable de 20 centimètres, un couvercle de granit, enfin du gravier. De cette manière, les câbles sont à l’abri de l’air et de l’humidité.
- Le travail dura deux mois entiers, du 15 septembre au milieu de novembre de l’année dernière; on ne pouvait travailler que la nuit, entre les passages des trains. En outre, le déplacement de l’ancien câble, transporté de la rigole latérale dans le fossé perméable, devait se taire sans interrompre le service et par conséquent sans le couper.
- Toutes ces difficultés, auxquelles il faut joindre l’atmosphère empestée du tunnel, le courant d’air violent qui y règne du nord au sud, ont prolongé ce travail si important et dont l’exécution n’a pas nécessité moins de 500 wagons de sable, 250 de pierres plates, 32 de câbles, 500 de débris, etc.
- Pour les autres détails techniques du travail, ainsi que pour le règlement de fexploitation, nous renvoyons le lecteur au rapport détaillé de M. Baechtold. A. P.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur certaines particularités qu’on observe lorsqu’on emploie un' galvanomètre avec une pile therino-électrique, par M. Ernest Merritt (fi.
- Lorsqu’on emploie un galvanomètre/dont l’aiguille n’est pas trop amortie, avec une pile thermo-électrique, on observe un phénomène curieux.
- (fi American Journal of Science, mai 1891, p. 417.
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- En exposant l’une des faces de la pile à une source ,de chaleur rayonnante, l'aiguille du galvanomètre se meut rapidement vers un côté. Dans un court espace de temps, cependant, le mouvement devient moins rapide, l’aiguille revient au repos au bout de quelques secondes, et, dans beaucoup de cas, elle se meut légèrement en arrière. Ceci se répète plusieurs fois, et ce n’est qu’après une longue série de ces impulsions, qui deviennent de moins en moins marquées, que l’on obtient la déviation stable. La courbe O A B de la figure i représente graphiquement ce mouvement particulier observé dans un galvanomètre Thomson; les abscisses montrent le temps écoulé depuis le commencement du mouvement et les ordonnées les déviations de l’aiguille. Avec un galvanomètre dont le mouvement de l’aiguille est presque apériodique, les maxima et les minima que l’on constate sur la figure sont quelquefois masqués, mais la forme générale de la courbe reste la même.
- B 10 rs 20 SCCO/idc,y Fig. 1
- L’effet dont nous venons de parler a* été observé par M. Violle (J) en 1884, en employant une pile thermo-électrique pour expérimenter sur la radiation du platine et de l’argent fondus. On trouve dans son mémoire de nombreuses observations relatives aux maxima et minima successifs; mais on n’y trouve aucune explication du phénomène. MM. Rubens et Ritter (2) ont observé un phéno mène sur un bolomètre qu’ils employaient pour des mesures quantitatives des ondes électromagnétiques.
- Les nombreuses expériences qui ont été faites au laboratoire de l’université de Cornell avec un bolomètre ordinaire et avec une quantité de galvanomètres et de piles diverses semblent montrer
- que cette particularité n’est pas propre à un seul instrument, mais qu’on l’observe toujours lorsqu’on expose d’une manière soudaine à la chaleur rayonnante un bolomètre ou une pile thermoélectrique reliée à un galvanomètre.
- C’est en 1888 que mon attention a été attirée pour la première fois sur ce phénomène en faisant des expériences sur l’énergie de la lumière rayon-née par les lampes à incandescence. Dans un mémoire publié en 1889, j’ai attiré l’attention sur ce fait, que la première impulsion de l’aiguille dans les circonstances mentionnées plus haut est dans un rapport constant avec la déviation finale, ce rapport étant indépendant de l’intensité de la radiation à laquelle on expose la pile.
- Le phénomème paraît être dû à l’inertie du galvanomètre, et au fait qu’il s’écoule un temps considérable après l’exposition à la source de chaleur avant que la température constante soit atteinte. Par rapport à cette inertie, l’aiguille est incapable de suivre immédiatement le courant augmentant rapidement qui circule lorsque la face de la pile est exposée à la chaleur. Dans un court espace de temps, l’action de la force déviante donne une vitesse suffisante non seulement pour amener l’aiguille dans la position correspondant au courant qui existe en ce moment, mais encore pour la lancer à une distance considérable au delà de cette position.
- Ceci a pour résultat que le mouvement de l’aiguille est arrêté ; un mouvement en sens inverse commence et continue jusqu’à ce que la pile ait été chauffée suffisamment pour produire une nouvelle impulsion en avant. Cette manière de se comporter est répétée jusqu’.à ce que la température de la pile devienne constante ou jusqu’à ce que le mouvement oscillatoire de l’aiguille ait cessé par suite de l’amortissement. Si l’on suppose que réchauffement de la pile ait lieu d’après la loi de refroidissement de Newton et que la force électromotrice de la pile pour les petites différences de température que nous considérons est proportionnelle à la différence de température aux soudures, on peut obtenir l’équation du mouvement de l’aiguille de la manière suivante :
- Soit T0 la différence de température initiale entre les deux faces de la pile et T cette différence à l’instant t; l’intensité du courant qui traverse le galvanomètre est donnée par l’équation
- (!) Annales de Chimie et de Physique, t. VI, p. 373. (*) IVied. Ann., t. XL, p. 63.
- E_PT R- R
- PT.
- R
- (-
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- K étant la constante de radiation de la surface de la pile, P la force électromotrice développée à la différence de température de un degré entre les deux soudures.
- Le couple dû à l’action de ce courant sur l’aiguille et qui tend à la dévier est K i ml cos 0, 0 étant la déviation et K une constante qui dépend de la forme et des dimensions du galvanomètre. Comme 0 est toujours petit, cos 0 ne diffère pas sensiblement de l’unité. Par conséquent, si on substitue pour i sa valeur donnée de (i) et si on
- remplace —5— par Q, l'expression du couple
- déviant se réduit à Q T0 (i — e~kt). Les autres forces qui agissent sur l’aiguille sont celles dues au magnétisme terrestre; pour de petites déviations, ces forces sont égales à N 0.11 faut considérer en outre l’amortissement qui produit une force proportionnelle à la vitesse de l'aiguille et
- que I on peut représenter par L —.
- En égalant ces forces au produit du moment d'inertie de l’aiguille par son accélération angulaire on obtient l’équation de mouvement suivante :
- Mf,2
- a?2 6 . dO
- dt* + Ldt
- + N 0 =
- (2)
- En intégrant cette équation, on obtient l’expression suivante :
- , — kt / 2 7c t , \ _ — ht —
- 0 = C e cos ( ——(- epj— ni T„ e + / T„ (J)
- Pour déterminer les constantes C et *, il suffit d’écrire que pour t — o on a 0 = oet ^ =o. On obtient ainsi
- C = — T, \ [m (h - h) + l b\2 + (Itt - V {:*
- 2 7t / , . * \
- / — m „ 1 — ni
- cos <P = —<j- T. = - (J
- Tous les coefficients de l’équation (3) contiennent T„; on peut écrire par conséquent
- 0 = T0 £c' c ^ t cos^-^ -e + l J (4)
- Le mouvement représenté par cette équation représente évidemment la courbe de la figure 1. On peut le considérer comme la résultante de
- deux mouvements dont l’un est une augmentation graduelle de la déviation et d’une courbe logarithmique représentée par lés deux derniers termes de l’équation, l’autre étant un mouvement oscillatoire avec une amplitude diminuant graduellement comme l’indique le premier terme. La période de la vibration est -r; le décrément
- logarithmique est représenté par
- Pour vérifier l’équation précédente, on a fait une série d’observations avec un galvanomètre Thomson, et on a pris toutes les précautions pour obtenir une source constante de chaleur; on a d’ailleurs évité les courants d’air et les perturbations magnétiques. )
- On a d’abord déterminé par des méthodes -Ordinaires la durée de vibration de l’aiguille et son décrément logarithmique,la pile thermo-électrique étant reliée au galvanomètre. Des données relatives à la courbe, montrées dans la figure, étaient obtenues en observant à l’aide d’un chronogra-phe, les temps correspondant aux maxima et aux ininima successifs, et l’époque à laquellel’aiguille passait par chaque division de l’échelle. En supposant que l'équation précédente représente exactement le mouvement de l’aiguille, j’ai éssayé de décomposer la courbe dans ces deux composantes et après quelques essais j’ai obtenu les courbes 11 et III de la figure 1. En combinant ces deux courbes, on obtient exactement le mouvement observé; chaque courbe d’ailleurs peut être représentée exactement par des équations indiquées par la formule (4). Par exemple, la courbe II coïncide exactement avec l’équation
- t/ = 310 — 283 e
- 0,03?< 4
- la différence entre les valeurs calculées et observées ne dépassant pas 2 0/0. La durée de vibration de l’aiguille déduite de la courbe 111 était de 6,1 secondes; cette durée était de 6,0 secondes lorsque l’aiguille oscillait librement. On a obtenu un accord aussi exact entre les valeurs observées et calculées de l’amortissement; les nombres obtenus étant respectivement 1,28 et 1,31.
- Le fait mentionné plus haut que la première impulsion de l’aiguille est dans un rapport constant avec la déviation finale est confirmé par l’équation (4). Comme T0 est un facteur du second membre de l’équation, et comme l’expression entre crochets est indépendante de T0, le seul effet
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- d’une variation de l’intensité de la source de chaleur serait d’augmenter ou de diminuer, dans le rapport, les ordonnées de la courbe I, le rapport de deux ordonnées quelconque restant le même.
- Par conséquent, si la déviation finale de l’aiguille est proportionnelle à la quantité de chaleur reçue par la pile, la première impulsion sera aussi proportionnelle à cette quantité, et on peut la substituer à la déviation finale.
- Des expériences faites en 1888 pour vérifier cette conclusion ont montré que ce rapport restait constant entre 100 et 20 millimètres, mais pour des déviations plus petites la loi ne s’appliquait plus. J’ai repris ces observations en prenant grand soin d’éviter autant que possible toute source d’erreur ; j’ai obtenu ainsi les résultats suivants comme moyenne d’un grand nombre de mesures :
- Première impulsion Déviation finale Rapport
- 53,0 mm. 106,0 mm, 0,270
- 36,5 136,7 0,265
- 17,75 65,0 0,273
- 5,25 19,75 0,265
- Les petites irrégularités dans le rapport doivent être attribuées à des erreurs inévitables d’observation et spécialement dans la source de chaleur, une lampe Argand, qui ne donne pas une chaleur parfaitement constante. La conclusion que le rapport est indépendant de la déviation semble donc être justifiée au moins pour le galvanomètre employé dans mes expériences.
- L'importance de cette conclusion sera facilement saisie par tous ceux qui auront l'occasion de se servir d’une pile thermo-électrique pour les mesures de la chaleur rayonnante. Les courants d’air et d’autres causes presque inévitables des variations de température rendent quelquefois l’aiguille du galvanomètre instable, tandis que l’extrême sensibilité des instruments qu’il faut employer dans ces expériences rendent les instruments très susceptibles à des perturbations magnétiques.
- Beaucoup d’observations sont dénuées de valeur par suite des variations du zéro du galvanomètre pendant les trois ou quatre minutes nécessaires pour que l’aiguille revienne au repos. Il suffit de quelques secondes pour la première impulsion de l’aiguille, et la variation du zéro pendant ce temps ne peut guère produire d’erreur appréciable. L'observation de la première impul-
- sion au lieu de la déviation permanente peut donc donner une plus grande exactitude tout en demandant moins de temps.
- 11 convient d’observer que le principe de cette méthode d’observation n’est pas borné au cas d’une pile électrique mais peut obtenir des applications beaucoup plus étendues. Voici quelques cas dans lesquels on peut l’employer avec avantage :
- i° Dans toutes les mesures ordinaires de chaleur rayonnante, lorsque les conditions sont telles que le galvanomètre est instable ou qu’il s’agit d'opérer rapidement;
- 20 Pour des démonstrations de cours. Beaucoup d’expériences que l’on considère comme impossibles dans des cours ont été effectuées avec rapidité et exactitude de cette manière et dans des conditions où la méthode ordinaire était tout à fait inapplicable;
- 30 Pour des mesures de chaleur avee des sources variables. La première impulsion de l’aiguille donne dans ce cas ja quantité d'énergie radiante au moment même où la pile est exposée à la chaleur :
- 4° Lorsqu’on opère avec un bolomètre ou un instrument analogue au lieu d’une pile thermoélectrique;
- 50 Pour la mesure d’un courant constant ou variable où il s’agit d’obtenir des indications rapides, comme, par exemple, pour la valeur initiale du courant d’une pile qui se polarise rapidement.
- D’autres applications de cette méthode peuvent se présenter à l’esprit. C’est dans l’espoir qu’un phénomène qui d’abord se présentait comme curiosité' peut avoir une valeur pratique dans les laboratoires que j’ai effectué ce présent travail.
- ** , c. B.
- Manière de séparer les pertes par les courants de Foucault des pertes par hystérésis, par M. Gisbert Kapp (s).
- La perte totale d’énergie qui se_produit dans l’armature d’une dynamo à courant continu, indépendamment de la perte inévitable due à la (*)
- (*) The Elecfriciau, 10 avril 1891.
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- résistance du cuivre, se compose des éléments suivants :
- a) Perte par frottement mécanique;
- b) Perte par hystérésis dans le noyau de l’armature;
- c) Perte par les courants de Foucault, soit dans le noyau de l’armature, soit dans tous les conducteurs, soit uniquement dans les conducteurs en commutation, si le calage des balais est défectueux.
- Une autre perte d’énergie provient de la résistance de l’air, mais celle-ci est tellement insignifiante qu'on peut la négliger.
- Je n’ai guère besoin d’insister sur l’importance de toute méthode simple permettant de déterminer séparément ces pertes et je me propose d’en décrire une dans l’espoir que quelque lecteur trouvera le moyen de la développer, de manière à la rendre applicable aux alternateurs et aux transformateurs, appareils dans lesquels la détermination exacte des pertes par les courants de Foucault et par hystérésis est plus importante même que dans les dynamos à courants continus.
- La méthode est basée sur une hypothèse : c’est que le couple nécessaire pour surmonter l'hysté-résis et le frottement mécanique est indépendante de la vitesse et qu’en conséquence le travail perdu par ces deux causes (si l’intensité du champ reste constante) est simplement proportionnel à la vitesse. Puisqu’on suppose que le frottement mécanique et l’hystérésis suivent tous les deux la même loi, il est évident qu’une méthode basée sur une hypothèse de ce genre ne peut être employée pour réparer ces deux pertes, mais ne peut que donner leur somme.
- On peut toutefois déterminer la perte par frottement avec assez d’exactitude, d’après les dimensions des coussinets, les poids, la traction magnétique, la vitesse, les lubrifications, etc., et nous pouvons ainsi, du moins approximativement, obtenir l’hystérésis seule, pourvu que nous puissions séparer les pertes de Foucault. Il faut se rappeler aussi que la perte purement mécanique par frottement est généralement très petite, comparativement aux deux autres pertes, et qu’une erreur dans l'estimation du frottement n’a qu’un petit effet sur la détermination correcte de la perte par l’hystérésis, tandis qu’elle n’a aucun effet sur la détermination des pertes par les courants de Foucault. I
- Pour la même excitation, les pertes par les courants de Foucault doivent évidemment augmenter comme le carré de la vitesse. Nous avons, par conséquent, l’équation suivante, pour représenter le nombre total de watts dépensés par l’armature autrement que par la résistance du cuivre.
- W = « H + n> F.
- n étant la vitesse en tours par minute, H et F des coefficients qui dépendent de l’excitation, mais qui ne varient pas avec la vitesse. Le coefficient H se rapporte à la perte provenant de l’hystérésis et du frottement, le coefficient F à la perte provenant des courants de Foucault. \ v >
- M. W. Mordey est probablement le premier (jui
- Fig. 1
- ait fait usage de cette équation pour déterminer et pour séparer les diverses pertes qui se produisent par l’armature. Voici en quoi consiste sa méthode : — Il actionne les armatures au moyen d’une courroie venant d’un électromoteur et il note soit l’énergie électrique fournie au moteur, soit au moyen d’un dynamomètre à transmission, l’énergie mécanique donnée à l’armature avec son champ inerte, ainsi qu’avec son champ excité à divers degrés. Si le dynamomètre de transmission est correctement étalonné, ou si l’on connaît exactement le rendement du moteur pour ces diverses conditions, et si l’on connaît aussi la perte d’énergie dans la courroie, on peut se servir de cette méthode pour séparer non seulement les pertes provenant des courants de Foucault des pertes provenant de l’hystérésis et du frottement, mais aussi la perte initiale par frottement, lorsque l'armature tourne dans un champ non excité, des pertes par l’hystérésis et par le frottement lorsque l’armature tourne dans un champ excité. En conservant l’excitation constante, M. Mordey fait varier l'énergie fournie à l'armature essayée et il
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- obtient ainsi pour W et pour n une série de valeurs qu’il reporte dans une courbe.
- En choisissant deux points quelconques sur cette courbe (pas trop près l’un de l’autre), il est facile, en faisant un essai et en employant la méthode des erreurs, ou bien en résolvant une équation du deuxième degré, de trouver les valeurs de H et de F qui satisferont à cette courbe sur toute leur étendue. Lorsqu’on a trouvé ces valeurs, l’équation ci-dessus permet immédiatement de déterminer les pertes. 11 y a cependant quelques objections à faire à cette méthode. D’abord, elle suppose que l’on soit en possession d’un bon dynamomètre de transmission ou que l’on connaisse exactement le rendement du moteur et la perte de pouvoir dans la courroie, et ce sont là deux points au sujet desquels on peut avoir des doutes légitimes. En second lieu, et c’est là l'objection la plus sérieuse, la nécessité d’employer une seconde machine comme moteur et d’organiser une transmission par courroie implique une quantité de travail et de dépense que l’on serait heureux d’éviter. La nouvelle méthode n’exige pas de seconde machine, mais elle a le désavantage de n’être applicable qu’à des armatures qui ont déjà reçu leur enroulement, tandis que la méthode de M. Mordey peut servir pour étudier une armature non encore pourvue de son enroulement.
- La méthode qui va être décrite est aussi basée sur la formule ci-dessus, mais l’énergie W est fournie à l’armature essayée électriquement, au lieu de l’être mécaniquement; en d’autres termes, la dynamo à essayer fonctionne comme moteur; on prend note alors de la vitesse et du courant de l'armature en maintenant l’excitation constante. 11 faut aussi opérer au moins une lecture de la pression aux balais (de préférence à la plus haute vitesse et avec le courant maximum de l’armature); mais il faut effectuer, à titre de contrôle, un plus grand nombre de semblables lectures. Comme la dynamo marche à petite vitesse, la réaction de l’armature sur le champ sera assez petite pour nous permettre de la négliger, ou, en d’autres termes, nous avons le droit d’admettre que l’intensité du champ reste constante pour toutes les vitesses. 11 faut cependant se rappeler que ce n’est là qu’une approximation et que les courants de Foucault, s’ils sont très intenses, produiront une torsion du champ parfaitement distincte de la vraie torsion produite par le cou-
- rant de l’armature proprement dite. Il va de soi qu’avec d’assez bonnes machines on n’a pas à attendre ce résultat.
- En admettant donc un champ constant de % lignes (anglaises), en appelant r le nombre de conducteurs d’armature externe, dans une machine à deux pôles, la force électromotrice aux balais nous est donnée par
- e = {; « 10-8,
- si nous négligeons la très petite perte de force électromotrice provenant de la résistance de l’armature.
- L’énergie fournie par le courant c est W = ec, ou
- io-8 — n H -f na F;
- d’où il résulte que
- c i t io-8 = H + n F.
- Puisque ç et t sont constants, le courant est
- H
- égal à la somme d’une constante —~— et d’un
- io~6
- autre facteur qui varie directement avec la vitesse. La courbe représentant le courant en fonction de la vitesse doit donc être une ligne droite, comme on le voit dans le diagramme (fig. i). La hauteur O A à laquelle cette ligne coupe l’axe vertical est une mesure du courant nécessaire pour surmonter le couple de frottement et d’hystérésis, et l’inclinaison de cette ligne est une mesure de l’intluence des courants de Foucault; on a ainsi
- Soit c0 = O A le courant initial : nous trouverons directement d’après le diagramme la valeur du coefficient H = c0% x io~8. En insérant cette valeur dans la formule, nous trouverons la valeur de F
- W — U H
- F=—1?-----’ - -
- expression dans laquelle n et W sont des valeurs observées.
- On remarquera que dans la pratique il n'est
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- même pas nécessaire de connaître l’enroulement et l’intensité du champ. 11 suffit d’observer le courant et la vitesse pour déterminer la position de la ligne droite A B et de lire avec soin la pression e et le courant c = D B observés à une vitesse particulière OD. Le rapport ^ donne immédiatement
- le rapport entre la perte due à l’hystérésis et au frottement et la perte totale qui comprend les pertes de Foucault, et, puisque nous connaissons la perte totale W — ce, nous pouvons en trouver les deux composantes par une simple règle de trois et une soustraction. Si la courbe A B n’est pas une ligne droite, cela prouve que les courants de Foucault sont assez intenses pour produire une torsion du champ.
- C. B.
- VARIÉTÉS
- LES APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ C)
- Liste des orgues électriques existant jusqu’à ce jour. — Orgues de MM. Hilborne et Roosevelt et de M. Debierre. — Conclusion.
- Applications du procédé électro-pneumatique.
- En dehors des quelques installations remarquables faites par MM. Merklin et que nous venons d’énumérer, un grand nombre d’orgues électriques ont été établies un peu partout, ouvrant ainsi une voie d’applications féconde pour l’électricité et la facture.
- 1884. Temple des Brotteaux (29 jeux). Orgue de tribune.
- 1885. Salon de M. Leroux, château de Vieux-Maison (Loiret)
- (15 jeux). Orgue de salon.
- 1886. Cathédrale de Clermont-Ferrand (17 jeux). Orgue de
- choeur.
- Eglise Saint-Bonaventure, a Lyon (33 jeux). Grand orgue au chœur.
- —S Eglise Saint-Louis, à Saint-Etienne (22 jeux). Orgue de tribune.
- — Eglise paroissiale Saint-Raphaël (18 jeux). Orgue de tribune.
- (i) La Lumière Électrique du 16 mai, p. 341.
- 1886. Eglise paroissiale de Draguignan (18 jeux). Grand
- orgue au chœur.
- 1887. Abbaye des Pères Trappistes, à Aiguebelle (12 jeux).
- Grand orgue de chœur.
- — Théâtre de Montpellier (13 jeux).
- — Eglise Sainte-Anne à Montpellier (30 jeux). Orgues de
- tribune et de chœur.
- — Salon de M. Barjon, à Lyon (21 jeux). Orgue de
- salon.
- 1888. Eglise d’Annonay (13 jeux). Grand orgue au chœur.
- — Pensionnat des Frères à Beauvais (19 jeux). Orgue de
- tribune.
- 1889. Eglise paroissiale de Vals-les-Bains (20 jeux). Orgue de
- tribune.
- — Eglise patoissiale de Saint-Jean de Bournay (22 jeux).
- Orgue de tribune.
- —. Petit séminaire de Semur-en-Brionnais (11 jeijxLPrgue de tribune.
- — Dames bénédictines, Cuire, près Lyon (11 jeux). Orgue
- de tribune.
- — Eglise N.-D. de Lépine, près Châlons (11 jeux). Orgue de chœur.
- 1890. Eglise N.-D. de Châlons-sur-Marne (17 jeux). Orgue
- de chœur.
- — Eglise paroissiale de Barfleur (Manche) (14 jeux). Orgue
- de tribune.
- — Eglise de la Rédemption, à Lyon (40 jeux). Orgue de
- tribune.
- — Eglise Saint-Martin-d’Ainay, à Lyon (21 jeux). Grand
- orgue de tribune.
- 1891. Eglise Notre-Dame de Valenciennes (53 jeux). Orgues
- de tribune et de chœur.
- — Eglise paroissiale de Meslay (9 jeux).
- Orgues en construction.
- 1891. Eglise Saint-Pierre de Montrouge, à Paris (40 jeux). Orgues de tribune et de chœur.
- — Cathédrale de Guadalajara (Mexique) (13 jeux). Orgue
- de chœur.
- — Salon de M. Menier, à Paris (15 jeux). Orgue de
- salon,
- — Eglise Saint-André, à Niort (17 jeux). Orgue de tri-
- bune.
- — Grand séminaire de Bordeaux (14 jeux). Orgue de tri-
- bune.
- — Eglise paroissiale de Sainte-Foy-la-Grande (Gironde)
- (19 jeux). Orgues de tribune et de chœur.
- La figure i, montre dans un plan très détaillé, la disposition particulière à l’orgue de tribune de 52 jeux de l’église Saint-Vincent-de-Paul de Marseille. Nos lecteurs peuvent se rendre compte d’après l'énumération que nous venons de faire, que l’application du système électrique ne se li-
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- mite pas à quelques exemples, et qu’il ne s'agit pas d’expériences isolées, mais bien d’une véritable industrie dont les progrès s’accentuent de jour en jour.
- Orgues de MM. Hilborne et Roosevelt, de New-York.
- Mais l’électricité n’a pas donné essor qu’aux seuls dispositifs que nous venons de décrire. Nous la retrouvons encore dans l'appareil Hilborne-
- Roosevelt, étudié autrefois par Du Moncel. Dans ce système, que nous rappelons pour mémoire, le soufflet à l’état de repos est dans la cage, accroché à la grande soupape; l’air comprimé, tout en le pressant à l’extérieur, pénètre cependant à l’intérieur par un orifice approprié ; il est donc complètement enveloppé d’une même pression ambiante, et par conséquent reste immobile, même si la soufflerie de l’orgue comprime l’air renfermé dans la cage. Pour le déplacer, il devient de toute nécessité de fermer au moyen d’une petite sou-
- Fig. 1. — Orgue de l’église Saint-Vincent-de-Paul, de Marseille.
- pape, l’orifice par lequel il communique avec la cage, et du même mouvement tirer une autre petite soupape qui permet alors à l’air renfermé dans le soufflet de se répandre extérieurement. C’est encore l’électro-aimant qui est chargé d'opérer la manœuvre de ces petites soupapes, lesquelles reviennent au repos lorsque l’électro est redevenu inactif.
- C’est un dispositif qui semble dériver de celui de M. A. Peschard, que nous avons détaillé précédemment; l’analogie est d’autant plus complète que l’on rapproche ce procédé du brevet additionnel pris par cet inventeur en 1864.
- Lors des essais qui l’amenèrent à prendre le premier brevet du 13 avril 1863, M. Peschard avaii
- remarqué que la difficulté [principale était de trouver un moyen simple et pratique pour vider et remplir le soufflet dans la laye. Le système primitif qu’il avait, conçu dans ce but nécessitait aussi deux soupapes, l’une pour l’introduction, l’autre pour la décharge de l’air comprimé. L’une de ces deux soupapes, celle qui s’ouvre de dedans en dehors, manœuvrait difficilement, le détachement de l’armature de l’électro-aimant n’étant pas du tout facilité par l’action même de l’air comprimé. C’est pour remédier à cet inconvénient q_ue l’inventeur imagina de placer dans le canal ou conduit à air.du levier une soupape à double surface et à double effet, qui remplit les deux offices pour l’introduction comme pour la décharge et pré-
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- sente en outre par son mode de résistance à air comprimé l’avantage de solliciter l’armature à se détacher des pôles de l’électro-aimant et à vaincre ainsi dans une certaine mesure le magnétisme rémanent.
- Comme on le voit, le premier système américain, Hilborne-Roosevelt, basé sur la disposition du levier dans la laye et agissant par dégonflement possède plus d’un lien commun avec l’appareil Peschard, qui lui est bien antérieur.
- Il importe que nous disions aussi que le dispositif Peschard se complète d’une manière très heureuse lorsque deux layes sont nécessaires, comme cela se présente dans certaines installations d’orgues.
- Dans ce cas, on place dans la laye à vent faible, et sous chaque soupape, un petit soufflet simple sans aucun appareil à décharge, et n’ayant d’autre communication qu’un canal aboutissant à celui des leviers placé dans la laye à vent fort qui correspond à la même note. Ce levier à vent fort est donc seul muni de l’appareil électrique ordinaire d’introduction et de décharge. Les deux leviers se remplissent aussi, l’un comme l’autre, par l’effet du vent fort et se vident par l’effet de la pression du vent de la laye dans laquelle ils se trouvent respectivement placés.
- Orgues électriques de M. L. Debierre.
- Nous avons vu que le système Schmœle et Mois original consistait essentiellement dans la multiplication d’une faible impulsion magnétique par une série de leviers pneumatiques d’une puissance graduellement croissante, de manière à ce que la force de la pile électrique nécessaire puisse être plusieurs milliers de fois moindre qu’il le faudrait pour une action électrique directe.
- 11 est certain que par ce système on pourrait faire marcher un orgue avec une pile minuscule, vu la faible quantité d’électricité exigée; mais, à côté de cet avantage, qui aujourd’hui n’a plus la portée qu’il possédait il y a des années, maintenant que l’on produit le courant dans des conditions économiques autrement satisfaisantes, il y a à "considérer l’inconvénient de multiplier des intermédiaires pneumatiques assez délicats qui augmentent les chances de dérangement et d’usure.
- M. Debierre, de Nantes, a jugé que dans les conditions actuelles il valait peut-être mieux
- dépenser un peu plus d’électricité et déployer moins d’intermédiaires. En conséquence, il a disposé, comme à Saint-Augustin, mais d’une manière beaucoup plus simple et considérablement plus pratique, quoique solide, un unique levier Barker entre l’électro-aimant et la soupape.
- Le mécanisme de M. L. Debierre tient donc le milieu entre ceux de Barker et Schmoele et Mois; il dépense beaucoup moins d’électricité que le premier, et cette question est susceptible d’arrêter quelques personnes, surtout si l’on envisage les installations susceptibles d’être faites dans les petites villes et les campagnes où les conditions industrielles ne facilitent pas comme dans les grands^ centres la production de l’électricité. \
- Une batterie de 4 éléments fournit ariiplément, dans le système du facteur nantais, la transmission nette, instantanée, certaine, du mouvement de plus de 20 notes au clavier; d’un autre côté elle permet la répétition d’une même note aussi rapide que sur un clavier de piano.
- M. Debierre a réalisé diverses installations qui méritent d’être citées.
- La plus récente est celle du grand orgue de Notre-Dame-de-Bon-Port, à Nantes, où il a été fait dernièrement (19 mars 1891) application du nouveau système électro-pneumatique. Ce grand orgue comprend 34 jeux formés par 2 137 tuyaux embrassant presque toute l’étendue des sons musicaux perceptibles, depuis Y ut grave de la contrebasse, rendu par un tuyau de 5,30 m. de longueur, jusqu’au minuscule sol aigre du picolo dont l’organe n’a que 8 millimètres.
- Ces jeux sont distribués en 3 claviers manuels de 56 notes d’étendue, placés les uns au-dessus des autres, et un clavier pédalier de 30 notes, ce qui permet à l’organiste, en jouant sur plu1-sieurs claviers, de faire entendre comme dans un orchestre des timbres différents dialoguant entfe eux et s’accompagnant les uns par les autres.
- Enfin, 17 pédales de combinaison donnent à l’organiste des moyens faciles de combiner promptement les jeux et les claviers pour l’interprétation de sa musique.
- Mais les orgues ne constituent pas uniquement des instruments d’églises ; ils conviennent très bien aux théâtres, aux salles d’audition, etc., etc., où ils se prêtent merveilleusement sous certaines réserves à l’accompagnement du chant d’un orchestre. Malheureusement, dans la plupart des installations, où le grand orgue à tuyaux a été reconnu
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- indispensable pour l’exécution des grands opéras, cet instrument, dans les quelques théâtres qui l’ont adopté, se trouve placé dans les coulisses, et l’organiste s’y trouve forcément relégué, puisque le mécanisme usuel lie les claviers au corps de l’instrument; dans cette position, il ne peut suivre le chef d’orchestre, ni juger de l’effet sonore de son instrument dans la salle.
- Le système électro-pneumatique a été appliqué avec succès à surmonter ce grave inconvénient, au Grand-Théâtre de Nantes (2 octobre 1888). Là l’orgue est aussi resté dans les coulisses, mais les claviers sont à l’orchestre, et l’organiste prend place parmi les autres exécutants et peut suivre ainsi la main du chef qui les conduit.
- Dans çes conditions, l’organiste entend son
- Fig. 2 et ?. — Orgue à mécanisme ordinaire. Coupe et élévation.
- orgue comme les spectateurs, il peut lui-même se rendre compte de ses effets et graduer sa puissance relative. II est probable que les compositeurs se pénétreront de ces avantages nouveaux et qu’ils ne tarderont pas à user, même dans l’orchestration ordinaire, des ressources que leur fournissent les timbres particuliers et les riches sonorités de l’orgue à tuyaux.
- Pour le tirage des registres seulement, M. De-bierre a préféré le système pneumatique. Des tubes de plomb dissimulés sous l’avant-scène
- portent d’un soufflet l’ordre de s’ouvrir à de petits soufflets qui font mouvoir les registres.
- L’électricité débitée par une batterie de 4 éléments fournit la transmission des notes au clavier.
- CONCLUSION
- Nous voilà maintenant à peu près au courant des tentatives et des applications de l’électricité à toute une catégorie d’instruments à vent.
- Bornons-nous à une constatation, à savoir que
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- les anciennes orgues, dont la manœuvre très compliquée, purement mécanique, et par cela même limitée forcément à de courtes distances— puisque la main, ou mieux le doigt de l’artiste, est l’organe moteur, nécessairement très faible — se trouvent supplantées par les installations électro-pneumatiques, dans lesquelles, au contraire, lé doigt de l’artiste n'a d’autre effort à exercer que de basculer la note comme s’il jouait sur un piano, et où la transmission s’opère à toutes distances, quel que
- soit le système adopté, en franchissant ou en contournant les obstacles comme on conçoit aisément que peut le faire un conducteur électrique.
- A côté de ces avantages directs, il en existe d’autres qui ne sont pas non plus négligeables; ainsi nous voyons le dispositif Merklin dans les figures schématiques comparatives 2 à 5, et on conçoil, par la simplicité apportée dans le mécanisme, quelles garanties présente l’adjonction de l’électricité, de combien se trouvent amoindries
- A. A', A". — Touches du clavier.
- B. — Plaque électrique.
- B'. — Fil éleetrique.
- C. — Bouton de registre.
- P- — Câble électrique.
- E. — Soupape.
- F. — Électro-aimant.
- G. —, Soupape en fer.
- H. — Registre.
- M. — Tuyaux.
- O. — Soufflet électrique.
- R. — Soufflet.
- S. — Chambre à air.
- Fig. 4 et 5. — Orgue à mécanisme électrique. Coupe et élévation.
- les chances de dérangement, de combien de difficultés sont diminuées ces coûteuses réparations, ces inspections fréquentes, ces accordages perpétuels qu’exigeaient périodiquement les anciennes orgues.
- Le système électrique résout en outre d’une façon absolue le problème jusqu’ici insoluble de la réunion des orgues de chœur et de tribune dans les églises; il en forme pour ainsi dire un instrument unique et supprime un des organistes, autrefois indispensable, pour ne conserver qu’un seul artiste tantôt accompagnateur, tantôt concer-
- tant. Voilà sans doute qui pourrait encourager l’opposition de certaines gens à l’adoption générale des orgues électriques! Mais, il n’est pas de progrès qui se réalise sans gêner quelques habitudes et les personnes qui vivent des vieux errements; désormais l’organiste de chœur devra se faire maître de chapelle chargé de l’étude et de l’exécution des chants religieux.
- Bornons-nous donc à constater les avantages des systèmes nouveaux et l’extension croissante de leur construction ; l’application de l’électricité aux orgues ouvre de larges horizons et aidera
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- à vulgariser l'emploi de ces beaux instruments. Jusqu’ici, bien des églises de villes peu importantes ont reculé devant la nécessité d’avoir deux organistes, leurs ressources ne permettant de rétribuer honorablement qu’une seule personne; mais aujourd’hui que le même artiste pourra jouer les deux instruments, que ceux-ci pourront être établis sans contrarier l’architecture locale, on se laissera aller à la dépense de l’orgue de chœur; le grand orgue sera réparé, transformé et relié à l'autre, et les cérémonies du culte en seront singulièrement rehaussées.
- Dans les théâtres, dont beaucoup de directeurs hésitent devant les difficultés d’adaptation des orgues aux emplacements exigus des coulisses, devant l’inconvénient de ne savoir où mettre l’exécutant, devant la difficulté pour celui-ci d’accompagner l’orchestre, on reviendra certainement sur cette question, dont les mauvais côtés disparaissent avec l’emploi de l’électricité. En somme, il y a là tout un avenir pour une industrie nouvelle au progrès de laquelle l’électricité se trouve désormais enchaînée.
- C. Carré
- NÉCROLOGIE
- Edmond Becquerel
- Le 11 mai, à 4 heures du soir, au moment même où le président de l’Académie des sciences interrogeait avec anxiété ses confrères sur la santé de M. Edmond Becquerel, le célèbre membre de la section de physique expirait dans l’appartement qu’il occupait au Muséum d’histoire naturelle et où s’était en quelque sorte passée toute sa vie.
- Quoiqu’il fût arrivé à l’âge de 71 ans et qu’il parût être d’une faible constitution, sa fin rapide a frappé ses amis comme une catastrophe aussi rapide qu’elle était inattendue. Quinze jours auparavant, il assistait à la séance de l’Académie, où il s’était entretenu avec ses collègues sans donner le moindre signe d’affaiblissement. On peut dire en effet que ce savant a été frappé en pleine activité intellectuelle et qu’il est tombé comme un soldat sur le champ de bataille.
- Dans la séance du 11 février, il apportait à l’Académie des sciences la preuve matérielle de la
- réalité de la découverte qu’il avait faite vingt ans auparavant, lorsqu’il était parvenu à fixer le premier d’une façon durable les couleurs du spectre par la photographie.
- Depuis qu’il occupait la chaire de physique au Conservatoire, c’est-à-dire depuis 1882, il ne s’était jamais trouvé dans des conditions aussi favorables pour donner à l’enseignement de l’électricité la forme qu’il avait rêvée. En effet, la création récente de la chaire spéciale dont il avait été un des premiers à réclamer l’institution lui avait permis de simplifier son programme, en renvoyant à un cours de technologie électrique tous les détails d’application pratique.
- Aussi ses leçons de l’année scolaire 1890-1891 sont-elles un modèle que devraient suivre les professeurs chargés de la tâche difficile de développer les principes d’une science si touffue, devant un auditoire nombreux, intelligent, désireux de s’instruire, mais dans le sein duquel les connaissances de mathématiques transcendantes sont loin d’être uniformément répandues.
- Son exemple ne doit pas être perdu de vue par les physiciens plus jaloux de faire parade de leur talent d'analyste que de s’acquitter de la mission d’utilité publique que le gouvernement leur a confiée. Puissent-ils s’inspirer aussi bien que lui de l’esprit des décrets de la Convention nationale, qui créa le Conservatoire des arts et métiers dans le but d’instituer un enseignement scientifique populaire, au moment où elle venait de frapper les anciennes académies avec une sévérité beaucoup trop grande, mais basée sur le caractère trop exclusif et souvent trop puéril de leurs travaux.
- Nous sommes assez heureux pour avoir pu résumer les trois dernières leçons données par Edmond Becquerel; nos lecteurs pourront s’assurer par eux-mêmes de la portée d’un enseignement dont il faut espérer que les auditeurs du Conservatoire ne seront point complètement privés.
- En effet, formé à l’école de son père, qui fut en quelque sorte son seul professeur, Edmond Becquerel laisse un fils qui tiendra certainement à honneur de continuer la tradition, et auquel ni le Conservatoire ni l’Académie des sciences ne refuseront l’honneur de poursuivre l’œuvre de trois générations de savants.
- Les funérailles d’Edmond Becquerel ont été célébrées avec un grand éclat au cimetière Mont-t parnasse, en présence d’une foule émue. M. Fizeau,
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- doyen de la section de physique, et M. le colonel Laussedat, directeur du Conservatoire, ont apporté l’un après l’autre au défunt l’hommage des deux corps constitués, l’Académie des sciences et le professorat du Conservatoire, qui étaient fiers et heureux de le compter dans leur sein. Ces deux harangues sont fort intéressantes, mais elles retracent des faits qui sont trop connus de nos lecteurs pour que nous puissions utilement les résumer.
- En effet, tout le monde sait qu’Edmond Becquerel fut, au sortir du collège Bourbon (aujourd’hui lycée Condorcet), dont il suivait les cours, admis comme préparateur dans le laboratoire que son père dirigeait au Muséum d’histoire naturelle, et que, depuis lors, il participa à tous ses travaux, qu’il fut son préparateur actif, dévoué et intelligent.
- 11 serait donc difficile et même puéril de chercher à distinguer la part qui revient au fils de celle que le père se garderait bien de réclamer dans une série de mémoires qui occupent une place inoubliable dans les annales de l'électricité.
- . Lorsque le second Becquerel eut perdu celui qui fut son modèle et son guide, il continua à suivre la voie tracée, et ses travaux ultérieurs, dont l’analyse dépasserait les bornes d’une notice, offrent le même caractère de précision, de pénétration et de travail. Ne dirait-on pas que tous deux, le père et le fils, se sont donné la mission de prouver la profondeur de cette belle parole de Buffon :
- « Le génie est une longue patience ».
- On sait également que M. Becquerel fut nommé à la chaire du Conservatoire lors de la suppression de l’Institut agronomique de Versailles, où il avait enseigné la physique, et la part qu’il prit à tous les perfectionnements que les ministères successifs se sont plu à réaliser dans l’organisation de ce grand établissement. Tous ces détails de la carrière de M. Edmond Becquerel ont été admirablement retracés.
- Le dernier et troisième discours a été prononcé par M. Frédéric Passy, qui était chargé de porter la parole au nom de la Société nationale d’agriculture.
- L’éminent orateur n’a pas eu de peine à montrer que si Edmond Becquerel étudiait les problèmes les plus ardus de la haute physique avec tant de passion, c’était avec le désir de les appliquer à l'étude de la nature, au perfectionnement |
- incessant de l’agriculture, de cette grande industrie qui est, en quelque sorte, la mère de toutes les autres et qui permet à l’homme d'utiliser à son profit les grandes forces de l’atmosphère et de la végétation.
- Fidèle aux leçons de son père, il étudiait l’in fluence des végétaux arborescents sur la marche des orages; il montrait que les carreaux de Jupiter et les grêles frappent surtout les cultivateurs assez ignorants pour dévaster nos belles campagnes, plus encore que ne l’ont fait les uhlans.
- Avant que le secrétaire perpétuel eût procédé au dépouillement de la correspondance, le président de l’Académie des sciences a, dans la séance du 19 mai, exprimé les regrets de ses collègues.
- Il y avait juste vingt-neuf ans, jour, pour jour, que l’Académie avait appelé M. Edmond Becquerel à prendre place dans son sein en remplacement de M. Despretz, autre physicien qui, comme Becquerel, ne perdait jamais complètement de vue l’électricité, même lorsqu’il s'occupait de théories qui semblaient devoir en être le plus éloignées.
- Il y a un peu plus de sept années, dans la séance du 23 février 1884, lorsqu’il s’agit de prononcer l’oraison funèbre de M. Th. du Moncel, c’est à M. Becquerel que fut dévolu cet honneur. Comme les restes mortels du premier directeur de La Lumière Électrique avaient été transportés dans le Calvados, le discours fut prononcé en pleine Académie. Ce n’est pas sans émotion que l’on remarquera jusqu’à quel point les paroles dont se servit l’orateur s’appliquaient à lui-même.
- La modestie seule pouvait l’empêcher de s’apercevoir que c’était de lui-même qu’il parlait. Mais ceux qui l’ont connu lui apporteront ce témoignage que c’est bien lui qu’il peignait lorsqu’il s’écriait en terminant son discours :
- << La vie de notre confrère s'est écoulée heureuse et tranquille. 11 a pu se livrer sans relâche à ses recherches de prédilection. Sa plus grande ambition a été satisfaite le jour où il est venu prendre place dans le sein de l’Académie. Travailleur infatigable, il n’a point ralenti sa marche un seul instant ! Hier encore il prenait part à nos travaux. D’une parfaite loyauté et plein de bien-veillançe, c’est un inaltérable souvenir qu’il laisse dans cette enceinte. »
- W. de Fonvielle.
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- FAITS DIVERS
- La législation des télégraphes et des téléphones est actuellement, avec l’entrée en scène du prince de Bismarck, une des principales préoccupations de l’opinion publique en Allemagne.
- La loi dont il s’agit a pour but d’étendre à tous les moyens de parler à distance le privilège dont le gouvernement impérial jouit en ce moment pour la télégraphie.
- La ville de Berlin a envoyé au Reichstag, où le projet de loi soulève une vive opposition, une pétition officielle signée par le rhaire, au nom de la municipalité, et demandant le rejet de la proposition du gouvernement. Ce document, qui contient plus de 1500 mots, la plupart composés, comporte des arguments solides. . Comme il est peu probable que le Reichstag se permette un pareil acte d’indépendance, le maire de Berlin demande en outre, dans le cas où la loi serait votée, quelques modifications au projet ministériel. Il voudrait que la loi se bornât à étendre le privilège de l’Etat aux procédés qui feraient concurrence à la poste, c’est-à-dire qui servent à échanger de véritables communications, cette restriction empêcherait l’administration d’absorber les salles d’auditions téléphoniques musicales, dont l’exploitation commence en Allemagne, et dont l'invention des téléphones parlant à haute voix augmentera infailliblement l’importance dans une proportion impossible à prévoir. Le maire voudrait également sauvegarder l’indépendance de l’industrie des phonographes, qui tomberait également sous le coup de la loi nouvelle.
- Enfin, ce qui est beaucoup plus important encore, le maire de Berlin ne veut point que la loi accorde au gouvernement le droit de tracasser les exploitations de lignes d’éclairage, de transport de force, ou de chemins de fer électriques, sous prétexte que les courants d’induction répandus dans le réservoir commun troublent les télégraphes officiels. Il veut que la loi déclare que c’est au gouvernement de prendre à ses frais toutes les mesures nécessaires pour se protéger.
- C’est surtout cette dernière partie de la pétition de Berlin qui semble être une nécessité de l’autre côté du Rhin. Le président de la fédération des chambres de commerce vient d’envoyer une circulaire dans toutes les villes de l’empire pour organiser un vaste pétitionnement dans le but d’obliger le gouvernement à protéger lui-même son réseau à ses risques et périls, contre les courants d’induction.
- L’Exposition de Prague sera inaugurée par l’archiduc Charles-Louis, frère de l’empereur François-Joseph. Elle va avoir lieu incessamment.
- L’installation offre un effectif de plusieurs milliers de chevaux-vapeur, nombre que l’on ne pouvait espérer, et qui
- permettra de donner à l’éclairage électrique un développement des plus remarquables. On a établi des fontaines lumineuses, organisées par M. Krizick, et sur lesquelles on verra pour la première fois un arc-en ciel imaginé par notre collaborateur M. Zenger.
- Le fécond membre de l’Académie de Prague expose un planétaire électrodynamique, c’est-à-dire dans lequel des rotations électrodynamiques du genre de celles que nous avons décrites représentent les divers mouvements du système solaire.
- Nous ne parlons pas des autres sections et de l’exposition rétrospective, dans laquelle figureront un nombre considérable d’objets intéressant l’histoire de l’électricité, et aussi importants que peu connus.
- La seule objection qui existe à la généralisation des installations électriques dans les mines est la crainte d’explosions allumées par les étincelles de commutateur. Le Western Electrician signale à ce propos l’invention de MM. Atkinson, qui ont imaginé de placer les balais de leurs dynamos dans une boîte remplie de gaz d’éclairage.
- On sait, en effet, que ce gaz ne peut brûler que lorsqu’il est mélangé d’air dans une proportion tellement grande que jamais elle ne sera atteinte dans l’espace confiné où les organes dangereux ont été renfermés.
- L’épidémie des grèves a atteint à Bruxelles les ouvriers de la compagnie d’électricité à longue distance. Le numéro du Petit Journal du 15 mai nous apprend que la veille ils avaient déserté leurs ateliers. Espérons que le bon sens ne tardera pas à les ramener au travail.
- Un avis de l’administration. des Postes et Télégraphes en date du 12 mai apprend que des interruptions nombreuses se sont produites dans les environs de Lyon. On ne dit pas si c’est à cause des orages, qui ont été assez nombreux, ou si la malveillance a continué son œuvre criminelle ; nous penchons pour la seconde version.
- Les magnétographes Mascart peuvent servir d’enregistreur de tremblements de terre dans les pays qui comme le Japon et l’Italie sont exposés à ce genre de catastrophe.
- En effet, lorsque l’aiguille trouve une impulsion mécanique, la trace lumineuse offre une allure toute spéciale, qui ne permet pas de confondre ses agitations avec celles que subit l’état magnétique du globe.
- En disposant deux déclinomètres enregistreurs à angle droit, on aurait donc un moyen certain d’apprécier l’heure des secousses, leur direction et leur intensité, au moins dans le plan horizontal.
- La force directrice du globe, en ramenant les aiguilles dans une direction fixe, atténue considérablement l’amplitude des
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- vibrations sans porter certainement préjudice à son excessive mobilité.
- Le vendredi 15, des câbles conducteurs d’électricité ont pris feu au carrefour Richer, dans un égout. On a promptement coupé les fils, et tout danger a disparu aussitôt.
- M. Moureaux a recommencé cette année l’enseignement magnétique qu’il donne à l'observatoire du Parc Saint-Maur, aux officiers désignés par le Ministre de la Marine. Cet enseignement fait partie d’un cours de météorologie appliquée, et comprend deux leçons.
- Dans la première, M. Moureaux apprend à ses auditeurs, qui tous connaissent à fond le mouvement de la boussole maiine, à exécuter les mesures de précision nécessaires pour la détermination des éléments d’une station en valeur absolue.
- Dans la seconde, il leur apprend à étudier les variations et à les observer.
- Toutes les observations faites dans les eaux françaises sont rapportées à l’observatoire magnétique du Parc Saint-Maur.
- En effet, si des perturbations se produisent pendant que les observations sont prises, elles s’étendent naturellement aux boussoles étudiées. L’inspection des courbes de l’observatoire du Parc permet donc de répéter les lectures faites pendant des orages magnétiques. Elle indique également les nombres qui peuvent être acceptés sans aucune hésitation.
- Electricity résume le 11” rapport des commissaires de la cité de Londres, sur son collège technique de Finsbury. L’enseignement a obtenu un très grand succès, et les salles sont trop petites pour le nombre d'élèves qui veulent suivre les cours. Mais de toutes les chaires, celles qui se rapportent à l’électricité ont un succès exceptionnel.
- En outre, pas un des jeunes électriciens qui ont subi les examens avec succès ne manque d’emploi. Ces faits méritent d’être rapportés, et montrent quel avenir attend le cours d’électricité récemment créé au Conservatoire des Arts et-Métiers.
- Le docteur Haussknecht, de Berlin, a décrit dans le numéro de mai du Journal de la Société chimique des phénomènes observés lors de la formation de l’acide carbonique solitble, d’après la méthode bien connue de Thilorier. Au lieu de diriger le jet dans une boîte métallique, on le lance dans un sac de toile, après avoir couché le cylindre en fer où l’acide est emprisonné, de manière à faciliter l’écoulement.
- Lorsque l’expérience est exécutée dans les ténèbres, le ré-
- cepteur en toile semble illuminé par la lumière violette et des étincelles électriques longues de to à 20 centimètres jaillissent par les pores de la toile. Bien entendu, si l’ori approche la main de ces jets, on éprouve une sensation analogue à celle que produisent les aigrettes d’une machine électrique. On explique ces phénomènes de la même manière que ceux qu’on obtient avec une machine d’Armstrong. Reste à savoir si l’on a raison.
- Le Journal officiel de l'Exposition électrique de Francfort a commis une erreur assez curieuse. Le second numéro de cette feuille publie les portraits des membres honoraires du Comité, parmi lesquels figure le professeur Silvanus Thompson. Mais au lieu de la tête de ce jeune électricien, on a mis celle bien connue de sir William Thomson. \
- Les visiteurs de cette exposition y verront une pantomime scientifique où l’électricité jouera un rôle d’un bout à l’autre; cette pièce est intitulée Pandore, ou VEtincelle Divine. Le libretto peut se résumer ainsi.
- Les dieux se réunissent en conseil, et se décident à créer la femme. Cet acte de haute sagesse fait l’objet d’un premier ballet dans lequel figurent seulement les neuf muses, les trois grâces, les quatre éléments, les constellations célestes, etc.
- Un second ballet représente la civilisation. Les métaux, les cristaux, les cinq parties du monde, la télégraphie, la téléphonie y prennent part. La lumière électrique écrase les autres procédés d’éclairage, et sa victoire est célébrée par un banquet. Les deux seuls personnages historiques sont Volta, Galvani et sa femme.
- Les répétitions ont déjà commencé.
- Un télégramme de Washington a appris le 12 mai à VElec-trical Review que la cour suprême de Washington a rejeté dans une même séance les appels de quatre condamnés à mort, détenus dans les cachots des prisons de New-York, et qui sont sous le coup d'une exécution électrique.
- Le greffier a reçu l’ordre d’expédier les mandats. Suivant la coutume américaine, les condamnés auront quelques semaines pour se préparer à la mort.
- Il est probable que le même jour ne sera pas choisi pour les divers patients, parmi lesquels figurent un nègre et un Japonais. Nous devons nous attendre à ce que les polémiques violentes dont l’exécution de Kemmler a été le prétexte vont bientôt recommencer.
- Mais nous ne saurions engager trop vivement nos lecteurs à ne point se laisser impressionner par les télégrammes souvent inexacts qui seront mis en circulation. Nous leur conseillons d’attendre que les nouvelles authentiques et sérieuses aient eu le temps d’arriver.
- 11 n’est pas sans intérêt d’ajouter que l’exposition de Chicago aura uhe section des supplices, dans laquelle les mé* rites respectifs des modes usités dans les divers pays civili-
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- sés pour supprimer la vie sans douleur seront comparativement examinés*
- On annonce une nouvelle visite à Londres d'une délégation du conseil municipal. U est à présumer que nos édiles apprécieront à sa juste valeur le chemin de fer électrique souterrain dont le fonctionnement est au-dessus de tout éloge, et qui semble donner le modèle du parfait métropolitain.
- Il serait à désirer que la sollicitude de nos édiles pour les intérêts de la classe laborieuse les décidât à se rendre dans les mines où fonctionnent des installations d’éclairage et de transport de force.
- En effet, il ne leur serait point difficile de se convaincre par eux-mêmes que ces progrès mécaniques feraient plus pour le bien-être de ces travailleurs si intéressants que toutes les grèves organisées contre les patrons. Nous sommes même persuadé qu’ils comprendraient que ces agitations, empêchant l’exécution des travaux nécessaires, sont le principal obstacle à la solution pratique des questions préoccupant à juste titre tous les amis de l’humanité.
- Les agitateurs, qui cherchent à envenimer systématiquement les relations des ouvriers et des patrons, mettent toujours en avant les intérêts des mineurs, dont la situation est véritablement digne d’intérêt. Mais le meilleur moyen d’améliorer le sort de cette classe intéressante de travailleurs ne réside-t-il pas surtout dans le progrès des applications souterraines de l’électricité minière? Mais les compagnies peu-Vent-elles s’occuper de la solution de cet admirable problème dans des galeries exposées à être ravagées périodiquement par la grève.
- Le grand duc de Saxe-Weimar a prêté à l’exposition de Francfort la machine électrique avec laquelle Goethe, qui s’était beaucoup occupé de sciences, a fait ses expériences d’électricité.
- La Société de physique de Londres a introduit dans ses séances une innovation intéressante. Elle a tenu son meeting du 9 mai, non point à South-Kentington, mais à Cambridge, où un train spécial avait transporté tous ses membres et son bureau. Le but de cette excursion a été de visiter le laboratoire de Clerk Maxwell.
- Le Matin, dans un de ses derniers numéros, sè fait l’écho d’un bruit en vertu duquel l’exposition internationale de Chicago serait transformée en exposition nationale. Cette rumeur ne proviendrait-elle pas du soin singulier avec lequel
- les expositions étrangères ont été reléguées dans le coin noir du Jackson park, au delà des nombreuses îles du lac, et des bras de la livière qui les sépare.
- L’Electrical Review, s’élève avec autant d’esprit que de raison contre un télégramme venant des bords du Michigan et annonçant au monde civilisé que M. Edison travaille en ce moment à réunir les merveilles de la téléphonie à celle de la photographie, de manière à transporter les images des correspondants.
- Croire, c'est voir, ajouterons-nous avec notre confrère, sans voir, bien entendu, rien de plus que lui. Cet emploi effrené delà réclame ne peut que nuire à tout le monde auprès des gens sérieux.
- Le 5 avril, on a enteiré dans les caveaux de l’église de Twyford Abbey, près d’Ealing, un membre de la famille du fondateur de l’abbaye.
- Lorsqu’il s’est agi de descendre le cercueil, on a eu l’idée macabre d'éclairer la crypte avec des lampes à incandescence.
- C’est une belle salle de 10 mètres de longueur, qui contenait déjà treize corps, et qui avait pris un air de fête en étant ainsi éclairée à giorno.
- Le 25 aura lieu dans la bibliothèque du Conservatoire des Arts et Métiers une grande soirée scientifique donnée en l’honneur du 101“ anniversaire de la promulgation de la loi des brevets d’invention. L’électricité jouera un rôle brillant dans cette solennité que le ministre de l’industrie a prise sous sa protection.
- L’établissement étant éclairé avec le courant fourni par le secteur de la compagnie Edison, les dynamos que M. Tresca a fait établir dans la salle des machines seront disponibles pour les expérimentations. Les diverses expériences exécutées par Becquerel dans les trois dernières séances de son cours d’électricité pendant les mois de mars et d’avril seront répétées..
- Le lendemain 26, la fête se terminera par un grand banquet donné à l’hôtel Continental.
- Une exposition internationale d’hydraulique et d’électricité s’organise à Anvers pour 1892.
- Le 15 mai dix personnes des environs de Châteaurenard étaient occupées aux travaux des champs,_quancLun violent orage les força à se réfugier dans une hutte de roseaux. La foudre ayant éclaté a tué deux de ces personnes et blessé quatre autres grièvement.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Grâce à l’initiative de son savant directeur, M. Joly, le laboratoire de chimie de l’Ecole normale supérieure vient d’être doté d’une installation électrique complète pour les expériences d’électrochimie. Elle comprend un moteur à gaz de quatre chevaux actionnant une dynamo Gramme com-pound; le courant est utilisé directement ou emmagasiné dans une puissante batterie d’accumulateurs.
- Cette nouvelle organisation va permettre à M. Joly et à ses collaborateurs de poursuivre leurs recherches sur l’application des méthodes électrolytiques à la métallurgie du platine.
- Un des poteaux qui restent encore dans les rues de New-York est tombé par terre et a tué l’ouvrier qui était en train de réparer les fils. Le Jury du Coroner a déclaré la compagnie téléphonique métropolitaine responsable de la catastrophe. Nous ne pouvons que donner notre approbation sans réserve à une pareille décision.
- En effet, il a été prouvé que le pied du poteau homicide était pourri. S’il restait en place c’était tout uniquement grâce aux fils qu’il était censé tenir en l’air.
- Éclairage Électrique
- Un de nos amis qui arrive du Sénégal nous apprend que la compagnie d’éclairage de Saint-Louis et de Rufique, petite ville de la baie de Dakar, est en liquidation. Voici ce que l’on nous raconte sur les causes de cet évènement, qui est une catastrophe financière, car le matériel de l’usine se vendra naturellement très mal et toute la valeur de la canalisation est perdue. Le charbon est excessivement cher et par conséquent le chauffage des machines absorbe des sommes considérables.
- Cependant les particuliers ont adopté avec enthousiasme un genre d’éclairage qui convient admirablement à un climat tropical. La compagnie aurait donc, comme on le dit vulgairement, joint les deux bouts, si on l’avait autorisée à ne continuer l’éclairage que jusqu’à minuit. Mais le conseil municipal aurait voulu exiger l'exécution ponctuelle des clauses du cahier des charges fixant l’éclairage jusqu’au jour.
- En présence de ces exigences, qu’elle ne pouvait remplir, la compagnie a fermé boutique, et le conseil municipal de Saint-Louis a les ténèbres toute la nuit, excepté quand la lune vient éclairer la capitale des établissements français dans la Sénégambie.
- Npus apprenons que la commune de Saint-Maur-les-Fossés (Seine), demande des propositions pour la concession de l'éclairage électrique de toute la commune.
- Pour tous renseignements s’adresser à la mairie.
- Les projets de traité devront être également envoyés à cette adresse.
- Télégraphie et Téléphonie
- Les conséquences indirectes du succès de la pose de la ligne téléphonique Paris Londres continuent à se multiplier Le gouvernement de l’empire allemand a engagé des négo-cations très actives avec le gouvernement britannique relativement à la pose d’une ligne télégraphique directe entre Londres et Berlin.
- VIndépendance Belge a établi un service d’informations de Londres à Bruxelles viâ Paris. Ce journal entreprenant a de plus inauguré un service téléphonique _entre Bruxelles et Berlin. Nous apprenons de plus par l’f^lectrical Review, que le ministère des postes et télégraphes tje Berlin ne possède plus le droit de censure des télégrammes qui lui était attribué. Comme cela se pratique dans les pays civilisés, il ne pourra exercer ce droit qu’en cas de danger public.
- Les remarques que nous avons faites à piopos de l’ouverture du téléphone Paris-Londres ont trouvé de l’écho dans la presse scientifique.
- Le Cosmos craint que la différence de langue ne produise sur cette ligne bien des surprises dont le téléphone serait personnellement bien innocent, et qui ne tiendraient qu’à un défaut de prononciation.
- Des journaux politiques prétendent que des spéculateurs ont trouvé moyen d'accaparer le câble, malgré la limitation du temps réservé à chaque communication. Ils prétendent que certaines maisons de banque ont plusieurs employés qui se succèdent de manière que finalement le téléphone est accaparé comme si l’on n’avait pris aucune précaution.
- On a laissé passer sans y prêter aucune attention le centenaire de la naissance de Samuel Morse, qui est né dans l’état de Massachussets le 27 avril 1791.
- 11 est bon de rappeler que ce célèbre inventeur a commencé sa carrière en se consacrant à la peinture, et qu’il avait même acquis un incontestable talent lorsque sa véritable vocation se révéla. C’est en 1835 qu’il exposa pour la première fois à Washington ses appareils; il n’y a donc encore que 56 ans. Il est impossible à l’esprit le plus hardi de pressentir quel sera le développement pris par la grande industrie des télégraphes lorsque le premier centenaire de son invention pourra être célébré.
- Depuis le samedi 16 mai, fonctionne la ligne téléphonique de Paris à Troyes.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31.
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- La Lumière Electrique
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIIIe ANNÉE (TOME XL) SAMEDI 30 MAI 1891 No 22
- SOMMAIRE. — Lés applications du transport électrique de la force; Frank Géraldy. — Les lampes à arc; Gustave Richard. — Sur les champs magnétiques intenses; E. Raveau. — Etude sur les courants alternatifs et leur application au transport de la force; Maurice Hutin et Maurice Leblanc. — L’indicateur de changement de voie de H. Hattemer; E. Zetzsche. — Chronique et revue de la presse industrielle : Accumulateurs Roberts. — Sur l’emploi de l’huile comme isolant pour les hauts potentiels, par M. David Brooks. — Voltmètre Higgins. — L’éclairage électrique à l’usine municipale de Paris, par M. Ferdinand Meyer. — Boussole Smith et Heath. — La réparation des câbles sous-marins à l’usine de la Seyne, par A. Millerand. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la détermination de la constante électrique du verre à l’aide d'oscillations électriques très rapides, par M. R. Blondlot. — Sur l’emploi des accumulateurs dans les stations centrales.—Bibliographie : Les théories modernes de l’électricité, essai d’une théorie nouvelle, par O. Lodge. — Leçons sur les métaux, professées à la Faculté des sciences de Paris, par Alfred Ditte. — Faits divers.
- LES APPLICATIONS
- DU
- TRANSPORT ELECTRIQUE DE LA FORCE
- La Lumière Electrique a donné dans son numéro du 9 mai 1891 le résumé d’une conférence faite par M. Buell sur l’état actuel des applications du transport électrique de la force (il faudrait dire de la puissance, mais le mot force est consacré par l’usage).
- M. Buell cite de nombreuses applications de genres divers déjà en marche ou en cours d’exécution; il en annonce d’autres importantes. 11 ne fait pas entrer dans son énumération les tramways et chemins de fer électriques avec câble conducteur, qui sont de véritables transports de force et qui apportent un contingent sérieux; il s’attache uniquement, à ce qu’il semble, aux transmissions dans lesquels la puissance est engendrée par des chutes d’eau.
- A prendre les choses du côté philosophique, M. Buell a raison; le transport électrique de la force peut avoir diverses applications, mais il ne donne toute son utilité que lorsqu'il met à la disposition de l’industrie des puissances naturelles qui seraient sans cela perdues.
- Sans courir au-devant d’un avenir lointain et
- prévoir dès aujourd’hui l’heure où la houille viendra à manquer, on doit estimer bon tout ce qui permet de mettre en œuvre les puissances naturelles à mesure qu’elles se produisent, de manière que l’humanité commence à vivre un peu sur son revenu, et non pas uniquement sur le capital que lui ont accumulé et transmis les siècles anciens, comme elle fait actuellement.
- Cette idée juste et de grande conséquence avait frappé tout le monde, lorsqu’un vif mouvement s’éleva autour de l’étude du transport de la force, il y a environ dix ans.-On se rappelle que vers ce temps, par un concours d’efforts venus de tous côtés, et agissant dans des sens divers, les conditions nécessaires de transport de la force furent aperçues, les modes de réalisation possible indiqués, les lois ensuite formulées, et enfin les expériences entreprises dans des conditions très hardies et avec des succès frappants.
- 11 y avait bien de quoi concevoir de grandes espérances, et on les conçut en effet. On crut à la réalisation rapide de tant de projets, on vit la puissance transportée à bon marché répandue de tous côtés et offerte à tous.
- La conférence de M. Buell montre qü’urfe part de ces résultats a été atteinte ; elle nous montre aussi qu’en définitive on est loin des espérances, qu’il reste beaucoup à faire et que le développe-
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- ment a été en somme beaucoup plus lent qu’on ne le pensait. 11 faut en chercher la raison.
- L’examen des résultats indiqués dans la conférence de M. Buell permet, je pense, de l’apercevoir.
- Un fait s’y manifeste immédiatement; les applications citées sont distribuées sans doute en des points divers du globe, mais le groupe principal, la très grande majorité, est localisé en Suisse et autour de la Suisse; on compte dans cette seule région plus de 200 installations. On voit immédiatement une cause à cette concentration : c’est que la Suisse, en raison de sa configuration, est extrêmement riche en chutes d’eau très puissantes et très régulières. Cette cause doit en effet avoir une sérieuse influence, mais elle n’est pas la seule.
- Lçrsque, après les expériences, on en est venu à aborder le problème pratique, on a dû reconnaître que si la chute d’eau est une puissance gratuite, son utilisation ne l’est pas. L'aménagement d’une chute, les engins qui transforment la puissance hydraulique en puissance mécanique et ensuite en puissance électrique entraînent toujours une dépense.
- Celle-ci est très variable et ne dépend pas principalement de la puissance de la chute, mais de sa disposition; une chute de grand débit et de faible hauteur est chère ; une chute de faible débit et de grande hauteur est beaucoup moins coûteuse, surtout quand il s’agit de faire tourner des machines dynamo-électriques, qui acceptent très bien les grandes vitesses.
- Aux dépenses qu’entraîne l’utilisation de la chute, il faut ajouter celles des lignes conductrices de transmission ; cette dépense, à puissance égale et à conditions électriques égales (ce dernier point est le nœud de la question et nous allons y revenir), est proportionnelle à la distance. 11 y a donc économie, comme cela est évident, à n’aller pas trop loin.
- - Mais la distance n’est pas arbitraire; elle est fixée par la situation relative de la chute et du lieu où l’on veut aboutir; celui-ci est imposé par l’utilisation de la puissance transportée.
- Poiïr que celle-ci soit tout à fait avantageuse, il convient de chercher des centres où la puissance se vende assez cher, et pour cela où l’on ait besoin d’elle, non seulement en grandes quantités utilisées mécaniquement, mais surtout en petites fractions distribuées, soit pour les petits travaux,
- soit pour l’éclairage. Ces modes d’utilisation ne se rencontrent généralement que dans des centres de population d’une certaine importance.
- En résumé, les conditions les plus avantageuses pour un transport électrique de force sont une chute de grande hauteur, et, à distance restreinte, un centre de population pouvant consommer de l’éclairage ou de la puissance distribuée.
- Ces conditions se rencontrent réunies au plus haut degré en Suisse ; les chutes d’eau, très nombreuses, présentent de grandes hauteurs; elles sont d’ailleurs le plus souvent dans des lieux sauvages où il n’y a aucun droit de propriété à payer ; les villes sont relativement peu distantes, ce qui rend l’installation de transport peu coûteuse ; elles ne constituent généralement pas des agglomérations très considérables, mais les unes ont des industries très développées, et souvent très divisées; les autres, recevant de très nombreux étrangers, réclament un éclairage suffisamment luxueux.
- Ajoutons qu'en Suisse la houille est chère. Cet ensemble de conditions explique bien le développement rapide du transport de force en Suisse.
- 11 explique aussi la lenteur relative de ce développement dans d’autres pays.
- Prenons pour exemple la France. Les chutesd’eau n’y manquent point, mais celles que l’on trouve d’abord, dans les parties riches et relativement plates du pays, sont des chutes de rivières, de peu de hauteur, demandant des barrages longs, des machines hydrauliques lentes, donc coûteuses par elles-mêmes et par les transmissions qu’elles exigent.
- Les chutes avantageuses ne sont pas rares, mais il faut les aller chercher dans les régions accidem-tées, dans les Alpes de l’Isère, dans le Jura, dans l’Auvergne, dans la Creuse, dans les Pyrénées.
- Les villes où la consommation de puissance se ferait avantageusement ne manquent certes pas, mais elles ne sont pas situées dans les mêmes régions; elles ont naturellement cherché des pays à relief plus tranquille, en sorte que pour les atteindre il faut franchir des distances assez grandes.
- Or actuellement, et avec les dispositions électriques, ou, pour parler plus exactement, avec les tensions électriques aujourd’hui employées, le franchissement des grandes distances ne peut être réalisé économiquement. ; -
- En effet, jusqu’à présent, les tensions usitées sont de 2500 volts; 3000 est une limite qu’on àjn-diquée sans l’appliquer sérieusement (j’excepte
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- les installations récentes de courant alternatif de Deptford, ainsi que les essais de Siemens; ces tentatives toutes nouvelles constituent des pas en avant indiquant précisément le sens dans lequel Ü faut marcher).
- Tous les transports actuels sont compris entre des distances de 4 à 14 kilomètres, quel que soit le genre de courant employé; on se rendra compte avec quelques chiffres faciles à établit du prix élevé auquel monte la ligne si l’on veut aller plus loin, sans dépasser ces tensions.
- De là un obstacle à l’établissement des transports de force qui ne peut être laissé de côté que dans certains cas particulièrement favorables.
- Il est certain que cet obstacle est le seul ; l’exemple de la Suisse est concluant et montre ce qui a lieu là où la distance n’est pas trop grande. Or, la dilîiculté n’est pas la distance en elle-même, mais bien la dépense de ligne conductrice qu’elle impose; la solution consiste donc à trouver le moyen de franchir à meilleur compte’les grandes distances, c’est-à-dire qu’elle réside entièrement dans l’emploi des tensions électriques plus élevées, puisque, comme on le sait, le prix de la ligne est inversement proportionnel au carré de la tension mise en jeu.
- 11 y a dix ans, à l’origine du mouvement en faveur de la transmission de la force, on comptait en-effet appliquer des tensions notablement plus hautes que celles qui ont été finalement employées et les expériences faites justifiaient ces espérances; la pratique, comme il arrive presque toujours, obligea d’en rabattre, les nécessités de la marche journalière imposaient la prudence.
- 11 semble bien que les tensions de 2 à 3 mille volts soient pour le moment la limite raisonnable, puisqu’elle n’est dépassée par personne, et il faut reconnaître que si on devait s’en tenir là, la carrière du transport électrique de la puissance serait limitée.
- Il n’en est rien ; la science a des ressources toujours plus grandes et le mouvement en avant se dessine avec vigueur. Après bien des traverses, il paraît certain que l’usine de Deptford marche avec une tension de 10000 volts, résultat industriel très important; d’autre part, les expériences d’Œrlikon et le transport en cours d’exécution de Lauffen à Francfort montreraient qu’on peut faire usage de yo 000 volts ; c’est un essai de la plus grande conséquence.
- Il est vrai que ces résultats se produisent dans
- fine région électrique particulière ; celle des épurants alternatifs. On sait que jusqu'ici ces courants ne semblaient pas se prêter à tous les modes d’utilisation; mais voici qu’un grand mouvement se fait autour d’eux, et il semble que d’ici peu leur physionomie sera complètement modifiée.
- Quoi qu’il en soit, la marche vers les très hautes tensions est nécessaire; les difficultés que l’on prévoit dans leur production semblent déjà, jusqu’à un certain point, surmontées; quant à celles qu’on indique pour leur conduction et leur isolation, elles ne paraissent pas aussi grandes qu’on le dit, et en tous cas nullement insurmontables; la question sera étudiée en temps et lieu.
- Nous sommes très probablement appelés à voir incessamment une nouvelle évolution dans l’industrie électrique; nous la verrons avec la satisfaction que donne le progrès, et on peut ajouter sans surprise, tant cette science nous a habitués au changement dans ces vingt années de prodigieux développement.
- Frank Géraldy.
- LES LAMPES A ARC (*)
- Le principe du régulateur de M. Cb. Pieper, représenté par les figures 1 à 4, est des plus simples. Ce régulateur est, en effet, constitué essen-
- (') La Lumière Electrique, 24 janvier 1891.
- Lampes décrites dans mes précédents articles :
- Anderson, 30 novembre 1890, 411; 11 octobre 1890, 75. Apps, 27 janvier 1891, 177. Aschrofft, 50 avril 1887, 214. Bar-don, 27 janvier 1891, 174. Basilewsky, 11 août 1888, 268. Blackmore, 11 octobre 1890, 76. Boult, u octobre ÏS90, 75. Brookie, 7 janvier 1890, 472. Campbell, 27 janvier 1891, 172. Chapman et Derring, 11 avril 1888, 269. Crompton et Crabs, 11 août 1888, 261 et Essinger, 11 octobre 1890, 74. Cooper, 13 juillet 1889, 66. Cooke et Robinson, 30 avril 1887, 211. Dick et Kennedy, 30 avril 1889, 210. Doubrava, 11 août 1888, 261. Dulait, 13 juillet 1889, 61. Ferranti, 7 juin 1890, 473. Fischinger, n octobre 1890,73. Geipel, 16 avril 1887, 103. Gobert, 30 novembre 1889,412. Goodfellow, 7 juin 1890,472. Gwynne, 27 janvier 1891, 175. Hamilton et Schipney, 13 juillet 1889, 66. Hanson, 7 juin 1890,474. Harper, 24 janvier 1891, 175. Hazeltine, 24 janvier 1891, 178. Hoockham, 7 juin 1890, 475. Howe, 13 juillet 1889, 62. Ignatiev, 21 mai 1887, 365, Irish, 7 janvier 1890, 473. Jocl, 16 avril 1887, 106. Jeffers, 11 octobre 1890, 77. Johnson, 21 mai 1887, 364. Lahmeyer, 30 avril 1887, 213. Maquaire, 30 novembre 1889, 407. Ma-kensie, 30 avril 1887, 213; 11 avril 1888, 265. Marks, 4 octo-
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- tiellement par un solénoïde S, dont la gaîne en bronze F, enfilée sur l'un des bras d’un électroaimant CD. excité comme S par le courant de la lampe, traverse en PP l’une des semelles de cet électro-aimant. 11 en résulte, puisque le solénoïde S est très long et qu’il s’en trouve toujours le même nombre de spires dans le champ magnétique A, que le solénoïde est sollicité à se déplacer perpendiculairement à D avec une force proportionnelle au produit de l’intensité du courant par
- Fig. i, 2 et 3. — Pieper.
- celle du champ magnétique A. Dans le cas représenté en figure 2, le solénoïde tend à monter. 11
- bre 1890, 10. Million, 11 août 1888, 267. Mortimer et Holloway, 13 juillet 18S9, ôç.Muirhead, 11 août 1888, 263. Newton, 16 avril 1887, 103. Noble, 11 avril 1888, 264-268. Parmly, 24 janvier 1891, 176. Parsons, 11 avril 1888, 263. Pfanckuche, 16 avril 1887, 105. Pieper, 21 mai 1887, 363; 30 novembre 1889, 409; 7 juin 1899, 476. Pyle, 11 août 1888, 260; 27 janvier 1891, 170. Radkiewitz, 11 avril 1888, 260. Rider, 11 octobre 1890,74; 27 janvier 1891, 172. Roper, 30 avril 1887, 211; 13 juillet 1889,63. Russell, 27 janvier 1891, 172. Saunderson, 7 janvier 1890, 377; 27 janvier 1891, 177. Sauter et Harlé, 27 janvier 1889, 65. Schepard, 30 novembre 1889, 412. Siemens, 13 juillet 1889, 65. Strode et Gill, n octobre 1890, 78. Sellon, 30 avril 1887, 209. Thompson (S). 11 août 1888, 246, Tbomston et Romanze, 16 avril 1887, 107. Walker, 30 avril 1887, su; 11 août 1888, 269. Waterhouse, 13 juillet 1889, 64. Weber et Schaeffauer, 11 août 1888, 266. Weldon, 16 avril 1887,' 104.
- en résulte que s’il est assez lourd pour équilibrer exactement cette force ascensionnelle avec une intensité normale du courant le solénoïde montera ou descendra, écartera ou rapprochera les, charbons de la lampe, suivant que son courant augmentera ou diminuera d’intensité.
- Le solénoïde du régulateur représenté par la figure 4 porte deux enroulements de sens contraires S et Si, et traverse les deux bras C et D de l’électro-aimant E. Il se produit ainsi deux champs
- Fig. 4. — Pieper.
- magnétiques, par les pôles P P2 de l’électro et les pôles Pi P3 induits dans le noyau B du solénoïde, mobile avec lui. On voit clairement comment la montée ou la descente du solénoïde rapprochent ou écartent par RKH Hj les charbons 1 et Y. Les fils principaux du circuit LL’ aboutissent directement aux porte-charbons H Hj, et le solénoïde leur est relié par une dérivation ccx. Tant que le courant ne passe pas, le poids de l’armature B et du porte-charbon H’, plus lourd que H, écarte les charbons. Dès la mise en circuit, le courant, qui passe d’abord totalement parla dérivation ccu rapproche aussitôt les charbons au contact; puis, l’intensité
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- diminuant dans la dérivation, les charbons s’écartent de nouveau et l’arc jaillit. C’est l’excédent du
- Fig. 5. — Gray et Hammond.
- —~
- 1 B
- Fig. 6. — Grant (1890).
- poids de H' sur H qui détermine la longueur moyenne de l’arc.
- Dans la variante représentée par la figure i, le solénoïde F est court et le champ magnétique très long. L’électro-aimant est composé à cet effet d’un tube de fer Dj, relié aux semelles CC’ du noyau B enroulé en sens contraire en E E’, de manière qu’il se développe dans ce noyau, en P', et dans le cylindre D’, en P des pôles opposés développant en ab un champ magnétique à peu près
- Fig. 7. — Parsons (projecteur) (1890).
- uniforme. Ce champ est indiqué sur la figure 3 par des pointillés. Le solénoïde F se déplace sur le noyau E E’ sans jamais sortir de ce champ magnétique.
- La lampe de MM. Gray et Hammond est pourvue (fig. 5) d’un régulateur moteur constitué par deux alternateurs 1 et 4, l’un en série’et l’autre en dérivation, et calés sur un même arbre 10, qu’ils tendent à taire tourner en sens contraire et qui commande l’écartement des charbons par un mouillage 13. Leurs actions s’équilibrent pour la
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- LA lumière électrique
- longueur moyenne de l’arc : quand les charbons s’écartent trop, le moteur en dérivation l’emporte et les rapproche.
- Pour éviter les irrégularités que pourrait occa-
- Fig. 8. — Beach (1890).
- sionner le lancé de ce moteur, l’arbre 10 porte un frein constitué par une étoile 27, dont les rayons viennent, lorsque le courant dépasse une certaine
- Fig. 9. — Cappilleri (1890).
- intensité, buter contre i'armature 28, soulevée par le passage de ce courant dans le solénoïde 29-30, intercalé dans le circuit de l’alternateur en série. L’inducteur de l'alternateur en dérivation se déplace, en outre, de manière à augmenter sa puissance lorsque l’arc s’allonge ; il est, à cet effet,
- attaché à un balancier 19, fou sur l’axe 10, rappelé par un ressort 34 et commandé par l’armature du solénoïde 33, monté en série.
- Le régulateur de M. Grant est (fig. 6) excessivement simple. A l’intérieur ,d’une gaîne de
- laiton F, entouré par le solénoïde G, se meut le porte-charbon B, porteur de deux armatures en fer doux C et D. La première de ces armatures C est complètement folle sur'B; l’autre, moins libre, coince et entraîne B lorsque C la soulève par son ergot E. Ce coincement tient à ce que l’attraction de C sur D le fait pivoter autour de E. Lorsque l’arc s’allonge et que l’intensité du courant diminue,.
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- il en est de même de l’attraction de G sur D qui laisse un peu glisser le porte-charbon.
- M. C.-A. Parsons s’est proposé de remédier aux irrégularités auxquelles est sujet l’arc des projecteurs par le fait des inclinaisons diverses que leurs mécanismes prennent forcément dans la plupart des manœuvres. En effet, lorsqu’on incline sur la
- Fig. 11. — Boardman, coupe du marbre.
- verticale un projecteur à solénoïde parallèle aux charbons et moufflé sur eux, l’équilibre dynamique n’est, il est vrai, pas troublé, de ce fait, entre le poids de l’armature et celui des charbons, mais, toutes choses égales, la puissance du solénoïde
- Fig. 12. — Boardman.
- profite de toute la diminution du poids des charbons, et le réglage en est troublé d’autant. Le moyen très simple proposé par M. Parsons pour remédier en très grande partie à cet état de choses consiste à incliner le solénoïde E (fig. 7) d’un angle 0, double environ de l’angle k, de io° à 15°, dont il incline les charbons; de cette manière, pour une inclinaison donnée de l’en-
- semble de l’appareil, à droite ou à gauche de la position figurée, le poids de l’armature E' du solénoïde diminue ou augmente plus que celui du charbon supérieur, ce qui permet d’en compenser
- Fig. 13. — Boardman (1890).
- dans une certaine mesure l’excédent ou la diminution de puissance. Le porte-charbon supérieur B guidé par les galets b sur les rails a, se déplace
- Fig. 14. — Boardman, détail du mécanisme de la lampe figure 13.
- seul; le charbon inférieur est fixe sur un support à joint sphérique qui permet de l’ajuster exactement au foyer.
- La lampe de M. Beacb a (fig. 8) ses charbons inclinés plus ou moins écartés l’un de l’autre, malgré l’antagonisme du ressort 22, par le jeu différentiel très simple de deuxsolénoïdes montés l'un en dérivation et l’autre en série, et pourvus de
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- dashpots. En cas d’usure complète de l’un des charbons, la lampe est mise en court circuit par les fils 35 et 36. C’est un mécanisme excessivement simple, mais on doit craindre des irrégularités dans la descente des charbons poussés par les petites masses 37.
- La simplicité de la lampe Cappilleri est (fig. 9) plus grande encore ; à mesure que les charbons circulaires b b se consument, les disques a a les font pivoter autour de leurs centres //, de ma-
- i—lau
- Fig. 15 et 16. —
- man, est cylindrique, divisé en trois secteurs (fig. 10 et 11) et percé au centre d’un petit trou pour le logement de la; pointe du charbon b. M. Board-man aurait constaté que la lumière rayonnée par les trois ouvertures de son bloc est plus intense et mieux répartie que celle des lampes soleil or-naires.Jl suffit de défaire le joint à bayonnette a0 (fig. 10) pour avoir en main le bloc et le porte-charbon.
- Les lampes destinées à marcher en dérivation sont régularisées (fig. 12) par trois solénoïdes. Le solénoïde d’allumage bz, d’une résistance à peu près égale à celle du bloc incandescent, abaisse,
- nière que l’arc jaillisse toujours au même niveau entre les pointes également écartées, mais il est à craindre que l’on ne puisse obtenir ainsi qu’un réglage très imparfait, et il est douteux qüe les charbons sè maintiennent longtemps intacts aux environs de l’arc.
- M. R. Boardman a récemment apporté quelques perfectionnements aux lampes semi-incandescentes connues sous le nom de lampes soleil.
- Le bloc de marbre blancs, employé par M. Board-
- Belfield (1890).
- dès la mise en circuit, le charbon b sur le bloc az, par l’intermédiaire du secteur denté bit et l’arc jaillit. Aussjtôt après le courant est transmis par le porte-charbon supérieur à la bobine c, qui coupe du circuit la bobine b2, dont l’armature b remonte alors le charbon avec une vitesse réglée par le dashpot b3, jusqu’à une hauteur réglée par le solénoïde d. Si l’intensité augmente, ce solénoïde soulève par dz le charbon b : l’inverse a lieu si l’intensité diminue.
- Dans la lampe, également de dérivation, représentée par la figure 13, le solénoïde d’allumage bz actionne le charbon b, au-dessus d’un- sëcond
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- charbon a, deux fois plus gros, poussé dans le i bloc a2 par un ressort a5. Le charbon b est corn-- I mandé par un pignon bx (fig. 14) et la crémaillère^ du porte-charbon. Le pignon bx est mu par le cliquet di du balancier d2, qui est relié aux armatures des bobines d’allumage b2 et de régularisation d ; ce même balancier porte en outre un contrepoids d-,,'articulé de manière qu'il serre ou desserre la roue dx suivant la position du ba • lancier.
- Lorsque l’intensité augmente dans la bobine en dérivation, son armature d s’abaisse, comme en figure 13, lâche le cliquet d5 et le frein db, laissant descendre le charbon supérieur. Ce rapprochement de b vers a2 diminue la résistance de l’arc et augmente l’intensité dans la bobine en série b2. qui ramène l’arc à sa valeur normale. Lorsque, dans son mouvement de rappel, l’armature d tombe trop bas, le cliquet d5 lâche, comme en figure [4, la roue d4 et cesse de l’entraîner.
- La lampe pour courants alternatifs de M. Bel-field, emploie (fig. 15 et 16) des charbons plats dont l’arc parcourt les arêtes en regard.
- Le charbon supérieur A' est pendu à une crémaillère Ce, qui engrène?ivec une roue*?, laquelle entraîne la roue /, par iin rochet, dans la descente seulement du charbon. Cette roue fait osciller à chaque dent un échappement ju solidaire de Lt roue de frein f2. Les arbres de/et de /2sont montés sur un châssis H, suspendu en b à un balancier K, aux extrémités duquel pendent l’armature n du solénoïde en dérivation M, et celle n' du double solénoïde M4 M2. Les armatures n et n' doivent être, pour les courants alternatifs, en disques lamellaires. Le solénoïde M est toujours dans le circuit de la lampe, et Mt n’y rentre que par la fermeture du contact j.
- Au départ, presque tout le courant passe en M,, qui soulève H fe fx et la roue f2, en l’appuyant sur le frein/3 de manière à l’empêcher de tourner, et à soulever le charbon par ec. L’arc augmentant, l’intensité s’accroît en M, qui, abaissant H par n, dégage /2de son frein /3, permet à l’échappement /, d’osciller, à / et à e de tourner et de laisser descendre le charbon dent par dent de /.
- Si l’intensité augmente trop en M, comme après l’usure complète des charbons, « appuie le contact /,qui ferme le circuit parM2 j K; et l’attraction de M2 sur nx maintient, par ce contact, la lampe hors du circuit.
- Lorsque ces lampes sont mises en dérivation,
- de manière que l’extinction de l’une d’elles n’affecte pas les autres, on peut supprimer les solé-noïdes M4 et M, et remplacer n par un contrepoids à dashpot.
- Fig. 17 et 18. — Seiboid (1891). — Fig. 19. — Allison.
- M. Allison aurait constaté que l’on obtient un éclairage plus régulier et plus économique en perçant les charbons d’un canal axial B (fig. 19) enduit d’une légère couche de silicate de soude. On éviterait ainsi les crachements, fréquents avec , les charbons pleins même de bonne qualité. Le
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- siliçate de .soude est simplement soufflé à l’inté-rîéuf du charbon.
- " M- Seibold constitue l'électrode négative de ses lkmpes non pas en carbone, mais (fig. 17) en une" tige métalliques, recouverte d’une couche de carbone 3, protégée par un dépôt électrolytique de cuivre 4, dans laquelle l'arc fait, au départ, un trou 6-5, qui ne tarde pas à se recouvrir de scories volatilisées et perpétuellement renouvelées par la désagrégation du charbon supérieur positif 1. La capsule du charbon 3 ne se volatilise pas et dure très longtemps, tout à fait à l’abri de l'air sous le dépôt de cuivre.
- Onàpepi^aussi, sans renoncer au charbon pour l’éleotrodeiiégative, la protéger par une gaîne métallique 9^(flg. 18) à épaulement 10. Le charbon positif 1 'es! alors aussi enveloppé d’une gaîne métallique 3, assujettie au porte-charbon 4, et protégée par un couvre-pointe 7-8, appuyé par un le-vierj à-f|ssort 6, moins puissant que le ressort d’afimetni&non 13; une chaîne isolée 12 relie les deux gaînes 1 et 2. Les charbons ainsi protégés à leurs pointes dureraient, comme ceux de M. Ha-qeUineÇ-) beaucoup plus longtemps.
- Gustave Richard.
- SUR LES CHAMPS MAGNÉTIQUES INTENSES
- Depuis quelques années plusieurs savants ont étudié les conditions théoriques de la produel ion de champs magnétiques très énergiques et réalisé ces conditions ; nous nous proposons de résumer les plus importants de ces travaux, qui semblent encore être peu connus en France, et d’indiquer les résultats intéressants qu’ils ont fournis.
- I
- En 1887, MM. Ewirjg et Low communiquaient à la Société royale une relation peu étendue d’ex-péfiences faites pour examiner comment se comporte le fer dans les champs magnétiques très intenses; ces expériences étaient caractérisées par une méthode nouvelle pour la production des
- ,,<{) La lumière Electrique, 24 janvier 1891, p. 178,
- champs magnétiques, méthode à laquelle ses auteurs avaient donné le nom de méthode de 1’« isthme ».
- Considérons un électro-aimant dans lequel les armatures sont constituées par des cylindres dp fer qui remplissent exactement deux bobines; le champ magnétique maximum qu’on puisse obtenir en rapprochant beaucoup les deux bobines est « -{- 4 7t A, en appelant A l’intensité de l’aimantation (supposée uniforme) des noyaux et % la force magnétique produite par les bobines seules. En effet a -f- 4 ir A est la valeur de l’induction à l’intérieur des noyaux; cette valeur sera encore la même entre les noyaux, puisque le flux d’induc* tion se conserve. Or, entre les noyaux il y a de
- Fig. 1
- l’air : par conséquent l’induction y est égale à la force.
- On peut augmenter la valeur du champ sans changer le courant excitateur en donnant aux extrémités des noyaux une forme conique; suivant l’expression de M. Stefan, cette disposition agira comme un système de lentilles convergentes en resserrant un faisceau de lignes de force parallèles en un faisceau de moindre section.
- Ôrt resserrera considérablement les lignes de force en prolongeant les cônes jusqu’au voisinage de leur sommet et en les rapprochant autant que possible; la pièce de métal à étudier devra donc être courte et de petites dimensions transversales pour que le champ y soit sensiblement uniforme; l’appareil aura bien l’aspect de deux continents réunis par un isthme (fig. 1), d’où le nom de la méthode. (Dans toutes les figures les dimensions sont indiquées en millimètres.)
- Dans ce qui va suivre j’appellerai bobine, avec les auteurs, la pièce de métal soumise à l’expérience; pour éviter toute confusion, je désignerai toujours par bobine d’induction les enroulements de fil.
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- Pour mesurer le champ magnétique on enroule une ou deux couches de fil sur la bobine de fer; extérieurement à cette première bobine d’induction on en dispose une autre qui l’entoure à une petite distance (1,3 mm.); la variation du flux à travers l’ensemble de ces deux fils permettra de calculer le champ au voisinage immédiat de la bobine; cette valeur du champ sera désignée sous le nom de champ extérieur H*; nous aurons à dis-cuter plus loin dans quelles limites ce champ est identique au champ intérieur moyen auquel la bobine est soumise.
- Pour déterminer l’induction B, MM, Ewing et Low ont employé deux méthodes; avec la disposition 1 on enlève brusquement la bobine de sa position entre les armatures; avec la disposition de la figure 2 on fait tourner rapidement la bobine bout pour bout, autour d’un axe perpendiculaire au plan de la figure,
- Cette seconde méthode donne la valeur de l’induction totale, la première ne donne que l’excès de l’induction totale sur l’induction résiduelle, Cette induction résiduelle se déterminait par la comparaison des deux méthodes, en admettant qu'elle fût la même dans les deux cas, ce qui est certainement vrai pour les premières expériences où le résidu est faible, Enfin la comparaison des résultats fournis en utilisant les deux bobines d’induction permettait de tenir compte de la distance qui sépare la surface de la bobine du centre de la section des fils.
- Voici quelques nombres obtenus avec un fer forgé Lowmoor, par la première méthode : les grandeurs magnétiques sont exprimées en C. G. S.
- TABLEAU I
- Courant excitateur en ampères H, B B —H, 4 'K B H,
- 1,98 3 630 24 '700 1680 6,80
- 5,81 7 800 28 870 l680 3» 7°
- 11,0 9 500 30 200 165O 3,18
- 16,2 10 360 30 830 163O 2,98
- 26,8 11 Î80 31 560 IÔ20 2,82
- La quantité —— représente l’intensité d’aimantation dans les limites d’approximation où
- He représente le champ intérieur moyen. L’jndue-tion résiduelle était égale à 510. „ 0 cyysL
- Les deux méthodes donnèrent des résultats identiques; les bobines à extrémités plates, qui étaient plus commodes pour les champs très intenses, furent seules employées par la suite.
- Les expériences suivantes ont été faites avec un électro-aimant plus puissant mis à la disposition des auteurs par M, Tait. Les noyaux sont de? prismes droits de fer doux à base carrée de 9,6 cm. de côté.
- Ces fils sont enroulés, sur une longueur de 49 centimètres en plusieurs bobines excitatrices placées en série et comptant environ 1600 tours. Pour utiliser tout le flux magnétique on a prolongé les bobines par des troncs de cône de même
- angle qui s’appuient sur les pièces polaires (fig. 3). En amincissant le col de la bobine jusqu’à un diamètre de 2,66 mm., on a atteint pour l’induction la valeur énorme de 45350. Voici d’autres nombres un peu moins forts obtenus avec le même fer. 1 yiJ
- TABLEAU II
- Courant excitateur en ampères H. B B —H. 4 ir B H.
- 19 99° 36 460 1630 2,28
- 28,5 18 380 37 320 I^IO 2,124!
- 38,5. 18 900 37 990 f 1520 ,2,01
- L’examen de ce tableau et du précédent nous révèle le fait suivant : la valeur approximative,
- g __ |_J
- ———1-de l’aimantation décroît quand le champ
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 413
- augmente; en faut-il conclure que la valeur vraie de cette quantité décroît aussi? La question a une grande importance théorique. Maxwell, après avoir étendu la théorie de Weber aux corps paramagnétiques, ajoute :
- « Si l’expérience prouvait que l’aimantation, après avoir crû, décroissait dans un champ magnétique toujours croissant, ce fait me semblerait fournir une véritable démonstration de l’existence des courants moléculaires. »
- Les auteurs ne concluent pas dans ce sens;- la valeur He ne représente que très grossièrement le champ intérieur ; voici en particulier un fait qui le prouve; avec un champ extérieur de 25260 on obtenait une induction de 43500; la valeur 45350 a été obtenue pour une valeur du champ un peu plus faible ; or, si l'aimantation peut décroître, il est clair qu’il ne saurait en être de même du champ et on doit réserver les conclusions jusqu’à une étude plus complète de ce qui se passe au voisinage de l’axe.
- Les résultats qui précèdent ont été reproduits au début d’un mémoire des mêmes auteurs lu à la Société royale, le 22 novembre 1888, et inséré dans les Philosophical Transactions; ils sont suivis d’une étude théorique qui a servi de base aux expériences suivantes et dont certains résultats se trouvent aussi dans un mémoire de M. Stefan sur les champs magnétiques intenses (*).
- La force magnétique en un pointsecompose de deux parties, l’une due au courant excitateur, l’autre^au magnétisme libre, qui est principalement distribué sur la surface extérieure de l’aimant; la force est donc la résultante due à l’action d’une série d’anneaux de même axe distribués sur
- t1) IViedemann’s Annal en (1889).
- la surface du cône.^Considérons un de ces anneaux : la force en son centre est nulle, puisqu’elle a des directions opposées de part et d’autre du plan de l’anneau ; elle est également nulle à l’infini. Il y a donc un point sur l'axe où elle est maxima; la distance # de ce. point au centre est reliée au rayon de l’anneau par l’équation
- Si donc on donne au cône un demi-angle 0 dont la tangente soit sji, c’est-à-dire 54°44', on aura au sommet le champ maximum correspondant à une intensité d’aimantation déterminée des pièces polaires.
- Cherchons maintenant à avoir un champ aussi
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ . 4i3
- uniforme que possible; si V est le potentiel magnétique, on a
- d* V d«_V d^V _ dx« + + d? °‘
- Prenons pour axe des x l’axe de la bobine; nous
- _ .r . t . d*V
- aurons un champ uniforme au point ou = o ;
- Fig. 4
- ce point correspond à un demi-angle du cône égal à 39° 14'. En même temps on a
- d* y _ d* y/
- dy% ~ o;
- par suite le champ est uniforme à la fois dans les
- Fig. 5
- sens longitudinal et transversal. Les figures 4 et5 représentent respectivement pour ces deux angles au sommet différents la valeur du champ en chaque point. Dans la première on voit que le champ va en croissant très rapidement des armatures au centre de la bobine; dans la seconde, le champ présente une uniformité considérable.
- Ce qui précède suppose que l’intensité d’aimantation est constante; ceci n’est pas vrai en toute rigueur, et cette intensité doit décroître quand l’angle au sommet décroît, à cause de l’augmen-
- tation de résistance du circuit entier; en augmentant un peu l’angle (jusqu’à 6o°) on obtiendra vraisemblablement la valeur maxima de l’induction; c’est précisément dans ces conditions qu'avait été faite l’expérience qui a donné la plus haute valeur de l’induction.
- D’autre part, la densité superficielle sur les cônes va en croissant quand on s’approche de l’axe. Admettons une certaine valeur maxima; nous pourrons, par une intégration, calculer la force totale due au cône; connaissant l'induction mesurée directement nous pourrons en conclure une valeur de l’aimantation qui, si elle est la valeur véritable, devra être identique à celle que nous avions admise; on voit comment, au moins par tâtonnement, on pourra arriver à calculer la véritable valeur de la force intérieure et de l'aimantation. Quand on applique ce calcul aux nombres du tableau 11, on ne constate plus de diminution progressive de l’aimantation. De nombreuses expériences ont été exécutées sur le même fer forgé avec des bobines dont les cônes avaient un demi-angle au sommet de 450; on a trouvé Ie>s nombres suivants :
- TABLEAU III
- H. B I B —H. 4 7C B H.
- 3 080 24130 • i’68o 1,83
- IO 450 32 250 1730 3,09
- 16 390 36 810 • 1630 2,25
- 18 980 40 730 1730 2» *5
- Les nombres obtenus pour l'aimantation (et qui la représentent cette fois à une grande approximation) ne sont pas très réguliers, mais ils ne décroissent pas; l’expérience n’a donc pas encore indiqué autre chose qu’une tendance de l'aimantation vers une limite supérieure.
- Nous ne suivrons pas les auteurs dans la description des quelques variantes de détail qu’on a dû adopter dans l'agencement des bobines pour permettre l’étude de différents métaux; j’indiquerai seulement comment on a pu déterminer le magnétisme rémanent quand il était considérable et sans employer la disposition de la figure 2.
- Au lieu de faire d’un seul morceau la bobine entière (les cônes et le col ou isthme) on rapportait les pièces coniques sur un noyau commun
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- 414 LA LUMIÈRE
- libre à sa partie centrale; un anneau placé, sans être, serré, sur l’isthme, portait une bobine d'induction, et en éloignant rapidement et d’un seul fcoup l’un des cônes qui entraînait l’anneau on obtenait une décharge induite.
- Voici quelques valeurs obtenues pour le maximum, d'aimantation :
- 'Fer de Suède ...................... 1620
- Foiitè de fer......... ............ 1240
- Aciers divers......... 1440 à 1770
- Acier au manganèse..................... 400
- • Niç.kel recuit....................... 540
- Nickel écroui.......................... 400
- Cobalt................................ ijio
- ‘ Ces valeurs sont atteintes pratiquement pour
- 16000 i40CXj
- Induction. B
- Fig. (i
- des champs de 2000 unités dans le fer et le nickel, de 4000 pour la fonte de fer et le cobalt.
- . Les résultats sont réunis dans la figure 6, où l’on a représenté, comme l'a fait le premier M. Rowland, la perméabilité en fonction de l’induction, .
- , La. courbe (t)'se rapporte au fer forgé.
- — (2) — à l’acier Vicker.
- — 0) — au cobalt.
- ; — ' (4) — à la fonte.
- (5) — au nickel.
- (6). . — au nickel.
- \ ' ’ • ; • (7) — à l’acier au manganèse
- Enfin M. Ewing a décrit plus récemment (J) un nouvel appareil pour l’application de la méthode
- ' (') Electriciati, t. XXV, p. 401.
- ÉLECTRIQUE
- de l’isthme; cet appareil est représenté dans là figure 7 ; il permet le retournement de la bobine dans le champ.
- La figure 7 est Un schéma de la section des pièces polaires de la bobine et de son support. La pièce a a est fixe; elle est percée de dèux trous coniques dans lesquels s’ajustent exactement les pôles, de l’aimant, qui peuvent subir des petits déplacements, et d’un trou cylindrique dans lequel entre le support de la bobine; lorsque ce support est enfoncé complètement, là bobine est au centre de l’électro-aimant. Une poignée permet de la faire tourner rapidement, et un butoir e limite exactement sa rotation à un angle de 1800.
- Je reproduirais en terminant la conclusion des auteurs :
- Fig. 7
- « Les expériences donnent un sens défini au terme « saturation » appliqué à l’état magnétique. Si l’on mesure l’aimantation par l’induction B, le mot de saturation est inapplicable; il ne semble pas y avoir de limite à la valeur que peut atteindre l’induction.
- « Mais, si on mesure l’aimantation par l’inten*. sité 1, nous arrivons à une limite définie, une vé-, ritable valeur de saturation qu’on atteint ou dont' on approche beaucoup par l’application d’une, force magnétique relativement faible,
- « Rien ne prouve qu’on n’approche pas de cette limite asymptotiquement; mais dans le fer forgé" on l’atteint pratiquement avant que la force ma-, gnétique atteigne 2000 unités C. G. S., et à partir , de là on peut décupler la force sans augmenter • notablement l’intensité d’aimantation. »
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTÏUCITÉ
- 4ib
- II
- Les résultats de MM. Ewing et Low ont été en partie retrouvés par M. du Bois, qui, en 1889, présentait à la session de l’Association Britannique de Newcastle un résumé de ses conclusions^1). Des expériences ont été entreprises dans le but de vérifier si, comme l’avait pensé Rowland, les valeurs de l’induction et de l’aimantation tendaient Simultanément vers une limite lorsque le champ croît indéfiniment.
- Sauf les expériences de M. S. Bidwell (2), qui avait employé des champs de 585 unités C. G. S., on ri’avait guère produit avec des bobines des champs qui dépassassent quelques centaines d’unités; M. du Bois a comméncé ses expériences avec unè bobine qui lui donnait un champ allant jusqu’à 1300 unités C, G. S. De là jusqu'à 13 000 ‘ il a employé une méthode fondée sur le phéno-mène de Kerr. - -
- Les notations sont les suivantes : H désigne le champ et B l’induction ; H’ et B' les^mêmes quantités à l’intérieur du métal ; 1 l’aimantation, D la
- densité du corps, S == ^ l'aimantation spécifique, c’est-à-dire le moment par unité de masse.
- iQ Observations avec le magnêtomètre. — L’auteur a opéré sur quatre ellipsoïdes de révolution allongés, de 18cm. de long et 0,6 cm. de diamètre; une correction de 0,0521 devait être faite à E pour trouver le champ réel H' à leur intérieur. La correction eût été nulle si les corps avaient été des cylindres indéfinis. On a étudié i° du fer doux de j Suède soigneusement recuit, 2° de l’acier fondu j anglais dur; 30 du nickef écroui, 40 du cobalt ; fondu.
- La bobine avait 30 cm. de longueur, 4 cm, de , diamètre intérieur, 12 cm, de diamètre extérieur; ‘ elle portait 12 couches, chacune de 90 tours, de fil double enduit de gomme laque et couvert de coton, de0,25 cm. de diamètre; sa résistance à froid était de 0,9 ohm. Une dynamo y faisait passer un courant qui pouvait aller jusqu’à 32 ampères.
- On pouvait porter les ellipsoïdes à des températures de o° ou ioo°, au moyen de glace ou de vapeur d'eau; dans quelques expériences on les a
- C1) M. du Bois a deptiis 'publié deux mémoires : 14 dans les Annales de Wiedemann (reproduit dans le Phil. Mctg. de mars
- 1890), 2° dans le Phili Mag. d'avril 1890.
- (s) Proceedings. Roy, Soc. 1886,
- portés à des températures plus élevées à. i’aicfe d’un dispositif que je ne décrirai pas. *
- On mesurait Je champ par la rotation du plan de polarisation à travers le sulfure de Carbone, Ce qui'permettait de constater également que son uniformité était suffisante, malgré les légères irrégularités des ellipsoïdes. . i
- Tout l’appareil était placé dans la première jjiflj-sition de Gaüss, à l’est d’un magnêtomètre, à Une distance de 135 cm. On annulait l'action de la bobine à l’aide d’une autre bobine compensatrice égale. . .
- On mesurait la composante horizontale du magnétisme terrestre une fois en valeur absolue, et ori enregistrait ensuite ses variations. L'expérience
- 140
- tao
- 100
- roo°“ 100“
- cc BA LT
- a montré que l’état des corps ne dépendait pàs sensiblement de leur histoire magnétique antérieure, et les raisons en sont simples.
- 1° Les ellipsoïdes étaient trop courts pour manifester une hystérésis notable ; 20 le coürânt légèrement saccadé produit par la machine tendait à la détruire; 30l’hystérésis est prôbablémènt peu intense dans des champs magnétiques considérables. Ceci permettait d’aimanter d’une façon quelconque; en fait, on faisait dèux lectures du ma-gnétomètre séparées par lin renversement dü courant.
- La figure 8 représente les’ résultats obtenus poür le cobalt et le nickel. Les'courbes qui vont de gauche à droite en montant représentent le moment S par unité .de vplume en fonction- du champ, à la température de ioô°. (Pour le nickel, pn a tracé la courbe à partir de l’origine en s’aidant d’autres résultats). Les courbes qui vont de gauche à droite en descendant représentent S en
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- 4)6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- fonction de la température pour un même champ extérieur de 900 unités.
- 20 Observations magnéto-optiques. — Dans la méthode de l’isthme, on mesure la force en s’appuyant sur ce qu’elle est continue dans le sens tangentiel et on obtient directement l’induction ; ici, au contraire, on mesure l'induction en s’appuyant sur sa continuité normale et on détermine l’aimantation par une méthode optique.
- En étudiant la réflexion à la surface d’ellipsoïdes sur lesquels on avait taillé de petites surfaces planes réfléchissantes, M. du Bois a constaté une loi intéressante.
- Lorsque la réflexion s’effectue normalement, ou à peu près, un rayon polarisé rectilignement donne naissance à un rayon elliptique de forme
- Fig. 9
- très aplatie; nous appellerons rotation l’angle de la vibration incidente avec la vibration dirigée suivant le grand axe de l’ellipse.
- Si la réflexion est polaire, c’est-à-dire si elle s’effectue sur un plan normal au grand axe de l’ellipsoïde, et par suite normal à l’aimantation, il y a rotation ; au contraire, si la réflexion est équatoriale, c’est-à-dire s’effectue sur un plan parallèle à l’axe de l’ellipsoïde et par suite à l’aimantation, la rotation est nulle. La rotation polaire est proportionnelle à l’intensité de l’aimantation; la rotation par réflexion sur un plan quelconque est égale à la rotation polaire multipliée par le cosinus de l’angle de l’aimantation avec la normale aujflan. On a, en appelant \ cette rotation,
- S = K l cos (I, 11).
- La constante K que M. du Bois a introduite a reçu dé lùi le nom de « constante de Kerr.
- Ces lois ont été vérifiées et les constantes déterminées par des échantillons des mêmes corps qui servaient aux expériences, et c’est en mesurant la rotation due à la réflexion qu’on évaluait l’intensité d’aimantation.
- La figure 9 représente l’appareil employé : de petits disques de métal tournés M étaient polis sur une de leurs faces; ces miroirs étaient fixés à l’un des pôles P d’un électro-aimant de Rühm-korff. La lumière incidente et réfléchie passait à travers l’ouverture étroite de l’autre pôle P2. Ici les lignes d’induction sont nécessairement normales au métal par raison de symétrie Un manchon JJ permettait de porter le pôle et le miroir à une température d’environ ioo°. Les expériences préliminaires avaient montré que la constante de Kerr est à peu près indépendante de la température. Les rayons incidents et réfléchis faisaient entre eux un angle de 20; la réflexion s’effectuait donc sous un angle d’incidence de i°, et la rotation n’était pas sensiblement différente de ce qu’elle eût été sous l’incidence normale.
- L’induction est la même dans le métal étudié et au voisinage; à l’extérieur, elle est égale à la force, et on mesure le champ au moyen de la rotation du plan de polarisation que subit un rayon qui le traverse. G est une lame de verre argentée sur sa face postérieure S qu’on place immédiatement en avant du miroir. La constante de Verdet pour ce verre a été déterminée par comparaison avec le sulfure de carbone; on mesure la double rotation du rayon; on en retranche la rotation subie dans l’air, que l’on calcule à l’aide des données fournies par les expériences de MM. Becquerel, Kundt et Rœntgen.
- Résultats.— La figure 10 représente les valeurs de S en fonction de H' obtenues à une température de ioo° pour le cobalt et le nickel (on n’a guère opéré qu’à cette température pour éviter la condensation de vapeur d’eau à la surface du miroir).
- On constate l’existence d’un maximum comme dans les expériences de MM. Ewing et Low. Quelques mesures isolées ont été faites ào°; elles sont indiquées par le signe o°.
- Pour l’acier au manganèse, il a donné des valeurs très variables suivant la partie d’une même surface plane utilisée et suivant l’échantillon. Il était donc probable qu’il était très hétérogène; c’est ce qu’a prouvé l’étude des figures de corrosion obtenues en déposant une goutte d'acide ni-
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 417
- trique dilué à sa surface. Ce corps, très intéressant pour l’ingénieur, ne semble pas pouvoir fournir un objet d’études au physicien.
- III
- i° Diminuer les ordonnées de 1, ce qui ne déforme pas la courbe;
- 20 Diviser toutes les ordonnées par 41:, ce qui ne modifie pas la convexité ou la concavité de la courbe relativement à l’axe des abscisses.
- Le moment me semble venu de faire quelques remarques relatives à la représentation, par des courbes, des résultats des expériences d’aimantation. Les divers éléments qu’on peut considérer sont la force extérieure T, la susceptibilité magnétique h, la perméabilité magnétique Ij.— i -f- 4 u h, l’aimantation k T = I, et l’induction magnétique B = u. T.
- C’est en combinant deux à deux celles de ces diverses quantités qui ne sont pas reliées par une équation linéaire qu’on est arrivé à divers systèmes
- La question de l’existence d’un maximum d’aimantation se pose actuellement de la façon suivante :
- Lorsque le champ extérieur croît indéfiniment, l’intensité «d’aimantation et l’induction tendent-elles vers une limite finie?
- Pour que l’une de ces quantités tende vers une limite il faut que le quotient de cette quantité par le champ tende vers 0. Il n’y a rien d'invraisemblable à admettre que k devienne très petit ; mais il n’en est plus de même pour Pour que soit nul, il
- .---0 .---0 s£~t K>°
- /* c 0 B A LT
- un rvï nn no lOî 1 12( XX)
- de courbes pour représenter le même phénomène et, en se laissant guider par « le sentiment de continuité », certains expérimentateurs ont été amenés à supposer l’existence de phénomènes que l’expérience n’avait nullement indiqués.
- Je diviserai en deux classes les courbes représentatives :
- i° Celles où les ordonnées représentent la sus-ceptibilité-ou la perméabilité en fonction de l’induction ou du champ extérieur^0 celles qui donnent l’aimantation en fonction du champ extérieur.
- Je considérerai ensuite la forme de celles où l’on prend pour abscisses l’aimantation et pour ordonnées la perméabilité.
- Une remarque très simple relative au premier groupe est la suivante : Les courbes qui représentent la perméabilité et la susceptibilité ont leurs points d’inflexion, leurs maxima ou minima, aux mêmes abscisses. En effet, pour pour passer de <j. à h, il faut :
- faut que h soit égal à —
- 47t’’
- c’est-à-dire que le fer
- devienne, dans des champs magnétique intenses, beaucoup plus diamagnétiquè que tous les corps connus; cette conclusion doit nous donner à réfléchir.
- Aujourd’hui qu’elle semble définitivement contraire à l’expérience, il n’est pas sans intérêt de rechercher comment M. Rowland, qui l’a je crois, énoncée le premier, y a été amené. En 1872, M. Stoletow publiait dans les Annales de Pog-gendorf le résultat d’expériences faites pour déterminer la susceptibilité magnétique en fonction d'une force magnétique croissante; le mémoire contenait des courbes (reproduites d’après le traité de MM. Mascart et Joubert) construites avec ces coordonnées (fig. 11). —
- Elles montrent que la susceptibilité va d’abord en croissant, puis décroît, mais on ne peut pas prévoir si elle tend vers une limite supérieure à
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- 4i8
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- zéro ou vers une limite nulle. La même année, M. Rowland imaginait de représenter la perméabilité en fonction de l’induction; il obtenait des courbes dont la forme est trop connue pour qu’il soit utile de les reproduire et dont il est aisé de se rendre compte. En remplaçant la force par l’induction on multiplie les abscisses par un coefficient variable, qui a une valeur maxima quand k est maximum ; on obtient donc une courbe dont la chute de part et'd’autre du maximum est beaucoup plus rapide que dans celles de Stoletow, et comme la perméabilité varie dans des limites beaucoup plus étendues que la susceptibilité, on est porté à croire que la branche de gauche se continue régulièrement et vient couper l’axe des abscisses.
- C’est ce qu’à fait M. Rowland; il est clair d’ailleurs que l’induction et l’intensité d’aimantation ne, peuvent tendre en même temps Vers une limite, à moins que h ne devienne infini, puis-
- B i + 4ir h quer = —j---------•
- M. Rowland n’a pas cherché si sa courbe changerait de connexité par rapport à l’axe des abscisses si on la prolongeait un peu plus loin; les valeurs du champ qu’il utilisait ne se sont pas élevées à plus de 65 unités. C’est ce point d’in-fiexion qu’ont trouvé MM. Ewing et Low (fig. 8).
- Passons au second système de courbés. La courbe qui représente l’aimantation en fonction du champ a pour tangente à l’origine une droite de coefficient angulaire positif (expériences de lord Rayleigh et de M. Janet); elle présente un point d’inflexion assez voisin de l’origine, puis semble tendre vers une asymptote parallèle à l’axe des abscisses.
- Nous remarquerons que la susceptibilité h est le coefficient angulaire de la droite qui joint l’origine au point (T, AT). Cette susceptibilité a une valeur finie à l’origine ; elle va en croissant, passe par un maximum pour le point tel que la tangente passe par l’origine; décroît ensuite et tend vers zéro. On y retrouve bien la loi de variation connue.
- Enfin, pour les courbes qui représentent la susceptibilité en fonction de l’intensité d’aimantation, elles doivent d’abord s’élever, passer par un maximum, Rabaisser, présenter un point d’inflexion et tendre asymptotiquement vers un point de l’axe des abscisses. M. Rowland n’avait pas obtenu cette dernière partie de la courbe expérimentalement; il avait prolongé la courbe obtenue et fixé
- ainsi une valeur trop faible du maximum d’aimantation. MM. Bidwell et Fromme (z), eti opérant avec des champs magnétiques plus intenses, ont obtenu le point d’inflexion.
- C. Raveau.
- ETUDE SUR LES COURANTS ALTERNATIFS
- ET LEUR APPLICATION
- AU TRANSPORT DE LA FORCE (»)
- 2mo TYPE-DE MACHINES
- (MACHINES A CHAMP TOURNANT)
- 6° Calcul de la perte d’énergie due à Vhystérésis.
- a) Expression du flux développé dans la machine. — Ce flux, après avoir franchi les dents de l’anneau fixe, se bifurque en deux branches d’intensités <pj et 92 dans la couronne qui relie les dents.
- La première branche rencontre les bobines du premier circuit fixe, et ses variations d’intensité y déterminent une force électromotrice
- ~ |Ya cos 2tc ~ + J„ sin 2ir ~if JJ-
- La deuxième branche rencontre les bobines du deuxième circuit fixe et ses variations d’intensité y déterminent une force électromotrice
- 2 n
- T"
- [-
- L A sin 2 it — + (jl J „ sin 2 n.
- Soit n le nombre de spires de chacune des bobines de l’anneau, nx le nombre de ces bobines; on aura :
- „ d <m 2 n r / . /1 \ I
- 2 " "l ~ât = T lL A cos2 r- T + J »51,12 * *Vr “ V]
- d 2 2 n T, . • t , (t \~1
- ~dt ~ T LL Asin 2 "f + ^ Jo c°s 2 it — vJ
- d’où
- 2 n m <pi = L.A sin 2 7t ^ + jl J „ cos 2 je
- 2 N Kl = L A COS 27t^; + |JL j „ sin 2 7t
- (4-*)
- (4-0
- i‘) Proc. Roy. Soc. of Lond. t. XL, 1886.
- (*) Diss., 1874.
- P) La Lumière Electrique du 23 mai 1891, p. 372.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTRICITE
- 4*9
- Mais on a, par hypothèse, si la machine sert de réceptrice :
- d'où
- sin 2 iz 9 = cos 2 it ç
- d’où
- V2
- _L Jf: a • VâAA’
- 2 « ni tpi =
- 2 M III 92 —
- AI L sin 27c ^
- A I L cos 2jr y +
- jçl 2 A
- j£. 2 A
- ^sin 2 7t ^ + cos 2 it ^sin 2 ît ^ — cos 2 7t *)]
- Nous avons supposé implicitement, dans ce qui précède, que les branches de flux <p, et <p2 traversaient chacun des deux circuits en les pénétrant par leur face négative. Les directions de ces flux à l’intérieur des noyaux des bobines des deux circuits fixes peuvent donc être représentées par les flèches recourbées du schéma figure 18.
- Numérotons les dents de l’anneau i, 2, 3, 4,
- 1, 2... et prenons pour direction positive des
- flux résultants celle indiquée par des flèches droites.
- I.A sin.2 ni l=A
- -l=-Asjn 2 l=-A cos 2Ti-
- Fig. 18
- Le flux résultant aura pour valeur dans les dents :
- 1 : 91 + c» = —-—r T LA sin 2 iz~ + (LA — [ca) cos 2 r.î~\
- r ' 2 » H| A L • IJ
- 2 : — si =-------—r I LA cos 2 ti— — (LA — sin 2 r-
- r T 2 « m A L 1 IJ
- J : — 91 - «f* - ^77,7â[LA sin 2 «f + ,LA - cos 2 'f]
- 4 : ?i — ?2 = , ,'~77v[LA e0S2îtf - ILA ~ sin 2 71 7]
- Les amplitudes des variations de tous ces flux seront les mêmes et égales à
- dnr, VL' + (L--ïr)"
- Les amplitudes des variations des flux dans les diverses parties de la couronne qui relie les dents seront aussi égales entre elles et à
- _A_ 1 /_ül_ . /L_________ifLY
- Il 11 l V* 4 A1 \ 2 A /
- b) Calcul de la perte par hystérésis. — Connaissant les valeurs de l’intensité spécifique des flux dans les diverses parties de l’anneau fixe, on en déduira immédiatement la perte par hysté-
- résis en appliquant la règle formulée plus haut.
- Quant au tambour mobile, la perte par hystérésis correspondante sera négligeable, car le flux ne s’y déplacera jamais que très lentement lorsque la machine aura pris sa vitesse normale, c’est-à-dire lorsque toutes les résistances introduites dans les circuits mobiles auront été supprimées.
- Remarqué.
- Nous venons de voir ce qui se passe lorsque les courants qui traversent les deux circuits fixes de cette machine présentent une différence de phases de 1/4 d’onde.
- Il nous a paru intéressant de rechercher ce qui arriverait si la différence de phase réelle en différait d’une certaine quantité, et d’examiner ce qui en résulterait pouf la puissance et le rendement de la machine.
- Supposons d’abord qu’on se contente de lancer
- un courant d’intensité I = A sin 2 7t
- £
- T
- dans l’un
- des circuits fixes et que l’autre demeure ouvert.
- Appelons J l’intensité du courant, développé dans le prembr circuit mobile, )' l’intensité du courant développé dans le deuxième circuit mo-! bile.
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- 420
- la lumière électrique
- Le coefficient d’induction mutuelle du premier Circuit fixe et du premier circuit mobile sera
- M = p sin 2 n [n Cl) t.
- Le coefficient d’induction mutuelle du premier circuit fixe et du deuxième circuit mobile sera
- M = (i cos 2 7t (u Cl) t.
- 7° Calcul de l’intensité J. Nous aurons à chaque instant :
- .t t d) , ,, d I , . d M
- 0 = P J + A Tt + M Tt + 1 TT ou :
- d I ^ 7C /
- o = pJ + + p A sin 2 7t (n n) t cos 2 71 ;p
- ou en posant
- t_
- T
- + 2 tc (,« Cl) p A cos 2 it {n Cl) t sin 2Tt ^,
- [(t — w n) + (w n>] 1
- o _ p j 4. a P A sin 2 n {11 Cl) t J^cos 2 m Qr — 11 Cl) t cos 2 Tt (« ft) t — sin 2 n ^ — n il) t sin 2 n (n n) /J
- + 2 it (« Q) t*. A cos 2 Tt (« m t JV'n 271 — 11 Cl) t cos 2 Tt (// Cl) t + cos 2 Tt ^ — 11 Cl) t sin 2 n (n Cl) /J
- OU
- o = p J + A + 2 Tt p. A sin 2 it {11 Ci) t cos 2 Tt (« Q) t ^ cos 2 « (jf — « / + (// ci) cos 2 « ^ /J
- — ^ p. A sin* 2 tc {11 n) £ sin 2 71 ^ — « Cl) t -f 2 71 {11 il) p A cos* 2 ic (n lî) l sin 2 ir ^ — n n) t OU
- o = p J + A ^ + 2 tt ~ sin 4 Cl) t + n a) cos 2 11 (f — n n) * ~ ÏT sin 2 71 (f — » Cl) t , 4- ^ cos 41c (n O) t sin 211^; — « ilj ! + 2 n (h O) sin 2 it ^ — «tljf + h (m n) ^ cos411 {11 il) / sin 271^—11 Cl) t ,
- Posons
- o = p J + A - 27c ^ — n Cl) ^ sin 2 r. — // Cl) t + 2 tt + // Cl) ^ sin 2 n (i + n t J = L sin 2 icj^; — n £i^ / — çj — J2 sin 2 tc J- u il) t — il*j
- on voit immédiatement que l’on a :
- yV -1- 4 U - <« »T a’
- + --------------------.
- Y p* + 4 n2 j\^ — (n Ü)J A*
- tang 2 Tt 9 = 2 u — {» Q) J 7-
- tang 2 Tt =*5^71^ + (« Û)J y
- 8° Calcul de l’intensité J On trouverait de la même manière
- ]' »» — Jl COS S«^- {Il Q)) t — çj
- — J j COS 2 TC £^1 — {il Çï)) t — irj
- 9° Expression du travail développé par la rotation. On a à chaque instant :
- ^-A,ioa’T
- OU
- dW . . r/l .
- dt ~ 2r' {n û) ^ A Sln 2 " J |Ji sin 2 7c[^ - Il q) t - dJx
- C0S2 n (Il Q) t - ), sin 2 u [7i + n Q,) t — 9J cos 2 * („ Q) / + J) c.os2tc « o) i — 9J sin 2 Tt (Il Q) t
- + Ji cos 2 tc + n Cl) t — ?J sin 27c (n û) t j,
- OU
- STt («n) p A sin 2t4[j 1 sin a _ ?)-J2sin j,t(|-iF)]
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 42
- Le travail moyen développé par seconde sera
- W (fl 0) (t A [J, COS 2 71 f — J2 COS 2 7C V],
- ou, en remplaçant les termes Jt cos 2 rc <p et J2 cos 2 -k W par leurs valeurs trouvées ci-dessus :
- [2 7C — p
- ------Ti----~v
- p» + 4 wi - (« Q)J As
- 2«(^+«n)p ”j
- p* + 4** [4 + <» O)]* A2J
- Mais on a, par hypothèse, que la machine fonc-
- tionne comme génératrice ou comme réceptrice :
- P* = 4 1t* — wn^A*.
- L’expression ci dessus devient :
- 1° Lorsque la machine fonctionne comme génératrice
- w--;,„n^A.r (t) 1
- L(j) +
- 20 Lorsque la machine fonctionne comme réceptrice,
- 11- (il Cl)* -1
- L(=f-)*+(““)* J
- w = — <m £ As[
- 2 A
- /
- Fig. 19. — Moteur à courants alternatifs de 15000 watts.
- Il en résulte que lorsque la machine fonctionne comme génératrice, on peut lui faire absorber du travail en se contentant d’envoyer le courant alternatif dans un seul des circuits fixes.
- Mais on aurait sensiblement alors
- (n ti) = I ; d’où w = — - (n ti) ^ A*
- 1 4 A
- Le travail serait 4 fois plus petit que celui ab-
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- 422
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sorbé lorsqu'on fait passer en même temps dans le deuxième circuit fixe un courant dont les variations soient en retard d’un quart d’onde sur celles du premier. Mais si on réunissait en un seul les deux circuits fixes, le coefficient [/. se trouverait multiplié par 2 et le travail reprendrait sa valeur primitive ainsi que la dépense pour l’excitation. Cette nouvelle machine serait donc équivalente à la première. Si la machine fonctionne comme réceptrice, son couple moteur est nul au démarrage et croît avec la vitesse.
- Son fonctionnement est, dans ces conditions, des plus instables et un pareil système ne pourrait être utilisé en pratique. Mais il n’en serait plus de même si cette machine était directement accouplée avec une autre dont le couple moteur ne pourrait descendre au-dessous d’une certaine limite. Etant assujettie à tourner à une vitesse
- telle que l’on ait sensiblement n£ï= elle
- fournirait du travail dans de bonnes conditions de rendement.
- C’est ce qui arrivera si le premier des circuits fixes est parcouru par un courant d’intensité
- I = A sin 2 « et l’autre par un courant 1' = A cos 2 ir ^ a sin 2 tt
- Les intensités A sin 2 ir
- et A cos a «
- termineront l’établissement d’un couple moteur constant sur l’axe de la machine auquel viendra se superposer un couple variable, avec la vitesse,
- dû au passage de l'intensité a sin 2
- 11 suffira que le couple moteur dû au passage des deux premières intensités soit plus grand que le couple résistant normal.
- Ceci montre que s’il y a intérêt à régler la capacité du condensateur et le rapport de la section des fils qui constituent les deux circuits fixes de telle manière que les deux intensités qui traversent ces circuits aient autant que possible leurs oscillations en retard d’un quart d’onde les unes sur les autres, une légère variation de cette différence n'aura pas d’influence sensible sur les propriétés du système.
- Les machines du 3e genre employées comme génératrices doivent être excitées par une machine à courant alternatif du r1’ genre. Elles peuvent
- être accouplées entre elles, en quantité .ou en tension, et être actionnées par une même transmission, Il suffit en effet que leurs circuits mobiles tournent un peu plus vite que l'excitqifrice, mais sans être assujettis à aucun synchronisme.
- Employées comme réceptrices, ellefc peuvent démarrer en charge et fonctionner à: ùne allure quelconque. En résumé ces machines employées comme génératrices ou réceptrices jouissent des mêmes propriétés que les machines dynamos à courants continus. Parmi ces machinés, celles du 20 type jouissent de l’avantage d’être, dépourvues de tout commu*tateur.
- C’est ce dernier type de machines qui nous a
- Fig. 20. — Moteur à courants alternatifs de 15 000 watts.
- paru le plus avantageux dans tous les cas, et que nous avons cru devoir adopter.
- Nous devons rappeler que ce genre de machines a été signalé pour la première fois par MM. Lontin et de Fonvielle, et qu’il a été depuis l’objet de nombreux travaux, notamment de la part de MM. Ferraris, Tesla et Dombrowolsky.
- Une machine de ce système de la force de 15000 watts (fig. 19 et 20) a été construite et expérimentée dans les ateliers de la Société T « Éclairage électrique ».
- Remarque relative au couple moteur des machines à champ magnétique tournant.
- Nous avons supposé dans ce qui précède que là
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ * 4*3
- condition p = ^ — («Q)J A serait toujours
- remplie. Si la machine doit servir de réceptrice et si l’on veut qu'elle puisse démarrer sous charge, il est indispensable que ses circuits induits soient fermés sur des rhéostats à résistance variable que l’on manœuvre au moment de la mise en train.
- Il nous a paru intéressant de rechercher s’il ne serait pas possible d’éviter cette obligation en modifiant la constitution des circuits induits.
- Les courants qui doivent parcourir ces circuits doivent Sire de période
- I
- Jjp — (« o)J
- Du moment qu’on ne veut munir la machine d’aucun commutateur, ces courants ne peuvent être développés que sous l’action du champ tournant déterminé par les inducteurs et dont la vitesse relative, par rapport aux circuits induits,
- est précisément j^.J, — (n Q)J •
- Les circuits induits seront donc toujours fermés sur eux-mêmes ou sur des circuits extérieurs où ne sera développée aucune force électromotrice.
- D’un autre côté, par raison de symétrie, tous ces circuits devront être identiques entre eux.
- Nous ne pouvons donc que faire varier soit leur nombre, soit leur mode d'accouplement.
- L'avantage que l’on pourrait espérer serait de diminuer le rapport de la self-induction de ces circuits à leur propre résistance (en laissant constant le nombre total de leurs spires), comme cela arrive avec l’anneau Gramme lorsqu’on augmente son sectionnement en bobines.
- Nous allons voir qu’il n’y a malheureusement aucun bénéfice à tirer de ces dispositions.
- i° Influence du sectionnement des circuits induits. Supposons, pour fixer les idées, qu’il s’agisse
- e\ —
- d’une machine du genre bipolaire, c’est-à-dire que les inducteurs de la machine engendrent deux pôles tournants d’égales intensités et toujours diamétralement opposés.
- Nous supposerons de plus que les circuits induits soient constitués par un tambour Siemens entouré de K bobines identiques toutes fermées sur elles-mêmes et régulièrement disposées le long de sa périphérie.
- Désignons par r la résistance de chaque bobine et par l son coefficient de self-induction.
- Si nous remarquons que toutes ces bobines étant identiques leurs coefficients d'induction mutuelle sont seulement fonction de l’angle qu’elles font entre elles et que, si l’on suppose que l’angle qui sépare deux bobines devienne nul, leur coefficient d’induction mutuelle se confond " avec leur coefficient de self-induction, nous pourrons écrire, en numérotant les bobines consécutives i, 2, 3..K, et en posant cp = ^ :
- Coefficient de self-induction de la bobine i 1
- Coefficient d'induction mutuelle des bobines i et 2 /COS27C9 — — — 1 et 3 /cos 21: (29)
- 1 et x leos2ttOc—1)9
- — — — 1 et K /cos27t(K— 1)9
- Désignons maintenant par z, = a sin 2t. ^ l’intensité du courant qui traverse la première bobine ; l’intensité du courant qui traversera la bobine de rang x devra être
- i, = a sin 2 ic ^ — (x — 1)9^ ;
- Nous aurons donc, en appelant ex la force élec-tromoirice nécessaire pour déterminer le courant d’intensité ix dans la bobine de rang 1 :
- *]
- r a sin 2 t ^ 4- ^ / a £cos 2* ^ cos 0 + cos 2 n y ^ — VJ cos 2 11 9 +• • + cos 211 — tK — 1) 9 J cos 2 n (K —
- [t n l t l ^ t l . f
- — — (X — O9J COS 2 T (X — I) O = - COS 2 TZ Y + - COS 2*lt ^ COS 4 7C (X — l) 9 -f - Sl'n 2 TZ Y sin 4 t (x — 1V9
- / , 21 . TK t , 1 t v''K . , 1 / v'K . *1
- = ra sin 2ir ;p + ta I — cos 2 n + - cos lit - cos 4 ir (x — 1 j 9 + - sin 2 ir — sin 4 it (x — 1)9
- Or on a :
- d’où
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-
-
- 424
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les expressions cos 4k(x — i) <p et ^“sin
- 4it (x— i) cp représentent les sommes des sinus et des cosinus d’arcs en progression arithmétique
- dont la raison est 4L et les termes extrêmes sonto K.
- et 4 TC ^ i —On a, d’après des formules connues
- .ih
- sin — _
- sin a + sin (a + b) -+• ..... + sin [« + (/ — i) />] =--------f- sin I a H----b
- sin ^ L "
- . / b
- sin — _
- cos a + cos (a + h) +.........+ cos [a + (/ — i) b] =----------L cos I a f —1- b
- sin •'
- Nous avons ici :
- 1 h
- — = 2*;
- d’où
- . / 1>
- sin — = o.
- Ainsi, sauf dans le cas où l’on aura K = i et K —2 (car alors sin - = o, et les formules ci-dessus ne sont plus applicables), les sommes 2Kcos 4tc (x — i) » et ^ sin 4-k (x — 1) ? se-ront nulles et l’on pourra écrire :
- ^1
- £
- T
- + :
- K -
- a cos 2it
- £
- T’
- Si l’on multiplie par n le nombre des bobines (le nombre total de leurs spires demeurant constant) la résistance r se trouve divisée par n, le coefficient l par n2, mais le produit K l ne l’est que par n.
- Le rapport du coefficient de self-induction apparent à la résistance demeure constant dès que l’on a K au moins égal à 3.
- Ce rapport est deux fois plus petit que lorsque l’on a K = i.
- Pour K = 2, ce rapport est également deux fois plus petit que lorsque l’on a K = 1.
- Donc :
- Du moment qu’un tambour recouvert de bobines identiques fermées sur elles-mêmes et régulièrement disposées le long de sa circonférence est capable d’engendrer un champ tournant, c’est-à-dire du moment où il comporte au moins deux bobines, le rapport du coefficient de self-induc-
- tion apparent de chaque bobine à sa résistance est indépendant du mode de sectionnement de ces bobines, le volume qu’elles occupent et le nombre total de leurs spires demeurant constants.
- Le même mode de raisonnement s’applique immédiatement au cas d’un anneau Gramme et à tout genre possible d’armature.
- 20 Influence du mode de groupement des circuits induits.
- Si les bobines du tambour ne sont pas fermées sur elles-mêmes, elles ne peuvent pas être accouplées en tension, car cela reviendrait à les réunir en un seul circuit.
- Si on les réunissait par groupes en tension et qu’on accouplât ensuite ces groupes en quantité, cela reviendrait à diviser le nombre des circuits qui recouvrent le tambour.
- Nous n’aurons donc qu’un seul cas à envisager, celui où ces bobines sont reliées en quantité, c’est-à-dire le cas où tous les points d’entrée de leurs circuits sont reliés ensemble de même que tous leurs points de sortie.
- Or il est évident que ces deux points de jonction seront toujours au même potentiel. En effet, s’il existait une différence de potentiel entre eux, ce serait nécessairement une fonction alternative
- de période ^ — üj et qui devrait présenter une
- différence de phase quelconque avec les variations de l’intensité du courant traversant une bobine déterminée. Comme il n’est pas possible, par raison de symétrie, que cette différence de phase varie quand on passe d’une bobine à l’autre, il faut que cette différence de potentiel soit nulle. Les diverses bobines se comporteront
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- 4=5
- donc comme si elles étaient fermées sur elles- Le travail moyen développé par seconde sera mêmes. donc :
- 3° Influence du sectionnement des bobines du tambour sur le travail fourni par sa rotation.
- Cherchons l’expression du travail que peut engendrer un tambour recouvert de K circuits lorsqu’il est soumis à l’action d’un champ tournant engendré par deux circuits fixes ayant même axe que lui, disposés à angle droit et parcourus par des courants d’intensités
- I=Asin 275 ^, I=AcOS2«y..
- Le circuit mobile de rang x étant parcouru par un courant d’intensité
- J* = J» sin 2it^ — t — (x — i) ? — vj,
- son coefficient d’induction mutuelle avec le premier circuit fixe sera
- W = K* (U) (x A J, cos 2 h V.
- Or, la force électromotrice développée par la rotation du champ inducteur dans une bobine du tambour est toujours égale, à la phase près, à :
- 2 is — Ci J ix A sin 2i5 Jjjr — Cl J t
- On aura donc, en désignant par r la résistance de la bobine et par À son coefficient de self-induction apparent :
- tang 2 t; = 2 15 — nj* J„ =
- d’où
- (.A
- W =
- 2 K i5s n (T — (lj (x* r As r* + 4 rc2 (y~ ay >•’-
- Mi = pi. sin 2 it [(n) t — (x — I) ç]
- et son coefficient cfinduction mutuelle avec le deuxième circuit fixe sera
- Cette expression est encore maxima lorsque l’on fait r — 2 7t — ül X et devient alors
- K u.2
- W = 75 n ^ A2
- M', = COS 2 75 [(O) t — (x — I) ?] •
- Le travail W fourni par la rotation de ce circuit sera donné par l’expression :
- On voit immédiatement, d’après ce qui a été dit plus haut, que cette expression est indépendante du nombre K.
- Il résulte de ce qui précède :
- «rw r d M, <04,-1
- dt ~ Jl L dt + ' ~d t J
- = 2 75 U (X J, A sin 3 75 [(f — t — (x — 0 <p— Vjx £sin 2 75 |;COS275 [nt—Oc— l)f]— COS 275YSin275[n/-(X--I)<p ] J
- Le travail développé par la rotation des K circuits mobiles sera donné par l’expression :
- d~= 2 75 (O) (X A J, ^A'11 2 75 [(^-a)/-(X- 1)9—'Fj
- sin 2 - ~ a'jt — (x — i) !pj
- = 2 15 (O) (X A J „ COS 2 75 'F + “ ^ COS 4 71 X
- [(£ —n)/ —(x- i)?+ f]]
- i°Que lorsque l’on veut obtenir un champ ; tournant, il n’y a aucun avantage à multiplier le sectionnement des circuits qui entourent le tambour ou l’anneau qui doivent engendrer ce champ.
- 2° Le couple moteur développé par une machine à champ tournant au moment du démarrage est toujours très faible, à cause de l’influence des phénomènes de self-induction, si les circuits induits sont fermés sur eux-mêmes. Elle ne saurait donc démarrer sous charge dans ces conditions.
- Pour éviter cet inconvénient, il est nécessaire, soit d’intercaler une résistance variable dans ces circuits, soit de combattre les effets de leur self-induction par l’action d’un condensateur, comme nous allons le verrons plus loin.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Nous devons cependant faire remarquer que l’on peut remplir la condition
- p = 2 « — <n n)J A
- sans agir sur les termes p et A, en prenant comme variable la période T et en faisant en sorte que l'on ait à chaque instant
- I P
- - = —+ (" o)-
- I 2 n A
- Cela revient à dire que la vitesse de la génératrice doit toujours être égale à celle de la réceptrice augmentée d’une quantité constante.
- En général, il sera impossible de réaliser cette condition. On ne pourra le faire que dans des cas très spéciaux, comme nous aurons l’occasion d’en signaler dans le cours de cette étude, et en particulier dans celui où il n’y aura qu’une seule réceptrice, car on pourra alors s’imposer la condition de faire démarrer la génératrice en même temps qu’elle.
- Mais dans le cas général où l’on ne pourra disposer que d’un courant à fréquence constante fourni par un système de distribution d’énergie, il faudra bien se résoudre à agir directement sur les termes p ou A pour réaliser la condition nécessaire. Sinon, il faudrait intercaler entre la ligne et la machine un réducteur de fréquence tel que celui que nous décrirons dans la suite, appareil bien moins simple que le rhéostat nécessaire avec la disposition précédente ou que le système suivant.
- Comme nous allons le voir d’ailleurs, sauf dans les cas très spéciaux où il y aura un intérêt majeur à supprimer toute espèce de contact mobile, il y aura tout avantage à pouvoir modifier à chaque instant, pendant la période de mise en train, la constitution des circuits induits.
- Maurice Hutin.
- V (A suivre.) Maurice Leblanc.
- L’INDICATEUR
- DE CHANGEMENT DE VOIE
- DE H. HATTEMER
- Nous avons décrit (*) les postes de commande du block-système proposés par M. Hattemer. Nous donnons aujourd’hui la description du dispositif qu’il a imaginé pour assurer au service du triage des wagons dans les gares importantes tou te la sécurité voulue. Ces dispositifs électriques, qui portent le nom d’indicateurs de changement de voie, ont été appliqués sur le réseau des chemins de fer de la région de Berlin, et plus particulièrement à la gare de triage de Johannisthal-Niederschoenweide, près Berlin; ils sont en service depuis un certain temps déjà, et doivent être installés dans un certain nombre de gares analogues.
- Lorsqu’on établit un poste d’aiguillage dont le service doit être très chargé, comme dans une gare de marchandises ou une gare spécialement affectée au service du triage, on doit toujours se préoccuper de prévoir les moyens permettant au chef d’equipe des changements de voie de transmettre ses ordres à l’aiguilleur d’une façon rapide et sûre. On a maintes fois négligé ces précautions, et il en est résulté très souvent de sérieux inconvénients, que l’on a dû éviter par la suite d’une façon très précaire.
- Dans quelques cas simples, il peut suffire de faire parvenir les indications nécessaires, soit au moyen de la voix, soit en se servant d’un sifflet, d’une corne, ou de tout autre moyen acoustique. Mais dans toute gare où l’on opère le triage régulièrement pendant plusieurs heures de la journée, et spécialement dans les gares de triage, iL est de la plus haute utilité d’avoir à sa disposition une installation optique ou optico-acoustique.
- On a d’abord placé de grandes expérances dans l’emploi du téléphone, mais son application n’a pu rendre les services que l’on en attendait.
- Les signaux optiques ont été les plus pratiques; leur manœuvre se fait pour la plupart mécaniquement, par des tirages en fil de fer.
- Le but que doivent remplir ces dispositifs fait songer à l’application de tableaux indicateurs ana-
- U) La Lumière Electrique, t. XL, p. 30.
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- logues à ceux que l’on emploie dans la télégraphie domestique. On s’en sert sur les chemins de fer français, mais s’ils n’ont pas reçu d’applications plus étendues, cela tient, à ce qu’ils sont en général trop délicats et pas assez sûrs.
- L’indicateur d’aiguilles de M. Hattemer appartient en principe à cette classe d’appareils, mais il a été adapté au genre de travail qu’il est destiné à fournir. Toutes ses parties sont arrangées très solidement et simplement; il est commode à ma-
- électriques, qui comprennent autant de clefs d’émission et autant de signaux qu’il y a de voies à desservir. On y a placé aussi une batterie de 4 à 6 éléments secs. On a pratiqué dans la paroi antérieure de la boîte une fente pq, derrière laqueil? viennent se placer à certains moments des carrés blancs qui correspondent aux numéros d’ordre des voies reproduits sous cette fente. Entre cette dernière et la série de numéros se trouvent des ouvertures qui laissent passer des tringles r,r terminées en anneaux, comme les cordons de
- Détail du mécanisme
- Fig. 1 et 2. — Indicateur de changement de voie.
- nier et présente sous tous les rapports la plus grande sécurité.
- Nous empruntons la description de cet appareil aux communications de M. Kohlfürst, dans XOrgane pour les progrès dans Vexploitation des chemins de fer (t. XXVII, p. 220).
- Dans le voisinage de la voie affectée au triage, où les wagons reçoivent l’impulsion qui doit les envoyer dans leurs voies respectives se trouve l’indicateur desservi par le conducteur du triage, et dont les figures 1 et 2 représentent deux vues différentes. Une colonne creuse en fer S, dans laquelle sont amenés les fils télégraphiques souterrains, porte une boîte en forte tôle G, dont la face est protégée par un toit B et éclairée par une j lanterne L. La boîte G contient les dispositifs |
- sonnette. Le tout est construit très solidement.
- Un dispositif identique est installé au poste d’aiguillage, au-dessus du groupe de leviers desservi par l’aiguilleur.
- Les signaux d’aller et de retour, qui consistent dans l’apparition et la disparition des carrés blancs, sont produits par des électro-aimants. Un de ces électros est représenté en m sur la figure 3. Son armature a est constituée par une barre en acier aimantée, de section carrée ; elle est fixée dans la pièce l et placée entre deux vis à pointe de la fourche b, de façon à pouvoir se mouvoir librement devant les pôles de l’électro:aimant. La tringle h est fixée sur cette armature comme l’index d’un fléau de balance. Cette tringle porte j e son extrémité un carré ^ en tôle peinte en blanc. | Le centre de gravité de ce système oscillatoire est
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- un peu au-dessus de l’axe de suspension, de sorte que le fléau est retenu faiblement dans ses deux positions extrêmes, ce qui évite l’emploi de ressorts ou de poids antagonistes.
- A l’état de repos, le signal % est— comme dans la figure 3 — assez éloigné de la fente pour ne pas être visible. Mais lorsque l’électro-aimant est excité par un courant de sens convenable, l’armature N S décrit une demi-oscillation et se place dans sa position de travail. Il en résulte que le signal appliqué à l’ouverture, est visible extérieurement. Lorsque le courant vient à cesser, l’armature est retenue dans sa dernière position, jusqu’à ce qu'un courant de sens inverse la ramène au repos.
- Le schéma figure 4 rend compte du montage,
- k '1 i
- Fig. 4. — Schéma du montage.
- qui est très simple : comme on le voit aux deux postes R et Q, les électros sont réunis entre eux,
- deux par deux, au moyen des lignes /,, h, /3.......
- et d’autre part à la terre par l’intermédiaire des pièces de contact mobiles tu t2, h.....et les poignées ru r2, r3........................Tous ces contacts sont main-
- tenus par un ressort à boudin F, qui tend à presser la tringle sur le levier de contact t. Mais si l’on tire une de ces poignées, le contact entre t et r se trouve interrompu, et l’on établit un autre circuit par c au pôle positif de la pile P ou P'. Un courant positif est donc envoyé dans la ligne correspondante, et le signal correspondant est rendu visible aux deux postes. Mais si, plus tard, le poste d’arrivée procède à la même opération, il envoie un courant de sens inverse dans la ligne et les deux signaux disparaissent.
- Voici en résumé comment se fait le service : le conducteur du triage appelle successivement et à peu d’intervalle les numéros de deux voies et fait
- déplacer le premier groupe de wagons. Après avoir reçu le signal de retour relatif au premier appel, le second groupe de wagons est envoyé dans la voie qui lui est assignée, et immédiatement après on appelle la troisième voie. Après réception du signal de retour répondant au deuxième appel, on déplace le troisième groupe de wagons, et ainsi de suite.
- L’aiguilleur manipule d’abord d’après le premier appel; lorsque les premiers wagons ont dépassé l’aiguille correspondante, il déplacé l’aiguille agissant sur la voie appelée en second lieu, et répond ensuite seulement au premier signal, etc.
- L’expérience a montré que les employés se mettent très vite au courant de ce genre de correspondance, et le service en est accéléré d’une manière très satisfaisante.
- La disposition qui vient d’être décrite permet l’établissement de postes intermédiaires dans le cas où toutes les aiguilles ne peuvent pas être manœuvrées d’un même point. Il ne serait pas difficile d’introduire dans le circuit une sonnerie. Rien n’empêcherait d’ailleurs d’établir un circuit spécial pour cette sonnerie d’appel, ce qui permettrait de transmettre des signaux complémentaires. En un mot, il y a une foule de moyens très simples d’étendre les applications de cette disposition et de l’adapter aux conditions locales du service.
- E. Zetzsche.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Accumulateurs Roberts (1891).
- Les plaques de ces accumulateurs sont constituées par l’assemblage de deux lames de plomb, percées chacune, d’ouvertures qui présentent à l’extérieur une forme en X, et qui offrent à l’intérieur des arêtes biseautées a, b, c, d, telles que les lames ne se touchent que par les arêtes de ces biseaux. Elles permettent par conséquent une pénétration aussi libre que possible à l’électrolyte, tout autour de la matière sensible D, emprisonnée dans les alvéolés ainsi ménagées entre les deux lames d’une plaque. Ces lames et leurs raccords C C' sont assemblés et serrés par des écrous en
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- ébonite h H, et des boulons de même matière / F, qui traversent toute la série des plaques écartées par des tasseaux de caoutchouc E. Les deux lames de chaque plaque sont inégales, et la plus longue se recourbe sous la plus petite, comme en Bx, pour achever d'en consolider l’assemblage par le rabattement B et les pattes ee.
- :!T 1 ‘T
- Accumulateur Roberts.
- Les plaques négatives reliées aux raccords C reposent dans l’auge A sur des ébonites I.
- Les plaques positives sont reliées aux raccords C'.
- D’après M. Roberts, ces plaques très solides ne se gondoleraient jamais, et l’absence complète de pièces métalliques dans les boulonnages H F des plaques et dans les liaisons bc des raccords C C’ éviterait tout danger d’oxydation ou de mise en court circuit.
- Sur l’emploi de l’huile comme isolant pour
- les hauts potentiels, par M. David Brooks (').
- L’auteur observe qu’on parle aujourd’hui tout autrement qu’il y a dix ans de l’usage de l’huile pour les appareils électriques et qu’on en reconnaît les avantages pour les machines d’induction. Le bon effet qu'on en obtient est devenu plus sensible depuis qu’il a découvert les propriétés de l’huile de résine. Quoiqu’il l’eût essayée autrefois, il n’avait pas eu de résultats supérieurs à ceux que donne l’huile de paraffine, parce que l’huile de résine ordinaire est à peu près de la même densité que l’eau et la tient en suspension. Mais si l’on chauffe l’huile de résine de manière à en chasser l’humidité, ses propriétés isolantes augmentent énormément et les distilleries peuvent livrer une huile beaucoup plus lourde que l’eau et même que l’acide sulfurique.
- La figure 1 (p. 430) représente une expérience produite il y a près de sept ans, en 1884, à l’exposition de Philadelphie; en se servant des fils comme excitateurs, l’étincelle ne passe jamais par l’huile de résine où les fils sont tordus ensemble; les tubes de verre l’empêchent de passer par l’eau.
- M. Brooks fait remarquer l’intérêt qu’il y a d’avoir un isolant plus lourd que l’eau et qui ne l’absorbe point. Le premier câble isolé par son système a été mis en service courant à Londres en 1880; on se servait alors d'huile de paraffine et l’on éprouvait certaines difficultés à la maintenir dans les tubes. Dès que les qualités de l’huile de résine ont été reconnues par l’inventeur, il en a envoyé quelques barils, et depuis que l’on s’en sert on n’a éprouvé aucun mécompte.
- Les éloges qu’on a publiés récemment de l'huile comme isolant liquide et les expériences d’Œrlikon sur la transmission de l’énergie à très hauts potentiels rappellent à M. Brooks qu’il a jadis pris un brevet pour l’usage de l’huile dans les appareils d’induction.
- Il cite enfin une expérience récente faite au laboratoire de M. Cari Hering avec une machine de Holtz et qui confirme pleinement celle précédemment indiquée et représentée par la figure.
- Le premier appareil d’induction à isolant liquide. La bobine d’induction de M. Jean. — 11 semble intéressant et curieux de rapprocher des éloges et des discussions que l’on consacre actuellement aux isolants liquides pour les appareils à hauts
- (>) Extrait d’après VElcctrical Enginser de New-York.
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- potentiels quelques citations extraites textuellement de la notice de M. le comte du Moncel sur l’appareil d’induction électrique de Ruhmkorff (*).
- « M. Jean, simple amateur à Paris, est le premier qui soit arrivé à fournir avec un seul appareil des étincelles d’une grande longueur (30 centimètres) et à produire la plupart des curieuses expériences que nous admirons tant aujourd’hui.
- « Je ne sais quel intérêt la presse scientifique et
- Fig. 1
- les savants ont eu à taire le nom de cet ingénieux amateur; mais il est réellement navrant de voir que dans cette circonstance comme dans beaucoup d’autres le véritable inventeur ait été complètement oublié.
- « D^ns les bobines de M. Jean, les différentes rangées de spires de l’hélice inductrice sont séparées les unes des autres par une feuille de papier
- (i) Ouvrage dont la cinquième édition porte la signature Gauthier-Villars et la date de 1867.
- buvard, et celles de l’hélice induite par deux feuilles de ce même papier. Le tout est disposé verticalement dans un vase de grès de mêmes dimensions à peu près que la bobine et la dépassant même un peu en hauteur. Enfin, le vase lui-même est rempli d’essence de térébenthine, de telle sorte que la bobine entière, y compris le noyau de fils de fer qui occupe son centre, est noyé entièrement dans l’essence. Comme les étincelles pourraient s’échanger d’une des extrémités du fil induit à l’autre au sortir de l’essence, ces extrémités sont enveloppées dans des tubes de verre qui aboutissent aux deux supports isolés formant les pôles de l'appareil.
- « Malgré toutes ces précautions, l’appareil en question ne fournirait pas les résultats que nous avons annoncés, si avant l’immersion de la bobine dans l’essence on ne prenait pas le soin de dessécher convenablement les feuilles de papier buvard, qui contiennent toujours un peu d’humidité. Pour obtenir ce dessèchement,. M. Jean introduit la bobine sous un récipient de machine pneumatique disposé de manière à permettre l’introduction d’un tuyau muni d’un robinet et communiquant d’une part avec le vase renfermant la bobine, de l’autre avec un flacon rempli d'essence. En faisant le vide sous le récipient après y avoir introduit une capsule remplie d’acide sulfurique anhydre, on finit par dessécher complètement l’appareil, et lorsque ce dessèchement est jugé suffisant on ouvre le robinet du tuyau; alors l’essence se déverse immédiatement dans le vase où est plongée la bobine. De cette manière l’isolement est aussi complet que possible.
- « Quant au nouveau condensateur de M. Jean, il consiste dans une série de feuilles de papier buvard imprégnées de résine fondue entre lesquelles se trouvent placées des feuilles de papier d’étain.
- « L’un des plus grands avantages des bobines à l’essence de M. Jean, c’est de permettre l’addition indéfinie d’éléments à la pile, sans que l’on ait à craindre aucune détérioration de l’appareil. On comprend, en effet, que si la tension du courant induit devient telle que les couches de coton et de papier qui isolent les différents tours de spires de l’hélice soient traversées et trouées par les étincelles qui pourraient alors s’échanger directement entre les spires extérieures et les spires intérieures, l’isolement ne doit pas moins subsister après qu’avant, puisque ces trous se trouvent immédiatement bouchés par l’essence liquide. »
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- 43:
- Voltmètre Higgins (1890).
- Cet appareil est fondé sur le principe de la mesure des courants par la dilatation d’un fil chauffé par le passage des courants à mesure.
- Un fil très long, A, reçoit son courant de la borne H par le plomb fusible J et la vis B, d’où il passe à la vis B' et au pôle 1 après un double mouflage (B R C R' D), et retour par (D R' C' R B'). La mouffette CC' actionne l’aiguille indicatrice G par un
- lin
- /
- 2)
- ft;
- J?
- R'\
- m.
- Fig. i, 2 et 3. — Voltmètre Higgins.
- fil suspendu au ressort F, et enroulé plusieurs fois autour de l’axe du pignon E qui la commande.
- L’appareil est fermé par une glace K, serrée par une monture élastique L, absolument étanche, ainsi que le passage des bornes telles que H
- au travers de garnitures d’ébonite N M' et des caoutchoucs M3.
- On peut ainsi créer et maintenir dans l’appareil un vide plus ou moins parfait permettant de régler la sensibilité de l’instrument, dont le fil se refroidit d’autant moins vite que le vide est plus complet. G. R.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- L'éclairage électrique & l'usine municipale de Paris, par M. Ferdinand Meyer (suite) (<;.
- Le diamètre intérieur de cette cheminée est de 3,20 m. à la base, de 1,90 m. au sommet. Comme on admet généralement qu’à 1 mètre carré de
- surface de grille doit correspondre de /o à 15 décimètres carrés de section au sommet de la cheminée, on voit que celle qui vient d’être construite pourra desservir 20 à 30 mètres carrés de surface de grille, c’est-à dire un nombre de générateurs
- Dynamos
- Fig. 1 — Plan général de l’usine.
- double de celui qui est actuellement en service.
- Le carneau principal, qui passe par l’allée centrale, au-dessous de la voie ferrée du parc à charbons, a été également construit de façon à rece-
- voir un débit de fumée bien plus important que celui qu’il reçoit aujourd'hui. Il a une largeur de 2,50 m., et sa hauteur est de 2,25 m. sous clef, avec une flèche de 0,75 m.
- Les figures 1 et 2 représentent le plan général et le profil de l’usine.
- (') La Lumière Electrique du 16 mai, p. 328.
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- § 2; Moteurs. — Nous avons dit que les moteurs appartenaient pour moitié au système Weyher et Richemond, pour moitié au type Lecouteux et Garnier. Pour les choisir, on a obéi à une double préoccupation, très importante en ce qui concerne les machines destinées à l’éclairage électrique.
- La première a été d’avoir des moteurs à vitesse moyenne, capables d’actionner directement les dynamos et dispensant ainsi d’établir les transmissions qui multiplient les chances d’accidents et diminuent le rendement.
- La seconde a été d’avoir des machines d’une parfaite régularité de marche. Car le travail des stations électriques étant essentiellement variable, il importe que les moteurs ne soient pas influencés par la variation de la puissance qu’ils ont à déployer.
- l° Machines Weyher et Richemond. — Les machines sont du type vertical à pilon, système à triple expansion et à condensation.
- En raison de leur hauteur, qui n’est pas moindre de 3,50 m., il a fallu les enfoncer dans le sol, c'est-à-dire établir une cuve pour les recevoir, car la hauteur sous clef des sous-sols des Halles ne dépasse pas 3,80 m.
- La vapeur à la pression de 10 kilogrammes agit d’abord dans un premier cylindre, où elle continue à se détendre, puis dans deux autres cylindres à basse pression, où s’achève l’expansion. Le petit et le moyen cylindres sont disposés en tandem sur les grands. Le rapport du volume introduit au volume échappé est de 1/12.
- Les tiroirs de distribution des deux premiers cylindres sont plans et à double orifice pour en réduire la course. Ces tiroirs et les précédents sont mus par des excentriques circulaires au nombre de deux, calés sur l’arbre des manivelles et par l’intermédiaire de mouvements de balancier de manière à compenser les poids sur les extrémités desdits balanciers.
- L’arbre moteur est composé de deux vilebrequins à plateau réunis par des boulons. L’angle formé par les manivelles est de 90°. Les pistons communiquent leur mouvement aux manivelles de l’arbre moteur par l’intermédiaire de tiges reliées par des écrous aux coulisseaux des glissières et de bielles à fourches. Des soupapes à ressort sont disposées à chaque fond et couvercle de cylindre pour éviter les accidents qui pour-
- raient être produits par l’eau entraînée dans les conduites.
- Les diverses parties de la machine sont supportées par un bâti en fonte et des colonnes en fer laissant un accès très facile des organes pour le démontage et le graissage. Des escaliers et une passerelle en fer formant galerie donnent accès à la partie supérieute des moteurs.
- L’arbre moteur porte à chaque extrémité une poulie-volant qui reçoit la courroie de commande de la dynamo.
- Un de ces volants contient le régulateur de vitesse. Ce régulateur est composé de deux masses en fonte réunies par des ressorts spirales en acier dont l’écartement, plus ou moins grand sous l’influence de la force centrifuge, produit le mouvement d’une tige verticale qui actionne la valve placée dans le canal d’arrivée de vapeur. Le régulateur, vu le poids des masses, est d’une grande sensibilité. 11 est constamment ramené à sa position moyenne, correspondant à la marche normale de la machine, par l’effet d’un compensateur système Denis, placé sur le trajet de la tige verticale qui commande la valve et qui reçoit son mouvement de la machine elle-même.
- Deux systèmes de pompes à air, actionnées directement par la vapeur, sont installées près des condenseurs, et refoulent l’eau d’évacuation à l’égout public.
- La machine Weyher et Richemond présente les éléments principaux suivants :
- Nombre de tours par minute................ 160
- Pression initiale......................... 10k.
- Dépense de vapeur garantie par eheval..... 7 k.
- Diamètre des cylindres... 0,28 m., 0,42 m. et 0,52 m.
- Course du piston.......................... 0,35 m.
- 2° Machines Lecouteux et Garnier. — Les machi-
- nes de la maison H. Lecouteux et Garnier, construites spécialement pour l’usine électrique municipale, sont horizontales, du genre Corliss monocylindrique, à quatre distributeurs et à condensation. Elles diffèrent essentiellement de la machine Corliss ordinaire par l’absence de ressorts et de déclics et par le système du régulateur, le mode d’action de ce régulateur sur la détente restant d’ailleurs le même.
- Elles sont à enveloppe de vapeur et actionnent directement une pompe à air à double effet par le prolongement de la tige du piston-vapeur; elles
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 4M
- peuvent également fonctionner à échappement libre. Les quatre tiroirs sont commandés par deux excentriques distincts dont un. pour les deux tiroirs d’admission et un pour les .deux tiroirs d’échappement. La course et l’angle de calage de l’excentrique d’admission sont variables pour le régulateur, et l’excentrique d’échappement est fixe.
- Le régulateur à force centrifuge est le même que celui des machines à grande vitesse faites par cette maison pour l’usine électrique du Bon-Marché; mais la puissance en a été augmentée pour vaincre la pression de la vapeur sur les tiroirs. 11 a
- suffi pour cela de porter à trois le nombre des contrepoids et des ressorts antagonistes. Le frein modérateur est conservé, et pour compenser l’action retardatrice de ce frein, MM. Lecouteux et Garnier ont imaginé d’adjoindre au régulateur agissant sur la détente un régulateur détendeur agissant par étranglement sur la vapeur à son en-tréedans le cylindre. 11 estfacilede concevoir qu'on puisse régulariser la marche en calculant convenablement les poids des contrepoids mobiles et la flexion correspondante des ressorts, en tenant compte des frottements.
- Les machines, primitivement prévues à 140
- Fig. 2. — Profil en longueur.
- chevaux; ont été portées à la force de 170 chevaux chacune. Elles tournent à 180 tours par minute.
- Le diamètre du cylindre est de.. 0,467 m.
- La course du piston............. o,60 m.
- Et la pression normale.......... 10 kil.
- La consommation en vapeur sèche garantie par les constructeurs est de 8 kilogrammes par heure et par cheval indiqué.
- L’élasticité de puissance est considérable, puisque les machines peuvent introduire jusqu’aux 7/10 de la course du piston, la détente restant toujours variable par le régulateur.
- L’alimentation des condenseurs se fait à l’aide d’eau d’Ourcq prise sur les conduites de la Ville et amenée dans une grande bâche en maçonnerie.
- § 3. Générateurs d’électricité. — Ces appareils appartiennent aux types Edison et Ferranti, et il peut être de quelque intérêt d’indiquer ici les principes sommaires de leur construction, qui sont complètement différents. Nous avons dit plus haut, en effet, que pour assurer un service à courte distance on employait des courants à basse tension, et que pour porter l’énergie électrique sur des points éloignés il fallait recourir à des courants de potentiel élevé.
- On sait qu’entre les deux pôles d’un aimant ou d’un électro-aimant; il existe un «champ magnétique », c’est-à-dire un espace soumis à une action magnétique. Le produit de l’intensité magnétique du champ par la surface considérée est ce qu’on appelle « flux dé force ». Si dans ce champ on fait mouvoir une spire métallique, le flux de
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- force qu’elJe embrasse varie avec sa position, et cette variation d’etat suffit pour déterminer dans la spire elle-même un courant secondaire dit « courant induit ». Si bien qu’en opérant de la sorte on ne fait autre chose que de transformer en énergie électrique l’énergie mécanique produite par le moteur.
- C’est sur ce phénomène qu'est basée la construction des machines dynamo. Elles comportent d’abord un organe créateur du champ, composé d’une ou plusieurs paires d’électro-aimants placés en face les uns des autres et nommés « in-
- i ducteurs ». Entre eux, c’est-à-dire dans le champ magnétique, on place un induit formé d’un noyau généralement en fer doux, sur lequel s’enroule une spire continue de ûl métallique ; la forme de cet induit est d’ordinaire un cylindre ou un tore, d’où la dénomination de « tambour » ou « d'anneau ». Les variations que subit l'état magnétique de la spire par le fait de l’induction se manifestent par un développement de force électromotrice ou de courant. La présence du noyau de fer sert à concentrer les lignes de force pour augmenter l’intensité du champ magnétique.
- Mais le champ ne s’établit pas de lui-même : il faut le créer, ce qui s’appelle « exciter » la machine. Autrefois on avait recours pour produire ce résultat à une source extérieure, pile ou dynamo; aujourd’hui la plupart des machines sont auto-excitatrices, c’est-à-dire qu’on a recours au magnétisme rémanent qui réside dans les pôles en fer doux et qui suffit pour développer dans l’induit un courant très faible ; c’est ce courant qu’on fait passer dans un fil enroulé sur l’électro-inducteur, de façon qu’il l’excite, c’est-à-dire en augmente la puissance magnétique, et que, au bout de quelquestours, l'action du champ est arrivée à son maximum d’intensité.
- Selon les résultats qu’on veut réaliser, on peut s’arranger de manière que le fil dont nous venons de parler et qui provoque l’excitation soit une
- partie du circuit général (fig.'3) ou n’en soit qu’une dérivation (fig. 4). Dans le premier cas, on dit que la machine est excitée en série; dans le second, qu’elle l’est en dérivation ou shunt. En combinant les deux modes d’enroulement, on a des machines dites compound (fig. 5). Chacun des trois types a ses applications spéciales.
- Quels qu’en soient le type et le dispositif, toutes les machines électriques sont constituées sur les mêmes principes, et leur construction a été portée depuis peu d’années à une telle perfection qu’on a atteint un rendement industriel qu’il sera difficile de dépasser désormais.
- Quant aux calculs que nécessite leur construction, en voici le résumé succinct :
- Si.])l’on appelle l la longueur de la spire tour
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- nante, H l’intensité du champ inducteur, v la vitesse de rotation, la force électromotrice E produite par le mouvemep* se traduit par la formule E = Hiv.
- Si donc on veut réaliser une force électromotrice aussi grande que possible, il faut augmenter chacun des facteurs H, l, v, mais on est limité par les considérations suivantes.
- (H) Augmenter l’intensité du champ magnétique revient à concentrer les lignes de force et à diminuer la résistance magnétique du circuit, notamment en réduisant l’entrefer ou espace entre le noyau de l’induit et le pôle inducteur.
- (v) Les conditions mécaniques du mouvement ne permettent guère d’amplifier la vitesse. On se trouve limité bientôt à 1200 ou 1500 tours par
- Fig. 3, 4 et 5. — Excitation des dynamos.
- Cette formule montre que l’intensité du courant est proportionnelle à la section du fil. Et puisque déjà la tension est proportionnelle à la longueur, on voit que le constructeur sera obligé de se restreindre, car il ne peut augmenter simultanément la longueur et le diamètre de ses fils sans donner à l’anneau induit des dimensions exagérées. Il est tenu, quoi qu’il veuille faire, à garder une certaine proportion entre la longueur et la section du fil, c’est-à-dire aussi entre l’intensité et la force électromotrice de la dynamo qu’il veut construire.
- La pratique permet aujourd’hui d’obtenir des tensions allant jusqu’à 10 ou 20000 volts et des intensités allant jusqu’à 4 ou 5000 ampères, mais
- Fig. 6 et 7.
- minute ; généralement on cherche à rester au-dessous de ces chiffres.
- (/) La longueur du fil induit ne saurait être augmentée indéfiniment, car on ne dispose que d’un espace restreint pour loger les fils conducteurs dans l’anneau.
- Si de plus l’on demande à une machine de produire un certain nombre de volts et un certain nombre d’ampères, il est plusieurs conditions à remplir. En effet, l’intensité du courant i est donnée par la formule
- E Hiv * = R = “R-*
- mais, d’autre part,
- d’où l’on déduit :
- _ H/_o = Hj^s a / a
- ~T
- ce ne sont là que de gigantesques exceptions et les électriciens restent généralement dans de plus modestes limites. La galvanoplastie utilise des dynamos à très faible tension et à grand débit. L’éclairage électrique et la force motrice emploient les courants entre 70 et 3000 volts.
- Tous les courants que produit la rotation d’un induit en face d’un inducteur fixe, ou inversement, sont dirigés alternativement dans un sens et dans l’autre pendant les deux moitiés d’une rotation complète de 360 degrés. Mais dans les machines dites à courant continu on en redresse la moitié à l’aide d’un appareil mobile appelé collecteur pour n’avoir que des courants de même sens. Dans les machines à courant alternatif, on n’opère aucun redressement. Les unes et les autres ont leurs avantages et leurs inconvénients. On les emploie concurremment pour les applications physiques de l’électricité et, en particulier, pour l’éclairage qui est fondé sur réchauffement des corps traversés par un courant.
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- Les observations qui précèdent font comprendre que les dynamos actuelles peuvent être classées en quatre groupes généraux :
- i° Basse tension et courant continu ;
- 20 Haute tension et courant continu ;
- 30 Basse tension et courant alternatif ;
- 40 Haute tension et courant alternatif.
- Les considérations qui déterminent leur mode d’emploi sont les suivantes.
- Les lampes usuelles ont 50 à 100 volts. Si donc on emploie les courants à basse tension, on peut alimenter directement les lampes et en brancher les pôles sur les fils mêmes qui partent des bor-
- nes de la machine. On prendra, dans ce cas, des machines continues, dont le rendement est d’ordinaire un peu supérieur à celui des alternatives.
- Si, au contraire, le courant sort des dynamos avec une tension supérieure à 100 ou 120 volts, il faut recourir pour y adapter les lampes à des procédés particuliers.
- Il n’est pas, en effet, sans inconvénient de livrer au public des courants de haut potentiel. A partir de quelques centaines de volts, le contact d'un conducteur électrique peut être mortel, et, avant d’introduire des tensions semblables dans les immeubles où elles doivent porter la lumière,
- Fig. 8 et 9. — Dynamo Edison.
- il convient de les réduire à la limite de 100 volts, qui est inoffensive.
- Pour cela, on peut d’abord placer plusieurs lampes en série snr le même circuit. Si la différence de potentiel est est de 450 volts, et qu’on emploie des lampes de 75 volts, on pourra en monter six à la suite l’une de l’autre et absorber ainsi toute la tension de la machine (fig. 6); mais; dans ce système, les lampes ne sont plus indépendantes. Si l’une vient à s’éteindre, toutes les autres en font autant et. le service ne peut être assuré, à moins d’artifices spéciaux.
- Bien qu’un certain nombre d’installations fonctionnent d’après ce type, on préfère d’ordinaire diviser la tension et la rendre ainsi moins dangereuse. Or, si la source d’électricité est continue, il n’existe que deux procédés pour en réduire la force électromotrice : ou bien recourir à l’emploi de piles secondaires nommées accumulateurs, ou bien employer des appareils à induction; mais dans ceux-ci, si le courant primaire est continu, il faut en provoquer la variation par voies d’in-
- terruptions rapides, et, par conséquent, employer des machines réceptrices tournantes qui nécessitent une surveillance et un entretien spécial, et qui, à l’heure présente, commencent àpeine d’entrer dans le domaine de la pratique courante.
- Si, au contraire, le courant originaire est lui-même alternativement dirigé dans les deux sens, la division de la force électromotrice se fait spontanément dans des appareils inertes nommés transformateurs pour lesquels on n’a à s’occuper ni de l’entretien, ni du fonctionnement. Ces motifs font que, jusqu’ici, on a généralement préféré pour les hautes tensions, employer les dynamos alternatives et qui seront décrites plus loin.
- Nous allons décrire succinctement les machines à courant continu et à basse tension d’Edison et les machines à courant alternatif et à haute tension de Ferranti qui ont été installées à l’usine des Halles.
- i° Dynamos Edison (fig. 8 et 9). — Ces dynamos, au nombre de six, sont montées par deux sur les
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- trois moteurs Weÿher et Richemond. Les dispositions de ces machines sont trop connues pour qu'il soit nécessaire d'en donner ici le détail. On sait qu’elles se composent d’un induit en forme de tambour ou cylindre dans lequel les spires du fil de cuivre suivent la direction des génératrices. Ce cylindre tourne autour de son axe entre les pôles de deux électro-aimants verticaux dont les fils sont reliés en dérivation avec ceux de l’induit.
- Ces dynamos ont été construites par la Compagnie continentale Edison, dans ses ateliers d’ivry-sur-Seine.
- Leurs éléments principaux sont les suivants :
- Puissance. — 115 volts x 400 ampères....... 46000 watts.
- Induit. — Vitesse angulaire (par minute).. 600 tours.
- Diamètre extérieur......................... 0,400 m.
- Diamètre intérieur......................... 0,215 m>
- Longueur de la génératrice induite......... 0,500 m.
- Section du fer............................. 760 c2.
- Divisions au collecteur.................... 56
- Section totale des fils.................... ri6 mm!.
- Résistance mesurée statiquement............ 0,0124 ohm.
- Inducteurs. — Section du fer de la culasse. 1075 cm2.
- Section du noyau........................... 1075 c2.
- Longueur................................. 0,600
- Surface polaire............................ 2015 c2.
- Entrefer................................... 0.02
- Section du fil............................. 4,72 m2.
- Bobinage. 1132 spires de fil............... 2,5 m2.
- Résistance réduite......................... 5 ohms.
- Courant d’excitation maximum............... 11 ampères.
- Ces machines sont auto-excitatrices et en dérivation. Chacune d’elles est munie d’un rhéostat d’excitation, c’est-à-dire d’un appareil formé d’un cadran à manivelle, qui sert à faire varier sa différence de potentiel. En tel ou tel point du cadran, on introduit dans le circuit telle ou telle longueur de fil. On fait varier de la sorte la résistance du courant excitateur, et, par suite, son intensité: ce qui permet, en vertu de la formule citée plus haut, E = Ulv, d’obtenir une tension variable dans le courant induit.
- 11 est nécessaire que l’on puisse, dans une station centrale d’électricité, grouper les machines entre elles. On peut envisager ce groupement de deux manières distinctes.
- OuTfien il s’agira d’augmenter le potentiel de la disposition, c’est-à-dire d’obtenir un courant de 200, 300 ou 400 volts, alors que les dynamos qui l'engendrent n’ont qu’une tension de 100 volts; dans ce cas, on réunira les bornes de noms contraires, ainsi qu’il est indiqué par la figure 12,
- où l'on voit deux dynamos M et N associées de cette façon ; c’est ce qu’on nomme le couplage en tension.
- Ou bien il s’agira d’envoyer dans une même conduite générale de distribution le débit de plusieurs dynamos, préalablement excitées de façon à donner un courant de même potentiel. On peut comparer cette réunion à celle d’une série de conduites d’eau qui se déversent sous une pression uniforme dans un collecteur unique. On réunit alors les bornes de même nom, comme il est indiqué parla figure 10, c’est le couplage en quantité ou en parallèle.
- A l’usine électrique des Halles, on a été amené
- Fig. 10, 11 et 12. — Couplage des dynamos.
- à employer le double mode de couplage pour les six machines Edison; celles-ci, qui débitent un courant moyen de 115 volts et 400 ampères, sont reliées deux à deux en tension, de façon à donner un courant de 230 volts, et les trois groupes ainsi constitués sont assemblés en quantité de manière à se réunir sur les mêmes trois barres collectrices et à fournir une intensité totale de 1200 ampères (voir fig. 12). On verra plus loin les motifs qui ont fait choisir cette disposition.
- La réunion des courants émanant de tous les groupes se réalise au moyen de tiges en cuivre flexibles, qui réunissent les balais des divers con-lecteurs à des conducteurs principaux disposés le long du mur parallèle aux machines et aboutissant aux conduites souterraines d’alimentation du réseau.
- Toutes les manœuvres d’assemblage s’exécutent à l’aide d’un appareil spécial, qui a reçu le
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- nom assez mal choisi d’inverseur, et qui devrait plutôt s’appeler coupleur.
- Le croquis ci-joint (fig. 13, 14 et 15) en indique le mécanisme. Les barres sont en A, B et C, et sont reliées à trois touches abc. Autour d'un arc O tourne une tige à manette L, munie elle-même de deux touches m et n et qui peut ainsi occuper trois positions : celle de la figure, où aucun courant ne passe, la direction b O,
- Fig. 13.
- fermant le courant entre B et C, ou enfin a O entre A et C.
- On peut donc introduire la dynamo dans l’un ou l’autre des deux systèmes assemblés en tension.
- Chaque machine est munie d’un appareil semblable et ces six inverseurs sont réunis sur un bâti portant les trois barres.
- Le même bâti porte, en outre, à sa partie inférieure, les six rhéostats de shunt des dynamos et leur appareil de manœuvre, dont le schéma figure 16 indique l’ingénieuse disposition imaginée par M. Picou.
- Chacun des rhéostats R est commandé à volonté par l’un des deux volantsà manivelle,ou^. Ces
- volants, fous sur les arbres A et B, peuvent aussi être embrayés avec eux de façon à obtenir des mouvements solidaires entre les rhéostats des machines d’un même groupe en quantité.
- Supposons, par exemple, que les dynamos 1, 2,
- Fig. 14.
- 4, 6, d’une part, 3 et 5, de l’autre, soient montées associées en quantité, ces deux groupes étant réunis en tension. On embraiera ax ax aG sur A et bz b5 sur B, et l’on n’aura qu’à agir sur les arbres.
- Fig. 15.
- Si une machine est hors circuit, on laissera fous les volants correspondants.
- Les inducteurs sont d’ailleurs reliés avec des commutateurs spéciaux, sur le rôle desquels nous devons nous arrêter. ---
- Il résulte de ce que nous avons dit ci-dessus ï qu’une dynamo doit être mise en connexion, ou [ que la connexion doit être interrompue avec un
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- circuit déjà parcouru par un courant de 115 volts.
- Cela exige plusieurs précautions. Avant d’être lancée dans le circuit, une machine doit être préalablement excitée et amenée à la différence de potentiel qui existe déjà dans ce circuit; on ne doit pas non plus la retirer du circuit sans avoir préalablement coupé le circuit extérieur.
- A cet effet, la tige m de la touche à manette du commutateur inverseur (fig. 15) présente (fig. 16) une échancrure dans laquelle pénètre un disque c, qui commande le commutateur de shunt, disque portant lui-même une échancrure analogue. Pour fermer l’induit (ouvert dans la position de gauche), il faut d’abord fermer l’inducteur en amenant son commutateur dans la position de droite, et, de même, il faut rompre le courant in-
- jgfl jas j«a |»s |a«
- Oc O O O O» O
- Fig. 16.
- ducteur avant de rompre l’induit. Cette disposition de sûreté très simple est due à M. Ebel.
- Supposons donc qu’il s’agisse d’ajouter une dynamo dans le circuit général ; on ferme le circuit d’excitation, on agit sur le levier m n, et quand le voltmètre différentiel, que nous verrons plus loin, monté sur le tableau de distribution, indique dans la machine une tension égale à celle du réseau, on ferme l’interrupteur I de la machine.
- Au contraire, s’agit-il de mettre la dynamo hors du circuit? On manœuvre le rhéostat de shunt jusqu’à ce que l’ampèremètre placé sur le bâti arrivexau voisinage de zéro; on ouyre l’interrupteur I, puis le levier m n, puis on coupe le shunt quelques instants après.
- Tableau de distribution.— De ce coupleur partent trois barres de distribution. C’est sur ces bar-
- res que se font les prises des circuits au moyen de verrous commutateurs. Dans le tableau des Halles, qui sera décrit, il y a sept prises : cinq destinées à la voie publique et deux aux Halles. Chacun des bouts extrêmes des trois fils passe dans un ampèremètre et s’en va à un tableau de réglage, dont nous parlerons plus loin.
- Sur les barres de distribution se trouvent branchés deux voltmètres à grandes divisions indiquant à chaque instant la différence de potentiel de distribution.
- 11 y a une étroite dépendance entre la marche d’une dynamo et le nombre des lampes qu’elle alimente. Si ce nombre diminue, le courant diminue également, la tension augmente aux bornes des lampes qui restent allumées, et elle peut devenir assez forte pour les brûler, si l’on n’y prend garde.
- Mais l’usine est avertie de ces variations par les indications de lampes-témoins ou de sonneries qui sont actionnées par des fils spéciaux branchés en des points de la canalisation convenablement choisis.
- La question importante est de pouvoir régler la différence de potentiel soit aux bornes même de la dynamo, soit, ce qui est le plus souvent à rechercher, entre deux points de la canalisation. Ce réglage se fait automatiquement ou bien à la main, et, jusqu’ici, le dernier de ces deux procédés a paru le plus sûr; C’est celui qui a été adopté à l’usine des Halles par la Compagnie continentale Edison.
- Il consiste dans l’emploi de tableaux de réglage dans lesquels passent les circuits à la sortie du tableau de distribution. Ces tableaux portent des rhéostats analogues à ceux des machines, et selon que la tension aux divers points reliés à l’usine augmente ou diminue d’une façon anormale, on l’abaisse ou on la relève par une manœuvre de rhéostats.
- (A suivre).
- Boussole Smith et Heath (1890).
- La correction de cette boussole s’opère au moyen de quatre tubes E disposés synchroniquement
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- autour de l’aiguille G, renfermant chacun plu- i descendre par les vis C, de manière à régler leur sieurs aimants.F, et que l’on peut faire monter ou | action sur l’aiguille aimantée. L’erreur de tan-
- a
- Fig. i — Boussole Smith et Heath ti8çjo).
- gage est corrigée par des masses cylindri-
- ques creuses en fer disposés en a a sur l'habitacle c. G. R.
- La réparation des câbles sous-marins à l’usine de la Seyne, par A. Millerand.
- L’honorable député Millerand a rendu compte dans le XIXe Siècle du 15 mai courant de la visite
- qu’il a dû faire à l’usine d’État de la Seyne, près Toulon, en qualité de rapporteur du budget des Postes et Télégraphes...
- C’est en 1882 que fut installée l’usine de la Seyne pour le revêtement et la réparation des câbles sous-marins.
- L’âme des câbles est livrée par l’industrie privée ; l’usine la revêt de son armature, qui consiste d’abord en deux couches de fil de jute sur lesquelles on applique du fil de fer, puis un ruban enduit d'un vernis siliceux destiné à prévenir l’oxydation. Enfin le câble passe dans un bain de goudron de Norvège. Trois machines sont employées à ces diverses opérations. L’usine fabrique ainsi une certaine quantité de bouts de câbles nécessaires pour réparer les lignes sous-marines dont l’entretien lui est confié.
- Un navire télégraphique, la Charente, amarré dans le port voisin des ateliers, est affecté au service de l’usine. Ce navire vient d’opérer tout récemment en Corse l’atterrissement d’un nouveau câble de 350 kilomètres (Toulon-Ajaccio) dont le revêtement a tout entier été fait à la Seyne.
- On y construit en ce moment les câbles des lignes Marseille-Tunis et Marseille-Oran.
- Malgré les services rendus, on a parlé de supprimer l’Usine de la Seyne. M. Millerand estime que cette idée doit être écartée et il appuie cette manière de voir de la façon suivante :
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- « Les réparations de nos câbles, si l’on pouvait songer à les confier à l’industrie privée, risqueraient de nous coûter bon. En voulez-vous un exemple? Lorsqu’il fut besoin, voici quelques années, de réparer le câble d’Algérie immergé en 1871, l’industrie privée ne demanda rien moins comme provision, vous entendez bien, comme acompte, que la bagatelle de 100000 francs. Menée à bien par les soins des agents de l’État, l’opération ne coûta pas plus de 80000 francs.
- « Ce ne sont pas seulement les raisons d’économie qui commandent de laisser à une usine d’État le soin de l’entretien des lignes sous-marines. 11 est naturel et nécessaire que l’administration à qui incombe le soin de la bonne transmission des dépêches ait, pour les câbles sous-marins comme pour les terrestres, la responsabilité de leur entretien.
- « 11 y va des intérêts mêmes de la défense nationale. II importe que l’État ait sous la main les moyens de réparer ses lignes sous-marines et au besoin d’en poser de nouvelles.
- « En 1870, nous eûmes besoin de fabriquer et d’installer des câbles destinés à relier Bordeaux, Brest, Dunkerque. Force fut de les demander à l’industrie privée anglaise et au moment où le navire allait cingler vers la France, l’embargo fut mis à la requête de l’ambassade allemande à Londres. »
- Le rapporteur du budget des Postes et Télégraphes demande donc de conserver l’usine de la Seyne, qui ne coûte pas trop cher à l’État, car les traitements du personnel ne sont pas élevés et ne sont en aucune façon comparables à ceux que de grandes compagnies anglaises comme l’Eastern donnent à leurs agents.
- A. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la détermination de la constante diélectrique du yerre à. l’aide d’oscillations électriques très rapides, par M. R. Blondlot (').
- Les oscillations électriques très rapides, telles que les produisent les appareils de M. Hertz, ont
- été utilisées par M. J. Thomson pour la mesure de la constante diélectrique. M. J. Thomson tire de ses expériences la conclusion suivante : « Pour des oscillations au nombre de 25 000 000 par seconde, la capacité inductive spécifique du verre est très près d’être égale au carré de Éindice de réfraction et est beaucoup moindre què par des renversements plus lents. »
- On peut objecter contre cette conclusion l’emploi de la formule donnant la période des oscillations, formule dont l’exactitude est douteuse dans
- 1
- 1
- 1
- 1
- j
- 0 D 1 D' 0
- * B A
- B ! B'
- 1 *
- 1
- 1
- i
- Fig. 1
- le cas des oscillations très rapides. Plus récemment, M. E. Lecher a mesuré les constantes diélectriques de plusieurs substances à l’aide d’une méthode fondée également sur la détermination de la longueur d’onde d’oscillations très rapides, mais sans l’intervention d’aucune formule.
- Les conclusions de M. Lecher sont diamétralement opposées à celles de M. J. Thomson : «Non seulement, dit-il, la constante diélectrique calculée à l’aide de la capacité ne devient pas plus petite pour des oscillations très rapides, mais même elle croît notablement. »
- Ces conclusions contradictoires m’ont engagé à de nouvelles recherches; la méthode que j’ai employée repose sur l’emploi d’oscillations très rapides, mais je ne me sers d’aucune formule.
- Une grande plaque rectangulaire en laiton AA* est fixée verticalement; une seconde plaque B B',
- C1) Comptes rendus, t. CXII, p. 198.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ *
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- plus petite, forme condensateur avec la première. Ce condensateur peut se décharger sur lui-même par l’intermédiaire des boules a et b; a est en communication avec les tuyaux de gaz, b avec l’un des pôles d’une bobine d’induction dont l’autre pôle communique avec les tuyaux de gaz. Lorsque labobine fonctionne, le condensateur AB est le siège déchargés et de décharges oscillatoires
- dont la période est de l'ordre des-----X----de
- r 25 000 000
- seconde.
- On a ainsi dans l’espace situé du côté de AA' opposé à B B' un champ électromagnétique périodique qui, c’est ici le point capital, admet XX comme plan de symétrie.
- Fixons dans ce cham p deux plaques carrées C D, C' D', à parallèles A A' et symétriques par rapport à XX, puis soudons aux milieux DD' de leurs bords internes deux fils aboutissant en E et E' à deux pointes de charbon à lumière maintenues en regard à une distance très petite.
- Bien que la bobine fonctionne, on n’observe entre E et E' aucune lueur : cela résulte de la symétrie de l’appareil. Interposons entre AA'et CD une lame de verre, aussitôt des étincelles jaillissent entre E et E'; cela résulte de ce que l’induction reçue par CD est devenue plus forte que celle que reçoit C' D'.
- Interposons maintenant entre AA et C'D' une lame de soufre; si nous lui donnons une épaisseur telle que l’action inductrice sur C'D' soit égale à l’action sur CD, les étincelles disparaîtront en EE'. Réciproquement, la disparition des étincelles en EE' indiquera que les inductions transmises à CD et à C'D’ sont égales; il suffira alors de mesurer les épaisseurs des deux lames diélectriques pour déterminer par un calcul facile le rapport des constantes diélectriques du verre et du soufre. Grâce à des précautions expérimentales que je ne puis indiquer ici, j’ai pu rendre cette méthode sensible et précise.
- La plaque de verre que j’ai employée a exactement trois centimètres d’épaisseur. D’autre part, j’ai coulé deux plaques de soufre en forme de prismes de même angle, de façon qu’en les accolant comme dans le compensateur de Babinet on reforme une lame à faces parallèles dont on peut faire varier l’épaisseur. J’ai trouvé 3,15 cm. pour l’épaisseur de la lame de soufre compensant exactement la lame de verre. Pour achever de déterminer la constante diélectrique du verre, il
- fallait connaître celle du soufre; cela était facile, puisque le soufre est un diélectrique presque parfait. J’ai employé la méthode indiquée par M. J. Curie, et j’ai trouvé le nombre 2,94; on en déduit pour la constante diélectrique du verre le nombre 2,8 = ( 1 ,Ô7)2.
- Comme on le voit, ce résultat est presque identique à celui de M. J. Thomson. La loi de Maxwell n’est pas vérifiée exactement, car l’indice moyen de ma lame de verre est 1,51 environ, mais l’écart est beaucoup moins grand que celui que donnent les valeurs des constantes diélectriques obtenues à l’aide de méthodes plus lentes. Ma conclusion est la même que celle de M. J. Thomson.
- Sur l’emploi des accumulateurs dans les stations centrales.
- Dans le numéro du 4 avril, La Lumière Électrique a donné l’analyse d'un mémoire de M. Ross sur l’emploi des accumulateurs dans les stations centrales d’éclairage électrique.
- Les conclusions deM. Ross sont peu favorables à l’emploi des accumulateurs, dont le rendement est souvent beaucoup plus faible que les valeurs déduites des expériences de laboratoire.
- Le travail de M. Ross a été suivi d’une discussion très complète au sein de la Société électrotechnique de Berlin. En outre, M. Nordmann a présenté à l’une des séances suivantes un mémoire intéressant (*) sur. le même sujet.
- Nous donnons ci-après un résumé de la discussion et du mémoire de M. Nordmann.
- Les conclusions de M. Ross n’ont pas été admises par les représentants des fabriques d’accumulateurs. En particulier, M. Millier, directeur de la société pour la construction des accumulateurs Tudor, à Hagen en Westphalie, sans contester cependant l’exactitude des chiffres donnés par M. Ross, constate que toutes les mesures de laboratoire ont constamment donné des résultats très satisfaisants. D’ailleurs, le rendement d’un accumulateur en watts-heures dépend essentiellement des régimes de charge et de décharge. En ayant soin décharger avec un courant d’intensité modérée et jusqu’au moment où le développement de gaz commence, et en déchargeant également avec une intensité modérée, on atteint
- (!) Elektrotechnischc Zeitschrift, p. 170.
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- facilement des rendements en watts-heures de 90 0/0.
- Ces rendements sont sans doute difficiles à obtenir en pratique, mais en surveillant attentivement l’exploitation des accumulateurs, on peut atteindre un rendement de 80 0/0, même dans une installation d’éclairage électrique.
- M. Muller explique les faibles rendements obtenus à Barmen par les défauts d’une première installation. Les récipients, au lieu d'être en verre, étaient en bois garni de plomb; les électrodes reposaient alors sur des prismes de verre, de telle sorte que l’oxyde en tombant au fond du vase avait toutes facilités pour former des dérivations qui ont diminué d’une manière assez sensible le rendement. M. Muller reconnaît que ce mode d’installation a été une erreur, mais depuis que tout a été répuré les résultats sont bien meilleurs.
- - M. Wilking, ingénieur de la maison Schuckert et Ce, trouve également les rendements obtenus par M. Ross un peu faibles, d’autant plus que la commission de réception de l’usirie de Barmen a obtenu des rendements de 72 à 75 0/0 pour les accumulateurs, après des essais de plusiëurs jours. M. Wilking constate aussi que le faible rendementobtenu par M. Ross provient des courts circuits produits par la chute de l’oxyde.
- Quant à la détermination du rendement total de l’installation, M. Wilking ne peut pas approuver le mode de calcul de M. Ross. On ne saurait partir de l’hypothèse que la totalité de la dépense journalière est effectuée en cinq ou huit heures. Admettons par exemple que pour une durée maxima d’allumage de cinq heures la puissance des .machines soit égale à celle des accumulateurs, on ne peut pas dire que la moitié de la consommation totale est empruntée aux machines et l’autre .moitié aux accumulateurs, les machines étant consacrées à charger les accumulateurs après la fin de la consommation. Les circonstances sont bien différentes dans la réalité.
- Dans une installation bien combinée, les machines fournissent constamment du courant dans le réseau et le surplus seulement est employé à la charge des accumulateurs. M. Wilking a tracé pouf un jour déterminé la courbe de la consommation et il a trouvé que, les puissances des machines et des accumulateurs étant supposées égales, les accumulateurs ne fournissent pas plus du tiers de la consommation totale au lieu de la
- moitié. En admettant une perte de 30 0/0 pour la partie de la consommation totale qui entre dans les accumulateurs et qui en ressort, cette perte ne se rapportant qu’au tiers de la consommation totale sera de 10 0/0 seulement sur l’installation entière.
- M. Nordmann, de la maison Siemens etHalske. fait remarquer ensuite que le prix de la station centrale ne dépend pas essentiellement du rapport des puissances des dynamos et des accumulateurs, en tenant compte naturellement du fait que les machines se trouvent en dehors de la ville. Les différences qui résultent des variations de ce rapport sont négligeables par rapport au coût total des installations. Ces conclusions résultent des expériences faites par la maison Siemens dans l’établissement des stations centrales.
- Les résultats fournis par les stations centrales d’Elberfeld et de Mulhouse accusent une durée maxima d’allumage inférieure aux chiffres donnés par M. Ross et voisins de 5,5 heures. Le chiffre élevé de Berlin résulte de la vie active de la soirée, qu’on ne retrouve pas dans les villes de province. En outre, cette durée maxima d’allumage n’est valable que pour un temps relativement très court, sept à huit jours tout au plus-dans le courant de décembre. Il y a donc lieu d’examiner attentivement s’il convient, dans les devis de stations centrales, de prendre cette durée maxima comme point de départ, en admettant naturellement que les machines et les accumulateurs doivent pouvoir suffire aux besoins de la consommation dans les jours les plus chargés.
- Le tableau suivant renferme les renseignements statistiques les plus intéressants sur l’exploitation des réseaux de Darmstadt, de Mulhouse, d’Elberfeld et de la Haye.
- La première colonne donne le nombre de lampes installées, ramenées à la lampe normale de 16 bougies; la seconde donne le nombre maximum de lampes ayant brûlé simultanément à un moment donné. Les chiffres de cette seconde colonne ont la même importance que la durée maxima d’allumage de M. Ross. C’est d’après eux que les dimensions des installations doivent être déterminées.
- Les chiffres de la deuxième colonne sont reproduits en tant pour cent du nombre des lampes installées dans la troisième colonne. On voit qu’ils varient sensiblement d'une ville à l’autre, et natu-
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- Tellement qu’ils sont plus élevés en hiver qu’en été.
- D’une manière générale, leur valeur diminue au fur et à mesure que le nombre des lampes installées augmente, car par leur nature les nouvelles lampes diffèrent beaucoup de celles qui sont
- installées au début; les premiers abonnés sont toujours les cafés, restaurants, hôtels, magasins, dont l’allumage est presque toujours simultané, ensuite seulement viennent les abonnés ordinaires, particuliers, etc., dont les heures d’allumage varient plus ou moins suivant les circonstances.
- Nombre de lampes installées de lô bougies Maximum des lampes allumées simul- tanément Maximum des lampes allumées simultanément en 0/0 du nombre total Nombre total de lampes-lieures d’allumage Durée moyenne d'allumage par lampe Installée en heures Durée moyenne d'allumage par lampe brûlant simul- tanément en heures Consomma- tion de charbon eu tonnes Consommation de charbon en kg. par lampe et par heure d'allumage Frais de personnel en francs Frais de personnel par lampe et par heure d'allumage en centimes
- Elberfeld.
- 1 déc. 87 au 31 mars 88 2800 2300 82 1 040 000 •75 0,159 12 075 ','5
- i avril 88 au 31 mars 89.... 4400 378° 86 2 QOO OOO 1,8 2, ' 620 0,215 33 000 1,14
- 1 avril 89 au 31 mars 90.... 6100 4630 76 3 610 000 1,63 2,15 908 0,230 33 000 0,91
- 1 avril 90 au 31 déc. 90 7930 3800 73 3 160 000 77' 0,244 26 440 0,84
- Mulhouse. -
- 1888 2290 942 4i 678 000 495 0,73 23 225 3,44
- •1889 3551 1492 42 1 496 400 '.'5 2,75 890 0,60 26 800 ',79
- 1890 5343 2308 43 2 186 870 '.•'3 2,6 855 0,39 17 275 o,79
- Darmstadt.
- 1 sept. 88 au 31 mars 89 ... .. 5090 2560 . 30 1 687 950 48i,9 0,29 ! I 870 o,7'
- 1 avril 89 au 31 mars 90 5490 3250 60 2 217 600 * ) * ',9 545,3 0,25 21 600 0,98
- 1 avril 90 au 31 déc. 90 6300 4000 64
- La Haye.
- 1 juin 89 au 31 déc. 89 1326 IOOO 75 401 750 203 °,5> 13 125 3,25
- 1 janv. 90 au 31 déc. 90.... 2565 1810 71 1 400 000 ',5 ',5 4'5 0,30 15 124 1,07
- Les chiffres de la colonne 6, qui représentent la durée moyenne d’allumage des lampes brûlant simultanément, offrent une importance réelle, car ils permettent de déterminer les conditions du rendement financier de l’installation ; plus ces chiffres sont élevés, meilleur sera le rendement financier, car la puissance de l’installation est surtout déterminée par les lampes brûlant simultanément.
- Les chiffres relatifs à la durée d’allumage sont un peu plus élevés en réalité que ceux du tableau, M. Nordmann ayant pris comme nombre de lampes le nombre des lampes installées à la fin de chaque période.
- L'augmentation de la dépense de charbon à Elberfeld provient de ce que les machines ont marché jusqu’à minuit seulement jusqu’au 31 juillet 1888, ensuite jusqu'à deux heures du matin
- jusqu’au 30 septembre, et enfin toute la nuit. Or, pendant la nuit les machines qui sont de 150chevaux marchent à faible charge et ont un faible rendement.
- En examinant les résultats d’Elberfeld et de Darmstadt, par exemple, on est frappé de la différence dans les dépenses de charbon par lampe et par heure d’allumage; l’économie réalisée dans cette dernière ville provient des accumulateurs qui permettent de faire marcher les machines à pleine charge et par conséquent à leur maximum de rendement.
- A Mulhouse, par exemple, la forte diminution constatée en 1890 est la conséquence de l'installation d’une petite batterie d’accumulateurs qui fournit le courant nécessaire pendant la nuit et pendant les heures de la journée où la consom-! mation est faible.
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- Au point de vue de là dépense de charbon, il y a donc réellement une économie dans l'emploi des accumulateurs, bien que cette économie puisse être aussi obtenue à l’aide d’une machine de faible puissance.
- Les chiffres de la dernière colonne, qui donnent les dépenses du personnel par heure d’allumage et,par lampe, montrent que ces*frais vont en diminuant à mesure que l’installation devient plus importante. C’est un avantage des grandes installations sur les petites.
- Nous avons insisté longuement sur ces résultats, car il est de la plus haute importance d’en rassembler le plus possible, afin d'avoir des points de départ sûrs dans les devis des installations nouvelles.
- A. Palaz.
- BIBLIOGRAPHIE
- Les théories modernes de l'électricité ; essai d’une théorie nou-
- velle, par O. Lodge. — Traduit de l’anglais et annoté par
- É. Meyian. — Paris 1891. Gauthier-Villars et fils, éditeurs.
- L'ouvrage anglais dont M. Meyian nous donne la traduction française est destiné sans doute à rencontrer en France plus de critiques que d’éloges; mais il est précisément de ceux qui ont le privilège de retenir l’attention de leurs détracteurs.
- Il est superflu dès lors d’insister sur l’utilité et l’intérêt d’une traduction dont les lecteurs ne manqueront pas d’apprécier le style et de remarquer la clarté.
- Ce dont il faudrait plutôt donner un aperçu, c’est la nature même des idées de l’auteur anglais, qui essaie un exposé physique des conceptions mathématiques de Clerk Maxwell. Pour beaucoup des admirateurs fervents du savant anglais une pareille tentative apparaîtra comme une profanation; ce sera pour certains une désillusion. Avant de renier le disciple, tous feront bien pourtant de méditer le livre que M. Poincaré a consacré à l’œuvre du maître.
- Affirmer, comme le fait l’auteur dans sa préface, que la doctrine professée dans son livre est la théorie éthérique de l’électricité, pour dire ensuite qu’il y a deux sortes d’électricités et qu’il n’y a pas deux éthers, que l’éther contient l’électricité comme une matière gélatineuse contient de l’eau,
- suscitera les protestations de tous<ceux, au contraire, qu’ont séduit après Franklin, Peltier et tant d’autres l’hypothèse simpliste résumée par le mot de Clausius « l’électricité c’est l’éther ».
- Que penseront encore les plus sincères adeptes des vues de Faraday de cet étrange abus de la conception géniale des lignes de force prétendant que dans le transport électrique de l'énergie à distance, le fil ne transmet rien, que c'est la couche diélectrique qui transmet toute l’énergie, le fil ne faisant que la diriger? Que dirait-on des auditeurs d’un concert attribuant un rôle passif aux exécutants, et que ne serait-on tenté de penser de Maxwell comme interprète de Faraday?
- 11 semble plus juste de reconnaître que le génie de chacun a son caractère spécial. Dégager la conception physique de I’œUvre. mathématique de Maxwell équivaudrait peut-être à chercher la pensée politique dans l’œuvre poétique de Victor Hugo.
- Respectons donc sans l’admettre la conclusion de M. Lodge que la théorie de Maxwell est aujourd’hui définitivement vérifiée et remercions M. Meyian d’avoir mis à notre portée un livre qui fait songer.
- E. R.
- Leçons sur les métaux professées à la Faculté des Sciences'
- de Paris, par Alfred Ditte, professeur de chimie à la Faculté. 1" vol.; in-4" de 620 p. -- Paris, Dunod, éditeur.
- Nous croyons devoir signaler l’apparition du premier volume des Leçons sur les métaux de M. le professeur Ditte.
- En s’appuyant sur les données de la thermochimie, qui font de la chimie une science rationnelle fondée sur les lois générales de la mécanique, le sympathique et savant professeur de'la Sorbonne a fait une étude très complète et toute nouvelle des métaux.
- L’ouvrage est divisé en deux parties. La première, qui vient de paraître, est consacrée à l’étude générale de ces corps. Dans la seconde, l’auteur fera l’histoire de chacun d’eux en particulier. Les recherches électrochimiques exigent une parfaite connaissance du mécanisme des réactions au ' point de vue thermique, et c’est à ce titre que l’ouvrage que nous présentons sera utile aux électriciens qui s’occupent des questions d’électrolyse.
- A. R.
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- FAITS DIVBRS
- L’électricité était très bien représentée dans la fête donnée le 25 mai aü Conservatoire des Arts-et-Métiers à l’occasion du centenaire des brevets d’invention. Décoré avec goût, avec des arbustes tirés des serres de la ville, l'établissement était pour la première fois éclairé par la lumière du secteur de la Compagnie Edison, auquel l’établissement vient de s’abonner.
- Les dynamos installées par M. Tresca dans la salle des machines ont servi à la production des courants employés par M. Marcel Deprez dans sa conférence sur le progrès de l?électricité depuis un siècle. Ingénieuse pensée que de symboliser ainsi les progrès dus à la loi des brevets par le terrain conquis dans la branche de l’industrie moderne qui est comme la synthèse de toutes les autres.
- La Société du théâtrophone avait mis à la disposition du comité un poste de communication avec les principaux théâtres.
- L’exposition spéciale réunie dans la ^bibliothèque du Conservatoire comprenait également un grand nombre d’objets fort intéressants.
- Nous citerons les modèles du câble français qu’on est en train de poser dans la mer des Antilles. Cette vitrine, envoyée par la Société des téléphones, constatait officiellement l’émancipation de l’électricité française, qui jusqu’ici dépendait exclusivement du monopole acquis par l’industrie britannique.
- Parmi les appareils historiques on remarquait le premier régulateur Serrin, imaginé en 1853; quoique exécuté d’une façon sommaire cet appareil, qui peut marcher d’une façon parfaitement régulière, est identique pour les organes à ceux qui fonctionnent encore dans les phares électriques de France, et peut-être dans tous les phares électriques du monde.
- La maison Mildé avait envoyé les paratonnerres Grenet, dont l’usage est si général en France, et dans lesquels on s’attache exclusivement à appliquer avec intelligence les instructions de l'académie des sciences, datant d’une époque antérieure à 1791.
- MM. Richard frères ont envoyé une série d’enregistreurs électriqués, appliqués à la traction sur , les rivières, et à la force du vent. Ces appareils complètent la série de ceux que nous avons décrits à propos des installations de la Tour Eiffel, et nous aurons occasion d’y revenir.
- M. E. Ducretet avait exposé sa puissante machine électrique, et les appareils qui ont servi à la démonstration des phénomènes présentés par M. Edmond Becquerel dans ses dernières leçons d’électricité professées au Conservatoire.
- On voyait également la pile à un seul liquide et à sulfate de mercure construite depuis tant d’années par Antoine et Edmond Becquerel.
- Non loin se trouvait le modèle des accumulateurs Planté, construit sous les yeux de l’inventeur pendant qu’il était
- préparateur du cours de M. Edmond Becquerel au Conservatoire. Il y avait aussi un modèle du transformateur Gaulard, dont l’inventeur s’est servi à l’exposition de Turin, en 1884, et qui peut faire marcher une lampe à incandescence.
- M. Trouvé n’avait point marchandé son concours. Il avait envoyé une série complète de petites machines magnéto-électriques de démonstration montées sur manèges et mues à bras, permettant d’employer à volonté une, deux, trois ou quatre manœuvres. Les plus petites dynamos de cette série permettent de reproduire toutes les expériences de cours.
- La navigation électrique était représentée par le gouvernail moteur propulseur que nous avons décrit ; nous citerons encore les appareils d’électrothérapie du même inventeur, son flambeau d’Ascanio, son bouquet de fleurs lumineuses, ses lampes universelles portatives adoptées par les pompiers de Paris, et l’administration des poudres et salpêtres, son orygmatoscope, qui permet d’inspecter les couches géologiques successivement traversées par les sondes dans le forage des puits artésiens ou des puits de mine, ses polyscopes ou photosphores pour l’éclairage des cavités du corps humain, enfin ses auxonoscopes. Ces derniers appareils sont, comme on le sait, de vraies lanternes magiques électriques pour les corps tant opaques que transparents et les projections dans les cours.
- Ainsi que nous en avons prévenu dans le temps nos lecteurs", il s’est formé à Canton une compagnie chinoise d’électricité, qui a envoyé des agents à San-Francisco.
- Ceux-ci viennent d’envoyer dans le Céleste Empire six machines Edison destinées à des exhibitions publiques dans les différentes grandes villes de Chine, afin d’initier enfin les habitants aux merveilles de l’électricité.
- C’est sur la propagande par les yeux que les directeurs de la compagnie chinoise comptent pour populariser l’usage d’une invention que malheureusement Confucius n’a pu mentionner.
- 1 '.Elccirical Review de Londres donne la description d’une nouvelle application médicale à l’électricité. Il s’agit de son emploi lo’rs de l’extraction d’une dent pour empêcher le patient de s’en apercevoir.
- On le fait asseoir dans la chaise sacramentelle, en lui donnant à tenir par chaque main un pôle d’une petite machine de Ruhmkorff à fil très fin et à modérateur, et par laquelle le nerf éprouve des oscillations très rapides. Après s’être assuré de la force du courant qu’il peut supporter, on attache l’instrument au pôle positif de l’appareil. Lorsque la pince touche la dent, une partie du courant passe par le nerf correspondant et y détruit momentanément sa sensibilité. La seule douleur éprouvée est la sensation pénible d’une électrisation par des courants interrompus, dont la force ne dépasse pas ce que l’on peut supporter.
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- Le Western Electrician consacre un article de son numéro du 25 avril, à recueillir l’opinion des journaux électriques qui se montrent favorables à la coopération des industries qu’ils représentent, à l’exposition universelle de Chicago. Les amis des Etats-Unis en Europe redoutent que la politique commerciale inaugurée par le Bill Mac Kinley ne rende leur zèle fort inutile, et ne réduise à un bien faible contingent la coopération des nations européennes et notamment de la France à cette grande manifestation.
- Les résultats du dernier recensement des Etats-Unis permettent de juger de l'extrême développement pris par les industries électriques dans certains états. Dans le Massachusetts la valeur du capital des compagnies d’éclairage et de force motrice est évaluée à 30 millions de francs.
- A cette somme il faut ajouter 10000000 en obligations et 10000000 pour le capital que les compagnies de gaz ont engagé dans les spéculations électriques. C’est une circonstance bonne à noter.
- L’exemple donné par la Compagnie française des câbles n’a pas tardé à porter ses fruits.
- Le gouvernement britannique a autorisé la création d’une ligne des Antilles et de la Guyane anglaise dont le port d’attache sera Halifax, et qui après avoir rattaché à la métropole les petites îles anglaises s’arrêtera à Georges-Town.
- Jusqu’à présent le service des dépêches de cette partie de l’Amérique tropicale se fait par Panama, et la compagnie concessionnaire impose un tarif exorbitant qui sera réduit à moitié par la compagnie d'Halifax.
- Lord Zetland vice-roi d’Irlande, a visité le 10 mai dernier la station du câble commercial à Valentia.
- M. Wilmot, superintendant de la station, en a fait les honneurs à Son excellence et lui a expliqué le fonctionnement du siphon recorder de sir William Thomson.
- Les démonstrations ont été complétées par l’envoi d’un télégramme à M. Mackay et au président Harrison. Moins de trois minutes ont suffi pour que la réponse d’Amérique arrivât.
- Parmi les récompenses décernées par la Société d’encouragement pour l’industrie nationale, dans sa séance du 22 mai, nous relevons avec plaisir le nom de M. Raffard; l’ingénieur inventeur a obtenu une médaille d’or pour l’ensemble de ses travaux bien connus des électriciens.
- M. Personne, qui a imaginé un procédé électrochimique de ravivage des limes, dont nous avons parlé, a reçu une médaille d’argent;
- Des orages ont éclaté en Autriche au commencement du mois et produit quelques accidents dignes d’être notés.
- La Uouvelle Presse libre de [Vienne nous apprend que la
- foudre est tombée sur la maison d’un cultivateur d’un village nommé Rutsing.
- L’étable ayant été incendiée, ce paysan et sa femme se sont précipités au milieu des flammes pour faire échapper leurs bestiaux. Mais il s’est produit un nouveau coup de foudre, dans des circonstances si malheureusement semblables à celles du premier que les deux infortunés ont été tués.
- Le P. Decheveran s’est livré à l’observatoire de Zi-Ka-Woï à de longues études pour déterminer la variation absolue due au mouvement diurne. Il a constaté que dans la région où il a construit son observatoire, elle est de quatre minutes. Non content de s’être livré à cette détermination importante, il a fait le même travail à propos de la déclinaison et il a trouvé qu'elle est de douze secondes, c’est-à-dire juste vingt fois moindre. '
- Il n’est pas hors d’intérêt de faire remarquer que la masse de la lune n’est que de quatre cent millionièmes de celle du soleil, et que son mouvement angulaire est d’environ trente fois moindre. Il faut donc que les effets, s’ils sont dus à l’induction, soient compensés non seulement par le plus grand rapprochement, mais encore par un pouvoir spécifique propre. Nous reviendrons sur les considérations que l’on peut tirer des nombres déterminés par le savant missionnaire.
- On lit dans le Temps du 22 mai, sous la date du 21. « Hier soir, à Poitiers, un orage très violent a éclaté sur la ville et a duré de cinq heures et demie à six heures et demie. La foudre est tombée sur plusieurs monuments. » Le même jour un orage d’une violence exceptionnelle s’est déchaîné sur Paris, où les monuments sont bien plus nombreux et surtout bien plus élevés qu’à Poitiers. Il ne paraît pas cependant que la foudre ait occasionné des dommages nulle part.
- Un seul cas, signalé par le Figaro du lendemain, a été le foudroiement d’un arbre de l’esplanade des Invalides, situé à l’angle de la rue de Grenelle et de la rue Fabert. Cet arbre complètement décapité a été fendu dans toute sa longueur. Cette différence ne tient-elle pas à l’état d’entretien des paratonnerres?
- Dans la journée du 15 mai le magnétographe enregistreur du parc Saint-Maur a commencé à constater la présence d’une énorme perturbation, remarquable aussi bien par sa durée que par l’amplitude de ses oscillations.
- Cette allure singulière des courbes coïncide avec des troubles atmosphériques d’une gravité malheureusement très considérable. Il est impossible de constater ce double fait sans s’arrêter involontairement à l’idée plusieurs fois émise de rapports intimes entre les mouvements anormaux de l’aiguille aimantée et les déplorables anomalies des saisons.
- On se demandé malgré soi si la découverte de la prévision rationnelle du [temps ne sera pas ajournée jusqu’à
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- l'époque où un nouveau Champolliqn viendra déchiffrer les hiéroglyphes que la lumière trace dans les magnétographes du monde entier.
- La perturbation magnétique du 15 et des jours suivants sera donc soumise à des études spéciales d’autant plus aisées à pousser avec succès en France que nous possédons actuellement un réseau de sept magnétographes de province identiques à celui de Paris, et que l’usage des instruments Mascart tend à se répandre dans tous les pays étrangers, même, paraît-il, en Angleterre, malgré le souvenir des services qu’ont rendus les magnétographes établis à Kew depuis un si grand nombre d’années.
- Éclairage Électrique
- Si l’on en croit les mesures qui sont publiées par les journaux italiens, les célèbres cascades de Tivoli qui ont inspiré à Horace des vers si charmants n’ont qu’un volume d’eau de 3 à 4 mètres cubes par seconde. La chute a, il est vrai, environ 50 mètres de hauteur, de manière que la compagnie d’éclairage de la Ville étemelle pourra en la supprimant entièrement se procurer une force motrice de quelques milliers de chevaux, mais pourra-t-on continuer à dire de ce site chanté dans toutes les langues :
- Sit mece sedes utinarn senectce!
- Sitmodus lasso maris et viarum militiœque?
- Que je trouve ici le repos de mon extrême vieillesse! Que je m’arrête sur ses bords pour me reposer des voyages sur terre et sur mer, et des périls de la guerre.
- Télégraphie et Téléphonie
- On pose en ce moment dans l’égout du boulevard de Courcelles de gros câbles téléphoniques du système Patterson. Ces câbles renferment 52 conducteurs doubles, leur isolement est obtenu par de la paraffine.
- Les téléphones ont fait leur apparition sur la scène des Nouveautés, dans une pièce intitulée l'Employée des Téléphones. Au lever du rideau, la scène représente un bureau central téléphonique. Une des jeunes filles employées au service des abonnés surprend la conversation de son fiancé avec une maîtresse qu’il n’a pas l’intention d’abandonner malgré le con/ungo. L’intrigue, qui n’a rien de particulièrement saillant, roule sur ce que l’employée des téléphones ne pousse pas le respect du secret professionnel jusqu’au point de négliger de profiter de la confidence qu’elle a surprise.
- L’administration des télégraphes vient de remédier à l’insuffisance des communications télégraphiques entre la Corse |
- et la France, par l’immersion d’un nouveau câble sous-ma-rin.
- La Corse communiquera ainsi avec le continent par trois câbles.
- Le premier et le plus ancien relie Macinaghio (Corse) à Livourne (Italie). Ce câble a été posé par l’administration française, et l’entretien lui en incombe; mais il ne serait d’aucune utilité en cas de guerre.
- Le deuxième câble a été posé en 1880; il part de Bastia et atterrit à Antibes, où se trouve un relais (système d’Arlin-court); par ligne souterraine, il aboutit à Marseille. C’était le seul qui reliait jusqu’ici efficacement la France à la Corse.
- Le troisième câble, que l’on pose actuellement, partira d’Ajaccio pour atterrir à Toulon, où se trouvera un relais du même système; de là, il ira à Marseille. Cette ville est donc tête de ligne pour les télégrammes de la Corse.
- La Charente, un des deux navires de l’administration des télégraphes pour la pose et la surveillance des câbles dans la Méditerranée, a déjà immergé le câble sur une longueur de plusieurs milles.
- Après entente avec les chambres de commerce de Paris et de Nancy, celle d’Epinal, le conseil municipal de cette ville, le syndicat cotonnier de l’Est, le conseil général des Vosges, viennent de voter les crédits nécessaires à l’installation d’une ligne téléphonique de Paris à Nancy et Epinal.
- Un décret ministériel autorise la création d’un bureau téléphonique municipal à Revest-du-Bion (Basses-Alpes), Bazoches-sur-le-Betz (Loiret), Ervanville (Loiret) Birmandreis (Algérie) et Sainte-Croix-du-Mont (Gironde).
- 11 y a pour l’administration des postes et télégraphes deux catégories d’abonnés au téléphone : les anciens et les nouveaux.
- Les anciens ce sont les personnes qui ont dès le début compris l’importance du téléphone et se sont abonnées à la Société; les nouveaux sont les abonnés depuis le 1" septembre 1889, date du rachat par l’Etat.
- Or, les .vieux abonnés viennent de recevoir la circulaire suivante, qui a dû, ce semble, traîner quelque peu dans les bureaux, puisque sa date remonte à plus d’un mois déjà.
- « Paris, le 21 avril (?) 1891.
- « Aux termes de l’article 5 de votre police d’abonnement, les divers appareils composant votre poste téléphonique et les accessoires que vous aveç demandés doivent être fournis par vous et à vos frais.
- « Au moment de la reprise par l’Etat du réseau de Paris, l’administration vous a laissé provisoirement la jouissance des appareils dont vous disposiez. Il est nécessaire, aujourd’hui, de régulariser cette situation.
- « J’ai l’honneur de vous informer que vous aurez à vous entendre, pour l’achat de vos appareils, avec la Société gé-
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- nérale des téléphones, qui vous adressera prochainement sa facture. Elle serait en droit de faire enlever vos appareils dans un délai qui ne dépasserait pas quinze jours et, par suite, votre communication avec le réseau serait suspendue jusqu'à nouvel ordre.
- a Veuillez agréer, M , l’assurance de ma considéra-
- tion distinguée.
- « Le directeur général des postes et des télégraphes,
- « J. De Selves.»
- Quelques heures après, nouvelle circulaire, émanant cette fois de la Société des téléphones, et conçue en ces termes :
- « Conformément à [la circulaire en date du ai avril qui vous a été adressée par les soins de l’administration des postes et des télégraphes, nous avons l’honneur de vous remettre ci-incluse la facture des appareils composant votre poste d’abonné au réseau de . ...,qui ont été laissés à votre disposition depuis le i" janvier 1890, date à laquelle a pris cours votre nouvelle police d’abonnement au réseau de l’Etat.
- a. Sous peu de jours, nous ferons présenter chez vous, pour être encaissé, le relevé de la facture ci-jointe.
- « Si, dans le délai de quinze jours à partir de la date de cette présentation, le montant de notre facture n’était pas versé, nous aurions l’obligation de faire connaître à l’administration des postes et des télégraphes que vous vous trouvez dans le cas prévu par le dernier paragraphe de la circulaire susvisée, circulaire dont nous annexons ici une dbpie pour l’éventualité où l’original ne vous seiait pas parvenu.
- « Agréez, etc.
- « Le Directeur,
- « A. Berthon. »
- Les nouveaux abonnés 11’ont rien à craindre, leur installation étant faite en vertu de l’article 5 des polices d’abonnements, qui dit :
- : « Le matériel de la ligne et les générateurs d’électricité sont fournis par l’Etat. Les divers appareils composant un poste téléphonique et les accessoires qui seraient demandés par l’abonné sont fournis par lui. Il est tenu de les choisir parmi les modèles types indiqués par l’administration et de pourvoir à leur renouvellement quand ils sont devenus impropres au service. Ces appareils, avant d’être mis en place, doivent avoir été vérifiés et acceptés par les agents de l’administration. »
- Mais pour les vieux abonnés la situation n’est pas la même. Du 1" au 5 juin, la Société des téléphones fera présenter à domicile l’acquit des factures. A ceux qui ne paieront pas à présentation il sera accordé le temps de la réflexion pendant quinze jours. Passé ce délai, ils seront l'objet de poursuites, et la Société générale des téléphones demandera à la direction générale des postes et télégraphes de suspendre leur communication.
- On en sera quitte, dira t-on, pour acheter d’autres appareils chez d’autres constructeurs? La situation est beaucoup
- plus compliquée. En effet, tout récemment, la Société générale des téléphones a soutenu qu’elle seule avait le droit d’utiliser pour la construction des appareils téléphoniques la bobine d’induction d’Edison, à qui elle a acheté son brevet pour la France. Elle a gagné son procès et en exécution du jugement rendu elle a fait saisir tous les types construits sur cè modèle ailleurs que dans ses ateliers.
- 11 existe bien des appareils non munis de la bobine Edison, et ceux-là ont échappé à la saisie; mais ils présentent cet inconvénient de ne pouvoir être utilisés que pour la communication à petite distance. 11 résulte donc du jugement rendu que si la direction générale des postes et télégraphes possède aujourd’hui le monopole du réseau téléphonique, la Société générale des téléphones jouit, de son côté, du monopole exclusif de la construction des postes téléphoniques.
- Cette situation est au moins bizarre; il semble en tout cas qu’on s’est montré quelque peu léger dans la façon dont on a préparé le rachat des téléphones par l’Etat.
- En présence de cette situation le comité des abonnés au téléphone s’est réuni samedi au restaurant Marguery pour aviser aux mesures à prendre. Voici en résumé le sens des résolutions adoptées :
- « Nous avons, ont dit les membres du comité, un tuteur légal qui est l’Etat, et nous rte connaissons pas la Société des téléphones. Que nous ayions des appareils à payer, c’est possible; mais nous ne les paierons qu’après une expertise contradictoire faite par les ingénieurs de l’Etat et ceux de la Société. »
- Le comité est en somme absolument décidé à résister à toutes les prêtent ons de la Société, et il a la ferme conviction d’arriver à une solution satisfaisante.
- Il est juste de reconnaître que le gouvernement a diminué le prix des abonnements à condition que les abonnés fourniraient eux-mêmes leurs appareils. La tolérance dont les anciens abonnés avaient joui jusqu’ici a pu leur faire croire qu’on leur avait ménagé un léger avantage, et l’on conçoit aujourd'hui leur surprise en s’apercevant précisément que c'est tout le contraire. On met les anciens abonnés en demeure d’acheter des appareils, alors que l’issue du procès de la Société des téléphones, que l’Etat ne semble pas avoir prévue plus que tout -le monde, en a fait doubler le prix.
- Ne semble-t-il pas que les anciens abonnés des téléphones sont en droit d’attendre au moins que l’Etat use de son autorité pour leur faire laisser en location, et moyennant une très faible redevance, la jouissance d’appareils anciens dont la valeur marchande après un long service ne peut être bien élevée.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, )i.
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- La Lumière Electrique
- jL
- Journal universel d!Électricité
- 31, Boulevard des .Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII* ANNÉE (TOME XL) SAMEDI 6 JUIN I8SI
- N- 23
- SOMMAIRE. — Lignes artificielles de MM. de Branville et Anizan; J. Anizan. — Applications mécaniques de l'électricité; Gustave Richard. — Etude sur les courants alternatif et leur application au transport de la force; Maurice Hulin et Maurice Leblanc. — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe; P .-F. Mottelay. — Chronique et revue de la presse industrielle : L’éclairage électrique à l’usine municipale de Paris,' par M. Ferdinand Meyer. — Torpille Edison Sims. — Compteur pendulaire Kennedy. — Tableau de distribution Wilhrant. — Compteur Kœchlin. — Signaux de « l’American Railway Signal Company ». — Indicateur électrique J. et F. Richard. — Revue des travaux récents en électricité : Electrolyse par fusion ivnée des sels de bore et.du silicium, par Adolphe Minet. — Méthode graphique pour analyser les pertes dans les noyaux d’armature, par R.-H. Housmann, — Sur la théoiie du magnétisme de M. Ewing. — Variétés : L’induction (leçon professée au Conservatoire des Arts et Métiers, par Ed. Becquerel). — Bibliographie : Manuel pratique de l’installation de la lumière électrique, par J.-P. Anney. — Dorure, argenture e.t nickelage sur métaux, par MM. Maigne et O. Matthey. — Faits divers.
- LIGNES ARTIFICIELLES
- DE MM. DE BRANVILLE ET ANIZAN
- Soit qu'il s’agisse de recherches en vue d’appliquer de nouveaux aopareils à la télégraphie ou à la .téléphonie, soit qu’il s’agisse de comparaisons à établir entre plusieurs systèmes, il est évident qu’on ne peut arriver à une solution positive que si l'on dispose d’une ligne réelle, ou à défaut d'une ligne artilicielle.
- Qu'on nous permette de citer un exemple entre plusieurs : il a été expérimenté dernièrement, à Londres, un nouvel appareil télégraphique, lequel emploie simultanément des courants ordinaires et des courants induits. Des essais faits dans le laboratoire de l’inventeur, il résulte que les transmissions au moyen de courants induits ont pu être échangées à travers des résistances de plus de 100000 ohms.
- Est-ce à dire qu’on obtiendrait le même résultat sur une ligne réelle ayant Une résistance équivalente, et, par conséquent, une longueur de 10000 kilomètres environ ? On peut, sans hésiter, répondre négativement. Et, en effet, la brochure qui traite de cet appareil télégraphique parle de longueurs de 213 kilomètres seulement pour les expériences faites sur des lignes réelles. Les expé-
- rimentateurs n’ayant pas tenu compte, dans leurs essais en laboratoire, de la condensation, les résultats ne pouvaient avoir aucun rapport avec ceux obtenus sur des lignes réelles.
- Une ligne artificielle dont les conditions se rapprocheraient le plus possible de celles d’une ligne réelle faciliterait donc les recherches des inventeurs; elle trouverait sa place dans les laboratoires pour divers essais et pour la comparaison des différents systèmes; enfin, dans les cours, elle pourrait servir à la démonstration de la propagation des courants.
- Nous avons, M. de Branville et moi, réalisé deux types de lignes artificielles : une ligne souterraine de 50 kilomètres et une ligne aérienne de 500 kilomètres. Nous exposerons d’abord l’idée générale qui a présidé à la conception de ces lignes artificielles; nous entrerons ensuite dans le détail de chacun des deux modèles.
- Toute ligne de communication a une résistance électrique dépendant de sa nature et de ses dimensions; elle a aussi une capacité électrostatique dont l’action sur les courants joue — nous l’avons vu plus haut — un rôle d’une trop grande importance pour pouvoir être négligé.
- L/appareil dont nous nous occupons a pour but de réaliser d’une façon simple et pratique, sous la forme d’un instrument portatif de laboratoire,
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- ces conditions de résistance et de capacité, que présentent en pratique les lignes réelles, aériennes, souterraines ou sous-marines. Ce résultat est obtenu au moyen d'un nouveau mode de construction, de montage, de groupement et de combinaisons multiples des divers organes que nous allons examiner.
- La figure I représente six séries de plots métalliques, analogues à ceux employés dans les boîtes de résistances. Les séries AA’ GC’ sont disposées longitudinalement et les plots des séries B B’ transversalement. Aux plots des séries CC’ aboutissent respectivement les armatures opposées des condensateurs. L’entrée et la sortie des bobines de résistance sont fixées aux plots des séries A A’,
- et les boucles de ces mêmes bobines aux plots des séries B B’. Exemple : l’entrée de la bobine Rj est fixée au plot Au sa sortie au plot A2, la boucle étant reliée électriquement au plot Bj. Le schéma ci-dessous reproduisant une ligne double, les résistances des bobines opposées sont égales. Ainsi Rj = R’„ R2 = R’2, etc. Enfin, la capacité des condensateurs Dj D2 etc. est calculée d’après la résistance des bobines avec lesquelles ils se combinent pour une ligne d'une nature déterminée.
- La manœuvre est des plus simples.
- Les appareils étant fixés aux extrémités de la ligne, en Lt L2 pour: l’un des postes et à l’extrémité oppposée pour le poste correspondant, si les fiches sont placées sur les séries de plots A A’,
- Fig. i. — Communications théoriques des lignes artificielles.
- nous n'avons dans le circuit de ligne ni résistance, ni capacité. Si on veut obtenir une ligne de 50 kilomètres, que nous supposerons représentée en résistance par la bobine R5 — et par la bobine R’5 pour le fil de retour, — et en capacité par le condensateur D5, il suffira d’enlever la fiche reliant les plots A5 A6 et de la placer entre B5 et C5. Même manœuvre dans la partie symétrique pour le fil de retour.
- En enlevant la fiche reliant les plots A5 et A6 nous avons introduit dans le circuit la résistance équivalente à celle d’une ligne réelle de 50 kilomètres, et en plaçant cette même fiche entre B5 et nous avons appliqué en son milieu la capacité correspondant à celle des 50 kilomètres de ligne réelle.
- Nous verrons plus loin la manœuvre à faire lorsque nous voudrons obtenir un seul fil de ligne avec retour par la terre.
- Comme on vient de le voir, le groupement des organes permet une manœuvre très facile. Mais la partie originale de cette ligne artificielle, c’est l’utilisation de la boucle de chaque bobine pour y disposer le condensateur correspondant. Pour bien apprécier les avantages de cette disposition, il suffit de se rappeler ce qui se passe pour les lignes artificielles réalisées dans des laboratoires disposant de boîtes de résistance et de condensateurs. Pour plus de clarté, nous supposerons que nous avons deux boîtes de résistance, renfermant chacune 10 bobines, ia résistance de chaque bobine étant de 1000 ohms et des condensateurs en nombre suffisant de 1 microfarad et de o * ,5.
- Si nous voulons, avec ces moyens, simuler une ligne réelle aérienne — aller et retour — de 1000 kilomètres de fil de fer de 4,5 millimètres de diamètre, et ayant par conséquent une résistance kilométrique de 10 ohms environ, nous serons
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- obligés d’utiliser toutes les bobines des deux boîtes de résistances.
- La capacité totale, évaluée à 79 ne pouvant être raccordée aux bobines de résistance que sur les neuf plots intermédiaires, la capacité en chacun de ces points devra être de 7/9 de microfarad, soit oï 778. Comme nous avons supposé n’avoir dans le laboratoire que des condensateurs de’ 1 9 et de o? 5, nous serons obligés de répartir alternativement ces condensateurs en commençant par 1 9, puis 09 5, 1: 9, etc.
- En nous plaçant dans des conditions très favorables, que ne possèdent certes pas la plupart des laboratoires, nous sommes loin de réaliser une ligne artificielle convenable, la condensation étant irrégulièrement répartie. C’est donc un premier avantage des lignes artificielles dont nous nous occupons.
- De plus, si nous voulons réduire de moitié, par exemple, la ligne artificielle de 1000 kilomètres que nous venons de décrire, le nombre des bobines de résistance se trouvera réduit à 5 et celui des points d’attache des condensateurs à 4. La capacité en chacun de ces points d’attache devra
- 2 m C
- etre de —— = 09 875 alors qu’elle était de 0 9 778 4
- pour la ligne artificielle de 1000 kilomètres. Il y a donc lieu chaque fois qu’on augmente ou diminue la longueur de la ligne artificielle réalisée avec ces moyens, de diminuer ou d’augmenter la condensation aux points d’attache, et cela avec un matériel qui se prête mal à ces combinaisons.
- Ce deuxième inconvénient disparaît aussi avec les lignes artificielles que nous étudions, grâce à l'utilisation de la boucle des bobines. En effet, quelle que soit la longueur de la ligne utilisée, le nombre des points d’attache de la condensation correspond constamment au nombre des bobines de résistance mises dans le circuit.
- D’ailleurs, le premier inconvénient décrit plus haut, pour la ligne de 1000 kilomètres, et relatif à l’irrégularité de la répartition de la condensation, persisterait pour la ligne artificielle de 500 kilomètres puisque nous avons admis ne pouvoir disposer que de condensateurs de 1 9 et de 0,95.
- Nous voulons borner notre examen à ces deux points, sans insister sur d’autres inconvénients. Ainsi, on ne pourrait disposer avec la ligne artificielle supposée de fractions de 100 kilomètres; la condensation ne serait répartie que tous les 100 kilomètres, alors que dans les lignes réelles, cette
- même condensation est uniformément répartie sur toute la longueur, etc.
- Tous les organes constituant les lignes artificielles construites par M. de Branville ont été groupés dans des boîtes mesurant 60 centimètres de longueur, 32 centimètres de largeur et 50 centimètres de hauteur (fig. 2). C’est sur une tablette en ébonite, formant couvercle, que sont disposés les plots de communication. Les bobines de résistance occupent le compartiment supérieur de la boîte, fixées sous la tablette en ébonite. Les condensateurs sont placés dans le compartiment inférieur. Ils sont indépendants les uns des autres comme montage, de sorte qu’on peut enlever, et
- Fig. 2. — Ligne artificielle souterraine.
- remplacer au besoin, l’un quelconque d’entre eux sans difficulté.
- La figure 1 ci-dessus a été faite dans le but d’expliquer plus facilement et sans croisement de fils le principe des lignes artificielles. Dans les boîtes, les séries de plots A A' (bobines de résistance) occupent la partie intermédiaire de la tablette, et les séries de plots C C' (condensateurs) composent les rangs extrêmes.
- LIGNE SOUTERRAINE
- Cette ligne artificielle correspond à une ligne souterraine réelle de 50 kilomètres. Elle est divisée en dix sections de 5 kilomètres, la première section étant elle-même subdivisée en quatre parties proportionnelles aux nombres 1, 2, 3, 4. Ces subdivisions correspondent donc aux longueurs
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- 0;5ookm. ) kilomètre, 1,500 km. et 2 kilomètres. 11 est ainsi possible de constituer une longueur de câble souterrain variant de 0,500 km. à 50 kilomètres, à moins de 500 mètres près. .
- Mode d’emploi. — On peut se servir de xet instrument pour obtenir soit une ligne double avec aller et retour isolé, soit une ligne simple, le circuit se fermant dans ce dernier cas par la terre.
- i° Ligne double. — Les appareils des deux postes sont reliés respectivement aux bornes L2. Les fiches de communication sont disposées sur les sériés de plots A A'. Si on veut obtenir 31 ,kilo-
- Fig. 3. — Plots de communication de la ligne artificielle souterraine.
- mètres, par exemple, il suffira d’enlever d’abord la fiche reliant les plols A2 A3, qu’on placera ensuite entre B2 et C2.
- Nous avons introduit dans le circuit, pendant la première partie de l’opération, une résistance équivalente à celle d’une ligne souterraine de 1 kilomètre; la deuxième partie de l’opération a adjpté à ce circuit le condensateur correspondant. Comme nous voulons réaliser une ligne double, il y aura lieu de répéter la même manœuvre dans la partie symétrique de la tablette. Enfin, pour obtenir les trente autres kilomètres, il suffira de répéter les opérations que nous venons d’indi quer sur six plots correspondant chacun à 5 kilomètres.
- \
- 2° Ligne simple. — Outre les séries de plots que nous avons indiquées, la tablette en ébonite porte ,quatre autres plots en communication avec la terre et désignés sur la figure 3 par les lettres y*p y y'
- Si nous voulons nous servir de cet instrument pour réaliser une ligne simple et si nous voulons utiliser la ligne Lt — nous pourrions aussi bien employer la ligne L2, — il faudra que les appareils des postes correspondants soient reliés respectivement aux bornes L1T’. Les fiches de communication seront disposées sur les séries de plots A et G’, cette dernière rangée étant des deux côtés à la terre.
- Pour introduire dans le circuit 1 kilomètre de ligne,.il suffira d'enlever la fiche reliant les plots A2 j^et de la porter entre B2 et C2. Cette simple manœuvre devra se répéter six fois sur des plots correspondant à 5 kilomètres, pour obtenir 31 kilomètres de ligne souterraine simple. 11 n’y a pas lieu de répéter ces opérations dans la parlie symétrique de la tablette, puisque nous n’avons pas de fil de retour; d’ailleurs on voit que les
- Fig. .4
- armatures des condensateurs opposées à la ligne sont réliées à la terre.'
- On se rend facilement compte que le résultat ainsiobtenu peut être représenté parle diagramme figure 4, dans lequel le trait fin La Lj figure la ligne avec sa résistance, et le gros trait T’ T' la terre, avec laquelle cette partie du circuit est d’ailleurs en connexion.
- LIGNE AÉRIENNE . - -
- La capacité étant la même pour les lignes en fil de fer et en fil de bronze, il a été possible de réa User dans le même instrument ces deux sortes de conducteurs. Cette ligne artificielle correspond donc à volonté soit à 500 kilomètres de ligne, réelle en 111 de fer, soit à 500 kilomètres de ligne réelle en fil de bronze.
- Cette longueurde 500 kilomètres a été soumise à des divisions et des subdivisions analogues à celles de la ligne souterraine. Elle comprend donc les longueurs suivantes : 5, 10, 15, 20 kilomètres, puis neuf sections de 50 kilomètres chacune.
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- r Les plots AA' B B’ sont attribués aux fils de bronze et les plots a a' b b’ (rayés sur la figure 5) aux fils de fer. Les plots CC sont communs aux lignes de fer ou de bronze.
- Mode d’emploi. — La manœuvre pour obtenir une longueur quelconque de ligne — double ou simple — en fer ou en bronze est la même que celle que nous avons indiquée pour la ligne souterraine.
- Nous en donnerons un seul exemple.
- Supposons qu’on veuille réaliser une ligne aérienne double, en fer, d’une longueur d-e 115 kilomètres.
- Les appareils des postes correspondants devront être respectivement reliés aux bornés'/^ et les fiches disposées sur les séries de plots a a’: Toute la manœuvre consiste à porter la fiche reliant^ <z4 entre les plots b3 et C8. Même opération dans la partie symétrique pour obtenir la ligne double et sur deux autres longueurs de 50 kilomètres pour avoir 115 kilomètres.
- La ligne aérienne se manœuvre avec autant de facilité que la ligne souterraine. Il importe cependant d’attribuer la condensation à la boucle —fer ou bronze — engagée dans le circuit de ligne. Pour éviter toute confusion, les plots desservant les lignes en fil de fer — entrée, boucle et sortie
- g 1 il B[i 11 MJ» lli |i 11 III HJ |jl !_ 15
- S lu . 15 20 50 50 Sa 50 50 50 50 50 50 KIL”.
- IllllIllIllIlIlIBllIllillIBI
- Fig. 5. — Plots de communication de la ligne artificielle aérienne.
- de chaque bobine — sont nickelés. La différence de couleur permet de les distinguer sans hésitation des plots desservant la ligne de bronze.
- On peut réaliser avec la ligne artificielle aérienne les combinaisons suivantes :
- i° Une ligne double en fil de fer;
- 20 — simple —
- 30 — double en fil de bronze;
- 40 — simple —
- -50- — double en fil de fer pour l’aller et
- en fil de bronze pour le retour, ou vice versa.
- La manœuvre de ces lignes artificielles, aériennes ou souterraines, est facile et rapide. Cette dernière condition acquiert, une grande importance lorsqu’on veut comparer des appareils à réception acoustique, des téléphonés par exemple. Dans ce cas, il y a grand intérêt, pour certaines expériences, à pouvoir rapidement faire varier la longueur de la ligne, ou encore à passer d’une ligne j en fil de fer à une ligne en fil de bronze.
- Comme nous l’indiqur ns au dél ut de cet exposé, les lignes artificielles en général, pourvu qu’elles se rapprochent suffisamment des conditions des lignes réelles, sont destinées à rendre de grands services pour les essais télégraphiques et téléphoniques.
- Lorsque ces essais ont lieu sur des lignes réelles, les deux opérateurs en correspondance sont obligés de convenir d’avance de tous les détails du programme des expériences. L’un d’eux est obligé de se déplacer chaque fois avec son matériel, pour diminuer ou augmenter la longueur de la ligne. Ces inconvénients et ces pertes de temps disparaissent avec les lignes artificielles.
- Nous avons toujours supposé jusqu’ici qu’on introduisait dans le circuit, en même temps que la ‘résistance, la capacité correspondante. Le dispositif des séries de plots permet encore l’introduc-j tion dans le circuit, par le jeu des fiches, d’une capacité quelconque pour une résistance donnée
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- ou d’une résistance quelconque pour une capacité donnée. Ceci est utile lorsque, pour tenir compte d’un cas particulier, il y aurait lieu d’augmenter soit la résistance soit la capacité en un point quelconque de la ligne, pour simuler, par exemple, une partie aérienne lorsqu’on se sert de la ligne souterraine, ou une partie souterraine lorsqu’on se sert de la ligne aérienne.
- Én dehors de l’utilisation de ces instruments comme lignes artificielles, on pourra encore, dans un laboratoire, se servir isolément soit des résistances, soit des condensateurs, ces derniers pouvant être groupés en surface ou en série.
- En résumé, les bobines de résistance et les condensateurs, qui peuvent être utilisés séparé-mént, donnent par leur mode de groupement et l’utilisation de la boucle des bobines, des lignes artificielles se prêtant à des variations de longueurs et à des combinaisons multiples. Nous en voyons l’application pour des démonstrations de cours, et surtout pour les divers essais de laboratoire.
- J. Anizan.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (1).
- . Le principe de l’horloge électrique de M. Proc-hhoroffest facile à saisir d’après le schéma figure i, qui représente l’ensemble de l’horloge maîtresse % et de sa transmission électrique.
- L’électricité est produite par une petite machine magnéto A, qui, toutes les minutes, chaque fois que le rochet/de l’horloge maîtresse lâche sa détente d, tourne d'une demi-révolution sous l’action des poids c. Avant de revenir s’enclencher avec /, la détente d vient, par son autre extrémité, frapper le levier élastique i, qui en atténue l’impulsion, de manière que d aborde / presque sans choc.
- Le courant engendré par la demi-révolution de A, et qui change de sens à chaque minute, est envoyé par les fils II aux électros MM (fig. 2) des horloges électriques en correspondance avec l’horloge centrale, de manière qu’ils attirent alter-
- (t) La Lumière Electrique du 17 janvier 1891.
- nativement chacune des extrémités de l’armature d’échappement Q, polarisée par les aimants permanents NN.
- L’horloge électrique de M. Hamtner, est pourvue d’un remontoir électromagnétique très ingénieux.
- Chacune des horloges indique l’heure à la fois par un cadran ordinaire et par un indicateur à chiffres# (fig. 3) gravés sur trois cadrans ABC.
- Fig. 1. — Horloge électrique Prockhoroff (1890). Ensemble de la transmission.
- L’agent moteur de chaque horloge est un électro-aimant E excité par une pile F (fig. 4). Chaque fois que le courant J passe, cet électro attire son armature Ex M, qui abaisse l’extrémité S du levier Ski et sa biellette /, puis, dès que le courant cesse, le contrepoids w et le ressort s, rappelant l’armature à sa position primitive, relèvent/, et font tourner, par le rochet/, la roue d’échappement m, retenue ensuite par le contre-cliquet /'. Cette rotation a pour effet de bander le ressort en spirale K, lequel entraîne dans le sens
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- de la flèche le barillet moteur L, réglé par le ba. lancier R.)
- Fig. 6. — Horloge Ham ner. Détail de la commande d’un cadran.
- La fermeture périodique du circuit F, nécessaire pour le remontage, a lieu à des intervalles régu
- Fie. 7. — Horloge Hainmer. Commande des cadrans (variante).
- liers, toutes lès minutes, par exemple, parce que la came U vient soulever le levier T de manière à
- Fig. 8. — Horloge Hammer principale.
- l’amener au contact du levier T'. Pendant tout le reste du temps, les leviers TT', ramenés par leurs ressorts Sj s', restent séparés et rompent le circuit.
- A chaque rupture du circuit, le contrepoids w remonte donc le ressort K de la quantité même dont il vient de se détendre, avec une puissance invariable, indépendante des variations de la pile.
- Fig. 9 et 10. — Embrayage électromagnétique Siemens (1890).
- La commande des deux horaires de l’horloge se fait au moyen du mécanisme très simple repré-
- Fig. 11. — Embrayage Siemens. Schéma du commutateur.
- senté par la figure 5. Le levier S, lorsqu’il s’abaisse par le rappel de son contrepoids, repousse par
- O [J O
- Fig. 12. — Embrayage Siemens. Commutateur à distance.
- son taquet a le levier G'. Ce mouvement commence par faire basculer le cliquet e (fig. 6), de manière à le déclencher de sa prise en H avec la roue H', qu’il fait ensuite tourner d’une dent, ou
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- d’un dixième de tour, ainsi que le cadran A, par la poussée de C sur le rochet A'. Le cliquet e retombe alors dans l’encoche suivante de la roue H, qu’il immobilise jusqu’à une nouvelle descente du levier S. A la fin de chaque révolution du cadran A, c’est-à-dire après avoir passé les chiffres
- r
- j
- 'l'i'tr/—
- Fig. 1^. — Embrayage Siemens. Commutateur ï distance. Schéma des circuits.
- de 9 à o, son taquet / rencontre l’un des barreaux f du cadran B, qu’il avance ainsi d’un chiffre, après avoir déclenché, par le taquet g3, le levier g’g B' de si prise avec /', qu’il rétablit après le passage du chiffre.
- Fig. 14. — Ensemble d’un ascenseur électrique Otis.
- ceux dont nous venons de décrire le fonctionnement.
- Fig. 13. — Ascenseur électrique Otis (1891). Ensemble du treuil et des transmissions.
- Lorsque le cadran B passe de 5 à zéro, l’un de ses bras 7; repousse d'un chiffre le cadran C par 1 un de ses barreaux f3, après en avoir déclenche ra' g7 gi le cliquet g6 gx.
- Quant'au cadran supérieur D, son mécanisme est actionné aussi par le levier G', au moyen de la bielleV, et par des doubles cliquets analogues à J
- a,
- Fig. i8.— Commutateur Eickemeyer. Ensemble des circuits.
- On peut, pour actionner le rochet m du re-
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- montoir, employer, au lieu du mécanisme précédent, celui qui est représenté par la figure 7. La roue m porte alors un second rochet périphérique ou facial m’, enclenché par son correspondant m2, appuyé par le ressort ï, et mu autour de son axe J par le levier K et la bielle j reliée (fig. 4) au levier S de félectro-aimant E. 11 résulte de cette disposition et de l’inclinaison des dents m’ et m2 que m2 n’entraîne m’m et Taxe J qu’à la montée de la bielle/, c’est-à-dire, comme précédemment, à la descente du contrepoids w. Le rochet m est
- retenu par un contre-cliquet /’, qui l’empêche de reculer à la descente de la bielle /.
- Le mécanisme de M. Hammer peut être employé, ainsi que l'indique la figure 8, comme horloge mécanique maîtresse d’une transmission électrique de l’heure. Le levier S ferme alors, à chaque oscillation, par ses contacts bh, le circuit# de la pile/, sur les horloges secondaires XX.
- L’embrayage électromagnétique de MM. Siemens frères constitue en même temps un frein de sû-
- Fig. 16 et 17.— Treuil électrique Eickemeyer (1894).
- reté, en ce sens qu’il arrête immédiatement la machine qu’il vient de débrayer normalement ou à la suite d’un accident.
- Lorsqu’on fait passer par les collecteursss (fig. 9) le courant dans la bobine e’, elle attire le disque de fer doux A, calé à rainure etlanguette surl’arbre Ba, qu'il entraîne dans la rotation de Bt. Lorsqu’on interrompt le courant en e', on le fait du même coup passer dans l’électro-aimant fixe e2, qui attire A sur son armature et l’arrête [comme un frein puissant.
- La figure io représente l’application de ce même principe à l’entraînement d’une poulie A, folle sur l’arbre B’, et se comprend d’après la description précédente.
- Le commutateur qui transporte le courant de e’ à e’ est représenté schématiquement par la figure 11.
- Dans la position figurée, ce double commutateur D relié au circuit excitateur F le ferme sur les contacts axa2 de l’électro-aimant E’. Lorsqu’on interrompt cette liaison, le commutateur passe d’abord sur les contacts b3et bit par lesquels il renverse le courant en E', pour le démagnétiser, puis sur b3 et b4 reliés au frein E2. De même, au retour de D, le commutateur, après avoir franchi les contacts «4 a3, renverse par bzb3 le courant en E2.
- La figure 12 représente la disposition adoptée pour manœuvrer à distance le commutateur D, Ce commutateur tourne sur un disque d. 11 est, en
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- temps ordinaire, maintenu dans la position horizontale figurée par un cliquet à ressort H (fig. 13), dontl’undes brasconstituel’armature H’ d’un électro-aimant I. Dès que l’on interrompt, en un point quelconque /, le circuit de cet électro-aimant, il lâche son armature, et le commutateur interrompt par sa chute le circuit F de l’embrayage et ferme celui du frein.
- Nous avons décrit à la page 123 du numéro du 17 janvier 1891 l'ascenseur électrique Otis de 1889. Cet appareil a subi depuis quelques modifications
- très ingénieuses représentées par les figures 14 et 15.
- Le treuil D de l’ascenseur est mu par une dynamo A, réversible au moyen d’un rhéostat comr mutateur B qui l’arrête quand son aiguille se trouve verticale. Ce rhéostat est manœuvré par un secteur au moyen d’une barre 3, que l’on actionne de la cabine par un levier 55, relié à la barre 3 par un renvoi à cordes 52, disposé de manière que la position du levier 55 indique à chaque instant celle même qu’il impose à l’aiguille du commu-
- tateur. Lorsque le levier 55 arrive aux extrémités de ses courses correspondant aux pleines marches avant ou arrière de la dynamo A, un cliquet 16 l’y maintient, en enclenchant la barre 3, jusqu’à ce qu’on relève ou abaisse à la main le levier 55, ou que le régulateur G la déclenche automatiquement, par suite d’un ralentissement de la dynamo. Les ressorts 43 ramènent alors la barre dans sa position moyenne et arrêtent l’ascenseur. De même, lorsque l’intensité du courant dépasse une certaine limite, l’électro 28 déclenche la barre et arrête l’ascenseur. Enfin le levier 52 porte un contact 9, qui ferme le circuit a d’une sonnerie 30 et la fait marcher tant que le commutateur ne se trouve pas dans ses positions extrêmes; on est
- ainsi averti de ne pas laisser trop longtemps le commutateur dans une position où il pourrait occasionner des échauffements. Des thermostats 17, placés sur les paliers, préviennent de même de leur échauffement, ou arrêtent l’ascenseur, en fermant le circuit de l’électro 28.
- La barre 3, qu’elle se déplace à gauche ou à droite, soulève par une corde le piston p d’une cataracte jusqu’à ce que le cliquet 74 en lâche la tige par le rappel du plan incliné 75, puis le piston redescend avec une vitesse réglée par le débit du canal 70, jusqu’à ce que sa tige vienne, en heur tant le déclic 77, déclencher la barre et arrêter l’ascenseur.
- Le conducteur de la cabine peut, comme nous
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- levons dit, déclencher à la main la barre 3, grâce à l’inclinaison de ses encoches. Lors même que le déclic 16 est débrayé, le cliquet 77 maintient la barre enclenchée pendant assez longtemps pour que le moteur prenne sa vitesse normale, et ren-clenche le cliquet 16, mais pas assez longtemps pour que le courant puisse y acquérir une intensité dangereuse.
- On reconnaît sur les figures 16 et 17 un treuil électrique d’Eichemeyer analogue à celui qui est représenté à la page T2'o de notre numéro du 17 janvier dernier./
- La dynamo, montée en dérivation, ne reçoit au* cun courant lorsqu’elle esi au repos. Pour la mise en marche dans un sens ou dans lautre, on admet le courant d’abord aux inducteurs, puis graduellement à l’armature.
- La résistance de l’armature au repos est néanmoins si faible qu’il y aurait danger de la brûler si elle ne pouvait pas démarrer; pour éviter ce danger, le commutateur de mise en marche intercale dans le circuit de l’armature une résistance de sûreté, qui empêche le courant d’y prendre, avant le démarrage, une intensité dangereuse.
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- . Fig. 2; à 26. — Ascenseur F.ickemeyer. Commutateur et rhéostat sans étincelles.
- A cet effet, h source d'électricité G est reliée (fig. 18) par la ligne I aux secteurs 2 et 3 du commutateur, ët par le retour 4 aux secteurs s, 6, 7, 8. La dynamo du treuil M a l’un de ses pôles relié aux secteurs 2 et 3, et l’autre aux secteurs 11 et 12. Le bras du commutateur porte trois paires de balais m, m’, m", isolés les uns des autres.
- Dans la position indiquée en figures 18 et 19, ces balais reposent sur des isolants, et il ne passe pas de courant à la dynamo. Les secteurs 7 et 8 sont reliés à l’un des pôles des inducteurs, dont l’autre pôle est relié à l'armature.
- Les balais m relient les secteurs 8 et 12, ou 7 et 11, suivant qu’on tourne, de la cabine de l’as-
- censeur, le bras du commutateur dans un sens ou dans l’autre, et envoient alors aux inducteurs un courant toujours de même sens.
- Si l’on continue à tourner le commutateur jusqu’en xy, par exemple (fig. 19), dès que les balais rwW'abordent leurs secteurs, le courant passe par 2m", au premier segment n, puis, par les résistances r, lesecteurw", lesolénoïde 13 du rhéostat automatique de mise en train, ses résistances rx, le balai 0 de la dynamo, son armature, le second balai 0’, les plaques 9 et 10, le balai m. les plaques 6, 3 et la ligne 4. A mesure que le brasdu commutateur tourne, les résistances r disparaissent successivement du circuit; en xy il n’y reste plus que les résistances r\
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- Si l'on tourne le bras du commutateur à gauche, sur le secteur n’, le même phénomène se reproduit, mais le courant traverse l’armature en sens inverse, et change la marche de la dynamo.
- Le rhéostat automatique de sûreté est représenté en détail par la figure 22. 11 se compose d’un solénoïde 13, dont l’armature est mue par un levier 14, actionné par une came 18, calée sur l’axe l du commutateur.
- La came 18 est donc menée, comme le bras du commutateur, par la barre 19 de commande du treuil (fig. 17). Cette barre se meut, de la cabine de l’ascenseur ou du treuil même, entre deux taquets g’ g1, et porte à son extrémité une encoche20, qui lorsqu’on la déplace à droite ou à gauche de la position d'arrêt représentée en figure lôsoulève le frein 21 et en dégage l’arbre du treuil.
- Lorsque U barre 19 occupe la position de repos (fig. 16), le bras du ommutateur est vertical, et l’armature du solenoïde 13 (fig. 22) plongée tout entière dans ce solenoïde. Si l’on déplace à fond la barre 19, à droite ou à gauche, elle amène le commutateur en xt yt ou en x" y ', et fait tourner la came 18 de manière que le galet du levier 14 quitte la partie circulaire de cette came pour entrer da is ses extrémités, où il est libre de se déplacer sous l’attraction du solénoïde 13, qui reste dans le circuit. Ce solénoïde retient son armature,et l’empêchederetomber, en retranchant par le balai 15 les résistances de sûreté r' (fig. 18) tant que le courant y dépasse une intensité prévue.
- Au retour à sa position d’arrêt, la barre 19 ferme graduellement le courant à l’armature parles résistances r, puis aux inducteurs: et la came i« ramène l’armature du solénoïde 13 dans sa position primitive, où elle intercale dans le circuit les résistances r\
- Afin d’éviter qu’il ne se produise des étincelles quand les balais mm ouvrent ou ferment le circuit aux extrémités des phques 11 et 12 du commutateur, ainsi que la persistance de ces étincelles au cas où on déplacerait lentement le bras du commuteur vers ces points, M. Eickemeyer remplace (fig. 26) les plaques 11 et 12 par des blocs de contact 30, et les balais mm par un bras spécial 31, qui ferme le circuit de la dynamo M sur l’un ou l’autre de ces blocs.
- Pour assurer cette manœuvre, l’axe l du commutateur porte (fig. 23, 24 et 25) un bras 32, entre les galets extrêmes duquel 38 et 34, pénétré l’unr
- des trois dents d’une roue 35. Cette roue est solidaire du levier 31 et d’üne came à trois encoches, folle comme elle sur l’axe 36, et maintenue par l’appui, dans ces encoches, du galet 37 d’un levier 38, tiré par un ressort 39.
- Dans la situation figurée du bras 32, le bras 3; est dans sa position médiane entre les blpcs 30. Si l’axe l du commutateur déplace le bras 32 dans un sens ou dans l’autre, il fera, par la roue 33, basculer en sens contraire le bras 31, d’abord avec la même vitesse,.puis rapidement, par la poussée du levier 38 sur la came 37, très vive dès que son galet dépasse le haut de l’une des. ondes de cette came. Ceci fait, le bras 32, dégagé de la roue 35, peut continuer de tourner avec les4balais m’m" du collecteur; mais, au retour, il se renclenche avec 35, de manière à rouvrir le circuit par le bras 31 aussi rapidement qu’il l’a fermé. L’ouverture et la fermeture du circuit se font donc toujours assez rapidement pour éviter les étincelles.
- Gustave Richard.
- ETUDE SUR LES COURANTS ALTERNATIFS
- ET LEUR APPLICATION
- AU TRANSPORT DE LA FORCE (»>
- Nous avons établi que le travail moteur d’une machine à champ tournant, lorsque la condition
- P = 2tc ^ — (ttû)j A était toujours remplie,
- avait pour expression
- W = 7t(« O) ~ A8.
- A
- Pour une machine bien faite, où les fuites sont évitées avec soin, on a sensiblement AL = [*2, et l’expression précédente se réduità 7c(mQ)LA2.
- tn tout cas, on a toujours A L^> ja2.
- 11 y a donc intérêt à rendre aussi grand que possible le coefficient de self-induction des circuits inducteurs.
- Cela donne lieu à une grave observation : les inducteurs ayant à émettre un flux très intense devront être volumineux et l’on sera conduit à
- (*) La Lumière Electrique du 30 niai, p. 418.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- les munir de noyaux de fer présentant un assez long développement.
- Or, le flux se déplacera dans les masses de fer de l’inducteur avec la vitesse qui sera toujours
- très considérable, d’où perte de travail par hystérésis et diminution de la perméabilité apparente des noyaux de fer.
- Àü contraire, les flux qui se développeront dans le système induit ne se déplaceront par rapport à
- lui qu’avec la vitesse — n ü j, vitesse qui sera
- toujours très réduite, sauf au moment de la mise en train.
- 11 n’y aurait alors aucun inconvénient à faire se développer ces flux dans des noyaux de fer relativement longs, et à leur donner une grande intensité spécifique.
- 11 conviendrait donc de ne pas munir de fer les inducteurs et d’en munir l’induit. Mais cela serait bien difficile avec le système décrit, car, pour avoir un des circuits magnétiques suffisamment perméable, il faudrait disposer les inducteurs dans un entrefer étroit où l’on ne saurait lo^er la
- Fig. 21. — Vue perspective d’un moteur à courants alternatifs de 15000 watts.
- quantité de fil nécessaire pour obtenir de grands coefficients de self-induction,
- Autrement dit, si l’on réalise la condition
- p = 2 75 ^ —(nü)J A en introduisant des résistances auxiliaires dans les circuits induits, 011 est conduit à mettre beaucoup de fil autour de l’induit, tandis qu’il y aurait tout avantage à faire l’inverse.
- Mais nous pouvons réaliser cette condition d’unç autre manière, en réduisant les effets de la self-induction des circuits induits au moyen de condensateurs.
- Alors nous sommes affranchis de la condition A L > p.2, et l’on peut donner au coefficient L une
- valeur aussi petite que l’on veut, a la condition de ne laisser qu’une très petite valeur au coefficient A, ce qui est possible si la valeur de p est elle-même très petite.
- Dé cette manière, nous sommes conduits à mettre beaucoup de fil autour des circuits induits et peu autour des circuits inducteurs ; cela nous permet de ne pas mettre de fer dans les inducteurs et d’éviter tous les effets fâcheux de l’hysté-résis et de l’inertie magnétique du fer.
- On voit immédiatement que la capacité des condensateurs à introduire dans les circuits induits devrait être fonction de leur vitesse de rotation, puisque la période des courants qui les traverse en est elle-même fonction. 11 conviens
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- drâit donc d’employer des condensateurs divisés en un grand nombre d’éléments et de faire-va-rier leur mode d'accouplement en fonction de la vitesse. C’est une opération assez difficile à réaliser pratiquement ; mais nous décrirons dans la deuxième partie de cette étude deux procédés des plus simples qui nous permettront d'arriver à un résultat identique.
- RÉSULTATS EXPÉRIMENTAUX
- RELATIFS A UNE’MACHINE DU TROISIÈME GENRE.
- Une machine de ce système de la force de 15 000 watts environ a été construite et expérimentée dans les ateliers de la Société « l’Eclairage électrique». On la voit représentée sur les figures i9-et20 (voir le précédent numéro, p. 421 et 422) et en perspective figure 21.
- Les circuits fixes étaient enroulés sur un anneatl en tôles découpées au poinçon et reliées entre elles par des boulons recouverts d ebonite. Cet anneau comportait seize entailles intérieures et seize entailles extérieures qui servaient de logement à autant de bobines Gramme ordinaires.
- Les huit bobines Ft Fa...... Fi constituaient le
- premier circuit fixe et les bobines Fa F2:..... F2, le deuxième circuit fixe. ^
- Les circuits mobiles étaienrconstitués par deux
- enroulements polygonaux entrecroisés Mj Mj........
- M2 M2.... Les diverses spires étaient logées dans
- seize entailles pratiquées dans un tambour formé d’une pile de tôles poinçonnées. v
- Les fils d’entrée et de*sprti’é’de ces circuits’traversaient l’un des paliers en passant au milieu de l’arbre et aboutissaient à trois disques extérieurs Bt B2 et R. Les fils d’entrée étaient reliés aux disques Bj et Bj> et les deux fils de sortie au disque R. Trois balais s’appuyaient sur ces disques et permettaient de fermer les circuits mobiles sur des résistances variables formées par des rhéostats ordinaires.
- Voici les données principales de cette machine :
- Circuit fixe.
- Longueur du noyau de fer, comptée parallèlement
- à l’axe. ...........................400 mm.
- Diamètre intérieur des dents....................... 290 mm.
- Diamètre du conducteur.................. . ...... 19/iomm.
- Nombre de spires par bobine........................ 142
- Circuit mobile.
- Longueur du tambour, comptée parallèlement à l’axe............................................ 400 mm.
- Diamètre extérieur des dents...,...-......... 285 mm.
- Diamètre du conducteur............................ 22/iomm
- Nombre de spires par bobine.. ................... 42
- Perméabilité de l'entrefer.
- Largeur d’une dent de l’anneau................... 3,6 cm.
- du tambour.................. 4,2 cm.
- Intervalle des dents du tambour.................. 1,0 cm.
- Largeur moyenne de la portion d’entrefer comprise sous chaque dent........................... 2,9 cm.
- Somme des épaisseurs des tôles formant les dents : 36,4 X 0,8 <=•........................... 29,0 cm.
- Section de la portion d’entrefer comprise sous chaque dent...................................... 84,0 cm.
- Épaisseur de l’entrefer (après la construction).... 0,25 cm.
- Perméabilité du circuit où se ferme le flux engendré par chaque bobine......................... 164
- Perméabilité totale.............................. 1312
- Coefficients d’induction calculés.
- En supposant que la résistance magnétique du fer soit nulle et qu’aucun flux ne passe en dehors de l’entrefer réservé entre les dents, on trouve, en supposant les huit bobines de chaque circuit fixe montées en tension et chacun des circuits mobiles formé de deux groupes de quatre bobines montés en quantité :
- L *= 4« x (142)* X 1312 = 0,332 quadrant,
- (x = 4 « X 142x21 x 1312 = 0,0491 quadrant,
- À = 4 « X (2i)2 X 1312 = 0,00725 quadrant»
- -* ' ,
- * .
- Coefficients d'induction mesurés.
- i° Coefficients de self-induction. — On monte le circuit dont on veut mesurer la self-induction en tension avec une résistance sans self-induction r, dans un circuit parcouru par un courant alternatif, et on mesure simultanément, au moyen d’électromètres, la différence de potentiel aux bornes de la résistance et du circuit considéré.
- On note en même temps la fréquence .du courant.
- Soit 8 ot les déviations observées.
- Le courant est fourni par une machine â sixf pôles.
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- On mesure sa vitesse a en tours par minute. On a trouvé ainsi :
- (a) Avec une résistance r de 229 ohms :
- Premier circuit fixe.
- Les dents en face ies unes des autres e 230 216 è| Cl» L
- ll8 128 1716 1736 0.592 o>545
- Les dents croisées
- Deuxième circuit fixe.
- 5 . Ci Oi L
- Les dents en face les unes des autres ................ 222 108 1808 0,567
- Les dents croisées 254 ' '33 1808 0,556
- • (b) Avec une résistance r de 7,95 ohms :
- Premier circuit mobile.
- Les dents en face les unes des autres Ô 75 72 L
- 41 30,35 1480 1480 0,012^ 0,01I1
- Les dents croisées
- Deuxième circuit mobile.
- S 8, (1) L
- Les dents en face les unes
- des autres 38 7' 1526 0,0121
- Les dents croisées .38 79 .550 0,0115
- 2a Coefficient d'induction mutuelle (valeur maxi-ma [*). — On lance un courant alternatif dans un des circuits fixes et on mesure son intensité.A. On rhesure l'intensité J„ développée dans le circuit mobile, et on note la fréquence du courant :
- ^ = nJAV/f(, + IJ
- On trouve ainsi :
- Premier circuit fixe et
- Deuxième circuit mobile
- Premier circuit mobile
- Deuxième circuit fixe et
- D'où :
- Valeur moyenne de L .... 0,562 quadrant.
- v..... 0,0634
- A...... 0,0118
- ü!
- A
- = 0,0340
- Si nous comparons ces nombres avec ceux qui ont été calculés, nous voyons qu’ils sont tous plus grands, mais du même ordre de grandeur.
- Les choses se passent comme si la perméabilité du circuit était égale à p, cette quantité étant donnée par la condition
- 4 tt (142) (21) p = 0,0634 x 'o0;
- doit
- P = 1693.
- S’il n’y avait pas de fuites magnétiques, c’est-à-dire si tout, le flux engendré par un circuit coupait l’autre, on devrait avoir
- L = 4 tt x *693 (i42)a = 0,427 x io'->,
- A — 4 it X 1693 (21)* = 0,00939 X ÏO“,
- La valeur réelle de L est 1,315 fois et celle de A 1,25 fois.plus grande que les valeurs trouvées de cette manière. La proportion de fuites est plus considérable pour les circuits fixes que pour les circuits mobiles. Cela tient à ce qu’une certaine quantité de lignes de force peuvent se fermer à l’extérieur de la machine, il importe beaucoup de diminuer d’importance de ces fuites, car elles ont
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- - - - â . .
- une grande influence sur les phénomènes de self-induction : il conviendrait à ce point, de vue de remplacer l'enroulement Gramme adopté, par un enroulement polygonal analqgue à celui des circuits mobiles. Quant à la forme des dents du tambour, si elle convient pour augmenter la perméabilité de l’entrefer, elle est malheureusement de nature à déterminer de nombreuses fuites magnétiques, comme cela est arrivé.
- Nous verrons d’ailleurs qu’il convient de ne pas mettre de dents sur le circuit mobile.
- Travail fourni par la machine.
- . Les circuits fixes de la machine ont été montés de la manière suivante (fig. 22) :
- . Le premier circuit fixe est formé de deux grou-
- Condensateur
- pes de quatre bobines chacun, montés en dérivation.
- Le deuxième circuit fixe est formé de huit bobines montées en série. Il est coupé par un condensateur.
- Les circuits mobiles sont montés comme il a été dit plus haut. Nous avons trouvé dans ces conditions :
- Résistance du premier circuit fixe............. 1,97 ohms.
- — second circuit fixe............. 7,87 —
- '— de chacun des circuits mobiles 0,181 —
- Coefficient de self-induction du premier cir-
- cuit fie........................................ 0,1405 quadr.
- Coefficient de self-induction du second circuit fixe...................•.................. 0,572 —
- Coefficient de self-induction de chacun des circuits mobiles................................. 0,0118 —
- Valeur maxima du coefficient d’induction mutuelle descircuits mobiles et du
- Premier circuit fixe................... 0)0317 quadr.
- Deuxième circuit....................... 0,0634 —
- La maehine génératrice dont nous disposions était une. machine à .disque sans. fer dans l’arma-
- ture, du système Labour. Cette machine est exe cellente à tous les points de vue et d’une construction particulièrement robuste. Mais elle ne fournissait qu'un courant de 75 périodes par seconde.
- Dans les expériences qui ont été faites avec notre réceptrice, elle conduisait une machine à courants continus du système Rechniewski servant de frein. On faisait passer le courant fourni par cette dernière dans une cuve à eau, et l’on mesurait , son intensité, ainsi que la différence de potentiel aux bornes de la cuve.
- Cela fait, on supprimait l’envoi du courant alternatif dans la réceptrice et on lançait un courant continu dans la machine Rechniewski, dont l’excitation demeurait constante, de manière à communiquer au système la même vitesse que dans la première partie de l’expérience. On mesurait alors la quantité d’énergie consommée par la machine Rechniewski. Cette quantité d’énergie représentait celle qui devait être ajoutée à la quantité mesurée dans la première expérience pour tenir compte du travail absorbé par la transmission et du rendement de la machine Rechniewski.
- Les mesures étaient faites, par les courants alternatifs, au moyen d’électrodynamomètres Siemens et d electromètres Carpentier. ;
- . L’expérience nous a démontré qu’il suffisait d’introduire des résistances au moment du démarrage dans les circuits induits pour que la machine se mît rapidement en vitesse en enlevant la charge qu’elle avait à traîner. Ces résistances étaient éli.-; minées successivement et la machine conservait un régime de fonctionnement parfaitement stable à la condition que le couple résistant qui lui était opposé ne fût pas plus grand que les 2/3 de la valeur maxima de son couple moteur déterminée par les formules que nous avons données, où l’on-remplaçait les lettres par, les nombres trouvés plus haut. Si l’on dépassait cette limite, la machine se ralentissait fréquemment et il fallait manœuvrer à nouveau les rhéostats intercalés dans les circuits induits.
- Mais en ne demandant à cette machine qu’un travail de onze chevaux, nous avions pu llaban-donner à elle-même pendant quatre heures consécutives sans avoir à la surveiller en aucune manière. Son rendement a été trouvé, dans ces conditions, de 780/0. Elle tournait à la vitesse de 1100 tours et ne chauffait .pas sensiblement.
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- Il faut remarquer que le tambour mobile n’a que trente centimètres de diamètre et qu'étant donné son mode de construction on pourrait, sans inconvénient, lui faire faire 1500 ou même 1800 tours par minute au lieu de 1100. La puissance et le rendement de la machine augmenteraient beaucoup.
- Cette machine avait d'ailleurs été étudiée pour fonctionner avec un courant de 120 périodes par seconde. Nous n’avons pu nous procurer de génératrice convenable. Dans ces conditions, elle aurait pu facilement développer 15 000 watts avec un rendement de 88 0/0.
- Observations diverses.
- L'expérience nous a signalé un fait qui n’avait pas été prévu. Par suite de la présence des dents du circuit mobile, il y a un point mort au démar-
- Fig. 23.
- rage tout à fait analogue à celui d’une machine à vapeur lorsque la bielle se trouve dans le prolongement de la manivelle.
- 11 est facile de s’en rendre compte. Considérons en effet le schéma (fig. 23)qui représente une portion développée de l’anneau et du tambour :
- Les bobines du premier circuit de l’anneau sont représentées par des hachures simples, celles du second par des hachures croisées. Les dents sont supposées situées vis-à-vis les unes des autres.
- A un instant quelconque, les bobines du premier circuit fixe déterminent dans l’anneau une série de pôles alternativement positifs et négatifs représentés par des signes en traits pleins. Les flux qui émanent de ces pôles traversent les dents du tambour en suivant les directions indiquées par les lignes en traits pleins. Nous avons adopté le même mode de représentation, mais en nous servant de traits pointillés, pour les bobines du deuxième circuit.
- Le premier circuit du tambour est représenté par les lignes en traits pleins, le second par des lignes en traits pointillés.
- Dans la position représentée sur la figure, le
- premier circuit mobile a son coefficient d’induction mutuelle maximum avec le premier circuit fixe et nul avec le deuxième, mais il suffit de jeter les yeux sur le dessin pour voir que les lignes de force qui sont déterminées par le déuxième circuit fixe se ferment sur elles-mêmes sans rencontrer les spires du premier circuit fixe. De cette façon un petit déplacement communiqué au tambour n’amène aucune variation du coefficient d’induction mutuelle des deux circuits.
- Cela revient à dire que la courbe représentative des variations de ce coefficient, en fonction du temps, ne peut pas êlre assimilée aune sinusoïde, mais doit l’être à une courbe telle que celle représentée sur la figure 24.
- Ce fait est dû à la présence des dents et disparaîtra avec elles. Nous l’avons vérifié en rempla
- Fig. 24.
- çant le tambour mobile par un simple cylindre en fer fondu : le point mort avait disparu.
- Cette dernière expérience n’a d'ailleurs pas donné de bons résultats : nous espérions pouvoir ainsi supprimer le jeu des rhéostats qui doivent réagir sur le circuit mobile, en mettant à profit ce fait que la résistance effective d’une masse de fer augmente très rapidement avec la fréquence du courant alternatif qui la traverse. Or il arrive que, par suite de la très grande perméabilité du fer, les lignes de force se ferment en léchant pour ainsi dire la surface du cylindre et ne pénètrent pas dans sa masse, si bien que les courants qui y prennent naissance ne peuvent se développer que dans des circuits de très faible section. Il en est résulté qu’alors que nous ne pouvions que difficilement apprécier la différence entre la vitesse de la machine avec son premier tambour et celle qui aurait correspondu au synchronisme, la vitesse maxima qu’elle prenait avec le cylindre de fer n’était guère supérieure à la moitié de celle du synchronisme.
- Le fer chauffait très considérablement par places, et quelques jours après avoir démonté ce cylin-
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- dre, nous avons constaté à sa surface une série de taches de rouille longitudinales disposées suivant des génératrices équidistantes et qui marquaient de la manière la plus nette les chemins qu’avaient suivis les courants. Cette oxydation montrait combien le fer avait dû chauffer.
- Cet inconvénient disparaîtrait probablement si l’on avait affaire à une machine bipolaire, car les lignes de force tendraient à traverser la masse de fer suivant ses diamètres, mais cela ne pourrait convenir que dans des applications tout à fait spéciales où l’on n’emploierait que des courants de très faible fréquence.
- A part la question [du point mort, le premier tambour mobile nous a donné toute satisfaction.
- L’indépendance du couple moteur et de la vitesse obtenue grâce à l’introduction de résistances variables dans les circuits mobiles, a été vérifiée de la façon la plus absolue, mais nous avons vu qu’il convenait de ne pas demander à la machine un effort moteur trop voisin de l'effort maximum qu’elle peut développer si l’on, veut l’abandonner complètement à elle-mêrne dès qu'elle a pris sa vitesse normale de rotation. Cela n’a aucune importance, au point de vue du rendement et de la bonne utilisation des matériaux, si l’on fait en sorte que l’induit ne puisse supporter d’une manière continue les intensités correspondant à la détermination du couple maximum. Or, comme nous l’avons dit, ce résultat pourra être obtenu avec la plus grande facilité si on ferme les circuits induits sur un condensateur.
- Observations relatives aux condensateurs.
- L’instabilité du courant, que nous avions déjà constatée lors de nos premières expériences sur ces appareils, dans le cas où la self-induction est exactement combattue par la capacité et où la résistance des circuits est très faible, s’est aussi manifestée dans nos expériences avec la machine précédente toutes les fois qu’on la laissait tourner librement, car la résistance effective du circuit renfermant le condensateur se réduisait alors sensiblement à sa résistance propre.
- Au début de nos expériences, ce phénomène nous a occasionné divers accidents : condensateurs crevés et circuits brûlés dans la machine. 11 faut bien remarquer que ces accidents n’ont pas été déterminés par des arcs ni par des étincelles dis-ruptives proprement dites, mais par de longues
- étincelles très pâles, tout à fait analogues à celles que fournissent les machines électro-statiques, ayant affecté même une fois, et à notre grande surprise, la forme de longues aigrettes jaillissant des points saillants des conducteurs. Ces étincelles n’occasionnaient pas de dégâts par elles-mêmes, mais comme elles se produisaient au milieu de matières éminemment combustibles, telles que le papier paraffiné ou le coton gomrnelaqué, elles finissaient par y mettre le feu.
- Quoiqu’il en soit, les accidents de ce genre ont complètement disparu depuis le jour où nous avons pensé à munir le condensateur du paraton nerre dont il a été question plus haut.
- La machine précédente a été construite pour véî rifier les principes de son fonctionnement, mais en la disposant pour marcher avec un courant de 120 périodes par seconde, nous n’avions eu d’autre but que de pouvoir l’adapter immédiatement à l’une quelconque des génératrices qui sont courantes dans l’industrie à l’heure actuelle, ce que nous n’avons pu faire d’ailleurs comme nous l’eussions voulu.
- Pour des raisons que nous exposerons dans la deuxième partie de cette étude nous pensons qu'il convient d’employer des courants de bien plus grande fréquence. Aussi devrons-nous étudier d’autres types de machines du même genre.
- Nous pensons avoir mis en évidence, dans ce qui précède, les avantages que les machines à champ tournant employées comme génératrices ou réceptrices présentaient pour la transmission du travail. Nous avons dû effectuer pour cela une sériede calculs assez compliqués ; nous nous empressons de le reconnaître, bien qu’ils ne présentent aucune espèce de difficulté. On nous a offert de confier, dans ce journal même, à un de nos électriciens les plus connus le soin de reprendre nos diverses démonstrations et de les exposer sous une forme débarrassée de mathématiques. Nous avons accepté avec empressement cette offre gracieuse, et suspendrons notre publication jusqu’à ce que les résultats annoncés soient définitivement acquis pour tout le monde.
- Mais auparavant, nous croyons devoir résumer comme il suit les pages qui précèdent.
- i° II y a tout intérêt à employer des courants alternatifs de fréquence aussi grande que possible, car l’énergie potentielle de tous les circuits
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- est d'autant plus petite, les poids de matière employés d’autant plus faibles et les chances d’accidents d’autant moindres.
- 2° Les courants de grande fréquence doivent être exclusivement employés lorsque l’on veut obtenir de très hautes tensions, pour la même raison que dans l’industrie des machines à vapeur on timbre sans inconvénient à 15 kilog. des chaudières Believille ne contenant qu’un très petit volume d’eau, tandis qu’on ne se risquerait pas à le faire avec les chaudières dites à bouilleurs.
- 30: Les effets de self-indiiftion ne peuvent être efficacement combattu^p^ue par.,le dispositif de Gtamme (comme^nous l’avons vb dans là machine à balais^ommants) ou que par l'emploi de condensateurs/ ^
- 40 Dans le^as des courants de grande freî^ince seul l’emploi des condensateurs est pratique.
- 50 Les machines dites à champ tournant présentent alors les plus grands avantages, qu’phjles emploie comme génératrices ou comme réceptrices. ^
- Quant à ces machines, nous. pouvons faire à leur sujet les observations suivantes :
- : ~a. 11 n’y a aucun avantage à employer plus de deux circuits pour déterminer la rotation des champs.
- b. Ces machines employées comme réceptrices ne peuvent démarrer sous charge, à moins que l’on ne fasse démarrer en même temps la génératrice ou que l'on ne ferme sur des condensateurs ou sur des résistances convenables leurs circuits induits au moment du démarrage. 11 y a tout intérêt, à employer pour cela des condensateurs, si l’on veut arriver à une grande utilisation spécifique des matériaux et à un grand rendement.
- c. Du moment que l’on emploie des condensateurs pour combattre les phénomènes de self-induction, la détermination des différences de phase nécessaires pour obtenir un champ inducteur tournant devient gratuite. Il n’y a donc aucun intérêt à relier la génératrice à la réceptrice par plusieurs lignes distinctes ou à employer des transformateurs
- Maurice Hutin.
- Maurice Leblanc.
- (*; La deuxième partie de cette élude sera publiée dans le courant du mois de juillet prochain.
- HISTOIRE CHRONOLOGIQUE
- DE L’ÉLECTRICITÉ, DU GALVANISME, DU MAGNÉTISME ET DU TÉLÉGRAPHE (1).
- 1734. — Emmanuel Swedenborg énbnce les lois relatives aux forces magnétiques eï électriques. Le premier traité sur la relation qui existe entre le magnétisme et l’électricité n’a. été écrit toutefois que quatorze ans plus tard par Laurent Béraud, professeur de mathématiques au collège de Lyon. D’après ces auteurs ce serait la même force, mais disposée d’une manière différente, qui produirait les phénomènes magnétiques et électriques.
- 1735 ^ >746- — Don Antonio de Ulloa, (mathématicien espagnol, donne le premier une relation de l’aurore australe. Ce savant, envoyé dans l’Amérique du Sud avec La Condamine et d’autres académiciens français et des savants espagnols' pour mesurer un arc de méridien, raconte dafis les termes suivants l’observation du phénomène dont il s’agit. - i
- Vers 10 heures et demie du soir, à environ deux lieues de l’île de Tierra de Juan Fernandez, nous observâmes sur le sommet d’une montagne voisine une lumière extraordinaire et très brillante ; elle dura environ trois ou quatre minutes, après quoi la lumière diminua graduellement etdjsparut.
- 1738. — Boze, professeur à Wittemboifrg, publie son ouvrage Oratio inauguralis de etectrici-tate, suivi en 1746 par les recherches sur là cause et sur la véritable théorie de l'électricité. ^
- C’est à lui qu’est due l’introduction dans la machine électrique d’un conducteur ayant la forme d’un tube ou cylindre en fer, qui était d’abord supporté par un homme isolé sur des gâteaux de résine et plus tard par des fils de soie. M. Boze découvrit que des tubes capillaires faisant couler des gouttes d’eau donnaient un jet continu lorsqu’ils étaient électrisés; il enflamma de l’alçool et d’autres liquides par l’électricité.
- 1739. — Desaguliers divise les corps én électriques ou non conducteurs, et non électriques ou conducteurs. 11 rangeait l’air parmi les électriques etil constatait que letempsfroidest préférable pour produire de l’électricité que l’air chaud de l’été. 11
- (’) La Lumière Electrique, 25 avril 1891, p. 174. Tous droits réserves.
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- annonça qu’on peut rendre des barreaux de fer magnétiques en les frappant contre le sol lorsqu’ils occupent une position verticale.
- 1740. — Anders Celsius, professeur d’astronomie à Upsal, indiqua la grande utilité de faire simultanément des observations magnétiques sur une grande étendue de territoire ; il montra que la cause : des perturbations magnétiques s’étend à une grande portion de la surface de la terre et ne dépend pas d’actions locales.
- 1741. — Hiorter, assistant de Celsius, découvrit et mesura l’influence de la lumière polaire sur l’aiguille aimantée.
- 1742. — Gordon, professeur de philosophie à Erfurth, remplace dans la machine électrique les globes par un cylindre de verre. Son .cylindre, d’une longueur de huit pouces et d’une largeur de quatre pouces, peut tourner assez rapidement pour exécuter six cent quatre-vingts révolutions par minute.
- 1744. — Ludolf, de Berlin, montre l’inflammation de certaines substances par l'étincelle électrique. Il employa à cet effet une épée tenue par un militaire pour mettre le feu à l’éther sulfurique.
- C'est également vers cette période que Ludolf jeune montra que les lueurs dégagées dans un baromètre sont de nature électrique, en suspendant à côté du tube des petits bouts de papier, etc.
- 1744-1745. — Waitz, électricien allemand, fait des expériences avec M. Du Tour, et montre la destruction de l'électricité par les flammes.
- 1745. — Grummert, de Biala (Pologne), observe la lumière électrique dans le vide. Afin de s’assurer si le tube pouvait donner de la lumière lorsqu’il était électrise, aussi bien que lorsqu’il était excité, il présenta un tube de huit pouces de long et d’un tiers de pouce de large à un conducteur électrisé et il fut surpris de trouver que la lumière se montraitnettement tout le long du tube. Il observa également que lorsque le tube avait été présenté à un conducteur et qu’on l’exposait ensuite à l’air, il produisait de nouveau de la lumière.
- 1745. — Le Dr Miles communique à la Société royale de Londres un mémoire dans lequel il montre la possibilité de produire la phosphorescence en appliquant un corps électrisé sans l’approcher d’un corps conducteur. H a probablement observé le premier les raies lumineuses, phénomène qu’il appela corruscation.
- 1745. — C’est vers cette époque qu’on a découvert le fait le plus surprenant en électricité. C’est
- l’accumulation de l’électricité dans une jarre en verre, qui fut appelée bouteille de Leyde d'après l’endroit où cette découverte a été faite.
- Cette découvérte a été annoncée pour la première fois dans une lettre de von Kleist, doyen de la cathédrale de Kamin, en Poméramie, datée du 4 novembre 1745 et adressée au D1' Lieberkühn, qui la communiqua à l’académie de Berlin. Voici un extrait de cette lettre : « Lorsqu’on introduit une aiguille ou un fort fil de laiton dans une petite bouteille et qu’on électrolyse ce fil, on constate un effet remarquable, mais il faut que la bouteille soit bien sèche*ou chauffée. Un peu de mercure ou quelques gouttes cl’alcool étant introduits dans la bouteille, l’expérience'réussit mieux. Aussitôt que cette bouteille et l’aiguille sont séparées du conducteur elles lancent une fusée de flammes très longue. La bouteille étant électrisée, j’ai éprouvé, lorsque je touchais l’aiguille avéc mon doigt, un choc violent a travers mon bras et mon é,paule. »
- On dit que Cunaeus, riche bourgeois de Leyde, a fait la même découverte au mois de janvier 1746. 11 paraît que le célèbre professeur van Musschenbroeck, en faisant des expériences avec ses collègues Cunaeus et Allamand, observa que des corps excités perdent rapidement leur électricité à l’air libre, ce qu’il attribua aux vapeurs et aux effluves qui se dégagent dans l’atmosphère; il pensa qu’on pouvait.retenir l’électricité en entourant les corps excités avec d’autres qui ne conduisent pas l’électricité. A cet effet, il prit de l’eau qu’il plaça dans une bouteille en verre. Il n’obtint aucun résultat appréciable jusqu’à ce que Cunaeus, qui tenait la bouteille contenant l’eau électrisée, essaya d’enlever le fil qui établissait la communication avec une puissante machine électrique. Il reçut un choc terrible dans les bras et dans la poitrine, ce qu’éprouvèrent également les autres personnes qui voulurent renouveler l’expérience. Allamand en recevant le choc perdit la respiration pour quelques minutes, et il éprouva une douleur si intense dans le bras droit qu’il craignit de ne plus pouvoir s’en servir.
- La découverte de la bouteille de Leyde est attribuée à la fois à Kleist, Musschenbroeck et Cunaeus. Bien qu’il faille l’attribuer à von Kleist qui, le premier, a publié cette découverte, on ne peut pas nier que l’explication en était si obscure qu’elle n’a pu être d’aucun usage pratique aux autres. Priestley dit à cet égard a « M. Kleist’a
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- communiqué immédiatement un récit de sa fameuse expérience (qu’il a décrite évidemment d’une manière très imparfaite) à M. Winckler, de Leipsick, à M, Swiettiki, du Danemark, à M. Kru-ger, de Halle et au Dr Lieberkühn, de Berlin. Aucun d'eux n'a pu la reproduire ».
- L’abbé Nollet, qui avait eu communication de çette découverte, dit dans une lettre à M. Samuel Wolfe, de la société de Dantzick, datée du 9 mars 1736, que l’expérience de Leyde était en principe la même que celle d’une bouteille remplie à moitié d'eau dans laquelle plongeait une aiguille, et que cette expérience aurait été appelée expérience de Dantzick, si on ne l'avait pas appelée expérience de Leyde.
- 1745. — Watson fit, comme la plupart de ses Contemporains, de nombreuses expériences avec la bouteille de Leyde; il observa le premier la lu mière qui accompagne la décharge. C'est à lui qu’on doit le double revêtement de la bouteille. Il montra également que des globes et des tubes de verre ne possèdent pas en eux-mêmes le pouvoir électrique et ne servent qu’à déterminer ce pouvoir; il montre également que le fluide électrique prend toujours le chemin le plus court et traverse la substance du milieu le plus conducteur, au lieu de passer à la surface, ce qu’il démontra en déchargeant une bouteille à travers un fil couvert d’un mélange de cire et de colophane. Afin de déterminer la vitesse du fluide électrique provenant d’une bouteille de Leyde et la distance à laquelle ce fluide peut être transmis, Watson effectua une série d’expériences sur une très grande échelle. 11 envoya ainsi des décharges à travers 800 pieds d'eau et 2000 pieds de terre, ainsi qu’à travers 2800 pieds de terre et 800 pieds d’eau. D’autres expériences montrèrent que la transmission était instantanée.
- Les expériences de Watson furent répétées par Franklin en 1748 et par Winckler, à Leipsick, en 1750. On dit que Lemonnier produisit en 1746, à Paris, des décharges à travers 12789 pieds de
- fil.
- Watson a démontré également le passage de l’électricité à travers le vide; il déchargea une bouteille de Leyde à travers un intervalle d’air raréfié d’une longueur de dix pouces; la décharge prit la forme d’une masse de feu.
- 1746. — Lemonnier, savant français et membre de l’Académie française, confirma le fait découvert par |Grey en 1720 : les attractions électri-
- ques ne sont pas proportionnelles à la masse ou à la quantité de matière, mais à l’étendue de la surface.
- 11 découvrit que l’électricité est toujours présente dans l’atmosphère, qu’elle augmente en quantité depuis le lever du soleil jusqu’à trois ou quatre heures de l'après-midi, puis diminue jusqu'à la tombée de la rosée, pour augmenter de nouveau; elle diminue ensuite jusqu’à minuit, où la quantité d’électricité devient insensible. U observa une diminution continue d'électricité pendant la pluie et constata que lorsque le fil conducteur est couvert de gouttelettes de pluie il n'y a que peu de ces gouttelettes qui soient électrisées et que les gouttelettes électrisées et non électrisées se succèdent.
- Ceci lui rappela un phénomène singulier arrivé quelques années avant: «Cinq paysans passant pendant un orage à travers un champ, près de Francfort-sur-l’Oder, la foudre tua le premier, le troisième et le cinquième, ne touchant pas au deuxième et au quatrième. »
- 1746. — Bevis, astronome anglais, secrétaire de la Société royale, donna le premier l’idée au Dr Watson de recouvrir extérieurement la bouteille de Leyde avec des feuilles d’étain; il observa également que la charge n’augmente pas en proportion de l’eau contenue dans les bouteilles. Comme l’eau ne joue que le rôle de conducteur, il pensa avec raison qu'on pouvait la remplacer par du métal. Partant de cette idée, il remplit trois bouteilles avec du plomb de chasse. Ayant établi une communication métallique entre ces trois bouteilles, il constata que la charge en était augmentée d’une façon perceptible.
- La décharge de deux ou trois de ces bouteilles toutefois n’était pas le double ou le triple d’une seule.
- 11 conclut de ses expériences que le siège de la force électrique est à la surface du métal et du verre, et que la charge est proportionnelle à la surface.
- D’après ce qui précède, Bevis aurait construit la première batterie électrique, bien que d'autres l’attribuent à Daniel Graleth.
- 1746. —Maimbray, d’Edimbourg, électrise deux myrtes pendant tout le mois d’octobre 1746 et constate que ces arbres produisent de petites feuilles et des fleurs plus rapidement que d’autres arbres de même espèce qui n’ont pas été électrisés.
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- Ce résultat est confirmé par l’abbé Nollet qui constata que des graines semées dans des pots et soumises à l’électrisation continue pendant quinze jours poussaient plus rapidement que les autres.
- Des expériences analogues furent faites vers la même époque et avec le même succès par Jalla-bert, M. Boze et l’abbé Menon, principal du collège de Bueil, à Angers. Ce dernier trouva également que l’électrisation augmente la transpiration des animaux. 11 prit plusieurs couples de pigeons et de chats, les pesa séparément et trouva qu’après avoir été électrisé un chat était de 65 ou 70 grains plus léger que l’autre, et le pigeon de 35 à 88 grains.
- 11 électrisa aussi des personnes âgées de vingt à
- Fig. 1 et 2. —
- sont employées avec succès à Londres, dans la station centrale de Grosvenor Gallery, qui comprend 1 600 chevaux de puissance, et leur inventeur monte actuellement à Deptford une usine assez considérable qui comprendra d’énormes dynamos de 10000 chevaux. Sur le demande du Conseil municipal, qui tenait expressément à développer l’industrie française, l’adjudicataire des machines destinées à l’usine des Halles, M. Patin, les a fait construire par la maison Cail.
- Les dynamos alternatives sont multipolaires. Leurs électros sont constitués par vingt aimants montés sur deux couronnes en fonte parallèles, et les pôles de nom contraire de ces aimants sont deux par deux en face l’un de l’autre. C’est entre ces deux couronnes que tourne l’induit. Il est remarquable en ceci qu’il ne renferme pas de fer et n’est constitué que par un long ruban de cuivre contourné en sinuosités successives. La résistance
- trente ans, pendant cinq heures, et trouva qu'elles perdirent quelques onces de leur poids.
- P. F. Mottelay.
- (A suivre).
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- L'éclairage électrique à, l’usine municipale de Paris, par M. Ferdinand Meyer (suites (1).
- 20 Dynamos Ferranti (fig. I et 2) — Ces machines, qui fournissent exclusivement des courants alternatifs, sont d’une invention assez récente. Elles
- Ferranti.
- intérieure de celte machine est rendue très faible et, par suite, sa marche est régulière; sa masse est peu considérable et on peut lui donner une grande vitesse. L’échauffement est insignifiant et il est en core diminué par la ventilation énergique que produisent des ailettes en bronze placées sur l’armature.
- Cette grande vitesse jointe à la forte intensité du champ magnétique, ainsi qu’à la grande longueur donnée au fil induit, permet d’obtenir des tensions très élevées.
- Le bâti en fonte, qui porte les couronnes où sont montés les électros, peut s’ouvrir en deux parties à l’aide d’un levier à crémaillère ; cette disposition est extrêmement favorable, parce qu’elle permet de visiter facilement l’armature et les bobines inductrices.
- (l) La Lumière Electrique du 16 mai, p. 32&-
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- Le graissage est à circulation continue. Devant chaque dynamo se trouve un réservoir surélevé d'où descend l'huile, qu'on remonte au moyen d'une petite pompe.
- La dynamo n’est pas auto-excitatrice. Le courant électrique destiné à l’excitation est fourni par une petite dynamo à courant continu du type Thury, qui est montée sur le même arbre que la Ferranti et qui n’absorbe guère que 2 0/0 de la puissance utile totale.
- Les éléments de la machine sont les suivants :
- Puissance. = 2400 volts x 46,6 ampères.... Induit. — Vitesse angulaire (par minute)..
- Vitesse linéaire (par seconde).................
- Diamètre intérieur.............................
- Diamètre extérieur.............................
- Section du ruban de l’armature, 12,5 m.
- X 0,30 = .............................
- Nombre de tours de ruban par bobine.......
- Nombre de bobines de l’armature (dont
- 2 en quantité et 10 en tension).......
- Force électromotrice totale...............
- — par bobine...........
- Longueur de fil placé dans le champ
- . 2 x 86 X 12,7 =.........................
- Force électromotrice développée par centi-
- mètre de fil actif---=................
- 222,5
- Entrefer...................................
- Poids du cuivre de l’armature...............
- Résistance de l’armature :
- Résistance kilométrique d’un fil de 3,5 mm1 10,480 X 0,46
- Résistance —’------------—.................
- 4
- Inducteurs et champ magnétique :
- Nombre de bobines.........................
- Fil des bobines (section).................
- Nombre de tours de fil par bobine.........
- Longueur de fil...........................
- Section des électros......................
- Longueur..................................
- Résistance des inducteurs (20 en série, 2 en dérivation) :
- Résistance kilométrique d’un fil de 105 mm1
- ,,, . . 7,072 x 0,17
- Résistance -----=.................
- 4
- Intensité du courant dans les inducteurs... Force électromotrice de la machine excitatrice. Intensité d’excitation —
- 112 000 watts. 500 tours.
- 29,2 m.
- 0,80 m.
- 1,40 m.
- 3,75 mm8.
- 86
- 20
- 2400 volts.
- 240 volts.
- 222,5 cm-
- 1,07 volt.
- 0,019
- 160 kilogr.
- 0,460 ohm.
- 1,20 ohm.
- 40
- 10 mm2.
- 320
- 176,8
- 68 cent, carrés. 0,215
- 0,170 ohm.
- 3, i ohms.
- 13,75 ampères. 95 volts.
- 27,5 ampères.
- La tableau de distribution des dynamos Ferranti n’a rien de particulier. Il est plus simple que celui des dynamos Edison parce qu’il ne comporte aucun couplage ni en quantité, ni en tension.
- Chaque machine est reliée au tableau par deux câbles de 40 millimètres de section, fortement
- isolés et placés à l’intérieur de tubes de cuivre. Ces câbles aboutissent à un interrupteur bipolaire commandé par un levier en fer, relié à une manette qui, seule, est en avant du tableau. Un quatrième interrupteur sert à relier l’une quelconque des trois machines aux deux circuits d’alimentation dans le cas où un accident arriverait à l’une des autres machines.
- Chaque circuit est pourvu d'un coupe-circuit spécial, formé de fils de cuivre très fins placés dans une pièce en poterie.
- Le tableau porte des rhéostats à manette qui permettent de faire varier la force électromotrice de l’excitatrice et deux voltmètres Cardew à l’aide desquels on mesure la différence de potentiel.
- DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE.
- Au sortir de l’usine, des câbles métalliques vont apporter et distribuer dans le réseau extérieur le courant électrique qui a été produit par les appareils générateurs dont nous venons de faire la description.
- Dans chacun des câbles conducteurs de ce réseau doit circuler une quantité d’électricité déterminée à l'avance et proportionnée à la consommation probable. Il faut donc au départ de l'usine établir une série d’instruments servant à régler et à répartir le courant.
- L’étude d’une distribution comporte trois questions :
- i° Le choix du système employé, qui entraîne le calcul des dimensions des câbles ou fils ;
- 20 Le mode d’installation de ces câbles ;
- 30 Leur spécification. *'
- § Ier. Détermination du système. — L’étude préparatoire qui a servi à fixer la répartition et les , dimensions des câbles du réseau municipal a été assez longue ; elle a eu un double objet, car il a été dit plus haut que l’usine se subdivisait en deux parties distinctes: l’une à basse tension (230 volts), l’autre à haute tension (2400 volts), qui exigeaient des distributions tout à fait différentes.
- Les lampes à incandescence ne supportent pas que la tension du courant qui les traverse varie ; si elle augmente au-delà d’une certaine limite, la lampe se brûle ; si elle diminue, l’intensité lumineuse peut s’abaisser considérablement. En pratique, une lampe fabriquée pour un régime normal de 100 volts peut brûler lorsque le potentiel
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- s’élève à no volts, et elle n’éclaire presque plus lorsqu’il s’abaisse à 95. Encore faut-il éviter ces variations, si l’on ne veut pas que la lampe ait une très courte durée.
- Dans l’éclairage par incandescence on emploie d'ordinaire la distribution en dérivation. Des deux pôles de la dynamo partent deux conducteurs isolés et chaque lampe à incandescence est branchée sur ces deux conducteurs par deux fils. La machine est réglée de manière à fournir une différence de potentiel constante à ses bornes, quel que soit le nombre de lampes allumées(x) l’inten sité du courant varie avec ce nombre.
- Et pour régler la différence de potentiel aux bornes de la dynamo elle-même, on a recouru, comme nous l’avons dit en décrivant l’usine, à l’emploi de rhéostats.
- Mais une difficulté se présente : plus les conducteurs s’étendent, plus ils offrent de résistance au courant, en vertu de la loi d’ohm, et plus, par conséquent, la tension aux bornes des lampes va en diminuant. C’est là une première cause de variation dans la force électromotrice du courant distribué.
- 11 y en a une autre qui résulte des variations même du débit, c’est-à-dire du nombre de lampes en service, car si, dans la formule E = R1, on modifie la valeur de 1, R restant le même, l’expression' E de la force électromotrice se modifiera également. De là résulte que la tension des lampes peut varier aux diverses heures de la journée, bien qu’on ait le soin de maintenir constante la tension aux bornes du générateur d’électricité.
- Cet inconvénient est peu sensible dans une distribution à haute tension ; il l’est beaucoup si la tensiorr est basse. En effet, la perte éprouvée dans un circuit peut se traduire comme nous l’avons dit plus haut par la formule :
- P(i—K) = RI2, d’où K = 1 — ~j3"’
- Si, dans cette formule, on remplace 1 par sa
- p
- valeur =, elle devient r
- On voit par cette égalité que le rendement K de
- (!) Nous avons indiqué plus haut quels procédés on employait pour obtenir ce résultat.
- la ligne augmente quand la force électromotrice E augmente elle-même, si d’ailleurs P et R demeurent constants. Ce rendement est bien supérieur, en effet, avec les machines à haute tension qu’avec celles à basse tension.
- i° Réseau à basse tension. — Si donc on marche à 115 volts seulement, on est exposé à perdre en ligne une grande partie de l’énergie produite à l’usine, et, pour y remédier, il faut recourir à certains artifices. L’un des plus usités est le système des réseaux alimentateurs ou feeders (de feed, alimenter) qui a été adopté pour le réseau avoisinant l’usine des Halles.
- 11 consiste dans l’emploi de deux canalisations parallèles dont l’une sert à distribuer l’énergie électrique, et dont l’autre, spécialement calculée
- Réseau
- pour cet objet, doit renforcer la tension de la première en lui apportant, de distance en distance, une portion de courant telle que la tension soit toujours constante aux points de jonction.
- Le schéma ci-dessus (fig. 3) montre comment ces dispositions sont appliquées.
- C’est assurément un système assez cher, puisqu’il augmente le prix des canalisations, mais il assure la régularisation de l’éclairage.
- Pour compenser cet excès de dépenses, les ingénieurs de la Ville ont eu recours à un procédé qui permet de réduire les sections des conducteurs employés; c’est la distribution à trois fils que la Compagnie Edison applique fréquemment.
- Cette méthode consiste à employer deux gros fils entre lesquels on intercale un fil moins gros appelé fil neutre. Les deux dynamos fournissant chacune 115 volts sont placés en tension, de sorte qu’il y a entre chacun des fils extrêmes -f- et — et le fil neutre une différence de potentiel de 115 volts, ce qui donne, d’une part entre les deux fils extrêmes, une différence de 230 volts, et, d’autre part, dans le fil neutre, un courant d’aller com-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pensé par le courant de retour ; les lampes sont placées en dérivation : d’une part, entre le fil -f-et le fil neutre ; d’autre part entre le fil neutre et le fil —, et, autant que possible, en nombre égal sur chaque réseau.
- Dans ces conditions et en théorie, on pourrait réduire à zéro le fil neutre dans lequel se fait la compensation des deux courants; d’autre part, les autres fils étant soumis à une tension de 230
- volts au lieu de 115, on peut leur donner une section moitié moindre, tout en assurant la même résistance totale que dans une distribution à deux fils. Ce dispositif permet de réduire en premier lieu de 50 0/0, puis, en second lieu, de 25 0/0, du moins en théorie, le poids des gros conducteurs d’une distribution ordinaire, et de réaliser par là 60 0/0 d’économie.
- En pratique, le fil neutre ne peut être infini-
- 1?** circuit
- de3 Halles
- Arrivée
- des Halles
- du courant
- LEGENDE .+ A( Barres
- ttc] distribution D.D. {Ampèremètres. BB.B .Intercepteurs. V. V. V Verrous.
- Tableau de distribution.
- ment mince, parce que le nombre des lampes réparties sur les deux réseaux n’est jamais exactement le même ; on lui donne généralement une section de moitié de celle des gros fils, de sorte que l’économie n’est que de 40 à 50 0/0 environ.
- 11 faut, avec ce système, bien équilibrer les lampes dans les deux circuits, de manière à en avoir à peu près le même nombre en service. Mais il n’est pas impossible de parer à cette difficulté.
- Nous avons déjà décrit plus haut l’appareil
- nommé inverseur, à l’aide duquel on couple les machines. C’est en faisant communiquer les bornes de deux dynamos, d'une part, avec les barres
- 1 et 2 de l’inverseur, et d’autre part avec les barres
- 2 et 3 que l'on peut réaliser le système d’assemblage à trois fils.
- Quant à la distribution de l’énergie électrique entre les différents circuits qu'elle doit alimenter, elle se fait au moyen d’un tableau spécial (fig. 4).
- L’énergie fournie par toutes les machines est recueillie par trois barres de cuivre placées au-
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- dessus de l'inverseur. Ces barres sont reliées à trois barres horizontales placées sur une grande plaque de marbre. Ce sont les barres de distribution. Sur chacune d’elles se trouvent des verrous commutateurs qui, selon qu'ils sont levés ou baissés, ouvrent ou ferment la communication des barres avec les circuits de distribution. Ces verrous sont montés sur ardoise. Les trois communications, placées dans une même ligne verticale, appartiennent à un seul circuit. Les deux fils extrêmes, à leur sortie des verrous, passent dans deux ampèremètres. Sur le tableau se trouvent sept circuits, cinq pour la voie publique et deux pour les Halles. On y a joint une série d'appareils de mesure tels que deux voltmètres à grandes divisions indiquant à chaque instant la différence de potentiel aux bornes, un indicateur de terre, un voltmètre différentiel, permettant de s’assurer avant de mettre une machine en circuit que sa tension est bien celle qui existé déjà dans les barres de distribution, des indicateurs de potentiel.
- A leur sortie de ce tableau, les deux circuits des Halles se dirigent vers un tableau spécial de réglage, où se trouvent intercalés, sur les deux fils extrêmes, des rhéostats de compensation permettant de maintenir constante la différence de potentiel aux extrémités des feeders, quelle que soitda communication extérieure. Les circuits de la voie publique présentent également cette disposition.
- La distribution à trois fils, dont la Compagnie continentale Edison revendique le monopole, s’accorde parfaitement avec la distribution par feeders. Chacun de ce s feeders comprend trois câbles; ils partent du tableau pour aboutir, les deux premiers aux centres de distribution des Halles, dont l’un dessert les pavillons 3, 4, 5 et 6 et l’autre les pavillons 7, 8, 9, 10, 11 et 12, et les cinq autres à cinq centres répartis dans la rue des Halles et la rue du Pont-Neuf. De chaque centre partent trois câbles de distribution, dont l’un sert de fil neutre.
- Les lampes à incandescence des Halles sont prises en dérivation entre le fil neutre et l’un des fils actifs; elles absorbent, en effet, 100 à 110 volts. Pour avoir une dépense égale entre les deux circuits, les lampes sont dérivées pour moitié entre le fil neutre et le fil +, pour moitié entre le fil — et le fil neutre. Elles sont, d’ailleurs, montées sur deux circuits indépendants de façon
- à pouvoir en éteindre à volonté une certaine quantité.
- Quant aux lampes à arc qui ne prennent que 50 volts, on verra plus loin qu’elles sont montées par quatre en tension entre les deux fils extrêmes.
- 20 Réseau à haute tension. — Pour le réseau à haute tension, le système de distribution est différent. Là, on n'a plus à se préoccuper de la perte en ligne, et, par conséquent, il devient inutile de recourir à des procédés plus ou moins ingénieux et compliqués pour l'économiser.
- D’autre part, quelques machines alternatives se prêtent encore malaisément à l’assemblage en
- Fig. 5. — Transformateur Ferrant!.
- quantité. Les Ferranti sont de ce nombre. On préfère, lorsqu’on les emploie, faire alimenter par chaque dynamo un ou plusieurs circuits spéciaux, tout en se réservant la facilité de réunir ces circuits sur une même dynamo tant que sa puissance sera suffisante pour la consommation.
- Le mode de distribution est donc des plus simples ; il comprend un tableau muni de bornes où aboutissent à la fois les circuits des machines et ceux de la distribution. Des commutateurs, convenablement répartis, permettent de relier à volonté tels ou tels de ces circuits entre eux.
- Mais le courant à haut potentiel ne peut être utilisé directement. Outre qu’il ne se prête pas à l’application immédiate dans les appareils d’éclairage, la manipulation d’un circuit à la tension de 2400 volts serait extrêmement dangereuse, puisque 5 à 600 volts en courant alterné suffisent pour tuer un homme.
- Pour rendre pratique l’emploi des hautes tensions, et bénéficier ainsi de l’économie qu’elles permettent de réaliser dans l’installation des conducteurs, il faut réduire ces tensions avant de les utiliser, ce qui se fait couramment aujourd’hui
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- à l’aide d’appareils nommés transformateurs, (figure 5.)
- Que l’on imagine la bobine de Ruhmkorff inversée et l’on aura un transformateur. C’est un instrument composé essentiellement de deux circuits mis en présence et agissant l’un sur l’autre par induction mutuelle. L’un est formé de spires de cuivre très fin, l’autre d'un gros fil ; le premier constitue le circuit inducteur, le second est l’induit. Afin d’augmenter les effets et le rendement, les deux circuits sont enroulés sur des noyaux de fer fermés autant que possible, afin de diminuer la résistance magnétique du circuit.
- Quand le circuit (ou primaire) se trouve monté sur le circuit de la machine, il est traversé par une série de courants qui circulent alternativement dans un sens et dans l’autre. Le fiux produit dans le fer est également variable. De ces variations résulte, en vertu des lois d’induction, la production des courants dans le circuit secondaire. Les différences de potentiel aux bornes des deux circuits sont entre elles comme le nombre de spires .induites. 11 suffit donc pour réduire la tension dans le rapport qu’on veut réaliser, de former le circuit inducteur au moyen d’un grand nombre de spires de fil fin, et de constituer, au contraire, le circuit induit d’un petit nombre de spires de gros fil.
- On admet d’une manière générale que l’énergie, dont l’expression est EAt, a simplement subi une transformation dans la valeur des facteurs H et 1, dont le produit est resté constant. De là le nom donné à l’appareil.
- Tels sont d’une,manière générale les principes sur lesquels sont basés les transformateurs. Mais il se produit dans ces appareils des phénomènes de self-induction, qui jouent un grand rôle dans leur fonctionnement et qui le compliquent un peu.
- Dans les appareils Ferranti, le coefficient de transformation choisi a été de 1/24 ou de 1/40, c’est-à-dire que le courant primaire fourni parla machine ayant 2400 volts, le courant secondaire sortant des transformateurs est de 100 ou de 60 volfs. Les premiers appareils ont été utilisés pour l’incandescence, les seconds pour les foyers à arc.
- (A suivre.)
- Torpille Edison Sims (1891).
- Cette torpille, dont on abeaucoup parié ces jours-ci, est supportée (fig. 1) par un flotteur 1, pourvu de fanions 5, montés sur des tiges 6, articulées de manière à se rabattre en 7 par la rencontre d’un obstacle. Ce flotteur est relié à la torpi|)e par deux montants 3 et par un tranchant4, capable découper certains obstacles; sinon la torpillé passe sous ces obstacles en rabattant ses fanions..,
- La torpille est mue par une dynamoS, alimentée du rivage par un câble 20, qui se défoule, à mesure qu’elle s’avance, par le long tube 31 ; ce câble renferme deux conducteurs 21 et 2a (fig. 2) de dimensions inégales. Le plus petit, 31, est relié à la pile 59 du rivage, et le plus gros, 22, enroulé en longues spirales autour du premier, aboutit à la génératrice 57.
- L’arbre de la dynamo 8 fait tourner, par un train de vis sans fin n-12, une aiguille 13, à entre les bornes fixe 14 et mobile 15. La borne 14 est reliée au contact 16 du relais d’allumage 17, dont l’élec-tro 18 est intercalé dans le circuit du rpoteur, et dont l’armature 19 est reliée à la fusée détonnante 24, logée au milieu de la charge explosive 23. t
- Le gouvernail 30 est manœuvré par deux électros 25 et 25, symétriques de chaque côté de l’arbre 10 de l’hélice 9, et dont les armatures 26 atta quent chacune, par une bielle 27 (fig. 4) l’une des extrémités de la barre 28 du gouvernail.
- Le relais d’allumage est représenté en détail par la figure 3. Il comprend deux électros 18 et un aimant permanent33, avec deux armatures polarisées, 34 et 35, prolongées par des appendices en bronze 37 et 38, rappelés par des ressorts 39, qui les maintiennent ordinairement appuyées sur les contacts isolés 40 et 41, reliés respectivement aux bornes 42 et 43.
- Chacun des électro-aimants 25 actionne (fig. 5), en plus de son armature de gouvernail 26, une armature plus petite 49, dont le levier 50, articulé en 5 1, porte à son extrémité 52 une borne 53, reliée à la borne 54 tant que le ressort 55 porte sur 52. Dès que l’armature 49 déplace 52 vers la gauche, cette liaison est rompue.
- La résistance 56, égale à celle de l’électro 23, relie la borne 54 à la borne 42 (fig. 3).
- Ceci compris, voici comment fonctionne la torpille .Lorsqu’on veut lancer la torpille, on ferme (fig. 2) le circuit 58 de la génératrice! 57 dans un
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- sens tel que le courant 22 attire l’armature 19 du relais 18 sur son contact de gauche, dans la position figurée. En 42, le courant se bifurque, partie en 40, 37 et 37', 38 et 41, le moteur, 8 et la terre, partie, par la résistance 56 et la borne 54, le levier 50 et l’articulation 51, au fil 37'. La résistance 56, en dérivation entre 37 et 40, a pour objet de protéger le contact 37. D’autre part, la première
- dérivation se bifurque elle-même, en 40, sur l'élec-tro gouvernail 25 et le fil 37'. Les électros gouvernails se trouvent ainsi mis en court circuit.
- Supposons que l’on veuille faire agir l’électro-gouvernail de gauche, on tournera le commutateur 60 de la pile de terre 59 de manière que l’électro i8t attire le pôle S de son armature à droite, et rompe le contact entre 37 et 40. Cette
- Fig. 1 et 2. — Torpille Edison-Sims.
- rupture ouvre le court circuit de l'électrogouvernail de gauche; mais, comme le circuit moteur reste encore bifurqué, cet électro n’est pas excité suffisamment pour actionner le gouvernail. Son excitation est néanmoins suffisante pour attirer
- Fig. 3. — Relais d’allumage.
- l’armature auxiliaire 49, de manière à rompre, par le levier 50, le contact 34, et à faire ainsi passer !e courant tout entier par l’électro 25, et cela, sans abîmer les contacts, parce que le circuit a été préalablement rompu entre 37 et 40.
- La vis sans fin 11 fait tourner l’aiguille 13 de
- manière qu’elle ne puisse fermer le circuit 13-15 du relais d’allumage avant un certain nombre de
- Fig. 4 et 5. — Gouvernail.
- tours de l’hélice : 300 par exemple. On peut déterminer ce nombre de tours à l’avance, en orientant l’aiguille 13, en déclenchant la roue 12 de sa
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- vis, avant le lançage de la torpille, par la compression du ressort 12' (fig. 4), qui la rappelle ensuite sur sa vis avec l’orientation voulue : en 13’, par exemple. Une fois le circuit du relais fermé en 13-15, il suffit, pour faire partir la torpille, de renverser le courant moteur par le commutateur 38; l’armature 39 est alors attirée sur le contact 16, et ferme le circuit du conducteur 22 sur la fusée 24, par 15, 14, 16, 19, 24 et la terre. L’emploi de l’aiguille 13 rend impossible toute explosion prématurée de la torpille.
- G. R.
- Compteur pendulaire Kennedy (1891).
- Le principe de ce compteur est très intéressant. Deux pendules identiques : A et B, sont suspendus par une lame flexible S, autour d’une poulie T. Tant qu’il ne passç aucun courant dans les bobines E F G H, les deux pendules sont de niveau, et marchent synchroniquement, de sorte que leurs mouvements d’horlogerie respectifs et h', impriment aux roues a et b du train de White(adb) des vitesses égales et contraires. Dès qu’il passe un courant, la roue T abaisse A et soulève B, qui bat alors plus vite que A, et fait tourner l’axe C du
- compteur avec une vitesse proportionnelle à l’intensité du courant.
- Tableau de distribution Wilbrant.
- Je lis à la page 225 du numéro du samedi 2 mai 1891 de la Lumière Electrique, la description d’un tableau de distribution proposé par MM. Siemens frères. Depuis deux ans, j’emploie un tableau de ce genre, et qui a une jonction beaucoup plus complexe que celle indiquée par MM. Siemens.
- Ce tableau commande une installation d’éclairage assez compliquée. 11 y a d’abord un éclairage par incandescence, dans l’Hôtel-de-Ville de Bruxelles, ensuite deux gros foyers à arc sur la Grande Place. Dans la Maison du Roi il y a une machine à gaz Otto de 12 chevaux, actionnant deux dynamos, l’unede75 volts, l’autre de 110 à 150 volts; à ce matériel générateur, est joint une forte batterie d’accumulateurs. En outre, la Maison du Roi est
- reliée par une double ligne souterraine au théâtre de la Monnaie, qui est en communication par un autre double câble, avec l’usine d'électricité de la ville, située à trois kilomètres et demi du théâtre, à Laeken. L’usine d’électricité alimente à volonté, à la haute tension de 1500 volts, soit le théâtre: de la Monnaie, soit la Maison du Roi.
- Suivant les besoins, ces divers circuits sont accouplés de telle ou telle façon par le moyen du tableau. .
- Le croquis ci-joint montre avec quelle facilité toutes les combinaisons sont réalisées.
- Il y a sur ce tableau, placé Maison du Roi: 1 circuit accumulateur, 5 circuits d’éclairage, 1 circuit de voltmètre et 3 circuits de dynamo : 75 volts, 150 volts, 1500 volts. La table est en chêne, dé quatre centimètres d’épaisseur; les barres verticales sont percées de trous filetés; les barres horizontales sont percées de trous lisses. Une broche
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- à manche isolant, filetée d’un côté et portant un épauleraient, sert à établir la communication.
- Les accumulateurs sont partagés en 10 séries de
- 60 éléments, et reliés à un permutateur Planté, qui les groupe en quantité (60 en tension, 10 en quantité) pour la charge à basse tension et l’éclai-
- Vot/mètre Hôtel de ville. Hôtel de ville Arc
- ® (cp) © (§) ® (Çp) ($)
- i ; i I F 1 ;
- cP CdÜ
- è i> (oH
- d) è Çoj|
- Tableau de distribution.
- rage, ou en tension (600 en tension) pour la charge par l’usine de Laeken.
- Fig. 2
- Je dois ajouter que ce tableau sert à accoupler les circuits entre eux; un autre tableau porte les
- interrupteurs, bouchons fusibles, instruments de mesure et résistances de réglage.
- Je profite de l’occasion pour faire remarquer un mode de vérification de l’isolement, enseigné dans le journal \’Electricien du i mai 1891, et que j’emploie depuis quatre ou cinq ans déjà.
- En V le voltmètre; A et B deux commutateurs à manette à deux directions (fig 2);
- C clef de contact de mise à la terre.
- En temps normal, les manettes m et m' sont respectivement sur 1 et 4; le voltmètre indique la tension de régime.
- Pour essayer l’isolement du +, m et m' sont mises sur 1 et 3.
- Pour essayer l’isolement du —, m et m’ sont mises sur 2 et 4.
- On prend chaque fois la clef; s’il n'y a pas de déviation, c’est que l’isolement est bon.
- H. Wilbrant.
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- Compteur Kœchlin (1891).
- Ce compteur est fondé sur une application du pont de Wheatstone.
- Désignons (fig. i) par L le circuit des lampes alimentées par le courant à mesurer, par S S deux résistances, par R un rhéostat fixe, abaissant d’un demi-volt le voltage du circuit des lampes, par r une résistance variable, et par GG deüxsolénoï-des complétant la balance galvanométrique du pont.
- Tant que l’on aura, entre les résistances du système, la relation
- L R S~r
- il ne passera pas de courant en GG; mais,dès que cette relation se modifiera par la variation de la résistance des lampes L, il passera en G un courant, dans un sens ou dans l’autre, suivant que
- Fig. i.
- la résistance de L sera diminuée ou augmentée.
- Dans l’appareil de M. Kœchlin, les solénoïdes S S excitent une armature de fer doux N N, dans le champ de laquelle les solénoïdes GG peuvent se déplacer de manière à rétablir automatiquement l’équilibre du pont, en actionnant le rhéostat r. En même temps ce mouvement déplace le long de son axe a le galet totaliseur g que fait tourner le plateau P, mu par un mécanisme d’horlogerie W.
- Les bornes i et 3 aboutissent au circuit des lampes L, et les bornes 5 et 4 à la source d’électricité. Les bornes 5 et 2sont reliées entre elles; et les bornes 1 et 4 comprennent entre elles le rhéostat fixe R constitué par une bobine d’argentan.
- Le rhéostat variable r est disposé de manière à varier proportionnellement aux oscillations de G. 11 est, à cet effet, constitué (fig. 4 et 5) par trois disques de vulcanite superposés. Le disque du mi-Iieù, dentelé et plus petit que les deux autres, est percé d’une série de trous disposés en cercle. On passe entre les dents et les trous de ce disque une hélice en fil de fer c, dont l’une des extrémités est
- isolée et l’autre reliée à la poulie métallique M7. Les deux autres disques sont reliés par un ruban de fer B, qui ménage entre eux et le disque central un espace annulaire, où circule la goutte de mercure m. Cette goutte de mercure reste, pendant la rotation du rhéostat, toujours au point le plus bas, et fait varier sa résistance par la longueur du fil c que le courant doit traverser pour aller de la poulie m’ au ruban B. Les solénoïdes GG font tourner le rhéostat et déplacent le galet totaliseur g par un même train de cordes
- Les cordes sans fin sont simplement tendues sur les poulies ^ de l’arbre l, et rattachées au galet g de manière à l’entraîner avec elles, tandis que la corde d’argent ^ est reliée au bras y du support de l’un des solénoïdes G. C’est elle qui, passant sur la poulie guide r'" et sur la poulie métallique m', relie électriquement les solénoïdes G au fil c du rhéostat variable.
- 11 résulte de ce système que le galet du totaliseur g s’écarte du centre de son plateau, et que la résistance du rhéostat varie, en raison inverse de la résistance des lampes L.
- Pour éviter de ramener le galet g au centre même du plateau pour un courant nul, ce qui empêcherait de monter le plateau sur un pivot central et déterminerait des usures par facettes au galet g, on transmet le mouvement du galet au totaliseur par un train différentiel disposé de manière que le totaliseur en reçoive un mouvement proportionnel à la différence des vitesses de rotation du galet et du plateau. De cette façon, le totaliseur cesse de tourner dès que le galet g arrive à une distance du centre du plateau égale à son rayon. Ce train différentiel est représenté par la figure 6. La roue A tourne avec le plateau ; le galet g fait tourner, par A' A", la roue A d’une vitesse égale et contraire à la sienne, de manière que la roue n, engrenée avec A, tourne en sens contraire de A, et que la roue volante f, roulant sur A et n, entraîne l’arbre d du totaliseur avec une vitesse proportionnelle à la différence des vitesses angulaires de A et de A.
- Le cadran 9 (fig. 3) permet de vérifier l'exactitude de la marche du plateau B, conduit par le même mouvement d’horlogerie. Ceci compris, les liaisons électriques de l’appareil sont les suivantes :
- La borne ! est reliée au circuit des lampes L et au rhéostat R, d’où le courant passe, par x, aux bobines G G, reliées en série, puis, par le bras J et la corde d’argent £, et la poulie métallique m',
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- au rhéostat variable r, dont il sort par le ruban B le collecteur B", son balai B'" (fig. 3) le conducteur
- Fig. 2 et 3. — Compteur Kœchlin. Coupe verticale et plan.
- v, et la borne 4. D’autre part, ce même courant se dérive par mu l’axe t, ses paliers et lesconduc-
- Fig. 4, 5 et 6. — Détail du rhéostat variable et du train différentiel du totaliseur.
- teurs u u, aux solénoïdes fixe S S, reliés en parallèle, par uA uu à la borne 2.
- Enfin, l’arbre a, qui porte le galet g, est solidaire
- d’un levier a', articulé en b', de manière à permettre de graduer par un contrepoids c' la pression du galet g sur le plateau B.
- Dans la variante représentée par les figures 7 et 8, on emploie deux galets totaliseurs g g, qui, situés comme dans le totalisateur Raffardif) de part et d’autre du centre du plateau, tournent toujours en sens contraire. L’écartement de ces galets est invariable, et ils se déplacent simultanément sur leurs arbres a a, par les cordes^’ ^. Les arbres a a transmettent donc au totaliseur, par les trains gf u" n'z\h' une rotation proportionnelle à la différence de celles des galets g g, dont tout l’attirail, maintenu par le pivote"et l’arche a!', repose sur le plateau B. On évite ainsi très sim-
- Fig. 7 et 8. — Totaliseur à deux roulettes.
- plement le passage des galets au centre du plateau.
- Signaux de « l’American Railway Signal Company» (1891).
- Dans ce système de block, la voie est divisée (fig. 1 et 2) en sections ABC d’un à deux kilomètres de long : l’un des rails, 1, est rompu en sections isolées ; l’autre est continu. Le circuit de ligne se complète, à ces sections du rail 1, par les relais def, et, à chaque section de block, se trouve une pile locale gbi, dont les pôles aboutissent aux rails 1 et 2 par les fils 5 et 6.
- Enfin, on a disposé entre les rails, dans chaque section, des électro-aimants nmi(fig. 2), reliés par des fils 7 et Baux commutateurs q, et à l’un des pôles des piles 0 p q. Les circuits locaux se
- ferment par ces piles o, p, q.... les contacts 9,
- l’armature 11 des relais def, les fils 10 et l’électro-aimant correspondant, dont les bobines sont enroulées autour d’un aimant permanent dans un
- (') Congrès international de mécanique (1880), vol. IV, P- 357-
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- sens tel que le passage du courant en détruit presque totalement le magnétisme.
- C’est ce qui arrive quand le circuit local du relais se ferme, parce que ce relais— d, par exemple — attire alors son armature 11 sur le contact 9, malgré le ressort s.
- Pour maintenir ou enclencher les armatures 11 dans leurs positions de contact ou de non contact avec 9 on a installé dans chaque section d’autres électro-aimants locaux ou d’enclenchement rst, reliés aux rails isolés abc par des fils 14, et au rail 2 par les piles locales uvw et les fils 15 et 16. Lorsque
- ces électros attirent leurs armatures 17, elles enclenchent par leurs extrémités les armatures 11 des électros e d /; elles sont, lorsque le train est sur la voie, déclenchées, comme en figure 1.
- Le mécanisme transmetteur des signaux au train est représenté par la figure 3. 11 est excessivement simple, car il se compose d’un parallélogramme 20, 21, 22, 23 porté par le train et dont la barre inférieure ferme, lorsqu’elle passe au-dessus d’un électro-aimant actif l, le contact 24, qui fait partir la sonnerie du train, laquelle ne s'arrête plus une fois déclenchée.
- -*
- Fig. 1 et 2. — Signaux de 1’« American Signal C" ».
- 3
- La barre 23 peut en Qutre manœuvrer par le levier 31 le robinet du frein à air ou à vide automatique et arrêter le train.
- Le fonctionnement du système est maintenant facile à saisir.
- Supposons la voie libre, tous les trains marchant (fig. 1) vers la gauche. Quand le train pénètre dans la section delà pile g, son circuit sera fermé par les roues et les essieux du train, en même temps que celui de la pile suivante h le sera par 1, le relais d, les fils 3 et 4, les roues et les essieux du train, le rail 2 et le fil c.
- Le relais d, excité par le courant de h, attirera donc son armature 13 sur le contact 9, et fermera le circuit de la pile 0 sur l’électro l, que ce courant
- neutralise, de manière qu’il soit franchi par le train sans en faire partir la sonnerie.
- Lorsque l’avant du train dépassera le rail isolé a, ses roues et ses essieux mettront en court circuit les piles/; et g, de sorte que le relais d, cessant d’être excité, lâcherait son armature et ferait partir le signal du train, si cette armature n’était enclenchée, comme nous l’avons vu, parle relais 2, dont le circuit local l a été fermé au passage du train sur æ, par (14, 13 u i6)et le train, et reste fermé tant que le train n’a pas complètement quitté la section a. Après ce passage, la pile h reste en court circuit par la voie et les essieux du train, et celui de la pile g par le relais d et l’enclenchement de sûreté 17 débrayé.
- Supposons maintenant que la voie ne soit pas
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- libre et qu’un train se trouve dans la section B, entre les relais e et /, pendant qu’un autre train aborde a de droite à gauche.
- Remarquons que la force des piles g b i k est graduée de façon que leur courant suffise pour actionner l’un des électros def, mais pourvu que ce courant ne soit pas divisé entre deux aimants.
- Dans notre cas, lorsqu’un train se trouve en B, entre i et e, et un autre train en A, entre g et d, les piles g et i seront mises en court circuit par la voie et les essieux des trains; mais le courant de la pile b se bifurquera partie sur d, par le train de A, et partie sur e, par celui de B, de sorte que les électros e et d n’agiront pas, que l’aimant l ne
- Fig. 3. — Mécanisme transmetteur.
- sera pas neutralisé et restera dans la position de danger, prêt à faire partir la sonnerie du train A, dès qu’il le franchira.
- Indicateur électrique J. et F. Richard (1890).
- Cet appareil a pour objet d’indiquer à distance les mouvements d’un mécanisme ou d’un signal. Il comprend deux parties : le transmetteur et le récepteur.
- Le transmetteur comprend un certain nombre de contacts; trois, par exemple A A' A" (fig. 3 et 4) correspondent à un même nombre de fils aboutissant à autant d’électros H E' E" du récepteur et y faisant respectivement passer un courant suivant que le balai C touche l’un ou l’autre de ces contacts.
- Les armatures S R V (fig. 5 à 7) des électros du récepteur agissent sur une couronne H, à quatre dents développées en b i j h. On voit d’après les figures 5 à 7, où l’on a représenté en P Q le dé-
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- veloppementde la couronne H, que si l'on soulève R en abaissant S sur p, cette armature fera tourner la couronne de droite à gauche, en passant de ia position figure 6 à la position figure 7, puis de
- Fig. 1 et 2. — Ensemble du récepteur.
- figure 7 à figure 6, si l’on abaisse ensuite V après avoir levé S.
- Cette couronne tournera au contraire de gauche à droite, de figure 7 à figure 9, si l’on manipule
- Fig. 3 et 4.
- Ensemble du transmetteur.
- en sens inverse les armatures S R et V. La couronne H suivra donc, dent par dent, la rotation du balai C, qui commande les électros E E' E" par son passage sur les contacts correspondants A A' A". Si l’on commande C par le mécanisme ou le signal à répéter, l’aiguille de H en indiquera par consé-
- quent les mouvements. Mais, comme il faut, pour tourner d’une dent, de figure 5 à figure 7, manipuler trois armatures, c’est-à-dire envoyer 12 émissions pour un tour complet de H, il faudra transmettre au balai C le mouvement du signal ou
- du mécanisme, d’une roue, par exemple, par des engrenages dans le rapport de 4 à 1.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Electrolyse par fusion ignée des sels de bore et du silicium, par M. Adolphe Minet (9.
- J’ai cherché à généraliser la méthode avec laquelle j’avais réussi Yélectromètallurgie de l’aluminium, en l’appliquant à l’extraction des métalloïdes et des métaux dont les oxydes ne sont pas réductibles par le carbone. Les premiers résultats obtenus se rapportent au silicium et font l’objet de la présente note.
- En décomposant par la pile un chlorure double d’aluminium et de sodium, renfermant un peu de (*)
- (*) Comptes rendus, t. CX1I, p. 1215.
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- silice, Henri Sainte-Claire Deville était arrivé à produire une espèce de fonte grise, fusible et cristallisée, formée d’une combinaison d’aluminium et de silicium. La proportion de silicium dans cet alliage peut s’élever aux 70/100 de la masse totale.
- Si l’on attaque cette masse métallique par l’acide chlorhydrique, on obtient du silicium gra-phitoïde. Lorsqu’on opère sur des alliages pauvres en silicium, le métalloïde se présente sous la forme d’une poudre fine, dont chaque grain conserve une structure cristalline; avec les alliages riches, le silicium est mis en liberté sous la forme de lames métalliques brillantes.
- Dans le procédé que j’ai étudié, le sel d’aluminium employé par Deville est remplacé par un mélange de chlorure de sodium, 60 parties, et de fluorure double d’aluminium et de sodium, 30 parties. On ajoute à ces sels, au moment de leur fusion, de l’alumine, 5 parties, et de la silice, 5 parties. La silice peut être à l’état libre ou alliée avec l’alumine.
- Le bain fondu ne dissout que de faibles quantités d’alumine et de silice; la majeure partie de ces oxydes y reste purement et simplement en suspension; à l’état pâteux, lorsque leurs proportions correspondent à celles du silicate d’alumine.
- Nous avons vu que le fluorure double d’aluminium et de sodium présente, depuis sa température de fusion, 700°, jusqu’à une température voisine de iôoo°, des conditions de fluidité et de fixité qui assurent à l’électrolyse une marche régulière et de longue durée sans perte importante par volatilisation, ce qui ne peut êlre obtenu avec les chlorures.
- Théorie de la réaction. — Au passage du courant, le fluorure d’aluminium est d’abord décomposé; le fluor qui se porte à l’électrode positive y rencontre de l’alumine et de la silice qu’il transforme en fluorure d’aluminium et en fluorure de silicium; ces deux sels se combinent avec le fluorure de sodium devenu libre pour former des fluorures doubles et sont décomposés à leur tour.
- L’alimentation s’opère avec un mélange d’oxy-fluorure d’aluminium (Al2 Fl3, 3 Al2 O3), d’alumine et de silice, la proportion de ces divers sels variant avec la quantité de silicium que doit renfermer l’alliage.
- Le bain est contenu dans un creuset de fonte,
- garni de charbon intérieurement et qui sert de cathode; les anodes sont constituées par des plaques de charbon aggloméré.
- Relation entre les constantes du courant et de l’électrolyte. — Four une surface donnée d’anodes et des densités de courant (intensités par centimètre carré), variant entre zéro et un maximum S fixé par l’expérience, les constantes du courant et de l’électrolyte satisfont à l’équation
- e = e + p I,
- dont les termes sont connus.
- La valeur de la force contre-électromotrice e subit des variations suivant qu’on réalise l’électro-lyse d’un ou de plusieurs sels.
- Le tableau suivant indique ces variations; les chiffres qu’il renferme se rapportent à un seul et même bain, sur lequel on opérait des électrolyses fractionnées; on éliminait ainsi, et successivement, les sels de fer et de silicium qui s’y trouvaient en faible proportion.
- Pendant toute la durée de l’opération, le bain était alimenté avec du chlorure de sodium et du fluorure d’aluminium, de manière à maintenir constante sa résistance électrique p. Température 850°.
- Maximum
- de
- densité Force Résistance
- Nature du métal i i l’anode électromotrice électrique
- •iodes ou de l’alliage déposé s e p
- ump. volt olim
- I Fer o, 15' 0,54 0,009
- 2 Fer (traces de silicium) 0,20 o,75 O,OOQ 3
- 3 Ferro-silicium 0,25 ‘,37 0,0080
- 4 Ferro-silicium (traces
- d’aluminium) 0,30 i,54 O, OOQ
- 5 (Traces de fer) sili-
- cium-aluminium .. 0,30 ',75 0,008
- 6 (Traces de silicium) ’
- aluminium 0,50 2,>5 0,0085
- 7 Aluminium (traces de
- sodium) 1,00 2,50 0,0087
- Application industrielle. — Ces expériences démontrent qu’on peut arriver, en traitant électriquement les minerais d’aluminium (bauxites blanche et rouge) et les silicates d'alumine naturels, à produire toute la série des alliages de fer, silicium, aluminium, et, à la fin de l’opération, l’aluminium chimiquement pur.
- Il a été procédé à quelques essais à la traction
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- sur ces alliages et l’aluminium à un grand degré | de pureté, qui, je crois, offrent quelque intérêt.
- Nature du travail
- Coulé Forgé
- Composition de l'alliage Charge à la rupture Allon- Charge à la rupture Allon-
- Aluminium pour loo Silicium Fer par millim. carré gement pour 100 par millim. carré gement pour 100
- 99,5 0,33 0,17 ks- IO 20 kir. 12,3 9,25
- 98,04 >,33 0,63 >2,3 6,4 >3,9 21
- 97,67 >,74 0,59 i2,4 8,57 >3, 5 9,18
- 96,80 1,60 1,60 >4,3 3,6 >3,3 IO
- 92,60 6,10 1,30 12,6 1,4 13,6 2,75
- 89,80 8,90 1,30 >7,' 2,85 >9,7 9,18
- 93,40 1,00 5,60 6,2 0,70 7,75 0
- Chose intéressante à noter, les alliages déjà riches en silicium, comme celui qui renferme 8,9 0/0 de ce métal, présentent à la traction des qualités bien supérieures à celles de l’aluminium pur.
- Elecirolyse des sels de bore. — Je n’ai pas encore fait d’étude suivie sur ce sujet, mais on peut ad-, mettre a priori qu’il suffira, pour réaliser cette électrolyse, de remplacer dans le bain à base de fluorure d’aluminium la silice, par l’anhydride borique.
- On obtiendra ainsi un alliage de borure d'aluminium où le bore pourra atteindre une proportion égale aux 80/100 de la masse totale.
- On l’extraira facilement en attaquant la masse métallique par la soude caustique concentrée, qui dissoudra l’aluminium et l’acide chlorhydrique qui enlèvera les dernières traces de fer.
- Méthode graphique pour analyser les pertes dans les noyaux d’armature, par R.-H. Hous-mann (*).
- On sait depuis longtemps que l’on peut mesurer les pertes dans le noyau de l’armature d’une dynamo à courant continu en faisant marcher cette dynamo comme moteur sans charge et en notant l’énergie absorbée.
- D’autre part, M. Mordey a montré tout récemment que si l’on représente par des points les pertes ainsi mesurées à différentes vitesses, les pertes proportionnelles au carré de la vitesse (courants de Foucault) peuvent être séparées des
- pertes directement proportionnelles à la vitesse (hystérésis) par un procédé mathématique, mais la nécessité de recourir à ce procédé ne permet pas d’employer la méthode d’une façon générale.
- Toutefois, il est possible, au moyen d’une simple construction graphique, de séparer les différentes pertes sans avoir recours en quoi que ce soit aux mathématiques. Voici la méthode :
- Mesurer le courant nécessaire pour actionner l’armature comme moteur léger avec différents voltages sur l’armature, en excitant les aimants séparément, de façon à maintenir le courant constant. En inscrivant les résultats sous forme de courbe, comme en A B (fig. 1), on trouvera que la courbe est une ligne parfaitement droite, coupant l’axe du courant à quelque distance de l’origine.
- Si maintenant on prend un point quelconque B sur la courbe et si l’on trace BC parallèle à A O, il est évident que la perte totale est représentée par le produit O C x C B.
- Tirons maintenant AD parallèle à OC; nous divisons ainsi l’aire représentant la perte totale en deux parties dont l’une O D est proportionnelle à O C, tandis que l’autre ADxDB est proportionnelle au carré de OC, puisque BD’ est proportionnel à A D qui est égal à O C.
- La première de ces aires représente la perte d’énergie par seconde provenant de l’hystérésis et du frottement combinés, tandis que la seconde donne la perte provenant des courants de Foucault. 11 faut noter que ce qui représente la perte c’est le produit des coordonnées d’un point quelconque de A B, et non l’aire de la figure A O C B. A cet égard, le diagramme ressemble à la caractéristique d'une dynamo plutôt qu’au diagramme d’une machine à vapeur.
- C) The Electrician.
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- H faut déterminer séparément le frottement des coussinets et celui des balais. Pour cela, on accouplera directement un moteur semblable et on observera l’augmentation du courant nécessaire pour actionner avec les champs non excités. Cette augmentation sera constante à toutes les vitesses.
- D’après cette expérience, tirez O E égale au courant observé comme étant nécessaire pour le frottement seulement, puis EF parallèle à OC; le rectangle O F représente la perte par frottement des coussinets.
- On peut déterminer par une expérience semblable la perte par frottement des balais et tirer G H, de telle sorte que EH représente la perte par cette cause. Le rectangle restant G D représentera alors la perte provenant de l’hystérésis. On compren-
- Fig. 1. — Diagramme électrique.
- dra facilement que les pertes représentées par G H X H B (courants de Foucault -(- hystérésis) sont les seules qui apparaissent sous forme de chaleur dans l’armature.
- On peut faire une seconde série d’expériences avec un champ d’une intensité différente et en représenter les résultats par une courbe A' B' qui, en général, est parallèle à A B, ce qui montre que les courants de Foucault sont constants pour un nombre de volts donné. A' B' sera au dessus ou au dessous de A B, selon que le changement de l’intensité du champ aura augmenté ou diminué la somme des pertes dues à l’hystérésis et au frottement;ces deux pertes varieront inversement quoiqu’elles ne varient pas simplement en rapport inverse.
- Pour une certaine intensité, les pertes totales pour un nombre de volts donné seront minima; c’est ce qui, dans la pratique, survient généralement entre 15 000 et 16000 lignes par centimètre carré dans le fer de l’armature, mais les chif-
- fres exacts varient selon que le frottement est considérable ou de peu d’importance.
- Dans les machines où il y a peu de frottement, l’intensité la meilleure peut être beaucoup plus basse.
- 11 y a un fait curieux à remarquer au sujet des courants de Foucault à de grandes intensités (18000 ou 20000) : ils présentent une tendance marquée à augmenter, la pente de la courbe A B devenant beaucoup plus raide. Cela tient probablement à l’augmentation du jeu dans l’arbre et aux bouts de l’armature, lesquels étant en métal solide peuvent renfermer de grands courants lorsque le champ qui les traverse atteint 200 à 300 lignes par centimètre carré.
- Dans la figure 1 toutes les quantités ont été
- Diagramme mécanique.
- mesurées électriquement; on peut donc l’appeler la courbe électrique, pour la distinguer d’un autre diagramme qui peut en être dérivé, dans lequel les quantités sont mesurées en mesure mécanique.
- Le diagramme électrique a un désavantage: c’est que, pour chaque intensité de champ, il faut tirer une ligne de frottement séparée, de sorte qu’il est bien difficile de distinguer quelle quantité de la perte totale incombe à l’électricité et combien au frottement, quand il y a plus d’une courbe tirée sur le même diagramme. On obvie à cette difficulté en portant le long de l’axe horizontal les inversions par seconde au lieu de volts, et le long de l’axe vertical le travail par tours en joules au lieu de courants.
- On observera que le produit de ces deux quantités est exprimé en watts (ou travail par seconde) comme auparavant, mais qu’il suffit de modifier l’échelle pour que les coordonnéesdevien-
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- nent des tours par minute et des kilogrammètres par tour respectivement, cas dans lequel le produit divisé par un facteur convenable donne l'énergie en chevaux.
- Dans ce diagramme la même ligne de frottement convient pour toutes les intensités, et les pertes provenant du frottement ou de l’électricité sont séparées par G H (fig. 2). On verra ainsi que les quantités G A et GA' représentent les pertes par hystérésis en joules par cycle aux deux intensités pour lesquelles sont tracées A B et A' B' respectivement. On constate que la perte par centimètre cube provenant de cette cause est toujours plus grande que celle donnée généralement.
- C. B.
- Sur la théorie du magnétisme de M. Ewing, par M. A. Hoopes (b.
- Cette théorie du magnétisme induit présente un caractère de simplicité dont nos lecteurs ont pu se rendre compte d’après l’exposé de M. Palaz (2). M. A. Hoopes, du collège de Haverford, a récemment contribué par quelques expériences simples à montrer de nouveaux points d’analogie entre cette théorie et les phénomènes observés. M. Hoopes a montré notamment qu’on peut reproduire ainsi les phénomènes d’hystérésis, phénomènes qui constituent, on le sait, un des faits caractéristiques du magnétisme induit.
- M. Hoopes se sert d’aimants similaires à ceux décrits par M. Ewing; ces aimants ont cinq centimètres de long et pivotent sur des aiguilles à coudre fixées dans des pieds en plomb; il y en avait en tout soixante-huit disposées en trois rangées placées sur des plaques en verre et le tout était introduit dans le champ magnétique produit par une bobine. La bobine magnétisante avait une longueur de 80 centimètres et un diamètre de 30 centimètres; il y avait 76 tours de fil. L’axe de la bobine était tourné est-ouest.
- Pour mesurer le moment magnétique de l’ensemble, on se servait d’un magnétomètre distant de 85 centimètres du milieu de la bobine. Afin d’élimiper l'effet magnétique du courant dans la bobine, on avait disposé de l’autre côté du magnétomètre une autre bobine qui neutralisait l’effet
- (l) Electrical IVorld, du 16 mai 1891.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 101.
- de la première lorsqu’on en avait ôté les aimants. L’intensité maxima du champ employé était de 2,7 unités C. G. S., ou environ quinze fois l’intensité de la composante horizontale du champ magnétique terrestre.
- La méthode pour obtenir les courbes consiste simplement à mettre les aimants en place, à les faire pivoter et, lorsqu'ils sont venus au repos, à faire varier le courant magnétisant suivant un cycle en observant les déviations du magnéto-mètre à des intervalles déterminés.
- On a d’abord placé les aimants aussi près que possible sans qu’ils se touchent. Les figures qui accompagnent le mémoire de M. Hoopes montrent les résultats obtenus. Ces figures reproduisent l’allure bien connue delà courbe d’hystérésis. Elles montrent d’une manière remarquable qu’au début la susceptibilité est faible, lorsque les aimants ne sont que faiblement déviés, et, n’ont pas encore atteint des positions instables.
- En augmentant faiblement l’intensité du courant les aimants se mettent à tourner rapidement sous cette influence, puis le courant augmentant encore, ils prennent presque exactement la direction de l’axe de la bobine, ce qui correspond à la partie horizontale de la courbe.
- En diminuant l’intensité du courant, les courbes se retracent en sens inverse jusqu’au point où l’on avait obtenu l’équilibre stable. Mais en dépassant ce point en sens inverse, les aimants conservent leur position, parce que le champ peut être moins intense pour les maintenir dans cette position que pour les y mettre; cet état continue jusqu’à cequè l’intensité du champ devienne presque nulle, et lorsque deux ou trois aimants commencent à tourner. C’est cette différence entre l’intensité du champ nécessaire pour les placer dans une certaine direction et pour les y maintenir qui produit la boucle caractéristique de l’hystérésis. Une augmentation légère dans l’intensité du champ, dans le sens négatif, bien entendu, fait pivoter presque tous les autres aimants, excepté quatre, lorsque les premiers aimants ont commencé à tourner; ces quatre aimants prennent une position presque exactement opposée à celle du champ. En continuant à augmenter l’intensité du champ, on reproduit, sauf quelques irrégularités, la même courbe en sens inverse, qu’on avait déjà obtenue. L’ensemble reproduit l’aspect de la courbe fermée d’hystérésis d’Ewing.
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- Ce qu’il y a de particulièrement intéressant dans ces expériences, c’est qu’on peut augmenter ou diminuer la surface enveloppée par la courbe. La distance entre les deux portions verticales est d’autant plus grande et par conséquent la surface d’autant plus considérable que les aimants sont plus rapprochés. En éloignant, au contraire, les aimants, ces deux branches se rapprochent et la surface diminue.
- Ces phénomènes correspondent à la manière dont se comporte le fer et l’acier. Comme la densité moyenne de l’acier est presque égale à celle du fer, il paraît que l’hystérésis considérable dans le premier est due à ce que les molécules dans les groupes individuels étant plus rapprochés, les groupes eux-mêmes sont plus éloignés que dans le fer doux. En augmentant la distance des aimants, on diminue la stabilité de leur position, ce qui diminue également l’aire de la courbe.
- Les expériences ont montré encore le fait indi qué par lord Rayleigh qu’il n’y a pas d’hystérésis sans que l’on passe par une position d’instabilité.
- C. B.
- VARIÉTÉS
- LES DERNIÈRES LEÇONS PROFESSÉES
- PAR EDMOND BECQUEREL
- AU CONSERVATOIRE DES ARTS ET MÉTIERS
- L’INDUCTION
- Nous avons pu nous procurer les dernières leçons que M. Edmond Becquerel a professées quelques semaines à peine avant sa mort au Conservatoire des Arts-et-Métiers.
- Nos lecteurs nous sauront gré de reproduire ici ces leçons, sinon in-extenso, — ce qui dépasserait notre cadre, — au moins en un substan-cieux résumé; nous remplissons ainsi un devoir envers un savant dont le souvenir restera toujours
- vivace dans l'esprit de ceux qui ont été à même de l’approcher et d’écouter son enseignement.
- Dans sa leçon du 21 mars 1891, M. Becquerel commence par faire remarquer qu’il est arrivé au moment où il doit aborder enfin les phénomènes découverts par Faraday.
- Dans ces derniers temps les faits remarquables signalés par l’illustre Anglais ont été complétés par de nouvelles expériences éclairant le mode de propagation et la nature de l’induction ; c’est par l’étude de ces théories récentes qu’il convient de commencer cette leçon.
- Les mouvements ondulatoires des cordes vibrantes ne se propagent pas uniformément dans l’espace. 11 est très facile de s’en convaincre en déterminant les points où les mouvements ont une intensité aussi grande que possible, et ceux où ils sont pour ainsi dire nuis. Les premiers se nomment, comme on le sait, des ventres, et les autres des nœuds de vibration. Un autre exemple peut être indiqué: c’est en effet ainsi que se produisent les vibrations de la colonne d’air renfermée dans les tuyaux d’orgue. On ne conçoit pas qu’il existe de propagation de mouvement ondulatoire sans que ces variations d’intensité se constatent d’une façon quelconque.
- C’est de la sorte que les physiciens admettent qu’a lieu la propagation de la lumière à l’aide des vibrations non de l’air, mais de l’éther qui remplit, comme on le sait, les interstices des corps.
- M. Hertz a été conduit à penser, comme un grand nombre de savants illustres, que la force magnétique se propageait par l’intermédiaire de ce fluide invisible. Il a donc été obligé de se préoccuper des moyens de mettre en évidence l’existence de nœuds et de ventres de vibration, sans lesquels il n’est point possible de se représenter la propagation d’un véritable mouvement ondulatoire. 11 y est parvenu au moyen d’appareils analogues à ceux que l'on connaît en acoustique sous le nom de résonnateurs, et auquel il a par conséquent donné le nom de résonnateurs électriques.
- L’expérience que M. Becquerel a ensuite exécutée a été disposée par M. Peignot, son préparateur; celui-ci a très heureusement reproduit en le modifiant un peu le dispositif indiqué par M. Joubert lorsque le savant inspecteur de l’Académie de Paris a répété devant la Société des
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- électriciens les expériences du professeur de l’Université d’Heidelberg. '
- A gauche des spectateurs, M. Peignot a placé une grande bobine de Ruhmkorff susceptible de donner des étincelles de 25 centimètres. Cet appareil marchait avec un interrupteur Marcel Deprez lançant un nombre considérable d’émissions de courant par seconde. Le courant électrique était fourni par une pile Trouvé à treuil, de 6 éléments plats, grand modèle, au bichromate de potasse.
- Les fils du courant induit aboutissaient à deux sphères creuses de 30 centimètres de diamètre. Les deux centres de ces sphères étaient à une distance de 80 centimètres l’un de l’autre.
- C’est dans le voisinage de ces sphères que l’on a promené l’explorateur destiné à rendre sensible, par des variations dans l’éclat de l'étincelle, la position des nœuds et des ventres de vibration électrique.
- Cet explorateur se composait d’un cadre en bois soutenu sur un pied et mobile sur un chariot. Ce cadre supportait un fil de cuivre de 6 milli-. mètres de diamètre formant un cadre interrompu par une lacune laissée à la partie supérieure, et portant deux pointes placées sur deux tiges écartées de 7 à 8 millimètres.
- Dans ces conditions l’expérience a très bien réussi sans que l’on ait pris aucune précaution spéciale pour assurer l’isolement. M. Peignot s'est contenté de prendre purement et simplement des supports en bois bien sec, pour tous les appareils. Toutefois il a remarqué qu’il était indispensable de se mettre en garde contre l’influence directe des étincelles échangées entre les boules.
- En effet, les mouvements ondulatoires qui se développent entre les deux sphères sont de trois sortes :
- l° Les mouvements ondulatoires dus au fonctionnement de l’interrupteur de la bobine;
- 20 Ceux dus à la décharge même de la bobine;
- 30 Les mouvements ondulatoires dus à la décharge des sphères au travers delà traînée conductrice déterminée par l’étincelle.
- Seuls ces derniers mouvements sont assez rapides pour donner naissance à des ondes dont les
- longueurs soient mesurables dans une salle ordinaire. Les autres tendent à masquer le phénomène en faisant fonctionner d’une manière continue l’appareil explorateur.
- C’est ce qui a conduit M. Peignot à garantir le résonnateur contre leur influence en cachant la lacune où elles se produisaient par un écran métallique de 20 centimètres de diamètre.
- Les deux sphères servant de capacités communiquaient avec deux petites sphères de 5 centimètres de diamètre maintenues dans le voisinage l’une de l’autre entre lesquelles se produisaient les étincelles provenant de la bobine de Ruhmkorff.
- Normalement à la ligne des centres des deux sphères s'étendaient deux fils parallèles long de 7 mètres, destinés à faciliter le repérage de la position de l’explorateur.
- Dans ces conditions, M. Becquerel a fait voir distinctement à tous les auditeurs qui au nombre de plusieurs centaines étaient assis sur les bancs du grand amphithéâtre qu’il y avait bien en réalité trois nœuds de vibration, le premier près des petites sphères, le second à 3,50 mètres et le troisième à 7 mètres, l’extrémité du banc. 11 a aussi fait voir que ces trois nœuds étaient séparés par deux ventres, l’un à 1,75 mètre et l’autre à 5,25 mètres de l’appareil générateur. En promenant ainsi l’explorateur pourvu d’une sorte de micromètre à étincelle, il a fait varier sa position sur un banc d’expérience parallèle aux fils, depuis le voisinage de la source alternative jusqu’à l’extrémité de l’appareil.
- 11 a constaté une absence presque complète de lumière dans le voisinage de la source, un premier maximum à 1,73 mètre, une première extinction à 3,50 mètres, un second maximum à,4,75 mètres et enfin une seconde extinction à 7 mètres.
- Ayant ainsi montré l’état vibratoire du milieu M. Becquerel est entré dans l’exposé des considérations théoriques qui ont été imaginées par M. Hertz.
- 11 a rappelé que, d’après M. Hertz, ce ne sont pas les oscillations produites par le marteau de l’interrupteur qui donnent lieu à des phénomènes de résonnance ; une telle assertion serait
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- tout à fait absurde, les vibrations dont il s’agit ici étant infiniment plus rapides,
- L’étincelle qui jaillit entre les deux capacités ne fait qu’entretenir les ondulations véritablement produites par les décharges. Le nombre de celles-ci, qui ne dépend que de la grandeur et de la distance des capacités, doit être considéré comme s’élevant à un nombre prodigieux, des billions par seconde.
- Après avoir bien insisté sur cette différence essentielle, M. Becquerel est entré dans l’examen des objections que MM. De la Rive et Sarrazin ont formulées dans un article qu’ils ont publié récemment dans les Annales des sciences de la Bibliothèque universelle de Genève, et qu’ils ont présenté à l’Académie des sciences.
- Sans aller aussi loin que les physiciens qui plus récemment se sont demandé si les vibrations constatées n’avaient pas lieu simplement dans l’air, au lieu d’avoir pour médium l’éther lumini-fère, MM. De la Rive et Sarrazin ont fait remarquer qu’il y a des ondes de plusieurs longueurs et qu’en variant les dimensions du résonnateuron fait varier les positions des nœuds et des ventres.
- Passant à un autre ordre d’idées et arrivant aux effets dynamiques que peut produire un champ magnétique variable, mais avec des périodes de variations incomparablement plus longues. M. Becquerel dit que ces effets ont été signalés pour la première fois par MM. W. de Fonvielle et D. Lontin. N'ayant pas à sa disposition l’appareil connu sous le nom de gyroscope électro-magnétique qui nexiste pas dans les galeries, M. Bec-quere la dû se contenter de le dessiner sur le tableau. Mais nous savons qu’il s’était préoccupé de faire cesser cette lacune.
- Il a rappelé que cet appareil fort simple se compose d’un multiplicateur de Schweigger dans lequel l’aiguille est remplacée par le mobile symétrique que l’on veut mettre en rotation, et qui peut être une simple aiguille. Si l’on approche un centre magnétique, le mobile se met à tourner pendant tout le temps que l’on fait passer un courant alternatif dans les spires du multiplicateur. Le sens de la rotation que l’on obtient ainsi dépend de la direction du courant interverti et de la nature du pôle influent. Bien entendu, il est indispensable que le nombre des spires soit en rapport avec la tension du courant.
- Ces effets, qui ont été présentés tant à l’Acadé-
- mie des sciences qu’à la Société royale de Londres, peuvent être variés d’un grand nombre de manières différentes.
- M. Becquerel a terminé la séance en rendant compte des effets signalés par M. Elihu Thomson.
- Après avoir fait remarquer que les phénomènes exécutés à l’Exposition Universelle de 1889 rentrent pour une partie dans ceux que M. de Fonvielle et Lontin ont présentés à l’Académie des sciences huit ans auparavant, M. Becquerel entre dans quelques explications sur la manière dont on peut rendre compte des effets exercés par les courants d’induction produits à l’aide de courants alternatifs, sur les conducteurs soumis à leur influence.
- On sait que si l’on fait tourner autour de son axe vertical un multiplicateur circulaire de Schweigger dans lequel on lance un courant constant, l’action extérieure de ce courant sur un plan quelconque passant par l’axe peut être représentée par une sinusoïde se déplaçant parallèlement à un axe perpendiculaire à celui de la rotation. La période de la sinusoïde correspond avec celle de la rotation, mais elle est en retard d’un certain angle. La valeur absolue de cet angle dépend, suivant les idées admises, de l’action refiexe du courant sur lui-même. Cette action est due à la self-induction.
- Lorsque deux circuits parcourus par des courants alternatifs sont situés dans le voisinage l’un de l'autre, la force qui tend à leur communiquer un déplacement relatif est à chaque instant égale au produit des intensités qui les traversent multiplié par le rapport de la variation de leur coefficient d’induction mutuelle correspondant à un déplacement relatif élémentaire de ces circuits à ce propre déplacement. Le coefficient d’induction mutuelle de deux circuits est une fonction géométrique qui ne dépend que de la forme des circuits et de leur position.
- Pour représenter l’action de deux courants simultanés existant dans le même champ, il faut donc tracer les deux sinusoïdes appartenant à chacun d’eux; si les deux courants sont l’un courant générateur et l’autre un courant induit, ces deux courants auront naturellement la même période. Si en vertu des principes précédents l’on trace la courbe des efforts en fonction du temps, on verra finalement qu’elle se compose d’aires dont il est facile de déterminer la position par rapport à l’axe des abscisses.
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- En général il y aura une différence de phases comprise entre 1/4 et 1/2 longueur d’onde entre les intensités des courants inducteurs et induits, et la somme algébrique des aires limitées par la courbe ci-dessus ne sera pas nulle.
- L’expérience fondamentale de M. Elihu Thomson est celle qui a pour but de mettre en évidence ces répulsions. Elle le fait d’une façon très simple et très élégante. Afin de montrer le fait a ses auditeurs, M. Becquerel a employé un électro-aimant dans lequel on a lancé un courant de 100 volts et de 37 ampères. Les effets de répulsion étaient si énergiques qu’un anneau de cuivre pesant 750 grammes était projeté avec violence et soutenu en l’air quand on l’avait fixé avec un fil attaché aux deux extrémités d’un de ses diamètres.
- Les courants induits qui traversaient cet an-nèau avaient une intensité énorme, et le métal était instantanément porté à une température telle qu’on était obligé de le lâcher pour ne point éprouver la sensation d’une véritable brûlure.
- Pour prouver que l’effet répulsif est la fonction de la conductibilité, M. Becquerel a exécuté successivement la même expérience avec des anneaux de différents métaux; l’anneau d’aluminium est le seul qui ait pu rester suspendu comme l’anneau de cuivre.
- En prenant un anneau d’aluminium, la résistance est augmentée dans le rapport de 19 à 16 et par conséquent l’effet répulsif diminue dans le rapport inverse, mais le poids est 3,4 fois moindre, de sorte que rien n’empêche la suspension de se produire comme dans le cas précédent.
- AlorsM. Becquerel a effectué les expériences de rotation continue réalisées par M. Elihu Thomson à l’aide de la répulsion électro-dynamique dont l’existence avait été vérifiée par cette brillante expérience directe.
- 11 a présenté excentriquement à l’aimant alternatif un disque de cuivre mobile; ce disque s’est mis à tourner aussitôt qu’on a présenté à l’aimant alternatif un autre disque semblant faire écran. Mais la cause de ce mouvement nouveau paraît résider dans le mobile même présenté à l’induction ;ven effet, abandonné à lui-même, ce second disque tourne aussi en sens contraire du premier disque que l’on fixe à son tour.
- M. Becquerel a alors rappelé l’existence des courants d’induction, que Léon 1 Foucault a découverts dans un disque de cuivre mis en rota-
- tion entre les pôles d’un électro-aimant et qui se développent également dans un disque de fer.
- Tous ces phénomènes montrent avec quelle énergie les différentes masses métalliques mises en mouvement devant des centres magnétiques agissent les uns sur les autres, de combien de natures différentes sont les effets multiples qui se superposent, de combien d'actions mécaniques ces réactions électrodynamiques sont la source. On comprend donc, a dit en terminant le professeur, combien de précautions doivent être prises dans la construction des dynamos pour qu’il ne se produise pas d’effets perturbateurs et qu’on ne diminue pas l’effet que l’on cherche en laissant se multiplier les courants parasites.
- BIBLIOGRAPHIE
- Manuel pratique de l'installation de la lumière électrique. par J.-P. Anney. — B. Tignol, éditeur, Paris.
- Jadis les électriciens faisaient eux-mêmes les installations de lumière électrique. 11 faut reconnaître qu’elles étaient généralement exécutées avec soin ; un grand nombre ont conservé leurs qualités à travers les âges. Cette longévité tient à l’excellence des matériaux employés autant qu’à l’étude raisonnée des conditions de leur emploi. C’était l’habitude en ces époques abolies de faire usage de vrais conducteurs de l’électricité; de nos jours cela arrive [encore, mais on n’oserait plus rien affirmer.
- Aujourd’hui les installations, l’étude des plans, les devis, les problèmes relatifs à une répartition rationnelle de la lumière sont livrés presque exclusivement à des appareilleurs gaziers, à des poseurs de sonnettes..... supplémentaires, à des en-
- trepreneurs quelconques, dépourvus des connaissances scientifiques préalables nécessaires, en un mot à des mains souvent inaptes et compromettantes. 11 existe toutefois d’honorables exceptions.
- Cet état de choses sera l’étonnement et le frisson de l’histoire de cette branche d’industrie.
- Pour conjurer le péril, la littérature de vulgarisation a pris naissance ; de tous côtés ont surgi ; les guides, les formulaires, les manuels, qui ont
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- groupé d’après un ordre ou une méthode systématique les données, les enseignements, les notions pratiques considérés par chaque auteur comme indispensables.
- Dans la catégorie de ces ouvrages vient se ranger le volume que nous étudions en ce moment, et qui a trait aux installations privées; un second tome à paraître ultérieurement sera consacré à l’examen des règles pratiques qui président aux usines centrales.
- La phrase suivante de M. Anney devrait trouver sa place en épigraphe de son livre; elle en résume l'esprit, en montrant qu’il s'adresse tant aux ingénieurs électriciens et monteurs, au personnel de surveillance et d’entretien des appareils, qu’aux industriels possédant chez eux une installation électrique ; cette phrase, la voici :
- « 11 est préférable sous tous les rapports de faire dès l’abord une bonne installation que de se contenter d'une installation bon marché, partant défectueuse. »
- Faites pénétrer cette formule dans le tuf des clients, car ils sont preneurs, et vous serez bien près d’atteindre l’idéal rêvé; d’ici à cette opération accomplie, nous continuerons à marcher courbés sous le joug pesant d’un empirisme désastreusement routinier que commande une concurrence de plus en plus effrénée.
- 11 est plus aisé de faire une révolution violente. Voyez si c’est dans vos goûts.
- Pour ma part, je me sens toujours disposé à encourager une tentative qui se proposera de porter un peu de clarté dans les boutiques sombres des entrepreneurs d’installations électriques.
- Vous faites un manuel en ce sens. Je le compulse; il foisonne de renseignements très instructifs dont bénéficiera tout lecteur qui y aura recours.
- Souvent une des clauses d’un marché d’installation stipule l’utilisation partielle d’un moteur existant affecté à une destination déterminée; c’est le cas de bon nombre d’ateliers ou fabriques.
- Avant d’engager l’affaire, il est sage d’apprécier le fonctionnement de ce moteur pour en tirer le meilleur profit possible et éviter les déconvenues. Consultez le chapitre premier, vous trouverez des indications; si les circonstances vous contraignent à l’emploi d’un moteur spécial, les conditions d’application des différents genres de moteur y sont également désignées.
- Le chapitre 11 comporte tout ce qu’il est impor-
- tant de connaître sur les machines dynamo, leur couplage en quantité ou tension avec la précaution à prendre pour cette manœuvre.
- Le chapitre suivant traite de l’installation des moteurs, des transmissions intermédiaires, des dynamos et de l’entretien de tout cet outillage. Cette partie fourmille de détails relatifs à la mise en marche, au fonctionnement normal, aux soins à donner aux principales pièces des machines pour en assurer la propreté parfaite et leur conservation, au remplacement d’un collecteur, aux moyens de déceler les défauts adventices des machines électriques.
- Le chapitre des accumulateurs a reçu aussi des développements considérables. 11 me semble qu’il y aurait lieu d’élaguer un peu et de présenter les documents sous une forme plus condensée.
- C’est bien un manuel que l’auteur a voulu composer, c’est-à-dire un ouvrage qu'on doit pour ainsi dire tenir à la main ; par conséquent, son principal mérite consistera à n’offrir que la substance des traités étendus, l’indication nette des faits bien consacrés par l’expérience.
- En outre, pour qu’il soit réellement efficace, il faut que la consultation en soit rapide : tous facteurs de succès peu compatibles avec la trop grande diffusion.
- Cette observation générale s’appliquera également aux deux chapitres suivants, ayant trait aux lampes à arc et aux lampes à incandescence. Ces pages contiennent de très bonnes notions, assez rigoureuses, mais elles ont pour moi le grave défaut d’être noyées dans un amoncellement de détails parasites, au milieu de descriptions d’appareils, d’un banal formulaire. _
- Allons, bon ! On croirait vraiment que j’enseigne le mépris des richesses.
- Mon opinion pourra être jugée téméraire, car, en dernière analyse, le jugement d'un livre appartient à ceux qui sont appelés à en faire un usage constant, et il est possible que ceux-là soient très fortement fondés à me contredire. Si je l’énonce ainsi avec une franchise qui confine à la brutalité, c’est pour répondre à l’auteur qui, dans son introduction, fait le plus pressant appel aux observations.
- Qu’on veuille bien remarquer aussi que c’est un réel hommage rendu aux qualités intrinsèques de l’ouvrage que de pousser l’auteur à les mettre tout à fait en relief et en dégager une œuvre épurée et affinée.
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- Les cas les plus simples du calcul des conducteurs y sont très clairement exposés en des exemples judicieusement choisis, l’esprit de la méthode est bien compris; il servira de guide sûr aux praticiens.
- Les différents modes de distribution sont examinés utilement et éclairés de nombreux schémas.
- Le nom de M. Duché y est invoqué, accolé à une formule. Nous nous demandons quelle est la genèse de cette attribution de propriété dont le propriétaire putatif sera sans doute lui-même fort étonné. Mais passons, cela n'a pas d’importance.
- On ne fait pas d'installations électriques sans le concours d’une certaine catégorie d’appareils absolument indispensables, savoir les appareils de mesure de la force électromotrice et de l'intensité du courant, de la vitesse des machines.
- On trouvera au cours du chapitre VIII leur exposé, avec les différents modes d’application, et, y faisant suite, les appareils de sécurité et de contrôle coupe-circuits, indicateurs de terre, interrupteurs et commutateurs, régulateurs de courant, et des modèles de tableaux de distribution.
- Pour clore ce chapitre se dresse une table très utile à consulter donnant les poids et résistances des fils de cuivre.
- Il n’échappera à personne que la pose des conducteurs dans l’intérieur des immeubles est un travail dont l’exécution doit être entourée des plus grands soins. De là dépend la sécurité de fonctionnement d'une installation. Bien souvent, les règles les plus élémentaires restent inobser-vées. A la longue, les imperfections s’accentuent, les défauts augmentent de gravité, un sinistre éclate enfin.
- Toutes ces déconvenues seraient aisément écartées, du moins dans la mesure du possible, par la scrupuleuse et éclairée observance des règles simples et des précautions.
- Modeste praticien, lisez le chapitre IX; vous vous épargnerez ainsi bien des objurgations, vous conjurerez aussi d’irréparables malheurs. Votre lecture vous instruira des moyens de vérifier les conducteurs posés, des méthodes de recherche des pertes à la terre, des courts circuit ou des ruptures de fil.
- Les installations dans des locaux affectés à des destinations spéciales, tels que distilleries, moulins, caves à alcool et essence, navires, gares, docks maritimes, phares, théâtres, sont traitées dans le chapitre X.
- Enfin le chapitre suivant indique aux praticiens électriciens de tous ordres les précautions à prendre dans les divers travaux d’électricité.
- Le volume se termine par un appendice comprenant l’ordonnance concernant l’emploi de la lumière électrique dans les théâtres et salles de spectacles publics, ainsi que les instructions générales pour l’établissement des appareils de lumière électrique rédigées sous le patronage du syndicat professionnel des industries électriques.
- Tel qu’il se présente, c’est un bon livre appelé à rendre de précieux services aux praticiens électriciens. Sa contexture générale devra subir quelques modifications en vue d’épargner au chercheur d’un renseignement la moindre perle de temps.
- Si l’auteur et l’éditeur consentent à attacher à l’opinion que j'ai émise plus haut une importance, la seconde édition expurgée, limée aux bons endroits sortira de leurs mains vivace et triomphante.
- C’est le bien que je leur souhaite.
- E, Dieudonné.
- Dorure, argenture et nickel âge sur métaux', Dépôts métalliques et coloration des métaux, par MM. Maigne et O.
- Matlhey. Nouvelle édition, par M. A. Villon. — Paris, Roret,
- 1891.
- On vient de rééditer avec de nombreuses additions le Manuel Roret sur la dorure et l’argenture. Ce livre, sous sa. forme ancienne, contient toute une série de renseignements pratiques. C’est un livre de métier de plus de 400 pages.
- La première partie est consacrée aux anciens procédés de dorure et d'argenture (112 pages).
- La seconde partie du manuel est réservée aux procédés électrochimiques (192 pages).
- Dans un chapitre spécial (30 pages), on étudie les procédés de dorure et d’argenture des pièces d’horlogerie.
- Le nickelage et la métallisation par différents métaux sont rapidement étudiés dans deux chapitres (60 pages).
- Enfin, dans un appendice, il est traité de la métallochromie (30 pages), c’est-à-dire de la coloration des métaux au moyen d’oxydes métalliques déposés par l’électricité.
- A. R.
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- FAITS DIVERS
- Voici, d'après la Zeitschrift für Elektrotecbnih, l’état de la Société Autrichienne des électriciens. Il y avait, au 31 décembre 1890, 569 membres, dont 555 habitant Vienne, 207 habitant les provinces, et 107 membres étrangers. Les revenus de la Société en 1890 ont été de 6400 florins, dont 4200 comme contributions et noo provènant de la publication du bulletin dont nous venons d’indiquer le titre plus haut. Ce bulletin absorbe d’autre part 3600 florins comme dépenses.
- Un employé du bureau téléphonique à longue distance installé dans le palais de la Bourse se disposait il y a quelques jours à correspondre avec le. bureau de Londres pour affaire de service.
- Déjà la sonnette d’avertissement avait retenti; l’employé approcha le récepteur de son oreille, tout à coup il reçut une forte décharge électrique qui le précipita hors de la cabine, dont la porte était mal fermée.
- Cet employé fut blessé au front et à l’œil soit en tombant, soit par les appareils qu’il tenait à la main.
- Semblables accidents se sont, paraît-il, déjà produits plusieurs fois à ce bureau. Les employés du téléphone les attribuent à la foudre qui suit le fil téléphonique.
- On pourrait prévenir'ces accidents en installant un paratonnerre au point d’aterrissement et un à l’arrivée.
- A Paris les téléphones sont à l’abri de ce s dangers, les fils conducteurs étant souterrains; puis des paratonnerres en quantité suffisante sont installés pour détourner la foudre.
- Le bureau des patentes de Washington a rendu un jugement en faveur de MM. Elias et E. Bret, de Baltimore, contre M. Elihu Thomson. Ce célèbre inventeur réclamait comme sienne l’application des rivets par la chaleur électrique. Cette invention a été déclarée indépendante de celle de la soudure électrique; à ce propos, on nous apprend dans VElcctrician que M. Elihu Thomson s’est fait fabriquer par son précédé une chaîne de montre unique dans son genre. Elle se compose d’anneaux de métaux différents, les uns en or et les autres en platine.
- A propos de la célébration du centenaire de la promulgation de la loi instituant en France les brevets d’invention, il n’est pas hors de propos de rappeler que l’ancienne Académie des sciences était chargée par ses statuts de 1666, aussi bien que par ceux de 1699, de donner son avis sur le mérite des inventions dont les auteurs réclamaient un privilège. A partir de la déclaration royale de 1762 le renvoi de toute nvention nouvelle à l’examen de l’Académie devint théori-
- quement obligatoire de la part de la secrétairie d’Etat. 11 arriva même, dans certains cas, que le Parlement, à qui les lettres patentes étaient envoyées pour l’enregistrement, réclama directement de l’Académie l’accomplissement de cette formalité.
- Il en résulte que l’examen préalable des demandes de brevets d’invention a existé en France pendant 124 ans, autant au point de vue du mérite absolu de l’invention que de sa nouveauté.
- M. Bertrand nous apprend dans son excellente histoire de l’Académie que les archives de cette société savante ne renferment pas moins de dix mille rapports, dont les conclusions ne sont pas de nature à encourager au retour du régime ancien.
- Voici, en effet, comment M. Bertrand croit devoir lui-même les caractériser.
- « Nous avons montré des échantillons de la rudesse du plus grand nombre. L’indulgence de quelques autres prodigue parfois des louanges exagérées. Certains rapporteurs, entrant dans la pensée qu’ils devraient discuter et juger, acceptent toutes les assertions sans s’astreindre à développer le détail des preuves pour les examiner et les peser. »
- Parmi ces derniers, nous en citerons un indiqué par M. Bertrand comme un modèle du genre, et qui intéressera particulièrement les électriciens. Il est dû à l’abbé Nollèt, qui était, comme on le sait, un négateur obstiné du pouvoir des pointes.
- « Ce mémoire, dit-il, nous paraît propre à dissiper, si tant est qu’elle subsiste encore, l’espérance que quelques personnes avaient conçue, à la suite des expériences de Franklin, de préserver les édifices du funeste effet du tonnerre en épuisant la matière fulminante de la nue et la détournant à leur gré par le moyen de [conducteurs métalliques dressés en l’air et prolongés jusqu’à la nue. »
- L’abbé conclut en demandant que ce mémoire soit inséré dans le recueil des travaux des savants étrangers.
- Nous n’avons pu retrouver le mémoire auquel on a accordé cet honneur, mais il nous a paru instructif de reproduire la conclusion d’un long travail sur le paratonnerre, imprimé en 1764 en tête de l’Histoire de l’Académie, douze ans après les expériences non seulement de Franklin à Philadelphie, mais encore de Dalibard à Marly.
- « Le plus sûr abri contre le tonnerre est une cave profonde et qui ait peu de communication avec l’air extérieur, si cependant le terrain ne contient pas de matières métalliques ou facilement électrisables. »
- On peut encore, d’après les mêmes principes, imaginer bien d’autres moyens, comme de s’enfermer dans des réduits composés de verre ou de matières résineuses, mais il ne faut pas considérer ces moyens comme des préservatifs sûrs, et nous terminerons cet article par une sage réflexion de l’abbé Noliet : c’est que l’électricité, lorsqu’elle est forte, se fait jour a travers tous les obstacles qu’on lui présente, et que l’électricité du tonnerre est la plus forte que nous connaissions.
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- L’exposition électrique de Francfort a décidé que l’on ne décernerait point de médailles aux exposants et que l’on se contenterait de publier les procès-verbaux des essais qui seraient faits par les ingénieurs constituant un jury d’expériences. Nous attendrons le résultat de cette nouvelle manière de procéder pour nous prononcer sur son mérite.
- On procède actuellement à Berlin à la fabrication des isolateurs destinés à la ligne du transport de force de Lauffen à Francfort; ligne dont la longueur totale aura plus de 180 kilomètres de développement.
- Ces isolateurs, en forme de cloclie, ont un diamètre de 25 centimètres et à peu près la même hauteur. A l’intérieur il y a un triple isolement à l’huile de 13 centimètres de diamètre. Le tout est en porcelaine et pèse près de 5 kilos. La fabrication de ces isolateurs a présenté de sérieuses difficultés.
- Nous trouvons dans l'Electrical Review du 1" mai un excellent article de M. Moon sur le système C. G. S. L’auteur fait remarquer qu’il serait désirable qu’on supprimât le coefficient g et qu’au lieu d'employer les masses on employât tout simplement les poids. Cette simplification ne produirait pas de grands changements numériques et elle permettrait de rattacher plus directement encore les unités électriques aux unités métriques dont elles sont en réalité dérivées.
- Il n’est pas hors de propos de faire remarquer à cet effet que si le coefficient g n’est pas introduit dans les opérations commerciales ordinaires, c'est parce qu’on pèse les marchandises avec des balances, et que par conséquent les variations d’intensité de la pesanteur n’exercent aucune influence sur les résultats obtenus; ces variations sont d'ailleurs trop faibles pour influencer la pesée, sauf lorsqu’il s'agit de recherches scientifiques.
- La patente Jablockhoff, qui a été regardée par un grand nombre de personnes comme étant la première ayant trait aux transformateurs, n’a point été prolongée comme les propriétaires le demandaient.
- Le juge de chancellerie a écarté la requête en s’appuyant sur une irrégularité commise par les avocats qui l’avaient formulée. La question de fond n’a point été traitée.
- Il n’est pas inutile de rappeler l’histoire assez singulière de ce brevet qui n’a point été pris avec l’intention formelle de transformer un courant de haute tension en un courant de basse tension, mais de faire brûler en série un certain nombre de bougies et de subdiviser la lumière électrique.
- Nous devons faire remarquer que le Bureau central de météorologie, consulté le 29 mai sur le temps qu’il ferait le
- lendemain 30, lors de la fête des fleurs, a déclaré très nettement que l’on jouirait d’un temps magnifique.
- Cette fois le changement considérable qui s’est produit a été prévu d’une façon très nette. 11 est bon de signaler ce progrès très remarquable dans une application importante de l’électricité, l’emploi systématique des télégrammes dans l’art de la précision du temps.
- A l’origine du service, il y a environ trente ans, Le Verrier exigeait que l’on fît des prévisions, qui le plus souvent étaient rédigées au hasard. Mais il disait à ses subordonnés de supposer toujours les choses au pire, et dans les cas douteux de choisir le mauvais temps. « En effet, disait-il, s’il ne pleut pas, on sera tellement content qu’on 11e songera point à vous reprocher la peur que l’on aura eue; mais si l’on compte sur le beau temps d’après vos annonces et que l’on soit déçu, alors on sera impitoyable. »
- La pratique des prévisions a démontré depuis lors que le temps marche par séries, séparées par des périodes dé luttes entre les deux grands courants, celui du nord-est et celui du sud-ouest.
- Le problème est de définir nettement le commencement et la fin des périodes, et c’est un résultat qui n’est point hors de la portée de la physique actuelle, lorsque les symptômes du temps sont interprétés à l’aide d’un réseau d’observations sûres comme celles dont la science dispose depuis la création des observatoires en montagne, qui est due à Le Verrier comme l’organisation du service météorologique lui-même.
- Au nombre des capitales où l’électricité se développe, il faut citer Christiana. En dépit de la crise politique qui agite en ce moment la Norvège, le maire a demandé au Conseil municipal l’autorisation de dépenser 692 500 francs (500000 kronors) pour la construction d’une station centrale, d’après les plans de M. Kund Bryn. Un cahier des charges a été rédigé, et l’on a publié des annonces pour l’adjudication des travaux. L’installation comprendra pour commencer 4000 lampes de 16 bougies.
- Lé 7 mai dernier, M. Preece a prononcé devant la Société des ingénieurs électriciens de Londres un discours sur quelques points relatifs à l'histoire des conduites d'électricitc.
- Le célèbre électricien du Post-Office a fait remarquer avec son bon sens et son esprit ordinaires que les ingénieurs se donnent beaucoup de mal pour augmenter de quelques pour cent le rendement des dynamos, mais qu’ils négligent d’appliquer leur sagacité à la construction du réseau. Ces hommes ingénieux qui se mettent l’esprit à la torture pour arriver aux extrêmes limites du possible 11e se doutent donc pas qu’il est extraordinairement facile de gagner beaucoup plus en empêchant l’évasion du fluide dont l’élaboration coûte tant de peines !
- M. Preece a également montré que le transport à distance d’un courant de haute tension est une affaire d’isolement. En augmentant le potentiel, on diminue le diamètre du fil de
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- cuivre, mais on épaissit la couche de matière isolante dont on a besoin pour empêcher des déperditions. 11 y a donc un juste équilibre à tenir entre les deux substances Par crainte de trop augmenter la masse du métal, il n’est pas adroit de se lancer à corps perdu dans la gomme; ni medio virtus.
- Le Times publie dans son numéro du 29 mai une longue description du kinétographe d’Edison. Le nouvel instrument est un perfectionnement du phonotélescope de projection, dont un spécimen existe depuis vingt-cinq ans au Conservatoire des arts et métiers. Il est également basé sur la persistance des images.
- M. Edison fait défiler un grand nombre de projections instantanées devant les spectateurs; ce n’est pas ce que l'on peut appeler la vue à distance par l’électricité. L’électricité n'est pour rien dans l’affaire, si ce n’est qu'elle fournit la force motrice nécessaire pour dérouler avec rapidité et régularité le collodion impressionné qui passe devant le foyer de la projection fantasmagorique.
- Les expériences ont porté sur le portrait d’un des employés d’Edison qu’on a vu ôter son chapeau, parler et rire d'une façon très naturelle. Cette combinaison nouvelle est loin de valoir tout le bruit que l’on a fait et n’apporte aucun élément nouveau à l’art.
- L’exposition de Francfort, a été assurée contre l’incendie pour la somme assez modique de 4300000 francs. Il est vrai qu'un grand nombre d’objets ne sont pas compris dans la police souscrite par vingt-trois des principales compagnies d’assurances.
- L’alliance franco-latine américaine prépare de grandes fêtes qui auront lieu en 1892 à l’occasion du centenaire de la découverte de l'Amérique par Christophe Colomb. Nous sommes persuadés que les électriciens tiendront à honneur de figurer dans les solennités qui seront célébrées à Paris. En effet, on ne doit pas oublier que la découverte de la variation de la boussole, clest-à-dire la base de la théorie du magnétisme terrestre, fut effectuée dans le voyage qui doubla l’espace matériel accordé à l’expansion de la civilisation humaine.
- L'Engineering publie dans son dernier numéro de très amples détails sur la perforation du grand tunnel du chemin transandin. Notre confrère ajoute plusieurs détails intéressants à ceux que nous avons déjà donnés il y a quelques mois.
- Les turbines qui actionnent les dynamos des stations électriques sont du système Girard. Quoique ces dynamos n’aient pas eu besoin d'être apportées à proximité de la roche attaquée, elles n’en ont pas moins été transportées à quelques kilomètres et dans des gorges très difficiles, aussi du
- côté argentin n'ont-elles qu’une force de 40 chevaux, tandis qu'elles en ont une de 60 du côté chilien.
- Nous craignons que la guerre civile, qui se prolonge, ne rende inutile des installations modèles destinées à montrer au monde civilisé l’immensité des services que peut rendre le transport de la force à distance.
- En effet, sans l’intermédiaire de l’électricité, qui mène des pompes de compression, il n’aurait pas été possible d’appliquer le système du Mont-Cenis à la marche des perforatrices dans ces gorges, les plus sauvages et les plus escarpées des deux hémisphères, et s’il n’avait pu traverser sous terre les parties exposées aux avalanches, le chemin de fer transandin n’aurait été qu’une coûteuse chimère.
- M. Mourcaux a présenté à la Société de physique, dans la séance de mai, une série de cartes détaillées représentant le résultat des observations magnétiques qu’il a faites dans la banlieue de Paris, et dont nous avons indiqué déjà les principaux résultats.
- Le discours de l’orateur était appuyé par l'exposition de cette série de cartes résumant les résultats obtenus et démontrant qu'avec l’ancienne méthode des interpolations il est impossible d’arriver à des résultats sérieux.
- En effet, avant les voyages de M. Moureaux, Y Annuaire du Bureau des longitudes et toutes les publications analogues présentaient de prétendues cartes magnétiques dans lesquelles les courbes iso-électriques, isodynamiques, etc., etc., affectaient une régularité mathématique. Cet appareil ne faisait que cacher l’ignorance dans laquelle nous nous trouvons de la répartition du pouvoir magnétique de la terre.
- Les erreurs commises étaient d’une gravité telle qu’elles avaient plus d’un demi-degré d’amplitude. Elles dépassaient en importance celles que commettent les arpenteurs lorsqu'ils exécutent leurs relevés à la boussole. Ces indications données officiellement ne suffisaient même point pour guider les praticiens.
- Afin de remonter à l’origine de' ces perturbations dans l’intensité absolue du magnétisme, M. Moureaux a imaginé de construire une nouvelle série de cartes qu’il nomme cartes des courbes isanomales. Ainsi que leur nom l'indique, elles sont destinées à indiquer les déviations de la valeur normale, en admettant la. régularité fantastique à laquelle on croyait anciennement.
- C’est la construction de ces cartes des courbes isanomales qui a permis à M. Moureaux de tracer la ligne du maximum d’anomalie.
- Cette ligne semble coïncider avec une ligne de pointe-ments de roches granitiques dont on ne connaissait pas l’existence et que les géologues n'ont que récemment signalée.
- Ces substances exercent en effet une action attractive sur le pôle nord de l’aiguille aimantée.
- M. Fiedel, qui présidait la séance, a vivement félicité M. Moureaux et l’a engagé à suivre cette ligne isanomalique
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- dans, ses prochaines'excursions, afin de savoir si l’amplitude de la variation diurne se trouve affectée.
- Éclairage Électrique
- L’exposition nationale italienne sera éclairée à la lumière électrique. Le contrat a été passé avec une maison de Berlin, MM. Siemens et Halske.
- La salle des machines comprendra six dynamos du type de 60 kilowatts; cinq seront réservées à l’éclairage, et la sixième au transport de la force.
- Une nouvelle et brillante application de la lumière électrique vient d’avoir lieu à bord du Wardoo, envoyé en mission par le jardin botanique de Kew, pour rapporter des plantes rares et délicates venant des îles les plus éloignées du Pacifique. Ces végétaux d’une délicatesse inouïe, ayant besoin de lumière aussi bien que de chaleur, auraient péri infailliblement pendant la traversée si le délégué du jardin n’avait eu l’heureuse inspiration de faire disposer dans l’entrepont des lampes électriques qui leur donnaient à la fois les deux éléments physiques indispensables à leur conservation. Grâce à cette inspiration, véritablement digne d’un savant botaniste, les orchidées les plus rares des archipels embaumés du Grand Oeéan sont arrivées à Londres sans avoir perdu de leur fraîcheur.
- L’électricité paraît faire des pas de géant dans la plupart des capitales étrangères. A Berlin la grande Compagnie des tramways fait étudier la question de la suppression radicale des chevaux et de leur remplacement par des moteurs. A Madrid, la station centrale allume déjà 28000 lampes. A Bruxelles, la municipalité ne s’est point laissé toucher par la réduction du prix du gaz, et elle provoque de nouvelles soumissions pour l’éclairage de la ville. La station centrale doit avoir au moins une capacité de 26000 lampes. Le concessionnaire aura le droit de la construire sur un des terrains vagues que possède la ville.
- A Tokio, au Japon, un élévateur électrique fonctionne régulièrement dans une tour. A Londres la Compagnie du chemin de fer électrique tubulaire a réduit à 10 centimes le prix de ses places pour la station d’EIephant and Castle. Le matin la Compagnie a créé des trains d’ouvriers à 10 centimes pour toute la ligne.
- Télégraphie et Téléphonie
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- Toutes les villes des Etats-Unis 11e paraissent pas disposées à s’enrôler sous la bannière de l’état de New-York, dans sa grande croisade contre les fils suspendus. L’ingénieur en chef d’Orkland, en Californie, propose qu’on place les fils
- électriques sur des poteaux auxquels on donnerait de 15 à 25 mètres de hauteur.
- Il est bon toutefois de faire remarquer que les vols de fils de cuivre se multiplient dans toutes les parties des Etats-Unis. On vient de découvrir chez un brocanteur de Roches-ter, dans l’état de New-York, des fils de cuivre volés à la compagnie Brush de cette ville, et à la compagnie du chemin de fer. Les voleurs avaient eu soin de découper les fils en petits morceaux de 15 à 30 centimètres de longueur.
- Des exploits analogues que nous avons signalés dans le temps ont eu lieu dernièrement aux environs de Lyon.
- Ces circonstances donneraient raison à la ville de New-York, car les fils souterrains sont à l’abri dès déprédations des voleurs.
- Il est arrivé aux câbles téléphoniques et télégraphiques du tunnel du Saint-Gothard un accident qu’on aurait dû prévoir. En effet, les ingénieurs qui ont construit cette ligne ont laissé se produire des infiltrations si abondantes qu’il én sort une véritable rivière débitant 300 litres par seconde et utilisée à faire marcher une turbine, laquelle actionne deux dynamos et fournit l’éclairage tant à la station italienne qu’au village d’AiroIo.
- Les tubes dans lesquels les fils conducteurs avaient été renfermés se trouvaient attachés au mur depuis 18.82. Leur isolement a été de plus en plus défectueux. On 3 fini par comprendre que rien ne résisterait à des infiltrations si abondantes. En conséquence on s’est décidé à les placer à terre, après les avoir noyés dans du bitume. C’est par là que l’on aurait dû commencer peut-être.
- M. A. Ortoli, rédacteur à l’administration des téléphones, vient de publier chez Delagrave une carte aussi complète que possible du réseau téléphonique français, établie au i/i 600000, Dans un cartouche annexe le réseau de Paris et des environs est relevé sur une carte au 1/80000.
- Le ministre du commerce et des postes et télégraphes vient d’organiser la création d’un réseau téléphonique entre Fontainebleau et Paris.
- La direction générale des postes et des télégraphes vient de mettre en service le réseau téléphonique urbain de la ville d’Arras.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La. Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel (ï Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris h
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIII” ANNÉE (TOME XL)
- SAMEDI 13 JUIN 1891
- No 24
- SOMMAIRE. — L’éclairage électrique à Paris; Frank Géraldy. — Variations de conductibilité sous diverses influences électriques; Edouard Branly. — Les phonographes; Gustave Richard. — Comparaison des circuits magnétiques fermés et ouverts dans les transformateurs à courants alternatifs, d’après M. Evershed; A. Palaz. — Chronique et revue de la presse industrielle : L’éclairage électrique à l’usine municipale de Paris, par M. Ferdinand Meyer. — Bain électrolytique Watt. — Formule de Steinmetz pour représenter la perte d’énergie par hystérésis. — Cherche-faute Holmes. — Chaufferette électrique Dewey. — Rapport sur les expériences avec courant à haute tension exécutées à l’atelier de Charlot-tenbourg, de la maison Siemens.et Halske, de Berlin. — Reprise par l’Etat des lignes télégraphiques aux Etats-Unis. — Revue des travaux récents en électricité : Société internationale des électriciens (séance du 3 juin 1891). — Nouveaux modèles de la pile à oxyde de cuivre, par M. F. de Lalande. — Expériences de M. Tesla sur les courants alternatifs de haute fréquence. — Purification du mercure par distillation dans le vide. Appareil du laboratoire de M. Mendeleef. — Observations électriques sur le « Hoher Sonnblick », par MM. Elster et Geistel. — Faits divers.
- L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE A PARIS
- LE SECTEUR DE LA PLACE CLICHY
- Le secteur de la place Clichy a eu pour origine une entreprise d’éclairage localisée autour de ce point; en s’étendant et se transformant elle a conservé le nom qui lui avait été d’abord assigné. Actuellement le secteur comprend dans la partie nord-ouest de Paris une surface totale d’environ cinq kilomètres carrés dont les limites sont indiquées par le plan figure i.
- La Société du secteur en a fait étudier toutes les dispositions électriques et mécaniques par la Société alsacienne de construction mécanique de Belfort.
- Le point essentiel de l’organisation adoptée est que tout le secteur est desservi par une seule usine, laquelle est située sur la place des Bati-gnolles, rue des Dames, 43. Pour rayonner ainsi d’un point central jusqu’aux limites du secteur, à des distances qui vont jusqu’à deux kilomètres et demi, sans employer des masses de cuivre énormes, il fallait absolument recourir à un système permettant l’emploi de tensions plus élevées dans les circuits de transport que dans les circuits de distribution. La Société alsacienne a choisi le
- système à cinq fils appartenant à la maison Siemens.
- Le principe premier de ce système est au fond une extension de celui du système à trois fils. Dans ce dernier système, la tension de distribution étant choisie, soit 110 volts, on maintient entre les fils extrêmes une tension double de celle-là, soit 220 volts, le fil du milieu, ou compensateur, étant maintenu à la tension intermédiaire; ces potentiels sont obtenus au moyen de feeders aboutissant aux trois fils et les reliant à l’usine.
- Dans la canalisation à cinq fils, on maintient entre les fils extrêmes une tension quadruple de la tension de distribution, soit 440 volts; on insère entre eux trois fils intermédiaires, entre lesquels la différence de potentiel devra être également répartie, en sorte que les lampes seront placées en dérivation d’un fil à l’autre formant des ponts de résistance variable et inégale. La tension est apportée aux fils extrêmes par des feeders les reliant à l’usine ; ce moyen pourrait être également employé pour les fils intermédiaires, comme dans le système a trois fils, mais il conduirait à faire des cours de feeders composés de cinq fijs dans chaque direction, ce qui entraînerait un nombre très grand de conducteurs,'une complication et une dépense inacceptables. On s’y est pris autrement, en faisant usage d’organes répar-
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- iteurs placés en des points convenables et dont la fonction est de compenser les inégalités de potentiel qui tendraient à se produire entre les ponts si les résistances insérées en dérivation sont inégales.
- Ces appareils sont placés ainsi que cela est indiqué schématiquement figure 2. Les cinq fils sont numérotés 1, 2, 3, 4, 5; en A B se trouve l’appareil répartiteur; nous dirons plus loin comment sont
- Fig. 1. — Plan du secteur de la place Clichy.
- constitués ces appareils et comment ils fonctionnent. Admettons pour le moment leur action comme efficace, et la différence de potentiel comme égale à 110 volts par pont, quelles que soient les intensités a p y s qui passent dans chacun d’eux.
- L’ensemble du système se présente alors comme il est indiqué figure 3. Un réseau de distribution composé de cinq fils parcourt les voies à éclairer. Les dimensions relatives de ces câbles sont calculées suivant le rôle qu’ils jouent. On voit immédiatement que les fils 1 et 5 doivent être les plus forts, après eux le fil 3, les fils 2 et 4 pouvant avoir des dimensions plus faibles; ils jouent en
- quelque sorte le rôle de sous-compensateurs et n’ont à porter que de faibles intensités.
- Ce réseau est relié à l’usine centrale par des cours de feeders comprenant deux câbles et aboutissant aux fils extérieurs du réseau. Les appareils répartiteurs ne sont pas figurés ; on les supposera placés aux points où leur action peut être réclamée par des installations considérables et prêtant aux inégalités.
- L’utilisation de ce réseau se fera suivant les cas. S’il s’agit d’éclairage, on pourra employer les cinq fils, par exemple, pour des régulateurs, ainsi que cela est indiqué en At, ou pour une grande installation dans laquelle ils fourniront des branchements en dérivation sur les quatre ponts, ainsi que cela est figuré en A2, ou pour une utilisation moyenne telle que A4 où les lampes seront pla-
- Fig. 2. — Schéma de la distribution à cinq fils.
- cées directement sur les ponts; on emploiera également les cinq fils s’il s’agit d’une batterie d’accumulateurs représentée en As.
- Des installations moindres, telles que Bj et B2, seront prises seulement sur trois ou même sur deux fils. S’il s'agit de puissance mécanique, on emploiera soit des moteurs de 220 volts à cheval sur deux ponts, comme en Q, soit des moteurs de 440 volts embrassant les quatre ponts, comme en C2. Une solution spéciale qui peut avoir des applications consisterait à. mettre des lampes en série en se branchant sur les fils exlrêmes, comme en D.
- Ce système ingénieux permet d’aller à de grandes distances sans exagérer les quantités de cuivre. 11 demande en compensation que l'on puisse faire passer des câbles nombreux et surtout que l’on possède une excellente isolation, tout défaut à cet égard pouvant avoir de graves conséquences en mettant en communication les différents ponts et détruisant la répartition du voltage, ce qui amènerait des extinctions de grande étendue et la mise hors service de parties entières du réseau.
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- - Pour satisfaire à ces deux conditions on a adopté un système de câbles se plaçant directement dans le sol et portant avec eux leur isolant, de manière à réduire au minimum l’espace occupé. Ces câbles (fig. 5) sont revêtus d’une série d’enveloppes successives. L’âme de cuivre F porte d’abord une couche E*d’une matière spéciale dont on ne donne pas la composition : le pouvoir isolant de cette matière serait très grand et sa durée très longue, à la condition qu’elle soit bien à l’abri de l’humi-
- •Station
- Fig. 3. — Réseau de distribution.
- dité. Pour y arriver on la recouvre d’une chemise de [plomb D. Celle-ci est préservée des chocs par une couche de tresse faite de jute goudronné. 11 y a lieu alors de revêtir cet ensemble d’une enveloppe solide le préservant des atteintes extérieures; à cet effet, on met autour du câble deux bandes d’acier enroulées en spirale formant l’armature B; le tout se recouvre enfin d’une chemise de jute goudronné A formant matelas élastique.
- Cette réunion de couches constitue un ensemble d’une haute isolation et d’une grande solidité; ces câbles présentent sans doute toutes garanties. 11 ne reste que la question de durée, sur laquelle on doit, par extrême prudence, réserver son opi-
- nion jusqu'à ce qu’une longue expérience ait prononcé.
- On va voir dans les détails de la pose avec quels soins délicats on s’efforce de conserver dans l’emploi la haute isolation obtenue à l’atelier.
- La disposition des câbles courants est très simple. On ouvre une tranchée d’une profondeur de
- Fig. 4. — Boîte de jonction.
- un mètre environ; on en garnit le fond d’une couche de sable, et on y déroule les câbles, que l'on couche horizontalement les uns à côté des autres; on les recouvre d’une couche de sable sur laquelle on déroule une toile métallique coupant horizontalement la tranchée ; cette toile est destinée à indiquer la présence des câbles si des travaux sont faits sous les trottoirs et, dans ce cas, à arrêter les outils avant qu’ils aient atteint les conducteurs, qu’ils pourraient détériorer. On achève de remplir la tranchée et on refait le sol.
- Ce procédé est, on le voit, des plus simples et
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- n’exige pas de précautions bien spéciales ; on en apporte au contraire de très grandes toutes les fois qu’il ne s’agit plus de câbles courants revêtus de leurs isolants, et qu’on peut avoir à découvrir l’âme conductrice elle-même.
- Premièrement lorsqu’on est arrivé à l’extrémité d’un câble et qu’il y a lieu à raccord, on ne laisse point découverte l’extrémité du câble en attente; on la coiffe d’une capote en métal dans laquelle on coule une matière isolante fusible spéciale, dont on ne donne pas la composition.
- Les raccords ne sont pas faits par soudure, mais par brides de jonction, dans des boîtes en fonte. Nous donnons (fig. 6) la représentation d’une de ces boîtes; elle serait employée pour une arrivée de feeder avec dérivation ou retour à angle droit de la canalisation à cinq fils. Tous les fils, avant d’entrer dans la boîte proprement dite, sont reçus
- dans des coquilles latérales où est compris le point où commence la dénudation; ces coquilles sont remplies de matière isolante fusible. Le coulage se fait à plusieurs reprises; après chaque coulée, on laisse le retrait s’opérer, et on reprend l’opération jusqu'à remplissage complet de la coquille.
- Le câble dénudé pénètre dans la boîte centrale par un collier d’ébonite qui le serre juste et empêche toute communication avec le dehors.
- Le centre de la boîte est formé par un double gril de barres croisées; les fils viennent s’attacher à ces barres au moyen de plombs fusibles; on opère le raccordement en mettant en communication, à leur point de croisement, les barres prolongeant les fils qu’on veut relier.
- La boîte est fermée par un couvercle avec joint en caoutchouc surmonté lui-même d’un cuvelage
- en cuivre.
- qui porte jusqu’au niveau du sol une plaque de recouvrement.
- Tous les raccords et les dérivations sont faits par le même procédé. La figure 4 donne en plan et coupe la disposition d’une entrée à cinq fils. La dérivation est prise sur chacun des fils au moyen d’une boîte-manchon dont le type est semblable à ceux qu’emploie le système Edison à trois fils. Les précautions indiquées ci-dessus sont prises pour l’entrée des fils, leur dénudation, le remplissage de la boîte.
- Les branchements sont ensuite réunis dans une boîte de jonction analogue à celle qui vient d’être décrite, mais plus petite, qui renferme les plombs fusibles; elle joue le rôle que remplit le coffret d’arrivée dans les installations de la Société Edison ou de la Société d’éclairage : puis les lignes sortant de cette boîte Vont directement à travers la muraille de la maison aux circuits d'utilisation, ou s’il y a lieu, au tableau de distribution.
- Pour se reconnaître en cas de réparation dans ce système de fils nombreux, chacun d’eux porte une marque spéciale ; ces indices sont formés par de petits colliers de métal se fixant par élasticité et présentant des formes convenues suivant qu’ils
- desservent un feeder positif ou négatif, un fil n° 1, 2, 3, 4, 5, etc. On les pose sur les fils à des distances rapprochées, après toutefois que ceux-ci sont mis en place.
- La canalisation étant constituée, il faut y répartir le potentiel électrique engendré à l’usine. J’ai dit qu’il était apporté aux fils extrêmes 1 et 5 par des feeders; ceux-ci doivent maintenir à leur point d’arrivée une différence de 440 volts.
- Pour assurer ce résultat, ils sont pourvus, comme dans les autres systèmes, de fils de contrôle formant retour de potentiel; ces fils sont compris dans la construction du câble lui-même et enfermés dans la même enveloppe.
- Il reste, comme nous avons dit, à assurer l’égale répartition de ce potentiel entre les quatre ponts électriques formés entre les divers fils, quelle que soit la résistance de ces ponts.
- On commence par éviter les trop grandes différences fen distribuant convenablement les appareils d’éclairage qui doivent, en recevant le courant, former ces ponts de dérivation. A cet effet, cotnme on l’a vu dans le schéma figure 3, les grandes installations sont divisées et réparties sur les cinq fils, ou au moins sur trois d'entre eux.
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- En général on fait en sorte que la différence probable ne soit pas de plus de 25 0/0 en aucun cas.
- Le complément de réglage est obtenu par deux procédés appliqués simultanément.
- Le premier, qui est le répartiteur proprement dit, repose sur l’emploi d’un système d’échange dynamique. Quatre machines dynamo-électriques
- Fig. 6. — Boîte d’entrée dans les maisons.
- sont juxtaposées, les induits sont calés sur un même axe.
- Les inducteurs sont identiques; on peut théoriquement considérer les quatre anneaux comme se mouvant dans un même champ magnétique. On les a ainsi indiqués schématiquement dans la figure 2. Chaque anneau induit a, b, c, d, est placé en dérivation sur l'un des ponts; le champ magnétique A B est en dérivation sur les fils extrêmes et par conséquent constant.
- Le fonctionnement de l’appareil se comprend aisément si l’on fait abstraction de la résistance
- intérieure des anneaux. En effet, chacun des anneaux individuellement peut recevoir ou fournir de l’énergie suivant que la force contre électromotrice résultant de sa vitesse est inférieure ou supérieure à celle qui tend à se produire dans le pont où il est placé; l’appareil dans son ensemble ne peut ni en absorber ni en produire ; sa fonction se réduit évidemment à un simple échange, la vitesse des anneaux demeurant constante et déterminée seulement par les résistances passives; ce résultat est en effet très approximativement atteint. On a soin que la résistance des induits soit très faible relativement au travail que chacun d’eux peut avoir à recevoir ou engendrer; on prend des anneaux faits pour 150 ampères pour
- Fig. 7. — Répartiteur des potentiels.
- des installations où la différence maxima ne doit pas dépasser 50 ampères. Dans ces conditions, le répartiteur règle à environ deux pour cent près, ce qui est suffisant dans la pratique. L’appareil affecte la forme représentée figure 7; les quatre machines sont juxtaposées; chacune d’elles a en réalité son champ magnétique indépendant, et comme les anneaux, quoiqu’on fasse, ne sont jamais complètement identiques, on règle ces champs par expérience jusqu’à ce qu’on obtienne l’identité des efforts pour une même intensité.
- Afin de réduire l’espace occupé on a placé les collecteurs sur la face latérale des anneaux, sous forme de disque; ce sont, à vrai dire, des fils des sections elles-mêmes dénudés et dressés; on revient ainsi à l’une des premières formes indiquées par Gramme lors de l’inveption de sa machine.
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- La deuxième méthode repose sur l’emploi d’accumulateurs. Une batterie d’accumulateurs est disposée sur les fils extrêmes et subdivisée par les ponts intermédiaires. En réalité, comme dans le cas du répartiteur, la batterie ne donne ni ne reçoit d’énergie, on joue sur la variation de force motrice dont sont susceptibles les accumulateurs chargés.
- Normalement ils sont maintenus à une force électromotrice d’environ 2,2 volts par élément; si la tension tend à s’élever sur l’un des ponts, la force contre-électromotrice de la batterie qu’il porte tend à marcher dans le même sens; inversement, si la tension tend à s’abaisser dans le pont, celle de la batterie incline dans le même sens, les deux batteries étant solidaires, et il s'établit un état moyen qui règle les potentiels; ces effets se passent entre les limites de.2 volts et de
- 2.4 volts, donnant une marge de 15 0/0 environ plus que suffisante.
- Les batteries ainsi employées, en tenant compte de leur résistance, règlent à raison d’environ
- 2.5 0/0. Elles ont en même temps le grand avantage d’apporter de la sécurité, puisqu’elles peuvent parer à un arrêt momentané, ce qui est très précieux.
- On estime qu'il y a actuellement environ un tiers du réseau d’établi; cette portion du réseau porte trois postes de répartiteurs dynamiques installés: deux sont en montage; elle a un seul poste d’accumulateurs à l’usine centrale.
- 11 reste à dire un mot des appareils compteurs ; ceux-ci ont reçu une disposition ingénieuse. En se reportant au schéma figure 2 on voit qu’il s’agit de relever la somme des quantités a, p, y, 8 passant dans chacun des ponts; ma<s les compteurs ne peuvent être placés que sur les fils 1, 2, 3, 4,5, et ceux-ci ne portent pas les mêmes intensités. On voit en effet, immédiatement, que si l’on compte les courants en valeur absolue, le fil 1 laisse passer a, le fil 2, S — a, le fil 3, y — P, le fil 4, 8 — y, et le fil 5, 8. Si l’on compte positivement les courants dans le sens du courant a, il faudra nécessairement que l’un d’entre eux, au moins le courant 8, soit négatif.
- fl semble d’abord qu’il faudrait un compteur pour chaque fil, sauf à réduire ensuite les résultats; au lieu de cet arrangement compliqué, on a adopté la disposition simple que voici. Le compteur employé est le compteur Aron, mais la solution est générale et peut s’appliquer à tous les
- systèmes; ils renferment tous en effet une bobine qui reçoit et mesure l’intensité.
- Au lieu d’une seule bobine, on en superpose quatre dont les actions se combinent. Une première bobine placée sur le fil 1, compte dans le sens positif et est arrangée de manière que son action soit double. Une deuxième bobine, placée sur le fil 2, compte dans le sens positif et comme simple. Le fil 3 n’a pas de bobine. Le fil 4 porte une bobine qui compte simple, mais en sens inverse; elle déduit les courants positifs. Enfin le fil 5 porte une bobine qui compte double, également dans le sens négatif.
- Cela posé, le compteur va donner la somme suivante :
- Fil 1.............................. . 2 a
- Fil 2.............................. p — a
- Fil 3.............................. o
- Fil 4 (8 — y est positif).......... — 8 -j- y
- Fil 5, 8 étant nécessairement négatif, 28
- dont la somme est.................. a + P + Y + s
- La tension étant uniforme et de 110 volts, il
- suffira d’affecter l’appareil d’un coefficient convenable si c’est un ampèremètre; si c’est un watt-mètre, la bobine de tension agira comme d’ordinaire et donnera le produit cherché.
- Cette solution ingénieuse permet de donner à l’appareil une disposition aussi simple que celle des compteurs ordinaires.
- Frank Géraldy.
- (A suivre.)
- VARIATIONS DE CONDUCTIBILITÉ
- SOUS DIVERSES INFLUENCES ÉLECTRIQUES
- Dans un article précédent (*) nous avons vu qu’un grand nombre de substances éprouvent des accroissements de conductibilité persistants sous diverses influences électriques, qui peuvent être ramenées au passage d’un courant de haute tension, continu ou induit.
- Les corps ainsi modifiés sont très variés : limailles et grenailles métalliques, métaux réduits et porphyrisés, mélanges de poudres isolantes et
- (*) La Lumière Electrique du 16 mai 1891, p. 301.
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- de poudres métalliques, poudres de quelques oxydes et sulfures métalliques, plaques d’ébonite métallisées ou plombaginées, crayons solides formés de poudres métalliques agglomérées par la fusion d’une substance isolante, verres platinés, argentés, lames de verre recouvertes de feuilles métalliques très minces, charbon Carré, sélénium recuit, etc.
- Les accroissements de conductibilité observés varient avec l’énergie des actions exercées. Si l’action électrique provient du passage d’un courant continu, l’accroissement de conductibilité est d’autant plus considérable que la force électromotrice de la pile employée est plus grande. Toutefois, il n’y a pas proportionnalité; l'accroissement de conductibilité croît beaucoup plus vite que le nombre des éléments et tend rapidement vers un maximum.
- Si l’action électrique consiste dans le passage dans une tringle métallique des courants d’une décharge de condensateur, comme c’est le cas de la disposition expérimentale désignée plus haut par la lettre A (fig. 3) p. 303, la conductibilité augmente avec la longueur de l’étincelleS; elle augmente aussi quand la tringle active se rapproche du circuit qui comprend la substance sensible.
- Plusieurs étincelles qui se suivent en S exercent des effets qui s’ajoutent. Si l’action de la première étincelle a été très vive, la résistance peut être presque immédiatement réduite au minimum ou à peu près; mais dans certains cas, les effets des étincelles successives s’additionnent nettement et la déviation prend une allure saccadée comme l’étincelle. Telle a été l’apparence avec une poudre de charbon de cornue ou de plombagine, une poudre de bismuth, une couche de plombagine appliquée par frottement sur du verre dépoli, des traits de crayon tracés sur une lame d’ébonite,, etc.
- Des procédés mis en usage précédemment, c’est l’électrisation directe d’un point du circuit par l’armature d’une bouteille de Leyde qui produit les effets les plus énergiques. Cette électrisation directe a suffi souvent pour rendre conductrices., sans pression auxiliaire, des substances sur lesquelles les autres influences électriques ne s’exerçaient efficacement qu’avec l’aide d’une forte pression.
- Avec des résistances initiales très fortes, la diminution de résistance pourra être très accentuée, de plusieurs millions d’ohms à quelques ohms.
- Si la résistance est faible au début, la diminution a une valeur beaucoup moins importante; elle devient même extrêmement faible avec des limailles métalliques fortement pressées, différant peu d’un métal continu.
- RETOUR A LA RÉSISTANCE PRIMITIVE.
- Retour par le choc. — La conductibilité due aux diverses influences décrites persiste quelquefois très longtemps, vingt-quatre heures ou plus. 11 est toutefois possible de la faire disparaître très vite. Le retour à la résistance primitive se produit en particulier par le choc.
- Avant toute action électrique spéciale, la plupart des substances citées au début de ce travail éprouvent une augmentation de résistance par le choc quand on les place dans un circuit traversé par un courant. Ici, après l’influence électrique, l’action du choc est beaucoup plus marquée. C’est avec les limailles métalliques que le retour par le choc s’observe le mieux; cependant, le choc agit également, bien que moins vivement, sur les plaques d’ébonite métallisées, sur les mélanges de liquides isolants et de poudres métalliques, sur les mélanges de limailles et de substances isolantes, comprimés ou non, enfin sur les substances solides.
- Comment le retour par le choc s’observe-t-il? Reportons-nous à la disposition expérimentale A. La limaille sensible est en K, dans un godet d’ébonite; elle fait partie d’un circuit comprenant un élément Daniell et un galvanomètre; le courant est d’abord arrêté par la résistance de la limaille. On fait éclater des étincelles en S, l’aiguille du galvanomètre est chassée de sa position d’équilibre. La déviation persiste, mais il y a retour complet si l’on frappe quelques petits coups secs sur la tablette qui supporte le godet d’ébonite.
- Lorsque la diminution de résistance est due à une action électrique faible, un très léger choc sur la table rétablit la résistance primitive; avec la même substance, si l’action a été plus forte, plusieurs coups sont nécessaires. Dans le cas d’une très vive action électrique, il faut des chocs assez violents pour produire le déplacement des particules de limaille.
- J’employais alors pour produire les chocs un marteau à course réglée, fixé sur la table. C’est à ces ébranlements très énergiques qu’il faut recourir quand on a touché un point du circuit, ouvert
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- ou fermé, avec l’armature d’une bouteille de Leyde fortement chargée.
- Avec certaines substances, pour des actions faibles, le retour a pu paraître spontané; il était cependant plus lent que si l’aiguille du galvanomètre était revenue d’elle-même à son équilibre; le retour devait être attribué aux petites trépidations ambiantes. 11 suffisait de marcher dans la salle à plusieurs mètres de distance ou d’ébranler un mur éloigné. Le retour paraissait ainsi spontané, pour une action faible, avec un mélange à parties égales de poudres fines de sélénium et de tellure. .
- En exerçant sur une substance déterminée une influence électrique constante, on reconnaît que des chocs capables de provoquer le retour complet lorsque l’action a cessé ne produisent aucun effet tant que la substance sensible est exposée à l’influence électrique et que l’aiguille du galvanomètre reste déviée.
- Après uneviveaction électrique, le relourayanl été obtenu par le choc, et l’aiguille du galvanomètre placé dans le circuit ayant regagné sa position d’équilibre, le retour à la résistance primitive n’est pas en général complet; en effet, la substance étudiée accuse d’ordinaire une sensibilité plus grande aux actions électriques, et une influence électrique faible qui était primitivement sans action est maintenant efficace.
- Voici plusieurs exemples qui mettent en évidence ce retour incomplet.
- Un mélange d'huile de colza et de poudre d’antimoine étant exposé aux courants de la disposition A, il fallait en S une étincelle de cinq millimètres pour produire le premier départ; après le retour par le choc, une étincelle de un millimètre suffisait.
- L’aluminium en poudre porphyrisée est extrêmement résistant. Une colonne verticale d’aluminium porphyrisé, de cinq millimètres de hauteur et de quatre centimètres carrés de section, fortement comprimée, arrêtait complètement le courant d’un élément Daniell. Les courants de la disposition A étaient sans effet. Par une électrisation directe avec une armature d’une bouteille de Leyde, la résistance fut réduite à 50 ohms. On produisit le retour par le choc, et les courants A furent alors efficaces.
- De même, une petite couche de 1/2 millimètre d’épaisseur de cuivre réduit par l’hydrogène comprise entre deux plaques de cuivre horizontales
- ne conduisait pas et ne donnait rien avec la disposition A (étincelle en S de 1/2 millimètre). Le cuivre réduit fut électrisé directement par contact avec l’armature d’une bouteille de Leyde, et il devint très conducteur; après que sa césistance primitive lui eut été rendue par plusieurs chocs, la disposition A (avec la même étincelle en S) put agir très aisément.
- Citons quelques expériences du même genre faites avec les courants continus. De la limaille d’aluminium versée dans une auge parallélipipé-dique entre deux électrodes de cuivre arrêtait complètement le courant d’un élément Daniell. La résistance opposée au courant d’un daniell reste infinie après qu’on a établi pendant dix secondes la communication des électrodes de cuivre avec les deux pôles d’une pile de vingt-cinq éléments à sulfate de mercure. La limaille est alors intercalée pendant une minute dans le circuit d’une pile de soixante-quinze éléments; après cela, le courant d’un élément Daniell est transmis par la limaille. Par un choc convenable, on rétablit la résistance primitive. Le retour à l'état primitif n’est pas cependant complet, bien qu’il n’y ait aucune déviation au galvanomètre et que cet instrument soit très sensible, car le courant d’un élément Daniell sera transmis après qu’on aura intercalé la limaille pendant dix secondes entre les deux pôles des vingt-cinq éléments. Ajoutons toutefois que si le retour a été rétabli par un choc très violent, l’action des vingt-cinq éléments ne suffit plus pour rendre la conductibilité, même quand elle est prolongée pendant une minute; il faut alors faire agir les soixante-quinze éléments pendant une minute.
- Dans un autre groupe d’essais, il a suffi d’actions très faibles pour reproduire la conductibilité, après qu'une vive action initiale avait eu lieu. Le circuit comprenant un élément Daniell, de la limaille d'aluminium à grains d’environ o, 1 mm. et un galvanomètre, l’action électrique a été produite et la résistance rétablie par le choc. A ce moment on ouvre et on ferme une seule fois le circuit de l'elément Daniell et de la limaille, la conductibilité reparaît. La résistance étant de nouveau rétablie par le choc, on ouvre puis on ferme le circuit; cela suffit encore pour ramener la conductibilité. Lorsqu’une seule ouverture et une seule fermeture ne suffisaient pas, le résultat était atteint en ouvrant et fermant le circuit plusieurs fois de suite. La reproduction de la conductibilité pouvait
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- ainsi être répétée plusieurs fois et même après | quelques minutes de repos, en faisant usage d’un interrupteur à mouvement d’horlogerie.
- Notons aussi qu’une influence électrique n’est pas toujours nécessaire pour faire renaître la conductibilité après un retour apparent; on y parvient encore quelquefois par des chocs faibles et répétés. Les chocs forts et espacés ramènent au contraire la résistance primitive.
- 11 résulte de ce qui précède qu’il y a lieu de distinguer les effets produits sur une substance neuve et ceux qui se rapportent à une substance ayant subi une action antérieure.
- Nous avons vu le choc produire le retour à la résistance primitive; ce retour se produit aussi lentement. Dans ce retour lent, comme dans le retour par le choc, la position primitive est souvent dépassée. Des tiges de charbon Carré de 1 mètre de longueur et de 1 millimètre de diamètre m’ont particulièrement offert cet accroissement de résistance dans le retour lent.
- RETOUR A LA RÉSISTANCE PRIMITIVE PAR UNE ÉLÉVATION DE TEMPÉRATURE
- Une plaque d’ébonite cuivrée, rendue conductrice par une action électrique et placée à peu de distance de la flamme d’un bec de gaz, reprenait graduellement et assez vite sa résistance primitive.
- Un crayon solide de résine et d’aluminium ou un crayon solide de soufre et d’aluminium, rendus conducteurs par communication avec les pôles d’une pile d’un petit nombre d’éléments, reprennent leur résistance par le choc, mais si la conductibilité a été établie par une action vive, par exemple par l’électrisation directe avec une armature d’une bouteille de Leyde, le choc n’a plus d’effet, au moins le choc que permettrait la fragilité de la substance; dans ce cas une faible élévation de température rétablit la résistance primitive. En graduant convenablement l’action électrique, on parvient à un état pour lequel la chaleur des doigts suffit pour annuler la conductibilité.
- INFLUENCE DE L’ENCEINTE
- L’action électrique ne produit pas de variation de résistance sur une substance enfermée dans une enceinte métallique entièrement close. La démonstration peut se faire à circuit ouvert ou à circuit fermé.
- Pour opérer à circuit ouvert, la limaille métallique contenue dans un tube d’ébonite est enfermée avec deux godets à mercure dans une boîte cylindrique en laiton munie d’un couvercle. Le couvercle étant d’abord soulevé, la limaille, est intercalée par les godets à mercure dans le circuit d’un élément Daniell et d’un galvanomètre, l’arrêt du courant est constaté. Les iils de communication qui plongent dans les godets sont alors retirés et le couvercle est fermé; on fait alors agir à très petite distance les étincelles d’une machine Wimshurst ou les courants de la disposition A. Les communications avec l’élément Daniell étant ensuite rétablies, on con-
- Fig. 1
- State qu’aucune diminution de résistance n’a eu lieu.
- Une plaque d’ébonite cuivrée est enfermée dans un cylindre de fer doux creux, fermé à ses extrémités par deux blocs de fer; elle n’éprouve aucun effet à proximité des étincelles d’une machine électrique. Si on laisse sortir*du cylindre des fils de communication sans les relier à la pile pendant l’influence, l’action se produit. On le vérifie en reliant les fils de communication au circuit de l’élément et du galvanomètre. Pour mettre en évidence une action négative, il est préférable d’opérer à circuit fermé. A cet effet, on loge à la fois dans une enceinte métallique (fig. 1) la limaille, l’élément Daniell et le galvanomètre. L’enceinte, de forme cubique, est garnie extérieurement de clinquant, les déplacements du miroir du galvanomètre sont visibles au moyen d’une lunette à travers une toile métallique à larges mailles qui couvre une petite portion de la paroi de la caisse. Le tube à limaille est placé à l’intérieur, à une petite distance d’une face mobile, et se trouve en face du conducteur de la disposition
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- A quand la face mobile est enlevée. 11 y a action quand cette face est enlevée; l’action ne se produit plus si la caisse est entièrement close. Afin de rendre la démonstration plus complète, un fil métallique relié dans l’intérieur de la cage à un point du circuit sort par une petite ouverture percée dans la paroi. Si l'on fait sortir ce conducteur sur une longueur de 20 à 50 centimètres, l’action se produit. En frappant alors sur les parois de la caisse pour produire des trépidations qui rétablissent la résistance, l’aiguille du galvanomètre reste déviée, ce qui n’aurait pas lieu si l’action influente ne persistait pas. Sans cesser de faire éclater les étincelles en S, on fait rentrer le fil en n’en laissant plus sortir que quelques millimètres; il suffit alors de quelques petits coups frappés sur les parois pour rétablir immédiatement la résistance, l’influence cessant de s’exercer. En touchant avec ,1e doigt ou un morceau de métal l’extrémité du fil, on reproduit la conductibilité.
- Dans une autre série d’expériences, on a mis dans la cage métallique le système actif, c’est-à-dire deux éléments à bichromate, une bobine de Ruhmkorff, une bouteille de Leyde reliée au circuit induit et un excitateur déchargeant périodi-diquement la bouteille. A l’extérieur se trouvaient un élément Daniell, un tube à limaille et un galvanomètre composant un circuit. Les décharges de l’excitateur exercent leur action habituelle lorsque la face de la cage qui regarde la limaille est ouverte. Lorsque la cage est fermée, l’action n’a pas lieu, bien que la bobine et l’excitateur fonctionnent à l’intérieur. La démonstration est rendue plus probante en agissant sur la limaille par l’étincelle d’une machine Wimshurst placée comme elle au dehors ; si l’on suspend cette dernière action, la résistance primitive est très aisément rétablie par le choc, ce qui n’aurait pas lieu si le système intérieur exerçait un effet.
- Dans des expériences ultérieures effectuées avec une enceinte métallique d’une plus grande capacité, un pont de Wheatstone enfermé dans l’enceinte avec l’élément Daniell, la substance sensible et un galvanomètre délicat a permis de rechercher si les parois métalliques annulaient entièrement à l’intérieur l’effet électrique des étincelles produites à l’extérieur. Avec des actions électriques puissantes, une double enceinte métallique a paru nécessaire pour supprimer tout effet d’une façon absolue.
- Annulées dans une enceinte métallique, les
- actions s’exercent dans une enceinte de verre. Comme il s’agit ici d’un effet positif, il n’y a pas lieu d’exagérer la sensibilité par une action préalable ni de maintenir la limaille en circuit fermé. Le tube à limaille isolé de son circuif est posé avec des godets à mercure sur un large plan de verre dépoli sur lequel on fait adhérer une grande cloche de verre. Des étincelles produites à distance, en dehors de l’enceinte de verre, y rendent conductrice une limaille métallique isolée de son circuit. En effet, les étincelles ayant été suspendues, la diminution de résistance est constatée après que les communications avec l’élément Daniell ont été rétablies.
- CONSIDÉRATIONS SUR LE MÉCANISME DES ACTIONS PRODUITES
- Que pouvons-nous conclure des expériences décrites? Les substances employées dans ces recherches ne sont pas conductrices, parce que les grains métalliques qui les composent sont séparés par un milieu isolant. 11 n’est pas étonnant que des courants de haut potentiel, et surtout les courants induits dus aux décharges, franchissent les intervalles isolants; mais comme la conductibilité persiste ensuite même pour les courants thermo-électriques les plus faibles, il ya lieu d’admettre que le milieu isolant a été transformé par le passage du courant. Certaines actions, telles que le choc, l’élévation de température, apportent des modifications au nouvel état de l’isolant.
- Des mouvements des particules métalliques ne peuvent être supposés dans ces essais, où les particules d’une couche de quelques millimètres d’épaisseur sont fixées dans une position relative invariable par des pressions extrêmement fortes, atteignant parfois plus de cent kilogrammes par centimètre carré. D’ailleurs, les mélanges solides avec lesquels les mêmes variations de conductibilité sont produites semblent exclure tout déplacement. Pour expliquer la persistance de la conductibilité après que l’action électrique a cessé, faut-il songer dans le cas de la limaille métallique à une volatilisation partielle des particules créant un milieu conducteur entre les grains métalliques? Dans le cas des mélanges de poudres métalliques et de substances isolantes agglomérées par fusion, faut-il imaginer que les minces couches isolantes sont percées par le passage de très petites étincelles et que le trajet des petits
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- conduits dus à ces étincelles se tapisse d’une matière conductrice entraînée.
- Si cette explication est admise pour les courants induits, il conviendra de la maintenir pour les courants continus, qui se comportent de même. On devra en conclure que ces actions mécaniques peuvent être produites par des piles n’ayant que io et 20 volts de force électromotrice, ne donnant lieu dans la substance sensible qu’à un courant d’une intensité insignifiante.
- Voici une expérience qui mérite d’être citée ici, au point de vue qui nous occupe.
- On forme un circuit avec un élément Daniel!, un galvanomètre sensible et de la limaille d’aluminium dans un godet en ébonite.
- L’aiguille du galvanomètre reste au zéro. La limaille est séparée du circuit précédent et intercalée pendant une minute entre les pôles d’une pile de 43 éléments au sulfate de mercure ; la limaille est ensuite replacée dans le circuit de l’élément Daniell et accuse une très grande conductibilité.
- Le résultat est le même quand on emploie 20 ou 10 éléments. Même résultat encore en affaiblissant le courant par une colonne d’eau distillée contenue dans un tube de 40 centimètres de longueur et 20 millimètres de diamètre.
- Les éléments employés (platine, sulfate de mercure ; zinc, sulfate de zinc) avaient une très grande résistance. Ainsi les 43 éléments(60 volts) fermés sur eux-mêmes en court circuit ne donnaient qu’un courant de 5 milliampères ; les mêmes éléments comprenant la colonne d’eau distillée dans leur circuit ne déviaient que de 100 millimètres (règle divisée à 1 mètre) un galvanomètre astatique de 50 000 tours. On voit d'après cela combien devait être faible le courant initial quand on ajoutait la limaille dans le circuit. La pile agit donc essentiellement par sa force électromotrice.
- Si des déplacements mécaniques de particules, ou même des entraînements de substances conductrices paraissent difficiles à admettre, il est probable qu’il convient de faire intervenir une modification de l’isolant lui-même; cette modification persiste quelque temps par une sorte de force coercitive.
- Un courant électrique de haute tension qui serait complètement arrêté par une lame isolante épaisse, traverse de proche en proche les couches diélectriques très minces intercalées entre les particules conductrices. Le passage se fait très rapi-
- dement si la tension est élevée, plus lentement si la tension est moindre.
- Nous avons vu, à propos du retour à la résistance primitive, des expériences qui semblent indiquer des phénomènes résiduels analogues à ceux de la polarisation et du magnétisme.
- ACCROISSEMENTS DE RÉSISTANCE
- Les diminutions ne sont pas les seules variations de résistance dues aux influences électriques. L’accroissement de résistance s’est présenté dans ces recherches moins fréquemment que la diminution ; cependant un certain nombre d’observations, fréquemment répétées, permettent d’établir que l’augmentation de résistance n’est pas exceptionnelle et que les conditions dans lesquelles elle se manifeste sont bien précises.
- De courtes colonnes de poudre d’antimoine ou de poudre d’aluminium, soumises à une pression d'environ 1 kilogramme par centimètre carré et ne présentant qu’une petite résistance ont accusé une augmentation de résistance par une vive électrisation. Le peroxydede plomb, corps assez bon conducteur, a montré dans tous les cas une augmentation de résistance. Certains verres platinés sont dans le même cas ; avec d’autres, des alternatives se sont produites. Ainsi, une lame de verre platiné qui offrait une résistance de 700 ohms est devenue très conductrice après le passage pendant 10 secondes du courant de 130 éléments au sulfate de mercure. La conductibilité a été annulée par l’electrisation avec l'armature d’une bouteille de Leyde, pour reparaître de nouveau après le passage pendant 10 secondes'du courant de 150 éléments. On annule la conductibilité par l’électrisation, on la fait reparaître par le passage du courant de 150 éléments, et ainsi de suite.
- Mêmes alternatives, dans les mêmes conditions, avec une couche mince d’un mélange de sélénium et de tellure appliquée par fusion dans la rainure d’une lame de mica comprise entre deux plaques de cuivre. Ces alternatives ont été observées plusieurs fois de suite et à plusieurs jours d’intervalle.
- Les accroissements de résistance et les alternatives de résistance et de conductibilité n’ont rien d’incompatible avec l’hypothèse d’une modification physique de l’isolant par les influences électriques mises en jeu.
- Edouard Branly.
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- LES PHONOGRAPHES (1)
- Les figures i et 2 représentent le mécanisme très simple des poupées phonographiques Edison, signalées à la page 565 de notre numéro du 13 septembre 1890.
- La membrane B du phonographe est serrée par les ressorts c' sur des rondelles en caoutchouc, à ' la base du cornet C, et sa pointe est fixée à un levier pesant d, articulé de manière à pouvoir suivre sans inconvénient les irrégularités du phonogramme d et s’en détacher facilement.
- Le phonogramme en cire dure d' est monté à
- Fig. 1 et 2. t- Edison (1889). Poupée phonographe.
- frottement doux sur un tambour dont la gaîne filetée ng est folle sur l’axe E. Cet axe, mis en mouvement par une manivelle à spirale disposée de manière à ne pouvoir l’entraîner que dans le sens de la flèche, fait tourner le tambour du phonogramme par une languette h qui lui permet de reculer en même temps vers la gauche par la prise de l’écrou M sur le filetage g. L’aiguille de la membrane parcourt ainsi toute la surface du phonogramme.
- P) La Lumière Electrique, 13 septembre 1890. Phonographes décrits dans mes précédents articles : Bell-Tainter, 13 novembre 1886, p. 300. 25 mai 1889, 358. Bettini, 13 septembre 1890, 557. Edison, 18 mai 1889,307. 6 septembre 1890, 509. Hopkins, 13 septembre 1890, 562. Jacques, 13 septembre 1890,564. Randall, 13 septembre 1890, 560. Wheless, 13 septembre 1890, 561.
- Pour rappeler l’appareil, il suffit d’appuyer sur le levier N, de manière à dégager l’écrou M et à soulever l’aiguille D ; le ressort 1 ramène alors immédiatement le phonogramme à sa position primitive. *•
- L’àrbre E commande, en même temps que le phonogramme, un volant L, qui en régularise le mouvement, et cela par une courroie l constamment tendue au moyen d’un ressort»*.
- Enfin, pour sortir tout le mécanisme, il suffit
- Fig. 3 à 7. — Edison (1889). Coupe transversale du phonographe, détails de la membrane et des styles parléur et traceur.
- de rabattre autour de s le loquet P, et d’ouvrir ainsi l’encoche r.
- L’appareil est, comme on le voit, remarquable par la simplicité et la facilité de sa construction.
- Le phonographe représenté par les figures 3 à (2 est aussi des plus remarquables par un grand nombre de détails très ingénieux, et par la simplification de son ensemble général.
- La simplification la plus importante consiste à ne plus employer pour la commande des styles parleur et traceûr qu’une seule membrane. Cette membrane a attaque les styles traceur d, et parleur ou reproducteur e, non pas directement, mais par un levier c articulé à la membrane
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- en b, et chargé d’un poids /4, articulé en f3. Les styles sont emmanchés à l’extrémité du levier c dans des douilles disposées de manière que le couteau d attaque la surface du phonogramme sous un angle de coupe invariable. La pénétration du couteau d se règle automatiquement, par le soulèvement du poids /4, dès que la pointe s’enfonce trop profondément.
- La membrane et tout son attirail peuvent tourner sous l’action d’un levier /' (fig. 8) à l’extrémité du porte-membrane £. Lorsque le levier /' appuie
- sur la butée fixe f3, c’est le couteau d qui agit ; quand il appuie sur la butée mobile f2, c’est la pointe parleuse qui entre enjeu. La mobilité de la butée f2 permet d’amener toujours la pointe e exactement dans l’axe du sillon tracé par le couteau d, tandis que l’inertie du poids /4, amortissant les mouvements du style e, empêche la membrane d’être affectée par les petites irrégularités du phonogramme.
- Le porte-membrane g appuie sur sa glissière h non pas directement, mais d'abord par le talon k’
- Fig. 8 à 12. — Edison (1889). Plan du phonographe, détails de l’écrou-ressort «2 «' et des tubes parleur et traceur.
- du levier h (fig. 3), qui permet aux styles d’aborder le phonogramme graduellement et sans choc. On peut aussi, en relevant l’autre bras h du levier hk', dégager la pointe du phonogramme et le ressort-écrou n' de la vis /, de manière à pouvoir ramener la membrane à son point de départ très vivement, par le glissement de la gaîne m, sans avoir à soulever le porte-membrane g.
- Le ressort n mord sur la vis / par deux écrous l2 h (fig- 9 et i°); si l’un de ces écrous n’aborde pas franchement la vis, l’autre en emboîte normalement les filets.
- Lorsqu’on tourne la membrane, on change la
- distance du piton f7 à la barre fixe (fig. 8) et les tubes traceur 0 (fig. n) et parleur^) (fig. 12) sont pourvus à leurs extrémités 0' etp’ d’encoches g3 et f7' disposées de manière à ne permettre de les emmancher sur /7 et g3 que si la membrane occupe exactement les positions extrêmes correspondantes.
- Le couteau planeur q (fig. 3), destiné à égaliser la surface du phonogramme après en avoir effacé le tracé, est monté sur une glissière qu sans cesse poussée par un ressort q2, et maintenue écartée du phonogramme par la butées’ du levier s sur le taquet q3. Quand on veut faire agir le planeur q, on abaisse le leviers, de manière à déclencher, comme
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- en figure 3 le talon Si de q3, et à laisser le planeur entamer le phonogramme d’une quantité réglée par la butée ajustable t (fig. 8).
- Pour dégager de nouveau le planeur, il suffit
- Fig. iS. — White. Détail de la membrane traceuse.
- de soulever le leviers directement, ou par la levée du porte-membrane g, de manière à repousser
- par Si la butée q3. Les copeaux planés par q s’évacuent par la trémie u. Pendant le planage, le levier / occupe sa position médiane, aucun des deux styles d et e ne touchant le phonogramme.
- Le levier v (fig. 8), qui tient en place tout l’appareil, est maintenu par la pression d’une petite mâchoire à ressort v2 enclenchée sur son extrémité.
- L’appareil représenté par les figures 13 à 17 a pour objet la fabrication rapide uniforme et économique des cylindres à phonogrammes.
- Le cylindre en carton b, qui sert de support à la
- Fig. 19. — White. Détail du style traceur.
- cire du phonogramme, est mis en rotation par une gaîne c, en même temps qu’il peut glisser dans cette gaîne sous l’impulsion de deux galets obliques dd, pressés sur lui (fig. 17) par un ressort i graduable à volonté, et qui s’enfoncent dans le carton, de manière à y former écrou sans le couper.
- Au dessous du rouleau tourne, avec une obliquité et dans le sens voulus pour aider l’action des molettes d, un galet conique g (fig. 15), qui
- Fig. 22 et 23. — White. Détail du chariot; détail de l’écrou du chariot.
- plonge dans l’avant G du bac de cire fondu A (fig. 14). Ce galet applique ainsi sur le tube, à mesure qu’il avance, une couche de cire d’épaisseur uniforme et parfaitement homogène.
- A mesure que l'approvisionnement de cire s’épuise, le poids H (fig. 13) fait, par la came 1, l’axe L et le levier N (fig. 14), basculer le bac A, de manière à maintenir le niveau de la cire inva-
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- riable en G; un cliquet s empêche tout recul du I Le chauffage du bac s’opère par des brûleurs S, bac A pendant sa bascule. | alimentés par le tuyau à gaz R.
- Fig. 20 et 21. — White. Phonographe disposé en traceur, puis en parieur.
- Le tube b a près de deux mètres de long : on n’a plus, au sôrtir de l’appareil, qu’à le découper aux longueurs voulues pour les phonogrammes.
- Le porte-membrane du traceur du phonographe de M. IVhite articulé en d8 (lig. 18, 20 et 21), repose sur l’axe f d’un levier f, appuyé par son
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- extrémité sphérique f3 sur la partie lisse du phonogramme, et réglé par la vis L, de manière à permettre de suivre sans inconvénient les irrégularités du phonogramme B. La membrane est en aluminium ondulé sur ses bords en e3. L’aluminium donnerait, d’après M. White, des résultats tout à fait remarquables. On voit en figure 19 comment le style est articulé à la membrane
- Fig. 24 et 25. — Magenis et Richmond. Phonogramme duplex (1890). Plan et coupe transversale.
- autour d’un petit axe e6. En outre le tube G (fig. 20 et 21) n’est pas solidaire du porte-membrane, mais attaché à un support particulier g, buté en g3 g3 et tout à fait indépendant de la membrane. Le chariot D D, qui porte la membrane traceuse E, le tube G et le parleur H est mû (fig. 22) par une visl, à peigne-écrou d (fig.23)et se trouve porté par une colonne d3 sur la glissière d±. Quand on retourne le porte-membrane autour de l’axe 1, le secteur <tfs dégage l’écrou d de la vis I, ce qui permet de déplacer le chariot rapidement le long de la vis 1; le secteur d3 renclenche au contraire automatique-
- ment l’écrou d lorsqu’on amène en position ac- -tive le traceur (fig. 20) ou le parleur H (fig. 21).
- Le parleur H est analogue à celui des grapho-phones Tainter ('); son bras h,i h7, appuyé par son poids sur le phonogramme, peut tourner librement autour d’un axe h3, par lequel il communique avec son tube acoustique h h%.
- Le phonographe de MM. Magenis et Richmond, représenté par les figures 24, 25 et2Ô, est disposé de façon à pouvoir tracer le phonogramme à la fois sur deux cylindres A et B, dont l’un peut ainsi servir de réserve et de témoin.
- Le double porte-membrane G, porté par les rails C et D mené par une vis E, circule entre les cylindres A et B, dont l’écartement par rapport aux
- membranes est réglé par les vis<j3. Il suffit de soulever G pour dégager l’écrou i de la visE, et ramener le porte-membrane à la main très vivement.
- On peut en cloisonnant le porte-membrane G comme l’indique la figure 26 écouter à l’un des cornets q, et parler dans l’autre, ou dicter deux phonogrammes distincts.
- MM. Elliott tracent leurs phonogrammes non pas sur un cylindre, mais sur une bande continue Q (fig. 27 à 31), tendue sur un cylindre 26, par un poids tournantp et par les tambours moteurs 33 et 34. Ces tambours sont mus par une dynamo dont la poulie m‘ fait constamment tourner la poulie 35, laquelle commande par des embrayages, tantôt directement le tambour 34, et tantôt, en sens contraire, le tambour 33. Les coussinets des axes de ces tambours sont excentrés de manière à permettre de les écarter facilement pour placer une nouvelle bande sur le tambour 26, pourvu à cet effet de pitons d’entraînement 55, entrant dans les trous correspondants de la bande; des galets en caoutchouc S achèvent d’égaliser la bande sur le cylindre 26. (*)
- (*) La Lumière Electrique, 25 mai 1889, p. 359.
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- § Hf
- 0
- y [s r\
- ^ .
- Fig. 27 à 31. — Phonographe à bande Elliott, 1890.
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- Le porte-membrane <7 est fixé à un arbre guide 19, et reçoit, par un écrou 26, son mouvement d’une vis 21, commandée par une transmission 27,28, 30 et 20 facile à suivre sur la figure 31. Enfin, un régulateur à force centrifuge maintient, par le décalage des balais, la vitesse de l’électromoteur à peu près invariable.
- Le débrayage du tambour 34 s’opère, en même temps que la levée du porte-membrane q et le dégagement de son style, par la rotation de l’arbre 2 (fig. 27).
- Le phonogramme de MM. Elliott présente certainement des particularités intéressantes, mais rien ne paraît justifier le remplacement des phonogrammes cylindriques, très simples et très résistants, par une bande plus .difficile à conserver et d'un maniement plus délicat.
- Gustave Richard.
- COMPARAISON
- DES CIRCUITS MAGNÉTIQUES FERMÉS ET OUVERTS
- DANS LES
- TRANSFORMATEURS A COURANTS ALTERNATIFS d’après m. evershed
- Le circuit magnétique d’un transformateur doit-il être ouvert ou fermé ? Cette question divise les électriciens depuis l’apparition du premier transformateur de Gaulard. Elle a été résolue tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre, sans que l’opinion du moment ait jamais pu être considérée comme définitive.
- Le transformateur industriel le premier en date, celui de Gaulard, était à circuit magnétique ouvert. On a considéré comme un avantage essentiel du transformateur de Zipernowski le circuit magnétique fermé, qui formait la principale nouveauté de ce système. Cette opinion a été généralement admise dès lors et tous les transformateurs industriels ont été construits à circuit magnétique fermé.
- 11 y a deux ans, le circuit fermé du transformateur à courant alternatif était en train de passer au nombre des principes fondamentaux de la construction. 11 avait pour partisans convaincus tous les théoriciens qui n’ont jamais envisagé clairement le fait
- que les transformateurs à circuit ouvert de Gaulard avaient un rendement aussi bon que ceux à circuit fermé et que ce résultat n’était en tout cas pas de nature à prouver l’inaptitude des premiers à un rendement acceptable.
- Chacun se souvient encore de l'impression produite par la communication de M. Swinburne au congrès de N ewcastle( 1889) de l’Association britannique. L’assertion de M. Swinburne que le rendement moyen d’un transformateur à circuit magnétique ouvert est plus élevé que le rendement d’un transformateur à circuit fermé semblait paradoxale au premier abord.
- Cependant on reconnut bientôt que l’assertion du savant ingénieur anglais reposait sur des bases solides fournies par l’expérience de chaque jour. 11 n’en fallait pas davantage pour rouvrir la discussion sur la question par laquelle débute cet article. Cependant on ne peut pas dire qu’il se soit produit, depuis la communication de M. Swinburne, de faits indiscutables en faveur de l’un ou de l’autre des deux systèmes, bien que les applications industrielles du transformateur-hérisson de M. Swinburne aient montré l’exactitude des rendements annoncés par son inventeur.
- Aussi faut-il accueillir avec beaucoup de satisfaction l’étude que vient de publier M. Evershed dans l’Electrician et qui fait actuellement le tour de la presse électrique des deux mondes. Dans ce travail, M. Evershed étudie à fond le transformateur non comme un appareil isolé mais comme un organe d’un système de distribution. A ce point de vue, c’est un complément utile aux aperçus de M. Swinburne sur la distribution par transformateurs que nous discuterons dans un prochain numéro de ce journal.
- Aussi avons-nous cru devoir analyser avec beaucoup de soin et beaucoup de détails l'étude si intéressante de M. Evershed. Cette étude est divisée en deux parties : la première est consacrée à la comparaison des rendements obtenus avec un transformateur d’une puissance de 10 chevaux dont on modifie le circuit magnétique en le rendant fermé ou ouvert et dont on fait varier les autres éléments en conséquence.
- Dans la seconde partie, l’auteur traite la même question d’une manière théorique, en insistant particulièrement sur les modifications qu’éprouve l’allure des oscillations du courant dans les deux cas. Il donne en particulier une méthode graphique qui permet d’étudier le problème à fond dans
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tous les cas. Nous nous occuperons aujourd’hui de la première partie seulement de ce travail.
- Comparaison directe des rendements de deux transformateurs de même puissance, à circuit ouvert et
- à circuit fermé.
- Le rendement d’un transformateur dépend des pertes d’énergie qui ont lieu pendant la transformation; plus ces pertes sont faibles, plus le rendement est élevé. Or ces pertes proviennent principalement des quatre causes suivantes :
- a) De l’hystérésis du noyau de fer;
- /;) Des courants de Foucault qui se produisent 'dans ce noyau;
- " c) Des courants de Foucault dans les enroulements par suite de la variation du flux magnétique;
- d) De réchauffement des enroulements par l’effet Joule du courant.
- On a généralement admis dans la pratique que les pertes qui proviennent du noyau sont négligeables par suite de sa construction spéciale. Nous verrons plus loin que cette opinion ne correspond nullement à la réalité.
- Ayant d’exposer séparément les méthodes qui permettent de calculer d’une manière générale les quatre pertes mentionnées plus haut, donnons les éléments d’un transformateur de 30 chevaux à .circuit fermé de Goolden-Ravenshaw, car ils nous permettront d’appliquer immédiatement nos formules à un cas particulier et en faciliteront la discussion.
- Transformateur (à circuit ferme) de 30 chevaux (; de Goolden-Ravenshaw.
- Puissance en pleine charge............... 22400 watts.
- Fréquence ^ ............................. 70 par sec.
- Volume total du noyau de fer............. 13700 cm3.
- Section du noyau de fer S................ 95 cm*.
- Longueur moyenne du circuit magnétique l 145 cm. Largeur des plaques de tôle du noyau h ... 15,2 cm.
- Epaisseur — —- e.... 0,05 cm.
- Tehsion du circuit primaire....,......... 2000 volts.
- Nombre de tours du circuit primaire...... 6S0
- Résistance — — ..... 0,97 ohm.
- Tension du circuit secondaire............ 100 volts.
- Nombre de tours — ............ 34
- Résistance — ............ 0,003 ohm.
- Pertes par hystérésis dans le noyau de fer.
- On sait que la perte par hystérésis est représentée graphiquement par l'aire limitée par la courbe de l’induction B lorsque l’aimantation du fer passe par un cycle complet. L’induction maxima est d’autre part donnée par la formule
- B _ 9E.108
- 10.4 N. S- ^
- Dans cette formule E représente la force électromotrice et N le nombre de tours du circuit primaire ou du circuit secondaire. 11 vaut mieux prendre les éléments du circuit secondaire.
- celui-ci étant plus près du noyau que le circuit primaire. Comme E représente une force électromotrice efficace, on a multiplié par 9/10 pour obtenir la force électromotrice moyenne.
- En remplaçant ces quantités par leur valeur nu mérique, on obtient
- La valeur du travail d’aimantation se déduit de la courbe cyclique (fig, ]). Cette courbe a été déterminée avec soin par M. Evershed pour un échantillon du fer doux employé dans la construction de ce transformateur. L’aire totale est égale à 81 000, qui divisé par 4 « donne la valeur 6500 pour le travail dépensé, c’est-à-dire 6500 ergs.
- Les propriétés du cycle magnétique sur lesquelles ces calculs sont basés sont bien connues. Voici cependant la démonstration élémen-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5a:
- taire que donne M. Evershed du théorème que l'aire cyclique est proportionnelle au travail d’aimantation.
- Considérons un anneau de i cm2 de section et de / cm. de longueur moyenne; soit N le nombre des spires enroulées sur cet anneau; l’intensité du champ produit par un courant 1 (ampères) est alors
- H = 4 N 1 îo l
- Le cycle du fer doux étant en élaboration, augmentons pendant le temps dt l’induction de à partir du point P correspondant à H = H2. Le courant magnétisant a donc à effectuer dans le fer pendant ce temps d t un travail qu'on peut calculer comme suit.
- La force contre-électromagnétique de la spirale d B
- est égale à N yy et le courant correspondant à
- H i
- Le travail effectué par le courant est donc
- égal à
- H2 1 4 rc N
- v à B
- "Hïdt~
- H2 l
- 4
- Si le courant diminue au lieu d’augmenter, et si l’induction diminue de d B pendant le temps dt, par exemple à partir du point Q, où H= H1( l’énergie rendue par le fer est égale à
- 4 tc
- Par conséquent la perte d’énergie dans le fer est égale à
- —. (H2 — HO d B
- 4 TC
- pour l’élément de temps dt.
- Pour des valeurs très petites de */B, la figure (H2 — H,) rfB est un parallélogramme PQ et l’on obtient la perte totale en effectuant la somme de tous ces parallélogrammes; cette perle devient donc égale à
- W*= —.aire cyclique.
- 4TC
- La perte totale par cm3 de fer, puisqu’il y a/cm3 de fer, sera de
- Aire cyclique 4 ir
- ergs par cycle,
- Dans le transformateur considéré nous aurons donc
- Wft= —---—— = 625 watts
- Dans ce qui précède, nous avons admis que la force électromotrice moyenne est égale aux 9/10 de la force électromotrice efficace, ce qui revient à supposer que la force électromotrice a le caractère sinusoïdal. En tout cas la forme exacte de la courbe qui représente les variations de la force électromotrice est comprise entre les deux formes suivantes AAAA et J-LrurL. Or, dans le premier cas le coefficient serait de 0,86 et dans le second de 1,0. Par conséquent la valeur précédente de W* est au plus trop grande de 4 0/0 ou trop faible de 10 0/0. D’ailleurs, l’erreur commise de cette manière est couverte et compensée par les erreurs de divers ordres de grandeur commises dans le calcul des autres pertes dont le transformateur est le siège.
- En outre, nous avons admis que la courbe 1 de l’hystérésis obtenue à l’aide de la méthode du galvanomètre balistique est applicable au cas du transformateur où l’on a des cycles très rapides. Mais dans notre cas, le courant nécessaire pour réaliser une induction de 10000 unités doit atteindre 98 0/0 de sa valeur maxima en 0,01 seconde ce qui correspond à une fréquence de 25; cette fréquence est assez voisine de celle des transformateurs usuels pour que les différences entre la courbe cyclique réelle et la courbe expérimentale soient en tout cas très faibles. En outre l’inertie magnétique observée par Ewing ne peut pas entrer en compte, car elle n’est sensible que pour de longs intervalles et elle est nulle pour des intervalles très faibles.
- 11 faut remarquer en outre que la perte par hystérésis par centimètre cube est de 25 0/0 seulement plus élevée que celle qui a été obtenue pour la même induction par M. Ewing, ce qui prouve qu’on peut trouver dans le commerce des masses considérables de fer d’excellente qualité au point de vue de l’hystérésis et qu’on peut les employer sans préparation spéciale.
- Pertes par courants de Foucault dans le noyau de ter. —
- Pour calculer ces pertes, on est forcé de se contenter d’une simple approximation, d’autant plus qu'il n’existe pas de mesures précises sur ce sujet.
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- Soit A B CD (fig. 2) la section d’une plaque du noyau ; cette section est prise perpendiculairement aux lignes de force du champ magnétique et perpendiculairement à la plus grande dimension (longueur) de la plaque.
- Nous admettons que la force électromotrice et le courant induits dans la section de la lame ont une direction parallèle aux côtés A B, B C du rectangle. Le périmètre du rectangle intérieur PQ représente donc le trajet d’un de ces courants élémentaires qui coupe les axes des coordonnées aux points (+*, o), (o,+ y), {—x, 0), (o, —y).
- Désignons par :
- p la résistance électrique du fer;
- l la longueur comptée dans la direction du flux d’induction.
- La force électromotrice induite dans le circuit PQ est égale à la variation du flux de force em-
- Le travail élémentaire produit par ce courant est donc
- S» l ^ ri p
- On)’*8 dx
- et le travail correspondant à une longueur de l centimètres de la lame est
- y».*.-®
- dtj ,
- d B\3
- s3 l r
- ... e b
- Mais s = - , et r = -2 2
- on a donc
- w
- 'd By e« e l b xdt ) 16 p
- pour un volume de elb centimètres cubes. Là perte dans un centimètre cube sera donc(elb=i)
- brassé par ce circuit. Or, la surface du circuit PQ est égale à 4 x y, d’où il résulte que la force électromotrice induite est égale à
- Mais
- d’où
- 4 x y
- d B
- s
- rfE = 4 x y
- dt
- 4
- x-
- dR dt '
- La perte Wt est exprimée en watts, si la varia-dB
- tion est donnée en volts, p en ohms et e en centimètres.
- Cette perte correspond au cas où les courants de Foucault se propagent parallèlement aux côtés A B, B C d’une section de la plaque normale à sa longueur. Si le circuit réel diffère du circuit hypothétique, la perte sera aussi différente. Pour montrer l’importance de la différence de forme du circuit sur la perte totale, calculons la valeur de Wj dans un fil carré dont le côté est a, en partant des mêmes hypothèses que précédemment sur la direction du courant, c’est-à-dire en supposant que les lignes de flux du courant sont parallèles aux bords de la section carrée.
- La force électromotrice induite dans le circuit carré de côté x est égale à
- La résistance du circuit élémentaire PQ est
- ‘IR “ 41 (57 + ü)
- «-VC-TS- + 7)
- Qr le rapport ^ de la largeur de la plaque à son épaisseur peut être négligé ; on obtient ainsi :
- iE-(w)*1-
- Au lieu du carré x, considérons le cercle de même surface que ce carré; soit y son rayon, on aura x2 = -Kyz ou x=y d’où
- dB
- dE=s lt ’Ky '
- La résistance du circuit élémentaire est
- dR =
- 4P r x l s dx
- rfR= O* = 4P >’ = 4 P y Idx 1 v/~ cLy l dy ’
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- 5a3
- La perte sera donc
- /<2BY TÏly'dy d R ~ \dt ) 4p ’
- et la perte totale, en intégrant entrejy = o ety=-r, r étant défini par la relation k r2=a2,
- w =
- 7ç fd B\* I \dt)
- 8p
- La perte produite dans un fil à section circulaire égale est moins considérable; les lignes de flux de courant sont des circonférences concentriques à l’axe du fil. On obtient ainsi
- W'
- r* l
- Les valeurs de r sont égales dans les deux expressions de W et de W'; on a donc
- diagramme d’un transformateur, il faut apprécier quelle valeur il faut donner à H pour neutraliser la valeur négative de H provenant de ces courants.
- Cependant, on n'est pas loin de la vérité en prenant pour la valeur de la valeur de la force électromotrice secondaire. Par conséquent
- </B /rfB\ ioo
- —rr = [ —tt ) =-----volts par cm* du noyau.
- dt \dt Jets. 34.95
- On a donc
- 0,55.10-*
- e* = 25.10—*
- p = 10.10—6.
- Par conséquent
- w = J W' = 1,57 W'.
- w = 9.55 X 25 X 1,05 1= 16 x 10 x 10*
- = 0,0156 watts par cm*.
- La perte dans le fil carré est donc plus considérable que dans le fil à section circulaire égale.
- Le flux de courant tend toujours à suivre un chemin qui embrasse la plus grande aire sous le plus petit périmètre; lès trajectoires tendent donc à être des cercles. La forme de la section du conducteur force les lignes de flux à dévier de cette forme théorique.
- Si la plaque est très mince, par exemple, les lignes de flux seront déterminées par les contours de la section de la plaque. Mais la valeur calculée en admettant que les lignes de flux sont parallèles aux bords de la section, doit être plus grande que la valeur réelle; elle peut être envisagée comme exacte si la plaque est très mince (formule 1).
- Pour tenir compte des pertes dans les parties massives du noyau du transformateur, tiges et boulons, on peut augmenter la valeur calculée de 5 0/0.
- Dans la formule 1 intervient la variation de l’induction B. 11 faut examiner si l’on peut admettre, comme nous l’avons fait dans le calcul de
- (i),que le quotient différentiel ^ est constant
- dans toute l’étendue de la section.
- L’induction B n’a pas la même valeur dans toute la section de la lamelle; elle est minima au centre où la force démagnétisante des courants de Foucault est maxima. Avant d’étudier le
- La perte totale est donc pour les 13 700 cm3 de fer égale à 214 watts, c’est-à-dire
- W/„ = 214 watts.
- Pertes par courants parasites de Foucault dans l’enroulement.
- On admet généralement que cette pette est nulle dans les transformateurs bien étudiés. Ces courants parasites proviennent des effets d'induction en dehors du noyau et des effets d'induction propre produits dans chaque fil ; ces derniers sont les plus importants. Sir W. Thomson a calculé la diminution de densité du courant à l’intérieur d’un fil avec l’augmentation de la fréquence des alternances.
- Mais cette diminution ne se fait sentir que si la section du fil est un peu considérable. 11 n’y a en réalité pas lieu d’en tenir compte dans les enroulements usuels où des fils de faible diamètre sont groupés en quantité.
- Pertes par effet Joule dans l’enroulement.
- Ces pertes dépendent de la charge du transformateur. Admettons que ce dernier travaille à pleine charge. Le courant secondaire est alors de 224 ampères, le primaire de n,2 ampères pour la
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- charge et de 0,5 ampère pour l’excitation, soit en tout de 12 ampères. On a donc
- Dans le circuit secondaire (224)* x 0,003 = >5° watts — primaire (12)* x 0,98 = 142 watts.
- La perte totale est donc à pleine charge de 292 watts, c’est-à-dire de 1,25 0/0.
- Le tableau suivant renferme alors les pertes el le rendement final.
- Watts Fraction de la puissance totale 0/0
- Puissance extérieure à pleine charge 22400 95.°
- Perte dans le noyau par hystérésis . Perte dans le noyau par courants de 625 2,7
- Foucault Effet Joule dans l’enroulement secon- 214 0,9
- daire Effet Joule dans l’enroulement pri- 141 0,6
- maire 5° 0,8
- Total 23530 100,0
- Le rendement total est donc de —— = 95 0/0.
- 235
- Un transformateur de cette puissance ne peut être utilisé que dans une station d’une certaine importance, car il exige une charge moyenne d’au moins 10 kilowatts ; dans le calcul de ses éléments, il ne faut pas considérer son rendement en partant de la faible durée (une ou deux heures)de sa pleine charge.
- Si la seule condition à remplir pour un transformateur est d’avoir un rendement déterminé en supposantqu’il fonctionne constammenten pleine charge ou à une charge voisine, on peut alors employer un noyau de grande section et peu de cuivre afin d’obtenir une construction économique. Dans ce cas, les quatre cinquièmes des pertes ont lieu dans le noyau.
- Le transformateur qui vient d’être étudié est de ce genre; les pertes s'élèvent à 5 0/0 de la pleine charge, dont 3,6 0/0 dans le noyau.
- Etude d’un transformateur à circuit fermé de dix chevaux.
- Pour montrer la différence entre les transformateurs à circuits magnétiques ouverts et fermés, M. Evershed a procédé comme suit. Il étudie d’a-
- bord un transformateur fermé de dix chevaux de Ravenshaw dont il détermine le rendement; puis il modifie par la pensée le circuit magnétique sans toucher aux enroulements de manière à se rapprocher du transformateur hérisson de Swinburne. On peut alors constater l’influence de ces modifications sur le rendement à pleine charge et sur le rendement quotidien.
- Transformateur à circuit fermé.
- Puissance extérieure à pleine charge...... 7500 watts.
- Fréquence................................. 70 par sec.
- Volume total du noyau de fer.............. 6600 cm3.
- Section du fer du noyau................... 58,5 cm*.
- Longueur moyenne du circuit magnétique. 112 cm.
- Largeur des plaques b..................... 10,2 cm.
- Epaisseur des plaques, e.................. 0,05 cm.
- Tension du circuit primaire .............. 2000 volts.
- Nombre de tours du circuit primaire....... 1120
- Résistance du circuit primaire........ 3,8 ohms.
- Tension du circuit secondaire............. 100 volts.
- Nombre de tours du circuit secondaire .... 56
- Résistance du circuit secondaire.......... 0,0094 ohm.
- Les plaques employées pour la construction de ce transformateur ayant la même épaisseur que celle du transformateur du type précédent, les pertes par hystérésis et par courants de Foucault dans le noyau sont simplement proportionnelles aux volumes de fer utilisés. Dans le premier, on avait eu B= 10000, tandis que dans le second on aB = 9800.
- On obtient ainsi les pertes suivantes :
- Watts Fraction, do la puissance totale 0/0
- Puissance extérieure à pleine charge. 7500 94,0
- Pertes dans le noyau par hystérésis. 302 3,»
- Pertes dans le noyau par courants
- de Foucault 99 1,2
- Effet Joule dans l’enroulement se-
- condaire 5» o,7
- Effet Joule dans l’enroulement pri-
- maire 53 0,6
- Total 8012 100,0
- Le rendement total à pleine charge est donc de 94 0/0 et la chute de potentiel de 1,4 0/0.
- Examinons maintenant le rendement quotidien du même transformateur.
- Pendant une moitié de l’année on peut admet*
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 5a5
- tre que la charge d’une installation ne comporte pas plus du tiers des lampes installées, à raison d’un allumage de 6 heures par jour et d’une charge maxima de 50 0/0 des lampes installées. Par exemple, un transformateur de dix chevaux peut alimenter une installation de 400 lampes, correspondant à une dépense de 24000 watts-heures.
- La puissance moyenne du transformateur pendant ces six heures est donc de 4000 watts, ce qui correspond à un courant secondaire de 40 ampères.
- 11 n’y a lieu de tenir compte de la perte par effet Joule que pendant les six heures de fonctionnement du transformateur. En admettant que la puissance perdue dans le circuit primaire pour l'excitation soit 0,5 watt, on est plutôt au dessus qu’au dessous de la vérité.
- On obtient alors le tableau suivant :
- Travail total extérieur...................... 24000 watts-h.
- Perte dans le noyau pendant 24 heures .... 9600
- Perte pour l’excitation pendant 24 heures... 12 Perte par effet Joule dans les enroulements pendant 6 heures............................. i8ç
- Total............................... 33797 watts-h.
- Le rendement est alors 2A< 000 = 71 0/0, soit de 37 797
- 23 0/0 inférieur au rendement de l’appareil à pleine charge.
- La courbe de la figure 3 montre les variations du rendement d’un transformateur de 10 chevaux Goolden-Ravenshaw pour différentes charges. La charge en kilowatts est prise comme abscisse, le rendement en centièmes comme ordonnée.
- On peut atténuer ce faible rendement en disposant à côté du transformateur de dix chevaux un transformateur de puissance plus faible qui fonctionnerait en pleine charge ou à peu près pendant les heures de la journée où la dépense est très faible. Mais cette disposition est bien loin d’être avantageuse dans la pratique.
- En effet la raison d'être de la distribution par transformateurs réside dans l’élasticité et l’économie du réseau de distribution qui permettent d’éclairer un groupe de maisons réparties sur une grande surface à partir d’une seule’station centrale.
- Ce système implique l’usage de transformateurs de faible puissance avec des transformateursplus puissants pour les groupes ou pâtés de maisons.
- Mais si l’on établissait deux modèles de transformateurs, l’un de faible, l’autre de grande puissance, le premier destiné à fonctionner pendant la journée, le second le soir, il en résulterait nécessairement une augmentation des frais de surveillance et d’entretien et l’élasticité du système serait complètement sacrifiée.
- Considérons un exemple pour montrer quelle est l’économie réalisée avec cette double installation de transformateurs. Au lieu d’avoir un seul transformateur de dix chevaux, montons-en un autre d’un cheval ; le premier, en fonctionnant pendant 6 heures, absorbera 400 x 6 = 2400 watts-heures dans son noyau; tandis que le second n’absorbera que 130 x 18 = 2300 watts-heures. La perte totale sera donc de 4700 watts-heures au
- Fig, 3
- lieu de 9600; l’économie quotidienne ainsi réalisée sera de 5200 watts-heures pour cette station intermédiaire de 400 lampes. Si l’on évalue cette économie journalière au prix habituel du cheval-heure on voit qu’elle représente une valeur approximative de 1 franc.
- Mais la difficulté du problème réside dans la substitution de l'un de ces transformateurs à l’autre. 11 est peu pratique d’avoir recours à une équipe spéciale chargée de faire cette substitution à un moment donné de la journée ou en cas de brouillard; les distances sont en effet très considérables dans un réseau par courants alternatifs et transformateurs; il s’écoulerait donc un certain temps avant que la substitution pût être opérée, ce qui offrirait des inconvénients graves, puisque le transformateur de faible puissance serait incapable d’alimenter plus de 10 0/0 des lampes installées.
- On pourrait imaginer à la rigueur des commutateurs automatiques; mais ces organes seraient d'une manipulation peu aisée, par suite des hautes tensions du circuit primaire.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Ce qui précède prouve donc qu’il faut, pour obtenir un rendement quotidien plus élevé, réduire d’une manière sensible l’énorme perte qui a lieu dans le noyau du transformateur.
- Cette réductien peut être obtenue de trois manières différentes :
- 1° En diminuant la fréquence du courant ;
- 2° En diminuant l’induction maxima du noyau de fer;
- 3° En diminuant le volume du fer et en augmentant par contre le nombre de tours de l’enroulement, afin de conserver le même nombre de volts.
- Mais en augmentant le nombre de tours de fil on augmente la résistance de l’enroulement et la chute de potentiel du transformateur, ou, si celle-ci reste la même, on augmente le volume de cuivre.
- II convient de fixer une valeur limite pour la chute de potentiel dans le transformateur, afin de pouvoir comparer entre eux les résultats obtenus avec des appareils différents.
- Admettons une chute de potentiel de i o/odans la ligne, de i o/o dans les commutateurs, fils de sûreté, etc., et de 3 0/0 dans le transformateur en pleine charge; cela fait en tout 5 0/0, en admettant que toutes les lampes soient allumées simultanément.
- Mais en réalité le maximum des lampes allumées ne dépasse pas 300/0 du nombre total; d’où il résulte que la chute de potentiel est réduite à 4 0/0 au maximum, et cela très rarement. On met d’ailleurs généralement sur le compte des lampes une chute de potentiel trop considérable. Cependant il ne faut pas. que cette chute soit trop élevée si l’on veut obtenir un bon éclairage. ^
- A côté des trois méthodes précédentes qui permettent de diminuer la perte, il en existe une quatrième, employée, paraît-il, en Amérique et par laquelle ces pertes sont réduites à zéro. Cette méthode consiste simplement à placer le compteur sur le circuit primaire et à porter ainsi toutes les pertes au compte de l’infortuné consommateur.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- L’éclairage électrique à. l’usine municipale de Paris, par M. Ferdinand Meyer (suite) (* *).
- § 2. Mode d’installation des câbles, — Le choix et l’installation d’une canalisation électrique sont les questions les plus importantes qui puissent se présenter dans l’établissement d’un réseau d’éclairage public. L’imperfection des câbles conducteurs est en effet non seulement une cause d’usure rapide, mais encore l'origine de pertes considérables et croissantes dans la force électromotrice, elle peut même constituer un danger sérieux aussi bien pour les personnes que pour les objets.
- Au premier abord, il semble qu’un câble électrique, c’est-à-dire un cylindre métallique enveloppé d'un certain nombre d'enveloppes isolantes dcive être, en raison de sa forme régulière, soumis à des lois bien définies, et qu’on puisse en déterminer par le calcul les conditions de fonctionnement. En réalité, la question est plus complexe et la théorie n’a pas encore pu donner sur cette question des notions précises, si bien que l’expérience seule permet de la résoudre dans chaque cas particulier.
- Dans l’intérieur des Halles, la question n’a présenté aucune difficulté. Les câbles des sous-sols ont été placés sous des moulures en bois bien goudronné ou peint. Dans les pavillons, ils ont été soutenus sur des isolateurs en porcelaine semblables à ceux des lignes télégraphiques.
- Mais où la question est devenue plus grave à résoudre, c’est lorsqu’il s’est agi de pénétrer sur la voie publique. Là on peut imaginer trois solutions différentes pour installer les câbles destinés à distribuer le courant :
- i° En l’air; 20 en égout; 30 sous terre.
- A Londres, à Lucerne, à Milan, on peut voir de nombreux câbles suspendus aux maisons, et les Américains ont jusqu’ici adopté le même dispositif^). Rien n’est, en effet, plus commode que
- t1) La Lumière Electrique du 6 juin, p. 473.
- (*) On commence cependant à l’interdire et à exiger presque partout les canalisations souterraines.
- A. Palaz.
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- JOURNAL UNIVERSEL UÉLECTRICITÉ
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- d’avoir des fils naturellement éloignés de tout contact à la terre, sauf à leur point de suspension, et qu’on peut facilement poser, remanier et réparer. Mais si le fil aérien offre de tels avantages, il les rachète par deux considérations d’un autre ordre.
- D’abord, il n'est pas sans danger; à la longue les fils se détériorent, les supports perdent leur solidité, et il n’est pas sans exemple qu’un câble rompu soit tombé en causant de graves accidents. D’autre part, rien n’est moins plaisant à l’œil que le lacis des lignes noires formé à la traversée de chaque rue par les canalisations aériennes.
- Il existe, au surplus, une difficulté plus grande encore. Si les entrepreneurs de Londres ont pu placer leurs fils au-dessus des maisons, ce n’est qu’avec l’assentiment unanime des propriétaires, qui ont bien voulu s’y prêter. A Milan, le système aérien n’a pu être adopté que pour les câbles de l’éclairage public, en vertu des droits que la municipalité tient de la loi. Mais à Paris on pourrait douter que les propriétaires soient disposés à prêter de la sorte les toits de leurs maisons, ni que le Parlement veuille accorder aux entreprises d’électricité le droit de créer une servitude nouvelle sur les fonds particuliers.
- En présence de cette impossibilité, on a songé à placer les câbles en égout. La chose n’est pas toujours aisée, avec les nombreux tubes pneumatiques, tuyaux d’air comprimé, câbles téléphoniques, conduites d’eau, etc., qui garnissent déjà presque complètement les voûtes des galeries souterraines. Les manœuvres nécessitées par des raccordements, la recherche des points faibles et des pertes à la terre rend l’installation des câbles électriques en égout très difficile. Peut-être l’humidité permanente des galeries souterraines pourra-t-elle nuire au pouvoir isolant.
- Pour ces motifs, on a préféré, hormis sur quelques points, imiter ce qui se fait à Nancy, à Lyon, à Milan, à Berlin, dans le quartier Kensington à Londres, à Genève, etc. : installer les canalisations municipales sous terre dans des conduites convenablement disposées.
- Pour déterminer la matière qui devait constituer ces caniveaux, on pouvait choisir entre le bois créosoté, le ciment, la poterie, le métal. Les uns et les autres ont des avantages et des inconvénients. Le bois a des avantages considérables : son prix très bas et la facilité avec laquelle on peut le poser et y faire des coupures et des jonc-
- tions. En revanche, il ne semble pas offrir une grande étanchéité ni une résistance satisfaisante. La fonte donne une protection plus efficace; elle est plus étanche et plus imperméable que la poterie ou le bois. Mais le métal est cher; il présente, d’autre part, un inconvénient assez sérieux, celui des pertes à la terre qu’un contact accidentel pourrait provoquer.
- Devant ces objections, les ingénieurs du service municipal se sont décidés à adopter les caniveaux en ciment, qui sont bien isolants et offrent l’avantage d’être assez économiques.
- Les caniveaux adoptés ont été moulés sur place, dans la tranchée même. Ils sont constitués par un mélange de quatre parties de sable de rivière, une partie de ciment de Portland et une partie de chaux hydraulique très légèrement mouillé et comprimé à l'aide de dames dans des moules en bois; ce mélange donne des parois dures et peu poreuses.
- Pour protéger le caniveau contre les infiltra-
- Fig. i et 2.
- tions, les dalles de recouvrement sont reliées bout à bout au moyen de joints recoupés que l’on garnit de glaise. D’ailleurs, placés comme ils sont au ras même du trottoir, les caniveaux seront peu exposés à de fortes infiltrations ; on les disposera en pente légère de façon à écouler les eaux accidentelles et à les faire arriver à des puisards d’où on les dirigera au besoin vers l’égout le plus voisin.
- Deux procédés ont été employés pour placer les conducteurs électriques dans ces caniveaux.
- Pour le réseau à basse tension, on a disposé de deux en deux mètres dans les caniveaux, des cadres en chêne portant sur leur bâti vertical des isolateurs en fer vitrifié dans lesquels reposent les câbles (lig. i); pour le réseau à haute tension, et afin de mettre ces câbles à l’abri de tout contact accidentel avec les ouvriers, on les a enfermés dans des moulures en bois (fig. 2).
- § 3. Spécification des câbles. — Quant aux câbles eux-mêmes, leur fabrication n’a rien présenté de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- spécial, la seule étude intéressante à laquelle ait donné lieu leur acquisition a consisté dans la-rédaction du cahier des charges où ont été consignées les conditions d’essais qui étaient encore une chose nouvelle et imparfaitement définie.
- Les conducteurs d'électricite sont toujours formés de cuivre, ce métal étant celui qui présente la plus grande conductibilité électrique ; encore faut-il faire un choix, car il n’existe guère en France qu’un nombre excessivement restreint d’usines fabriquant des cuivres dits de haute conductibilité, parmi lesquels les marques Mouchel et Weiler sont les plus réputées et donnent jusqu’à 98 et même 104 0/0, l’unité de conductibilité étant celle du cuivre pur (J).
- L’âme conductrice est formée de fils toronnés entre eux, et qui varient en nombre et diamètre, d’après les besoins de la fabrication. Le câble, ainsi formé, est revêtu d’une enveloppe protectrice et isolante, formée d’ordinaire de caoutchouc de jute ou de gutta-percha.
- Le caoutchouc est souvent préféré, malgré l’élévation de son prix, à cause de sa résistance à la chaleur et à l’humidité.
- Les conducteurs du réseau municipal sont spécifiés ainsi qu’il suit (fig. 3 et 4) :
- i* Basse tension
- Ame métallique en cuivre étamé (*;.
- Une couche de caoutchouc pur.
- Une couche de caoutchouc mélangé de 2 mm. d’épaisseur. Deux rubans en tissu de coton caoutchouté, le tout vulcanisé. Une tresse bitumée.
- 2" Haute tension
- Ame métallique en cuivre étamé (*).
- Deux couches de caoutchouc pur de 1 mm. d’épaisseur. Plusieurs couches de caoutchouc mélangé, de 4 mm. d’épaisseur.
- Une couche de chanvre résineux de 3 mm. d’épaisseur.
- Deux rubans de tissu de coton.
- Les conducteurs de basse et de haute tension ne diffèrent donc entre eux que par l’épaisseur donnée à la matière isolante qui recouvre l’âme.
- (i/ Le cuivre actuellement employé, produit par des procédés électrolytiques, a une conductibilité bien supérieure au cuivre pris comme étalon à l’époque où les unités ont été arrêtées.
- (3) On étame le cuivre pour éviter que son contact avec le caoutchouc vulcanisé n’entraîne des réactions chimiques capables d’altérer le métal*
- Il a cependant été fait une exception à cette règle dans un cas spécial.
- Des circonstances locales ont obligé les ingénieurs du service municipal à établir sur un petit trajet leur câble de haute tension dans le voisinage du réseau télégraphique et des conducteurs téléphoniques. Il pouvait en résulter de sérieux inconvénients, car un conducteur parcouru par un courant alternatif produit à distance des inductions intenses, et le fonctionnement des lignes d’intercommunication pouvait être bouleversé par ce voisinage. Pour y obvier, on a eu recours aux conducteurs concentriques, toujours employés en pareil cas. Ils sont formés d’une âme en cui-
- .Caoutchouc mélangé .Caoutchouc pur SaüÈSHBLCuivrt
- Fig. 3. 4 et 5.
- vre, qui est le câble d’aller, recouverte d’un isolant suffisamment épais sur lequel on pose des fils de cuivre constituant le câble de retour, qui sont à leur tour enveloppés d’une couche fortement isolante. Les influences des deux conducteurs étant égales et de signe contraire ne peuvent plus exercer aucune action fâcheuse au dehors.
- La figure 5 représente ce câble, dont chaque conducteur est isolé séparément.
- Pour voir si les câbles de lumière seront susceptibles de faire un bon service, on procède, dans l’usine qui les fabrique, à des essais préalables portant, d’une part, sur la conductibilité du cuivre, d’autre part sur la résistance de l’isc-lant.
- La conductibilité se mesure par la méthode élémentaire du pont de Wheatstone. On détermine la résistance du fil à mesurer, puis celle du même
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- fil supposé en cuivre pur. Le rapport de la première résistance à la seconde donne la conductibilité du métal expérimenté.
- Quant à la résistance d’isolement, on la mesure en faisant traverser l’isolant par un courant connu donné généralement par une batterie de piles. L’armàtüre A du câble (fig. 6) est réunie à un pôle de la batterie. Le câble revêtu de l'isolant est placé dans une bâche C, remplie d’eau acidulée; au fond de cette bâche se trouve une plaque de cuivre B formant une excellente communication avec la terre. L’autre pôle de la batterie est également mis à terre.
- En circuit se trouve un galvanomètre très sensible, qui permet d’observer les moindres déviations.
- Le circuit est ainsi fermé pendant quelques instants, puis on note la déviation au bout d’un temps déterminé, quelques minutes. Ce laps
- Galvanomètre
- Terre .
- Fig. 6.
- de temps a pour but de laisser la charge pénétrer à travers l’isolant.
- Soit e la différence de potentiel entre l’armature A et la plaque B, i l’intensité du courant et x la résistance présentée par l’isolant, on a :
- e
- x*
- D’autre part,
- t = K«,
- K étant une constante et a l’angle de déviation du galvanomètre ;
- donc
- Si, d’ailleurs, on a eu soin de noter la déviation a produite par une différence de potentiel e sur une résistance R connue, il vient
- E-K^-
- De ces deux équations l’on tire
- D
- x «= R —. a
- Il suffit donc d’avoir mesuré R, a et a, pour tirer la valeur de x.
- Les essais de réception des câbles destinés à l’usine des Halles ont été faits dans les usines chargées de la fabrication avec le concours du service des télégraphes. Les isolements imposés par le cahier des charges étaient de 300 mégohms par kilomètre pour les conducteurs à basse tension et de 3000 mégohms pour les conducteurs à haute tension, le tout mesuré à 24 degrés de température. Le courant d’expérimentation avait un potentiel de 300 volts.
- Calcul des canalisations. — Quelles dimensions devra-t-on donner aux câbles dans l’établissement d’un réseau électrique? Deux conditions sont à considérer: on sait que lorsqu’un courant traverse un câble de résistance R avec une intensité 1 et une tension E, il développe par seconde un nombre de calories représenté par l’expression
- ___!_ E*
- * 4,16 R '
- 11 faut donc en premier lieu combiner 1 et R, c’est-à-dire calculer la section par rapport à l’intensité, de façon que réchauffement ne soit pas trop grand, car le cuivre diminue de conductibilité lorsque sa température s’élève; d’autre part, la formule P (1 — K) = RI2, qui détermine la perte en ligne, montre que si P et 1 restent constants, le rendement K diminue quand R augmente, c’est-à-dire quand la section devient trop petite.
- On agit dans le calcul des canalisations électriques comme pour les conduites d'eau, c’est-à-dire qu’on calcule pour chaque tronçon le nombre et le débit des lampes qu’il peut être appelé à alimenter; on obtient de la sorte un premier élément susceptible de déterminer une limite inférieure, car on sait que les câbles, selon leurs dimensions et leur mode d’isolement, ne peuvent porter sans s’échauffer plus de 1 à 3 ampères par millimètre carré de section. Mais, d’autre part, on fixe aussi d’avance la perte en ligne, qui a une grande importance tant au point de la régularité de l’éclairage que sous celui du prix de revient des canalisations.
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- On voit, en effet, qu’entre la dynamo, qui produit le courant à la tension de x volts et les lampes qui doivent l’utiliser, il se trouve un câble conducteur qui oppose au flux électrique une certaine résistance qui se traduit par une diminution de tension de perte en ligne. Pour qu’une distribution soit bien conçue, il faut que, par avance, on ait établi une relation entre les divers éléments en présence, c’est-à-dire que l’on ait admis que la tension aux bornes de la dynamo sera de 5, 10, 15 0/0 plus forte que celle qui est nécessaire aux lampes, et que l’on ait donné aux câbles de distribution une section telle que leur résistance absorbe précisément ces 5, 10 ou 15 0/0. La loi économique qui régit les calculs de canalisation a été formulée par sir W. Thomson : « L’intérêt et l’amortissement annuel du capital engagé dans les conducteurs doivent être équivalents au prix de revient de l’énergie qu’ils absorbent annuellement».
- Cette formule permet de de calculer la perte en ligne à laquelle on peut consentir. Avec le cuivre ordinaire, et en supposant que la fonctionnement annuel dure 2200 heures, on peut admettre, comme nous venons de le dire, une perte de 10 0/0. C’est celle que l’on a acceptée dans tous les calculs de l’usine des Halles.
- Quel que soit d’ailleurs le mode de distribution adopté, la formule qui permet de trouver la section d’un câble se calcule comme il suit:
- La perte en ligne a pour expression :
- e — R i,
- e étant exprimé en volts,
- R — en ohms, i — en ampères.
- Or,
- a étant exprimé enohms-centimètres, l — en centimètres,
- s — en centimètres carrés.
- «, pour le cuivre, a pour valeur 0,0000017 ohm-centimètre.
- Mais quand le courant passera, le cuivre peut chabffer. Et tout en supposant que la densité du courant soit modérée, il est prudent de prévoir une élévation de température et, par suite, de résistance. On admet ordinairement qu’un conducteur traversé par un courant électrique peut s’é-
- chauffer à 40 degrés ; dans ce cas, la résistance devient
- R, ~ R„ (1 "h
- a étant un coefficient qui, ’pour le cuivre, vaut environ 0,0039.
- La formule précédente donne, pour 40 degrés,
- a — 0,000002,
- et, par suite,
- 0,000002 1 i
- ---------,
- Si l’on veut exprimer s en millimètres carrés, la formule devient e = l représentant des
- mètres et i des ampères (1).
- Cette formule est assez simple et assez exacte pour servir aisément aux applications courantes.
- (.A suivre.)
- Bain électrolytique Watt (1890).
- L’objet de l’invention de M. Watt est d’empêcher le plus possible la formation au bord des cathodes électrolysées de modules cristallisés qui se forment presque toujours dans le raffinage électrolytique du cuivre, par exemple, et parfois s’étendent au point d'atteindre les anodes et de mettre le bain en court circuit. Afin d'éviter ces formations, M. Watt renferme chacune des cathodes dans un châssis non métallique, par exemple en bois dur recouvert d’un vernis imperméable, qui les maintient par ses bords ainsi isolées de l’action électrolytique.
- G. R.
- (*) Supposons, par exemple, qu’on veuille installer une canalisation de 200 mètres, destinée à recevoir une intensité de 100 ampères, en admettant une perte de 10 p. 100 et en marchant à 100 volts, la formule donne :
- 0,02 x 200 400
- *= —----------x 100= -— = 40 millimètres carres.
- 10 10
- Et ce calcul montre qu’il faut avoir 110 volts au départ pour réaliser 100 volts à l’extrémité d’un câble de 40 millimètres carrés.
- Il faut vérifier en même temps si la densité du courant n’est pas trop grande. Dans l’exemple choisi elle sera
- !— = 2,5 ampères par millimètre carré, ce qui prouve que la section est suffisante.
- Si nous avions trouvé par exemple 5 ampères par millimètre carré, nous aurions choisi une chute de potentiel moindre pour éviter tout échauffement du câble.
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- Formule de Steinmetz pour représenter la perte d’énergie par hystérésis.
- On sait que l’énergie absorbée par l’aimantation du fer doux, lorsque l’aimantation parcourt un cycle complet, est proportionnelle à l’aire limitée par la courbe bien connue qui représente ce cycle. De nombreuses mesures ont été effectuées pour déterminer cette perte d’énergie, qui dépend de l’intensité du champ magnétique aussi bien que de la nature de l’échantillon de fer doux.
- En étudiant une série complète d’observations faites par Ewing sur un échantillon de fer doux avec des inductions atteignant 15 000 unités, M. Steinmetz (*) a cherché à représenter la perte d'énergie !par cycle par une fonction simple de l’induction.
- Un simple coup d’œil jeté sur les valeurs du tableau suivant montre que la perte d’énergie, par
- TABLEAU I
- Force magnéto-motrice F Induction B Perte d’é observée (ergs) nergie W calculée (ergs) Wn — Wc (ergs) Wo — Wc en OfO
- 1,50 >974 410 375 + 35 + 8,5
- >,95 383° 1160 1082 + 58 + 5,0
- 2 ",s6 5950 2190 2190 O O
- 3,01 7180 294O 205 6 — , l6 — 0,5
- 3,76 S790 3990 4080 — 90 — 2,3
- 5,96 lO^OO 5560 5510 + 50 + 0,9
- 6,6 2 11480 6160 6260 — 100 — > ,7
- 7>c4 11960 6590 6690 — 100 — 1,5
- 26,5 13700 «690 8310 + 3»° + 4,4
- 75.2 15560 IOO4O IOI9O 150 — 1,5
- cycle n’est pas proportionnelle à l’induction; elle augmente plus rapidement que la première puissance de l’induction B, mais moins vite que le carré de ce même élément. M. Steinmetz a posé W — i*BP, et à l’aide des observations mentionnées ci-dessus, il a calculé les deux coefficients a et |3 en employant la méthode des moindres carrés. 11 a obtenu ainsi pour W la formule remarquablement simple
- W = 0,002 B1-6,
- Les résultats obtenus avec cette formule sont renfermés dans la quatrième colonne du tableau 1.
- La dernière colonne renferme en 0/0 les écarts des valeurs calculées avec les valeurs fournies directement par l’observation.
- On voit que cette formule représente les observations aussi fidèlement que possible. 11 reste à la vérifier cependant pour d’autres échantillons de fer doux. Même si cette vérification n’est pas très satisfaisante, la simplicité de cette relation empirique est trop grande pour qu’on ait pu la passer sous silence.
- TABLEAU II
- W = 0,002 B1-6
- B w B w
- IOOO 126 I 1000 5850
- 2000 382 12000 6720
- 3000 736 13000 7640
- 4000 1160 14000 8600
- 5000 1658 15000 9610
- 0000 2220 16000 10660
- 7000 2840 18000 12870
- éooo 3520 20000 15230
- 9000 4240 25OOO 21760
- IOOOO 5020 30000 29280
- Le tableau II renferme quelques valeurs de W obtenues à l’aide de cette formule pour des inductions comprises entre 10000 et 30000. L’extrapolation est un peu considérable, mais elle sejus-tifie par la concordance si remarquable du calcul et de l’observation dans les limites des expériences.
- A. P.
- Cherche-faute Holmes (1890).
- Le dispositif de M. A.-B. Holmes représenté par la figure ci-après a pour objet de faciliter la recherche des fuites dans les conducteurs.
- Pour une vérification sommaire du circuit, on relie à la terre, par le commutateur D, le fil qui réunit les lampes du tableau A, dont l’une est reliée au conducteur d’aller et l’autre au conducteur de rétour du circuit de manière que l’éclat relatif des deux lampes indique les résistances relatives de ces deux conducteurs.
- Pour mesurer ces résistances exactement, on place D dans la position figurée, de manière à relier l’une des bornes du voltmètre et l’une des
- (!) Elektrotecbnische Zeitschrift, 1891, p. 63.
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- bornes de l’ampèremètre à la terre par le coupe-circuit magnétique M et sa résistance.
- L’autre borne du voltmètre est reliée par C et B à l’un des conducteurs principaux du circuit, le
- Fig. i.— Gherchè-faute Holmes.
- positif, par exemple'. Ap'rès la lecture du voltmètre,' on le; coupe 'du circuit par C, et l’on y introduittl’ampèremètre. .
- On'répète ces observations'sur le conducteur négatif du circuit en déplaçant B vers;la droite.
- En cas d’une faute considérable du circuit, le coupe-circuit M protège automatiquement l’ampèremètre, en forçant le courant à traverser sa résistance avant d’arriver à l’ampèremètre.
- Chaufferette électrique Dewey (1891).
- Le chauffage y est produit par l’incandescence d’un fil de platine a développé en forme de serial
- a il-iial :\ n n n r\ f\ i\ nnnnnr\r\f\r\r\r\nnnr\n.
- - «««MM'
- r.—'u j’u u uu'i/ u U'uu u u u u u u'u u u u
- .JT-
- Fig. i. — Chaufferette électrique.
- pentin dans une garniture d’amiante suffisamment conductrice de la chaleur pour empêcher la fusion du fil, et enfermée dans une caisse en fonte dont le fond, est garni de plâtre, pour que presque toute
- la chaleur rayonne par le haut et par les côtés de la caisse.
- ______ a r.
- Rapport sur les expériences avec courant à. haute tension exécutées à. l’atelier de Charlot-tenbourg de la maison Siemens et Halske de Berlin.
- Les expériences avec des tensions excessivement hautes sont à la mode. Tout le monde connaît les expériences avec ioooo volts de tension qui ont été exécutées à la station centrale de Dept-ford et celles qui ont été faites par la maison Œr-likon.
- Dans ces conditions la maison Siemens et Halske s’est décidée à présenter au public des expériences destinées à montrer les: curieuses propriétés des courants à haute tension. C’est ce qui a eu lieu dans une conférence, le 7 avril.
- Oh avait installé une machine.à courants alternatifs de 25 chevaux; dont les électro-aimants étaient excités par une batterie d’accumulateurs. La machine était enroulée pour 1000 volts. 11 y avait en outre deuxtransformateurs dont les enroulements étaient calculés pour 1000 et 20000 volts. Il y avait en outre un transformateur pour 1000 et IOO volts. ' . 1 '
- La séance a commencé par quelques courtes explications données par M . Kopsel sur les agents d’isolement et sur les câbles' pour Hautes tensions. . ; , . '
- Parmi les isolants solides, il, n’y aurait, d’après les observations du conférencier, que le caoutchouc vulcanisé qu’il soit possible d’employer avec sécurité lorsqu’on se sert de courants à haute tension; le caoutchouc, toutefois, dans ce cas, doit être préparé d’une façon spéciale et c’est ainsi que les recherches exécutées depuis des années par la maison Siemens et Halske ont conduit à préparer le caoutchouc d’une façon spéciale qui lui permet de supporter, bien que sous un faible diamètre, des tensions excessivement élevées.
- On a montré à l’assistance une plaque de caoutchouc de i,5 mm. d’épaisseur; on l’a soumise à une tension de plus de 20000 volts; elle n’a pas été traversée et n’a même pas éprouvé la plus légère modification.
- Le conférencier a ensuite présenté plusieurs câbles: l’un d’eux a supporté jusqu’à 16000 volts avant de céder, et l’autre a supporté plus de 20 000 volts.
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- A ce propos, on a fait fonctionner un conducteur à haute tension fixé sur une série d’isolateurs à l’huile. On a commencé par donner une idée de la haute tension du transformateur. A cet effet, on a relié les bornes A et B (fig. i) avec une batterie de 200 lampes à incandescence insérées en série et on a augmenté l’intensité du courant excitateur de façon à élever la tension de la machine à courants alternatifs à tel point que le transformateur a fait briller normalement les 200 lampes à incandescence susdites. Comme chacune de ces
- Fig- 1
- lampes éclaire normalement lorsque la tension est de 100 volts, l’ensemble des lampes prouvait assez nettement que l’on avait atteint une tension de 20 000 volts.
- On a ensuite placé les commutateurs en A et en B sur le conducteur à isolateurs à l’huile. Ce conducteur, enroulé en plein jusqu’à une distance assez considérable se terminait au second transformateur pour volts installé dans la salle des
- 1000
- conférences; il abaissait la tension jusqu’à 1000 volts, et, au moyen d’un troisième transformateur, celui-ci pour —— volts, il envoyait son 100
- énergie dans une série de lampes insérées en arc parallèle.
- Bien que pendant tout le temps de l’expérience
- la pluie ait tombé à verse sur le conducteur extérieur, l’expérience a réussi complètement.
- Après cela, M. Zickermann a fait agir la haute tension sur une série de matières isolantes, les unes solides, les autres liquides.
- Pour les corps solides, on s’est servi de l’appareil représenté figure 2; mm sont deux plaques métalliques en contact avec les bornes A et B du transformateur à 20000 volts, et J est la couche isolante sur laquelle on se propose d’expérimenter.
- Pour que le transformateur ne fût pas endommagé par suite de la formation d’un court circuit, lorsque la couche isolante viendrait à être brisée, les 200 lampes en tension avaient été insérées dans le circuit, ce qui permettait aussi de recon-
- Fig. S et S
- naître le moment de la rupture, puisqu a ce moment les lampes commençaient à briller.
- Un morceau de carton comprimé d’un millimètre d’épaisseur se rompit à environ 2000 volts; une plaque de verre de la même épaisseur à 10000 volts environ. Pour cette dernière, on constata en outre un beau phénomène lumineux: sur le pourtour des deux disques de laiton, à l’endroit où ces disques touchaient la plaque de verre, apparut avec un vif crépitement une auréole d’une lumière bleuâtre constituée par de petits rayons.
- Pour les expériences d’isolement sur les liquides, M. Zickermann s’est servi de l’appareil représenté figure 3. Dans un récipient de verre, il y avait deux plaques de laiton m maintenues à des distances convenables par trois vis abc en caoutchouc durci.
- Les deux plaques de laiton étaient reliées aux bornes du transformateur et le récipient de verre était rempli du liquide sur lequel on voulait expérimenter. L’huile, depuis quelque temps est
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- recommandée comme un des corps les plus sûrs. L’avantage qu’elle présente consiste surtout en ce qu'elle empêche la pénétration de l’humidité, qui est l’ennemie des hautes tensions.
- Des expériences de rupture il résulte que l’huile isole très bien, mais qu’elle perd notablement de sa faculté d’isoler, lorsque, dans la disposition qui vient d’être décrite, le courant a passé à •travers l’isolant. Avait-elle une première fois résisté à une tension de 20000 volts, à la seconde fois elle cédait déjà à environ 4000 volts.
- La raison de cette différence paraît assez simple. .C’est que l’huile se décompose un peu aux endroits où passe le courant de rupture. 11 y a, paraît-il, de l’hydrogène qui se dégage et il reste de petites parcelles de carbone qui, en raison de leur grande conductibilité, forment une sorte de pont.
- Fig. 4
- Le trouble qui se produit dans l’huile semble, du reste, annoncer cette décomposition.
- En outre, M. Zickermann a parlé de la répartition du potentiel aux différents endroits de l’en-roulément du transformateur et il a fait voir cette répartition à tout l’auditoire au moyen de petits électroscopes. La figure 4 représente cette disposition.
- Un grand nombre de paires débandés de feuilles d’étain sont suspendues à une tige en caoutchouc durci X Y. Si l’on relie l’une des paires à la borne A, la seconde à la borne C et la troisième à B, les petites plaques reliées à A et B s’écartent, tandis que celles reliées à C (milieu du conducteur) restent pendantes, ce qui prouve qu’il y a en A un certain potentiel positif, en B un certain potentiel négatif, tandis qu’au milieu le potentiel est nul (c’est celui de la terre).
- Si l’on relie un second transformateur, par l’intermédiaire d’un seul pôle, avec le premier transformateur, par exemple au moyen du conducteur
- B/, on peut tirer des étincelles considérables, aussi bien du fer du transformateur isolé de f que de l’autre enroulement. Ces étincelles, à en juger d’après leur grandeur, ont le potentiel accumulé en B. 11 suffit d’approcher du fer (par conséquent en c et d approximativement) un fil conducteur relié à la terre. De même, deux petites feuilles d’étain reliées à l’une de ces parties accusent la tension.
- En outre, on reconnaîtrait nettement à la batterie de lampes cette répartition de la tension dans l’enroulement du premier transformateur. Au milieu règne un potentiel égal à celui de la terre; aux extrémités, on a le maximum; les différences de clarté des fils de carbone permettent de le' reconnaître. De plus, on remarque que les flammes de charbon des lampes très voisines des bornes de la batterie de lampes sont animées d’un mouvement de vibration tellement vif et étendu qu’ils vont parfois jusqu’à frapper le verre.
- Ce phénomène tient probablement à une action électrostatique réciproque entre le potentiel des filaments et celui du verre ; cette action est plus forte aux extrémités de la batterie, parce que c’est là que la différence des potentiels est le plus considérable.
- Au milieu de la batterie de lampes on remarque moins de vibrations, parce que le verre et les filaments de charbon y ont le même potentiel, celui de la terre.
- Les lampes à incandescence ont encore présenté un autre phénomène; c’est lorsqu’elles étaient reliées par un seul pôle avec la haute tension. Alors, toute une série de lampes s’est mise à répandre de la phosphorescence. En choisissant des lampes convenables, c’est-à-dire avec une certaine raréfaction, on pouvait amener toutes les lampes à être phosphorescentes.
- Le phénomène est facile à expliquer ; c’est sans doute que le verre et tous les filaments de charbon ont la même différence de potentiel et que l’équilibre tend à se produire dans une décharge silencieuse.
- Pour terminer, M. Zickermann a fait une série d’expériences sur la façon dont l’électricité à haute tension passe entre deux électrodes dans l’air. Il a pris pour électrodes d’abord des plaques, puis des boules, enfin des pointes. C’est entre les plaques que l’électricité passe le plus difficilement et entre les pointes qu’elle passe le plus facilement. Les distances que l’électricité peut franchit avec ces
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- trois genres d'électrodes, la tension étant la même sont entre elles comme i est à 2 et comme 2 est à 3.
- Le phénomène lumineux se produisant quand l’électricité passe est grandiose. C’est une flamme qui crépite en suivant le chemin de plus faible résistance, constitué par l’air chaud. Dès que l’électricité a jailli, on peut allonger considérablement la flamme.
- Lorsque la tension était de 20000 volts, l'arc ne se rompait pas tant que l’écartement des électrodes n'avait pas atteint 107 millimètres (*).
- C. B.
- Reprise par l’Etat des lignes télégraphiques aux Etats-Unis.
- La télégraphie aux Etats-Unis est encore entre les mains des particuliers et l’État n’a qu’une faible influence sur elle. Le monde des affaires aux États-Unis désire depuis longtemps voir la télégraphie aux mains de l’État.
- Les essais de réalisation de cette pensée ont déjà commencé, du moins dans le domaine de la législation. Ainsi tout récemment M. Taylor, député de l’Illinois, a présenté à la chambre des représentants de Washington un projet dans ce sens dont voici les dispositions principales.
- Loi relative à l’installation des télégraphes de l’État.
- i° Le gouvernement organisera et exploitera, pour la totalité du territoire de l’Union, conformément au traité ci-dessous, le réseau télégraphique qui lui reviendra et qui, ressortissant des Postes, sera sous l’administration du directeur général des Postes.
- 20 Un comité composé du secrétaire d’Etat, du ministre de la guerre et du directeur général des Postes fera acheter ou construire des lignes télégraphiques pour le gouvernement des États-Unis partout où il le jugera utile pour le bien, la sécurité du peuple, les renseignements à lui donner, ainsi que pour l’utilité de l’État, partout où le développement de transactions légitimera les frais à faire, partout enfin où le Congrès l’ordonnera.
- 30 Un mois après la mise en vigueur de cette
- loi, le comité susdit mettra en adjudication la construction des lignes télégraphiques projetées. Il fera annoncer cette construction pendant trente jours dans dix des journaux les plus importants. L’adjudication sera donnée au moins demandant, pourvu que son offre assure une bonne exécution des travaux. S’il n’était point fait d’offre suffisante au comité, les travaux seraient remis en adjudication.
- Pour la construction des télégraphes de l’État, on n’emploiera que des matériaux de première qualité; aucune des personnes qui seront occupées à la construction des travaux ne travaillera plus de huit heures par jour. S’il existe déjà une ligne télégraphique sur le trajet que le comité ou le Congrès voudrait doter d’une ligne télégraphique de l’État et si l’on peut reprendre à un prix convenable la ligne déjà existante, cet achat pourra être effectué, mais jamais on n’achètera de ligne déjà existante ne se trouvant pas dans une région choisie pour l’installation de télégraphes de l’Etat. Pour l’organisation des lignes existantes, le comité s’adresserait aux administrations des sociétés qui les possèdent, les informerait de l’intention du gouvernement et leur demanderait les conditions auxquelles pourrait se faire la cession à l’Etat. Si ensuite l’administration particulière déclinait l’offre qui lui était faite, ou n’avait pas donné réponse au bout de trois mois, ou enfin, faisait des conditions inacceptables, le comité devrait procéder sans délai à l’établissement de la ligne projetée à côté de la ligne déjà existante.
- Dans le cas où une société demanderait un délai plus long pour réfléchir au prix de vente, le comité se conformerait à ce-désir et différerait d’autant l’exécution de la nouvelle ligne. Le délai total ne pourra cependant excéder un laps de six mois, à partir du jour du premier avis.
- Si, alors, les négociations n’ont pas donné de résultat satisfaisant, on procédera sans retard à la nouvelle installation télégraphique.
- 40 Le comité est autorisé et invité à se procurer et à faire servir toutes les installations, appareils, et autres matériaux nécessaires pour les télégraphes de l’Etat, non compris ce qui sert à l’exploitation des lignes déjà existantes et appartenant à des particuliers. ___
- Si l’on se trouve en présence de droits de propriété ou de brevets, etc., ou s’il n’est pas possible d’arriver à une entente entre les propriétaires et le comité au sujet dp la somme à payer, les pre-
- (i) EhktroieClmische Rundschau, 1891-1891, n° 15.
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- miers seront autorisés à faire valoir leurs réclamations près la Cour des requêtes et au besoin près le tribunal suprême des Etats-Unis; les frais judiciaires seront couverts au moyen de ressources disponibles de l’Etat.
- 5° Toutes les personnes occupées à l’exploitation des télégraphes de l’Etat seront pour la durée de cette exploitation considérées comme des employés de l’Etat et à ce titre ne travailleront pas plus de huit heures par jour.
- 6° Le gouvernement se pénétrera des principes suivants :
- ' Les télégraphes de l’Etat ne doivent rapporter que ce qui est nécessaire pour couvrir leurs frais d’exploitation; les dépenses devront autant que possible contrebalancer les recettes, et enfin les institutions télégraphiques doivent profiter également au gouvernement et au public.
- A cet effet, le Directeur général des Postes fixera aussitôt que possible les droits pour la transmission des dépêches qui établiront l’équili-= bre entre le total des recettes et celui des dépenses, ou qui mettront l’Administration des Télégraphes en état de se suffire à elle-même. Pour ce faire, le tarif sera modifié de temps en temps dans le sens voulu.
- Jusqu’à ce que le Directeur des Postes ait fait connaître le tarif, on se conformera aux indications suivantes :
- La taxe pour tous les télégrammes de l’Etat et des particuliers qui seront expédiés dans un seul cdnducteur ininterrompu, sans réexpédition, et qui n’exigeront qu’un envoi et qu’une réception, sera de un centime par mot et de quinze centimes au minimum.
- L’adresse et la signature compteront pour la fixation du nombre des mots, mais la date ne comptera pas.
- Pour toute expédition, on prélèvera un droit additionnel égal au droit acquitté pour l’expédition simple.
- La taxe pour les télégrammes particuliers sera payée d’avance; le Directeur des Postes pourra cependant prendre des dispositions spéciales en vue du payement à l’avance pour les télégrammes à Réponse.
- s Les taxes pour les télégrammes privés seront en tous cas acquittées au moyen de timbres; il appartiendra au Directeur général des Postes de décider si l’on emploiera pour cet usage des timbres-postes ou des timbres télégraphiques spé-
- ciaux, selon que les uns ou les autres conviendront mieux pour le développement rapide et certain des communications télégraphiques.
- 7° Ne seront expédiés sans frais que les télégrammes relatifs à l’exploitation du service des Postes. Des crédits spéciaux seront accordés à l’Administration des Postes pour les télégrammes transmis dans l’intérêt des autres services officiels.
- Le Directeur général déterminera le système de comptabilité à appliquer aux transmissions de cette nature, et le réglement définitif aura lieu à époque déterminée après entente avec le Secrétaire général du Trésor.
- Tous les revenus de ce genre serviront à couvrir les frais de l’exploitation des télégraphes de l’Etat.
- 8° Une somme de 3 ooo ooo de dollars sera ai-fectée à l’exécution de ces projets sur Içs ressources disponibles du Trésor pour l’année qui court jusqu’au 30 juin 1891.
- Le Directeur général des Postes peut louer des lignes télégraphiques de l’état à des particuliers ou à des corporations; les droits à prélever pour cette location seront calculés de telle sorte qu’ils couvrent toutes les dépenses occasionnées à l’Etat pour la construction et l’entretien de ces lignes.
- C. B.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ELECTRICIENS
- (Séance du 3 juin 1S91).
- Communications diverses. — La pile de Lalande.
- Les travaux de M. H. Peilat. — L’usine de Saint-Brieuc.
- Pour la dernière fois mercredi, la Société internationale a tenu sa réunion mensuelle, la 64e, dans la salle des séances de la Société de géographie ; M. J. Joubert, président, communique en effet à
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- ce sujet le résultat de pourparlers avec le conseil d'administration de la Société d'encouragement qui ont abouti au transfert très prochain des réunions de la Société des électriciens dans la salle des conférences du premier étage de l’immeuble de la rue de Rennes, 44. C’est là que se tiendra la prochaine séance.
- M. J. Joubert profite de cette circonstance pour énumérer les nombreux avantages que présente le nouveau local choisi par le bureau et où se trouvaient déjà installés l’administration et le secrétariat de la Société des électriciens. Les travaux récemment exécutés dans l’hôtel de la Société d’encouragement, tant pour l’agencement que pour la restauration des salles, ont été l'occasion d’un£ installation d’éclairage électrique vraiment remarquable. On y dispose d’une force électrique de 20 chevaux, et, en séance, grâce à une distribution d’air comprimé, il deviendra possible de répéter toutes expériences pouvant utiliser des moteurs de 5 à 6 chevaux dont le travail est constamment disponible. Ce sont là des avantages considérables qui, ajoutant à l’attrait des sujets ordinaires des réunions, sont encore susceptibles de favoriser les communications d’auteurs qui jusqu’ici auraient pü reculer devant les difficultés d’expériences publiques; c’est pour toutes ces raisons que le Conseil de la Société a fait chofx de la salle de conférences de la rue de Rennes.
- A l'ouverture de la séance, M. Boistel demande l’insertion au Bulletin de la Société des résultats des expériences faites au laboratoire de la rue Saint-Charles sur la pile de M. de Meritens, dont il a été beaucoup question en ces temps derniers. Cette publication est en cours.
- Une lettre de M. Montpellier demande la création d’un poste de sténographe attaché aux séances pour fournir des comptes rendus exacts de leur physionomie. Après quelques commentaires sur l’opportunité de cette réforme, le président passe à l'ordre du jour.
- C’est M. de Lalande qui ouvre le débat par la présentation de nouveaux types de.son élément de pile à oxyde de cuivre et potasse caustique. C’est une modification importante à la combinaison première imaginée autrefois en collaboration avec
- M. G. Chaperon; l’oxyde de cuivre y est utilisé sous forme A’aggloméré. Cet aggloméré était jadis formé d’oxyde de cuivre déposé sur le positif, au fond du vase.
- Dans les nouveaux procédés, l’oxyde de cuivre est utilisé en plaquettes de différentes façons ; la plus simple consiste à mélanger avec 435 0/0 d’argile le cuivre à 700° et à le mouler, puis la surface est métallisée. Pour activer la formation, l’électrode ainsi constituée est recouverte électrolyti-quement de cuivre par un courant de 2 à 3 ampères par décimètre carré de surface; ce dépôt offre ainsi une texture suffisamment poreuse.
- M. de Lalande a construit plusieurs types de ces piles nouvelles où l’aggloméré est utilisé pour former une ou plusieurs plaques. Ces plaques, dans tous les cas, sont adaptées dans un cadre en cuivre dont les lamelles horizontales sont recourbées de manière à former coulisses et comportent à leurs extrémités deux échancrures dans lesquelles deux petites lames, qui font pression sur l’aggloméré une fois qu’il est introduit dans cette sorte de châssis, suffisent à le maintenir immobile. Le châssis fait office de contact ; en outre il sert de support à de petits tasseaux en ébonite l’isolant de l’électrode négative. L’ensemble du couple est enlacé par deux bandes de caoutchouc qui en assurent la solidité. L’électrode, négative est formée d’une plaque de zinc terminée par une tige à gorge qui fait office de ressort, et s’adapte et se maintient très aisément dans le couvercle de la pile.
- Cette tige est nécessaire pour permettre l’immersion complète du zinc dans la solution excitatrice; elle est constituée tantôt par un fil de laiton amalgamé, ou, mieux encore, par un fil de zinc dépendant de la masse et étamê. Dans les dispositifs déposés sur le bureau de la Société, onj remarque que l’ensemble des électrodes n’occup* que la partie supérieure des vases en verre aux coil vercles desquels ils sont suspendus. C’est là M autre perfectionnement du couple Lalande. Dafl cet état, le zincate de potasse tombe constafl ment au fond du vase et n’entrave en aucune fll çon le débit de l’élément. La pile est à grand bit; sa force électromotrice, mesurée par fl W. Thomson, est de 0,94 volt. —fl
- Dans le premier type, le plus petit, on compfl un zinc et une électrode formée d’un aggloméfl
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- pesant 150grammes; la quantité d'électricité disponible dans cet élément est de 75 ampères-heures.
- Le deuxième type comporte trois zincs et deux agglomérés pesant 450 grammes, la quantité d’électricité susceptible d’être débitée est, paraît il, de 300 ampères-heures.
- Le troisième type comprend trois zincs et deux agglomérés et contient 600 ampères-heures.
- En résumé, eu égard à ce que ces quantités d’électricité sont toujours disponibles durant des mois, même des années, que la production en est économique, on peut assurer quelque avenir à ces nouvelles piles pour certaines applications déterminées. (Voir plus loin, p. 539, la description détaillée de cette pile).
- M. H. Pellat prend ensuite la parole pour exposer la méthode et les résultats de ses travaux sur la détermination du rapport entre l’unité électromagnétique et l’unité électrostatique d’électricité.
- Dans une communication sur le même sujet faite à la Société française de physique, le ior mai dernier, l’auteur avait déjà exposé l’utilité de vérifier une fois de plus les multiples rapports fournis par de nombreux savants, et qui sont loin de concorder entre eux.
- Ainsi, si nous énumérons par ordre chronologique les résultats déjà publiés nous trouvons :
- 18156. Weber .et Kohlrausch.. 310,7 X 108
- 1869. Thomson et King... 280,8 x 108
- 1868. Maxwell . ............. 284,2 x 108
- 1873. Kichan................. 289,6 x 108
- 1879. Ayiton et Perry.... 286,0 x 108
- 1880. Shida.................. 296,5 x 108
- 1883. J. J. Thomson.......... 293,i x 108
- 1884. Klemencic.............. 3<o,9 X 108
- Au cours de ses recherches, M. Pellat a em-yé d’abord les piles Daniell qu’il a remplacées ucoup plus avantageusement par les piles mo de Clamond, shuntées avec accumula-
- s.
- a bobine de résistance était constituée par x planchettes ajustées à angles droits sur quelles on avait enroulé plusieurs spires de tal XXX; l’ensemble était immergé dans du ;role pour être à l’abri des influences Ihermi-js ou hygrométriques ; un thermomètre y
- était placé. Ces quelques points suffiront à faire comprendre avec quelle précision ces: expériences, faitesavec l'électromètre absolu de.Thom-son, ont été poursuivies, et de quelles garanties M. Pellat s'est entouré pour obtenir def indications d’une exactitude méticuleuse. Ces expériences ont occupé quatre années (*).
- Leurs résultats, classés en deux séries, donnent : £
- i° Pour une série de mesures, en juin tqjyo, em-i brassant vingt expériences, une moy||ine de 300,93 x ios avec une résistance de un Jjlégohm sous une différence de potentiel de 189 vjflts.
- 20 Pour une série d’expériences entrépflses en décembre de la même année, M. Pellaf $ obtenu comme moyenne de trente-six expériences à 10 et 12 pointes chacune 300,91 x io8 %|ç une valeur de 10 mégohms divisés chacun ert j ^résistances de 100000 ohms sous une dififérçtlée de 378 volts. ^
- Entre temps, la liste se complétait (f| èhiffres nouveaux qui présentent une concordatfcè suffisante dans leur plus grande valeur.
- En 1888. Himstedt trouvait.. 300,9 x (6*
- 1889. W. Thomson......... 300,4 x b8,
- 1889. Rosa............... 300,0 x ib8.
- On remarquera la concordance de la rtloyenne de ces valeurs avec le chiffre de 300,9 xïo8 trouvé par M. Cornu pour la vitesse de la lumière dans le vide. i1
- M. Abdank décrit en détail l’usine eti’instal-lation électriques de la ville de Saint-Brietic. Cette installation peut à juste titre être considérée Comme le type industriel de ces entreprises; par l’utilisation d'une force motrice gratuite'et l’emploi de courants alternatifs à haute tension, elle réunit toutes les qualités désirables en' pareille circonstance.
- Les considérations économiques ont surtout préoccupé les promoteurs de cette station, et les résultats actuels permettent de penser qu’ils ont réussi à résoudre l’important problème, qui consiste à donner aux meilleures conditions possibles l’électricité dont peut avoir besoin le,!con-sommateur ; il y a tout avantage à ce que ceîui-ci se trouve séduit par le bon marché relatif dk son
- (*) La Lumière Electrique, vol. XXXIV, p. 626.
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- agent d'éclairage, et par contre-coup il y a tout bénéfice pour les exploitants si en donnant satisfaction à leurs clients ils s’assurent en même temps une perspective de développement que ne présentent pas la plupart de nos grandes stations électriques.
- A Saint-Brieuc, où, tout en admettant une perte de 25 0/0, on parvient à livrer au consommateur l’électricité à raison de 7 centimes l’hectowatt, on a réussi à tourner une des plus grandes difficultés qui restreignent habituellement l’extension des entreprises électriques.
- Ceci dit, mentionnons les particularités de l’usine de Saint-Brieuc.
- L'usine est située à 12 kilomètres de la ville; ses turbines américaines sont alimentées par une chute- d'eau de 11 mètres provenant du lac de Couleuc, d’une superficie de 16 hectares.
- L’installation, quia utilisé les bâtiments d’une ancienne papeterie, comporte deux turbines de 175 et 125 chevaux, marchant à 250 tours. Leur arbre commande, par pignons coniques, un arbre de transmission sur lequel sont entraînées les courroies des deux alternateurs et des deux machines excitatrices.
- Ces deux générateurs de courants alternatifs Thomson-Houston marchant en parallèles sont de 70 kilowatts, à induits mobiles, fournissent le courant à un potentiel de 2600 volts et sont couplés sur une bobine de réaction. Le fil primaire a une longueur de 2 1/2 kilomètres; la ligne est aérienne dans sa plus grande étendue, hormis pour la traversée de la voie ferrée; des poteaux disposés de 40 en 40 mètres supportent les conducteurs.
- En tête de ligne est placé un indicateur de fuite basé sur le principe de Thomson et qui consiste à montrer les dérivations, et une bobine à circuit fermé entourée d’un seul solénoide. Par son incandescence et ses variations d’éclat, la lampe renseigne sur la conduite de la distribution. L’installation comporte en outre une série de voltmètres et d’ampèremètres de Thomson; chez les abonnés, des transformateurs très robustes établis n’importe où, extérieurement, même sur des pignons de maisons, à une grande hauteur, transforment à 100 volts le courant, qui est ainsi prêt à être utilisé.
- En somme cette installation mérite mieux que
- la courte description que nous en donnons dans ce bref compte rendu; ses conditions d’exploitation industrielle nous autoriseront à en reparler plus en détail prochainement.
- Cr C.
- Nouveaux modèles de la pile à, oxyde de cuivre, par M. F. de Lalande.
- Pour compléter les renseignements donnés au cours de la séance de la Société des Electriciens, et que nous rapportons ci-dessus, examinons les particularités de la nouvelle pile qui, comme l’ancienne, utilise la réaction bien connue : dissolution de zinc dans la potasse caustique et dépolarisation par l’oxyde de cuivre qui absorbe l’hydrogène en se réduisant à l’état métallique.
- Dans les anciens modèles, l’oxyde de cuivre était généralement employé sous forme de grains placés simplement sur le fond d’un vase métallique formant le récipient de l’élément (élément à auge), ou bien dans une coupelle occupant le fond d’un vase de verre (élément en spirale). Le zinc était disposé à la partie supérieure du vase, sous forme d’une lame horizontale ou d'une bande enroulée.
- Dans les nouveaux modèles (figures 1, 2 et 3), les plaques d’oxyde de cuivre aggloméré C sont maintenues verticalement en regard des plaques de zinc Z, Z, contre des supports métalliques D, D fixés aux couvercles B, B des éléments. L’ensemble plonge dans la solution de potasse à 35 0/0 environ contenue dans le vase A.
- Les agglomérés d’oxyde de cuivre peuvent être préparés en moulant à la presse hydraulique un mélange humide de battitures de cuivre avec 4 ou 5 0/0 d'argile et cuisant le produit à une température de 600 à 700 degrés. On peut également mélanger les battitures avec 6à8 0/0 de goudron, les mouler et les soumettre à la chaleur rouge dans un four à réverbère. 11 se produit d’abord une réduction de l’oxyde d’où résulte l’agglomération de la masse; puis, sous l’influence de l’air, le métal s’oxyde sans altération de forme. Les plaques ainsi obtenues ne renferment aucune matière étrangère et sont néanmoins d'une grande solidité.
- Une des particularités du couple zinc-oxyde de cuivre est l’augmentation du pouvoir dépolarisant par suite du travail de l’élément. Ce phéno*
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- mène d’une pile dont l’énergie disponible va en croissant à partir du commencement de la décharge avant d'arriver, à un état de régime, peut s’expliquer facilement. L'oxyde de cuivre étant mauvais conducteur de l’électricité, il ne peut dépolariser qu’aux points de contact avec l’électrode ; mais le cuivre produit par sa réduction conduisant très bien, l’étendue de la surface intéressée dans la dépolarisation augmente très rapidement et l'absorption de l’hydrogène devient plus facile et plus rapide : il se produit ainsi une sorte de formation .de l’électrode. Aussi avec les agglo-mérésjabriqués comme il a été dit et employés
- Fig. 1. — Pile de Lalande (petit modèle).
- tels quels dans les piles, la dépolarisation serait imparfaite à l’origine; il faudrait presser l’élément sur lui-même pendant quelques minutes pour le former.
- Il est bien préférable de mettre immédiatement l’électrode dépolarisante dans les meilleures conditions de fonctionnement en la métallisant, ce quijsupprime la période de formation. A cet effet l’aggloméré est recouvert d’une mince couche de zinc en poudre par immersion dans un mélange d’eau et de zinc en suspension, puis il est plongé dans de l’eau légèrement acidulée ; le zinc se dissout en formant une série de couples locaux avec l’oxyde de cuivre, dont la surface se réduit rapidement à l’état métallique.
- Pour éviter qu’en séchant ensuite, le cuivre réduit se réoxyde, on porte, au sortir de la cuve acide, les agglomérés dans un bain de galvanoplastie et on les recouvre d’une couche très mince.
- et continue de cuivre. En employant un courant de peu de durée et de grande intensité (dèüx à trois ampères par décimètre carré de surface de l’aggloméré), le dépôt est assez poreux pour ne pas augmenter la résistance intérieure des piles. 11 suffit alors de laver et sécher les plaques métallisées; le cuivre déposé ne se réoxyde pas et la surface reste conductrice. >
- Les agglomérés ainsi formés, transformés en
- Fig. 2. — Moyen modèle.
- cuivre métallique par le travail de la pile, peuvent être employés de nouveau plusieurs fois, après avoir été lavés, grillés et métallisés.
- Les nouveaux éléments sont établis sous trois dimensions différentes. Dans le petit modèle (fig, î) l’aggloméré a une forme carrée de huit centimètres de côté et pèse 150 grammes; ce modèle comporte une seule lame de zinc. Le moyen modèle (fig. 2) utilise un aggloméré de onze centimètres de côté pesant 450 grammes et deux zincs; le grand modèle (fig. 3) deux agglomérés pareils et trois zincs.
- Le système de montage des agglomérés et des zincs est le même pour les trois modèles. Le sup-
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- port de l'aggloméré D D (fig. 2) est fixé au couvercle en faïence B au moyen de vis et d’écrous; il est constitué par une plaque de tôle cuivrée, de forme rectangulaire, évidée, avec des parties repliées de manière à former le logement de la plaque. Pour monter l’aggloméré, on le place dans la position qu’il doit occuper (fig. 4) et on le maintient au moyen de deux clavettes-ressorts L L, en cuivre écroui, de forme courbe, dont on fait en-
- Fig. 3. — Grand modèle.
- trer les extrémités inférieures dans les œils M, M percés à la base du support; on force ensuite les ressorts de manière à faire pénétrer leurs parties supérieures dans les fentes N, N. Ce mode de montage très rapide maintient les agglomérés en bon contact métallique avec le support.
- Quant aux zincs, ils sont supportés par des lames métalliques FF, passant dans des trous rectangulaires percés dans le couvercle. A la partie supérieure de ces lames sont fixés des ressorts d’acier H H qui peuvent traverser le couvercle en
- s’infléchissant et, reprenant ensuite leur position naturelle/supportent le poids du zinc en s’appuyant sur la surface du couvercle. Dans le petit modèle un fil conducteur est fixé au zinc, dans les autres modèles on place sur chacun des zincs des pinces métalliques O, O, O qui sont réunies par le conducteur négatif.
- Les zincs se trouvent d’ailleurs maintenus à dis-' tance convenable des électrodes positives par des isolateurs 1, 1 en ébonite fixés sur les supports des agglomérés. L’ensemble des plaques agglomérées et des zincs est entouré par un bracelet de caoutchouc K.
- Les zincs doivent être maintenus complètement immergés à cause de la rapidité avec laquelle ils se coupent au niveau du liquide. Leurs supports
- Montage des agglomérés.
- sont faits généralement en cuivre ou en laiton amagalmé. On peut également employer le fer étamé, plus résistant et plus économique; l’étain, en effet, n’est pas attaqué et ne donne pas lieu avec le zinc à un dégagement d’hydrogène. Le zinc pourrait même être protégé d’une façon efficace par une couche d’étnin.
- On remarquera que dans les différents modèles les électrodes ne plongent pas jusqu’à la partie inférieure des vases : le zincate de potasse qui se forme pendant le fonctionnement de la pile se sépare assez nettement, par suite de sa grande densité, et forme au fond du vase une couche alcaline presque saturée d’oxyde où la surface du zinc ne pourrait plus fonctionner utilement.
- Les propriétés générales de la pile à oxyde de cuivre sont connues. Sa force électromotrice à circuit ouvert est, suivant sir William Thomson, de 0,94 volt; sa résistance intérieure est excessivement faible, et l’on sait sa grande constance, la quantité considérable d’énergie emmagasinée et l’absence d’usure locale.
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- L'emploi d’agglomérés à surface métallisée permet de faire agir dès le début une très grande surface dépolarisante et améliore encore les qualités dans les nouveaux modèles qui sont, pour des éléments de dimensions comparables, supérieurs aux anciens.
- Les courbes ci-jointes (fig. 5 et 6) représentent les décharges des éléments de petit (1), moyen (II) et grand modèle (III), respectivement sur des résistances de 1/2 ohm, 2/10 d’ohm et 1/10 d’ohm. Les intensités sont à l'origine de 1,18, 3,25 et
- 6,4 ampères. On peut déduire de ces courbes que l'intensité rie baisse guère à l’heure, en moyenne, pendant un travail continu de trois journées entières, de plus de deux à trois millièmes de sa valeur. Si la décharge était faite à intervalles successifs et non d’une façon continue, la constance serait évidemment encore plus grande.
- Si l’on attribue exclusivement la variation d'intensité pendant la décharge à l’augmentation de la résistance intérieure, en admettant que la force électromotrice des éléments fermés sur les résis-
- •0)0,6
- Heures
- Fig. 5. — Décharge de l’élément petit modèle.
- 111
- n
- 0 e 12 18 24 30 38 42 48 St 60 66 T3
- Heures
- Fig. 6. — Décharge des éléments de moyen modèle (II) et de grand modèle (III).
- tances indiquées s’abaisse au chiffre de 0,80 volt, on trouve que les résistances intérieures des éléments varient :
- Pour le petit modèle de 0,179 ohm à 0,390 ohm
- — moyen — 0,046 — 0,096 —
- — grand — 0,025 — 0,051 —
- ne prenant guère qu’une valeur double de leur valeur première. En réalité, il est certain que les résistances sont inférieures aux chiffres ci-dessus, mais qu’il se produit une légère polarisation.
- Dans un travail intermittent, onpeutfaire débiter respectivement aux divers éléments avec une constance suffisante 4, 12 et 25 ampères.
- L'énergie contenue dans les divers modèles J disponible à un moment quelconque, même plusieurs mois après le montage, est, suivant les mo-1
- dèles, de 75, 300 et 600 ampères-heures; elle est bien supérieure à celle que peuvent renfermer des accumulateurs au plomb de même poids.
- Les nouveaux modèles de la pile à oxyde de cuivre semblent appelés à rendre de nombreux services dans les diverses applications où l’on a-besoin d’un courant énergique et constant toujours prêt à agir.
- Expériences de M. Testa sur les courants alternatifs de haute fréquence.
- M. Tesla a présenté à la dernière session des ingénieurs électriciens américains une série d'ex-J périences sur les courants alternatifs dont l’intérêt n’échappera à personne.
- Pour effectuer ses expériences, M. Tesla s’est
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- servi d’une machine à courants alternatifs ayant quatre cents pôles qui donne lorsqu’elle tourne à toute vitesse, jusqu’à vingt mille alternances par seconde. Le courant de la machine était, dans toutes les expériences, coupé un condensateur afin d’éviter d’endommager la machine ; celle-ci était actionnée par un moteur électrique dont on pouvait régler la vitesse au moyen- d’un commutateur.
- M. Tesla, au début de sa communication, fait remarquer que la science moderne a dû de réaliser de rapides progrès à cette connaissance que l’éther est un milieu de transmission pour les vibrations de toutes sortes et qui se manifestent à nos sens. Nous sommes à même d’envisager les choses autrement qu’autrefois et dès que nous pourrons les expliquer d’une façon suffisante, la vérité ne tardera pas à se manifester. Aujourd’hui, nous ne sommes pas encore capables de répondre à la question : qu’est-ce que l’électricité? Il nous est permis de dire que les phénomènes électriques se passent dans l’éther, et nous pouvons admettre que les phénomènes d’électricité statique dépendent de l’éther ayant subi une déformation comme celle que l’on rencontre dans l’élasticité des corps. D’autre part, nous pouvons considérer l’électricité dynamique et l’électromagnétisme comme des phénomènes du mouvement de l’éther.
- M. Tesla, tout en gardant la plus grande considération pour les travaux de M. Lodge, ne partage pas ses idées, qu’il considère plutôt comme des explications ingénieuses que comme une théorie probable; d’après M. Tesla, il ne peut pas y avoir deux électricités.
- Faisant allusion à la théorie électromagnétique de la lumière, aux expériences de M. Hertz, à celles de M. Lodge et leurs applications à la production d'une source efficace de lumière, M. Tesla pense que les ondes électromagnétiques ne pourront pas servir pour la production d’effets lumineux, parce que bien avant d’avoir pu atteindre la fréquence nécessaire, le conducteur serait devenu opaque pour le passage des ondes. M. Tesla estime que les ondes électromagnétiques, à moins qu’elles n’aient la fréquence des ondes lumineuses, ne peuvent pas produire d’effets lumineux.
- Ceci toutefois n’a pas lieu pour les ondes électrostatiques, car ces ondes, quelle que soit leur fréquence, peuvent exciter des radiations lumineuses. D’après M. Tesla, les effets statiques dans
- les expériences de Hertz et de Lodge étaient excessivement petits, parce que ces effets sont produits dans des bobines qui sont pratiquement fermées; l’étincelle, agissant comme un pont, rend le fil continu au point de vue pratique, ce qui produit la dépression du potentiel. Pour obtenir la différence de potentiel désirée, il faut prendre un générateur à haut potentiel à circuit ouvert et de fréquence très élevée, afin d’exagérer les effets électrostatiques. C’est par la. constatation de ce fait que M. Tesla a été conduit au résultat qu’il montre dans sa communication.-
- En poursuivant son idée d’obtenir des différences de potentiel énormes, M. Tesla a rencontré la difficulté d’obtenir l’isolement nécessaire de la bobine d’induction dont il se servait. Les expériences ont montré que les substances que l’on considère ordinairement comme les meilleurs isolateurs, le verre et le caoutchouc, sont en réalité inférieures à d’autres, comme l’huile et la cire.
- M. Tesla a commencé ses expériences en faisant fonctionner une bobine d’induction dont le circuit primaire était relié électriquement à son alternateur marchant à une vitesse telle qu’il pro duisait de dix à onze mille alternances par seconde. La bobine émettait une note claire qui montait lorsque le nombre des alternances augmentait. La décharge ayant lieu entre les extrémités de la bobine, un tube de Geissler tenu à proximité de la décharge ne s’illuminait pas; mais quand on éteignait l’arc en soufflant des sus, le tube s’illuminait, ce qui était dû à l’augmentation du potentiel par suite de la rupture de l’arc. M. Tesla considère cet effet comme étant purement électrostatique.
- M. Tesla montre ensuite l’influence des corps isolés de grandes dimensions sur la distance explosive de l’étincelle, influence qui dénote l’effet de la capacité sur la nature de la décharge. Ainsi, lorsqu’on attache un corps isolé aux bornes de la bobine, on peut augmenter ou diminuer le potentiel. 11 montre qu’en enroulant un fil isolé d’une longueur d’une trentaine de centimètres autour de la borne terminale de la bobine et en touchant l’autre extrémité avec une sphère en laiton tenue à la main, des torrents de lumière éjnanent de toutes les parties du fil. Lorsqu'on enlève la sphère, ces lumières disparaissent presque complètement. En coupant le fil en plusieurs longueurs, ces décharges sous forme de torrents
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- deviennent plus marquées et plus brillantes. Ensuite M. Tesla attache un fil fin de platine à la borne terminale, ce qui produit également des décharges remarquables et une vibration continue du fil. 11 montre également les effets dus à une roue, cette roue tournant rapidement sous l’influence des décharges sous forme de courants provenant des deux points. Une autre expérience consiste à attacher aux bornes terminales deux sphères d’environ dix centimètres de diamètre.
- L’étincelle passe d’abord entre les deux points les plus rapprochés des deux sphères, puis monte jusqu’au sommet, s’éteint et se rétablit au premier point, et ainsi de suite; des tubes et des lampes placés dans le voisinage s’allument dans ces conditions et s’éteignent en concordance avec l’action de l’étincelle entre les sphères.
- Les ondes dont il s’agit ici ne sont pas, d’après M. Tesla, des vibrations électromagnétiques comme les ondes de Hertz. 11 montre comment, par l’emploi du diélectrique, l’étincelle a une tendance à sauter entre les sphères séparées et que cette action est due à l'augmentation de la capacité inductive spécifique du milieu; il montre également que la décharge sous forme de courants traverse facilement des lames de verre épaisses, du caoutchouc et même un livre. M. Tesla montre ensuite ces effets statiques dans le vide non conducteur. Un tube de cette nature relié à la machine s’illumine et les extrémités deviennent incandescentes.
- M. Tesla fait remarquer qu’au lieu d’employer un filament dans une lampe — ce qui limite nécessairement le degré d’incandescence que l’on peut employer pratiquement, — on peut se servir de blocs de charbon et que l’on peut obtenir ainsi un rendement beaucoup plus élevé.
- Partant de ce raisonnement il a construit une lampe qu’il montre à l’auditoire et qui contient deux blocs de charbon dans le vide. En reliant ces deux charbons aux deux extrémités de la bobine, ou un des charbons à l’une des extrémités et l’autre à un corps d’une certaine étendue, on peut élever la température de ces blocs jusqu’à l’incandescence.
- M. Tesla montre ensuite une lampe n’ayant qu’un simple filament en forme de tige dans le vide non conducteur et sans connexion extérieure. L’énergie est complètement transférée, par l’action condensante des armatures du condensateur à travers le milieu. 11 montre également que
- | l’on peut varier l’éclat de la lampe en changeant simplement les positions relatives des armatures du condensateur.
- M. Tesla démontre ensuite ce phénomène à l’aide d’un tube à vide dans lequel se trouve un simple filament. Ce filament, lorsqu’il est relié à l’un des pôles de la bobine, s’échauffe jusqu’à une vive incandescence ettourne dans le tube. M. Tesla montre également réchauffement à l’aide de l’appareil bien connu de Crookes, consistant dans des ailettes de mica montées sur un fil de platine; l’appareil est porté à l’incandescence lorsqu’on le relie à l’une des bornes de la bobine, et les ailettes de mica tournent.
- Afin de vérifier plus complètement ses conclusions d’après lesquelles les effets électrostatiques interviennent seuls, M. Tesla place un tube de Geissler à angle droit par rapport à la bobine et à son centre. Dans cette position le tube ne s’illumine pas; lorsqu’on le place aux extrémités, il s’illumine au contraire d’une manière brillante et donne assez de lumière pour qu'on puisse lire à proximité.
- M. Tesla montre des tubes à uranium et à yttria. Il montre ensuite qu’on peut illuminer des tubes à vide dans un champ électrostatique. A cet effet, il relie deux larges plaques de zinc, distantes d’environ cinq mètres, aux bornes de la machine. Le tube placé entre ces plaques s’illumine brillamment et on peut le mouvoir librement. M. Tesla fait remarquer qu’en créant simplement un champ de ce genre dans une pièce, la simple suspension de tubes dans la pièce permettrait d’obtenir l'illumination désirée.
- Arrivons aux effets physiologiques. M. Tesla réalise des conditions telles qu’en touchant une des bornes terminales avec une sphère en laiton il augmente le potentiel de la bobine d’une manière assez considérablepourqu’unflotdelumière, sorte de l’autre borne terminale; il estime que cette différence de potentiel est de près de 25000 volts, et il exécute alors l’expérience remarquable consistant à recevoir la décharge totale à travers son corps, en protégeant simplement ses mains contre la brûlure à l’aide de sphères de laiton tenues à la main.
- Dans ces conditions, il allume des lampes en les maintenant en contact avec l’une des bornes de la bobine ou en les tenant près de cette borne.
- M. Tesla arrive à un ordre différent d’expériences. 11 constate qu’il a employé un système de
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- conversion des hautes tensions en des tensions plus basses avec les fréquences énormes des décharges d’un condensateur. M.Tesla montre alors une expérience intéressante, qui consiste à faire passer les courants ainsi convertis, produits de la manière que l’on vient de décrire, à travers une tige de cuivre de 9 millimètres de diamètre et recourbée en une boucle. Une barre de ce genre constitue ordinairement un court circuit, mais M. Tesla ayant réussi à porter à l’incandescence des lampes placées en croix le long des côtés parallèles de la barre, démontra ainsi que l’impédance de la boucle reliant les deux côtés est assez grande pour empêcher pratiquement le courant de passer et pour agir sur la lampe de la façon indiquée. Il montre également l’existence des ondulations dans la barre. Sa méthode consiste à charger continuellement et à décharger d’une manière disruptive un condensateur dans le circuit, la charge du condensateur étant effectuée au moyen d’une bobine actionnée' soit par des courants alternatifs, soit par des courants interrompus. A l’aide de ce moyen on peut obtenir une fréquence aussi élevée qu’on le désire à l’aide d’une fréquence plus lente.
- Nous n’avons donné qu’un résumé des expériences magnifiques et très suggestives de M. Tesla. Bien que le conférencier ait excité pendant trois heures, un très vif intérêt dans son auditoire, le temps lui a manqué pour montrer plusieurs autres expériences dont certaines sont d’après lui encore plus frappantes que celles présentées.
- C. B.
- Purification du mercure par distillation dans le
- vide. — Appareil du laboratoire de M. Mende-
- leeff.
- L’emploi du mercure pur est indispensable dans les recherches précises de physique. Les méthodes ordinaires de purification (acide azotique, azotate mercureux, oxydation par courant d’air) n’offrent pas toutes garanties et beaucoup de physiciens et de constructeurs préfèrent encore le mercure brut, tel qu’il arrive de la mine, au mercure purifié par ces méthodes.
- Cette manière de faire n’est pas exempte de critiques. Aussi, nous croyons utile de décrire un appareil qui a fait ses preuves et qui permet d’obtenir du mercure pur par distillation dans le vide.
- Cet appareil, peu connu en France, fonctionne
- constamment au laboratoire de M. Mendeleef, à Saint-Pétersbourg, et fournit depuis quelques an-, nées tout le mercure nécessaire aux recherches.
- Le schéma figure [ fera comprendre la description de cet appareil, qui consiste en un tube abgr en verre, d’une longueur de 190 centimètres et de 8 millimètres de diamètre. Sur le milieu du.tube, en A, est mastiqué un flacon que l’on remplira de
- Fig. 1. — Appareil à distiller le mercure.
- mercure. On engage sur la partie supérieure du tube a b un tube B c de 80 centimètres de large et de 14 millimètres de diamètre. Ce tube est terminé ën B par un ballon d’une capacité de 200 cm3 ; il repose sur le mercure de la cuve A.
- Par un tube latéral / soudé au dessous de la cuve A, on peut faire le vide au moyen d’une pompe à mercure ou d’une trompe de Sprengel ; le tube f supporte un flacon D rempli d'acide"sül-furique.
- Une grille annulaire XX’ à gaz permet de chauffer le ballon B ; Z est un capuchon de tôle
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- la lumière électrique
- destiné à éviter les courants d’air qui pourraient faire casser l’appareil.
- Pour mettre l’appareil en marche, après 1 avoir bien desséché, on met du mercure en A et on dispose au-dessus un ballon C plein du mercure à rectifier et dont la tubulure £ plonge dans la cuve A et maintient un niveau constant n. Ensuite, on introduit l’extrémité r du long tube (recourbé en bgr) dans du mercure, et on fait le vide par f\ le mercure monte alors en q dans la partie inférieure de a b et en m dans le tube B c. On allume alors le bec de gaz et on chauffe tout doucement; la flamme doit être toute petite. Le mercure se vaporise dans le vide et la vapeur formée vient se condenser en gouttelettes dans l’intérieur du tube a b ; le mercure s’écoule goutte à goutte par l’extrémité r que l’on sort du bain de mercure qui avait servi à l’emplissage.
- Quand on juge que le mercure introduit primitivement en bq est remplacé par du mercure distillé, on engage l’extrémité r dans un flacon bien sec E, fermé par un bouchon percé de deux trous, un pour le tube r, l’autre pour un tube F à chlorure de calcium, qui maintient dans l’air sec le mercure qu’il vient de distiller.
- Le verre employé à la construction des pièces de l’appareil est du verre à base de potasse, beaucoup moins fragile que le verre à base de soude. L’appareil, une fois installé et fixé à des supports convenables, marche très régulièrement; il se démonte et se nettoie facilement.
- A. R.
- Observations électriques sur le a Hober Sonnblick », par MM. Elster et Geistel (‘).
- Des résultats d’une série d’expériences et d’observations faites sur le Hoher Sonnblick, à une hauteur de 10168 pieds au-dessus du niveau de la mer, les auteurs tirent les conclusions suivantes :
- 1° L’intensité des rayons les plus réfrangibles du spectre solaire, mesurée par son action de décharge sur des surfaces de zinc amalgamé, électrisées négativement, s’accroît avec la hauteur au-dessus du sol de telle façon qu’à une hauteur de icm 68 pieds elle est deux fois aussi grande que sur le sol.
- 20 Malgré cet accroissement du pouvoir déchar-
- geant de la lumière, les auteurs n’ont pas réussi à établir d’une façon certaine l'action actinomé-trique d’aucune nouvelle substance ; de la neige parfaitement pure récemment tombée aussi bien que du rocher sec pris au sommet du Sonnblick n’étaient pas déchargés sensiblement par la lumière.
- 30 Les chutes d’eau peuvent produire des chutes de potentiel négatives dans une vallée, et même à des hauteurs considérables (1600 pieds).
- On peut supposer que ce remarquable phénomène n’est pas produit par le frottement, mais par l’influence de la chute de potentiel positive normale sur l’eau en fine poussière qui se dilate des grandes masses d’eau. Et on pourrait admettre que, comme dans un nuage, la self-induction porte à des valeurs élevées les charges négatives d’abord faibles d’une couche de poussière de l’air au pied de la chute.
- 4° Au mois de juillet 1890, pendant trois jours qui furent presque sans nuages jusqu’à une heure de l’après-midi, la chute de potentiel positive normale fut sensiblement constante.
- Le maximum du matin, qui dans la plaine et les vallées alpines se produit avec une grande régularité entre 7 heures et 9 heures du matin ne fut pas observé à une hauteur de 10168 pieds.
- 50 Avant le commencement des orages observés les 16, 18 et .20 juillet, la chute de potentiel positive, à l’intérieur du nuage qui n’envoyait qu’une faible quantité de pluie, tomba lentement à la valeur de zéro, où elle se maintint long temps, peut-être deux ou trois heures, jusqu’à ce que le phénomène électrique dans le nuage cessât définivement.
- 6° Dans les nuages orageux l’électricité atmosphérique change d’ordinaire de signe après la production d’un éclair, comme pour' les orages en pluie.
- 70 Le feu Saint-Elme accompagnait constamment les orages ; on n’a pas constaté que le feu Saint-Elme négatif fût moins fréquent que le positif.
- 8° L’observation que le feu Saint-Elme négatif soit un éclair bleuâtre et le feu Saint-Elme positif un éclair rougeâtre a été fréquemment confirmée. La direction du courant électrique qui traverse l’atmosphère sous forme d’éclair paraît avoir une influence sur la couleur de l’éclair.
- C. R.
- ^>) IVten. Bericlxte, nov. 1890.
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- FAITS DIVERS
- Les dangers de l’électricité sont un de ces lieux communs sur lesquels de prétendus amis des progrès exercent leur faconde inépuisable. Il n’est donc pas sans intérêt de citer uns circulaire récente d’une société d’assurance mutuelle américaine, The Boston Manufacturées’ Insurance C°. Avant le i" avril 1882, le nombre des incendies constatés dans les manufactures éclairées par l'électricité était de 6t. L’étude des circonstances dans lesquelles ces sinistres se sont produits a conduit à l’adoption de mesures de précaution.
- Actuellement l’électricité est employée comme moyen d’éclairage dans 600 fabriques assurées par la Boston Mer-chants’ mutual Insurance C% et pas un seul sinistre n’a été constaté. Nous laisserons au lecteur, le soin de tirer de cette circonstance la conclusion logique. Afin de compléter les renseignements précédents, il n'est pas superflu de résumer les règles que la Compagnie a édictées sous le titre de Règlement pour protéger les propriétés assurées contre les risques provenant de courants engendrés au dehors.
- Article premier. — Aucun fil étranger ne doit être attaché aux édifices assurés par cette compagnie, pour porter le courant dans une direction quelconque.
- Art. 2. — Tous les fils électriques destinés à l’usage de l’établissement assuré doivent entrer par un point unique, situé près du poste du gardien de nuit. Chaque fil doit être isolé et garanti aussi bien contre les courants trop forts de la mise en marche que contre le feu du ciel.
- Art. 3. —- Les appareils de protection peuvent être placés dans un endroit sec, aussi près que possible de l’entrée des tils, et sans être rattachés au sol. Us doivent être montés sur des supports non combustibles, et chaque support doit avoir un réceptacle pour les parties fondues ou bridées.
- Art. 4. — Les paratonnerres de tous les fils doivent être placés entre les protecteurs contre les forts courants et la partie électrique des appareils contenus dans l’intérieur du bâtiment avec lesquels ces fils sont réunis. La prise de terre pour les paratonnerres ne doit pas être rattachée aux tuyaux de gaz dans l’intérieur de l’édifice assuré.
- Art. 5. — Tous les fils électriques qui peuvent entrer dans l’édifice assuré doivent être isolés entre le fil de ligne sur l’isolateur placé hors de l’édifice et le protecteur placé dans l’intérieur. II doit y avoir une distance d’au moins 3 pouces (75 mm.) entre chaque fil et les autres, ou toute matière conductrice.
- Art. 6. — Si un des fils conduit un courant de haute tension ou un courant fort dans l’intérieur de l’édifice assuré, on doit l’attacher sur des poteaux assez rapprochés les uns. des autres pour qu’aucune portion d’un fil qui viendrait à se rompre ne puisse toucher un autre fil de manière à établir une communication S’ils ne sont pas placés sur des poteaux, les fils conduisant des courants de cette espèce doivent être pourvus de fils de garde, de manière à empê-
- cher tout contact des bouts de fils rompus mais encore adhérents par une de leurs extrémités.
- Art. 7 — Si des systèmes de haute tension et de basse tension sont employés dans le même édifice, des mesures doivent être prises pour que dans aucune circonstance un contact ne se produise entre les uns et les autres.
- On nous dit que le service technique de la ville de Paris n’est point encore convaincu de la nécessité de rattacher la partie souterraine des paratonnerres aux canalisations d’eau et surtout de gaz. Mais, par compensation, le service technique de l’Etat serait mu par des opinions scientifiques différentes. jamais il ne manque de procéder à des rattachements qui doivent être considérés, selon nous, comme absolument indispensables.
- II serait à disirer que l’autoriié préfectorale s’émût de cette situation et fît cesser un désaccord que les idées autonomiques ne peuvent rendre excusable. 11 paraît que l’origine de cette hérésie est l’erreur commise par feu M. Bel-grand, qui craignait que si on soudait les perd-fluide avec les conduites de gaz, on ne mît le feu à l’hydrogène carboné.
- Ce qu’il y a de curieux, c’est qu’en opérant suivant le système Belgrand on risque fort de produire des explosions souterraines, parce que le voisinage des conduites est toujours plus ou moins infesté de gaz, que souvent il peut se produire dans les égouts un mélange détonnant; en conséquence, s’il se déclare une étincelle parce que le conducteur n’est point rattaché à la conduite de gaz, tout saute!!
- U y a à Tokio (Japon), une [tour avec un ascenseur élec* trique.
- Dans une usine pour le travail des grandes pièces de fef, à Tokio (Japon), on vient de remplacer la vapeur par l’électricité pour actionner les machines à scier et à percer les traverses en fer.
- On a fait le 3 mai un essai pratique de tîansmission à longue distance entre Pittsbourg et New-York, par télégraphe imprimant. Le résultat a été assez satisfaisant. On se servait des nouveaux fils de la Postal Telegraph C\ On a constaté que la machine doit être placée sur des fondations très stables, la moindre trépidation en dérangeant le fonctionnement.
- Un nouvel arbre à caoutchouc croît en Chine. Les Chinois l’appellent tu-chung et le font servir dans leur pharmacie. Un spécimen, qui se trouvait dans une collection de drogues chinoises appartenant au Dr Porter Smith, fut remarqué par M. Holmes. Ce savant fit venir de Hong-Kong un spécimen
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- frais pour l’examiner. Il a communiqué à la Pbarmaceu-tical Society, qui les a fait insérer dans ses Transactions, les résultats de son étude.
- L'écorce, brisée transversalement, présente une série de fibres blanches, brillantes, soyeuses, très extensibles. Pas de traces de vaisseaux en spirale. Placées dans une flamme, lès fibres répandirent, en se consumant très vite, une odeur de caoutchouc qui brûle.
- M-. Oliver, professeur à Kew, a de son côté examiné cette écorce, d'après l'Elecirical Revtew de Londres. Il a trouvé que si le bois proprement dit ne contient pas de caoutchouc, Pécorce et tous les jeunes tissus en renferment au contraire une quantité considérable. Voilà qui intéressera les électriciens.
- D’après l’Electrical Review du 3 mai, M. Fessenden, de Roseville, a trouvé que l’on peut remplacer le platine des fils adducteurs des lampes à incandescence par*des alliages de silicium avec du fer, du métal, du cobalt, du manganèse, de l’argent ou de l’or. On peut produire des alliages qui aient (exactement le même coefficient de dilatation que le verre et qui, en raison du bas prix du silicium, reviennent à meilleur compte que le platine.
- O11 sait que certains métaux bons conducteurs, tels que l’argent et le cuivre, ne peuvent servir, parce qu’ils ont un coefficient de dilatation trop élevé. Quant au platine, son coefficient de dilatation ne s’éloigne pas trop de celui du verre; le rapport entre eux est de 98 à 91.
- La Compagnie générale d’électricité de Berlin s’occupe beaucoup en ce moment de la construction de grues et d’élévateurs électriques. Un des appareils récemment construits monte une tonne à 15 mètres en une minute et est employé dans une mine de charbon.
- Dans l'Electrical Review du 5 juin, M. Tanner publie une notice (accompagnée d’une gravure) pour rappeler qu’en mars 1857 Emmanuel Rebold prit en France un brevet (n’ 32415) pour un modérateur de courant de bobines à induction. Cet appareil était constitué par du charbon granulaire renfermé dans un cylindre de verre et dans lequel on faisait pénétrer plus ou moins une tige à vis.
- Rebold ne se proposait pas de taire varier la conductibilité par pression sur la masse de charbon, mais il est évident, dit M. Tanner, que le mouvement de la tige produisait une légère impression dans la direction des parois du tube de verre, et ainsi le degré de pénétration de la tige et la compression latérale des granules de charbon produisent le résultât voulu, comme dans le cas de certains microphones à saillies sur le diaphragme et à charbon granulaire.
- M. Tanner a déjà annoncé qu’en 1835 Munck, de Rosen-schoeld, opéra avec des poudres de charbon différemment comprimées pour faire varier la force d’une décharge élec-
- trique, et qu’en 1861 Beetz plaça du platine spongieux dans un tube de verre et le comprima plus ou moins pour en changer la conductibilité.
- Il semble donc que le principe en question, contrairement à ce que disent quelques traités, n’a pas été découvert en premier lieu par Du Moncel, ni par Clérac, ni par Edison.
- Si l’on en croit l'Electrical Engineer du 5 juin, le fameux moteur Keely est en ce moment l’objet de mesures galvano-métriques, prises à l’Université de Pensylvanie, par le professeur Kœnig. Ce savant aurait déclaré, après épreuves, que la force qui l’actionne ne dépend ni de l’électricité ni du magnétisme, et que cependant il se meut.
- Plusieurs collègues de M. Kœnig seraient occupés en ce moment à contrôltr les assertions contenus dans son rapport. Ce qu’il est plus facile de croire, c’est que la Compagnie du moteur Keely a cessé ses opérations, et que M. Keely est rentré en pleine possession de son appareil.
- La Thomson Electric Welding C% propriétaire du procédé de soudure électrique de E. Thomson, installe un atelier de soudure dans les usines Pulmann, qui construisent du matériel pour chemins de fer. L’application principale serà la soudure des charpentes métalliques.
- Pendant l’orage qui a éclaté le 1" juin sur Paris, la foudre est tombée simultanément en plusieurs endroits.
- L’église de la Trinité a été atteinte la première, mais aucun dégât n’y a été constaté.
- Place de la Nation, à l’entrée du boulevard Voltaire, un arbre a été foudroyé net par le fluide électrique.
- Enfin, le lavoir situé 58 rue Crozatier a été traversé par la foudre. La commotion a été si forte que tous les carreaux ont été brisés.
- Par un hasard extraordinaire, les femmes occupées à leur blanchissage en ont été quitte pour la peur; aucune d’elles n’a été blessée.
- A Dusseldorf, l’électricité vient d’être employée, indirectement il est vrai, à la photographie des assemblées nombreuses. Elle a servi à produire l’inflammation simultanée de huit immenses lampes au magnésium à l’intérieur d’une salle de concert, ce qui a permis de photographier une assemblée de plus de 600 personnes.
- M. Jenman, botaniste du gouvernement anglais dans la Guyane anglaise, a publié récemment sous le titre de the Balata and the balatas' Industry un long mémoire sur la gomme de balata. L’arbre dont l’écorée fournit cette gomme est, d’aptès M. Jenman, le mimusops balata. Cet arbre a
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- 120 pieds de hauteur, son écorce a un demi-pied d’épaisseur et elle présente des fissures parallèles, à des intervalles d’un pouce. U se trouve surtout entre la rivière Berbice et le Corentyn; on le rencontre aussi à l’est du Corentyn, dans la Guyane hollandaise.
- Une compagnie américaine s’est fait octroyer quelques centaines de milliers d’acres dans les forêts de ce pays, pour l’exploitation des balatas. M. Hugo Müller, d’autre part, dit que la gomme de balata peut servir pour tous les usages auxquels on emploie la gutta-percha.
- La gomme de balata est assez notablement plus molle que la gutta-percha aux températures ordinaires, et elle n’est pas aussi rigide à froid. L’air et la lumière n’agissent que lentement sur la gutta-balata. Ses propriétés isolantes sont égales à celles de la gutta.percha.
- La gomme s’obtient au moyen d’incisions pratiquées dans l’écorce. En s’écoulant elle a un aspect laiteux. Elle se dessèche en deux ou trois jours quand il fait beau, en une semaine ou davantage quand le temps est humide. Il paraît que si le gouvernement n’intervient pas cet arbre est menacé de disparaître comme l’isonandra-gutta a disparu de l’archipel malais.
- On n’a pas donné suite au projet de préparer l’hydrogène nécessaire au ballon captif de l’exposition de Francfort par voie électrolytique. Les frais ont été trouvés trop considérables et l’aérostat est gonflé avec du gaz d’éclairage. Son cube étant inférieur à 4000 mètres, et son étoffe étant assez lourde, il est difficile que cet aérostat réalise souvent son programme d’une façon complète, et qu’il s’élève à l’extrémité de son câble de 600 mètres.
- L’âme de ce câble d’acier est en cuivre, et destinée à des auditions téléphoniques. La nacelle doit être reliée avec des < salles de concert, ainsi qu’avec les casernes de la ville, afin de procéder à des expériences militaires.
- Le treuil est actionné par une dynamo Siemens. On nous signale dans la construction plusieurs innovations comme l’amarrage des cordes de retenue à la partie supérieure de l’aérostat. Mais nous ne pouvons entrer ici dans la discussion des dispositions purement aérostatiques.
- Nous nous sommes plusieurs fois rendu à la place de la République pour monter dans les voitures du funiculaire de Belleville. Mais jusqu’ici (10 juin I8yi), nos efforts ont été infructueux. Chaque fois quelque accident imprévu avait entravé la marche du service.
- D’autre part, les essais des locomotives à vapeur et des accumulateurs électriques ont complètement cessé sur le réseau de la Compagnie des Omnibus.
- Les journaux politiques de Paris ont enregistré sans commentaire le récit d’un coup de foudre qui s’est manifesté au moment où un employé de la station de Paris écoutait :
- son correspondant du téléphone de Londres. L’étincelle a jailli avec force. Ce genre d’acçident est loin d’être sans précédents. Le jour même arrivait à Paria un numéro de la Nouvelle Presse libre de Vienne, qui donnait le récit d’un accident tout à fait identique.
- Il paraît qu’à Vienne un témoin de cette conversation interrompue a vu jaillir une boule de feu au moment où l’employé tombait évanoui tout de son long par terre.
- Comme à Paris, la victime est promptement revenue à elle. Mais il est clair que le danger des foudroiements augmente avec la distance, et que le progrès de la téléphonie exige que la théorie des paratonnerres prévoie un surcroît de précautions à appliquer lors de Ta pose. Des négligences autrefois inoffensives ne peuvent dorénavant se tolérer de la part des autorités publiques.
- D’après le News-Bureau de Boston, les compagnies Thomson-Houston et Westinghouse ont reconnu qu’il faut environ huit mois pour que des matières brutes que l'on transforme en appareils électriques se convertissent en numéraire.
- La première application du moteur électrique dans les mines d’Ecosse a été effectuée dernièrement aux charbonnages de Leganlea, pour épuiser l’eau dans les galeries souterraines.
- Une machine à vapeur de 100 chevaux commande une dynamo de 60 chevaux, dont le courant, sous la tension de 200 volts, est amené à deux moteurs respectivement de 30 et de 15 chevaux. Ces moteurs sont attelés à des pompes et refoulent l’eau à la surface du sol. La distance moyenne de la génératrice aux réceptrices est de 1500 mètres.
- La puissance de cette première installation va être portée à 150 chevaux, et la force disponible sera utilisée à actionner des perforatrices.
- Le mercredi 17 juin et le jeudi 18, on célébrera à «Royal Institution», sous la présidence du prince de Galles, le centième anniversaire de la naissance de Faraday. Il n’est pas hors de propos de rappeler que c’est dans l’amphithéâtre de « Royal Institution » que Michel Fgraday a exposé le résultat des découvertes faites dans le laboratoire du même établissement, avec des instruments et des appareils qui existent encore. II y aura deux conférences. La première sera faite mercredi à quatre heures du soir, par lord Rayleigh, son successeur, et la seconde le lendemain jeudi, à huit heures, par M. Dewar.
- M. Crookes, le célèbre membre de la Société royale de Londres à qui l’on doit l’invention du fadiomètre vient de présider à l’inauguration de la station d’éclairage de Notting-
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- hall à Londres. Ce grand chimiste a prononcé un discours humoristique dans lequel il a exprimé le regret que Shakespeare n’ait point connu les splendeurs de l’éclairage électrique, dont son génie aurait tiré un si brillant parti. Ne serait-il pas plus logique d’exprimer l’espérance que les merveilles dont nous sommes témoins ne tarderont pas à inspirer quelque poète digne d’être comparé à l’illustre père du théâtre anglais. Ne croirait-on point, a dit en terminant ^M. Crookes, que Shakespeare a deviné la lumière de nos incandescences, quand il s’écrie dans Jules César :
- « Toutes sont enflammées par des étincelles dont on ne peut évaluer le nombre, et chacune d’elles brille d'un éclat qui lui est propre. »
- L’empereur François-Joseph à visité un train de luxe construit spécialement pour son usage aux frais des compagnies de chemins de fer qui exploitent les diverses lignes situées sur le territoire de ' son empire. Ce train, qui a coûté 200000 francs,, comprend cinq voitures à huit roues, et trois à six roues. On commence par atteler derrière la locomotive une voiture renfermant, les bagages et les dynamos pour la lumière électrique, puis une voiture pour les domestiques de l'empereur, et enfin le wagon impérial proprement dit, qui porte l’aigle autrichienne. Cette voiture contient un cabinet pour l’aide de camp, un cabinet de toilette pour l’empereur, une salle de bain, une chambre à coucher et un salon. Les autres wagons sont pour les gens de la suite et pour les cuisines. Tous sont éclairés à la lumière électrique.
- Le Daily News estime qu’il n’y a pas en Suisse moins de douze villes occupées à installer des turbines pour utiliser des chutes d’eau à l’éclairage et à la production de la force motrice.
- Le. petit village de Faide, station du chemin de fer du Saint-Gothard, peut être ajouté àtous les exemples que nous avons déjà cités pour montrer l’importance de la révolution économique qui se prépare, et qui attachera par le bien-être les populations aux montagnes, qu’elles ont une malheureuse tendance à déserter. Parmi les 1000 habitants de Faide, on a recueilli une somme de 50 000 francs divisée en 200 actions, ce qui a permis d’établir une turbine mise en mouvement par le torrent Pinmaga, et actionnant une dynamo à l’aide de laquelle on allume aisément 360 incandescences de 16 bougies. On a maintenant l’éclairage presque gratis dans des châlets ou l’on connaissait à peine autrefois la chandelle.
- Éclairage Électrique
- On nous signale, parmi les effets curieux présentés à l’exposition navale de Londres, les évolutions d’un plongeur, qui marche sur le fond du lac en portant une lumière électrique, et qui termine sa promenade en produisant des explosions formidables, les unes dans le fond de l’eau et les autres à sa surface. •
- La lumière électrique a été aussi employée pour produire des effets nouveaux sur une glace flottante artificielle.
- La nouvelle préfecture de police de Londres est le premier établissement public de la métropole qui soit entièrement éclairé à l’électricité, et par un courant engendré sur place par des machines spéciales. On estime que le service de la lumière absorbera 1100 lampes de 16 bougies, et qu’on en poussera le nombre jusqu’à 1250.
- Il est fort intéressant de résumer rapidement les précautions que l’on a prises pour que jamais aucun accident ne puisse créer de confusion. Toutes les pièces sont éclairées par deux circuits complètement indépendants. Dans l’établissement il y aura quatre circuits différents, qui seront desservis chacun par une machine spéciale. Toutes les lampes séront en outre mobiles, c’est-à-dire qu’elles pourront se déplacer très facilement. Il y aura de plus des accumulateurs toujours chargés et susceptibles défaire le service d’éclairage pendant plusieurs heures.
- Les machines motrices seront des turbines à vapeur d’un type spécial, et les dynamos des machines Gramme. •
- Télégraphie et Téléphonie
- Il est question encore une fois de la pose d’un çâb(e entre l’Espagne et l’ÎIe de Porto-Rico. Le ministre des affaires coloniales a annoncé aux Cortès qu’il était en train d’étudier les conditions qui pourraient être faites aux soumissionnants.
- La direction générale des postes et des télégraphes vient de mettre en service les réseaux téléphoniques de Colombes, Bois-Colombes, Pontoise et Corbeil, ainsi que le réseau annexe de Montreuil.
- Le circuit interurbain Paris à Amiens est à la disposition du public depuis le 2 juin courant.
- D’après le rapport du conseil d’administration de la Mext-catt Téléphoné Company, le nombre des abonnés est à Mexico de 739, et de 360 dans la province, soit en tout de 1123. Les recettes se sont élevées pour le dernier exercice à 380000 fr., et elles ont laissé un bénéfice net de 130000 francs.
- La Compagnie a sollicité de l’administration la révision de son cahier des charges, et elle s’engage, dans le cas où il lui serait donné satisfaction, à substituer des poteaux en fer aux poteaux en bois qui supportent les fils et à payer 60 fr. par poteau et par an.
- [Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 31, boulevard des Italiens, 31.
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- La Lumière Electrique
- ^ JÊL
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
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- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIIIe ANNÉE (TOME XL) SAMEDI 20 JUIN 1891 No 25
- SOMMAIRE. —Appareil pour le dépouillement mécanique des fiches de recensement; L. de Villy. — L'électricité et la richesse minérale en 1839; Adolphe Minet. — Détails des machines dynamo; Gustave Richard. — Comparaison des circuits magnétiques fermés et ouverts dans les transformateurs à courants alternatifs, d’après M. Evershed; A. Palaz.— Scrutateur électrique instantané; P. Le Goaziou. — Chronique et revue de la presse industrielle : L’éclairage électrique à l’usine municipale de Paris, par M. Ferdinand Meyer. — Préparation électrolÿtique du cuivre. — Bain électrolytique Lesueur. — Perfectionnement à la fabrication des tubes Elmore. — Compteur Perry. — Revue des travaux récents en électricité : Sur les électromètres à quadrants, par MM. Ayrton, Perry et Sumpner. — Influence de la flexion des aiguilles magnétiques sur l’inclinaison magnétique apparente, par M. Arthur Schuster. — Note sur la conductibilité électrique des gaz chauds, par M. Svante Arrhenius. — Analyse élémentaire par voie électro-thermique, par M J. Oser. — Faits divers. -
- APPAREIL
- POUR
- LE DÉPOUILLEMENT MÉCANIQUE
- DES FICHES DE RECENSEMENT
- (SYSTÈME HOLLERITH, EMPLOYE AUX ÉTATS-UNIS)
- A propos du recensement de la population qui a eu lieu en France le 12 avril dernier, nous croyons utile de donner des renseignements un peu étendus sur le système mécanique qui a été employé aux États-Unis pour le dépouillement des fiches du recensement effectué le Ier juin 1890, système dont on a déjà parlé dans ce journal (*).
- Les avantages de ce procédé ressortent du rapport présenté par la commission qui avait été nommée à cet effet par le Gouvernement des États-Unis.
- Les systèmes soumis au jugement de la commission étaient au nombre de trois : un à compteurs électriques présenté par M. Hollerith ; l’autre, de M. Pidgin, comportant l’emploi de fi,ches de couleurs, et enfin celui de M. Hunt, qui consiste dans la méthode communément employée pour le dépouillement à la main, c’est-à-dire à
- (*) La Lumière Electrique t. XXXVI, p. 231.
- compter successivement les fiches individuelles classées chaque fois par ordre suivant le sexe, l’âge ou l’état-civil.
- L’essai portait sur 10 491 fiches se rapportant au recensement de 1880 de la ville de Saint-Louis. Le recensement aux Etats-Unis s’opère au moyen de fiches collectives pour chaque famille. Les données fournies par ces fiches ont servi à former un dossier individuel pour chacune des méthodes soumises à l’examen, chaque méthode comportant des fiches de forme spéciale ; on a donc pu tenir compte exactement-du temps employé pour leur rédaction.
- Ce temps a été de :
- 72 heures et 27 minutes pour le système Hollerith;
- 144 — 25 — — Hunt;
- 110—56 — — Pidgin.
- D’autre part, pour la compilation des tableaux de classification il a fallu:
- 5 heures et 28 minutes dans le système Hollerith;
- 55 — 22 — — Hunt;
- 44 — 41 — — Pidgin.
- En tout, le temps nécessaire pour le dépouillement et la classification des 10491 fiches a été de;
- 77 heures et 55 minutes dans lé système Hollerith;
- '99 ^ 47 — — Hunt;
- '55 — 37 — - Pidgin.
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- Ces données démontrent la supériorité du système électrique proposé par M. Hollerith, à qui la commission a décerné un prix ; cette méthode a donc été choisie pour le recensement du Ier juin 1890 et s’y trouve actuellement appliquée.
- La même commission a en outre fait ressortir qu’en plus du temps gagné, ce système présente l’avantage d’apporter un grand soin et une grande précision dans les classifications. Elle s’est encore livrée au calcul suivant, qui démontre l’économie du système en appliquant les résultats de son con-
- cours au recensement de la population des États-Unis.
- Transcription. — La formation des soixante-cinq millions de fiches individuelles qu’on estimait nécessaires pour le dénombrement de la population des États-Unis au Ier juin 1890 peut s’effectuer avec le système Hollerith en 65 000 journées de travail en comptant qu’en moyenne chaque employé puisse faire par jour 1000 fiches. Cette même opération exige dans les deux autres systè-
- Fig. 1. — Vue d’ensemble du système Hollerith.
- mes une durée supplémentaire qu’on peut évaluer à 21 660 journées de travail. Chaque clerh, ou employé du bureau statistique, étant en Amérique rénuméré à raison de deux dollars et demi, il résulterait une économie de 280500 francs du - . ^eul fait de la suppression de la main d’œuvre récla-^rt^6'’^arA44Sr,^ystèmç§( ordinairement employés ^pour la formation'’*des fîchesvin«3ividu«Hes. ^ ...
- Classification. — Avec la machine Hollerith, chaque tableau de classification demande cinq heures de temps pour 10 000 fiches. Les^oixante-cinq millions de fiches individuelles exigeront donc en tout, pour chaque classification, une durée de 32500 heures, c’est-à-dire 5000 journées de travail d’un employé travaillant 6 heures et demie par jour. Pour faire le même travail
- avec les autres systèmes, il faudrait au moins sept fois le temps nécessité par la méthode Hollerith, c’est-à-dire 35 000 jours.
- Les résultats du dénombrement démographique américain devant être résumés en six tableaux de classification, c’est donc 210000 jours qu’il fau^-drait en plus avec la méthode ordinaire. Et en comptant toujours à 13 francs la journée de chaque employé, on a une aumentation de dépense de 2730000 francs, qui, ajoutée à celle résultant des frais de transcription, donne une somme de 3010500 francs. Ce chiffre indiquerait, d’après les données de la commission d’études, l’économie que présenterait l’emploi aux États-Unis de la machine Hollerith ; mais il est évident qu’il faut tenir compte du prix d’achat ou de location de ces machines.
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- Le contrat passé avec M, Hollerith portait sur un nombre de 56 machines, dont chacune était louée à raison de 1000 dollars, c’est-à-dire 5200 francs.
- En tout on aura donc à payer 500000 francs par an, et comme les machines seront employées pendant deux ans, c’est par conséquent 600000 francs qu’il faut déduire de la somme précédente pour savoir quel avantage précuniaire tireront les
- États-Unis de l’emploi du système Hollerith. L’économie peut dès ce moment être estimée à 2400000 francs, c’est-à-dire quatre fois le prix de location des machines.
- En employant des fiches individuelles au lieu de fiches collectives, on diminuerait l’économie de 270825 francs, mais ce serait toujours encore plus de deux millions qu’on épargnerait.
- En France, les frais du dénombrement de la po-
- Fig. 2. — Classificateur.
- pulation sont supportés par chacune des 36000 communes pour ce qui la concerne individuellement. 11 ne reste à l’État que les frais d’imprimés, ceux des classements d’ensemble, de l’impression des résultats définitifs, dépenses relativement minimes.
- En Italie, le savant statisticien M. Bodio, directeur des statistiques du royaume, avait dès 1881 mis à l’étude un système de compteurs mécaniques pour exécuter le dépouillement des fiches individuelles qui sont envoyées par chaque
- commune au bureau central de Rome; mais ces études n’ont pas été, à cette époque, poussées à fond, et* ce n’est qu’à l’occasion du nouveau recensement qui doit avoir lieu cette année qu’on a repris la question.
- Pour le dénombrement de la population italienne, tout en acceptant comme base les sommes de travail qui résultent du rapport de la commission des Etats-Unis, les calculs doivent être modifiés à cause de la rétribution moindre de chaque journée d’employé, qui est le tiers de celle d’un employé américain.
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- En supposant à l’Italie la même population qu'aux Etats-Unis et un recensement de complication égale, cette opération, effectuée par les procédés ordinaires, ne lui coûterait, vu la différence des salaires dans les deux pays, qu’environ un million de francs.
- En tenant compte des Aooooo francs de location des machines, le boni se réduirait à 400000 francs, Mais, comme l’Italie n’a que moitié de la population des Etats-Unis, le bénéfice effectif n’est que
- de 20000 francs, et encore suppose-t-on que les classifications soient les mêmes qu’en Amérique.
- Or, ces classifications étant réduites à trois au lieu de six, le travail sera moitié moindre et l’économie qui résulterait pour l'Italie de l’emploi du système Hollerith ne serait que d’environ 100 000 francs. Et encore, si l’on tient compte de la nécessité d’une machine de réserve, malgré le rabais fait par le constructeur, l’avantage con-
- Fig. 3. — Classe-cartes.
- sisterait tout au plus en une trentaine de mille francs»
- En Autriche, M. le Dr lnama-Sternegg, président du comité central de statistique, a fait construire une machine qui ne diffère pas de beaucoup de celle de M. Hollerith. Son prix est de 12000 francs. Elle doit avoir été essayée en même temps que d’autres machines analogues pour la classification du recensement qui a été fait en Autriche le 31 décembre 1890.
- Toutes ces machines peuvent en outre servir pour la détermination du mouvement annuel de la population; de sorte qu’au lieu de les louer pour
- une période de deux ans, il y aurait intérêt à les acheter, la dépense pouvant être bientôt compensée par les économies à réaliser dans le travail courant des bureaux des statistiques.
- Cela posé, voici sommairement en quoi consiste le système mécanique Hollerith employé aux Etats-Unis pour la classification des fiches de recensement et dont les figures 1 à 6 permettent de suivre le fonctionnement.
- Comme nous l’avons déjà dit,ce dénombrement s’opère au moyen de fiches collectives pour chaque famille. Celles-ci sont envoyées directement au bureau central de la statistique èt îëS données
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- se rapportant à chaque personne sont reportées séparément sur une fiche individuelle en carton bristol qui porte autant de cases carrées de même grandeur qu’il y a de données dont il s'agit de faire la classification. La transcription s’opère au moyen d’un perforateur (fig. 5 et 6) qui perce une série de trous de 4 millimètres dans les cases qui correspondent aux données individuelles et qui sont désignées par une lettre ou par un
- numéro, selon qu’il s’agit d’indiquer le sexe ou l'âge d’une personne. Une fois perforé, le petit carton est placé sous un levier muni d’un cadre ou presse qui porte et sert à guider dans leur mouvement vertical un nombre de petites tiges en fer égal à celui des cases marquées sur chaque fiche individuelle. Une fois celle-ci placée conve nablementsur une table en caoutchouc munie en dessous d’autant de petits godets contenant du
- Fig. 4. — Connexions du classificateur.
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- d’un fil conducteur au compteur qui enregistre les éléments selon lesquels il s’agit de classer les fiches.
- Ainsi, il y a une boîte reliée au compteur qui donne le nombre des hommes, un autre à celui des femmes.
- L’appareil Hollerith permet facilement d’enregistrer le nombre de fois qu’on répète la même combinaison entre deux ou plusieurs éléments de
- la fiche. 11 suffit pour cela de relier ensemble, au moyen de fils métalliques, les tiges du compresseur qui correspondent aux données dont on fait la combinaison.
- Deux godets de mercure choisis convenablement parmi ceux dans lesquels viendront plonger les petites tiges reliées déjà ensemble au moyen d’autres fils sont mis en communication avec le compteur qui doit porter le nombre
- Fig. 5 et 6. — Perforateur.
- des répétitions des combinaisons à classer en prenant une dérivation aux bornes de la pile.
- Les liaisons sont faites de manière qu’en abaissant le levier, si toutes les tiges qui correspondent à une certaine combinaison peuvent passer à travers les trous de la fiche, le courant est fermé et le compteur fonctionne. L. de Villy.
- L’ÉLECTRICITÉ ET LA RICHESSE MINÉRALE x EN 1889 Q
- On a donné dans un article précédent l'état comparatif de la richesse minérale des principaux
- pays, en réservant pour la France en particulier une étude spéciale; c’est ce que nous entreprenons aujourd’hui et cette étude est accompagnée d’observations qui, nous le croyons, présentent quelque intérêt.
- FRANCE ET COLONIES
- Combustibles minera ux.
- Production Prix moyen en francs Valeur en francs
- 24 304 000 tonnes. 10,42 2^3 197 000
- Détail de la production. Les combustibles minéraux constituent à eux seuls plus de la moitié dé la richesse minérale de la Franée, qui, en 1889, s’est élevée à 412 millions de francs.
- La quantité qui en a été extraite est en augmen-
- t1) La Lumière Electrique du 23 mai 1891.
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- tation de 1 701 000 tonnes sur celle de l’année 1888. Elle se divise ainsi :
- Houille.......... 22 460 000 tonnes ou 92 0/0
- Anthracite....... 1 392 000 -- 6 0/0
- L'gnite.......... 452 000 — 2 0/0
- Total.......... 24 304 000 tonnes.
- Les neuf dixièmes sont fournis par sept départements seulement.
- Pas-de-Calais 8 614 000 tonnes.
- Nord 4719 OOO
- Loire .. 3 325 000 —
- Gard 1 968 OOO —
- Saône-et-Loire .. 1 500 OOO —
- Allier .. 849 OOO —
- Aveyron 823 OOO —
- Autres départements.... . . .2 506 OOO —
- Total .. 24 304 000 tonnes.
- La production dans le Pas-de-Calais est en augmentation de 737000 tonnes; Celle du Nord de 303000 tonnes, etc., etc.
- On a retiré également en 1889 148000 tonnes environ de tourbe. Ce produit est exploité particulièrement dans le département de la Somme. Puis viennent l’Oise, la Loire-Inférieure, l’Aisne, le Doubs, l’Isère et le Pas-de-Calais.
- Concessions des mines de charbon. — On a exploité en 1889 les 43/100 du nombre des charbonnages concédés et les 63/100 de leur superficie, ce qui constitue une augmentation sensible sur 1888.
- Importations, exportations, consommation. — Voici sur ce sujet un tableau dressé pour les dix dernières années :
- Années Pro- d uction Im- portation Ex- portation Consom- mation Valeur d'uno tonne
- sur le carreau de lamine sux Houx de consom- mation
- on militons de tonnes
- 1880 1881 1882 1883 1884 188s 1886 1887 1888 1889 19,36 9,7» 20.60 21,35 20,02 9,5' •9,9i 2 [, 29 22.60 24,30 9,94 10,22 10,87 11,71 11,68 |0,92 10, 38 io,57 '0,55 9,98 0,60 0,60 • 0,46 0,31 0,50 °’V 0,61 0,60 0,63 0,94 28,70 29,40 31,01 32,53 31,20 30,00 20,68 31,26 32,52 33,34 francs 12,74 12.43 12,36 12,50 12,38 11,73 11,19 10,63 10,31 10,42 francs 2! ,74 2I,6l 21,47 21 21 20,89 19,77 19,65 19, 12 20,38
- aussi grande en France; les importations tendent à diminuer et les exportations à augmenter; aussi, le prix de la tonne de charbon aux lieux de consommation s’est-il accru de 1,26 fr.
- Les importations et les exportations se divisent comme suit :
- Importations.
- Total exprimé Différence avec le total
- en houille de 1888
- Belgique........... 5 035 000 tonnes. — 69 000 tonnes.
- Angleterre......... 3 840 000 — — 268 000 —
- Allemagne........ 1 S04 000 — — 232 000 —
- Autres pays...... 2 000 — — 1 000 —
- 9 981 000 tonnes. — 570 000 tonnes.
- Soit en faveur de 1889 sur 1888 une diminution de 570000 tonnes.
- Exportations.
- Augmentation en 1889
- Belgique 318 000 tonnes. 105 000 tonnes.
- Suisse 209 OOO — 47 000 —
- Italie 208 OOO — 84 000 —
- Espagne 100 OOO — 37 000 —
- Allemagne Algérie et colonies 53 000 — 22 000 — .
- françaises 21 000 — 9 000 —
- 943 000 tonnes. 314 000 tonnes.
- Il est intéressant de voir, ne serait-ce qu’ap-proximativement, la manière dont se répartit la consommation de charbon dans les diverses industries.
- Poids des combustibles minéraux en tonnes
- Alimentation des machines à vapeur en activité dans les mines et représentant un total de
- 93 543 chevaux-vapeur..................... 1 443 822
- Alimentation des machines à vapeur des usines à fer, représentant un total de 102 669 chevaux-vapeur ................................... 1 593 370
- Pioduction de la fonte......................... 2 080 673
- Production du fer.............................. 1 216 417
- Production de l'acier............................. 948 625
- Autres métaux..................................... 153 778
- Asphaltes et huiles minérales....................... 5 664
- Machines à vapeur des industries non citées plus haut, représentant un total de 629 108 chevaux-vapeur ................................... 9 436 620
- Chemins de fer, représentant, traction et ateliers compris, un total de 3 568 800 chevaux-vapeur 3 559 453
- Bateaux à vapeur............................. 600 000
- Usines à gaz................................... 2 S00 000
- Chauffage, industries diverses................. 9 811 678
- 33 340 000
- On constate que jamais la production n’a été
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- Les dépenses effectuées pour l’alimentation des machines à vapeur en activité dans les mines et les usines à fer sont en accroissement, ainsi que celles des chemins de fer et des usines de production de la fonte, du fer et de l’acier.
- Usines métallurgiques
- INDUSTRIE DU FER
- Le classement des minerais de fer donne les résultats suivants :
- Prix moyen de la tonne
- Minerai hydroxydé oolithique.. tonne» 2 667 773 fr. c. 2,83
- Hématite brune 55 823 9,80
- Autres minerais hydroxydés ... 167 074 5>93
- Hématite rouge et fer oligiste. 127 441 6,09
- Fer carbonaté spathique 52 278 9.4'
- 3 070 389 3,39
- Le minerai hydroxyde oolithique forme un peu plus des 86/100 du total général. 11 est exploité principalement en Meurthe-et-Moselle.
- Les deux tiers de Yhématite brune produite en France proviennent du département des Pyrénées-Orientales ; le reste est tiré de l’Ariège, du Var et en petite quantité du Tarn et de l'Aude.
- Les autres minerais hydroxydés ont été tirés principalement des départements du Lot-et-Garonne (58000 tonnes), du Gard (40000 tonnes) et de la Loire-Inférieure (32000 tonnes).
- Près des trois cinquièmes de Yhématite rouge (60000 tonnes) ont été produits dans l’Ardèche.
- Le fer oligiste a été tiré presque exclusivement du département de la Manche; et le fer spathique de l’Isère.
- Production des minerais de fer en Algérie. — 352000 tonnes, au prix moyen de 6,98 fr. la tonne; soit une valeur de 2457000 francs.
- Importations et exportations des minerais de fer. — Malgré l’augmentation des minerais indigènes, l'importation des minerais de fer s’est accrue de 132000 tonnes.
- Pays importateurs Importations
- Algérie.................................. 36 000 tonnes.
- Allemagne et Luxembourg................... 918 000 —
- Espagne................................... 436 000 —
- Belgique................................ 33 000 —
- Grèce...................................... 10 000 —
- Italie...................................... 7 000 —
- Autres pays............................. 2000 —
- L’exportation de la France se classe ainsi :
- Belgique................................ 105 000 tonnes.
- Allemagne................................ 99 000
- Pays-Bas................................. 36 000 —
- 240 000 tonnes.
- Et celle de l’Algérie :
- Angleterre.................................. 215 000 tonnes.
- Etats-Unis, Océan Atlantique................. 87 000 —
- Pays-Bas..................................... 61 000 —
- Belgique..................................... 39 000 —
- France.................................... 36000 —
- Italie........................................ 1 000 —
- 439 000 tonnes.
- La quantité de minerais qui forme la différence entre ce chiffre et celui de 352000 tonnes représentant l’extraction dans notre colonie a été prise sur le stock des années précédentes.
- Consommation des minerais de fer en France. — Cette consommation est basée sur la production indigène, déduction faite des quantités exportées, et sur les importations; on néglige pour l’établir les faibles variations du stock qui peuvent se produire. Elle se divise ainsi :
- Minerais indigènes................. 2 808 000 tonnes.
- •— algériens................... 36 000 —
- — étrangers.................... 1 406 000 —
- 4 250 000 tonnes.
- La consommation des minerais de fer s’est augmentée, pour l’année 1889, de 392000 tonnes.
- Production et valeur de la fonte. — Les fontes présentent en faveur de 1889 une augmentation de 5 1 000 tonnes; on les classe ainsi :
- Production Valeur en francs
- Fontes au coke....... 1 7>9 300 tonnes. 104 700 000
- Fontes au charbon de
- bois.............. 8 200 — 1 100 000
- Fontes aux deux combustibles............ 6 500 — 700 000
- 1 734 000 tonnes. 166 500 000
- Et on a comme proportion, suivant leur emploi :
- Fonte brute d’affinage......................... 76 0/0
- Fonte brute pour moulage en deuxième fusion.... 20 Fonte moulée en première fusion................. 4
- 1 442 000 tonnes.
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- Le prix moyen de la tonne de fonte au coke est de 57 francs pour l’affinage, le ferro-manganèse non compris; 58 francs pour le moulage; 130 francs pour les objets moulés.
- Dans le département de Meurthe-et-Moselle, qui fournit les 54/100 de la production totale, la fonte d’affinage au coke, prise à l’usine, s’est vendue à raison de 53 francs la tonne; dans le département du Nord, où la production est aussi très importante, à raison de 47 francs la tonne.
- Le nombre des usines en activité était pour la fonte, en 1889, de 70 ; il comprenait 116 hauts-fourneaux, soit 10 hauts-fourneaux de plus que pour l’année 1888.
- Production et valeur du fer.
- Production
- Puddlé.................. 672 000 tonnes.
- Affiné au charbon de bois..................... 12 000 —
- Obtenu par réchauffage des vieux fers et riblons................. 125 000 —
- Valeur en francs 106 7OO OOO
- 2 700 OOO
- 21 500 OOO
- 809 000 tonnes.
- 131 400 000
- 11 y a en activité 168 usines contre 176 pour l’année précédente.
- Les fers puddlés se sont accrus de 38000 tonnes ; les fers obtenus dans les foyers d’affinerie ont diminué de 4000 tonnes, et les fers par réchauffage de 45000 tonnes. Par suite, le total de la production présente une diminution de 8000 tonnes; toutefois le renchérissement des produits a procuré une plus value de près de 8 millions sur 1888.
- Production et valeur de l'acier.
- 1“ Aciers fondus :
- Quantité Valeur en francs
- Au foyer Bessemer 316 qoo tonnes. 51 400 OOO
- Au four Siemens-Martin 179 OOO — 60 400 OOO
- 495 000 tonnes. m 800 000
- 2* Aciers divers :
- Puddlés ou de forge.... '3 700 tonnes. 4 900 OOO
- Cémentés I 600 — 900 OOO
- Fondus au creuset I 2 700 — 7 600 OOO
- Obtenus par réchauffage
- du vieil acier 5 O O — 900 OOO
- 33 0 0 — '4 300 OOO
- Total général...... 529 ’uj 0 0 — 126 IOO OOO
- La production des aciers ouvrés dépasse de 12000 tonnes celle de l’année précédente.
- Cette augmentation est due uniquement aux produits des foyers Bessemer et Martin.
- Les autres fours présentent une diminution de 300 tonnes.
- Consommation du charbon dans l'industrie sidérurgique.
- Houille Coke Charbon de bois
- Fontes d'affinage, de moulage et moulées en pre-
- mière fusion 270 OOO 2 043 000 IO OOO
- Fers marchands et spéciaux, tôles I 210 OOO » 15 OOO
- Aciers ouvrés de toute
- sorte 920 OOO 29 OOO »
- 2 148 000 2 O72 OOO 25 OOO
- ^ II-
- 4 245 000 tonnes.
- Importations et exportations. — Les importations de la fonte en droits ont diminué et les admissions en franchise ont augmenté dans les mêmes proportions.
- Les exportations de fonte, au contraire, se sont accrues de 117500 tonnes; la Belgique avec 67188 tonnes et l'Allemagne avec 62245 tonnes représentent les pays importateurs principaux.
- On constate une diminution de 6000 tonnes, sur l’ensemble de 18S8, dans l’importation du fer.
- Les exportations de fer ont augmenté de 43 000 tonnes.
- L’excédent des quantités de fer exportées sur les quantités importées a été de 135000 tonnes. Il n’avait été que de 86000 tonnes en 1888.
- Les importations de l’acier ont diminué de 1500 tonnes et les exportations ont augmenté de 25 500.
- Pour l’ensemble des fontes, fers et aciers, l’excédent des exportations sur les importations a été de 250000 tonnes, sans compter 7500 tonnes de ferrailles.
- Cet excédent n’avait été que de 57000 tonnes en 1888.
- AUTRES INDUSTRIES MÉTALLURGIQUES
- Résultats de l’exploitation des mines autres que celles de charbon et de fer en France, en Algérie et aux colonies. — Le nombre des mines concédées s’est accru de 13 en 1889; on en comptait 56 en fonctionnement; 8 seulement d’entre elles n’ont
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pas donné de produits, mais un certain nombre d’ouvriers y étaient occupés à des travaux de recherche et d’aménagement.
- France.
- Minerais de plomb argentifère .. — de cuivre — de zinc Pyrites de fer Minerais de soufre — de manganèse — d’antimoine — d’aluminium Quantité en tonnes 10 000 10 34 000 203 OOO 3 800 10 200 2 230 10 OOO Valeur en francs 4 398 OOO 2 480 3 600 OOO 2 çèl OOO 63 OOO 305 OOO 410 OOO 178 OOO
- 292 240 II917 480
- Algérie.
- Minerais de plomb — de cuivre — de zinc 720 9 ioo 12 ooo 141 OOO 268 ooo 1 017 ooo
- 22 420 1 424 ooo
- No uvelle-Calédonie.
- Minerais de plomb — de cuivre — de nickel — de cobalt — de fer chromé 500 3 ooo 8 400 3 ooo 2 500 75 ooo 268 ooo 1 050 ooo 240 ooo IOO ooo
- i 733 ooo
- Soit un total pour la France et les colonies de 15076000 francs, qui constituent une partie delà valeur donnée aux métaux compris dans la richesse minérale de notre pays (1).
- Minerais de plomb, argent, ^inc. — Les principaux lieux d’exploitation des minerais sont : pour le plomb, la mine de Pontpéan (Ille-et-Vilaine); pour le zinc, les mines de Malines (Gard) et des Bormettes (Var).
- Les mines de plomb de Pontpéan alimentent l’usine de Couëron (Loire-Inférieure).
- Les produits exiraits à Malines ont été expédiés en Belgique; ils comprenaient 6771 tonnes de calamine calcinée, à 160 francs; 3 146 tonnes de blende triée, à 119 francs ; 962 tonnes de galène et terre plombeuse, à 112 francs la tonne.
- Les produits de Bormettes ont été également envoyés en Belgique; ils se divisaient ainsi : 1631 tor\nes de galène argentifère, du prix de 191 francs la tonne, et 13000 tonnes de blende à 92 francs.
- On peut citer aussi les mines de Villefranche
- et d’Asprières, dans l’Aveyron; les trois mines exploitées par la Société des Mines et fonderies de Pontgibaud, dans le Puy-de-Dôme; la concession de Sentein (Ariège); celle de Pierrefite (Hautes-Pyrénées); la mine de Meuglon (Drôme).
- On a tiré de ces diverses concessions 5 245 tonnes de blende ou calamine, 86680 tonnes de galene argentifère, et 2905 tonnes de minerais mélangés de terre, restés en stock, sans préparation, sur le carreau de la mine.
- Antimoine suljurè. — Mines de Mérice, dans la Corse; et celles de Chazelles, Freycenet, le Fage, dans la Haute-Loire.
- Minerais de cuivre. — 5 tonnes de cuivre gris et pyriteux dans les Basses-Pyrénées, indépendamment de 100 tonnes demeurées brutes sur le carreau de la mine; 5 tonnes dans les Hautes-Pyrénées.
- Pyrites de fer. — Mines de Saint-Bel (Rhône). Les départements du Gard, de la Dordogne et d'IIIe-et-Vilaine, qui viennent après, ne fournissent que le dixième de la production totale.
- Manganèse. — Grand-Filon et Romanèche (Saône-et-Loire).
- Minerais d’ètain. — L’exploitation des mines d’étain de la Villedez (Morbihan) et de Montebras (Creuse) a été reprise; mais les travaux n’ont consisté qu’en des explorations qui, du reste, n’avaient pas encore donné de résultat en 1889.
- Importations et exportations (France).
- . Importation Exportation
- Minerais de plomb., 3 973 tonnes 12 601 tonnes
- — de cuivre 10 468 — I 1 079 —
- — de zinc.. • 35 5«2 - 20 468 —
- de manganèse .. 37 968 — 452 —
- — d’antimoine...... 70 — 1933 _
- — de nickel 737 — 156 —
- — d'étain 413 — 140 - —
- Pyrite de fer 39 595 — 31846 — "
- Minerais non dénommés... 6 904 — 202 —
- Minerais d’or et de platine. 28 972 kilog. »,
- — d’argent 973 263 •- 20 540 —
- Exportations de l’Algérie.
- Minerais de cuivre, 4 512 tonnes en Angleterre.
- 1 575 tonnes en France.
- 9 139 — en Belgique.
- 650 — en Angleterre.
- 250 — en Italie.
- 11 — en France.
- 9 532 — en Angleterre.
- 494 — en Belgique.
- 457 — en Espagne.
- — de aine 11 614, soit
- de plomb 10 494 —
- (’) La Lumière Electrique du 23 mai 1891.
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- On peut faire sur l’ensemble de ces chiffres deux observations principales :
- En général, les importations de la France dépassent ses exportations, mais de faibles quanti-tée, sauf pour les minerais de manganèse, d’or, de platine et d’argent.
- Il n’y a en effet aucun intérêt pour nous, tant que les méthodes èlectromètallurgiques ne se seront pas généralisées, d’importer des minerais; il faudrait en même temps demander à l’étranger le charbon nécessaire à leur traitement; d’où il résulterait une double manutention; il est plus avantageux d’importer les métaux bruts.
- Presque la totalité des minerais extraits en Algérie va à l’étranger: en Belgique pour le zinc; en Angleterre pour le cuivre et le plomb. Peut-être faut-il chercher la raison de ce qui paraît une anomalie de prime abord dans ce fait que la Belgique et l’Angleterre tirent plus d’avantages à importer d’Algérie les minerais de cuivre et de zinc que nous n’en trouverions nous-mêmes ; étant donné que nous serions forcés de consacrer à leur traitement du charbon importé.
- Il y aurait une solution : traiter ces minerais sur place par l’électricité et emprunter aux forces naturelles l’énergie nécessaire pour mouvoir les machines électriques.
- MÉTAUX AUTRES QUE LE FER
- Production des usines métallurgiques. — On compte 19 usines, 5 de plus que l’année 1888, affectées à la production des divers métaux autres que le fer. La consommation du combustible qui se rapporte à la formation de ces métaux s’est élevée à 154000 tonnes.
- Les matières premières élaborées correspondent à 61 000 tonnes de minerais divers.
- Les importations et les exportations sont résu-
- mées, d’après la douane, dans le tableau suivant : Importations Exportations
- Plomb 61 249 ton. 10 569 ton.
- Cuivre ou laiton. 15 107 — 13 681 —
- Zinc 27 786 — 5 606 —
- Étain 5 705 — 65Ï
- Nickel 582 - 77 —
- Antimoine 248 — 33 —
- Mercure 168 — => —
- Or et | Battus, laminés ou filés. 1 712 kil. 1 428 kil.
- platine 1 (Bijouterie, orfèvrerie).. 1 821 — 2 792 —
- Platine brut 1 341 — I l6
- . ( Battu, laminé ou filé... ° ( (Bijouterie, orfèvrerie).. 1 167 — 5 5‘2 —
- 6 446 — 4 375 “
- Cendres et déchets d’orfèvre 527 >53 — 63 321 —
- Le commerce spécial des métaux précieux servant de numéraire, non compris dans les chiffres ci-dessus, a été le suivant :
- Importations Exportations
- kilogrammes francs kilogrammes francs
- Or ( Brut 55 279 193 599 887 4 775 16 425 274
- ( Monnaies 45 °°7 '44 022 515 35 304 "2 974 474
- Argent Brut IO7 121 17 140 278 67 510 18 801 621
- j Monnaies 492 033 93 486 213 483 614 91 886 703
- Cuivre et billon (monnaies) 10 603 lOÔ O^O • 167 1 670
- 711 049 448 354 923 59' 37° 232 089 742
- Consommation des métaux usuels. — Elle s’établit aisément en comparant entre eux les nombres qui représentent les importations, les exportations et la production (l).
- Rapport de !a production française
- Consommation à la consommation
- Plomb ......... 56 000 tonnes 10 0/0
- Zinc........... 40 200 — 45
- Cuivre....... 3 000 — o
- Etain........... 5 000 — o
- Nickel....... 835 — 40
- Aluminium... 15 — 100
- L’Espagne a fourni la majeure partie du plomb ;
- ('; La Lumière Electrique du 23 mai 189t.
- la Belgique le zinc; l’Angleterre, le Chili, les États-Unis d’Amérique, le cuivre; l'Angleterre et les Pays-Bas, ou plutôt leurs colonies dans les Indes, nous envoient l’étain.
- Pour ce qui concerne l’aluminium, un vingtième de la production de ce métal est exporté.
- SITUATION DE L’INDUSTRIE MINÉRALE AUX COLONIES
- Les renseignements sur la Nouvelle-Calédonie font complètement défaut.
- Tunisie. — Il n’existe pas de concessions de combustible minéral en Tunisie. Les seuls gisements connus, fort peu importants, sont ceux de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- lignite de Monaster et Zramdine. La régence est alimentée par les houilles venant d'Angleterre.
- Les mines de fer concédées n’ont pas été en activité pendant l’année 1889.
- Les concessions des mines de métaux autres que le fer sont au nombre de trois.
- L’une d’elles renferme de la calaminé, une autre de la galène, la troisième est formée d’un mélange de ces deux minerais.
- Madagascar. — Le gouvernement malgache aurait extrait, en 1889, pour 700000 francs environ de minerais d’or des mines de Macvetanana, d’Amfrassing et du nord de la province de Betsi-leo. D’autre part, on a tiré des gisements de cuivre d’Ambroisitra 40 à 50 tonnes de minerais.
- Indo-Chine (J). — Les mines concédées jusqu’à présent en Annam et au Tonkin sont au nombre de huit, savoir : quatre de houille, une d’étain, une d’or, une d’argent et une d’antimoine sulfuré.
- Les quatre mines métalliques concédées en 1889 et 1890 n’ont pas encore donné de résultats appréciables.
- Quant au charbon, il existerait en abondance; ce fait serait, pour notre empire colonial, d’une importance capitale; je n’ai pas besoin d’en faire ressortir les raisons.
- Deux concessions houillères sont dans la période de recherche et les travaux préliminaires s’y poursuivent activement.
- Les deux autres entreront prochainement en pleine exploitation.
- Les mines de Hone-Gay employaient au 31 mai 1890, un personnel de 1500 à 1600 indigènes, dirigés par 38 européens; 1500 mètres de galerie étaient en cours d’exploitation.
- La production journalière s’élevait à 25 tonnes, soit 10000 tonnes environ par an.
- On prévoit une production plus importante; la Société des charbonnages du Tonkin, qui en est propriétaire, s’occupe d’établir des voies ferrées pour conduire le charbon à la mer.
- L’entreprise des mines de Kobao est conduite plus modestement.
- 11 faut espérer que dans un petit nombre d’an-
- (!) La majeure partie des chiffres et renseignements contenus dans cet article sont tirés de la statistique faite par les soins du ministre des Travaux publics.
- nées l’Indo-Chine pourra fournir assez de combustibles pour suffire à ses chemins de fer, à son industrie, au ravitaillement des navires de commerce et de nos escadres d'extrême Orient.
- Adolphe Minet.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO
- Les armatures des dynamos sont ordinairement recouvertes de deux enroulements parallèles de balai à balai, de manière que chacun ait à çon-
- B B
- 1 /
- Fig. 1 et 2. — Nebel (1890). Armature à enroulements multiples.
- duire la moitié du courant. Lorsque ce courant est considérable, la section des conducteurs, qui ne peuvent se développer en épaisseur, ou radiale-ment, s’élargit au point qu’on est obligé de trop réduire le nombre de ces conducteurs et des segments du collecteur.
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- 11 en résulte la formation de courants de Foucault trop intenses, et de grosses étincelles aux balais. Afin d’éviter ces inconvénients, M. J. Ne-bel constitue son armature d’un grand nombre d’enroulements parallèles — six au cas représenté figure i — reliés chacun à sa série propre de segments collecteurs, au nombre de 48 dans le cas figuré.
- L’un de ces enroulements, celui qui paat du
- segment 1, par exemple, revient, après avoir entouré l’armature, au segment 4, d’où il passe, après un second tour, au segment /, et ainsi de suite, aboutissant au segment opposé à 1 après huit tours, et revenant au segment 1 après seize tours. L’enroulement 2 fait aussi seize tours, par les segments 2, 5, 8,2..., et ainsi de suite pour les autres enroulements.
- Chacun des balais B couvre trois segments du
- A
- Fig. 3 et 4. — Immish (1890). Balais en carbone, ensemble
- collecteur C, de sorte qu’il y a, d’un baiai à l'autre opposé,six enroulements parallèles, entourant chacun huit fois l’armature, et se croisant aux extrémités du tambour de l’armature, comme l’indiquent les traits inclinés des figures 1 et 2.
- On peut, au lieu de trois fils séparés, n’employer, comme l’indique la figure 2, qu’un seul fil continu, qui suppose un collecteur de 52 segments. Partant du segment 1, et passant successivement-aux segments 4, 7... le fil arrive, après 17 tours, au dernier segment 52, d’où il va par 3, 6, 9... au segment 51, puis, après dix-sept nouveaux tours, par 2, 5... à 50, pour revenir enfin au segment de départ 1, après dix-huit nouveau* tours.
- du porte-balais. — Fig. 5 à 9. — Détails des porte-balais.
- Chaque balai recouvre, comme dans la disposition précédente, trois segments.
- Les figures 3 à 9 représentent le détail de la nouvelle disposition proposée par M. Immish, dans le but de conserver à ses balaisen carbone lamobilité nécessaire pour leur permettre de suivre l’usure et les trépidations du collecteur, tout en évitant les principaux inconvénients de cette mobilité, notamment l’imperfection de leurs contacts.
- A cet effet, on prend le courant non pas aux porte-balais mais directement aux charbons mêmes des balais cuivrés par un dépôt électrolytique et pourvus d’un talon de cuivre auquel s’attache la prise de courant.
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- Les figures 5 et 6 représentent l’un de ces charbons A, cuivrés en a a partout, excepté au contact du collecteur, et pourvu de son talon de cuivre a’,
- Fig. 10 à ij.—Bail (1891). Calage auto-régulateur des balais.
- avec oreille X pour l’attache des prises de courant CC (fig. 4). Ces charbons sont montés librement
- dans le porte-balais D et poussés sur le collecteur par des ressorts E, appuyés sur leurs talons par des butées isolées F, avec une tension réglable au moyen des vis G à rondelles g.
- Chacun des porte-balais D, est porté à l’une des extrémités du balancier H par un coussinet isolant d (fig. 8 et 9) dans un coulisseau K, mobile
- Fig i=i et 16. — Siemens frères 0890!. Distribution par translormateurs-moteurs.
- entre les glissières b', par une vis L, qui permet d’en régler la distance au collecteur B.
- Le balancier H peut d’autre part se fixer, par la vis de pression b dans une inclinaison quelconque autour du coussinet 1 de l'armature, de manière à régler à volonté le calage des balais.
- — 38
- sk X
- r. f Fig. 14. — Holmes. Distribution par accumulateurs.
- Dans la dynamo de M. Bail, ce calage des balais se règle automatiquement par un moyen très simple. Les balais sont portés par un disque magnétique 10 (fig. 10 à 13), mobile autour de l’axe de l’armature sur des galets de roulement, et creusé de rainures 14 qui y déterminent, en ab et cd,
- deux axes rectangulaires de résistances magnétiques maxima et minima.
- Ce disque, faisant partie du circuit magnétique de la dynamo, tendra à placer son axe de résistance maxima ab parallèlement à l’axe magnétique f g du champ, et à déplacer en conséquence les balais.
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- proportionnellement à l’intensité du champ, malgré le ressort 19, articulé au disque par la bielle 23, 21, et contrebalancé en partie variable par le contrepoids 18. Les axes a b, pleins et pointillés
- (fig. n), indiquent l’amplitude d’oscillation du disque 10 et des balais 16.
- Le dispositif de M. Holmes représenté par la figure 14 a pour objet de permettre dé charger
- Fig. 17 et 18. (1890). Dynamo Séchehaye.
- les accumulateurs d’un circuit électrique par la dynamo même qui alimente ce circuit, sans l’emploi d’aucune génératrice spéciale. Soit, par exemple, à charger deux batteries A et B de 60 accumulateurs aa bb, reliées en série entre elles,
- Fig. 19. — Dynamo Séchehaye.
- et en dérivation, par ax a%, bt b2, sur les conducteurs principaux du circuit C C.
- On divisera, pour ce chargement, les 120 accumulateurs en trois groupes D E F, de 30 piles chacun, et reliés respectivement au circuit par les fils de chargement d dx, c cu ffu à résistances R, ramenant le potentiel du circuit à celuidu chargement des accumulateurs.
- Supposons, comme exemple, que la tension du
- circuit soit de 120 volts, et qu’il en faille 150 pour charger complètement chacune des batteries de 60 éléments; il n’en faudra plus que 100 pour
- A
- Fig. 20, 21 et 22. — Dobrowolsky (1891). Alternotrope à trois branches.
- charger chacun des groupes D E F de 40 éléments, de sorte que les résistances R devront absorber 20 volts.
- On peut ainsi charger sans aucune dynamo spéciale, et avec une très faible perte, les 60 accumu-
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- lateurs. Une fois chargés ces accumulateurs sont reliés au circuit par les commutateurs de décharge Si, reliés mécaniquement aux accumula-
- Fig. 23.
- teurs de chargement S2, de manière que les uns soient fermés quand on ouvre les autres.
- La disposition représentée par la figure 15, ré-
- cemment proposée par M. Siemens frères, a pour objet de charger des accumulateurs au moyen de courants alternatifs par l’emploi de transformateurs-moteurs.
- Fig. 24.
- La génératrice alternative Wt alimente par P N et le transformateur T le circuit S N, dont la réceptrice W2 fait tourner la dynamo continue G,
- T'
- iC ) iC ) i,()
- Fig. 25. — Dobrowolsky. Distribution par alternotropes.
- qui charge les accumulateurs A, lesquels, en se déchargeant, et c’est là la seule particularité du système, transforment G en un moteur. Ce moteur fait alors tourner l’alternateur W2, dont les courants s’ajoutent en P N à ceux de la génératrice cëittr'àié Wj.
- On peut, bien entendu, monter, comme l’indique la figure 16, le transformateur-moteur ou robinet électrique W2 G sur le circuit secondaire S N, au lieu du primaire P N.
- La dynamo de M. Sèchebaÿe se distingue(fig. 17,
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- 18 et 19), par quelques détails de construction pratiques.
- Les balais sont serrés par des vis Q dans des étriers P, dont les axes O sont maintenus, par des pinces à vis n, dans les douilles isolées du porte-balais N, que l’on peut orienter au moyen de la vis D. Les étriers P sont poussés par des ressorts vers le collecteur dont la tension est réglée par les vis R.
- Lorsque l’on ne se sert pas 'de la dynamo, on déclenche l’étrier P du cliquet 0, en comprimant son ressort, puis on le retourne de manière à faire enclencher 0 dans le trou p de la base de l’étrier, ce qui maintient le balai détaché du collecteur.
- L’armature a ses disques lamellaires K serrés entre les plateaux fixe J' et fileté J2.
- Le noyau lamellaire a des inducteurs est fixé au bâti par des vis noyées, et porte les bornes sur un pont F.
- Nous avons à plusieurs reprises entretenu nos lecteurs des transmissions pour courants alternatifs de M. Dobrowolshy (1). Les dispositifs représentés par les figures 20 à 25 ont pour principal objet de réduire le nombre des fils nécessaires à ce genre de transmissions.
- Le transformateur représenté par la figure 20 consiste en un anneau de fer g, enroulé de plusieurs circuits primaires excitateurs d, et d’une étoile en fer/, à trois bras, portant les enroulements secon daires abc, reliés entre eux en e et, par leurs autres extrémités, aux conducteurs ABC des circuits 1, 11 et 111, On alimente ainsi ces trois branchements avectrois conducteurs seulement: A, B et C. Si l’on fait passer en d des courants de phases consécutives, ils engendrent un champ magnétique tournant, qui induit en abc des courants de phases écartées de 1200.
- Dans la modification figure 21, l’extrémité extérieure de a est reliée à A, et, par A2 à l’extrémité intérieure de b, tandis que les enroulements b et c sont reliés de la même manière aux conducteurs B et C, puis, par B2 C2 à c et a. On établit ainsi trois circuits continus aux trois conducteurs seulement.
- La disposition figure 22 dérive de la figure 20 par l’addition d’un fil de retour commun D, relié en e aux" trois enroulements abc, et branché sur les trois conducteurs A B et C.
- Le principe de cette transmission est, bien en-
- tendu, indépendant de la forme dü transformateur. C’est ainsi qu'en figure 23 on a disposé dans un transformateur fx trois secondaires ax bx cx, reliés entre eux par A! Bj C,, puis aux trois circuits ABC. En figure 24 le transformateur est formé d’un noyau droit gx, à primaires dx, et les secondaires a3 b3 c3, enroulés en série sur une âme symétrique f3, sont reliés aux conducteurs ABC, puis entre eux et au retour D, par A„ B! et Cx.
- On voit en figure 25 un transformateur de ce genre T, excité par une génératrice E, avec régulateurs b, ampèremètres i et voltmètres j. La dynamo est reliée aux primaires gx de T par les fils 1 à 6 et les retours q à 6X, tandis que les secondaires /3 sont reliés comme en figure 21 aux circuits ABC, qui constituent eux-mêmes les primaires d’un second transformateur T, lequel transforme ces trois courants en six autres dx lx sur les six enroulements inducteurs du moteur M. Une partie de ces courants est dérivée sur les trois inducteurs du moteur Mj, et une autre partie sur les lampes L. Dans le cas où quelques-uns des circuits de la génératrice E deviendraient surchargés par une inégale répartition des courants entre ses différents circuits, on peut rétablir dans ces circuits la tension voulue au moyen d’alternateurs ordinaires Wj W2, reliés aux enroulements 1 et 2, par exemple, des circuits surmenés.
- Gustave Richard.
- COMPARAISON
- DES CIRCUITS MAGNÉTIQUES FERMÉS ET OUVERTS
- DANS LES
- TRANSFORMATEURS A COURANTS ALTERNATIFS d’après m. evershed C)
- Variations des éléments du transformateur à circuit fermé.
- Admettons une chute de potentiel de 3 0/0 seulement et réduisons par exemple la fréquence de moitié en la ramenant de 70 à 33 alternances par seconde, les dimensionsdu circuit magnétique res-
- tant identiques. Dans ce cas -R est réduit aussi de
- (*) La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 212.
- (9 La Lumière Electrique, 13 juin 1891, p. 519.
- p.567 - vue 567/650
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- 568
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- moitié et il faut le double de fil pour obtenir la même force électromotrice que précédemment ; mais comme le volume du cuivre ne doit pas varier, il faudra employer du fil de section moitié plus petite. La résistance du fil sera alors cinq fois plus grande que primitivement et la chute de potentiel sera donc de 1,4X5 =7 0/0.
- On arrive exactement à la même conclusion en diminuant l’induction maxima B de moitié, par exemple. 11 faut alors doubler le nombre des tours comme précédemment ; la chute de potentiel est encore de 7 0/0.
- Ce qui précède montre que la diminution de la fréquence ou de l’induction ne donne pas de résultats satisfaisants si le volume du noyau n’est pas modifié. Le meilleur procédé consiste à modifier simultanément tous ces éléments.
- Conservons par exemple la même section du noyau magnétique, mais augmentons sa longueur moyenne de 30 0/0. Le noyau ayant la forme de la figure 1, on voit que la place pour loger l’enroulement a été augmentée de 10 0/0. Doublons le nombre des fils dont la section a été augmentée de 10 0/0; la résistance de l’enroulement sera à peu près doublée et la chute de potentiel sera de 2,5 0/0, soit juste au-dessous de la limite imposée de 3 0/0.
- On obtient alors le tableau suivant en admettant la même charge pratique que précédemment.
- Transformateur Fa (10 chevaux)
- Induction maxima B =....................... 10000
- Fréquence i;.................................... 35
- Puissance totale extérieure.................. 24000 watts-h.
- Pertes dans le noyau pendant 24 heures à
- 278 watts par heure........................ 5500
- Pertes d'excitation à 1 watt par heure...... 24
- Pertes par effet Joule dans les deux enroulements pendant 6 heures................... 372
- Total.......................... .. 29896 watts-h.
- Le rendement est donc de ^-—=80 o /o, et
- 30 000
- la chute de potentiel de 2,8 0/0.
- Le rendement a été sensiblement amélioré; mais cette amélioration a été obtenue au prix d’une augmentation considérable du prix du transformateur, soit de 140 0/0 d’augmentation du poids du cuivre et de 50 0/0 du prix de la | main-d’œuvre. On obtient un bénéfice de 9 0/0, I avec un transformateur dont le prix est double. j
- On obtient un meilleur résultat en faisant subir aux dimensions du transformateur les mêmes modifications que précédemment et en conservant la même fréquence 70, mais en diminuant de moitié l’induction maxima, réduite à 5000 unités au lieu de 10 000.
- La perte par hystérésis pour une induction maxima de 5000 est égale au tiers seulement de la perte pour une induction de 10000, ainsi qu’il résulte des mesures de M. Ewing, confirmées d’ailleurs par celles de M. Evershed. La perte par courants de Foucault est également réduite au quart de la valeur primitive. Les élé-
- Fig. 1
- ments de l’enroulement sont les mêmes que précédemment. On obtient ainsi le tableau suivant :
- Transformateur F3 (10 chevaux).
- Induction maxima B......................... 5000
- Fréquence ^.................................. 70
- Puissance totale extérieure............... 24000 walt-h.
- Pertes dans le noyau pendant 24 heures.... 3900 Pertes dans l’excitation pendant 24 heures à
- o,6 watt............................... 12
- Pertes par effet Joule dans les enroulements pendant 6 heures.......................... 372
- Total....... 28284 watt-h.
- Le rendement est donc de — 85 0/0, et la
- chute de potentiel de 2,8 0/0.
- On obtient donc un gain de 14 0/0 dans, le rendement ; mais il ne faut pas oublier que la chute de potentiel dans le premier transformateur n’était que de 1,4 0/0. Pour que la comparaison soit rigoureuse, il faut donc enrouler à nouveau le transformateur primitif de manière que la chute de potentiel soit portée à la même valeur.
- Ce résultat est obtenu en enroulant le transformateur avec du fil et du ruban dont la section
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLEC TRICITÊ
- 56g
- totale est égale à la moitié de celle du fil de l’enroulement précédent, le nombre des tours restant le même, soit 1120 dans le circuit primaire et 56 dans le circuit secondaire. Mais le nouvel enroulement n’occupant que la moitié de l’espace de l’ancien, la longueur moyenne du circuit magnétique peut être réduite de 20 0/0.
- Le tableau suivant donne alors les éléments de rendement.
- Transformateur F4 (10 chevaux).
- Induction maximà B....................... 10000
- Fréquence ^.................................. 70
- Puissance totale extérieure............... 24000 watt-h.
- Pertes dans le noyau pendant 24 heures à
- 330 watts par heure.................... 7900
- Pertes dans l'excitation pendant 24 heures à
- 1 watt par heure....................... 24
- Pertes par effet Joule dans les enroulements pendant 6 heures à 62 watts par heure... 372
- Total....... 32296 watt-h.
- Le rendement est alors de — = 74 0/0, et la
- chute de potentiel est de 2,8 0/0.
- Si le rendement est relativement faible par rapport aux types n° 6 et n° 7, il ne faut pas oublier que le volume du cuivre a été diminué du quart et celui du fer des trois quarts. La diminution dé prix qui en résulte ferait toujours préférer ce modèle aux autres malgré la faiblesse relative du rendement.
- Mais dans les modifications que nous avons fait subir au type primitif du transformateur de 10 chevaux nous avons fait abstraction de l’élévation de température de l’appareil. La raison en est très simple.
- La chute de potentiel à l’intérieur du transformateur étant limitée à 3 0/0, il est impossible de construire un transformateur sur les bases précédentes dans des limites suffisantes de sécurité. Le transformateur F4 est, en réalité, le plus mauvais de la série, car la surface rayonnante est trop faible pour empêcher une élévation trop considérable de la température. Cette élévation serait avec le faible régime adopté plus haut de 30 degrés au moins au-dessus de la température ambiante, ce qui correspondrait à une température réelle d’au moins 50 degrés.
- Cette température deviendrait beaucoup trop élevée si la charge du transformateur était plus
- considérable, en sorte que ce modèle de transformateur F4 ne peut pas pratiquement entrer en ligne de compte.
- Pour terminer, considérons encore une autre modification du transformateur de 10 chevaux, dans laquelle nous diminuerons la section du noyau de fer en augmentant proportionnellement le nombre de tours de l’enroulement.
- Diminuons par exemple de 50 0/0 la largeur des plaques du noyau sans modifier leur épaisseur ; la section du noyau est alors diminuée de moitié et le noyau prend la forme du rectangle hachuré de la figure 1. L’espace réservé à l’enroulement est doublé mais la longueur moyenne d’un tour étant diminuée de 7 0/0 environ, la section du fil peut être diminuée dans le même
- Fig. 2
- rapport de telle sorte que l’on peut enrouler exactement un nombre détours double. Le volume du noyau devient égal à 3560 cm3, sa section est de 29 cm2 et la longueur moyenne du circuit magnétique est de 122 cm.- Le tableau suivant donne les valeur du rendement.
- Transformateur F6 (10 chevaux).
- Induction maxima B........;............... 10000
- Fréquence...................................... 70
- Puisssance totale extérieure................ 24000 watt-h.
- Pertes dans le noyau pendant 24 heures à
- 218 watts par heure....................... 5200
- Pertes par l’excitation ; 0,5 watt pendant
- 24 heures................................... 12
- Pertes par effet Joule dans les enroulements pendant 6 heures à 62 watts par heure... 372
- Total...... 29584
- Le rendement est alors de ^- = 81 0/0 et
- 24
- la chute de potentiel de 2,8 0/0 à pleine charge*
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- 570
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Des modifications énumérées plus haut, c’est celle qui a fourni le transformateur F3 qui est la meilleure au point de vue du rendement. Mais si l’on tient compte de la construction et de la dépense de matière, c’est le F5 qui est le meilleur, puisque l’économie qu’il réalise est très grande et que le rendement obtenu n’est qu’à peine de 4 0/0 plus faible que celui du n° F3.
- Transformateurs à circuit magnétique ouvert.
- Dans les calculs précédents, il a toujours été tenu compte de la perte par effet Joule pour bien montrer la différence considérable qui existe entre la perte dans le noyau et la perte dans l’enroulement. On obtiendrait certainement un rendement plus élevé si l'on pouvait diminuer les pertes dans
- Fig. 3
- le noyau, quitte à augmenter celles de l’enroulement. Or, la diminution des premières pertes ne peut s'obtenir qu’en employant une induction plus faible, c’est-à-dire en utilisant un circuit magnétique ouvert.
- On peut modifier le transformateur fermé en transformateur ouvert en plaçant bout à bout les deux parties hachurées du noyau (fig. 2) avec l'enroulement qu’elles portent. La longueur totale du noyau (fig. 3) est alors de 76 centimètres, dont 10 centimètres sortent des bobines. Le volume du fer est réduit de cette manière à 2230 cm3, ce qui diminue d’autant la perte par hystérésis : mais l’intensité du courant excitateur doit être augmentée en proportion, d’où il résulte une augmentation des pertes par effet Joule dans l’enroulement. Qn peut calculer approximativement cette augmentation de l’intensité du courant comme suit.
- Considérons un barreau aimanté très mince, terminé à ses deux extrémités par deux sphères de même diamètre; on peut supposer que le flux d'induction pénètre dans l’air ambiant au travers de la surface des deux sphères seulement, les lignes de force étant des normales à la surface des sphères. La résistance magnétique d’un espace Ii- J
- mité par deux sphères concentriques est égale à
- d v . •
- -----5, et la résistance totale de l’air ambiant est
- 4-k r*
- r” dr ^ __i_
- Ja 4wr»"4*«'
- a étant le rayon des sphères qui terminent le barreau.
- La résistance de l’autre sphère s’obtient en intégrant de 00 à a la même expression, de sorte que la résistance totale de l’espace entourant le
- barreau aimanté est de ——.
- 2 ir a
- Ce résultat théorique ne diffère pas beaucou p de la réalité, à condition que les extrémités polaires laires aient la même surface que les sphères mentionnées plus haut. Dans l’exemple que nous considérons, la surface de chaque extrémité est de 312 cm2; le rayon de la sphère de même surface est donc de 5 centimètres. Mais comme une partie du flux est dérivé au travers de l’enroulement, on tient compte de ce fait en intégrant sur les trois quarts seulement de la sphère; les limites d’intégration sont données par les surfaces coniques L.
- La résistance magnétique maxima est donc égale à
- 4______= _4_ = _£_
- 3 2 ic a 30 tc 90'
- L’intensité maximum du champ est donc pour vaincre la partie extérieure du circuit magnétique
- H = — B S ,
- 90 1
- S étant la section du noyau. Or S = 29 cm2, de telle sorte que
- H = 12900.
- A cette valeur il faut ajouter l’intensité correspondant au fer du noyau, soit 6 x 76 — 460 environ. L’intensité totale du champ est donc de 13400 environ.
- Le courant excitateur exigé pour la production de cette intensité de champ Hx a donc une intensité maxima de
- . 13400
- 1 =s ; ., = 4,8 amperes 1,26 N
- Ce courant correspond à un courant efficace de 3,4 ampères, c’est-à-dire égal à peu près au cou
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 571
- rant exigé en pleine charge. Mais comme la courbe de la force électromotrice avance d’un quart de phase environ sur la courbe de l’intensité du courant, l’excitation n’absorbe qu’un travail relativement faible.
- La perte produite par l’action de deux courants 4 et 4 de phases différentes est donnée pour une période par la formule
- r rr
- W = T / ('i +
- 1 J o
- R r ur -1
- W = y J J H2 dt 4- J ù2 dt Ar 2 / n iï dt |
- Mais 44 = 0, si 4 et 4 diffèrent d’un quart de phase et l’on peut alors étudier séparément la perte produite par le courant primaire et par le courant secondaire.
- Considérons successivement les rendements obtenus avec des types différents de transformateurs à circuit magnétique ouvert, de même puissance (io chevaux).
- 11 est remarquable de constater que l’enlèvement du tiers du noyau ainsi que la construction d’après le modèle des bobines d’induction ordinaires ne produisent aucune diminution du rendement. Cependant l’intensité considérable du courant excitateur exclut les transformateurs de ce genre, car les dépenses de la canalisation ainsi que celle de machines puissantes faiblement chargées pendant la plus grande partie de lajour-neé, diminuent beaucoup le rendement du système complet.
- On peut diminuer sensiblement l’intensité du courant excitateur en procédant comme suit.
- La résistance magnétique de l’espace compris entre les deux pôles dü noyau du transformateur est d'autant plus faible que le rayon de la sphère
- cy
- Us
- Fig. 4
- Transformateur Oi (io chevaux).
- Puissance extérieure à pleine charge...... 22400 watts
- Fréquence................................. 70
- Volume total du fer du noyau.............. 2250 cm2
- Section du noyau.......................... 29 cm.
- Longueur moyenne du noyau................. 76 cm.
- Largeur des plaques du noyau.............. 5,1 cm.
- Epaisseur — — ............ 0,48 cm.
- Tension du circuit primaire............... 2000 volts
- Nombre de tours du circuit primaire....... 2240
- Résistance du circuit primaire............ 76 ohms
- Tension du circuit secondaire...,......... 100 volts
- Nombre de tours du circuit secondaire..... 112
- Résistance du circuit secondaire.......... 0,188 ohm.
- On obtient alors le rendement suivant :
- Induction maximaB,........................ 10000
- Fréquence ^ . ............................... 70
- Puissance totale......................... 24000 watt-h.
- Pertes dans le noyau pendant 24 heures à
- 137 watts par heure.................... 3280
- Pertes par l’excitation pendant 24 heures à
- 92 watts par heure..................... 2110
- Pertes par effet Joule dans les enroulements pendant 6 heures à 62 watts par heure... 372
- Total...... 29762 watt-h.
- Le rendement est donc de
- 24
- 29,8
- 81 0/0 et la
- chute de potentiel à pleine charge de 2,8 0/0.
- de même surface que les surfaces polaires est plus considérable. En augmentant ce rayon, on diminue la résistance. On réalise ce résultat en découpant les extrémités des plaques du noyau en rubans très minces et en les étalant dans toutes les directions (fig. 4) de manière que leurs extrémités soient toutes situées sur un hémisphère dont le rayon est approximativement égal à la longueur du noyau extérieure à l’enroulement, augmentée de l’épaisseur de cet enroulement.
- 11 n’est pas facile de calculer la surface de la sphère équivalente à cette surface hémisphérique, qui est discontinue et quia l'aspect d’un hérisson. On peut admettre cependant que la surface équivalente est égale à la surface de cet hémisphère, en négligeant par compensation la surface plane des joues du noyau qui maintiennent l’enroulement en place.
- M. Evershed a trouvé que les calculs fondés sur ces hypothèses concordent exactement avec les résultats obtenus directement par l’expérience.
- Dans l’exemple considéré, le rayon de l’extrémité en hérisson est de 13 centimètres, sa surface de 106 cm2; le rayon de la sphère équivalente est de 9,2 cm. (au lieu de 5 centimètres de l’exemple précédent). L’intensité du champ dansl’airest donc
- H = - 12900 = 7200
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-
- 572
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’où il résulte que l’intensité totale est de 7700 au lieu de 13400; cette intensité totale est alors produite par un courant de 1,4 ampères seulement.
- On a alors les valeurs suivantes pour le rendement du transformateur 02.
- Transformateur hérisson 02.
- Induction maxima B........................ 10000
- Fréquence....................................... 7°
- Puissance extérieure totale............... 24000 watt-h.
- Pertes dans le noyau pendant 24 heures, à
- 137 watts par heure........................ 3280
- Pertes par l’excitation pendant 24 heures, à
- 29 watts par heure.......................... 700
- Pertes par effet Joule pendant 6 heures, à 62 watts par heure............................. 372
- Total......... 28352 watt-h.
- Le rendement est donc de = 85 0/0. La
- 20,4
- chute de potentiel est alors de 2,8 0/0.
- Fig. 5
- Ce transformateur ouvert a donc un rendement aussi bon que celui des meilleurs transformateurs à circuit fermé. On peut encore l’améliorer en diminuant la perte dans le noyau de la même manière que dans le transformateur F3, par diminution de l’induction.
- 11 suffit pour cela de transformer le transformateur fermé F3 en un transformateur ouvert, de manière à obtenir le noyau de la figure 5. La largeur des plaques étant de 10,2cm., les extrémités extérieures du noyau ont 20,4 cm. de longueur. Le rayon de la sphère équivalente à l’extrémité en hérisson est alors double de celui du transformateur 02. Le courant excitateur est alors réduit dans la même proportion et ramené à la valeur d’un ampère.
- La transformation du transformateur fermé Fj en F2 avait nécessité comme nous l’avons vu, une augmentation de 30 0/0 du noyau, afin d’avoir assez de place pour l’enroulement; le volume de fer était alors de 8580 cm3. De tout ce volume, 5450 cm3 seulement sont exigés pour le transformateur ouvert 03, de telle sorte que la perte
- dans le noyau est réduite à 103 watts. On a alors le tableau suivant :
- Transformateur hérisson O3(io chevaux).
- Induction maxima B............ ........... 5000
- Fréquence ................................. 70
- Puissance extérieure totale................ 24000 watt-h.
- Pertes dans le noyau pendant 24 heures, à
- 103 watts par heure........................ 2470
- Pertes par l’excitation pendant 24 heures, à
- 7,6 watts par heure......................... 182
- Pertes par effet Joule, pendant 6 heures, à 62 watts par heure............................. 372
- Total...... 27024 watt-h.
- Le rendement est donc de = 89 0/0, la chute
- de potentiel étant de 2,8 0/0 en pleine charge.
- Le rendement en pleine charge est très élevé; il atteint 96 0/0; de telle sorte qu’en transformant le transformateur fermé en transformateur ouvert, on n’a pas seulement augmenté le rendement en charge normale, mais augmenté aussi le rendement en pleine charge; cette augmentation est même accompagnée d’une diminution des matériaux employés et des frais de construction. Le seul inconvénient réside dans l’intensité considérable du courant d’excitation.
- Le transformateur hérisson de Swinburne résulte logiquement des considérations qui précèdent; il est déterminé en vue de diminuer le courant excitateur sans augmenter le volume de fer du noyau.
- 11 n’a pas été tenu compte dans les comparaisons des transformateurs à circuits ouverts et fermés de quelques points particuliers qu’il convient cependant d’examiner.
- Dans le calcul de la chute de potentiel en pleine charge, il faut tenir compte d’une perte provenant d’une force contre-électromotrice indépendante. En effet, les circuits primaire et secondaire sont enroulés séparément, quelquefois même à une certaine distance l’un de l'autre, de telle sorte qu’une partie seulement du flux de force créé par l’enroulement primaire agit directement; le flux dérivé produit alors cette force contre-électromotrice. Or, l’intensité du flux dérivé est proportionnelle à la charge totale du transformateur, de telle sorte que le résultat final est une augmentation de la chute de potentiel dépendant de la forme et des dispositions <4esdeqx eriroqlements.
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 573
- Cependant cette augmentation peut être réduite à zéro à l’aide de dispositions particulières.
- Elle est nulle, par exemple, dans les transformateurs à circuit fermé que nous avons considérés. 11 n’en est pas de même dans les transformateurs à circuit ouvert; on en tient compte cependant en augmentant légèrement le nombre des tours de l’enroulement secondaire, tandis que nous avons supposé que les enroulements étaient restés identiques dans la modification qu’on a fait subir au transformateur fermé.
- Comme le flux dérivé peut être assez considérable, il en résulte que le flux utile n’est qu’une fraction du flux total produit, de telle sorte que la force électromotrice de l’enroulement secondaire est un peu plus faible que le produit de la force
- De ce tableau découle la conclusion que le rendement d’un transformateur fermé est amélioré en le transformant en un transformateur à circuit magnétique ouvert avec des extrémités en hérisson qui exige cependant une force magnétisante près de dix fois plus considérable. Les facteurs du rendement deviennent d’autant meilleurs que la puissance du transformateur augmente si ce transformateur est à circuit ouvert.
- La résistance magnétique de l’espace ambiant de pôle à pôle dépend, en effet, essentiellement du rayon des sphères en hérisson des deux extrémités et très peu de la distance des deux extrémités; la dépense d’excitation pour la production du champ magnétique n’augmente donc pas avec la puissance du transformateur, puisque la résistance magnétique du circuit tend à diminuer. La perte par excitation diminue donc relativemant à la perte par hystérésis quand la puissance du transformateur augmente. Les conditions sont
- électromotrice primaire par le coefficient de transformation.
- En outre, nous avons négligé les pertes produites dans les enroulements par courants de Foucault. Ces courants sont en effet nuis avec les noyaux fermés, tandis qu’ils peuvent produire un échauffement appréciable dans les transformateurs à noyaux ouverts, surtout dans les parties de l’enroulement situées près des extrémités; ces parties de l’enroulement sont situées, en effet, sur ce passage des dérivations de flux par les extrémités et sont par conséquent soumises à toutes les variations de l’induction.
- Le tableau suivant renferme les éléments de tous les transformateurs que nous avons étudiés successivement.
- interverties si la puissance du transformateur diminue.
- Si l’on modifie, par exemple, un transformateur à circuit fermé de deux chevaux et un transformateur à circuit ouvert de la même puissance, la perte par excitation sera augmentée dans une plus grande proportion par rapport à la puissance totale que dans la modification du transformateur de dix chevaux. Mais on peut compenser cette augmentation d’excitation par une large diminution des pertes par hystérésis, obtenue en diminuant d’une manière sensible le volume du noyau de fer. Il y a, tout bien considéré, avantage à transformer un transformateur à circuit fermé en un transformateur hérisson à circuit ouvert, même lorsqu’il s’agit de transformateurs de petit modèle destinés, par exemple, à desservir un seul immeuble.
- A. Palaz.
- Rendement en 0/0 Poids en kilos.
- Fréquence Induction Intensité
- Type I maxima du courant
- T Bmax excitateur en en pleine J f
- moyenne charge
- Circuit ferme :
- F2 (faible fréquence) 35 10 000 0,22 80 94 65 IIO
- F3 (faible induction) .... 70 5 000 0, I I 85 95 65 I 10
- F4 (petit noyau) 70 10 000 0,18 81 95,5 27,3 78.5
- Circuit ouoert :
- Oi (petit noyau, extrémités normales) .. .. 70 10 000 3,4 81 94,5 17 78,5
- O2 (petit noyau, extrémités en hérisson).. 70 10 000 1 >95 85 9S,o 17 78,5
- Q3 (faible induction, extrémités en hérisson) 7° 5 000 I ,00 89 96,0 4<)5 I 10
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- 574
- la lumière électrique
- SCRUTATEUR ELECTRIQUE INSTANTANÉ
- Cet appareil a pour but de totaliser et d’enregistrer instantanément et avec une entière sûreté les suffrages des plus grandes assemblées délibérantes.
- Il se compose de transmetteurs individuels de votes mis successivement en relation avec les mêmes organes de réception par l’intermédiaire d’un distributeur rotatif et d’un répartiteur de votes. Voici quelques indications touchant ses divers organes et leur fonctionnement.
- Transmetteurs de votes. — Le transmetteur de votes propre à chaque votant comporte en substance deux commutateurs à manette à deux directions; l'une des manettes, employée seule, sert à exprimer le vote pour, et l’autre à exprimer le vote contre; manœuvrées à la fois, les manettes émettent exclusivement le vote à'abstention, tandis que si on les laisse toutes les deux au repos elles donnent automatiquement l’indication de l’absence du votant, indication qui sert à établir la liste de ceux qui n’ont pas pris part au vote.
- Avec ces commutateurs à manette, on peut, au moment du dépouillement, recueillir les votes directement sur les transmetteurs mêmes, sans l’emploi de deux récepteurs électromagnétiques, polarisés ou non, que nécessiterait, pour chaque votant, l’utilisation de transmetteurs à conjonc-teur passager, tels que les boutons de contact des sonneries électriques. Les commutateurs à manette, à conjoncteur persistant, ont aussi l’avantage important de laisser aux votants, pendant l’ouverture du scrutin, toute latitude pour modifier et rectifier à volonté leurs suffrages; ces fluctuations d’opinion, dues la plupart du temps à des erreurs matérielles sur la position des questions, ne sont pas indiquées par l’appareil, qui ne recueille que les votes définitifs lors de la clôture du scrutin.
- Le dépouillement du scrutin achevé, toutes les manettes des différents transmetteurs sont rappelées automatiquement au repos, pour empêcher les mêmes votes d’être transmis aux scrutins suivants sans la participation des votants, à tort et à travers.
- Ce rappel automatique dispense de toute manœuvre spéciale pour isoler, ce qui est toujours un danger, les transmetteurs des nombreux vo-
- tants qui oublieraient de ramener leurs manettes d’émission au repos après chaque scrutin. 11 est obtenu en adjoignant un électro-aimant à chacune des manettes.
- S’il n'y avait, pour résoudre cette partie du problème, que le mode d’action habituel des électroaimants avec armatures mobiles et ressorts antagonistes, on inspirerait sans doute plus de scepticisme que de confiance dans le fonctionnement convenable de plusieurs centaines de ces transmetteurs, qui seraient nécessairement compliqués et très délicats. Mais rien ne force de conserver ies dispositions ordinaires, qui, dans l’espèce, seraient impraticables, et c’est en effet en les modifiant profondément que j’ai pu obtenir le rappel infaillible d'un nombre quelconque de manettes d’émission sans aucun mécanisme d’enclenchement ni de déclenchement et sans aucun ressort ni force antagonistes, en un mot sans aucun organe susceptible de se dérégler.
- Voici sommairement quelle est la disposition définitive et inédite de chaque transmetteur de votes :
- Deux bobines magnétiques, ou solénoïdes, sont fixées horizontalement à demeure dans une petite boîte en acajou placée sur la planchette qui forme le sommet du pupitre de chaque votant. Un cylindre en fer doux pénètre aux trois quarts et sans frottement dans chaque solénoïde. L’une des extrémités du cylindre magnétique est prolongée par une tige en laiton terminée par un bouton de manœuvre et traversant à frottement doux une platine verticale; l’autre extrémité du cylindre, terminée par une traverse en laiton est supportée par deux petits galets roulant sur le fond horizontal de la boîte. L’ensemble constitue un petit chariot à trois points d’appui (les deux galets et la tige en laiton); ce chariot présente ainsi la forme d’un T horizontal dont le jambage allongé serait en fer doux et passerait dans l’intérieur d’une bobine magnétique.
- Un ressort-lame de commutation fixé sur la traverse du chariot parallèlement à la bobine magnétique frotte tour à tour sur deux blocs métalliques verticaux, qui communiquent l’un avec les organes récepteurs des pour ou des contre, selon le solénoïde considéré, l’autre avec les organes recevant l’indication des absences.
- Pour voter, il suffit de pousser en arrière le cylindre magnétique, qui, grâce à sa position horizontale et à l’inertie de la matière incapable de
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- mouvement spontané, restera indéfiniment sur le contact correspondant à l’émission du vote, malgré les trépidations les plus accentuées causées par la chute des pupitres ou par les gestes énergiques dont l’éloquence parlementaire s’accompagne quelquefois.
- Après le dépouillement du scrutin, on fait, au moyen d’une petite pile, passer un courant passager de suffisante durée successivement dans les solénoïdes de tous les transmetteurs : aussitôt l’attraction exercée par les solénoïdes sur leurs cylindres magnétiques détermine le retour des chariots à leur position d’arrêt avec une sûreté d’autant plus grande que ces cylindres, capables d’un certain travail sous l’influence du courant, n’ont qu’à se mouvoir sur une petite longueur horizontale en roulant sur leurs galets.
- Le rôle des électro-aimants de rappel se trouve donc réduit à une extrême simplicité qui garantit la régularité de leur fonctionnement, quelque élevé qu’en soit le nombre.
- Distributeur. — Le distributeur est un plateau circulaire en bois muni d’autant de petits secteurs métalliques qu’il y a de membres dans l’assemblée. Son bras mobile ne fait qu’un seul tour à la clôture du scrutin et sert de collecteur de vote. Il envoie Successivement le courant de votation pendant un instant à chaque transmetteur, et suivant la position alors occupée par chacun d’eux, les organes récepteurs du pour, du contre, de l'abstention ou de l’absence sont actionnés.
- Comme on le verra plus tard, la solidarité la plus étroite règne entre la vitesse angulaire du bras mobile du distributeur et celle de l’enregistreur, d’où résulte une conséquence importante au point de vue de la simplicité de ce dernier appareil.
- Répartiteur de votes. — Le répartiteur de votes est un petit appareil accessoire destiné à empêcher toute irrégularité de se produire dans l’émission des suffrages. Son rôle est purement électrique et consiste à établir les communications nécessaires à l’émission des votes simples et à interrompre les circuits qui pourraient donner lieu à des votes multiples ou contradictoires. 11 importe en effet qu’aucune erreur, volontaire ou involontaire, ne puisse altérer la sincérité des résultats du scrutin, sous peine de voir le vote électrique frappé d’un discrédit presque aussi
- grand que celui dont souffre le vote actuel par bulletins, lequel facilite tous les abus et toutes les erreurs possibles.
- Le petit appareil qui remplit cette mission préventive et régulatrice comprend trois électroaimants employés comme le sont d’habitude les relais, mais avec la différence importante que jamais aucune étincelle de rupture ne vient compromettre la sûreté des communications établies par leurs organes mobiles.
- Les permutations de circuits s’effectuent dans le répartiteur par les leviers de ses trois armatures, grâce à une disposition rhéotomique exempte des inconvénients habituels des interrupteurs électriques.
- Récepteurs de votes : compteurs et enregistreurs. — Les organes servant à la réception des votes sont de deux sortes : les compteurs totalisateurs et les enregistreurs.
- Les compteurs totalisateurs indiquent les résultats numériques du scrutin en gros chiffres facilement lisibles de toute une salle de séances, et fonctionnent néanmoins avec la plus grande rapidité, puisqu’ils peuvent totaliser très régulièrement jusqu’à 600 votes par minute. Pour cela, il est nécessaire, d’abord, d’adopter dans les compteurs de votes des organes mobiles très légers et très petits, et, par conséquent, sans aucune inertie mécanique; ensuite de projeter leurs chiffres sur les guichets des compteurs en caractères lumineux grossis par un procédé optique très simple, et enfin de rendre la marche intermittente de leurs disques des dizaines et des centaines indépendante mécaniquement de la marche du disque des unités.
- Par ces moyens, les membres d’une assemblée connaissent les résultats du scrutin aussitôt après son dépouillement, sans aucun déplacement de leur part, et les compteurs de votes ont ainsi une utilité plus grande, en dispensant le président de l’assemblée de toute peine pour la proclamation des résultats, déjà notifiés aux yeux des assistants.
- L’appareil servant à l’enregistrement des votes offre dans ce système la plus grande simplicité, condition essentielle d'un bon fonctionnement; il se compose uniquement d’un cylindre métallique recouvert de la feuille de scrutin, et de [ quatre molettes traçantes actionnées par les quatre I électro-aimants du pour, du contre, de l’abstention
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- et de l’absence. C’est, bien entendu, le même appareil enregistreur qui est utilisé successivement par tous les votants, quelque nombreux qu’ils soient.
- Le cylindre d’enregistrement est fixé sur l’axe même du distributeur; il en résulte un synchronisme absolu entre la rotation du distributeur et celle de ce cylindre, de sorte qu’au moment où le distributeur, dans sa rotation, envoie au transmetteur d’un votant le courant qui actionne son compteur, le nom de ce votant passe aussi au-dessus de la molette correspondante de l’enregistreur, laquelle est soulevée par l’effet rigoureusement simultané du même courant. C’est là tout le mécanisme de l’enregistreur.
- Malgré sa simplicité, cet appareil d’enregistrement donne sur la feuille de scrutin une trace très claire et indélébile des suffrages des votants en face de leurs noms imprimés dans l’ordre alphabétique. Le rôle du courant s’y trouve réduit au strict nécessaire, l’indication des votes par des traits transversaux, car l’impression des noms des votants est faite d’avance sur les feuilles de scrutin par les procédés ordinaires de la typographie, afin d’éviter à l’appareil enregistreur ce travail délicat qui le compliquerait considérablement et inutilement.
- Tel est le rapide aperçu des moyens que j’ai proposés pour résoudre pratiquement le problème du vote électrique, en suspens depuis trente ans.
- « A moins de vouloir rester dans la routine et maintenir un état de choses suranné qui jure trop fort avec le progrès... », il semble qu’il y a lieu d’examiner attentivement la substitution de procédés électriques rapides et précis au vote actuel par bulletins de carton, si lent et si défectueux.
- Le dépouillement complet, mais la plupart du temps erroné, de ces bulletins, atteint souvent une heure à la Chambre des députés, alors que le dépouillement définitif et rigoureusement sincère par l’électricité n’y prendrait qu’une minute. Ce simple rapport de 60 à 1 montre assez éloquemment toute la distance qui sépare le vote électrique du vote par les petits cartons, « si primitif et si peu en rapport avec les progrès réalisés de nos jours en toute matière », comme l’a dit si judicieusement M. Bizarelli, l’éminent rapporteur de mon projet de votation électrique à la Chambre ) des députés.
- Il appartient aux savants qui s’occupent des ap- J
- plications de la science de décider si, au point de vue technique, ces moyens peuvent ou non remplacer avec un avantage certain le mode actuel de votation par bulletins.
- 11 s’agit d’un progrès qui doit faciliter beaucoup l’exercice matériel des fonctions les plus importantes de la vie parlementaire, en donnant un surcroît d’activité au travail législatif, trop lent et trop faible au gré de la généralité des électeurs. Devant cette raison majeure, je n’hésite pas à solliciter de toutes les personnes intéressées l’examen le plus sévère de mon système de scrutateur électrique, en les priant de me signaler les lacunes ou les imperfections que l’expérience révélerait, afin de pouvoir y remédier dans l’intérêt de la réforme du mode de votation, réforme matérielle et morale dont l’utilité apparaît évidente aussi bien aux électeurs qu’à leurs mandataires.
- P. Le Goaziou.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- L’éclairage électrique à l’usine municipale de
- Paris, par M. Ferdinand Meyer (suite et fin) (i).
- Recherche des terres. — Une canalisation, si bien faite et si soigneusement isolée qu’elle soit, présente toujours des points par lesquels une communication se fait avec la terre, et, par où s’opère une déperdition de courant. C’est une des préoccupations de l’ingénieur d’une station électrique que de rechercher les terres. Deux cas peuvent se présenter, selon que l’usine est en marche ou que le courant est arrêté.
- Dans le premier cas, il suffit de mettre un ampèremètre ou un voltmètre M en communication d’une part avec une portion dénudée de la canalisation, d’autre part avec la terre (voir figure 1); s’il existe une perte sur l’un'des câbles delà canalisation au point A, un voltmètre M placé sur l’autre câble donnera la tension du courant perdu, j car il s’établira un circuit entre les câbles -f- et —
- (!) La Lumière Electrique du 13 juin 1891, p. 526,
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- par l’intermédiaire de la terre qui relie et ferme ies points A et T.
- Un ampèremètre piacé dans les mêmes conditions donnerait l’intensité du courant passant dans la dérivation créée par la perte.
- 11 est nécessaire, pour avoir toute assurance, de vérifier les deux câbles d’une canalisation, car s’il est placé sur le câble défectueux lui-même, le voltmètre ne peut donner aucune indication utile.
- Dans le cas où les machines sont arrêtées, on fait les mêmes opérations en faisant passer dans la canalisation le courant d’une pile d’un certain nombre d’éléments et en employant comme instrument de mesure un petit galvanoscope très sensible.
- Fig-, 1 et 2. — Recherche des pertes.
- Le nombre de piles employées ou la différence de potentiel influe notablement sur les résultats trouvés. Les pertes à la terre peuvent ne pas se reconnaître avec 3 ou 4 volts, et se manifesteront avec 100 volts. Lemieux serait donc d’employer un potentiel de 100 volts, ce qui peut être facilement obtenu à l’aide de petits accumulateurs. A l’usine des Halles, on a fait les premières recherches avec une batterie de quelques éléments seulement, et on les a complétées avec le potentiel même de la distribution.
- Indicateur de terres. — Pour que le chef de la station soit averti à l'avance qu’il existe des pertes sur la canalisation de son usine, on installe sur le tableau de distribution un appareil dit indicateur de terres.
- Un des plus employés est celui-ci : aux bornes des deux barres de distribution A et B (fîg. 2) on place deux lampes à incandescence G C' en tension; le fil milieu de ces deux lampes est réuni au sol. Si une perte se déclare sur un des
- conducteurs, A par exemple, le courant qui passe dans la lampe C augmente et la fait briller davantage. Si elle se manifeste sur le conducteur B, c’est, au contraire, la lampe C qui augmente d’éclat.
- La même disposition est adoptée pour ies distributions à trois fils, mais, dans ce cas, on ajoute un commutateur pour permettre de placer les lampes aux bornes de l’un ou de l’autre des deux circuits. A la place des lampes, on peut également employer des sonneries.
- Courts circuits. — Un autre accident, et des plus graves, qui puisse survenir dans une canalisation électrique, est ce qu’on nomme un court circuit. 11 se produit quand deux conducteurs viennent à se toucher par deux points où la différence de potentiel E est considérable. Chacun des conducteurs ayant une résistance faible R, l’intensité
- g
- 1 = —^ du courant qui traverse les points en contact peut être assez forte pour amener un échauf-fement excessif, la fusion de l’isolant et même du cuivre, et amener des incendies.
- On peut prévenir la production des courts circuits comme celle des pertes à la terre, par le soin apporté dans l’isolement de la canalisation et des appareils. On y remédie par l’emploi des plombs fusibles de sûreté qui seront décrits plus loin.
- Vérification.— Bien que les câbles conducteurs soient à l’usine de fabrication l’objet d’une surveillance rigoureuse et d’une réception sévère, il peut arriver que dans le transport et la pose certains accidents s’y produisent et détériorent l’isolant. D’autre part, l’exécution des épissures de jonction peut être mal faite. Enfin, les installations intérieures des abonnés sont parfois imparfaites, et ce sont là autant de motifs pour exiger avant la mise en service d’un conducteur d’électricité qu’une vérification d’isolement y soit renouvelée.
- 11 est donc nécessaire, avant de mettre en service une canalisation ou une portion de canalisation, d’en vérifier à nouveau l’isolement comme nous l’avons indiqué plus haut. Dans le service municipal d’électricité, le courant n’est jamais livré à un abonné avant que l’installation intérieure ait subi cet examen et ait donné pour résultat la certitude d’un isolement convenable.
- L’opération est faite avec plus de détails lorsque les résultats d’une épreuve d’ensemble ont laissé à désirer; elle porte alors sur les parties séparées de la canalisation et même sur les appareils qui y
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- sont branchés, jusqu’à ce que l’on ait découvert le point faible, c’est-à-dire celui qui, par un contact entre le câble et les parois de l’immeuble, donne au courant une issue directe à la terre.
- La vérification est toujours une chose nécessaire, puisqu’elle a pour objet de rechercher les pertes inutiles, et cela dans l’intérêt du producteur et du consommateur. Mais elle est surtout indispensable lorsque le câble doit servir de passage à un courant de haute tension qui offre du danger pour le public, au cas où il pourrait être occasionnellement dérivé vers la terre.
- APPAREILLAGE.
- L’usine municipale ne doit, en ce qui concerne l’éclairage des particuliers, qu’apporter le courant électrique au droit de leurs immeubles ; le soin de distribuer l’énergie produite et de l’installer dans les immeubles concerne les abonnés eux-mêmes.
- Mais le service auquel les ingénieurs de la Ville ont eu à faire face comprenant l’éclairage direct des Halles centrales, on a dû dans les sous-sols substituer les lampes à incandescence aux becs de gaz, à nombre égal ; au rez-de-chaussée, on a dû remplacer le gaz, très irrégulièrement réparti selon les besoins de chaque installation, par des foyers voltaïques.
- L’installation exclusive de l’électricité dans les caves des Halles se justifie pleinement par l’encombrement de matières combustibles qui s’y fait èt la difficulté d’y exercer une surveillance efficace : l’incendie qui, au mois de février 1888, a détruit le pavillon 4, a été la preuve du danger qui existait d’une manière permanente dans ces vastes dépôts.
- 11 était peut-être moins indispensable d’exclure le gaz des pavillons du rez-de-chaussée pour y substituer l’éclairage électrique ; là le danger d’incendie est moins grave, mais à tout prendre il était du plus vif intérêt de faire de la station des Halles un centre d’études complètes sur toutes les lampes de diverses sortes et d’ouvrir ainsi à l’industrie électrique un véritable champ d’expériences.
- D’autre part, le commerce réclamait instamment unè notable augmentation dans l’éclairage des grands espaces où se fait, dès les premières heures du jour, un mouvement intense de marchandises.
- On a donc résolu d’installer, comme nous l’avons dit au début de cette notice, 512 lampes à incan-
- descence dans les sous-sols des Halles et 180 lampes à arc dans les pavillons.
- Les lampes à incandescence devaient fonctionner sous 100 volts de tension et donner 16 bougies d’intensité lumineuse. Les lampes à arc devaient être montées par quatre en série et absorber, selon les pavillons, de 5 à 10 ampères.
- Lampes à incandescence. — Dans ces lampes, la lumière est produite par réchauffement considérable que le passage d’un courant électrique provoque dans un conducteur réfractaire et résistant.
- Cet échauffement, comme il a déjà été dit plus haut, est représenté sensiblement par l’expression —-7 RI2. Mais l’élévation de température qui 4> * u
- en résulte dépend de la longueur et de la surface du conducteur, et comme l’intensité lumineuse augmente très rapidement avec la température, il y a dès lors intérêt à élever celle-ci aussi haut que possible. Cette intensité est sensiblement proportionnelle au carré de la puissance électrique qu’elle consomme.
- Si la température est insuffisante, le pouvoir lumineux est faible. Si elle dépasse les limites normales, réchauffement peut devenir excessif et entraîne la rupture du conducteur, qui se désagrège.
- La répartition de la puissance entre les volts et les ampères importe peu d’ailleurs. Il existe des lampes de 1/2 ampère et de 100 volts, et il en existe qui fonctionnent avec 17 volts sous 3 ampères. Ces dernières exigent un conducteur plus gros, puisque la densité du courant y est plus grande, et plus court, puisque la résistance est moindre.
- Pour éviter que le corps porté au rouge vif ou au blanc ne s’oxyde et ne se détruise immédiatement au contact de l’air, on l’enveloppe dans une ampoule en verre d’où l’air est extrait, et on constitue ainsi la lampe à incandescence.
- Cet appareil est aujourd’hui universellement connu.
- Il se compose d’un filament de matière carbonisée (bambou, carton, coton, graphite aggloméré) replié en forme d’U et renfermé dans une ampoule de verre où l’air est raréfié jusqu’au vide presque parfait (1 à 2/10 de millimètre de mercure). Ce vide est obtenu à l’aide d’une pompe à mercure; pendant qu’on extrait l’air de l’ampoule, on y fait passer un courant électrique de façon à le
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- chauffer vivement et à chasser les bulles d’air qui sont enfermées dans les pores du charbon.
- Les deux extrémités du filament sont soudées à deux fils de platine scellés dans un petit tube de verre, et qui aboutissent à deux tiges de cuivre isolées l’une de l'autre par du plâtre et auxquelles sont amenés les fils du circuit de distribution (fig- 3)-
- A l’aide d’une clef établie sur le support de la lampe, on peut l’éteindre ou l’allumer à volonté.
- 11 existe un nombre très varié de types de lampes. A l’usine des Halles, on a essayé simultanément la lampe Swan-Edison, la lampe Cruto, la lampe Gérard, la lampe Gabriel, etc. Ces divers modèles diffèrent entre eux par la puissance absorbée par chaque bougie d’intensité lumi-
- neuse, puissance qui varie avec la résistance du filament charbonneux employé.
- En moyenne, les lampes à incandescence absorbent 3,5 w. par bougie; mais depuis quelque temps, l’industrie fabrique des lampes dont la résistance est beaucoup moindre et qui ne prennent que 2,5 w. ou 2,75 w. par bougie. Ces lampes, dit-on, n’ont qu’une durée inférieure; tandis que la lampe à 3,5 w. par bougie dure en général de 1000 à 1200 heures; celles qui consomment relativement moins d’énergie sont aussi beaucoup moins durables. 11 peut néanmoins être avantageux de les employer, puisque la dépense supplémentaire due au remplacement plus fréquent est compensée d’autre part par l’économie réalisée sur le courant dépensé pendant 3 ou 400 heures pour son alimentation; il y a là une balance à établir, et l’expérience seule pourra donner des résultats précis et certains. 11 ne faut pas oublier d’ailleurs que l’intensité lumineuse d’une
- lampe baisse peu à peu à mesure qu’elle sert, à cause de ia décomposition du filament et du dépôt de charbon sur les parois de l’ampoule, et que, d’après des expériences multipliées une lampe de 16 bougies, après avoir servi 7 à 800 heures, ne donne plus guère que 10 à 11 bougies.
- L’Exposition de 1889 a fait entrer dans le domaine de l’industrie les lampes à incandescence à grande intensité, telles que la Sunbeam, qui peuvent donner jusqu’à 1000 ou 2000 bougies.
- Dans les sous-sols des Halles, les lampes sont fixées au sommet des voûtes, à l’aide de tampons en bois scellés dans la maçonnerie, et sur lesquels sont vissées les douilles des lampes; des abat-jour servent à augmenter l’intensité lumineuse, et pour mettre les globes à l’abri d’accidents, on les a entourés de paniers en gros fil de fer.
- Lampes à arc. — On sait que les lampes à arc voltaïque, qu’on nomme aussi « régulateurs », sont constituées par deux charbons placés en face l’un de l’autre par leurs pointes, et entre lesquels passe un courant électrique. C’est cet « arc » électrique qui donne la lumière éblouissante utilisée pour l’éclairage, cette lumière étant d’ailleurs augmentée par le transport des particules de charbon incandescent entre les deux pôles (fig. 4).
- Une force électromotrice de 50 volts environ, mesurée aux bornes de la lampe, est suffisante pour faire franchir à l'arc l’intervalle entre les charbons, de sorte qu’il a été possible à l’usine des Halles de disposer les lampes en tension par groupes de quatre sur le circuit de 220 volts fourni par les machines Edison, chaque groupe étant d’ailleurs monté en dérivation. Avec ce système, un accident survenant à l’une des lampes peut entraîner seulement l’extinction des trois autres avec lesquelles elle est montée en série sur un même circuit : encore cette éventualité a-t-elle été combattue par l’emploi de commutateurs automa tiques placés sur les lampes, de telle façon que si l’une d’elles s’éteint, la résistance du commutateur vient d’elle-même se substituer à la résistance de la lampe, et que les trois autres régulateurs du groupe peuvent continuer à fonctionner.
- Chacune des lampes n’absorbant que 48 à 50 volts, il reste 10 à 15 volts disponibles sur le potentiel total; cet excès est recueilli par un rhéostat spécial qui sert en quelque sorte de volant aux lampes.
- La longueur de l’arc varie de 1 à 10 millimètres; dans les régulateurs de 10 ampères, les plus usuels.
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- elle est d’environ 3 millimètres : on pourrait, en diminuant cette distance, avoir des lampes fonctionnant sous une tension inférieure à 40 volts; mais si l’arc est trop court, ii est à craindre que les pointes ne viennent à se toucher, ce qui provoque des extinctions et des irrégularités de lumière.
- Lorsque les charbons sont alimentés par un courant continu, ce qui est le cas à la station des Halles, le charbon posilif se creuse en forme de cratère, tandis que le négatif se consomme en formant une pointe, et l’usure du premier est sensi blement deux fois plus rapide que celle du second. 11 s’ensuit que, au bout de fort peu de temps, l’espace qui sépare les charbons deviendrait trop grand pour que l’arc voltaïque pût le franchir et la lampe s’éteindrait.
- II a donc fallu imaginer un mécanisme de réglage (d’où le nom de régulateur) pour rapprocher les charbons au fur et à mesure de leur combustion et maintenir leur distance constante. C'est au courant lui-même que l’on s’adresse pour actionner ce mécanisme.
- Ce mécanisme est généralement formé par un ou plusieurs électro-aimants ou solénoïdes montés en tension ou en dérivation sur les bornes de la lampe. D’après le dispositif adopté, on peut réaliser des lampes qui règlent soit l’intensité du courant, soit la différence de potentiel, soit le rap-E
- port de ces deux facteurs y. Aux Halles, on a recouru à ce dernier système, qui était rendu nécessaire par le montage des lampes en tension.
- 11 faut, en effet, pour que les lampes puissent être disposées sur le même circuit, que leur résistance soit la même.
- L’éclairage des pavillons des Halles est assuré par quatre types de régulateurs à arc voltaïque : la lampe Pilsen, construite par la maison Hen-rion ; la lampe Cance, la lampe Pieper et la lampe Bardon. Leur description se trouve dans tous les ouvrages spéciaux.
- La figure 4 représente le schéma de l’une d’elles. Le charbon supérieur est mobile : il est relié par un fil flexible et un système de poulies à un noyau de fer qui se trouve à l’intérieur d’une bobine traversée par la totalité du courant qui alimente l’arc.. Le poids du charbon et du porte-charbon dépasse celui du noyau, et ce n’est que lorsque l’intensité a sa valeur normale que l’action attractive de la bobine équilibre le système. Si
- l’intensité dépasse cette valeur ou lui devient inférieure, l’équilibre est rompu.
- Dans le calcul d’une lampe, il faut faire entrer le nombre des spires de la bobine, les poids des éléments en présence, l’intensité du courant pour laquelle on « règle » la lampe.
- La longueur et l’intensité lumineuse de l’arc voltaïque dépendent de la différence de potentiel entre les charbons et de l’intensité du courant qui alimente la lampe. Les données résultant des essais photométriques réalisés depuis 10 ou 15 ans sont assez variables. On s’accorde à admettre, d’après les plus récentes expériences, qu’un régulateur de 5 ampères fonctionnant sous 50 volts environ fournit une lumière équivalente à peu près à 40 carcels, et que cette lumière s’élève à 75 ou 80 carcels lorsque le courant atteint ro ampères. Elle est évidemment fonction de la quantité de particules solides qui sont entraînées par le flux électrique et qui forment une chaîne mobile plus ou moins conductrice entre les extrémités des deux charbons.
- Le flux lumineux varie d’ailleurs suivant les différentes directions. 11 présente un maximum suivant un rayon incliné de 30 à 40 degrés sur l’horizontale. Pour bien comparer entre eux divers foyers, on calcule l’éclairement moyen d’une sphère dont chacun de ces foyers serait le centre.
- C’est ce qu'on nomme l’intensité moyenne sphérique.
- Cette intensité n’est pas constante d’un instant à l’autre; elle présente des changements brusques tenant à l’instabilité de l’arc voltaïque, à l'usure des charbons et aux changements d'intensité et de force électromotrice qui en sont la conséquence.
- Charbons. — La grosseur et la qualité des charbons employés jouent un rôle considérable dans l’importance et la valeur de la lumière des foyers à arc.
- Aujourd’hui, tous ces charbons sont artificiels : généralement ils sont composés de graphite pulvérisé finement, mélangé avec du chlorate de potasse et d’autres sels, additionné de poudre de charbon provenant des cornues à gaz, le tout lié par un sirop de sucre. La matière ainsi préparée doit être très pure et posséder un grain dur qui permet de la comprimer d’une façon très homogène dans une filière où la pression atteint de 120 à 150 atmosphères. On sèche ensuite les filaments sortis de la presse et on les recuit plusieurs fois à une haute température.
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- Un bon charbon doit être surtout très dur à la surface: pour que l’âme soit tendre et donne une combustion plus facile et plus fixe, on y ménage parfois un trou mince qu’on remplit de graphite pur. C’est ce qu’on nomme les charbons à mèche. Quelquefois aussi on cuivre l’extérieur par procédé galvanoplastique afin de le rendre plus solide et plus durable.
- Sous l’action des courants continus, l’usure du charbon positif se fait en forme de cratère conique, et il suffit de placer la lampe de façon à donner à ce charbon une position verticale supérieure pour que le cône fasse abat-jour et que les rayons qui en émanent viennent éclairer le sol avec toute leur lumière.
- Avec les courants alternatifs, au contraire, l’usure des deux charbons se fait horizontalement, et il convient, pour ne laisser perdre aucun rayon lumineux, d’établir des abat-jour réflecteurs pour rabattre toute la lumière vers le bas.
- 11 faut d’ailleurs des lampes différentes selon la nature du courant employé, car l’action du courant continu et celle de l’alternatif n’est pas la même sur les bobines des électros et sur les noyaux en fer doux qui constituent les organes de réglage des lampes à arc. Cet inconvénient n’existe pas pour les lampes à incandescence qui peuvent s’employer indifféremment avec les deux natures de courant.
- Compteurs. — Dans toute l’industrie où la marchandise fournie est estimée à l’unité de mesure, il est indispensable pouf le vendeur et l’acheteur à un égal degré, de disposer d’un instrument sûr et précis pour le mesurage. Lorsqu’il s’agit d’énergie électrique, la question est délicate, car en 1888 la fabrication des compteurs était encore à ses débuts et ne donnait guère que des résultats incertains. Pou T'encourager les inventeurs, le Conseil municipal décida, dans sa séance du 11 décembre 1888, l’ouverture d’un concours de compteurs, et vota un crédit de 20 000 francs pour les prix et primes à distribuer entre les fabricants des appareils les plus parfaits. 26 appareils furent soumis à l’examen. Les résultats en parurent indécis, et sur le rapport du jury, le Conseil municipal décida qu’il serait attribué, à titre de primes d’encouragement, une somme de 7000 francs, dont 2000 francs à MM. Cauderay et Aron, et 1000 francs à MM. Brillié, Blondlot et Jacquemier, et que le concours serait prorogé jusqu’en août 1890, les 13000 francs restant libres devant servir à récom-
- penser les nouveaux concurrents. Le dépôt des appareils soumis au nouveau programme a eu lieu le 31 août 1890, au nombre de 48, et les expériences du jury sont actuellement en cours (*).
- Le rôle d’un compteur électrique chargé d’indiquer la consommation d’un client est d’effectuer
- l’intégrale W = /T Eldt. Mais le problème est
- en général simplifié par la constance de l'un des facteurs, et d’erdinaire, comme cela est le cas dans la distribution du réseau municipal, le potentiel
- reste constant et il ne reste à enregistrer que/ 1 dt. Les appareils du premier ordre sont des watts-heure-mètres, ceux du second des ampères-heure-mètres.
- i° Ampères-heure-mètre. — Ces compteurs de quantité peuvent se diviser en deux grandes catégories : dans les uns, on applique des procédés chimiques, dans les autres des procédés mécaniques.
- Les compteurs chimiques, dont le principal est celui d'Edison, sont fondés sur l’action électrochimique d’un courant qui décompose un sel : on prend une faible dérivation du courant à mesurer, par exemple 1 ou 5 0/0, et on la fait passer dans deux voltamètres renfermant du sulfate de zinc. Le liquide se décompose sous l’action du courant et il suffit de peser la quantité de zinc déposée pour avoir la mesure du courant.
- Cet appareil, qui a l’avantage d’être très régulier, nécessite des pesées fastidieuses difficiles à faire devant le client. Il est employé avec succès à Milan, mais il n'a pas paru pratique de l’adopter à Paris.
- Les compteurs mécaniques sont généralement des petits moteurs dont la vitesse a été rendue proportionnelle à l’intensité du courant par une disposition spéciale : il suffit alors de compter le nombre de tours qu’ils font en un temps donné pour connaître la quantité d’électricité qui les a traversés; ou bien encore ce sont des appareils à mouvement d’horlogerie dans lesquels se fait périodiquement l’intégration du nombre d’ampères qui traverse le compteur à la fin de chaque pé-
- (‘) Le concours actuellement terminé a donné les résultats suivants : Compteurs Aron et E. Thomson chacun 5000 fr., comme étant reconnus remplir toutes les conditions du programme. Le compteur à courants continus de M. Mares, et celui de M. Frager ayant réalisé des progrès importants, il leur a été alloué à chacun, une somme de 1000 francs. M. Frager a également obtenu line prime de 1000 francs pour son compteur pour courants alternatifs.
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- riode. Les principaux de ces instruments sont, dans le premier type, ceux de MM. Ferranti et Forbes; dans le second, ceux de MM. Jacquemier, Cauderay et Aron.
- 2° Watts-heure-métre. — Ces instruments, qui effectuent l’intégrale jEldt sont exclusivement
- mécaniques. Les uns sont munis d’horloges, les autres n'en ont pas. D’ordinaire, ils sont composés de deux bobines : l’une fixe à gros fil, qui est traversée par la totalité du courant ; l'autre mobile, à fil fin, montée en dérivation sur le courant. La bobine fixe exerce sur la bobine mobile un couple proportionnel à la puissance électrique fournie et un système intégrateur enregistre périodiquement l’angle qui mesure le couple. Les appareils de MM. Frager, Clerc, Brillié, Blon-dlot, etc., rentrent dans cette catégorie.
- , Les expériences du concours des compteurs permettent d’espérer que ces appareils sont aujourd’hui exacts et pratiques et que le problème peut être considéré comme entièrement résolu.
- En dehors des compteurs proprement dits, il ne faut pas oublier les appareils enregistreurs, qui sont précieux surtout dans les grandes usines et qui tracent le diagramme de la quantité, de la tension ou de l’énergie sur des bandes de papier animées d’un mouvement de rotation. L’usine des Halles contient plusieurs de ces instruments, fabriqués par la maison Richard frères.
- Appareils et instruments. — Dans une usine et dans une installation d’éclairage électrique, il est nécessaire d’introduire, parfois en très grand nombre, des organes servant à la distribution, à la mesure ou à la sécurité du service.
- Parmi les organes de distribution, nous rangerons les rhéostats et les commutateurs.
- Le rhéostat est destiné à régler le potentiel du courant. C’est un fil de métal, enroulé en spirale et dont une partie plus ou moins longue peut être introduite dans le courant au moyen d’un curseur. On peut augmenter ou diminuer ainsi la longueur du circuit et par suite sa résistance, ce qui diminue ou augmente la force électromotrice du courant.
- Le commutateur ou interrupteur est un simple robfhet qui sert à ouvrir ou à fermer le circuit entre deux points. 11 y en a un grand nombre de types; leur genre et leur taille varient d’après l’intensité du courant qui doit les traverser. 11 importe que les deux pôles que le commutateur
- I relie et la tige qui le supporte soient montés sur une pièce parfaitement isolante, porcelaine, ébo-nite, ardoise ou marbre, afin qu’aucune communication ne puisse s’établir entre les pôles quand le commutateur est ouvert.
- Les principaux instruments de mesure sont Y ampèremètre et le voltmètre, dont les noms expliquent l’objet. Ce sont l’un et l’autre des galva-. nomètres dans lesquels le passage du courant agit sur une aiguille aimantée et la fait tourner d’un certain angle. Ils diffèrent entre eux par la constitution des fils et des bobines intérieures.
- Ces deux appareils sont de simples indicateurs qu’il est nécessaire de faire vérifier fréquemment, parce que le passage du courant qui les échauffe finit par en altérer lentement les organes.
- Les instruments de sécurité sont les coupe-circuits ou plombs fusibles. 11 peut arriver, soit par une addition exagérée de lampes, soit par la production d’un court circuit, que l’intensité du courant qui passe par un conducteur devienne anormale et que ce conducteur puisse ainsi s’échauffer dangereusement. Pour éviter de tels accidents, on place de distance en distance sur la canalisation., et notamment aux points d’embranchement ou prise des fils, des morceaux de métal (généralement de plomb ou d’étain) dont les dimensions sont telles qu’ils fondent et interrompent tout passage de courant dès que leur température dépasse les limites calculées d’avance.
- D'après M. Preece, le courant i nécessaire pour fondre un fil de d millimètres de diamètre est 2
- i= ad z a étant une constante qui vaut io,8 pour le plomb. 11 y a des coupe-circuits de 1,5 jusqu’à 200 et 500 ampères.
- Par mesure de précaution, on doit les mettre dans une enveloppe incombustible, avec couvercle en verre.
- Sur le réseau à courant alternatif de l’usine des Halles, il a été placé des coupe-circuits imaginés par M. Ferranti.
- Dans une boîte longue, en poterie, est. pratiquée une rainure terminée par deux échancrures au fond desquelles se trouvent les pôles d’arrivée et de départ du circuit. Dans ces échancrures on place des tiges métalliques garnies de têtes isolantes, et reliées entre elles par un certain nombre de fils en platinoïde. Ce sont ces fils, dont le nombre dépend de l’intensité à desservir, qui constituent la portion fusible du coupe-circuit, et
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- la boîte en poterie sert de garantie absolue contre toute chance d’incendie ou d’accident.
- Sur ce même réseau alternatif, il faut prendre une précaution additionnelle. Si en effet, par suite d'un défaut d’isolement, le circuit primaire se trouvait en contact avec le secondaire, il pourrait en résulter des dangers pour les abonnés. Pour y parer, nous avons fait intercaler sur chaque circuit secondaire un appareil de Cardew, composé d’une feuille mince en aluminium qui, en cas d’accident, détermine la communication du courant avec le sol, et par suite fait fondre les plombs d’arrivée, en mettant ainsi l’abonné en dehors du réseau parcouru par le courant à haute tension.
- Transmissions à distance. — L’usine des Halles renferme deux applications du transport de force par l’électricité, qui agissent sur un ventilateur placé dans l’usine et un tour placé dans l’atelier de réparations.
- » ’ EXPLOITATION.
- L’exploitation a commencé au ^décembre 1889. L’usine n’a, dans les premiers mois, éclairé que les Halles elles-mêmes; puis les abonnés sont venus peu à peu s’inscrire sur le réseau à basse tension, et depuis le 14 juillet 1890 le service a été.entrepris également sur le réseau à haute tension. La clientèle est aujourd’hui de 34 abonnés.
- La puissance de l’usine, déduction faite du tiers mis en réserve, est de 198000 watts en courant continu, et de 224000 en courant alternatif, mesure étant prise aux bornes des dynamos. En comptant 10 0/0 de pertes, on dispose encore de 180 o#o watts d'une part, et de 202 000 de l’autre. Sur cette quantité, les Halles en absorbent 94000. La consommation actuelle des abonnés en prend 66000 sur le premier réseau, et 131 coo sur le second réseau, représentant au total 2723 lampes, dont 151 à arc et 2572 à incandescence.
- L’usine est dirigée par un conducteur ayant sous ses ordres deux piqueurs, dont l’un assure le service de 7 heures du matin à 7 heures du soir, et l’autre de 7 heures du soir à 7 heures du matin. Le personnel ouvrier comprend deux équipes : l’une de jour, l’autre de nuit, formées chacune d’un chef ouvrier, de trois chauffeurs, d’un rou-leur de charbon, de quatre électriciens et de quatre mécaniciens; il y a en outre hors de l’usine
- six ouvriers chargés de changer les charbons des lampes et de surveiller le fonctionnement général •• de l’éclairage des Halles.
- Le service des abonnés est assuré par un con--, ducteur et un piqueur.
- 11 reste pour terminer celte étude à résumer" sommairement les conditions delà police d’abonnement au courant fourni par l’usine que nous venons de décrire, police approuvée par le Conseil municipal le 9 août 1889.
- Tout abonnement doit comporter une durée d’une année au moins (art. Ier).
- La Ville conduit le courant devant la demeure du consommateur, qui en prend livraison au moyen d’un branchement sur la conduite principale établie aux frais de l’abonné; la canalisation à l’intérieur de l’immeuble doit être sous moulures en bois et parfaitement à l’abri du contact (art. 4).
- L’installation intérieure à partir du compteur est faite par l’abonné, mais doit être reçue par la Ville (art. 7 et 8).
- Le courant est livré au compteur; le choix du type entre les systèmes approuvés par la Ville est laissé à l’abonné, qui aura la libre disposition du courant au sortir de l’appareil (art. 10).
- Le courant est livré sous le potentiel moyen de 100 volts. Le prix payé ne pourra être inférieur, par an, à 40 francs par lampe du type dit de 10 bougies, et proportionnellement, ni à 400 francs par lampe à arc voltaïque (art. 12).
- Le tarif (chap. III) est fixé à 15 centimes les 100 watts-heure, c’est-à-dire l’ampère-heure mesuré au compteur à 100 volts..
- Toutefois, tout consommateur dont les lampes auront brûlé en moyenne 150 à 180 heures par mois aura; droit à une réduction de 10 0/0 sur la quittance mensuelle: de 180 à 200 heures, la réduction sera portée à 20 0/0 ; elle atteindra 30 0/0 au-dessus de 200 heures.
- Étant donné que l’usine comporte une force de 960 chevaux, les chiffres qui précèdent font ressor-
- tir le cheval au prixde 78000+180000+1)6000
- 960 ’
- soit près de 400 francs pour la partie mécanique et électrique. _ _
- Les frais d’établissement de l’usine électrique municipale et de ses annexes se sont élevés à 1 130 000 francs.
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- Cette somme se décompose, en chiffres ronds, ainsi qu’il suit :
- Francs
- Générateurs à vapeur et leurs accessoires........... 78,000
- Machines à vapeur et leurs accessoires............. 180,000
- Générateurs d’électricité.......................... 136,000
- Appareils de distribution, tableaux, etc............ 12,000
- Canalisation des Halles........................... 55,000
- . \ Basse tension... 1315,000
- Canalisation du reseau extérieur (.. , , < '____
- / Haute tension .. 160,000
- Appareillage de l’usine des Halles, lampes, suspensions, armoires, tableaux...................... 105,000
- Maçonnerie, serrurerie, fumisterie ................ 147,000
- Aménagements divers, bureaux, forge, magasin... 18,000
- Canalisation d’eau, réservoirs...................... 20,000
- Laboratoire.......................................... 7,000
- Transformateurs.................................... 31,000
- Travaux en régie.................................... 46,000
- Ensemble....................... 1,130,000
- , Les travaux de la station municipale des Halles Ont été exécutés par M. Ferdinand Meyer sous les ordres immédiats de M. l’inspecteur général Huet, sous-directeur des travaux de Paris, avec le concours de M. Chrétien, conducteur des Ponts et Chaussées, et de M. Lafïargue, aujourd’hui chargé de l’exploitation de l’usine.
- Les maisons Belleville, Weyher et Richemond, Lecouteux et Garnier, la Compagnie continentale Edison et la Société de Ferranti-Patin, ainsi que leurs ingénieurs, MM. Delaunay, Liébaut, Picou, ont apporté à l’œuvre entreprise par la Ville de Paris une collaboration précieuse.
- Préparation électrolytique du cuivre.
- Hopfner a imaginé un procédé très intéressant d’électrolyse du cuivre. 11 emploie des cuves élec-trolyliques séparées en deux compartiments (celui des anodes et celui des cathodes) par des diaphragmes permettant d’établir une circulation d’anode à anode en n’importe quel nombre et de cathode à cathode.
- Les anodes se composent de charbon, les cathodes de feuilles de cuivre. Vient-on à faire écouler une solution de chlorure de cuivre dans du sel marin ou du chlorure de calcium ou d’autres substances analogues, successivement devant un certain nombre d’anodes, tandis qu’au même moment une semblable solution circule dans le compartiment des cathodes, on observe une précipitation abondante de cuivre au pôle négatif.
- Un courant d’un ampère donne, par heure,
- 2,26 gr. de cuivre. Une solution d’un sel d’oxyde de cuivre, par exemple le sulfate, ne donnerait qu’un rendement deux fois plus faible.
- Le chlorure de cuivre étant décomposé, le chlore se porte naturellement au pôle positif; mais comme il y rencontre le protochlorure de cuivre, il le transforme immédiatement en bichlo-rure : le chlorure cuivreux Cu2 Cl2 passe à l’état de chlorure cuivrique Cu Cl2.
- 11 s’ensuit que la solution baignant les cathodes devient de plus en plus pauvre en cuivre et finit par ne plus en contenir. On la soutire alors pour l’employer de nouveau au traitement du minerai.
- Quant à la liqueur des anodes, elle est saturée de chlorure cuivrique; elle abandonne continuellement le bain électrolytique et sert d’une part au traitement des minerais, d’autre part à la préparation du bain des cathodes.
- L’équation rendant compte de la réaction est la suivante (pour le sulfure de cuivre) :
- CuCI2 + CuS = S + Cu2Cl2 (1)
- Si le minerai est argentifère, on a
- Ag2 S + 2 Cu Cl2 = Cu2 Cl2 + Ag2 Cl2 + S (2)
- Le chlorure d’argent est soluble dans le bain de chlorure cuivrique.
- La solution régénérée de chlorure cuivreux est purifiée par l’adjonction d’oxyde de cuivre et de chaux vive : l’arsenic, l’antimoine, le bismuth, le fer, le zinc, sont ainsi séparés, tandis que l’argent est précipité par électrolyse.
- Après cette purification la solution de chlorure cuivreux peut être soumise à l’action du courant qui la décompose. Hopfner croit que son procédé (Zeitscbr. für Cbemie) doit complètement supplanter les anciennes méthodes, car un kilogramme de charbon permettrait d’obtenir un kilogramme de cuivre, l’énergie nécessaire au traitement mécanique du minerai et au fonctionnement des appareils entrant en ligne de compte.
- A. B,
- Bain électrolytique Lesueur (1891).
- Ce bain a pour objet la production industrielle de la soude et de la potasse par I’électr|>lyse de leurs sels, notamment des chlorures. ?
- M. Lesueur emploie pour opérer cette électrolyse une électrode en carbone de construction particulière, constituée (fig. 2, 3 et 4) par un
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- grand nombre de morceaux de charbon de cornue b3, assemblés dans une grande virole conique c3, sur un fond auquel on coule du plomb en e3. Après la solidification de ce plomb, on coupe à sa base la virole e3, qui se détache d’elle-
- Fig. i. — Bain électrolytique Lesueur.
- même, et l’on obtient ainsi l’électrode représentée par la figure 4, peu coûteuse et de surface très étendue.
- Cette électrode est enfermée (fig. 1 ) dans une clo-
- Fig. 2, 3 et 4. — Electrodes Lesueur.
- che en poterie B, percée de trois « stuffing boxes » pour le passage des bornes cde de l’électrode, et qui plonge dans le bain A de chlorure de sodium, par exemple. L’une de ces bornes e, porte un tube de plomb h, qui laisse s’évacuer le chlore. Le tube l de la borne e plonge dans le bas du bain,
- et débouche, par le siphon m, dans le vase n, à niveau de même hauteur que celui du bain dans la cloche. La troisième borne d porte un conduc-teury, aboutissant au supporte» d'un électro-aimant p, dont l’une des branches renferme un contact de mercure q, relié par le levier r au flotteur d'du vase n. Si le niveau baisse en n, le flot-
- *
- Fig. 5. — Disposition des électrodes dans le bain.
- teur a' rompt par son poids le contact q, et interrompt l’opération automatiquement.
- Le fond de la cloche est fermé par une membrane parcheminée r2» à 6 millimètres environ de l’électrode positive, maintenue sur le rebord su et appliquée sur l’électrode négative r2, constituée par un amas de toiles métalliques en fer. Le joint entre le diaphragme et les bords tournés de la cloche doit être bien étanche, de manière à empê-
- Fig. 6. — Variante.
- cher toute communication directe entre l’intériéur de la cloche et le bain : d’après M. Lesueur, le dégagement de l’hydrogène autour de ce joint aiderait à l’appliquer sur la cloche avec une étanchéité parfaite.
- En outre, la durée de la membrane se trouverait prolongée, parce que la position de l’électrode positive au-dessus d’elle lui évité le contact direct du chlore dégagé. Enfin, l’inclinaison de la cloche est telle que l’hydrogène formé à l’électrode négative se dégage facilement de dessous du dia-
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- phragme maintenu plat, malgré la poussée de cet hydrogène, par la charge du liquide de la cloche plus haute que celle du bain.
- Dès qu’un diaphragme usé se déchire, le flotteur a' interrompt le courant.
- La figure 5 représente l'installation d’un certain nombre de ces éléments dans une auge électrolytique. Tous les fils y des électrodes positives sont reliés à un même conducteur, et il en est de même des électrodes négatives, par les godets à mercure y y.
- A mesure que l’électrode positive s’use, on la descend en diminuant la longueur des cales g g (fig- 0-
- Dans la variante représentée par la figure 6 l’on n'emploie plus qu’une seule borne c, percée d’un trou b pour le versement du liquide, et fermée par un joint hydraulique m%, dans lequel les vis r3 permettent de faire plonger plus ou moins le collet en plomb p2, relié au fil positif/. On règle ainsi à volonté l’immersion de l’électrode négative b5. Le chlore et l’oxygène s’échappent en t2.
- Perfectionnement à, la fabrication des tubes Elmore (1890).
- Nous avons décrit les principales particularités de la fabrication électrolytique des tubes par le procédé Elmore. Cet inventeur a récemment proposé d’employer comme mandrins, pour le dépôt de ses tubes, des tubes en cuivre fabriqués par son procédé, parfaitement lisses et enduits de cire en fusion.
- Ce dépôt de cire ou de paraffine s’obtient en laminant cette matière entre le tube-mandrin refroidi par une circulation d’eau et un cylindre parallèle chauffé à la vapeur. On enduit ainsi le mandrin d’une couche de cire dure parfaitement uniforme et lisse, d'une épaisseur réglée par lecartement du laminoir.
- La cire est mélangée de sel marin, dont la dissolution la transforme en une masse poreuse, que l’on recouvre d’une couche conductrice de plombagine, par exemple; couche que l’on peut éviter enxremplaçant la cire par un métal fusible.
- Pour détacher le tube après son dépôt électrolytique, il suffit de fondre la couche de cire ou de métal fusible.
- (') La Lumière Electrique du 13 Septembre 1888, p. 503.
- Accumulateur Gurrie (1891).
- Le principal objet de cette nouvelle disposition des électrodes est d’éviter leur désagrégation par les chargements successifs.
- A cet effet, ces électrodes sont constituées au moyen d’une tige de bronze entourée d’un fourreau d’amiante a, dans lequel on coule du chlorure de plomb fondu, qui forme, après sa réduc-
- Fig. 1 et 2. — Accumulateurs Currie. Coupe xx et coupe horizontale.
- tion chimique ou électrolytique, la matière active cristallisée et poreuse de l’élément.
- Après cette coulée, on enlève l’aiguille de bronze que l’on remplace par des aiguilles de plomb coulé C, de même forme, reliées par leurs bases f, les unes au pôle positif /2 et les autres au pôle négatif /'2 comme l’indiquent les figures.
- Gompteur Perry (1890).
- Ce compteur est fondé sur le principe de la rotation d’un bain de mercure traversé par le cou-
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- rant à mesurer et renfermé dans un champ magnétique constant.
- Dans le type représenté par la figure i ce champ est constitué par un aimant SM Ni N, tubulaire, et dont les pôles S S, N N sont concentriques. Une capsule C, calée sur l’arbre D du compteur, baigne entièrement, jusqu’à la moitié de la hauteur de son axe, dans un bain de mercure qui reçoit le courant à mesurer de la tige par la rigole circulaire en cuivre A. Le courant sort en-
- Fig. i. — Compteur Perry.
- suite par B M B’, tout le reste de la masse M étant recouvert d’un isolant, de manière que le mercure ne la touche qu’en B.
- Les pôles de l’aimant sont crénelés comme l’indique la figure 2, avec intervalles remplis de bois ou de plâtre, afin d’opposer la plus grande résistance possible au passage des courants de Foucault. Le mercure tourne, tendant à entraîner la cloche dans le sens du mouvement qu’elle prendrait par le passage seul du courant; mais, afin de concentrer toutes les résistances aux courants de Foucault dans cette cloche, on la fait la plus épaisse possible, et l’on en recouvre tout le pourtour, entre les pôles N et S, d’un vernis isolant, de
- manière que presque tout le courant traversera cloche, et non pas le mercure.
- Dans la variante figure 3, la cloche a, suspendue à sa tige par un isolant ee, est recouverte d’un vernis isolant partout excepté au bas et en b, et l’espace annulaire d est aussi réduit que possible, de sorte qu’il ne passe presque pas de courant par le mercure.
- La principale différence entre ce compteur et celui que nous avons décrit précédemment consiste, d'après^ M. Perry, en ce que l’axe seul de la cloche traverse la surface du mercure. On évite ainsi les perturbations produites par le frottement particulier, analogue à un frottement de solides,
- Fig. 2 et jj.
- qui se produit toujours, d’après M. Perry, à la surface du mercure même très net, et que l’on peut d’ailleurs préserver par une couche d’huile.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les électromètres à. quadrants, par MM. Ayrton, Perry et Sumpner C1).
- L’observation suivante a été faite en 1886, sur un électromètre bifilaire à quadrants de sirW. Thomson à bouteille de Leyde, construit par M. White :
- En chargeant l’aiguille de plus en plus et en maintenant entre les quadrants, la même" diffé
- (') Mémoire présenté à la société Royale de Londres, le 4 juin 1891.
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- rence de potentiel, la déviation de l’aiguille au lieu d’augmenter d’une manière continue augmentait d’abord puis diminuait; la sensibilité est donc faible avec une très grande, ainsi qu’avec une faible charge de l’aiguille. M. Hopkinson avait décrit l’année précédente (*) une observation analogue; il dit comme explication de cet effet curieux que, si l’aiguille en aluminium est située plus bas que le centre des quadrants, l'attraction vers le bas, qui varie comme le carré de la charge de l’aiguille, augmente l’effort sur la suspension bifilaire, et que cet effet pour de fortes charges compense et au-delà le couple déviant dû à l’action électrique. Lorsqu’on monte l’aiguille au-dessus du centre des quadrants, cette variation de la sensibilité de l’instrument ne disparaît pas. Même lorsque l’aiguille est très près de la partie supérieure des quadrants, l’effet persiste, et, bien que d’après l’explication de M. Hopkinson, la sensibilitéde l’électromètre aurait dû être très grande par suite d’une forte charge de l’aiguille, on a trouvé au contraire qu’elle était très faible.
- Après avoir pesé avec soin l’aiguille à laquelle était attaché le fil de platine et le poids plongeant dans l’acide, nous avons déterminé par le calcul la grandeur de l’effet qui résulterait du changement de la tension des fils dû à une attraction de l’aiguille par les quadrants. Ce calcul a montré, que pour la différence de potentiel de 3000 volts entre l’aiguille et les quadrants, cette attraction était beaucoup trop faible pour rendre compte de la diminution de la sensibilité avec de fortes char, ges de l’aiguille.
- M. Hopkinson dit dans son mémoire : « La tension des fils provenant de la traction électrique n’explique pas la totalité des faits, mais elle en constitue la part principale. » Les expériences que nous avons faites à la fin de 1886 et au commencement de 1887, confirmées par le calcul dont nous venons de parler, ont montré qu’au moins dans les électromètres que nous avons employés, la partie principale de cette action n’était pas causée par la tension augmentée des fils et qu’il faut chercher par suite une autre explication.
- Des expériences longues et laborieuses ont été entreprises ensuite pour expliquer la cause de ces phénomènes curieux. Nous avions d’abord pensé qu’il pouvait être dû à une action capillaire entre le poids en platine et l’acide sulfurique, l’action
- (!) Proceedings of the Physical Society, vol. VII, partie I.
- variant avec le potentiel de l’acide; les expériences ayant montré qu’on ne peut pas expliquer les phénomènes de cette façon, nous avons entrepris une longue série d’expériences pour déterminer les lois relatives à la variation de la sensibilité de l’électromètre à quadrant pour différents potentiels de l’aiguille, pour différentes distances entre les fils de la suspension bifilaire et pour différentes distances entre les quadrants.
- Afin de faciliter le démontage de l’instrument nous avons dû apporter quelques modifications dans le mode d’attache de l’aiguille et nous avons introduit une amélioration dans le replenisher.
- La différence de potentiel entre l’aiguille et l’armature extérieure de l’électromètre était mesurée à l’aide d’un électromètre absolu Thomson, rendu très sensible en diminuant l’épaisseur des ressorts qui supporte le disque en aluminium.
- Nous avons mesuré en 1888 de fortes différences de potentiel à l’aide de cet électromètre absolu et à l’aide d’un voltmètre électrostatique de sir W. Thomson permettant d'aller jusqu’à 20000 volts. Les résultats de ces comparaisons ont conduit d’abord à modifier les constantes des voltmètres électrostatiques et en second lieu à une nouvelle détermination de la valeur de v. Sir W. Thomson avait calibré en effet ces voltmètres en mesure électromagnétique en partant de la valeur de l’équivalent électrochimique de l’argent comme il avait été déterminé par Lord Rayleigh, tandis que nous avons fait ce calibrage en comparant l’instrument avec l’électromètre absolu. La valeur de v ainsi obtenue était de 298 millions de mètres par seconde.
- Nous avons trouvé que lorsque la distance entre les fils du bifilaire est grande, la sensibilité augmente plus rapidement que le potentiel de l’aiguille; lorsque cette distance est faible, la sensibilité augmente jusqu’à un certain point avec le potentiel de l’aiguille et diminue lorsque ce potentiel continue à augmenter. En faisant varier la distance entre les quadrants nous avons trouvé que lorsque cette distance est faible la sensibilité augmente d’abord lorsqu’on augmente le potentiel de l’aiguille ; elle diminue ensuite et augmente finalement lorsqu’on continue à augmenter le potentiel de l’aiguille. La courbe se rapportant à la sensibilité avec différents potentiels de l’aiguille présente un point d’inflexion pour de faibles distances entre les quadrants.
- Lorsque l'on augmente la distance entre les quadrants, la courbe de la sensibilité devient
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- moins accentuée, et elle se réduit à une ligne droite lorsque la distance qui sépare les quadrants est 3,9 millimètres. Lorsque la distance augmente encore, la sensibilité augmente plus rapidement que lé potentiel de l’aiguille.
- Les différentes courbes qui accompagnent le mémoire montrent que l’on peut régler cet électromètre à quadrant de telle façon que la variation de la sensibilité avec le potentiel de l’aiguille peut suivre trois lois distinctes. Si les quadrants sont très rapprochés, il y a certaines limites entre lesquelles le potentiel de l’aiguille peut varier sans produire plus qu’un faible changement dans la déviation qui correspond à une différence de potentiel fixe entre les quadrants ; par exemple, lorsque les quadrants sont distants d’environ 2,5 millimètres et les fils rapprochés l’un de l'autre, au sommet de la suspension, la déviation produite par une différence de potentiel de 1,45 volts entre les quadrants ne varie que de 11 0/0 lorsque le potentiel de l’aiguille Varie de 900 à 3500 volts. Lorsqu’on écarte les fils de la suspension au. sommet et lorsque les quadrants sont distants d’un millimètre, la courbe relatant la déviation au potentiel de l’aiguille n’accuse que peu de variation.
- Dans ce cas la déviation était pratiquement constante lorsque le potentiel variait entre 2152 et 3227 volts et même lorsqu’on augmentait de 1434 à 3407 volts le potentiel de l’aiguille, c’est-à-dire en augmentant le potentiel de près de 2000 volts la déviation n’augmentait pas tout à fait de 9 o/o. Cet arrangement ne donne qu’une faible sensibilité, mais lorsqu’une grande sensibilité n’est pas nécessaire on peut s’en servir avec avantage, puisqu’une diminution de potentiel de ia bouteille de Leyde ou du potentiel de l’aiguille n’influe que légèrement sur la déviation due à la force électromotrice entre les deux quadrants.
- Lorsque la distance des quadrants est d’environ 3,9 mm. la déviation due à une force électromotrice donnée entre les quadrants est à peu près proportionnelle au potentiel de l’aiguille.
- Cet arrangement serait à recommander pour l’emploi de l’électromètre avec des différences de potentiel alternatives. Finalement lorsque la distance des quadrants est supérieure à 4 millimètres, la déviation augmente plus rapidement que le potentiel de l’aiguille; la sensibilité maxima voisine de l’instabilité s’obtient par cet arrangement des quadrants.
- Après avoir effectué un grand nombre d'expériences dans le but de déterminer à quelle cause il faut attribuer l’action irrégulière de notre modèle d’électromètre, nous sommes arrivés à nous en rendre compte. Le fil qui supporte l’aiguille en aluminium, ainsi que le fil qui relie l’aiguille à l’acide sulfurique de la bouteille de Leyde, est enfermé dans un tube faisant écran, étayant pour but de garantir le fil contre les actions extérieures.
- Ces tubes sont ouverts aux deux bouts; par conséquent lorsque l’aiguille est déviée de sa position d’équilibre, chaque moitié de l’aiguille est placée d’une manière asymétrique par rapport aux deux pièces métalliques qui relient les parties supérieures et inférieures du tube de garde. Par conséquent, bien que l’aiguille et le tube de garde soient maintenus toujours au même potentiel, il existe une répulsion entre les charges qui se trouvent sur les deux pièces du tube de garde et sur les deux moitiés de l’aiguille. Cette répulsion n'a pas seulement pour effet de diminuer d’une manière sérieuse la sensibilité de l’électro-mètre à quadrant du modèle de M. White; elle est encore la cause que la variation de sensibilité avec différents potentiels entre l’aiguille et l’armature extérieure de la bouteille de Leyde suit une loi beaucoup plus compliquée que celle donnée par les formules.
- Afin de vérifier que les particularités constatées dans la loi de l’électromètre à quadrant sont dues aux actions électriques que le tube de garde exerce sur l’aiguille, nous avons augmenté le défaut de symétrie du tube de garde en y attachant une feuille mince d’aluminium en haut ou en bas de l'aiguille; des expériences .faites à propos de la loi qui relie la sensibilité de l’électromètre au potentiel de l’aiguille ont montré qu’on peut modifier cette loi en déplaçant un peu la pièce ou la feuille d’aluminium.
- Le mémoire décrit ensuite les expériences rattachant les mouvements du zéro électrique au potentiel de l’aiguille et à la position du quadrant mobile.
- Guidé par les résultats d’une longue série d’expériences faites avec l’électromètre de White, nous avons été conduits à construire, avec l’assistance de M. Mather, un électromètre à quadrant unifilaire qui est décrit dans le mémoire. Cet électromètre diffère en plusieurs points de celui construit par M. White ; la suspension bifilaire est abandonnée pour des raisons indiquées dans le
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- ' mémoire et on se sert d’une nouvelle forme de réglage magnétique ; toutes les parties sont ' supportées à partir de la base, de façon qu'en enlevant l’enveloppe de verre qui sert de bouteille de Leyde, on peut régler l’instrument; toutes les parties isolantes sont en verre et sont couvertes pour les protéger de la poussière et de l’humidité; l’aiguille, les quadrants et les tubes de garde ont des formes telles que, quelle que soit la position symétrique des quadrants, la déviation produite par une différence de potentiel donnée entre les quadrants est directement proportionnelle au potentiel de l’aiguille ; de plus cette forme améliorée de l’électromètre est au moins dix fois aussi sensible que le modèle ancien.
- Le mémoire donne ensuite le compte rendu de plusieurs expériences faites avec l’électromètre dont l’aiguille avait été suspendue par un mince lilament de quartz. Bien que l’instrument se trouve dans de bonnes conditions de sensibilité, le potentiel de 400 volts communiqué à l'aiguille était suffisant pour montrer que la sensibilité n’était pas proportionnelle au potentiel de l’aiguille.
- Les expériences précédentes nous avaient conduits à chercher la cause de l'irrégularité de fonctionnement dans le tube de garde; pour vérifier si cette manière de voir était exacte, nous avons adapté à l'instrument un collier pourvu de deux tiges ; ce collier pouvait être attaché à la partie supérieure du tube de garde, les deux tiges étant dirigées vers le bas de chaque côté de l’aiguille; nous avons pu constater que lorsque ce collier était attaché au tube de garde, l’instrument, bien que n'étant pas bifilaire, n’était pas meilleur que le modèle primitif.
- En effet, la sensibilité augmentait proportionnellement au potentiel de l’aiguille avant que l’on eût attaché le collier, et, lorsque le collier était mis en place, la sensibilité augmentait d’abord et elle diminuait ensuite lorsque le potentiel de l’aiguille augmentait; l’aiguille étant chargée à un potentiel de 1300 volts, il suffisait d’attacher ce petit collier pour réduire la sensibilité au quart.
- Le mémoire se termine par un résumé des calculs effectués ; ces calculs rendent compte de la diminution de la sensibilité dans certaines circonstances. N
- Les résultats de ces recherches peuvent être résumés comme il suit :
- i° L’électromètre à quadrant construit par M. White, bien qu’ajusté avec soin pour assurer la j
- symétrie, ne suit pas même d’une manière approximative la loi ordinaire de l’électromètre à quadrant lorsqu’on change le potentiel de l’aiguille.
- 2° Les particularités observées sur l’électro-mètre de White sont dues principalement à l’action électrique entre lé tube de garde et à une légère inclinaison de l’aiguille qui a lieu à des potentiels élevés.
- 30 En arrangeant convenablement les quadrants de cet électromètre on peut rendre la sensibilité presque indépendante du potentiel de l'aiguille, ou bien on peut rendre cette sensibilité directement proportionnelle au potentiel, ou encore on peut la faire augmenter plus rapidement que le potentiel de l’aiguille.
- 40 En modifiant la construction de cet instrument on peut obtenir pour résultat que l’instrument suive la loi ordinaire de l’électromètre à quadrants, et cela sans aucun réglage spécial des quadrants en dehors de la question de symétrie ; on peut en même temps rendre l'instrument beaucoup plus sensible que l’électromètre de White que nous avons employé dans nos expériences.
- C. B.
- Influence de la flexion des aiguilles magnétiques
- sur l’inclinaison magnétique apparente, par
- M. Arthur Schuster C1).
- Dans le traité sur l’électricité et le magnétisme de Maxwell (vol. 11) se trouve le passage suivant:
- « Le docteur Joule trouve que l’aiguille ne devrait pas avoir plus de 5 pouces de long. Quand elle a 8 pouces de long, la flexion de l’aiguille tend à diminuer l’inclinaison apparente d’une fraction de minute. »
- Je n’ai pu trouver nulle part dans les écrits de Joule un passage sur lequel pût se fonder ce qui précède.
- Ce passage peut m’avoir échappé, mais il n’est pas impossible que Maxwell ait eu des renseignements directs de Joule, dans lesquels il s’agissait d’expériences inédites sur la flexion des aiguilles magnétiques.
- Quoi qu’il en soit, la question semble mériter qu’on s’en occupe, parce que depuis nombred’an-
- (') l'bil. Mag., mars i8çi, p. 276.
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- ' 5yl
- nées l’observatoire de Greenwich a publié des observations faites avec des aiguilles de 9, 6 et 3 pouces de long entre lesquelles on constate une différence systématique dans l’inclinaison observée qui s’élève à plus d’une minute d’arc entre les aiguilles les plus longues et les plus courtes.
- 11 est clair que le déplacement des extrémités de l’aiguille par flexion est éliminé par la méthode d’observation adoptée uniformément, mais il y a, en outre l’effet auquel Maxwell fait allusion et dont on ne dispose pas aussi facilement. La flexion de l’aiguille produit un déplacement du centre de gravité, un instant de réflexion montrera que ce déplacement peut causer une diminution de l’inclinaison apparente. Soit h la distance du centre de gravité à l’axe de rotation, <P l’inclinaison, et 8 le petit angle dont tourne l’aiguille par suite du déplacement de son centre de gravité. En écrivant l’égalité des moments des
- Mg. 1
- guilles ayant la forme réelle donnent un résultat intermédiaire.
- La valeur de la flexion de barreaux rectangulaires est bien connue, et nous pouvons nous borner au cas des aiguilles pointues, pour lesquelles le calcul est très simple.
- Si l est la demi-longueur de l’aiguille, a sa largeur au centre, i son épaisseur, Y le module d’Young, on a
- pour une aiguille de largeur uniforme a, on a
- le rapport des deux valeurs est celui de 5 à 18.
- Cette valeur de h correspond à la position horizontale de l’aiguille; multiplions-la par cos <p et portons dans l’équation (1), il vient, pour la valeur de la correction de l’inclinaison due à la flexion, la formule
- 8
- m g* p ll ’. g* a» /* V .
- 6mYT5ïsin 9 cos 9 = ôŸTtf*Msm * cos9’
- forces qui se balancent dans la position d’équilibre, on trouve
- m g b sin <p = T M 8. (1)
- M est le moment magnétique de l’aiguille etT la force magnétique terrestre. Pour évaluer l’angle 8 nous devons donc tenir compte du déplacement# et du moment magnétique de l’aiguille. On suppose que l'aiguille, quand elle est rectiligne, a son centre de gravité sur l’axe de rotation. Les erreurs provenant de ce que cette condition n’est pas remplie, sont éliminées par la méthode d’observation.
- Les aiguilles employées à Greenwich ont la forme représentée par la figure 1. Ce serait peine inutile de déterminer la flexion pour une pareille forme. Usera suffisant de faire les calculs pour les formes indiquées par les lignes ponctuées, c’est-à-dire d’imaginer des aiguilles dont les sections transversales sont constantes ou diminuent uniformément.
- On verra que l’effet, pour les aiguilles en pointe, est plus faible que pour les aimants rectangulaires et nous aurons .le droit d’admettre que des ai-
- où V est le volume occupé par l’aiguille.
- Si on connaît les dimensions de l’aiguille, on peut introduire toutes les quantités dans l’équation, sauf le module d’Young et les moments magnétiques. Pour le module d’Young, les valeurs qu’on en donne varient entre 2,1 io12et2,5 1012. Je prends le dernier nombre; mon objet étant de montrer que la flexion suffit pour rendre compte de la diminution de l’inclinaison dans le cas des aiguilles longues, je désire avoir une limite inférieure de l’effet de la flexion. 11 est plus difficile d’estimer le moment magnétique par unité de vo-M
- lume ou y Kohlrausch, dans ses Mesures physiques, dit qu’avec des aiguilles longues et minces, on peut obtenir jusqu’à des valeurs de 785, mais que les aimants employés dans les laboratoires de physique ont eu rarement un moment magnétique supérieur à 312 C. G. S. par unité de volume.
- D’après la forme des aiguilles d’inclinaison et laméthoded’aimantation, il est peu~probàble que ces aiguilles atteignent le nombre inférieur donné par Kohlrausch, car les parties centrales ajoutent plus au poids qu’au moment magnétique. En fai-
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- sant ~ — 320, on sera probablement au-dessus de la valeur vraie.
- Avec ces nombres, j’ai calculé la valeur de 8 en prenant la largeur et la longueur des aiguilles employées à Greenwich. Je dois reconnaître la complaisance de l'astronome royal qui m'a donné des renseignements détaillés sur les dimensions et la forme des aiguilles employées à l’Observatoire royal.
- Le tableau suivant renferme les résultats du calcul. Les colonnes 1 et 11 donnent la longueur et la largeur des aiguilles en pouces, la colonne 111 la diminution de l’inclinaison due à la flexion d’aiguilles dont la largeur maxima est égale à celle des aiguilles de Greenwich, mais qui vont en s’amincissant uniformément jusqu'à l’extrémité, comme le représente la figure 1.
- La colonne IV donne la diminution d’inclinaison qu’on aurait avec des aiguilles de largeur constante a. 11 est raisonnable de supposer que des aiguilles de la forme employée réellement donneraient des valeurs de 5 intermédiaires entre celles des colonnes 111 et IV.
- La colonne V donne la différence d’inclinaison entre les deux longues aiguilles et celle dont la longueur est de trois pouces seulement et dont on peut négliger la flexion. Pour obtenir cette différence, j’ai pris la moyenne des valeurs pour les trois séries d’aiguilles pour les six années 1882 à 1888, telles qu’elles ont été publiées dans les rapports annuels de l’Observatoire de Greenwich ; cette moyenne est donnée dans la colonne VI.
- Z II III IV V VI
- 2 l a s (aiguilles) 8 (barreaux) 8 (Greenwich) Inclinaison ' moyenne
- 3 33 5" O' 2 * 1 » 67“ 29' 57’
- O 39 7 0 24 0 2Ô 67 2Q 2?
- 9 47 23 1 19 I 00 67 28 57
- Si l’on considère que nous avons continuellement diminué l’effet de la flexion, spécialement en admettant pour les moments magnétiques une valeur qui est selon toutes probabilités trop élevée, les nombres ne permettent pas de douter que la différence des valeurs de l’inclinaison données par des aiguilles de longueur différente puisse s'expliquer par leur flexion.
- La valeur calculée pour les aiguilles en pointe est environ trois fois trop petite; celle qu'on obtient pour des aiguilles de section transversale uniforme donne des résultats qui se rapprochent beaucoup des différences d'inclinaison observées, et la forme réelle des aiguilles se rapproche beaucoup plus de celle des barreaux de largeur uniforme que de celle des aiguilles en pointe.
- Les résultats du calcul justifient complètement la remarque de Joule relative à la nécessité d’employer les aiguilles courtes pour éviter l’introduction d’erreurs appréciables, et une question se soulève : Faut-il rejeter entièrement les aiguilles longues, comme on le fait dans la plupart des observatoires, ou faut-il faire des corrections pour leur flexion ? La difficulté qu’il y a à mesurer des angles avec une précision suffisante est accrue si les aiguilles sont aussi courtes que les plus courtes aiguilles de Greenwich, et par suite il y a un avantage à conserver les plus longues. On pourrait réduire la flexion à une valeur presque inappréciable en prenant des aiguilles à peu près trois fois aussi larges, mais il deviendrait alors plus difficile de les aimanter fortement.
- En mesurant le moment magnétique de chaque aiguille avant chaque observation, on pourrait calculer l'erreur due à la flexion avec une approximation suffisante, le module d’Young ne différant pas beaucoup dans les divers échantillons d’acier employés pour les aimants.
- Ce procédé, toutefois, serait d’une application pénible et il semble presque qu’une correction empirique remplirait le but à peu près aussi bien. On pourrait par exemple déterminer avec une précision suffisante la correction à appliquer pour une année déterminée en prenant la moyenne des différences d’inclinaison données par les aiguilles pendant un certain nombre, cinq par exemple, d’années précédentes.
- Comme l’influence de la flexion, pour les aiguilles de trois pouces, est négligeable, et comme les propriétés magnétiques des aiguilles, qui sont toujours aimantées de la même façon, ne se modifient vraisemblablement pas pendant le cours de cinq années, on peut en déduire une correction suffisamment précise.
- Ainsi, par exemple, pendant les cinq années 1882-86 l’inclinaison moyenne des aiguilles était, en les prenant dans l’ordre de leurs longueurs, 67° 30' 30'' ; 67° 30' 00 ; 67° 29' 35". Nous en dé-j duisons une correction de 55" pour les aiguilles
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- les plus longues, et de 30" pour les aiguilles intermédiaires.
- L'inclinaison observée en 1887 a été de 67° 27' 13" ; 67° 26' 20"; 67° 25' 45"; et, en appliquant la correction, on trouve, pour les trois aiguilles, les valeurs très voisines 67° 27' 13"; 67°26'c;o//; 67° 26’ 40".
- La moyenne de ces trois valeurs, c’est-à-dire 67° 26’ 54", est probablement aussi près de la vérité que le permettent les erreurs d’observation.
- Note sur la conductibilité électrique des gaz chauds, par M. Svante Arrhenius (*).
- Les lignes qui suivent se rapportent à la lettre du professeur J.-J. Thomson publiée dans le Philo-sophical Magazine de février 1891 (* 2). Le point en question entre le professeur Thomson et moi est de savoir si les acides chlorhydrique, bromhydri-que et iodhydrique gazeux (et, de plus, le chlore, le brome et l’iode), conduisent l’électricité en tant qu’électrolytes à de hautes températures, ou s’ils conduisent seulement grâce aux particules poussiéreuses qui y sont suspendues. M. Thomson pense que les molécules d’acide chlorhydrique (H Cl)se décomposent partiellement aux hautes températures en atomes d’hydrogène et de chlore (H et Cl) qui sont chargés d’électricité positive ou négative, suivant la loi de Faraday, c’est-à-dire de 96 coulombs par milligramme équivalent. M. Crafts (3) a montré qu’une telle décomposition qui se manifesterait par son effet sur la densité de vapeur, n’a pas lieu à la température des expériences du professeur Thomson (température du jaune, 1 ioo°C environ).
- On conçoit toutefois qu’une décomposition très faible pourrait être une cause suffisante de la conduction électrolytique; et ainsi nous admettrons qu’il y a en même temps une légère dissociation de H Cl en H et CI, en proportion non mesurable par d'autres moyens. Il faut bien comprendre que l’on n’admet cette dissociation que dans le seul but d’expliquer la conductibilité, et non pas, comme on pourrait l’imaginer d’après ce que dit le professeur Thomson, parce qu’on y est amené par d’autres circonstances.
- (*) Pbil. Mag. mai 1891.
- (*) La Lumière Electrique, t. XXIX, p. 589.
- (3) Comptes tendus, t. CX, p. 311: — On a trouvé dans
- les expériences suivantes une densité normale pour l’acide
- chlorhydrique à la plus haute température du fourneau
- (i4oo*-i5oo* C).
- Si une telle dissociation a lieu, elle ne peut en aucune façon dépendre sensiblement de la quantité d’hydrogène (H2) présent.
- L’équilibre existe entre H, Cl et H CI, comme il existe entre P Cl3, Cl2 et P Cl5 dans l’exemple du professeur Thomson. La présence de H2 influe-t-
- -t- —
- elle ou non sur la quantité de H (et de Cl), cela dépend entièrement de ce qu’il y a ou non entre + —
- H2 et H (ou Cl) une action mutuelle assez intense pour qu’elle ait un effet appréciable sur l’équilibre précédent.
- Ceci ne peut être affirmé à priori, mais doit être considéré comme une hypothèse accessoire introduite pour expliquer l’observation du professeur Thomson que la conductibilité de H Cl est diminuée par la présence de H2.
- Or, il semble que l’explication suivante des expériences du professeur Thomson soit beaucoup plus plausible. Dans les cas en litige il a toujours pu démontrer la présence d’un corps halogène libre dans l'exemple précédent, du chlore libre (Cl2) — par la réaction des gaz chauffés sur l’io-dure de potassium et l’amidon. 11 est nécessaire de remarquer que cette réaction caractérise les
- molécules Cl2 Br2 et I2, et non les ions Cl, Br et 1, qui, en solution aqueuse ne présentent pas cette réaction. Si doncle professeurThomson penseavoir
- démontré la présence de Cl dans le gaz acide chlorhydrique chauffé, je ne puis accepter ses conclusions.
- D’autre part, il est facile de montrer que les deux ions chargés d’un électrolyte ne peuvent être séparés l’un de l’autre ên quantité appréciable (io-5 milligrammes équivalents environ) par des moyens mécaniques; car la séparation de io—10 milligrammes équivalents de Cl suffirait à charger une sphère de 10 centimètres de rayon à un potentiel de 700 volts, force électromotrice qui suffi-
- . — + rait certainement pour ramener le Cl sur H.
- Le professeur Thomson n’a donc prouvé ainsi que la présence de chlore libre (Cl") dans l’acide chlorhydrique chauffé sur lequel il expérimentait. On peut en rendre compte de deux façons : ou bien H Cl se décompose à une température élevée pour produire un état d’équilibre entre H2, Cl2 (*)
- (!) Cls ne se décompose pas notablement en 2 Cl à noa* — Crafts.
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- et 2H Cl; ou bien — et cette autre hypothèse me semble beaucoup plus probable — de l’oxygène (de l'air) a pu se trouver dans l’acide chlorhydrique et a mis du chlore en liberté avec formation d'eau. Nous savons que les expériences sur le soufre et l'hydrogène sulfuré ont été exécutées dans une atmosphère d’azote; mais on n’a donné aucune indication semblable touchant les autres gaz (H Cl, ^ Cl, K Cl, AzH4Cl, Kl et HI). Dans les deux cas la quantité de chlore (Cl2) libre serait diminuée par la présence de l’hydrogène. Or, il est tout à fait probable que les halogènes libres favoriseraient la conduction, si on suppose qu’elle existe dans les expériences du professeur Thomson. Crafts nous dit (') que son chlore attaquait le platine avec violence, et il en est probablement de même des autres halogènes, bien que peut-être, dans leur cas, l’action soit moins intense. 11 est donc facile de concevoir que le platine serait dispersé en fines particules plus rapidement dans une atmosphère contenant Cl2 que dans une atmosphère où le chlore est absent; et c’est grâce au transport de l’électricité par ces fines particules qu’a lieu la conduction par convection.
- Que le professeur Thomson ait eu réellement affaire à la conduction par convection (pour la partie principale) dans ses expériences, c’est ce que me semblent montrer plusieurs circonstances. La conduction par convection est favorisée relativement à la conduction électrolytique par de basses températures et des forces électromotrices élevées. Or, le professeur Thomson opérait à une température plus faible de ioo° et avec une force électromotrice 60 fois plus forte que celles que j’ai employées dans mes expériences; et dans celles-ci, pourtant, la convection jouait un rôle important.
- D’autre part la conduction par des particules solides obéit à la loi d’Ohm ; tandis que la conduction électrolytique (avec des forces électromo-tricessupérieur es à i dan.) est caractérisée par une divergence considérable d’avec cette loi. Le professeur Thomson a trouvé dans ses expériences (avec une force électromotrice élevée) que la loi d’Ohm était satisfaite; par conséquent la conduction était due probablement à la convection, confine elle l’était dans mes expériences sur les sels de magnésium, de calcium et de strontium.
- Les résultats du professeur Thomson s’expliquent ainsi très naturellement par les deux hypothèses suivantes :
- i° Comme dans les recherches analogues de Becquerel, Blondlot, et de Wiedemann et Ebert, il se produisait une conduction non électrolytique prépondérante par les particules de poussière.
- 2° Les halogènes libres, comme le chlore dans les expériences de Crafts, avaient uneinfluence corrosive sur le vase de platine et les électrodes, ce qui augmentait la formation de fines particules (et par suite la convection).
- Les expériences sur la vapeur de mercure (Hg) montrent de la façon la plus décisive que les vues du professeur Thomson sur l’activité des autres conductions gazeuses sont insoutenables : car il est absolument improbable que l'opinion, fondée sur tant de circonstances (par exemple la densité de vapeur, la chaleur spécifique) que les molécules de mercure gazeux sont constituées par un seul atome, soit sacrifiée pour sauver la théorie du professeur Thomson.
- Finalement, le professeur Thomson rappelle ma question : « Qui peut prouver que la vapeur d’iode se décompose entièrement en ions ? Elle pourrait se dissocier en atomes non chargés. » A cette question leprofesseurThomson répond en en posant deux autres connexes, et à ces questions, il est heureusement facile de répondre. La première est : « Si les atomes d’un gaz (l2) peuvent exister sans charge, pourquoi ceux d’un sel en dissolution (Na (31) ne le peuvent-ils pas ? » Si une quantité mesurable d’atomes sans charge (Na et Cl) se trouvaient dans une solution de Na Cl, alors, comme dans le cas de la dissociation ordinaire (par exemple de K2 AF S4 O16 en SO4 R2 et S3 O12 Al2), nous pourrions séparer ces composants par diffusion (dialyse). Or c’est un des faits les mieux établis qu’en dépit d’innombrables expériences on n’a jamais pu le faire une seule fois avec des sels.
- Il n’existe donc pas d’atomes sans charge dans une solution saline. Cette démonstration purement empirique ne peut évidemment pas s’étendre au cas de I2 ; il y a une grande différence entre les deux exemples. 11 est facile d’imaginer que les deux ions d’un sel (Na et Cl de Na Cl), qui sont sous d’autres rapports si différents l’un de l’autre, portent des électricités de
- (4) Loc. cit., p. i86.
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- signe contraire ; mais il est difficile d'admettre que des atomes en tout identiques (I et I de I2) prennent ou possèdent des charges électriques opposées ; car il y a une symétrie complète dans la molécule. Les expériences du professeur Thomson sur la faible conductibilité de la vapeur d’iode comparées avec les miennes sur le chlorure de cæsium (Cs Cl) prouvent, je crois, suffisamment que les atomes d’iode ne sont pas d’une façon appréciable chargés suivant la loi de Faraday.
- La Seconde question tombe d’elle-même lorsque la première a reçu la réponse qui précède. Elle s’énonce : « Si nous admettons l’existence d’atomes sans charge (en dissolution), pourquoi y aurait-il une connexion entre la conductibilité électrique et la pression osmotique ? »
- Puisque l’expérience nous montre qu’il n’y a pas d’atomes sans charge dans les solutions salines, la connexion que le professeur Thomson mentionne doit exister. Relativement à Cl2, Br2 et I2, nous n’avons pas d’expériences telles^que
- celles faites sur les solutions salines, et l’assertion du professeur Thomson que la conductibilité de ces gaz est en connexion avec leur dissociation à haute température, c’est-à-dire avec leur pression gazeuse, est encore entièrement dénuée de fondement, au point de vue théorique et expérimen; tal.
- Je partage avec le professeur Thomson l’opinion que, après qu’on a répondu à ces deuxques-: tions, on a répondu également à la mienne,, et j’espère que les faits cités dans les pages précédentes fourniront une matière suffisante à tout le monde pour y répondre sans équivoque. . ,
- C. R.
- Analyse élémentaire par voie électro-thermique, par M. J. Oser (*).
- Le professeur Johann Oser, de Vienne, vient d’imaginer une disposition pratique permettant
- T B'
- de faire l’analyse élémentaire des matières organiques par voie électro-thermique.
- Comme un certain nombre de laboratoires de chimie sont aujourd’hui pourvus d’installations électriques, nous donnerons quelques détails sur cette méthode nouvelle de dosage du carbone et de l’hydrogène.
- Comme dans le procédé ordinaire, la combustion est faite par un courant d’oxygène passant sur un poids connu de matière contenue dans un tube de verre de Bohême, dont les parties antérieure et postérieure sont garnies d’oxyde de cuivre.
- Le chauffage est obtenu par trois systèmes de circuits indépendants de fils de platine portés à une température que l’on peut graduer au moyen d’une batterie de 8 accumulateurs, d’une capacité totale de 130 ampères-heures; la force électromotrice de chaque élément pendant la décharge est de 2 volts.
- Le tube en verre de Bohême a une longueur d’environ 60 centimètres et un diamètre de 2 centimètres. Du côté T (fig. 1), le courant est amené
- par quatre tiges de cuivre d’un diamètre de3 millimètres, dont deux, a et a', ont une longueur de 14,7 centimètres, tandis que les deux autreset ht n’ont que 12,5 centimètres de long. Ces conducteurs passent à travers un bouchon de caoutchouc B fixé à l’extrémité du tube T. A travers ce même bouchon, dans un 'des trous qui porte h, passe un tube de verre de 5 millimètres de diamètre, destiné à la sortie des gaz et relié aux ap pareils d’absorption de C O2 et de H2 O.
- On attache aux tiges de cuivre a et a' des tiges de platine p et p' d’un diamètre de 2,5 mm. et d’une longueur de 24, 5 cm.; les extrémités de ces tiges de platine sont réunies à une spirale double S d’une longueur de 7 centimètres et faite avec 40 centimètres de fil de platine de 1 millimètre de diamètre. C’est dans cette boucle de 13 millimètres de diamètre qu’on placera la nacelle de porcelaine contenant la matière à brûler (fig. 2).
- Aux deux extrémités des fils de cuivre h et h'
- (*) Monats.fiir Chemie, vol. XI, p, 486.
- *
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- sont attachées deux tiges de platine q q' de 7 centimètres de long terminées par deux fils de 1 millimètres qui se raccordent en C de façon à former une boucle susceplible d’élever la température de la partie antérieure du tube.
- Pour isoler avec certitude les deux systèmes de conducteurs et amener les produits de la décomposition et l’oxygène au contact de la boucle incandescente, les conducteurs sont enfermés dans un cylindre de porcelaine long de 18,5 cm. et d’un diamètre de 1,7 cm. dont on voit la section au dessous de la figure 1.
- Ce cylindre est percé de quatre canaux parallèles ; les deux canaux qui reçoivent p et p' ont un diamètre de 4 millimètres; l'intervalle compris entre les parois du canal et la tige de platine est rempli d’oxyde de cuivre pulvérisé maintenu aux deux extrémités par des tampons serrés d’amiante platinée : les deux canaux de q
- M
- Fig. 2. — Détails de la spirale.
- et q1 ont un diamètre de 3 millimètres, l'intervalle est également rempli avec de l’oxyde de cuivre en grains permettant le passage des gaz de la combustion et de l’oxygène.
- L’espace laissé libre entre le cylindre de porcelaine et le tube de verre est garni d’oxyde de cuivre fin serré par des tampons de coton de verre formant joint.
- Derrière la spirale qui contient la nacelle de porcelaine, on introduit dans le tube de verre un cylindre de porcelaine de 8,2 cm. de long, percé de trois canaux dont deux reçoivent une boucle analogue à celle de la partie antérieure, le courant passant par les tiges d et d'.
- Le troisième canal, de 8 millimètres de diamètre, est traversé par un tube de cuivre de 4,5 mm. par lequel arrive le courant de gaz oxygène. Les espaces compris entre les conducteurs, le tube de cuivre et les parois des canaux sont remplis d’oxyde de cuivre.
- Le tube de cuivre arrive jusque vers la nacelle;
- un tube de verre V, serré entre les cylindres de porcelaine force l’oxygène à ne passer que dans les canaux de la boucle incandescente. Une pétite ouverture pratiquée en u sur le tube de cuivre permet l’introduction de l’oxygène dans la partie postérieure du tube autour de la spirale incandescente entourée d’oxyde de cuivre en grains. Le tube et les tiges sont fixés au tube de verre par le bouchon B'.
- Le courant doit être réglé de façon à ce que les tiges de cuivre ne soient pas assez chaudes pour brûler la main. Il est bon de les refroidir par un courant d’eau au voisinage des bouchons de caoutchouc.
- On a biert essayé de remplacer le caoutchouc par d’autres matières, mais on n'a jamais eu avec ces matières une étanchéité parfaite.
- Pour faire une opération, il faut d’abord dessécher le tube; on y arrive en échauffant progressivement les trois systèmes de conducteurs dans un courant d’oxygène sec; on laisse refroidir, on enlève le tube de porcelaine postérieur, on introduit la nacelle contenant un poids connu du produit à analyser, puis on replace le tube de porcelaine.
- On attache les tubes d’absorption; c’est alors qu’on échauffe progressivement par 1, 2, etc., accumulateurs, les boucles d’avant et d’arrière. On fait ensuite passer le courant d'oxygène en même temps qu’on porte la double spirale à l’incandescence.
- On peut suivre des yeux la marche de la combustion et on la règle à volonté. Le tube peut être entouré d’un manchon de verre M pour empêcher les déperditions de chaleur.
- L’opération, dessication et combustion, dure de 3/4 d’heure à 1 heure 1/4.
- Le professeur Oser a analysé par cette méthode un grand nombre de houilles et a fait plusieurs combustions de sucre, et tous les résultats concordaient avec ceux obtenus par la méthode ordinaire.
- L’appareil semble un peu compliqué; il exige un montage soigné, mais une fois installé il peut servir indéfiniment; le tube de verre ne subit aucune déformation et ne risque pas de se briser comme dans le chauffage extérieur. En tous cas, la méthode est élégante et mérite d’être signalée aux chimistes.
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- FAITS DIVERS
- L’inspection des paratonnerres telle qu’elle est pratiquée à Paris est une précaution évidemment nécessaire. L' Electrical Review nous en fournit une preuve dans son numéro du 22 mai.
- Notre confrère raconte que la foudre est tombée à Alu-wick quelques jours auparavant. L’étincelle frappa la cheminée de l’arsenal et des magasins du y régiment d’infanterie, et produisit dans la muraille une fissure prolongée jusqu'au sol. La cheminée fut entièrement démolie et les débris faillirent écraser un sergent. Un paratonnerre était cependant placé sur une autre cheminée faisant face à celle qui fut détruite.
- 11 est difficile de savoir maintenant si la conductibilité du paratonnerre était suffisante depuis sa base jusqu’à la terre. Mais il est possible aussi que la cheminée foudroyée ne se trouvât pas dans l’intérieur de la zone de protection. Les précautions doivent être plus grandes lorsque le bâtiment qu'il s’agit de défendre renferme une masse considérable de substances métalliques. Avant d’attaquer comme on le fait trop souvent les anciennes théories, il faut commencer par s’assurer que toutes les précautions fort simples recommandées par elles ont été régulièrement prises.
- Loin de nous la pensée de chercher à examiner la naïveté avec laquelle les examinateurs de Berlin ont accepté comme étant praticables, et par conséquent patentables, en 1878 et en 1879, des mouvements perpétuels basés sur des combinaisons d’aimants permanents. Mais il n’est pas sans intérêt de faire remarquer que c’est par des récits de procédés de cette espèce que débute l’histoire des inventions électriques.
- En effet, le premier o'iivrage qui traite scientifiquement du magnétisme, le De Magnete de Gilbert, fait allusion à quelques tentatives de ce genre antérieures à l’année 1600. 11 ne les décrit pas assez longuement ni surtout assez clairement pour qu’il y ait intérêt à rechercher ce que pouvait être l’idée des présentes inventions. Mais nous trouvons beaucoup plus de détails dans la Magie mathématique d’un auteur célèbre du milieu du dix-septième siècle. Wilkins, évêque de Chester, sous le règne de Charles 1", décrit un mouvement perpétuel produit à l’aide d’un boulet d’acier qui est attiré par un aimant placé au sommet d’un plan incliné. L’auteur comprend bien que si le boulet arrivait en Contact avec l’aimant, il faudrait l’en arracher, ce qui nécessiterait un effort considérable. Il croit remédierà cet inconvénient en disposant dans le voisinage de l’aimant un trou vertical où le boulet d’acier tombera, ce qui lui permettra de recommencer indéfiniment le même cycle.
- D’autres inventeurs d’une époque ultérieure ont prétendu
- avoir découvert une poudre noire qui arrête l’action du magnétisme. Il est sans doute inutile d’ajouter que cette prétention est absurde, et que l’action magnétique a cela de particulier que, contrairement à l’action électrique, elle traverse tous les corps et ne s’éteint que par la distance.
- Les journaux de Chicago sont remplis de doléances du club des électriciens et de plusieurs corporations électriques réclamant contre les proportions exiguës du bâtiment consacré à notre spécialité. Nous ne pouvons tenir nos lecteurs au courant de toutes les péripéties de cette lutte, dont nous nous réservons de faire connaître le résultat définitif.
- L’Exposition nationale slave de Prague est un succès remarquable, surtout si l’on songe aux circonstances dans lesquelles elle a été ouverte. La population du royaume de Bohême est de 5 à 6 millions d’habitants, sur lesquels 2 millions se sont abstenus de prendre part à cette solennité organisée par le parti national slave.
- Dans les vingts premiers jours qui ont suivi l’inauguration plus de 500 000 personnes ont passé par les tourniquets ; c’est deux fois et demie la population de Prague.
- Outre l’exposition de notre collaborateur Zenger, qui, comme nous l’avons dit, expose un planétaire électrique et la suite de ses expériences de l’Exposition de Paris, on nous signale les fontaines lumineuses installées par M. Kriszik, électricien bien connu, dont nous avons eu plus d’une fois déjà à décrire les appareils.
- Le socialisme paraît avoir fait beaucoup de progrès à Torento, la capitale du Canada britannique. Le conseil municipal a plaidé contre la compagnie concessionnaire des tramways électriques et obtenu de la déposséder après avoir payé une somme de 7 à 8 millions représentant la valeur de son matériel. Ce résultat n’a point été obtenu sans peine. II a fallu de longs procès, qui ont attiré l’attention publique non seulement au Canada, mais même aux Étals-Unis.
- Le sénateur Carlisles vient de faire allusion à ces événements économiques et judiciaires dans un discours prononcé récemment à Cincinnati, à l’occasion d’un meeting destiné à favoriser la constitution d’un nouveau parti indépendant à la fois des républicains et des démocrates. L’orateur a fait remarquer que si on voulait généraliser aux États-Unis la mesure prise par le conseil municipal de la cité canadienne et l’appliquer à tous Jes chemins de fer, à tous les télégraphes, tous les téléphones et toutes les lignes de bateaux à vapeur, la nation devrait se préparer à payer 50 milliards pour l'acquisition du matériel, et bien d’autres milliards pour la mise en exploitation, sans compter que
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- LA LUMIERE
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- i 200 ooo individus des deux sexes deviendraient immédiate-’ ment des fonctionnaires publics.
- « H est facile de comprendre, a dit en terminant l’honorable orateur, ce qu’aurait de puissance une administration disposant d’un aussi formidable patronage. Evidemment plus elle serait corrompue plus il deviendrait difficile d’arriver à s’en débarrasser. »
- Pendant que la lumière électrique pénètre dans les chalets de la Suisse, il se produit un mouvement analogue dans les châteaux de l’aristocratie anglaise. Ces édifices célèbres dont la plupart datent du moyen âge, et que l’on pourrait comparer aux demeures des anciens patriciens de Rome où tout l’univers accumulait des trésors, ne veulent pas rester étrangers à cette nouvelle forme du luxe moderne.
- Industries nous apprend que le comte de Durham vient de réorganiser d’une façon complète l’éclairage électrique de son château de Lambton. La nouvelle installation se compose de deux chaudières de 25 chevaux, de deux turbines à vapeur du système Parsons et de deux dynamos donnant chacune 32 kilowatts.
- Un inventeur de Chicago a imaginé de supprimer le fouet et de le remplacer par un appareil électrique, qui donne des secousses au cheval à la volonté du cocher.
- Nous prendrons la liberté de faire remarquer que le fouet agit non seulement par la douleur, mais aussi par le bruit qu’il fait même lorsqu’il ne frappe point l’animal. Le courant ne remplace donc qu’une des deux fonctions distinctes de l’appareil d’excitation qu’il est destiné à remplacer. Nous croyons que cette innovation a peu d’avenir.
- La Cour suprême des États-Unis a, comme nous l’avons dit, rejeté en bloc les requêtes adressées par quatre assassins condamnés à mort.
- Dans l’audience où ces jugements ont été rendus, leChief-Justice des États-Unis a blâmé énergiquement la Cour de l’état de New-York, qui accepte avec une facilité déplorable les réclamations des criminels condamnés à subir la mort par l’électricite. Il est probable qu’on n’assistera plus à de semblables scandales judiciaires.
- Les adversaires des exécutions électriques n'auront dorénavant d’autre ressource que d’adresser des pétitions à la législature de l’état pour changer la loi et retourner à l’usage de la corde. Mais nous doutons que cette agitation ait hne issue sérieuse.
- On nous apprend que les avocats du Japonais Jugigo et du negreWood, qui doivent être foudroyés à mort, ont l’intention de s’opposer à l’exécution sous prétexte qu’il ne figurait dans le jury ni d’hommes de couleur ni de nègres.
- Ce n’est point à nous qu’il appartient de donner un avis
- sur la valeur de ces motifs invoqués pour provoquer l’annulation de la sentence et la révision du procès, mais il est certain que cet intérêt si vif pour le sort de criminels peu sympathiques ne s’explique que par le désir d’éviter que les courants alternatifs ne démontrent trop bien la facilité avec laquelle, bien appliqués, ils peuvent donner la mort.
- Le 9 juin au matin, un violent orage a éclaté sur la ville de Berlin et les environs. Une compagnie de grenadiers appartenant au régiment de l’empereur François-Joseph était occupée à faire des manœuvres dans le Champ de Mars, lorsqu'à huit heures trois quarts la foudre tomba sur le cheval du capitaine, qui heureusement avait mis pied à terre pour commander la manœuvre.
- Les musiciens qui s’étaient groupés autour furent atteints tous très grièvement. Celui qui fut le plus maltraité était le soldat qui tenait le cheval par la bride; on doute qu’on ait pu le sauver. La pointe de son casque avait été fendue, et il portait à la nuque une cicatrice du diamètre d’une pièce d’un franc. La puissance attractive de la pointe se montrait d’une façon manifeste par l’existence d’un sillon allant depuis le sommet de la tête jusqu’au dos, et dans lequel les cheveux avaient été détruits.
- Les vêtements sont déchirés du côté droit, et il porte des traces fulgurales sur le côté gauche du dos, ainsi que sur la poitrine. Sur le dos est tatouée une arborescence semblable à un pin renversé, et dessiné plus tôt en rouge qu’en bleu.
- Le capitaine et un soldat furent également trouvés évanouis et transportés à l’hôpital, où ils reprirent leurs sens. Presque tous les soldats furent terrassés, mais se relevèrent d’eux-mêmes. Environ vingt-cinq de ces derniers se mirent au lit en rentrant à la caserne. Ils se plaignaient de maux de tête et de douleurs dans les jointures, ainsi que de brûlures. En examinant leurs corps on trouva bien des traces de brûlures, mais elles étaient de dimensions microscopiques, ce qui tend à prouver que la foudre s’était éparpillée.
- Cette catastrophe, sur laquelle mous nous proposons de revenir, est certainement très intéressante.
- Il est probable que la pointe métallique que portent les soldats allemands sur la tête a été pour quelque chose dans le grand nombre de victimes. Il est possible que ce soit la présence des instruments en cuivre dont les musiciens avaient négligé de se débarrasser qui a déterminé la chute de la foudre.
- Quant au tatouage, il est incontestablement dû à la congestion produite par l’effet de la foudre, qui donne lieu aux mêmes effets cutanés que des injections de forme irrégulière des vaisseaux veineux et artériels. L’imagination populaire fait le reste, et dans ces bizarres figures on voit des effets extraordinaires, extravagants auxquels ont prêté foi les auteurs les plus graves. On trouvera une série d’exemples de ces contes dans Eclairs et Tonnnerres, de M. W. de Fonvielle, et dans le traité du docteur Sestier intitulé La Foudre.
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- Il est facile d'exécuter sur soi-même une petite expérience montrant comment se produisent ces phénomènes ; c’est de s'attacher une corde autour du poignet et de se serrer vigoureusement. On verra les veines se détacher en bleu sur un lacis de vaisseaux rouges provenant du système artériel.
- D’après les Engineering News du 14 mars 1891, la Pittsburg Réduction C°, dans son dernier prix courant, fixe à 1 dollar le prix de l’aluminium par livre anglaise, ce qui mettrait le prix du kilo à un peu plus de 11 francs.
- Naples possède trois stations d’électricité. On va en construire une quatrième. Celle-ci se trouvera dans le quartier de la Chiaja. Elle sera desservie par 1200 chevaux-vapeur. On a déjà installé deux machines à vapeur de ioo chevaux chacune pour actionner une dynamo. Les machines à vapeur sont des compound verticales faites pour marcher à grand nombre de tours.
- Le réseau est à trois conducteurs et aérien. On espère pouvoir bientôt l’installer sous terre, d’après un système analogue au système Monier, que l’on emploie à Berlin.
- L’électricité servira de moteur à un tramway des environs de Lynn (Massachusets), dont le terminus est dans le voisinage d’une grotte célèbre nommée la Cave du roc .du Donjon.
- Deux infortunés y ont passé leur vie entière à chercher des trésors qui n’existaient pas.
- La compagnie emploiera une partie de son courant à l’éclairage de ce site, qui deviendra un objet d’attraction pour les voyageurs.
- Le retour du beau temps a ramené quelques visiteurs au Champ-de-Mars. Pour accélérer cette renaissance on a eu recours à l’électricité et décidé que l’on ferait jouer les fontaines lumineuses tous les dimanches.
- Le prix des chaises, qui avait été fixé à 30 centimes, a été abaissé à 20, ce qui peut procurer une recette satisfaisante.
- Ne pourrait-on compléter ces attractions en augmentant le nombre des projecteurs, et en cherchant à réaliser des effets nouveaux. Quelque splendides que soient les spectacles que l’on offre au public, celui-ci finit par s’en fatiguer quand on lui donne toujours les mêmes pièces.
- On sait que M. Maxim a renoncé à ses travaux d’électricité pour se consacrer à la solution du problème désigné sous le nom de « plus lourd que l’air. » Nous ignorons le résul-
- tat de ces expériences. On nous apprend qu’un autre électricien, M. Ader, a imité M. Maxim.
- Si l’on en croit la Revue des inventions et surtout le Petit Journal, les essais de M. Ader seraient couronnés de succès. Hâtons-nous d’ajouter, pour diminuer l’étonnement de nos lecteurs, que le problème dont M. Ader cherche la solution ne serait pas, si nous sommes bien renseignés, celui de la direction proprement dite d’un ballon libre, mais une simple application à des ascensions captives. La dynamo de M. Ader serait assez légère pour s’enlever en emportant un certain poids en plus de celui du câble amenant le courant produit à terre.
- Cet effet, qui serait déjà fort remarquable, serait obtenu, paraît-il, non pas en actionnant des hélices, mais un autre organe. Le plus grand secret présidant aux expériences, nous ne pouvons rien ajouter de plus, et nous ne donnons ces détails que sous bénéfice d’inventaire.
- L'Elettricita de Turin annonce la découverte d’ün avertisseur chantant qui remplacerait les désagréables sonnettes qui produisent tant de tapage dans toutes les expositions électriques. Cet appareil se compose essentiellement d’un corps dont les vibrations seraient entretenues par les décharges de l’interrupteur d’une machine de Ruhmkorff. Dans de pareilles conditions il paraît que les cordes et les timbres produisent un son continu harmonieux, qui n’a rien de commun avec les bruits déchirants que l’on entend lorsque le marteau agit directement par percussion sur un timbre.
- Nous trouvons dans le numéro du 7 juin de VElettricita la description d’un procédé pour utiliser les anneaux métalliques de Nobili à la décoration d’objets métalliques. Les plaques sur lesquelles on veut déposer des lames minces d’oxyde de plomb sont, comme on le sait, plongées dans un bain d’acétate de plomb et attachées au pôle négatif de la pile.
- Nobili proposait d’employer une électrode de platine, ce qui n’est point nécessaire. En outre, la forme de l’électrode positive influe sur celle de la tache métallique qui se dépose à la surface du métal, et l’on peut obtenir, en faisant varier la disposition, des formes très multiples. Les taches sont très adhérentes lorsqu’on ne laisse point au dépôt le temps de prendre une épaisseur sensible. Un autre moyen encore plus simple est de prendre pour pôle positif une plaque circulaire de cuivre et d’iniercaler entre les deux électrodes une lame de carton découpée qui donne lieu à des réserves, et produit l’effet voulu.
- Les irisations que l’on obtient ainsi à bon marché, avec un seul élément Bunsen, produisent comme on le sait, de très beaux effets sur une multitude de petits objets, tels que des boutons de chemise ou des pièces d’horlogerie et d’or-févrerie de toute nature.
- Il n’est pas inutile d’ajouter que la formule des bains a
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- été indiquée depuis longtemps par M. Becquerel. On fait dissoudre 200 grammes de potasse caustique dans 2 litres 1/4 d’eau distillée; on ajoute 150 grammes d’oxyde de plomb. On fait bouillir une demi-heure, on décante et on ajoute une certaine quantité d’eau distillée. Le bain d’acétate de plomb donne aussi de beaux anneaux, dont on peut augmenter l’éclat en ajoutant au bain un peu d’acétate de cuivre.
- Le professeur Dubois, de Berne, a entrepris des expériences sur les phosphènes et sur les sensations que l’on obtient lorsque l’on fait agir sur les organes visuels soit des courants électriques, soit des décharges de la machine d’induction.
- Une seule pile Leclanché suffit pour produire l’apparition de la lumière lorsque l’on applique à l’occiput une lame couverte d’un linge humide et à l’œil une compresse. Les lueurs se manifestent lorsque la pile varie d’intensité et particulièrement lorsque son action cesse ou commence.
- Si le courant de la pile Leclanché a une intensité de 0,05 milliampère, l'opérateur peut se rendre compte de la manière dont le courant circule et distinguer la nature des pôles. La rétine est bien moins sensible aux décharges des condensateurs et des machines d’induction.
- Ne serait-il pas intéressant, comme nous l’avons déjà fait remarquer, de faire les mêmes expériences sur des aveugles?
- Nous trouvons dans le Western Electrician quelques détails fort intéressants sur les brevets de compteurs électriques pris en Amérique, et qui, à la date du 21 mai, étaient au nombre de 185.
- Le plus ancien ne remonte qu’au 29 octobre 1872, et a été accordé à Gardines Senne, de New-Vork. Plus de six ans s’écoulèrent sans que M. Gardines eût un imitateur. Mais en novembre 1878 on en vit paraître deux à quelques jours de distance. En 1879 il n’y en eut qu’un seul. Depuis, voici la liste chronologique : 1880, 3; 1881, 7; 1882, 7; 1883, 8; 1884, 9; 1885, 5; 1886, 12; 1887, 13; 1888, 22; 1889, 36; 1890 à mai 1891, 60.
- Il n’y en a que deux dans lesquels les inventeurs aient imaginé de combiner la photographie avec leurs compteurs. Ces deux brevets sont celui de M. C. Patterson, le 5 janvier 1886, et celui de M. G.-W. Walker, le 9 juillet 1886.
- Éclairage Électrique
- Le conseil municipal de la ville de Gérone Vient de conclure avec MM. Planas et Flaguer un traité pour la fourniture de lumière électrique; la ville paiera 12800 francs par an pendant 25 ans, au bout desquels l’installation lui fera retour.
- La force motrice viendra d’une turbine donnant de lôo à 112 chevaux. Il y aura deux circuits de distribution. Un circuit à courant constant desservira le voisinâge de l’usine;
- il contiendra 250 lampes à incandescence de 20 bougies normales, 4 lampes à arc de 1200 bougies normales, et 430 lampes à incandescence de 16 bougies normales, dont 130 pour l’éclairage du théâtre.
- L’autre circuit desservira trois transformateurs, dont chacun alimentera 100 lampes à incandescence de 20 bougies normales, et 6 lampes à arc.
- Tous les conducteurs, placés le long des voies publiques, sont aériens.
- La ville d’Erith, en Angleterre, n’a pu s’arranger avec sa compagnie du gaz, mais elle a pris un parti tout à fait singulier que nous ne recommanderons point au Conseil municipal de Paris, s’il ne peut s’entendre avec la Compagnie parisienne. Elb a rétabli l’éclairage à l’huile.
- Télégraphie et Téléphonie
- La pose du câble français s’est heureusement terminée entre la Martinique et Porto-PIata, sur la rive nord de Haïti. Espérons qu’on n’inaugurera pas cette nouvelle ligne uniquement pour recevoir plus rapidement des nouvelles de guerre civile.
- Le fVestmeath a exécuté cette opération pour le compte de la Compagnie des téléphones. On sait que le prochain câble qui sortira de l’usine de Calais doit être posé par un navire en construction en France, monté par un équipage français, et naviguant sous pavillon national.
- Le Second câble franco-danois, destiné à doubler celui qui existe à l’heure actuelle entre Oyno, près Calais, et l’île Fanœ, en Danemark, sera posé du 10 juillet au 1" août entre les deux mêmes points.
- Un télégramme pourra parvenir alors en 10 minutes de Calais à Saint-Pétersbourg.
- Le service téléphonique de Leipzig a été inauguré le t" février 1882. Le nombre des abonnés, relevé en novembre de cette même année, était de 264. En novembre 1885, il était de 468, pour la ville et les faubourgs; en 1886, il s’éleva à 600. La dernière liste d’abonnés accuse 1760 raccordements.
- Un réseau téléphonique vient d’être établi entre Paris et Fontainebleau.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de La Lumière Électrique — Paris, 31, boulevard des Italiens.
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- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- xm» année (tome xl)
- SAMEDI 27 JUIN 1891
- No 26
- SOMMAIRE. — Nouveau rhéomètre pour l’étude des courants telluriques; L. Palmieri. — L’éclairage électrique à Paris; Frank Géraldy.—Sur la distribution de l’énergie par courants alternatifs; P.-H. Ledeboer.— Les régulateurs électriques; Gustave Richard. —Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe; P.-F. Mot* telay. — Chronique et revue de la presse industrielle : Appareil de contrôle automatique pour paratonnerres. —L’indicateur Perry pour diagramme de machines à vapeur. — Revue des travaux récents en électricité : Propriétés diélectriques du mica à haute température, par M. E. Bouty. — Sur la détermination de la vitesse de l’électricité de Wheatstone, par le professeur J. Stefan. — Sur la conductibilité électrique des gaz chauds, par le professeur J,-J. Thomson. — Sur la recalescence dans l’acier et le fer, par M. Smith. — Variétés : Les dernières leçons professées par Edmond Becquerel au Conservatoire des arts et métiers : le téléphone, W. de Fonvielle. — Faits divers.
- NOUVEAU RHÉOMÈTRE POUR l’étude des courants telluriques
- En 1856, j’essayai d’entreprendre à l’observatoire du Vésuve une étude minutieuse des courants telluriques concurremment avec les observations de météorologie électrique que, grâce à mon appareil, j’avais réussi à rendre comparables, et au cours de quelques essais j'eus l’occasion de noter quelques faits auxquels les observateurs des courants telluriques n’accordèrent aucune attention, ni dès l’abord, ni par la suite.
- Mais les ressources très limitées dont je pouvais disposer ne me permirent pas d'étendre ces recherches.
- En 1888 seulement, M. Lacava, ministre des postes et télégraphes, me concéda spontanément un ûl télégraphique d’environ 8 kilomètres qui desservait le chemin de fer funiculaire du Vésuve, fil demeuré sans emploi par suite de l’installation d’un conducteur téléphonique établi par l’administration du funiculaire pour la correspondance entre Naples et le volcan-railway.
- Grâce au concours de la direction départementale des télégraphes, il me devint facile d’instituer
- une série régulière d’observations^) qui se poursuivent depuis deux ans et dont les résultats, déjà signalés dans une précédente note à l'académie des sciences physiques et mathématiques de Naples, prendront une importance et un développement plus grands par leur continuation même, avant qu’un an soit écoulé.
- Je me bornerai, pour le moment, à dire que cette ligne, quia maintenant un développement de plus de 9 kilomètres, va du bois de l’Ecole supérieure d’Agriculture de Portici à l’Observatoire du Vésuve, et qu’elle se trouve, par suite, orientée du S.-O. au N.-E.
- 11 est à remarquer que l’observatoire se trouve à 600 mètres environ au dessus de l’école de Portici, dans laquelle ce fil prend terre par une lame de cuivre de 0,50 cm2. A l’observatoire, un autre fil descend presque verticalement au sol. Sur ces deux fils j'intercalai un galvanomètre à fil long et fin et à double revêtement isolant. L’index de l’instrument marqua un arc définitif de 750, en montrant que le courant tellurique avait une direction ascendante et allait par suite du S.-O. (Portici) au N.-E. (observatoire). — Je fis alors partir un autre fil de la chambre des observations et l’envoyai prendre terre sur ces pentes rapides qui entourent
- (>) La Lumière Electrique, t. XXXV1I1, p. 51.
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- éoa LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- l’observatoire, en le plaçant successivement dans divers azimuts, et, mettant hors de circuit le fil dé Portici, j’intercalai le galvanomètre entre ce fil et celui qui vient verticalement du sol de l’observatoire : je trouvai toujours que le courant va de bas en haut.
- C’est pour cette raison que si on enlève la terre de l’observatoire, le galvanomètre interposé entre le fil qui vient de Portici et celui qui vient de la pente susmentionnée indique un courant qui est la différence des deux courants ascendants des deux fils, celui du conducteur le plus long, c’est-à-dire du fil de Portici, qui a 9 kilomètres, l’emportant sur l'autre. En sorte que, si l’autre fil avait une longueur égale et peut-être aussi une égale inclinaison, le galvanomètre intercalé resterait à zéro.
- Pour la recherche et la mesure des courants j’ai fait usage du galvanomètre comme avaient fait tous les électriciens ; mais je me suis heurté à un fait très singulier qui m’a obligé à renoncer à cet instrument, à savoir que l’aiguille intérieure du cadre galvanométrique, dans trois galvanomètres différents, tous à fil long et à double] revêtement isolant, a toujours perdu partiellement ou même totalement son magnétisme, ou bien a finalement changé de pôle; de telle façon que les galvanomètres avaient cessé d’être astatiques et que l’on en est arrivé à avoir l’illusion que le courant marchait dans une direction inverse de la direction primitive, tandis qu’il est désormais prouvé par toutes mes observations que dans quelque azimuts que le fil soit placé, pourvu qu’il soit incliné sur l’horizon, le courant marche toujours de bas en haut.
- Je pris la précaution d’examiner chaque galvanomètre avant de le mettre en service et je constatai qu’avec un très petit couple voltaïque cuivre-zinc formé de deux lames ayant chacune 4 centimètres de haut sur 22 millimètres de largeur et de l’eau potable, l’index de l’appareil marquait un arc définitif de 70 à 750.
- Je ne crus pas devoir maintenir l’appareil dans le circuit d’une manière permanente, dans la crainte que les fortes décharges des orages ou des grandes pluies ne vinssent à troubler le magnétisme des aiguilles, et pour ces motifs le galvanomètre ne fut: mis en circuit que pendant le temps nécessaire pour les observations.
- Cependant, au bout de quelque temps, ayant observé, de très fortes diminutions dans les indications, je vis, en éprouvant de nouveau la sensi-
- bilité de l’instrument avec le petit élément dont il est parlé plus haut, qu'il ne fournissait plus les mêmes valeurs qu’auparavant, en sorte que l'élément étalon indiquait une forte diminution de sensibilité du galvanomètre. En examinant les aiguilles, je m’aperçus que l’aiguille extérieure n’avait jamais subi de changement sensible, tandis que l’intérieure avait parfois perdu tout ou partie de son magnétisme et quelquefois même qu’elle s’était réaimantée plus ou moins énergiquement en sens contraire, d’où la destruction du système astatique.
- Si les pertes de sensibilité de l’instrument s’étaient produites en un instant, pendant les observations, c'est-à-dire quand le galvanomètre était dans le circuit, comme cela est arrivé à deux re-
- prises par un ciel d’orage, le fait n’aurait pas semblé extraordinaire; mais ce qui paraissait étonnant, c’était de voir que souvent la sensibilité du galvanomètre diminuairgraduellement. 11 de-' venait par suite nécessaire de recourir à quelque électrodynamomètre ou à des appareils tels que ceux de Deprez et d’Arsonval, etc.; mais pour divers motifs sur lesquels je n’insisterai pas, je préférai essayer un autre instrument que j’avais combiné il y a de longues années dans le but d’éviter l’emploi de l’aiguille intérieure du galvanomètre.
- Voici la description de l’appareil, que j’ai appelé rhèomètre, avec les diverses modifications que j’y ai apportées. La figure 1 représente une hélice de fil de cuivre couvert de soie, enroulée sur une bobine a b dans laquelle on introduit un cylindre de fer doux et au-dessus de laquelle on place un cercle gradué qui sert à mesurer les déviations d’une aiguille aimantée Ç suspendue à un fil de cocon
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- S S ; comme dans les galvanomètres, les extrémités du fil de l’hélice sortent de la cage de verre et sont fixés à des bornes métalliques (fig. i).
- Le fil de cuivre recouvert de soie aune grosseur de 1/3 de millimètre, pèse 117 grammes, forme 21 couches de 200 tours chacune, et fait par suite 4200 tours. La tige de fer a une longueur de 86 millimètres, un diamètre de 11 millimètres et un poids de 6i grammes.
- Si l’on dispose l’appareil de manière que l’aiguille se trouve dans le méridien magnétique, perpendiculairement à l’axe de la bobine et, par suite, au zéro de la graduation, il est clair que si l’on réunit les extrémités du fil de l’hélice qui sortent de la cloche, à travers un circuit dans lequel passe un courant même très faible, l’index de l’instrument déviera suivant le sens du courant. Avec le petit couple d’épreuve susmentionné on obtient un arc définitif de 70° environ, tel que le donnaient les galvanomètres auxquels on a substitué le rhéomètre.
- Voir l’index revenir exactement à zéro lorsque le courant est interrompu, est la preuve certaine que le fer doux placé à l’intérieur de l’hélice n’a pas conservé de magnétisme résiduel, ou, comme on dit aujourd’hui, rémanent. Si par suite du passage d’un courant d’une intensité exceptionnelle, il advenait que par hasard l’index ne revînt pas au zéro, on n’aurait rien de mieux à faire que d’enlever le cylindre de fer et de le remplacer par un autre en tout semblable au premier et tenu en réserve; après quoi l’on porterait au rouge, en le laissant ensuite refroidir lentement, le premier cylindre que l’on mettrait de côté comme rechange.
- J’expérimentai ensuite la forme de bobine représentée par la figure 2. Dans l’intérieur de cette hélice, on introduit une lame B de fer doux au lieu du cylindre de la bobine a b du premier modèle.
- Ici le poids du fil de cuivre est de 120 grammes, le nombre des couches est de 19, comprenant chacune 200 tours, soit un total de 3800 tours. La lame de fer doux a 81 millimètres de longueur, 14 millimètres de largeur et 1,5 mm. d’épaisseur, son poids est de 11,8 grammes.
- Ainsi modifié, l’appareil a une sensibilité à peu près égale, avec une masse de fer beaucoup moindre.
- Si on introduit dans l’hélice cylindrique de la figure 1, au lieu du cylindre de fer, une lame sem-
- blable à celle de la figure 2, B, mais d’une largeur égale au diamètre intérieur de la cavité de la bobine, on obtient avec le petit couple étalon un arc définitif de 450 au lieu de 70°.
- J’ai expérimenté enfin l’appareil dépourvu de fer, en employant un système astatique dont les aiguilles sont l’une et l’autre placées en dehors de l’hélice. La sensibilité est un peu moindre, mais plus que suffisante pour les essais, attendu que les degrés les plus voisins du zéro ont un rapport plus simple de proportionnalité avec l’intensité des courants. Et, en fait, les variations des courants telluriques ainsi observés sont comprises entre un maximum de 50° et un minimum de 150. D’après les observations qui se poursuivent depuis trois mois environ de cette façon, je crois qu’il serait inutile de recourir à d’autres appareils, desquels je
- voudrais me passer, parce qu’au point de vue pratique des observations, qui doivent se répéter quatre fois par jour, ils me semblent en général peu convenables.
- Après avoir prouvé de façon certaine, par des études antérieures poursuivies pendant deux années environ, que dans les fils inclinés sur l’horizon les courants telluriques sont toujours ascendants, c’est-à-dire dirigés de bas en haut quel que soit l'azimut suivant lequel le fil est placé, je pourrai savoir finalement la valeur des variations que ces courants subissent, puisque le nouveau rhéomètre, ayant parfaitement conservé sa sensibilité, permettra d’évaluer exactement les variations des courants telluriques. ________
- L. Palmieri.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- L’ECLAIRAGE ÉLECTRIQUE A PARIS (*)
- LE SECTEUR DE LA PLACE CLICHY (Suite)
- Nous avons dit qu’une seule usine alimente le secteur de la place Clichy tout entier. Cette usine, établie dans une situation qui lui permet de rayonner jusqu’aux limites sans trop d'inégalité, a été conçue et exécutée sur un plan d’ensemble, dans un terrain assez vaste pour pouvoir se développer; c’est une installation remarquable et qui présente une des formes les plus nouvelles d’une usine électrique.
- Les dispositions générales sont représentées dans les figures 1, 2, 3. On voit que, suivant une disposition que nous avons déjà rencontrée et que le service de ces établissements amène naturellement, l'usine se divise en trois corps ; A, bâtiment des bureaux, services de l’usine et services généraux du secteur; B, bâtiment des machines; C, bâtiment des générateurs de vapeur. La cheminée s’élève au centre de l’usine.
- Les générateurs de vapeur sont établis au sous-sol comme le montre la coupe figure 1. Ils sont reliés à la voie publique par deux passages D (fig. 1 et 3) portant des voies et des wagonnets au moyen desquels est fait le service d’amenée du combustible. Celui-ci tombe directement des voitures dans les wagonnets.
- C’est également par ce moyen que s’opère l’enlèvement des cendres et mâchefers. Ces matières, ramenées vers la sortie, sont enlevées par des ascenseurs et déversées dans les voitures qui ont apporté le combustible.
- Le massif de maçonnerie que traversent ces passages au droit du bâtiment B, et qui porte les ma-thines, renferme également les locaux où sont disposés les accumulateurs en E(fig. 3).
- Les générateurs de vapeur seront au nombre de douze; huit sont installés. Ce sont des chaudières tubulaires système de Naeyer ayant chacune une puissance de vaporisation de 2500 kil. à l’heure. Ils sont représentés en G (fig. 1 et 2). L’eau d’alimentation est de l’eau de Seine apportée par les conduites de la ville. Cette eau est reçue dans uns réservoir, passe ensuite dans un réchauffeur multitubulaire que traverse la vapeur d’échappement, et de là est refoulée aux chaudières.
- La salle des machines B nous présente ces ap-
- pareils divisés en deux séries: d’une part trois groupes formés de machines Armington avec des dynamos de la Société alsacienne, conduites par des courroies ; de l’autre cinq groupes, dont trois seulement actuellement installés, formés de machines Corliss conduisant directement de grandes machines du type Siemens à collecteur extérieur.
- Les machines Armington ont une puissance de 150 chevaux; elles sont compound et marchent à une vitesse de 240 tours, Chacune d’elles conduit par deux volants deux machines type D 12 à inducteurs verticaux avec induit supérieur à enroulement du genre Siemens.
- Ces machines tournent à raison de 380 tours. Elles peuvent donner chacune 200 ampères sous une tension de 250 volts. On les couple en série sur les rails de prise de courant, où leur ensemble donne le potentiel de 500 volts, suffisant pour la distribution à 440 ; ces machines sont représentées en H.
- Ces groupes font le service pendant la journée et pendant le commencement de la soirée jusqu’au moment où un des groupes générateurs plus puissants peut être utilisé.
- Ceux-ci, indiqués en K, ont une puissance de 500 chevaux. Le moteur est une machine Corliss à un seul cylindre ayant une course de 1,60 m. et une vitesse de 64 tours ; il conduit un volant de 5,80 m. de diamètre.
- Ces machines, ainsi que les moteurs Armington, fonctionnent sans condensation. La situation de l’usine rendait trop onéreuses la recherche et l’adduction de l’eau nécessaire; on a trouvé plus économique d’y renoncer tout à fait.
- Les machines dynamo-électriques, directement placées sur l’axe des machines à vapeur, sont du type nouveau élaboré à la maison Siemens et construit par la Société alsacienne, qui l’avait exposé en 1889.
- Ces machines ont déjà été décrites dans ce journal. Je rappellerai seulement que leur bobine induite est extérieure, les inducteurs formant à l’intérieur une étoile à huit branches.
- L’induit forme un anneau genre Gramme d’uri diamètre de 3,30 m. à l’extérieur; il est suspendu en porte à faux sur une pièce en fonte formant une étoile à 16 branches, sur lesquelles il est fixé par des boulons isolés traversant le noyau.
- L’enroulement est formé de barrettes de cuivre rectangulaires isolées les unes des autres et soudées bout à bout. Les barrettes extérieures sont
- (') La Lumière Electrique du 19 juin 1891, p. 301.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- dénudées et leur surface, régulièrement tournée, forme un grand collecteur.
- Les huit balais sont portés par une pièce à huit bras permettant de les mouvoir, de les relever et de les régler tous ensemble.
- Le débit de ces machines atteint aisément 700 ampères sous une différence de potentiel de 500 volts.
- Le tableau de distribution, placé en L, en un point d’où l’ensemble est bien visible, est formé
- y/ >u ->
- UU
- n n
- Fig. 1 et 2. — Usine électrique de la place Clichy.
- d’un grand panneau vertical en marbre artificiel, divisé en deux étages. Ces deux étages sont desservis par des balcons ornés et l’ensemble a un aspect très décoratif.
- La partie inférieure reçoit les circuits afférents aux machines. Les circuits de champ magnétique y sont ramenés sur des rhéostats placés dans un buffet inférieur; ces rhéostats peuvent être
- manœuvrés soit individuellement par des commutateurs, soit ensemble à l’aide d’une vis sans fin rendant les commutateurs solidaires. Nous avons déjà rencontré cette disposition dans d’autres usines ; dans celle de Clichy elle a été réalisée avec beaucoup de soin, et on est arrivé à supprimer assez complètement les frottements qu’entraîne généralement un appareil de ce genre.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Chaque dynamo vient aboutir à deux rails collecteurs de courant par l’intermédiaire de deux coupe-circuits à double interruption avec ressort système Siemens, bien connu de nos lecteurs.
- De plus, un troisième interrupteur semblable permet de relier la machine aux batteries d’accumulateurs placées dans le sous-sol dont nous avons déjà parlé.
- L’excitation de& dynamos est faite en dérivation;
- Fig. 3. — Usine de la place Clichy.
- elle est prise d’une part sur un des balais de la dynamo, de l’autre sur un des rails collecteurs. Les circuits sont fermés à l’aide d’un appareil à vis donnant d’abord un contact de charbon, puis un contact métallique; l’ouverture naturellement se produit en sens inverse, en sorte que l’étincelle de rupture, d’ailleurs diminuée, a lieu sur le charbon et n’altère pas les contacts métalliques.
- L’étage supérieur du tableau porte deux rails collecteurs reliés à ceux d’en bas et desquels partent les feeders. Ceux-ci seront au nombre de 21 ; onze sont actuellement placés ou en voie d’installation.
- Chaque machine, ainsi .que chacun des feeders, porte un ampèremètre et un voltmètre. Ceux des machines sont réunis en un point central du tableau et mis en communication avec les appareils au moyen d'interrupteurs. Ceux des feeders sont sur le passage du feeder auprès de son interrupteur; ces appareils sont à attraction sur fer du système Siemens.
- Les feeders devront dans l’avenir recevoir des résistances pour leur régulation ; ils sont prévus pour une perte de charge de 14 0/0 en grande marche. On est actuellement loin encore de cet état de choses, la perte de charge est négligeable et il n'a pas été nécessaire d’installer encore ces résistances.
- Nous avons dit que le sous-sol renfermait des batteries d’accumulateurs; elles jouent le rôle de répartiteurs de potentiel; ainsi que nous l'avons expliqué précédemment; mais on a voulu en faire en même temps des réservoirs de sécurité et on a déterminé leur capacité pour cet objet. 11 y a deux batteries pouvant donner chacune un débit normal de 250 ampères, soit pour les deux 500 ampères, pouvant être portés à 700 en cas d’urgence. Ces accumulateurs sont du système L. Cély et fabriqués par la Société pour le travail électrique des métaux.
- Ces batteries sont reliées au tableau et à la distribution de la même façon que les dynamos. On a dû, comme pour celles-ci, disposer un moyen de réglage. 11 consiste naturellement à mettre en circuit ou en retirer des éléments d’accumulateur. On a voulu que cette manœuvre pût être faite du tableau même. On a organisé pour cela un réducteur à marche mécanique dont la disposition ingénieuse est représentée figure 4.
- Labatterie d’accumulateurs est figurée en A; les éléments de réduction sont reliés à des touches de cuivre B disposées en ligne droite; d’autre part C montre les rails de prise réunis au circuit général; il s’agit donc de relier ces rails à une touche déterminée dans la série B. La réunion est opérée par un chariot D portant des ressorts de contact E E'. La manœuvre consiste à faire passer ce chariot d’une touche à l’autre. Pour cela, il est placé sur une vis F reliée par une chaîne Galle à une petite dynamo G. Le circuit de cette dynamo passe au tableau, d’où on peut la mettre en mouvement dans un sens ou dans l’autre.
- Le problème est ainsi résolu, mais incomplètement; il ne suffit pas en effet de mettre le chariot
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- en mouvement, il faut lui faire franchir un espace déterminé, car il doit toujours s'arrêter franchement sur une touche et non sur deux. A cet effet, le circuit de la dynamo G passe par une série de touches H sur lesquelles frottent deux prolongements des ressorts E et E'.
- Ces touches sont disposées de manière que lorsque le chariot D est en plein sur une seule touche B, les ressorts E, E' portent sur deux.tou-ches H; dans cette position, la machine G est en court circuit et s’arrête. Elle marchera si on lui envoie le courant du tableau à l’aide des commuta-
- Jjj ! !
- 4. — Réglage de tension par accumulateurs
- teurs I et J dont l’un donnera la direction et l’autre le départ. On comprend alors la manœuvre.
- Si l’on veut régler, on met en jeu au tableau d'abord le commutateur I, qui détermine dans quel sens tournera la machine G, puis le commutateur 1, qui la met en marche. Une fois le mouvement déterminé, on coupe le commutateur J ; le mouvement se continue cependant, parce que le chariot D s’étant déplacé, le court circuit établi
- en H par les ressorts EE 'est rompu, etla machine G reçoit toujours le courant; les choses iront ainsi jusqu’à ce que le court circuit en H soit rétabli, c’est-à-dire jusqu’à ce que les ressorts E E’ portent sur deux touches successives en H et sur une seule touche en B, par suite jusqu’à ce qu’un élément, etunseul, de la batterie d’accumulateurs ait été retranché ou ajouté.
- Le voltmètre du tableau indique si le réglage
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- obtenu est suffisant, sinon on renouvelle la manœuvre autant de fois que cela est nécessaire.
- On voit que, comme je l’ai indiqué, cette usine présente un ensemble mécanique et électrique conçu d’une seule pièce, bien concentré. Les dispositions mécaniques en sont réalisées dans un esprit pratique, un pont roulant M (fig. 3) permet toutes les manœuvres que peut nécessiter la mise en place ou la réparation des grosses machines. Les unités paraissent convenablement choisies. Le système employé présente beaucoup d’intérêt par sa nouveauté ; c’est le seul point sur lequel nous devions garder quelque réserve, l’expérience seule permettant de prononcer définitivement sur sa valeur pratique.
- L’installation de cette belle usine, ainsi que de l’ensemble du secteur, a été étudiée et opérée par la Société alsacienne de constructions mécaniques de Belfort; le montage a été dirigé par M. l’ingénieur Pirani, sous la direction générale de M. La-lance, administrateur délégué de la Société du secteur.
- Frank Géraldy.
- SUR LA DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE
- PAR COURANTS ALTERNATIFS
- Un des principaux avantages du courant alternatif consiste dans la transformation facile des courants de haute tension en courants de basse tension.
- C’est certainement à cette facilité de transformation que sont dues les nombreuses applications de ces courants. Bien plus les courants alternatifs ne se prêtent pas seulement à des transformations faciles et sans organes mobiles; ils permettent en outre de réaliser d’une façon très simple la distribution de l’énergie et de maintenir en certains points déterminés des forces électromotrices ou des intensités constantes.
- Jusqu’ici on s’était servi pour réaliser ce but des ^propriétés des transformateurs. Comme nous le verrons plus loin on arrive à un réglage plus rigoureux en utilisant certaines propriétés des bobines à self-induction et des condensateurs d’après un système récemment proposé par M. Boucherot.
- Rappelons d’abord, en quelques mots, le principe sur lequel sont basés la distribution et le réglage à l’aide des transformateurs.
- On peut faire cette distribution par courants alternatifs et transformateurs de plusieurs manières dont les plus employées sont les suivantes :
- i° On prend un alternateur débitant à potentiel constant. Rien n’empêche d’ailleurs de coupler ay besoin en quantité plusieurs alternateurs, de façon à réaliser dans les conducteurs A et B'de distribution (fig. 1) un potentiel constant quelle que soit l’intensité du courant.
- Les transformateurs T!T2T3 sont montés en dérivation sur ces conducteurs, et les circuits des ampes se trouvent de même en dérivation sur les conducteurs secondaires de ces transformateurs.
- i'ig. 1
- 11 faut donc, pour que les lampes brûlent avec le même éclat, que le potentiel du circuit secondaire reste constant quel que soit le nombre de lampes allumées.
- Avant d’aller plus loin, il est facile de montrer qu’on peut concevoir la possibilité de ce réglage, puisque la résistance totale, résistance réelle et impédance, opposée par les transformateurs dépend de l’intensité du circuit secondaire : lorsque cette intensité est très faible, la résistance est grande, et le travail absorbé par le transformateur est peu considérable.
- Lorsqu’on allume un plus grand nombre de lampes, l’intensité du courant secondaire augmente, ce qui fait diminuer l’impédance; l'intensité du primaire augmente donc aussi, et par conséquent le travail pris sur le moteur. On conçoit donc la possibilité d’un réglage dans certaines limites.
- 20 Un autre mode de distribution consiste à mettre les transformateurs en tension sur une machine qui doit débitera intensité constante, et de placer les lampes en tension sur les circuits secondaires des transformateurs.
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- On pourrait éprouver quelque difficulté à concevoir la possibilité d’un réglage dans ces conditions, puisque les intensités restent partout constantes. D’ailleurs le raisonnement que nous venons de faire sur le travail absorbé dans le cas d'une distribution en quantité semble être en dédéfaut ici; en effet les intensités des courants primaire et secondaire restant les mêmes, il faudrait que le transformateur absorbât plus de travail lorsque la force électromotrice augmente (ce qui arrive réellement), mais pour cela il faudrait que la réaction du secondaire augmentât également, ce qui semble contradictoire avec l’augmentation de résistance.
- Un examen un peu attentif permet de voir que ces différents modes de réglage ne peuvent fournir que des résultats approximatifs.
- Distribution en série (fig. 2). — Dans des trans-
- Fig. S
- formateurs en forme de tore, de section S, de longueur/,les coefficients d’induction sont :
- Coefficient de self-induction du circuit secondaire,
- S
- l = 4 u j «a (i= a «2 (t ;
- coefficient de self-induction du circuit primaire.
- L'= 4 it j iin n = An,s (i ;
- coefficient d’induction mutuelle,
- s
- M = 4rc j h 11' (a = A11 n' pi ,
- n' et n étant le nombre de tours de fil des circuits primaire et secondaire. Ces formules qui s’appliquent à des cas théoriques ne sont qu’approxima- 1 tives pour des transformateurs industriels; ceci toutefois n’a qu’une influence secondaire sur les résultats. !
- Soit I l’intensité du courant primaire, et dési- I
- gnons par les coefficients d’induction,
- la résistance et l’intensité du courant secondaire, on aura
- ,, d\ , d i .
- Ml Tt==uJi + riU (,)
- Supposant que le courant primaire affecte la forme sinusoïdale, on pourrait écrire
- I — I„ sin m t, (2)
- avec
- T étant la durée d’une période.
- Le courant secondaire aura une expression de la forme
- i = sin {m t -f 9), (3)
- Fig. 3
- puisque ce courant doit conserver la forme sinusoïdale et avoir la même période T. En substituant cette valeur dans l’équation (f) on obtient l’équation :
- Mi I. w* + (Li m cos 9 + r\ sin 9) cos m t
- + (— L! i, m sin 9 + r\ cos 9) sin m t = o
- Comme cette équation doit être vraie pour n’importe quelle valeur de/, il faut que les coefficients de cos mt et de sin mt soient nuis. On obtient ainsi les rélations
- Li i0 m cos 9 + >'i i„ sin 9 = — M| m I0 Li ia m sin 9 — ri t, cos 9 = 0;
- d’où
- (L15 wa + 7’is> = Mia m2 Is, et
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- 6io
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’intensité du courant secondaire est donc
- V Mi*
- T w* Mi*
- ()
- Pour que le réglage soit possible il faut que ia soit indépendant de rlt puisque 1Q a une; valeur constante.
- Il faut donc que l’expression
- de la valeur de rt. Or la perméabilité du fer pour des flux de même fréquence ne dépend que de l’intensité de ces derniers flux; il en résulte que la perméabilité est constante.
- Il est donc impossible de mettre à profit les propriétés du fer pour assurer le réglage automatique des transformateurs montés en série. Mais au point de vue pratique, si l’on remarque que nous avons démontré la formule
- Li» i-i» Mi* ' w* Mi*
- " V Ml* ^ tn* Ml*’
- soit indépendante dert. Voyons si cela est possible., On a
- M,
- Ami*im ni ,
- ------— = — = constante
- A n ni in n
- La valeur de la perméabilité disparaît ici, puisque les valeurs de Lj et de se rapportent au même courant.
- Il faudrait donc finalement que l’expression
- ri T n
- —rr ou — tj-m Mi 2 7c Mi
- et qu’en général les circuits secondaires des transformateurs n’ont à alimenter que des appareils d’éclairage dénués de self-induction, nous voyons que le terme Li sera sensiblement indépendant du nombre d’appareils en service ; d’un autre côté, avec les transformateurs actuels, dont les circuits magnétiques sont fermés sur eux-mêmes, le terme Lt a toujours une très grande valeur, et l’expression
- Li*
- Mi*
- fût indépendante de r.
- Ceci reviendrait à poser
- Mi mm A11 n' (m,
- est toujours très grande par rapport à l’expression
- ri* i w* Mi*’
- d’où
- IM = (A, ri.
- Il faudrait donc que la perméabilité du fer fût proportionnelle à la résistance intercalée dans le circuit secondaire du transformateur.
- En considérant l’équation
- quelles que soient les variations du terme rx.
- 11 en résulte que si l’on maintient l’intensité ]„ constante, l’intensité i0 ne variera que très peu. Ainsi le réglage du transformateur qui nous occupe est due non aux propriétés du fer, mais à la grande valeur des coefficients de self-induction de ces transformateurs et n’est possible que dans le cas où les appareils alimentés dans les circuits secondaires ont une self-induction négligeable.
- on verrait que puisque Lj ou doit être proportionnel à ru le retard de phase <p doit rester constant. On pourrait donc dire qu’il suffirait, pour opérer le réglage, que la phase restât constante, quelle que soit la résistance du circuit secondaire.
- Or, par hypothèse l’intensité des courants qui traversent les deux circuits étant constante, la différence de phase de ces deux çourants étant alors nécessairement constante, comme nous venons de le démontrer, il en résulte que les flux développés dans les fers de l’anneau seront indépendants
- Distribution en quantité. — En raisonnant de la même manière que précédemment, on voit que si le coefficient de self-induction du transformateur en très grand il est possible d’alimenter en dérivation une série d’appareils au moyen d’un transformateur et que le réglage du courant se fera naturellement si le circuit du transformateur est monté lui-même en dérivation entre des conduites maintenues à des potentiels constants.
- Le calcul montre en même temps que ces conclusions ne peuvent subsister si le circuit primaire du transformateur devait être parcouru par un
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- JOURNAL UNIVERSEL JD’ÉLECTRICITÉ 6ii
- courant d’intensité constant, tandis que le circuit secondaire devait alimenter des appareils montés en dérivation (fig. 3).
- Dans le mode de réglage proposé par M. P. Boucherot (*), la distribution se fait à l'aide de bobines de self-induction et de condensateurs, et l’auteur se sert d’une relation mise en lumière par M. Leblanc dans ce journal (*).
- Rappelons d’abord cette propriété des^ condensateurs. Soit AB un circuit contenant une bobine à self-induction L et à résistance R et un condensateur de capacité C (fig. 4). Soit
- e = E sin mt avec m = X?
- la différence de potentiel maintenue aux bornes du circuit, et soient v et xf ces différences aux
- bornes de la bobine et du condensateur, on aura, en appelant i l’intensité de courant,
- Lg+R,--„;
- 11 v' — e = E sin mt ;
- C dv' — i dt._
- On en déduit, par l'élimination de v et de v',
- d* * .5 .JL •
- dt* + L dt + LC*
- 1 de__E m
- L dt T
- cos mt,
- Comme le courant doit être de même période et de même forme que la force électromotrice, on peut poser
- i = I s‘in (mt + cp).
- En substituant cette valeur de i dans l’équation précédente et en écrivant qu’elle doit être vérifiée pour toutes les valeurs de t, c’est-à-dire en égalant les coefficients de sin m t et de cos mt, on obtient les deux relations
- l — "'*) cos 9 — Xsin 9] = 0 ’
- Kl \ . . R "1 E m
- _ — m%) sin <p + m -j- cos ?J = —,
- ce qui donne
- .L
- Vite—)‘+*
- . LC
- tang ç =---
- R m L
- Si maintenant on établit entre le coefficient d’induction L et la capacité C la relation
- T— —m* — o ou Cm — —,
- LC Lr
- on a
- E
- I = g- et tang 9 = 0.
- c'est-à-dire la capacité C détruit dans ces conditions l’effet de la self-induction L et le courant serait le même que si le circuit ne contenait ni self-induction ni capacité. On a en effet, si L = o, C = o,
- d’où
- c’est-à-dire la même intensité que précédemment.
- Arrivons maintenant au système de réglage proposé par M. Boucherot; comme on va le voir ce système est très ingénieux.
- Soit un circuit comme celui dont nous venons de parler, contenant une self-induction L et une capacité C entre lesquelles on établit la relation pî— = C m, et établissons une dérivation aux L m
- bornes du condensateur C; il est facile de montrer que l'intensité i du courant dans ce circuit dérivé est constante et indépendante de sa résistance tant que la force éiectromotrice, supposée sinusoïdale aux bornes A B du circuit reste constante.
- En désignant par e = E sin mt la différence de potentiel aux bornes A B du circuit, par v et v' celles aux bornes AC de la bobine à self-induction et aux bornes C B du condensateur, par i, i' eU\ les intensités des courants dans les différentes branches et par Ri la résistance du circuit dérivé (fig. 3), on a
- f==lTt+v' <’' = R.n
- „ d v' .. c . ,
- G j = 1 c = E sin mt
- R» = E sin mt ;
- == S. sin mt = I sin mt, K.
- (•) U Electricien, t. I, p. 237, 259.et 273 (1891). (2) La Lumière Electrique, t.- XXXIX, p. 224.
- i = i' + ii
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- 612 la lumière électrique
- On déduit de ces relations
- d2 i\ j d n i . _ e
- ~dtr + C Ri + L C H~ LCTT,
- En posant
- rc fq sin mt-
- il = Ii sin (mt + ç,),
- (n
- on trouve d'une manière analogue à celle employée plus haut les deux relations
- cos ç i — cRTsm ^ * =
- KsTl-”’)
- / i A . , m
- \cL~m ) s,nw+ CRÏc°s’1"OÎ
- CL Ri’
- d’où
- L =
- E
- C L Ri
- et tangÇl = -
- CRi
- CL
- Si on a maintenant la relation = Cm, il
- vient
- h = ;— = E C m et tang œi = » <p = — L m 2
- On voit donc que l’intensité h est indépendante de la résistance De plus, la phase du courant dans le circuit dérivé diffère de 90° de celle de la force électromotrice.
- On pourrait réaliser ainsi le réglage d’un certain nombre de lampes à incandescence mises en tension dans le circuit dérivé; on peut en éteindre quelques-unes sans que pour cela l’intensité varie. Mais ce qu’il y a de particulier c’est qu’il n’est pas nécessaire que ce circuit dérivé soit sans induction.
- On peut supposer que ce circuit contienne une bobine à self-induction, ou en général une force électromotrice sinusoïdale quelconque de la forme
- e sin (mt +
- Les équations deviennent alors
- . d i , , _ . , n d-J
- L -7-: + v = E sin mt C —— — 1'
- d t d t
- On trouve l’intensité du courant dans le circuit dérivé à l’aide de l’équation
- 2 4 j // 4 ,
- Ri L C + L -jj +Riù=Esinw/— e(i—;«SLC) sin (mt-\-ÿ)
- Mais comme on a par hypothèse 1 — m* LC — o,
- on retrouve l’équation (1) et on voit que l’existence d’une force électromotrice dans la branche dérivée de change rien à l’intensité du courant dans cette branche.
- Les conclusions seraient encore les mêmes si la dérivation était établie aux bornes du condensateur au lieu de l’être sur celles du condensateur.'
- L {
- T"
- v
- Le premier membre de l’équation (1) reste en effet le même, tandis que le deuxième devient
- —
- _E_
- Ri
- sin nit,
- au lieu de
- ___E__
- L C Ri
- sin mt,
- ce qui avec la relation = mz n’implique qu’un changement de signe.
- Nous venons de voir que le système de réglage proposé par M. Boucherot donne théoriquement une intensité absolument constante dans le circuit dérivé; voyons maintenant ce qui arrive pour ce qui concerne l’application pratique et l’économie de ce système.
- Si l'on désigne par Wr, Wl et Wc les énergies dépensées dans la branche à self-induction, dans le condensateur et dans le circuit dérivé, on aura pour le rendement l’expression
- Wb
- Wx. + Wc + Wr ’
- Ri îi + e sin (mt + 4/i
- i = i' + ii
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 6i3
- et ce rendement ne devient égal à l’unité que si les termes WL et Wc s’annulent; c’est ce qui arrive en effet, d’une manière approximative au moins.
- On sait que si l’on a eu une force électromotrice alternative
- e = A sin mt
- produisant un courant de la forme i = B sin (mt + tp),
- l’énergie W dépensée est exprimée par w = A B cos <p.
- Ecrivons donc les valeurs des forces électromotrices et des courants dans les différentes branches:
- de phases entre la force électromotrice et le courant est - ,
- 2
- En réalité, cette énergie n’est pas tout à fait nulle, puisqu’il faudrait tenir compte de la résistance de la bobine, résistance qu’on a supposée négligeable dans le calcul précédent.
- Soit R celte résistance, on aura pour l’énergie absorbée par la bobine à induction
- W = ' E I cos <f avec cos <p = —— -
- 1 v/'+'-ë
- Si m — ~ est grand, comme cela arrive dans
- les applications, et par trop petit, on peut K
- écrire
- Circuit dérivé R :
- d'« — E Ri C w cos mt «isb — E C m cos mt
- COS O C=-------r- *
- 2 1C JL T" R
- Condensateur C :
- vr =— E Ri C ni cos rut i' = E Ri C2 »»* sin mt,
- Bobine à induction L :
- v=E(RiCmcosmt+sinmt) i = E Cm (RiCm sin mt — co smt)
- Circuit total :
- e =. E sin mt i = EC/u(Ri Cm sin mt — cos mt)
- On a ainsi
- Energie consommée dans R
- C
- L
- Énergie totale
- W.t = E4 R C- m*
- Wc =o Wi = o
- W = - E* R C2 m2.
- L’énergie absorbée par la bobine L est nulle.
- En effet l’énergie consommée au bout du temps t a pour expression
- ni M
- I vidt=E3Cm I (R) Cm cos mt + sin mtj
- Jo Jo
- r1
- (Ri Cm sin mt — cos mt) dt = E2 Cm J (— Ri Cm cos2 mt + Ri Cm sin2 mt + Ri2 C%m* sin mt cos ml—sin mt cosmt)dt
- On voit que cette intégrale ne croît pas indéfiniment avec le temps et l’énergie moyenne dépensée par seconde, tend vers zéro.
- 11 est d’ailleurs facile à vérifier que la différence
- L’expression t est une constante physique de K
- la bobine; on a facilement, pour des bobines d’assez faibles dimensions, ~ et si ^ = soo,
- Rio T
- il s’ensuit en ® = —.
- 50
- Dans ces conditions, faciles à réaliser dans la pratique, la bobine n’absorbe que 2 0/0 de l’énergie qu’elle transmet et il est facile de réduire encore ce chiffre.
- Quant au condensateur, il n’y a pas de déperdition de l’énergie en dehors de celle due à l’absorption ou à la résistance des-armatures. En réalité, un condensateur chauffe toujours un peu, preuve d’absorption d’énergie, mais avec des appareils bien construits cet effet est faible.
- En somme, le rendement du système peut être très bon, bien que le fait d’employer un courant dérivé puisse au premier abord paraître défavorable.
- La formule fondamentale
- I = = E Cm ou m =
- L m T
- montre que dans la pratique on a avantage à rendre m aussi grand que possible, e’est-à-dire à employer des alternances rapides; car, dans ces conditions, on peut obtenir avec une force électro-motrice donnée une intensité assez notable sans
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- la lumière électrique
- être obligé d'employer des condensateurs trop grands ou des bobines à self-induction trop considérable. La relation aux bornes A B quels que soient les appareils intercalés entre ces points et pourvu que ces appareils ne donnent lieu qu’à des forces électromotrices sinusoïdales.
- LC = -1-m* Cette proposition, comme les précédentes, se démontre facilement à l’aide de la propriété sui-
- montre en effet que plus m est grand et plus les appareils peuvent être petits. Dans les expériènces de M. Boucherot on avait approximativement vante. Soit une équation dïi d i , . dT‘ + aJl + bt~A S1" {mt + »
- 2 n ,, \ i 0~ m= -jr = 500 crou — 80, avec la condition b — m2\ on aura, si l’on pose
- et si l’on exprime la capacité en microfarads, il vient L C = 4, i = B sin (ml + ty), la relation B = —.
- c’est-à-dire si l’on fait C = 1 microfarad, il faut prendre L = 4 quadrants. Si Ton avait m= 1000, onau rait L C = 1, et si on fait C=i microfarad, il suffirait de prendre L=i quadrant. Quant à l’intensité, on a avec C = i microfarad et m = 500, a m Si l'on maintient dans la branche dérivée une intensité constante i\ = I sin mt et qu’il se trouve entre les points A B des forcés électromotrices de la forme
- 1 = E x 10-6 x 500 = E x -T-J 2000 £ sin (mt -j- 4T),
- Si l’on avait pris m= 1000, on aurait on aura, comme précédemment, les relations
- l = Ex—. 1000 e = L + v', C = i', i=i' +ti, «=R»+£sin(mi+4').
- On voit que si l’on prenait des alternances très rapide^, on pourrait réaliser facilement des intensités assez considérables. Quant à la bobine à self-induction, il ne faut pas perdre de vue que ce n’est pas le coefficient de self-induction L, mais bien le rapport de ce coefficient à la résistance qui est une constante physique relativement à la bobine; on peut rendre L aussi grand que l’on veut, mais on augmente en même temps la résistance, et comme cette résistance ne doit pas dépasser une certaine valeur pour ne pas augmenter l’énergie absorbée par la bobine, on serait obligé, avec de faibles alternances, à employer de grandes bobines. Dans l’application du mode de réglage dont nous nous occupons, on a avantage à se servir delà proposition réciproque; si l’on maintenait -une intensité constante dans la branche dérivée, on réaliserait une force électromotrice constante On en déduit l’équation d% e R d e l R , . ~n:> — r "t" TT e ~ TT * SIn dP L d t C L CL + e sin (mt + 4») Comme on a la relation CL = -A,le dernier m1 terme s’annule, et en vertu de la proposition précédente, en posant e = E sin (mt + <p), on a „ R 1 L - 1 1 , E —- . I x x fj CL K ni Cm expression qui ne contient ni la force électromotrice è ni la résistance R. Nous ne voulons pas insister actuellement sur
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- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
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- les différents arrangements pratiques et les nombreuses combinaisons qu’on peut réaliser à l’aide de ce système.
- Pour ce qui précède, on se rend compte de l’importance de ce mode de réglage ; en employant des alternances rapides, l’application du système ne rencontre, théoriquement du moins, pas de difficultés.
- P.-H. Ledeboer.
- LES RÉGULATEURS ÉLECTRIQUES O
- Les figures i et 2 représentent une modification
- du régulateur Richardson (1), agissant non pas directement sur la soupape du moteur à régulariser, mais sur le déclic même, beaucoup plus doux, de sa distribution.
- Dans l’exemple figuré, ce déclic consiste en un balancier porteur de deux cliquets f et/, dont les petits bras viennent, à chaque oscillation que leur balancier reçoit de la manivelle i, soulever par l’un des leviers gh ou gh' l’une des soupapes d’admission h. Cette soupape, lâchée par le déclic de / sur g en un point variant avec la position de la butée e, retombe et se ferme automatiquement par le rappel d’un ressort à dashpot.
- 11 est facile de voir que les soupapes h sont lâchées d’autant plus vite que la butée e se trouve
- plus élevée par l’attraction de l’électro-aimant ré-
- (4) La Lumière Electrique, 19 mars 1887. Régulateurs décrits dans mes précédents articles :
- Amet, 19 mars 1887, p. 561. Bosanquet et Tomlinson, 21 novembre 1885, p. 343; 19 mars 1887, p. 563. Cook 24 mai 1884, p. 305. Crompton, 17 janvier 1806, p. 101. Co peland, 17 janvier 1886, p. 105. Edison, 17 janvier 1886 p. 104. Girwood, 31 mai 1884, p. 323. Goolden et Trotter 19 mars 1887, p. 563. Hedges, 21 novembre 1S85, p. 343 Jameson-AUey, 17 janvier 1886, p. 102. Jenkin, 21 novembre 1885, p. 343. Johnson, 10 octobre 1886, p. 670. Mudd, 31 mai 1884, p. 323. Lévy, 17 janvier 1886, p. 103. Richardson, 24 mai 1884, p. 30451 21 novembre 1885, p. 341. Sanke, 21 novembre >885, P-34J- Smith, io joctobre 1886, p. 65.
- gulateur a sur le levier bc, relié à la tige d de la butée e.
- En cas d’une rupture du circuit ou d’une diminution dangereuse de l’intensité du courant, l’électro-aimant de sécurité m lâche son armature n, dont le poids soulève, par pp, la butée e, de manière à fermer complètement l'admission.
- Dans la variante représentée par la figure 3, le * (*)
- Tangwall, 10 octobre 1886, p. 660. Wéstinghouse, 24 mai
- 1884, p. 305. Willans, 24' mai 1884, p. 303; 17 janvier
- 1885, _p. 100; 21 novembre 1883, p. 337; 19 mars 1887,
- p. 562. Wilson, 24 mai 1884, p. 303.
- (*) La Lumière Electrique, 21 novembre^ 1885, pt 341,
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- \
- Fig. 4 et 5, — Régulateur Jones (1887),
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- levier b commande le petit tiroir q d’un cylindre dont le pistons attaque directement la tige d de la butée e.
- M. E. Jones attaque (fig. 4 et 5) la prise de va-
- Fig. 6. — Jones. Commutateur.
- peur B directement, au moyen du train E D CB, dont la vis sans fin est commandée par un élec-
- Fig. 7. — Régulateur Shépard (1889).
- tromoteur F. Les inducteurs M de cet électromoteu r sont excités toujours dans le même sens par une pile locale, de sorte que son armature tourne dans
- un sens ou dans l’autre, ouvre ou ferme B, suivant le sens du courant qui lui est envoyé par un commutateur régulateur représenté en figure 6 et relié aux balais de l’armature par les fils 1I\
- Le courant du circuit arrive au régulateur par H, traverse Télectro-aimant CC, la résistance J, la barre K, la résistance Jt,et sort par le câble H*. Si le courant augmente au-delà d’une certaine limite, l’électro CC attire son armature D sur le contact F, malgré le ressort E^ de manière à envoyer au moteur un courant entrant par I et sortant par 1' K. Si l’intensité du courant diminue, c’est au contraire le ressort E, qui ramène l’armature D sur le contact F! et envoie au moteur, par 1’, un courant de sens contraire au précédent. La vis B per-
- Fig. 8. — Régulateur mixte Kennedy. Force centrifuge et électricité (1889).
- met de régler à volonté la tension normale du ressort E',
- On retrouve une disposition analogue dans le régulateur de Shépard, représenté par la figure 7. L’électromoteur a, commandé par un solénoïde en série ou en dérivation sur les bornes de la génératrice, suivant qu'on veut la régler à potentiel ou à intensité invariable, actionne par c le tiroir du cylindre à vapeur B, directement relié à la prise de vapeur. En temps normal, le piston Best au milieu de sa course avec de la vapeur sur ses deux faces. Dès que le potentiel ou l’intensité augmentent,’le tiroir ferme d’abord, par son recouvrement, la lumière inférieure, de manière que le piston descende lentement, puis, si la va^ riatiôn du courant persiste, il ouvre cette lumière
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- à l’échappement, de manière à, fermer vite et complètement la prise de vapeur.
- Le régulateur électrique Kennedy se monte (fig.8 et 9) directement dans le prolongement du régulateur à force centrifuge G, sous la forme d’une armature B,mobile et tournant à l’intérieur d’un double
- Fig. 9. — Régulateur Kennedy. Détail du mécanisme.
- solénoïde A H, dont l’enroulement à gros fils A est monté en série su r le circuit à régulariser, et l’enrou-lèmentopposé à fils fins H en dérivation. Lorsque la machine motrice tourne à sa vitesse normale sans courant dans le circuit, l’armature B se trouve un peu au-dessus du solénoïde A. Dès que le courant passe, le solénoïde A attire B proportionnellement à l’intensité du courant, de manière à compenser
- en partie l’action de la force centrifuge, et à empêcher la prise de vapeur V de se fermer malgré la tendance du moteur à se ralentir par sa mise en charge; mais si la tension du courant aug-
- Fig. 10. — Régulateur mixte Parsons. Air comprimé et électricité.
- mente, le solénoïde H, agissant en opposition de A, dans le sens de la force centrifuge des boules G ferme la prise de vapeur, de manière à maintenir le potentiel sensiblement invariable.
- Si la génératrice est à intensité constante, les
- Fig. 11 et 12. — Wahlstrom (18S6). Frein d'hélice.
- solénoïdes A et H doivent être intervertis. L’action de A reste sensiblement invariable, tandis que celle de H varie suivant la résistance du circuit, elle attire B de bas en haut et ouvre la prise de vapeur à mesure que le potentiel augmente, de manière à maintenir une vitesse du moteur telle que l’intensité reste sensiblement invariable,
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- La figure 10 représente le nouveau régulateur aéro-électrique récemment proposé par M. Parsons pour ses turbines à vapeur.
- Une petite pompe à air A, mue par une transmission de la turbine, aspire de l’air par la soupape K' et le refoule sous le piston B de la prise de vapeur D, au travers d’un tuyau percé d’une fuite H, dont l’ouverture détermine la vitesse de régime du moteur. Quand la turbine s’emporte, l’électro-aimant N, activé par sa dynamo, attire la branche L' du levier L, et maintient, par le plan inclinéM3, la soupape d’aspiration K' constamment ouverte, de manière que, la pompe cessant de re-
- fouler de l’air, le piston B descend sous l’action de son ressort, et ferme la prise de vapeur. Lorsque l’intensité du courant baisse au delà d’une certaine limite, c’est le ressort O qui, l’emportant sur l’attraction de N, soulève L', et ouvre par le plan incliné M2 la soupape K'.
- La fuite H peut être réglée de manière que la soupape D s’ouvre périodiquement, ou oscille à chaque coup de la pompe A, de manière à obtenir automatiquement, suivant la pression de la vapeur et le travail du moteur, et par tâtonnement, la périodicité qui donne le meilleur rendement et la plus grande régularité possible.
- Fig. 13. — Maddison (1887). Frein d’hélice.
- Le principe du frein régulateur électrique pour machines marines de M. Wahlstrom est facile à saisir par le schéma figure 11. Dès que l’hélice sort de l’eau, en même temps que les électrodes Pi P2 de la pile B, félectro M, cessant d’être excité, lâche son armature E et ferme la prise de vapeur V.
- On peut obtenir le même résultat par un flotteur C (ûg. 12)à tige t mobile sur un arc de rhéostat J K.
- M. Maddison emploie dans le même but un piston C(fig. 13) monté à l’arrière du navire, au niveau de la ligne de flottaison avide. Quand ce piston sort de l’eau, dégagé de sa pression, le ressort M, repoussant sa tige I vers la droite, ferme en J le circuit de l’électro P, lequel déplace le tiroir b du régulateur, de manière à étrangler ou fermer la prise de vapeur.
- Nous terminerons cette petite monographie, par la description d’une disposition proposée par M. Ravenshaw pour rendre plus sensible et plus puissante l’action des électro-aimants employés à toute espèce de régularisation.
- Dans cette disposition (fig 14), chacun des électros A B est pourvu de deux armatures: une armature flottante C, presque en équilibre sous l’action du ressort D et de l’attraction du courant normal, et une armature E reliée à l’organe de régularisation. Dès que le courant dépasse son intensité normale, l’armature flottante vient au contact de l’électro-aimant, dont elle augmente aussitôt considérablement l’action sur l’armature E.
- La figure 14 représente l’application de ce système d’électro-aimants à la manœuvre d’un balancier G, commandant par deux cliquets un
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- porte-balai de dynamos, une prise de vapeur ou tout autre organe de réglage. L'armature flot-tante C de l’électro AB, est fixée à un ressort réglé par une vis, de manière que l’armature C soit amenée sur AB dès que le courant augmente. L’armature flottante Q est, au contraire, fixée à l’armature h d’un solénoïde H, en dérivation sur le circuit principal. Quand le courant augmente, l’armature E vient aussitôt après C, et malgré son ressort e, au contact de l’électro A B que ce contact met en court circuit : de sorte que cet électro lâche E et C, puis les ramène, à la façon
- Fig. 14. — Ravenshaw (1885). — Electro-aimants régulateurs compound.
- d’un tœmbleur, en faisant ainsi tourner F jusqu’à ce que le courant reprenne sa valeur normale. Quand le courant baisse, au contraire, la traction de h diminue sur Q dont l’attraction sur Ax Bx fait de même tourner F en sens contraire.
- Gustave Richard.
- HISTOIRE CHRONOLOGIQUE ’
- De l’électricité, du galvanisme, du magnétisme
- ET DU TÉLÉGRAPHE (*).
- 1746. — Knight, médecin anglais et membre de l’Académie royale, est le premier qui réalisa
- (*) La Lumière Electrique du 23 niai 1891.
- de puissants aimants d’acier. 11 garda pendant longtemps sa méthode secrète; ce ne fut qu’après sa mort qu’on la publia dans les Pbilosophical Transactions de 1746.
- Elle consiste à placer deux aimants dans la même direction, les pôles opposés étant très rapprochés ; on dispose sous ces aimants la barre qu’il s’agit d’aimanter et qui a été trempée à la température du rouge cerise. On fait glisser alors les aimants dans des directions opposées, de façon que le pôle sud de l’un des aimants puisse passer sur la partie nord de la moitié de la barre, et que le pôle nord de l’autre aimant passe sur la partie sud de cette même barre.
- Un autre secret du Dr Knight fut également ré vélé après sa mort à la Société royale par son secrétaire Wilson. Ce fut de faire artificiellement une pâte ayant la propriété de l’aimant naturel. 11 prenait une certaine quantité de limaille de fer puis, après l’avoir lavée, la faisaitsécher etla mélangeait avec de l’huile. 11 en faisait une espèce de gâteau qu’il cuisait et qu’il aimantait en le plaçant entre les deux pôles d’un de ses aimants artificiels.
- 1746. L’abbé Nollet est le premier qui ait fait en France des expériences avec la bouteille de Leyde. Il s’appliqua à l’étude de l’électricité en collaboration avec Charles Dufay; plusieurs de ses expériences furent effectuées dans le laboratoire de Réaumur. Pendant le mois d’avril 1746 il communiqua en présence du roi la décharge électrique d’une petite bouteille de Leyde à travers une chaîne formée par 180 gardes du corps; quelque temps après il répéta la même expérience dans un couvent. L’abbé Nollet fut le premier qui observa que des corps électrisés pourvus de pointes émettent des aigrettes lumineuses. 11 observa également que le verre et d’autres corps non conducteurs peuvent être excités plus fortement dans l’air que dans le vide; que l’étincelle électrique est diffusée dans le vide; il trouva également qu’un tube électrisé ne perd pas son électricité lorsqu’on le place au foyer d’un miroir concave qui concentre les rayons solaires sur ce point.
- De nombreuses expériences sur l’évaporation des fluides par l’électricité, ainsi que sur l’électrisation des tubes capillaires remplis d’eau et sur l’électrisation des plantes et des animaux se trouvent dans ses Recherches, etc. On trouve dans le sixième volume des Leçons de physique
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ELEC TRICI TÉ
- 631
- expérimentale des observations sur le pouvoirélec-trique de différentes espèces de verre.
- C’est l’abbé Nollet qui a publié le premier les relations intimes qui existent entre la foudre et l’étincelle électrique. 11 fit ces observations pendant l’année 1748; on trouve à cet égard dans le quatrième volume de ses Leçons le passage suivant : « Si quelqu’un voulait entreprendre de démontrer que le tonnerre est dans les mains de la nature ce que l’électricité est dans les nôtres, que ces merveilles dont nous disposons à notre gténe sont que des imitations sur une petite échelle de ces effets grandioses qui nous terrifient, et que ces deux genres de phénomènes dépendent des mêmes agents, je confesse que cette idée bien soutenue me plairait beaucoup. La généralité de la matière électrique, la rapidité de son action, la propriété de communiquer le feu à d’autres corps, celle de frapper d’autres corps même dans leurs moindres parties, me fait croire qu’à l’aide de l’électricité on peut se former du tonnerre et de la foudre une idée plus exacte que n’importe par quél autre genre d’explication ».
- 1746. Wilson, secrétaire de la Société royale de Londres, publie son Essai sur l’explication des phénomènes électriques, déduits de l’éther de sir Isaac Newton.
- Aux pages 71 et 88 de l’édition de 1746 et à la page 88 de celle de 1752, Wilson dit que pendant l’année 1746 il a découvert une méthode pour communiquer la secousse d’une bouteille de Leyde à une partie désignée du corps sans affecter aucune autre partie; qu’il peut augmenter la secousse en plongeant la bouteille dans l’eau; il constate en outre que l’accumulation de l’électricité dans la bouteille de Leyde est d’autant plus forte que le verre est plus mince et que la surface est plus grande.
- Wilson observa également en 1746 le choc latéral ou choc de retour; ces phénomènes ne furent toutefois expliqués que lorsque lord Mahoh publia en 1779 ses Principes d’électricité.
- Dans un mémoire publié en 1760, M. Wilson indique plusieurs expériences ingénieuses sur l'électricité positive et négative; il montra qu’on peut les produire à volonté en partant de la forme des corps, de leur mouvement et du degré d’électrisation. 11 constata que lorsqu’on frotte l’un contre l’autre deux corps électriques le corps le plus dur et dont le pouvoir électrique est le plus
- fort est toujours électrisé positivement et l’autre négativement.
- En frottant l’une contre l’autre de la tourmaline et de l’ambre il produisait de l'électricité positive sur la tourmaline et de l’électricité négative sur l’ambre; mais en frottant du diamant et de la tourmaline, cette dernière s’électrisait toujours négativement, tandis que le diamant prenait l’électricité positive.
- 1746. Ellicott, de Chester, indique Une méthode pour estimer la charge électrique contenue dans une bouteille de Leyde par la faculté de soulever un poids placé dans l’un des plateaux d’une balance, l’autre plateau étant placé au-dessus du corps électrisé. C’est le principe sur lequel M. Gra-lath a construit des électromètres.
- Par rapport aux expériences de Boze et de l’abbé Nollet avec des tubes capillaires, il dit que le siphon, bien qu’électrisé, ne laisse écouler des gouttes d’eau que lorsque le vase contenant l’eau est aussi électrisé. Il essaie d’expliquer l’observation de l’abbé Nollet que l’électricité s’écoule plus facilement lorsque le conducteur est terminé en pointe que lorsque le conducteur est replié en forme d’anneau, en disant que les effluves, en s’écoulant du globe dans le conducteur, se rapprochent de la pointe et qu’elles sont par conséquent plus denses que dans une autre partie du conducteur. Donc si la lumière était due à la densité et à la rapidité des effluves elle apparaîtrait à la pointe et non ailleurs.
- 1747. — Pivati, médecin-de Venise, dit que lorsque des substances odoriférantes se trouvent à l’intérieur d’une bouteille en verre et que l’on électrise cette bouteille, les odeurs transpirent à travers le verre et se répandent dans l’atmosphère; de même, lorsque des substances sont placées dans les mains de personnes que l’on électrise, ces substances leur communiqueront leurs vertus médicales; on peut ainsi éprouver l’effet des médicaments sans les prendre de la manière ordinaire.
- Ce fait paraît avoir été affirmé également .par M. Vérati, de Bologne, et par M. Bianchi, de Turin, ainsi que par le professeur Wi.nckler, de Leipzig, qui s’est assuré du pouvoir de l’électricité sur le soufre, la canelle et le baume du Pérou.
- On dit que Pivati a pu effectuer ainsi par l’ap-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- plication du fluide électrique des cures remarquables; toutefois, ces effets médicaux n’ont pas pu être vérifiés par le professeur Winckler, bien que ce dernier ait reçu de la part de l’inventeur des indications précises à cet égard. Plus tard, Franklin affirmait qu’il était impossible de combiner la vertu des médicaments avec le fluide électrique.
- 1747. — Daniel Gralath publie son histoire de l’électricité. 11 a été le premier qui ait construit une bouteille de Leyde avec un goulot long et étroit, à travers lequel on passe une tige de fer pourvue d’un bouton d’étain, et lorsque plusieurs de ces bouteilles étaient arrangées ensemble pour former une batterie, il en avait communiqué la décharge à travers une chaîne de vingt personnes.
- 1747. — Le mathématicien et philosophe suédois Klingenstierna et son élève Stroemer furent les premiers qui se servirent du caoutchouc pour électriser; ils publièrent leurs expériences dans les mémoires de l’Académie royale des sciences de Stockholm, en 1747.
- 1748. —Jean Morin, physicien français, publie à Chartres, sa « Nouvelle dissertation sur l’électricité des corps, etc. », dans laquelle il donne le détail de plusieurs expériences et s’efforce d’expliquer correctement tous les phénomènes électriques extraordinaires observés jusqu'à cette date.
- 11 est également l’auteur d’une réponse à l’abbé Nollet sur l’électricité, publiée en 1749, et d’un traité sur la mécanique universelle; ce dernier traité contient, d’après le Journal des Savants, plus d’informations et les exprime en moins de mots qu’aucun autre ouvrage publié avant lui sur le même sujet.
- 1749. — Le révérend Stuckeley, dit que lestrem_ blements de terre ont probablement une origine électrique et, au lieu d’être le résultat de vents de feu'ou de vapeurs souterraines. 11 fit ces constatations à propos des perturbations souterraines qui avaient eu lieu à Londres, le 8 février et le 8 mars
- 1749.
- Le docteur Stephen Haies, collègue de Stuckeley, pense que les effets électriques sont occasionnés uniquement par l'agitation considérable
- du fluide électrique par les chocs des grandes masses de terre.
- On peut ajouter que c’est le d«cteur Haies qui a observé le fait que l’étincelle électrique possède une couleur brillante lorsqu'elle provient d’une pièce de fer, tandis qu’elle a une couleur verte lorsqu’elle provient du cuivre. D’après son opinion, ces expériences montreraient que des particules de ces différents corps seraient enlevées par l’étincelle électrique, ce qui expliquerait la différence des couleurs.
- 1749. — Jean Jallabert, professeur de philosophie et de mathématiques à Genève, est l’auteur à’Expériences sur l'électricité, avec quelques conjectures sur la cause de ces effets, publiées à Paris en 1749.
- 11 est certainement le premier qui observa qu’un corps terminé d’un côté par une pointe et arrondi de l'autre côté, agit d’une manière différente sur d’autres corps suivant que c’est la pointe ou l’extrémité arrondie que l’on présente à ce corps.
- 1749. — On met le feu à des mines par l’électricité.
- 1749. — Henri-Louis Duhamel du Monceau, membre de l’Académie royale des sciences, développe en collaboration avec Autheaume la méthode proposée par Knight pour la préparation des aimants artificiels, ce procédé étant défectueux lorsqu’on l’applique à de forts aimants. C’est toutefois à Le Maire qu’on doit le perfectionnement essentiel qui consiste à placer le barreau qu’on doit aimanter sur un barreau plus grand et à les aimanter ensemble.
- 1750. — Wargentin, secrétaire de l’Académie des sciences de Suède et astronome distingué, adresse au mois de février une lettre à la Société royale, dans laquelle il donne ses observations relatives aux perturbations que l’aurore boréale fait éprouver à l’aiguille aimantée.
- 1750. —John Mitchell, professeur à Cambridge, publie un traité sur Jes aimants artificiels, dans lequel il enseigne des méthodes faciles et rapides pour fabriquer des aimants supérieurs aux meilleurs aimants naturels.
- Mitchell a émis l’opinion que dans toutes les
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- expériences de Hauksbee, Taylor, Whiston et Musschenbroeck, la force doit être en raison inverse des carrés des distances, en tenant compte des forces perturbatrices dans la distribution du magnétisme dont on ne peut pas se défaire dans les expériences. 11 est conduit à en conclure que la vraie loi de ces actions est identique à celle de la gravité, bien qu’il ne le montre pas d’une manière certaine.
- 1750. — Boulanger, écrivain françaisbien connu, mort à l’âge de 37 ans, au milieu du plus fort de ses études, donne dans son Traité de la cause et des phénomènes de Vélectricité d’importantes observations sur l’électricité.
- 11 constate dans ce traité que des eaux minérales sont affectées d’une manière plus sensible par l’électricité que l’eau ordinaire, que des rubans de couleur noire sont attirés plus facilement que des rubans de couleurs claires, et que si deux cylindres de verre sont identiques, sauf que l’un est plus coloré que l’autre, le plus transparent sera électrisé plus facilement que l’autre.
- 1751. — Michel Adanson, naturaliste français, décrit le silurus electricus, espèce d’anguille rapportée de Surinam. Sir John Leslie, constate que le silure est pourvu d'un système nerveux très compliqué que l’on peut comparer à une batterie électrique et qu’on a pu tirer d’un de ces animaux exposés à Londres des étincelles parfaitement visibles dans une pièce obscure.
- Adanson attira également l’attention sur le ma-lapterus electricus, mais, suivant le naturaliste James Wilson, on connaissait les propriétés électriques des poissons depuis 1554, d’après les récits de Baretus et Oviedo.
- Le naturaliste suédois Rudolphi, élève de Lin-née, donne une description détaillée et accompagnée de figures des organes électriques du malap-terus. 11 dit que ce poisson, appelé par les Arabes Raad ou Raash (tonnerre), donne sa décharge lorsqu’on le touche à la tête, mais qu’il est impuissant lorsqu’on touche sa queue, l’organe électrique ne touchant pas les nageoires.
- C’est à Adanson qu’on a attribué Y Essai sur l'électricité de la tourmaline, publié à Paris, en 1757, sous le nom du Duc de Noya Caraffa.
- P. F. Mottelay.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Appareil de contrôle automatique pour paratonnerres.
- On sait que les paratonnerres, lorsqu’ils ont soutiré la foudre, perdent plus ou moins de leur pouvoir conducteur. Il est donc important de savoir si le paratonnerre a fonctionné pendant un orage et s’il a été endommagé.
- La maison Hoyer et Glahn, de Schœnebeck-sur-l’Elbe, a construit et fait breveter un appareil destiné à permettre ces constatations. Un fil de cuivre isolé est inséré dans le cenducteur. Ce fil de cuivre est enroulé autour d’un noyau de fer doux qui se termine en forme de plaque. Au-dessus de cette plaque oscille une lamelle magnétique d’acier. La lamelle d’acier est munie d’un axe tournant facilement, sur lequel repose une aiguille qui indique sur une échelle les mouvements de la lamelle d’acier. Le conducteur vient-il à être traversé par un courant électrique, le noyau de fer doux devient magnétique dans un sens ou dans l’autre et par suite il attire l’un des pôles de la lamelle d’acier. Lorsque le courant électrique cesse, la plaquette, attirée par le fer du noyau, reste dans sa position; on n’a donc qu’à examiner l’aiguille pour savoir s’il a passé un courant et dans quel sens ce passage s’est effectué. Quand on a constaté une déviation, on ramène l’aiguille au zéro et l’appareil est prêt à servir pour de nouvelles observations.
- C. B.
- L’indicateur Perry pour diagrammes de machines à. vapeur.
- Les électriciens ont tout autant d’intérêt que les mécaniciens à connaître exactement la marche des machines à vapeur qui actionnent les dynamos; ils feront certainement bon accueil au nouvel instrument que M. Perry vient de présenter à la Physical Society, de Londres (*) et qui est créé à leur intention.
- A première vue, l’appareil se recommande d’une manière particulière, pour Tes machines à
- (i) Industries, 29 mai 1891.
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- vapéur à grande vitesse car il ne contient plus de pièces dont l’inertie limite la précision des indications.
- La figure i donne une vue d’ensemble du fonctionnement de l'instrument disposé sur la face supérieure d’un cylindre de machine à vapeur verticale et les figures 4 et 5 deux diagrammes re-
- levés aux vitesses respectives de 200 et 500 tours à la minute, tandis que les coupes figures 2 et 3 représentent la construction de l’appareil.
- Son organe principal est une membrane mince en acier D (fig. 2) fermant la boîte à vapeur AA et portant un petit miroir situé à mi-distance de son centre et du pourtour. Une lampe et un
- écran disposés comme pour la lecture des appareils de mesure à réflexion servent à projeter’ en l’amplifiant le mouvement complexe imprimé au miroir.
- Ce mouvement est tel que le rayon lumineux projeté se meut comme le crayon de l’indicateur ordinaire. A cet effet, l’ensemble de la boîte et du miroir reçoit, d’une part, par l’intermédiaire d’un système réducteur rigide visible pour la figure 1, autourjde l’axe AJ, un mouvement de rotation
- alternative commandé par la tige du piston de la machine qui détermine celui du rayon lumineux suivant les abscisses du diagramme ; d’une part, 1 vapeur dans la boîte A infléchit proportionnellement à sa pression la membrane d’acier D et imprime ainsi au miroir B, dans un plan normal à son premier mouvement, une déflexion variable qui détermine le mouvement du rayon suivant les ordonnées du diagramme. La position du spot lumineux sur l’écran est à chaque
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- instant la résultante des deux mouvements, elle dessine et reproduit ainsi à chaque tour le diagramme ordinaire de l’indicateur que l’œil perçoit en raison de la persistance des impressions sur la rétine.
- Pour toute situation stable du fonctionnement
- de la machine, on peut relever le diagramme soit en suivant le contour lumineux dessiné sur l’écran comme le représente la figure 1, soit en prenant l’image photographique ; c’est ainsi que les
- 20û Reus. per Minute
- 600 Reus. per Minute
- diagrammes (fig. 4 et 5) ont été obtenus. On remarquera que sur la figure 1 les abscisses sont verticales et les ordonnées horizontales, le mouvement abscisse s’effectuant dans le sens de la course du piston de la machine.
- L’indicateur Perry, au demeurant, est une nouvelle et heureuse application de la projection
- optique des mouvements complexes réalisée jadis dans le caléidophone de Wheatstone et bien connue depuis l’emploi qu’en a fait Lissajous dans la projection des vibrations composées.
- E. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Propriétés diélectriques du mica à haute température, par M. E. Bouty (’)•
- J’ai étudié les propriétés diélectriques du mica depuis la température ordinaire jusqu’à 400°. En faisant usage de lames de mica argentées, on ne rencontre pas de difficultés graves jusqu’au voisinage de 300°, mais au-delà l'argent est attaqué au contact de. l’air, et le mica se trouve bientôt recouvert d’une couche transparente de nature électrolytique. On atténue cet inconvénient, sans le supprimer, en protégeant l’argent du contact de l’air par un dépôt de cuivre suffisamment épais.
- Le principal résultat de ces recherches a été de mettre en évidence l’invariabilité presque complète de la constante diélectrique rapportée à une durée infiniment courte.
- De o° à 300° cette constante ne varie certainement pas de la 1/50 partie de sa valeur ; et comme dans tout cet intervalle de température le résidu électrique n’est pas extrêmement grand, on peut se montrer nettement affirmatif à cet égard.
- Au delà de 300° les complications apparaissent. La quantité d’électricité fournie au condensateur, par la pile de charge, cesse d’être exclusivement employée à la formation d’un résidu récupérable, comme cela avait lieu à la température ordinaire. L’excès du courant de charge sur le résidu est lié à l’existence d’une conductibilité superficielle du mica probablement attribuable elle-même au produit de l’attaque des armatures, car, à température fixe, cette conductibilité croît rapidement avec le temps, c’est-à-dire avec L’altération visible de l’argenture. Si après une chauffe prolongée, on laisse refroidir le condensateur, la
- (•) Comptes rendus, t. CXII, p. 1310.
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- couche superficielle du mica, devenue hygrométrique, conserve à froid une conductibilité qu’on fait disparaître en lavant les bords à l'alcool, et l’on constate alors que le mica a repris ses propriétés normales : sa constitution interne n’a donc pas été altérée d’une manière permanente par la chauffe.
- 11 se peut que de 300° à 400° le mica possède déjà une faible conductibilité superficielle que j’ai mise en évidence. Mes expériences ne permettent de rien affirmer à cet égard.
- Quoi qu’il en soit, la conductibilité résultante, de 300° à 4000, est assez faible pour que son effet, proportionnel au temps, puisse être négligé dans les expériences à très courte durée. A l’aide du p'endule de torsion qui m’a précédemment servi (* *) je produis des fermetures du circuit variant de os,ooi à oso5 et je trouve que, dans cet intervalle restreint, la charge absorbée C est représentée en fonction du temps t par la formule
- c=a + Br.
- Le coefficient B caractéristique du résidu croît rapidement avec la température ; mais A conserve une valeur à peu près fixe et se confond, au degré d’approximation des mesures, avec la charge normale à courte durée et aux basses températures.
- La constante diélectrique est donc un élément d’une extrême fixité : ses variations avec la température paraissent de même ordre que celles de la densité ou de l’indice de réfraction.
- Sur la détermination de la vitesse de l’électricité de Wheatstone, par le professeur J. Stefan (2;.
- Dans un mémoire sur le mouvement de l’électricité dans les fils, KirchhofF, en 1857, a montré pour la première fois que, dans certaines conditions, l’électricité se meut dans un fil fin en obéissant aux lois du mouvement ondulatoire et avec une vitesse qu’on peut prendre égale à celle de là lumière. L’égalité des vitesses de l’électricité et de la lumière n’est vraie toutefois que quand l’électricité se déplace dans un fil rectiligne tendu dans l’air. Kirchhoff borna son étude à ce cas. Si
- C1) Comptes rendus, CX, 1362. (*) IViener Berichte, avril 1891.
- on applique les principes de son calcul à d’autres cas, par exemple à celui d’un fil courbé en avant et en arrière en zigzag, ou enroulé en spirale, on trouve que l’électricité chemine dans ces conditions avec une vitesse beaucoup plus grande.
- Dans la méthode bien connue de Wheatstone, on employait vingt tours plats de fil étiré, et on trouvait que la vitesse de l’électricité était dans cette expérience plus d’une fois et demie celle de la lumière. Les considérations précédentes semblent fournir une explication correcte de ce résultat. L’auteur a toutefois cherché à donner à cette explication une base expérimentale, et dans ce but il a employé la méthode donnée par Hertz pour la production d’ondes électriques stationnaires dans les fils. 11 s’est servi d’un conducteur semblable à celui de Wheatstone, mais de dimensions plus petites, l’a relié à un couple de fils rectilignes longs, et a comparé la longueur d'onde dans le conducteur à la longueur de la même onde dans les fils rectilignes. L’onde est considérablement plus lorigue dans le conducteur, et en même temps la vitesse de l’électricité dans les conducteurs est plus grande que dans les fils rectilignes; le rapport des vitesses déterminé par l’expérience est encore plus grand que celui qu’avait trouvé Wheatstone.
- Sur la conductibilité électrique des gaz chauds, par le professeur J.-J. Thomson (*).
- M. Thomson vient d’adresser la lettre suivante aux éditeurs du Pbilosophical Magazine:
- «Au sujet des remarques du D1'Arrhenius, contenues dans le mémoire paru sous le titre précédent dans le numéro du Pbilosophical Magazine, j’ai à faire observer que :
- « i° Pour la question de l’action d’un excès d’hydrogène sur la dissociation de Hl, H Br ou HCl, bien que le D1’ Arrhenius dise que cet excès ne peut pas diminuer la dissociation, la question en réalité est close, depuis que les expériences de Lemoine (2) ont prouvé qu’en fait un excès d’hydrogène produit une grande diminution de la dissociation de H1.
- «20 Le D1' Arrhenius attribue les conductibilités
- (!) Voir La Lumière Electrique, t. XXXIX, p. 501, 589; t. XL, p. 593.
- (*) Comptes tendus, t. LXXXV, p. 34-37.
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- de HCl, H Br, HI que j’ai observées à la production de poussière de platine par l’action des halogènes sur le platine du vase dans lequel les gaz étaient contenus, et aussi sur les électrodes. Mais les expériences ont été faites dans des vases de terre aussi bien que dans du platine, et avec des électrodes de charbon, d’or et de fer aussi bien qu’avec des électrodes de platine, et cette explication est absolument inadmissible. De plus, non seulement les halogènes, mais aussi les vapeurs de la plupart des métaux conduisent quand elles sont chauffées, et ceci, qu’elles soient entourées d’azote ou d’air. Dans mes expériences, on a noté ce qui se produisait quand on entourait le gaz d’azote au lieu d’air.
- « 30 Pour ce qui est des expériences de Crafts sur la dissociation des halogènes, je ferai observer qu’une trace de dissociation produirait un effet beaucoup plus grand sur la conductibilité que sur la densité de vapeur, que la température vaguement indiquée comme étant celle du jaune, s’étend entre des limites étendues, et que deux températures que différents observateurs pourraient avoir indiquées comme étant celle du jaune pourraient facilement différer de plusieurs centaines de degrés centigrades. »
- Sur la recalescence dans l’acier et le fer, par M. Smith (').
- L’objet des expériences de M. Smith était de découvrir la relation qui existe, dans le temps, entre la variation de forme et la variation de température. Après avoir essayé plusieurs méthodes expérimentales, voici celle qu’il a adoptée finalement. L’extrémité supérieure du fil d’acier à étudier était fixée verticalement; l'extrémité inférieure était attachée à un levier d’aluminium long et léger, disposé de telle façon qu’une légère variation de longueur du fil produisît un mouvement considérable de l’extrémité du levier, qui traçait une ligne sur la surface enfumée d’un papier qui tournait sur un cylindre ordinaire. Un couple thermo-électrique platine-platine rhodié, enroulé autour du fil, était en série avec un galvanomètre Deprez-d’Arsonval. Grâce à cette combinaison, on lisait les températures auxquelles se produisaient les variations de longueurs du fil. Les mouvements du rayon lumineux réfléchi sur le
- miroir du galvanomètre étaient inscrits sur une membrane photographique mobile. Le résultat des expériences fut que les variations de forme du métal étudié avaient lieu au moment des variations de température, de sorte qu’une courbe tracée de cette façon sur le papier enfumé peut servir pour indiquer les variations de-forme et les variations de température.
- Pensant que ces variations pouvaient être accompagnées de la production d’un son aux points critiques, l’auteur construisit l’appareil suivant: un disque de mica était fixé dans une cavité circulaire tournée dans un morceau de bois. Le fil. d’acier soumis à l’étude était attaché à une extrémité au centre du disque, à l’autre à un support vertical. Le devant de la cavité était muni de deux tubes qui conduisaient aux oreilles tous les sons que pouvait produire le disque.
- Après avoir fixé les tubes aux oreilles, on chauffait le fil, généralement au moyen d’un brûleur Bunsen. En chauffant le fil, on atteignait une certaine température à laquelle on entendait nettement un craquement. En élevant la température, le phénomène cessait; puis, en enlevant la flamme à la même température à laquelle on avait entendu le premier son, un second son semblable se produisait. Ceci se produisait au moment de la recalescence. Le fil se refroidissant, le son s’éteignait, et alors, vers la température de 490°, il se produisait un son très aigu. Ce troisième son semble se produire à la seconde température critique observée par M. Osmond.
- Pendant cette expérience acoustique, on observait la température au moyen du couple thermoélectrique et du galvanomètre. Quand le disque était muni d’un cône creux, comme dans le phonographe, on pouvait entendre le son à une distance de dix pieds de l’appareil. Les deux premiers sons sont de courte durée, et on pourrait facilement. les laisser échapper si on ne prêtait pas une grande attention; mais le troisième son est clairet net. Le fil employé dans ces expériences était un fil d’acier de pianoforte recuit et étiré. 11 a été impossible à l’auteur d’obtenir l’effet en employant une grande flamme, mais avec une flamme d’environ un centimètre de large on peut produire cinquante fois ce curieux effet avec le même fiL La dernière expérience fut disposée de façon que le fil, pendant qu’on le chauffait, fût dans un champ magnétique puissant, produit par une hélice dans l’axe de laquelle était placé le fil d’acier. Des es-
- (i) Plnlosophical Magazine, mai 1891.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sais répétés ont montré que les sons produits n'étaient nullement modifiés par l’existence du champ magnétique.
- C. R.
- VARIÉTÉS
- LES DERNIÈRES LEÇONS PROFESSÉES PAR EDMOND BECQUEREL
- AU CONSERVATOIRE DES ARTS ET MÉTIERS
- LE TÉLÉPHONE
- M. Edmond Becquerel a terminé le 15 avril son cours d’électricité au Conservatoire des arts et métiers par une leçon sur le téléphone qui a attiré vivement l’attention publique.
- 11 avait été questiondansleScientific American de l’organisation de l’autre côté de l’Atlantique d’une compagnie se proposant de donner des auditions téléphoniques à toute une salle à la fois, et non pas seulement d’envoyer les auditions à domicile, comme fait le théâtrophone.
- La Nature, de Paris, a même reproduit dans son numéro du 21 mars les dessins, évidemment inexacts, du Scientific American, qui ont la prétention de représenter cette expérience peut-être imaginaire. Mais dans la séance dont nousallons rendre compte M. Becquerel a fait entendre réellement un téléphone à haute voix imaginé par M. Peignot, son préparateur.
- Le système que nous décrivons et sur lequel nous avons l’intention de revenir, est tout à fait distinct de celui qui a été exhibé à plusieurs reprises par M. Ochorowitz, mais dont la description n’a jamais été faite.
- Le professeur n’ayant pas annoncé qu’il exécuterait une expérience particulièrement intéressante, la salle n’était pas complètement pleine. Au lieu de 7 à 800 auditeurs qu’elle peut contenir, il n’y en avait pas plus de 500, ce qui est le nombre minimum des personnes suivant le cours.
- Le professeur a commencé la séance par rappeler que les sons se propagent mécaniquement dans l’air à l’aide d’ondes sonores, et que l’on peut en faciliter l’audition en les renfermant dans des tubes. En effet, l’on s’oppose ainsi à la dispersion du mouvement. Mais, malgré cette précaution, l’impulsion purement mécanique nécessaire pour la propulsion de l’air ne tarde point à s’épuiser, et l'on ne pourrait réellement employer ce procédé pour échanger des paroles à plusieurs kilomètres.
- 11 y a longtemps que l’on a eu pour la première fois l’idée d’utiliser à cet effet les courants électriques. On a songé à le faire non pas à l’aide du transport direct des vibrations sonores de l'air, mais en employant l’intermédiaire d’un corps solide. Mis en mouvement par l’air, celui-ci est à son tour chargé de mettre l’air en mouvement; c’est en réalité par l’intervention de deux échos conjugués électriquement que le transport de la voix s’effectue.
- Pendant longtemps, cette idée n'a été qu’une vague aspiration; M. Bourseul a émis le premier l’idée de la transmission électrique et indiqué le moyen de la réaliser; le premier physicien qui l’ait réalisée en partie est M. Reiss. Son téléphone se composait d’une plaque vibrante qui produisait des courants d’induction, et ces courants d’induction mettaient en mouvement une autre plaque vibrante. Cet appareil ingénieux, qui ne pouvait alors reproduire que des sons musicaux, n’excita que très médiocrement l’attention des physiciens. C’est en 1876 que M. Graham Bell construisit le téléphone électromagnétique que tout le monde connaît, et découvrit le principe des courants ondulatoires. M. Becquerel en adonné unedescription détaillée en se servant d’un dessin à grande échelle exécuté au lavis par M. Eloi, artiste du Conservatoire des arts et métiers. Nous dirons en passant que l’on se dispense de plus en plus d’avoir recours à des projections, en employant ces planches qui se voient aussi bien et ont l’avantage d’être toujours prêtes pour des exhibitions nouvelles.
- M. Becquerel a fait remarquer que le téléphone Bell, sous sa forme primitive la plus simple, jouit de la propriété de reproduire la voix avec toutes ses délicatesses, son timbre, sa hauteur, en un mot tout ce qui la caractérise. On doit donc admettre que toutes les harmoniques dont la voix est composée sont reproduites isolément, et que la membrane métallique obéit simultanément à
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- un nombre considérable d’impulsions agissant chacune comme si elles étaient isolées. La manière dont ces petites ondulations se prêtent à une sorte de totalisation est conforme au caractère analytique des expressions par lesquelles elles sont représentées dans les calculs d’analyse transcendante. C’est un point que le savant professeur s’est attaché à faire bien comprendre.
- M. Becquerel a fait alors remarquer qu’on a été obligé de reconnaître, avec Graham Bell, une nouvelle espèce de courants, les courants ondulatoires, et il a insisté sur la parfaite identité de construction qui existait entre les récepteurs et les transmetteurs primitifs. Il a ensuite passé à l’étude des divers perfectionnements dont l’installation du téléphone Bell a été l’objet depuis son invention jusqu’à nos jours, et qui a permis d’augmenter progressivement sa portée. Primitivement on se contentait de quelques kilomètres. On a poussé les téléphones parisiens jusqu’à Bruxelles, puis jusqu’à Londres. 11 paraît maintenant, a-t-il ajouté, que l’on peut téléphoner dè Londres à Marseille. Enfin on prétend qu’on a obtenu quelques résultats de téléphonie transatlantique. Quant à lui, M. Becquerel ne doute pas que le téléphone n’aille aussi loin que le télégraphe et ne rende tout à fait les mêmes services. Nous ne croyons pas que l’avenir doive tarder à justifier d’une façon brillante la sagacité du savant professeur.
- La première modification est due à M. Gower, qui a imaginé d’employer un aimant en fer à cheval, et qui est l’inventeur de l’appel par sifflet. C’est le premier exemple d’un bruit téléphonique qu’on puisse entendre sans avoir le récepteur à faible distance de l’oreille, sinon en contact avec elle. M. Becquerel a mis soigneusement en évidence ce détail.
- 11 a ensuite examiné le perfectionnement introduit par MM. Hughes et Edison, qui ont utilisé, comme dans les téléphones musicaux, l’excitation électrique pour augmenter l'énergie des actions primitives.
- L’application de ce perfectionnement à la téléphonie articulée est subordonnée à l’introduction du charbon ou d’une résistance variable intercalée dans le circuit de la pile. Les vibrations causées dans une plaque par la voix en modifiant la conductibilité des circuits, produisent les ondulations électriques nécessaires à la reproduction dans le récepteur des vibrations produites mécaniquement dans le parleur.
- M. Becquerel a décrit le microphone de M. Hughes, exposé la théorie de son influence sur le renforcement des sons téléphonés, puis il a décrit le téléphone de M. Ader, qui a compris la nécessité de multiplier les contacts pour éviter les crachements et a constitué un appareil industriel.
- 11 a mis sous les yeux de l’assistance un transmetteur Ader qui avait été préparé de manière à bien faire comprendre l’arrangement des deux séries de cinq charbons qui le caractérisent.
- Comme on le voit par ce qui précède, la méthode de M. Becquerel était de négliger les détails de construction etdefairecomprendreà sesau-diteurs les principes essentiels de chaque appareil.
- Le professeur a alors insisté sur les difficultés dont on a dû triompher pour vaincre les effets de l’induction des deux courants parallèles. En effet, comme il l’a fait remarquer, la téléphonie ne marche d’une façon complète qu’à circuit continu. Fl attribue l’impossibilité d’employer la terre pour le retour uniquement à ce que les courants émis par le transmetteur seraient mélangés avec les courants naturels et tous ceux qui pourraient se trouver dérivés, s’il se trouvait dans le voisinage des lignes de chemins électriques, par exemple, ou des circuits à lumière employant la terre pouf le retour.
- Après avoir décrit le mode d’attache alterné, qui permet d’éviter les effets de l’induction des deux fils l’un sur l’autre, M. Becquerel est arrivé à l'étude des moyens employés pour augmenter l’énergie des courants électriques.
- Ces procédés sont tous basés sur l’emploi des courants d’induction. Le courant de la pile est lancé dans un fil primaire, et c’est le courant secondaire qui est envoyé au récepteur.
- L’application des courants induits, faite depuis Reiss à tous les téléphones musicaux, est applicable depuis le microphone de Hughes à tous les téléphones articulants.
- M. Becquerel a terminé la séance par deux expériences brillantes, qui ont couronné dignement la vie de ce savant illustre. Il a fait fonctionner le téléphone parlant à haute voix qui fait le sujet principal de cet article, et donné une répétition très réussie d’une expérience de cahiers chantants produisant des sons d’une énergie extraordinaire. Cette représentation ayant été renouvelée à un grand nombre de reprises différentes, depuis l’Exposition d'électricité, où elle a été présentée pour la première fois, nous n’en
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dirons rien, si ce n’est qu’elle a été très habilement disposée parM. Peignot.
- Mais l'expérience du téléphone parlant à haute voix n’ayant été exécutée nulle part avec le dispositif spécialement imaginé pour cette leçon, nous la décrirons avec quelques détails.
- Le récepteur était placé sur l’axe de l’amphithéâtre. Son embouchure était un pavillon en
- Fig. 1
- cuivre ayant à peu près la forme de celui d’un cornet à piston.
- M. Peignot avait en outre établi un téléphone ordinaire, qui lui a servi à donner les instructions -nécessaires aux exécutants, lesquels étaient placés dans le laboratoire de M. Becquerel. Ce laboratoire, se compose de plusieurs pièces du premier étage du bâtiment neuf édifié sur la rue Saint-Martin, à une distance d’au moins cent mètres de l’entrée de l’amphithéâtre.
- Le parleur se composait d’une plaque de verre sur laquelle on avait placé quatre plaques de charbon, qui, lorsque la première était ébranlée par les
- vibrations sonores, donnaient quatre émissions de courant. 11 y avait une bobine d’induction unique, ayant quatre fils d’induction primaires rangés les uns à côté des autres, et un fil secondaire unique agissant sur le récepteur.
- Nous donnons un diagramme (fig. i) qui permet de reconstituer l’expérience.
- On a essayé successivement plusieurs transmissions: en premier lieu la voix humaine, en second lieu les chants, des airs de Rigoletto, et en troisième lieu un concerto joué sur un piano, avec accompagnement de cornet à piston. L’expérience a très bien réussi. Elle a excité un grand enthousiasme et soulevé à différentes reprises d’unanimes applaudissements.
- Elle aurait échoué si la position des exécutants n'avait été modifiée à différentes reprises suivant les instructions que donnait M. Peignot par le téléphone dont il s’était réservé l’usage comme nous l’avons dit plus haut.
- La voix parlée était claire et distincte, mais un peu faible, ce qui tenait très probablement à l'inexpérience de l’opérateur, et peut-être à la place qu’il occupait.
- 11 a fallu quelques tâtonnements pour que la chanson de Rigoletto fût rendue convenablement. Lors du concerto, le piano masquait complètement le cornet à piston, mais tout a été facilement réparé en changeant la place occupée par les exécutants.
- La voix chantée et parlée a une certaine analogie avec celle du nouveau phonographe bien réglé. 11 est incontestable que cette expérience mémorable démontre bien que nous sommes à la veille d’entrer dans une ère nouvelle pour la téléphonie. 11 est assez difficile d’en apprécier en ce moment ia portée. Mais on peut dire, sans être taxé d’exagération, qu’elle sera le point de départ d’un nombre considérable de travaux, et qu’on ne s’arrêtera que lorsque les perspectives montrées par M. Becquerel auront été réalisées.
- La voie est frayée, il n’y a plus qu’à marcher en avant. Un éternel honneur pour le savant illustre dont l’électricité déplore en ce moment la perte sera d’avoir vu cet avenir avec une netteté merveilleuse, et de l’avoir décrit avec une éloquence communicative presque en rendant le dernier soupir.
- W. de Fonvielle.
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- FAITS DIVERS
- Le mica jouit d'un très grand pouvoir isolant qui l’a fait adopter pour la construction d’appareils électriques; on l’emploie en particulier pour séparer les lames du collecteur dans les dynamos à haute tension.
- Le mica du Canada, amber mica, est le plus réputé; on le préfère au mica de la Caroline du Nord, qui se clive moins facilement.
- Les principales mines de mica se trouvent dans le New-Hampshire et la Caroline du Nord. La production du mica aux Etats-Unis est tombée de9 2i3ioo francs en 1884 à 1 750000 francs en 1890, tandis que l’importation aux mêmes dates s’élevait de 707 100 à 1 438 500 francs.
- La terrible catastrophe de Mcenchenstein suggère de tristes réflexions sur les résultats inévitables de l’augmentation du trafic sur les voies ferrées. On est forcément conduit non seulement à augmenter le nombre des wagons, mais encore le poids des machines, qui acquièrent des proportions véritablement formidables. En outre, on est conduit à augmenter le nombre des viaducs et des constructions en fer, dont les trépidations de plus en plus nombreuses ébranlent la solidité en favorisant la formation de cristallisations intérieures.
- Le retour des scènes d’horreur telles qu’on les a vues en Ecosse et tout récemment en Suisse, crée de très sérieux devoirs à l’administration supérieure.
- . On nous apprend, ce qui ne nous étonne pas, que l’on a publié des instructions supplémentaires pour la vérification de la solidité des ponts. Mais ces précautions seront-elles suffisantes? Nous n’osons dire que nous en avons la certitude. N’est-t-il pas de notre devoir de faire remarquer que l’introduction de la traction électrique sur les chemins de fer fournirait une solution radicale de ce problème de haute sécurité publique.
- En effet, avec les trains électriques les poids sont beaucoup plus uniformément répartis, puisque chaque locomotive n’a qu’un wagon à traîner derrière elle.
- En outre, il y a absence complète de trépidations puisque les coups de piston sont supprimés. Toutefois, il est indispensable que l’électricité fasse ses preuves au point de vue de la vitesse, et qu’on puisse égaler les trains express avec des locomotives électriques.
- Ajoutons que la transformation se résoudrait par une diminution du prix de revient de la traction pour les lignes nombreuses qui pourraient utiliser des forces naturelles.
- La reine Caroline de Saxe a failli être victime d’un coup de foudre, mais victime indirecte. La foudre est tombée sur la Voiture, oü si près de la voiture de Sa Majesté
- que les chevaux effrayés ont pris le mors aux dents. Il a fallu tout l’énergie du cocher pour empêcher une catastrophe qui paraissait inévitable.
- M. Turettini vient de publier un rapport sur les résultats obtenus par la chute du Rhône près de Genève. Sur les 4400 chevaux utilisables, on en emploie environ 2200, qui actionnent 1565 moteurs. La force des moteurs varie depuis 1/3 de cheval, pour faire marcher des machines à coudre, jusqu’à 565 chevaux, pour les dynamos destinées à l’éclairage.
- Les actionnaires ont dépensé pour l’installation une somme de 5 600000 francs, et dans le cours de l’année 1890 les recettes de la société se sont élevées à 2 100000 francs. On croit qu’elles peuvent s’élever au double. En conséquence, le placement paraît très rénumérateur.
- Electriçity publie dans son numéro du 20 juin un plan pour utiliser l'Isaur à l’éclairage et au transport de la force dans la ville de Munich. En admettant que l’on n’utilise que les trois quarts de la force motrice fournie par cette rivière, on recueillerait] une force motrice de 2100 chevaux-vapeur, à peu près égale à celle que l’on aurait en utilisant à Paris le barrage de Suresnes ou le barrage du Port-à-l’Anglais.
- On compte employer un système fort ingénieux pour empêcher que des chômages forcés, en cas d’inondation ou de sécheresse, ne portent préjudice à la ville. On construirait une salle de machines de 600 chevaux, qui fonctionnerait uniquement dans ces circonstances pour le service de l’éclairage, de sorte que dans aucun cas la ville ne serait exposée à rester dans l’obscurité.
- Nous suivrons avec d’autant plus d’intérêt le développement de ces projets, que le Conseil municipal de Paris ne paraît pas se douter de la quantité considérable de force motrice qu’on perd ainsi bénévolement en persistant à laisser l’eau s’écouler sans chercher à en .tirer parti.
- De toutes les prodigalités possibles que peut commettre une assemblée représentant les intérêts d’une grande cité, c’est certainement la pire.
- La Cour suprême de l’Ohio vient de décider que les compagnies de chemins de fer électriques n’ont pas le droit de prendre la terre pour le retour du courant, et qu’elles sont par conséquent obligées de marcher à circuit fermé. Cette décision importante a été prise à la requête des compagnies de téléphonie.
- L’astronome royal d’Angleterre vient de publier dans Nature un article qui donne complètement raison au juge américain. En effet, des observations faites à Greenwich prouvent que les courants de retour du chemin de fer électrique troublent les aiguilles du galvanomètre destiné à étudier les variations du magnétisme terrestre. La plaque de terre la
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- plus voisine de cette ligne en est cependant à plus de 3 kilomètres. L’influence doit être bien plus sensible encore sur les courants ondulatoires, dont l’intensité est, comme on le sait, si faible qu’il est pour ainsi dire impossible d'en fixer la valeur.
- M . Moureaux, directeur de l'observatoire du parc de Saint-Maur, est parti pour sa tournée annuelle. 11 opère cette fois dans l’Est. Les lois sur l’espionnage et l'attention extrême que les populations prêtent à toutes les opérations dont elles ne comprennent pas la nature nécessitent, il faut bien le dire, des précautions particulières. Quant à suivre le tracé des lignes magnétiques sur le territoire de l’Alsace-Lorraine, il serait certainement très imprudent de chercher à le faire.
- L’état de tension des relations internationales crée donc en Europe pour des recherches purement scientifiques des obstacles que l’on ne rencontrerait certainement pas dans les pays sauvages.
- La manie de voir des espions partout est si intense en ce moment que des journaux ont écrit que l’on construisait à Lichtfeld un ballon dirigeable électrique, sur des plans volés à l’établissement de Chalais-Meudon, qui a exposé en 1889 son ballon la France et tous ses procédés, fort ingénieux mais dont la valeur pratique a été reconnue insignifiante.
- La navigation électrique paraît avoir dit à la fois son premier et son dernier mot dans cette circonstance mémorable.
- L’administration de la Foire colombienne a déclaré qu’elle mettait à la disposition des électriciens tout le terrain dont ils peuvent avoir besoin pour construire une salle de machines dans le voisinage de leur section, mais elle a refusé d'une façon définitive de modifier le plan dont nous avons annoncé l’adoption.
- Le Western Electrician met donc bas les armes, et annonce le fiasco de l’exposition dont il était le promoteur. Depuis l’origine nous avons considéré le succès de ces démarches comme plus que douteux, en présence du peu d’élan montré par la majeure partie des puissances européennes, chez lesquelles le bill Mac Kinley a refroidi beaucoup l’enthousiasme.
- L’electricité continue à envahir la médecine. Le docteur Durier, directeur de la Clinique Henry Giffard, essaie de combiner l’introduction cataphorique des médicaments dans l’organisme avec le traitement électrolytique des tumeurs.
- On nous apprend d’autre part que le docteur W.-E. Ste-phenson vient de publier en anglais, à Londres, un traité sur ce sujet si nouveau et si intéressant. A peine cet ouvrage était-il en vente que l’auteur succombait, à l’âge de 41 ans,
- à une bronchite compliquée d’une attaqué d’influenza, genre d’affection contre laquelle l'électricité est impuissante.
- Nous lisons en même temps dans une bibliographie anglaise que l’ouvrage récent du docteur E. Hurry-Fenwick sur l’éclairage électrique de la vessie comme moyen de diagnostic est arrivé à sa seconde édition en quelques mois. C’est le cas de dire que, grâce à l’électricité, « les vessies se changent en lanternes », sans que personne ait le droit de se plaindre.
- Le 3 juin la foudre est tombée sur la fabrique de dynamite située à Opladen, près de Cologne. Il en est résulté une violente explosion, et une véritable catastrophe. Ce sinistre n’aurait-il point été évité si on avait suivi les prescriptions rédigées par l’Académie des sciences de Paris et en usage pour toutes les poudrières, capsuleries et autres établissements analogues en France?
- Nous trouvons dans les journaux anglais l’annonce que les expériences du transport de force de Francfort n’auront pas lieu avant le milieu du mois d’août. C’est la seconde fois qu’un retard est considéré comme nécessaire pour l’exécution de cette grande expérience.
- 11 s’agit, comme on le sait, du transport d’une force de 300 chevaux à 180 kilomètres, en employant une pression qui jamais n’a été atteinte. Nous espérons que cette remise sera la dernière, mais elle fait réfléchir à la communication faite par M. H. Preece sur les difficultés croissantes de l’isolement et l’intérêt d’éviter aussi bien les grandes épaisseurs de gomme que les gros diamètres de cuivre.
- Le coup de foudre du 9 juin a eu des suites à Berlin. S. M. l’empereur a déclaré que les cavaliers de la garde ne porteraient plus la cuirasse depuis le mois de mai jusqu’au mois de septembre, au moins lorsqu’ils n’en auraient pas besoin pour participer à des actions de guerre. La précaution est excellente. Toutefois, il n’est pas superflu de faire remarquer que si les cuirasses sont particulièrement dangereuses, c’est surtout parce que les soldats allemands portent sur la tête une pointe métallique qui attire incontestablement la foudre.
- La Western Union a refusé de produire en justice la copie des télégrammes venant du Chili, relatifs à l’affaire du navire insurgé du Chili qui a violé les lois de la neutralité. La question, qui ne se produirait, pas en Europe, roule sur une pointe d’aiguille. Personne ne met en doute le pouvoir des cours de justice de réclamer la communication d’un télégramme spécifié. Mais la compagnie prétend qu’on n’a pas le droit de lui réclamer la communication de l’ensemble d’une correspondance télégraphique.
- La question a été soulevée à deux reprises différentes de
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- vant les tribunaux californiens, mais elle a été tranchée de deux façons différentes; la première pour la compagnie et la seconde dans un sens contraire. Le résultat du procès actuel est donc attendu avec une certaine curiosité. L’affaire se juge à Los Angeles.
- On annonce la mort, à l’âge de 62 ans, du physicien danois, le professeur Lorenz, natif d’Elcimore. Ce savant a représenté le Danemark dans le congrès tenu à Paris en 1883 pour la détermination des unités électriques, question dont il s’était longuement occupé dans les Annales de Poggendorf et les mémoires de la Société royale de Danemark.
- M. Lorenz est le premier physicien qui se soit occupé de la théorie électromagnétique de la lumière. Avant le mémoire classique publié par Maxwell, en 1865, dans les Philosophical Transactions. M. Lorenz avait fait paraître dans les Annales de Poggendorf, un travail qui a été très remarqué dans son temps.
- 11 est auteur d’un traité général de physique, le plus estimé de tous ceux qui ont été publiés dans sa langue maternelle. La plus importante de ses inventions est une dynamo qui a obtenu une médaille d’or à l’Exposition électrique de 1881 à Paris, et qu’il a imaginée en collaboration avec M. Fur-genssen.
- La commission du Rapide Transit de New-York a publié un rapport qui conclut à l’adoption de la traction électrique ou de tout autre moyen ne nécessitant pas] la consommation de combustible dans la voie souterraine qu’il s’agit d’établir. Tout le monde à New-York est persuadé que la seconde partie du verdict est destinée à ne produire aucun effet, et que personne ne songera à mettre en avant soit Pair comprimé, soit la vapeur surchauffée, soit la traction par câble. On s’attend donc à ce que l’électricité prenne possession d’une voie fort importante.
- M. Edison vient d’être débouté d’une plainte en contrefaçon dirigée contre une compagnie exploitant des lampes à incandescence. Le juge Wallace, de la Cour suprême des Etats-Unis, tenant son audience de circuit à New-York, a déclaré que la patente de M. Edison ne couvrait que le système particulier de lampe imaginé par lui, et que tout autre système était parfaitement exploitable.
- Une telle solution paraissait évidente à priori, et il est surprenant que M. Edison ait risqué l’attaque. En effet, c’est en France que les lampes à incandescence ont été imaginées. Le mérite de M. Edison, mérite assez grand certainement, est d’avoir réalisé cette idée par une combinaison ingénieuse.
- On n’a pas oublié que le régulateur Serrin, inventé en 1853 et breveté quelques années plus tard* est encore en ser-
- vice dans les phares électriques, malgré le nombre prodigieux d’appareils qui ont été imaginés depuis lors. Dans les organes employés se trouve une chaîne dont le poids est destiné à faire équilibre à la variation du poids du charbon, de manière à augmenter la régularité du mouvement. Nous apprenons que cet habile électricien vient de faire une très heureuse application du principe qu’il a déjà employé avec tant de succès. 11 s'agit cette fois d’une balance de précision; avec son système on évite d’avoir à manier les poids divisionnaires, et même d’ouvrir la cage.
- M. Serrin attache sa chaîne à un des fléaux de la balance par une de ses extrémités. L’autre extrémité est fixée à un curseur mobile qu’on fait monter et descendre à volonté sur une colonne graduée, de manière qu’une longueur de 2 millimètres réponde à 1 milligramme. On comprend facilement qu’à l’aide de cette disposition on peut augmenter ou diminuer à volonté le poids de chaîne pesant sur le fléau. Le curseur se déplace à l’aide d’un bouton qu’on manie en dehors de la cage.
- L’appareil a été présenté à l’Académie des Sciences par M. Janssen et soumis au jugement d’une commission.
- Bien entendu la chaîne nouvelle est d’une bien autre délicatesse que celle qui fait partie de la lampe qui a permis de commencer les applications de la lumière électrique, et qui a le lare honneur de n’avoir pu être supplantée pour le service délicat auquel elle a été destinée dès son apparition. On nous dit que l’appareil placé au phare de la Hève, il y a plus de trente ans, y fonctionne encore.
- Le mois de juin a commencé à Paris par un violent orage. La foudre est tombée en plusieurs endroits, sur la rive droite dans la rue Crozatier, et sur la rive gauche dans la rue de Rennes. Il est à remarquer que les coups de foudre* qui étaient très fréquents à Montmartre il y a une vingtaine d’années, ne s’y produisent plus depuis les travaux de l’église du Sacré-Cœur, où des paratonnerres conformes aux instructions de l’Académie des scjences ont été installés.
- Dans le coup de foudre de la rue de Rennes une conduite des eaux a été coupée. 11 y a eu l’explosion d’un compteur à gaz, accompagné d’un commencement d’incendie. Evidemment aucun de ces accidents ne se serait produit si le compteur et cette conduite avaient été rattachés au réseau des paratonnerres.
- D’après le lVestcm Electrician le nombre des chemins de fer électriques du monde est de 325, employant 4000 wagons et 7000 locomotives. Le réseau universel serait de 4000 kilomètres, sur lesquels il circulerait chaque année 750000000 de voyageurs, faisant un parcours quotidien de 720000 kilomètres. Le nombre des employés serait de toood. Les pentes franchies seraient d£ 13 à 14 0/0, et la vitesse atteinte varierait de 30 à 40 kilomètres à l’heure.
- L’énumération ne s’étend point à la France. Nous n’avons pas besoin de dire à nos lecteurs pourquoi l’on a laissé en
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dehors un pays où jusqu’ici ce genre de traction n’existe pour ainsi dire pas. On peut se demander au bout de combien d’années nous adopterons un système de locomotion qui réussitjsi bien de l’autre côté de l’Atlantique.
- Éclairage Électrique
- On ne lira pas sans intérêt quelques détails sur les installations électriques du château royal de Berlin, dans lequel on sait que la lumière par incandescence et les arcs électriques ont été récemment introduits.
- La salle des machines contient un moteur de 150 et un de 50 chevaux. On a disposé les fondations pour recevoir deux autres machines de 200 chevaux. 11 y a deux dynamos, une petite à 4 pôles, et une à 6 de 100000 watts, couplée directement avec la machine de 150 chevaux.
- Lorsque les installations seront terminées, il y aura quatre dynamos de la capacité de 360000 watts en tout, et une batterie d’accumulateurs pouvant fournir 860 ampères-heure. Dans les chambres de l’empereur et du prince impérial il y a 557 lampes de 10 à 25 bougies. Les corridors et les escaliers contiennent 152 lampes à incandescence, les portes cochères 9 lampes à arc de 6 ampères, les corps-de-garde, les caves, l’argenterie, etc., etc., 133 lampes à incandescence, et les salles de fêtes i960 lampes à incandescence, dont 1003 se trouvent dans la célèbre salle Blanche.
- Le courant doit donner la force à un petit nombre de moteurs électriques employés dans les cuisines. Mais si on exécute les changements projetés dans la salle Blanche, les installations électriques que nous avons énumérées ne suffiront point; il faudra encore mettre en service deux dynamos Siemens, et une autre batterie de 800 accumulateurs. Les dynamos ne marchent que depuis le coucher du soleil jusqu’à minuit. Pendant tout le reste du temps les accumulateurs font le service.
- L'installation actuelle réalise, dit-on, des économies sur l’ancien système. Mais hâtons-nous d’ajouter que jamais le gaz n’avait été admis dans le palais des Hohenzollem, et que tout le service de l’éclairage se faisait à la bougie avant cette révolution intérieure.
- La station centrale d'éclairage électrique de la ville de Tarbes sera inaugurée sous peu. Elle comporte deux dynamos Edison de 120 ampères et 110 volts, actionnées paï des machines Powell, et qui serviront à charger des accumulateurs; la distribution sera faite par une canalisation aérienne à trois fils.
- lement 1200 lampes à incandescence; celle de la rue de la Montagne-aux-Herbes-Potagères, 600 lampes; celle de la rue des Bouchers, 800 lampes; de la rue du Coude, 200 lampes; de la rue Zérézo, 600 lampes.
- A Gand : la station de la rue des Marais, 1000 lampes. A Charleroi : la station centrale, 1500 lampes.
- A Ninove : la station centrale, 1100 lampes.
- La lumière est produite :
- A Bruxelles par 544 A Anvers.. — 240 A Gand... — 220 A Liège... — 384 A Verviers. — 665
- arcs et 9507 lampes à incandescence.
- — 1481 — —
- — 4931 — —
- — 2040 — —
- — 2423 — —
- On ne peut donner aux charbons des lampes à arc une Ion. gueur indéfinie : de là nécessité de les remplacer après quelques heures de fonctionnement, manœuvre incommode à tous les points de vue. Pour éviter cet inconvénient, une compagnie de Pittsburg a imaginé une lampe dans laquelle les charbons sont fournis par deux disques tournants, placés à angle droit; l’arc se produit entre deux points de leur circonférence. L’un de ces disques a 10 centimètres de diamètre et l’autre 20; le plus grand est placé au-dessus du plus petit; l’électricité qui alimente la lampe leur donne aussi le mouvement de rotation; ces lampes, dit-on, peuvent donner 500 heures de lumière ininterrompue.
- Télégraphie et Téléphonie
- L’administration des lignes télégraphiques a tenu compte de nos observations, en ce sens que les employés des bureaux de poste de Paris préviennent le public que les télégrammes de Paris pour Paris sont expédiés par tubes.
- U n’y a qu’un très petit nombre de stations qui puissent les transmettre électriquement : le Grand-Hôtel, la Bourse, le Bureau central, de manière à conserver une copie des dépêches transmises, ce qui vaut enregistrement, moyennant paiement d’un reçu supplémentaire de 10 centimes.
- Ne serait-il pas possible de trouver quelque arrangement pour donner au public un équivalent dans chaque bureau ne jouissant pas de la transmission électrique?
- En continuant à prélever la taxe de 5 centimes par mot ne pourrait-on faire copier la dépêche sur un registre ad hoc, sauf à transmettre l’original par tube?
- Voici, d’après une conférence de M. Wybauw, l’importance acquise dans les principales villes de Belgique par l’éclairage électrique :
- A Bruxelles, la station du passage du Nord fournit actuel-
- lmprimeur-Gérant : V. Nory
- Imprimerie de LA Lumière Électrique — Paris, 31, boulevard des italiens.
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- T1 a T=nr
- iIE DES MATIÈRES
- TOME QUARANTIÈME
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- TABLE PAR ORDRE ALPHABÉTIQUE
- A
- Pages
- Accumulateurs dans les stations centrales (sur
- l’emploi des). — A. Palaf.................. 443
- — (distribution par) Currie................... 227
- — et transformateurs par M. F. Ross............ 32
- — Currie...................................... 586
- — Hatch....................................... 130
- — Pitkin et Holden............................ 333
- — Robert...................................... 428
- - Schoop.................................. 377
- — Stevenson.................................. 132
- — Tommasi et Théryc........................... 183
- Actinomètre électrochimique (sur un), par M. H.
- Rigollot................................... 135
- Aimantation d’un cylindre de fer, par M. F. J.
- Smith....................................... 86
- — transversale des conducteurs magnétiques (sur F),
- par M. Paul Janet.. ..................... 138
- — superposées. — C. Decbarme.................. 251
- Alternateur Emmott et Rider....................... 223
- — symétriques Bary............................ 221
- Aluminium pour les lampes à incandescence (Emploi
- de 1’).................................. 79
- Ampèremètres et voltmètres Weston ................ 37
- Analyse élémentaire par voie électrothermique, par
- J. Oser................................ 598
- Appareil pour le dépouillement mécanique des fiches
- de recensement. — L. de Villy.............. 551
- Pages
- Applications (les) du transport électrique de la force.
- — Frank Gèraldy................................ 402
- — mécaniques de l'électricité. — G. Richard......... 456
- Armature lamellaire Vinicombe............................. 219
- — à enroulements multiples, par Nebel................ 562
- Ascenseur électrique Otis................................. 459
- — Eickemeyer......................................... 461
- B
- Bain clectrolytique Lesueur............................ 584
- — — Watt............................... 530
- Bibliographie :
- Annuaire anglais de l’industrie électrique pour 1891. 46
- Électricité et optique, par M. H. Poincaré. —
- J. Blondtn.................................... 195
- Électrotechnique (1’) et ses applications à la construction, par MM. A. Gœrges et K. Zickler. —
- A. Palaç...................................... 96
- Formules de mécanique pour la construction des lignes télégraphiques, par M. J. Brunelli. —
- A. Palaç...................................... 146
- Guide pratique pour la construction des appareils
- électriques, par R. S. Bottone.— G. Pellissier. 196
- Histoire d’un inventeur, par M. G. Barrai......... 46
- Manuel pratique de l’installation de la lumière électrique, par J.-P. Anney. — E. Dieudonné-..... 494
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-
- 638
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- Pa ges
- Leçons sur l’électricité, par Eric Gérard. — Ed.
- Francken....................................... 145
- Leçons sur les métaux professées à la Faculté des
- Sciences, à Paris, par Alfred Ditte........... 446
- Dorure, argenture et nickelage sut nrétâux, par
- MM. Maigne et Matthey.......................... 496
- Lumière électrique et les organes employés pour sa production (la), par M. A. von Ur'banitzky.
- — A. Pala{..................................... 146
- Théories (les) modernes de l’électricité, par M. O.
- Lodge.......................................... 446
- Traité élémentaire d’électricité, par J. Joubert... 145
- Block-système (sur les postes de commande). —
- E. Zetçscbe...................................... 30
- Boussole Smith et Heath............................ . 440
- C
- C&bles (sur les) télégraphiques et téléphoniques du
- tunnel du Saint Gothard.................... 383
- Calcul des dynamos (note sur le), par M. Mélotte. 126 179
- Calori-ampèremètre de M. Edelmann.................. 338
- Champ magnétique (sur le) autour d’un aimant, par
- M. Tolver Preston........................... 87
- — magnétiques intenses (sur les). — C. Raveau.... 410 Changement de voie (l’indicateur de) de H. Hat-
- temer. — E. Zet^sche....................... 429
- Chaufferette électrique Dewey..................... 532
- Chemins de fer et tramways électriques. — G. Richard ............................. .. 24, 63 m
- Cherche-faute Holmes............................... 531
- Chlorate de potasse par électrolyse (préparation du).
- A. Rigaut.................................. loi
- Circuits magnétiques (comparaisons des) fermés et ouverts dans les transformateurs à courants alternatifs, d'après M. Evershed. — A. Palaç.
- 5'9. 567
- Collecteur Atkinson................................ 218
- Commutateur Siemens............................... 458
- — Eickenreyer.................................. 459
- Compteur Desrueiles et Chauvin..................... 380
- — à mercure de Ferranti ........................ 81
- — Frager....................................... 377
- k— Hartmann et Braun......................... 181 379
- — pendulaire Kennedy.......................... 480
- — Kœcklin .................................... 482
- — Perry........................................ 586
- Condenseurs à eau (système de réglage automatique
- pour des), par M. J. Macbride.............. 39
- Conductibilité sous diverses influences électriques
- (variations de). — E. Branly........ 301, 506
- Pages
- Conductibilité (sur la) des gaz chauds, par M. J.-J.
- Thomson....................................... 626
- — (Note sur la) électrique des gaz chauds, par
- Svante Arrhenius ............................. 593
- Constante diélectrique (sur la détermination de la) du verre à l’aide d’oscillations électriques très rapides, par M. R. Blondlot.................. 442
- — diélectrique du mica, par M. E. Bouty......... 282
- Correspondance :
- Lettre de M. Ducrelet............................ 147
- Coupe-circuit Blathy.................................. 181
- Courants alternatifs et leur application au transport de la force (étude sur les). — M. Hutin et M. Leblanc-................ 201, 257, 311, 372, 418, 463
- — alternatifs à courte période, par M. Tesla.... 75
- — alternatifs de haute fréquence (expériences de
- M. Tesla sur les)............................. 542
- — magnétiques (sur les), parle D' A. Fœppl...... 33S
- — rotatoire et sa mesure (sur le).— H. Georges. 171, 266
- Coût de l’aluminium fourni par la métallurgie électrique (le). — H. Ponthière...............‘... 272
- Cylindre de fer aimanté (.durée de l’aimantation d’un)
- par M. F. J. Smith............................. 86
- D
- Dangers de foudre en pleine mer................... 184
- Dépouillement mécanique des fiches de recensement
- (appareil pour le).— L. de RWy............. 551
- Diélectriques (Variations de volume des), par M. D.
- Bos......................................... 45
- Distribution (sur la) de l'énergie par courants alternatifs. — P.-H. Ledeboer......................... 608
- Dosage électrolyti.que du rhodium................. 245
- Dynamo (détails de construction des machines). —
- G. Richard...................... 163, 218 562
- — Atkinson............................... 168 218
- — Barley et Stevenson.......................... 219
- — Baiy....................................... 221
- — Clcaver...................................... 170
- — Cronipton et Fritsche........................ 220
- — Currie................................... .. 227
- — Dobrowolsky................................. 169
- — Emmott et Rider............................ 223
- — Kalb.........................;.............. 218
- — multipolaire Kapp............................ 166
- — Kennedy..................................... 165
- — Kingdon...................................... 225
- — Meyrowithz................................. 222
- Nebel........................................ 562
- *— Radcliffe.................................. 223
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 63g
- Paçts
- Dynamo Reignier................................... 164
- — Sechehaye.................................. 5^5
- — Sherrin............................... *68 218
- — Siemens.................................... 225
- — Swinburne......»........................... 226
- — Thomson-Houston............................ *66
- — Vinicombe.................................. 219
- — Westinghouse............................... 224
- H
- Ebonite (sur les propriétés physiques de Y), par
- M. Alfred Mayer............................ 334
- Éclairage des trains du Jura-Simplon (emploi des accumulateurs de la société suisse de Marly pour Y).............................................. 281
- — électrique à Paris <ï’).— Frank Gérai dy 7, 501, 604
- — électrique de la ville du Havre.— C*4 Amaury de
- Ivlontlaur............................. 51, 118
- — électrique à l’Usine municipale de Paris (V), par
- M. Ferdinand Meyer .... 328, 432, 473, 526, 576
- — électrique à Londres. — Ch. Haubtmann....... 210
- Écrans électriques et magnétiques durant l’état variable (les), par sir William Thomson.......... 229
- Électricité (Y) et la richesse minérale. — A. Minet. 360
- — (1’) considérée comme rivale de la vapeur, par
- M. Louis Bell............................... 141
- Électro-aimants (les). — A. Palaç.............. 69, 104
- Électrodynamique (sur la différence entre la théorie) de Helmholtz et celle de Maxwell. — Bernard
- Brunhes...................................... 15
- Électrolyse des acides bibasiques, par MM. Crum
- Brown et James Walker....................... 289
- — industrielle de l’eau (sur Y)............... 234
- — (préparation du chlorate de potasse par). — A.
- Ri gant..................................... 101
- — par fusion ignée des sels de bore et du silicium,
- par M. Adolphe Minet........................ 486
- Électromètres (un auxiliaire des), par M. Eric Gérard. 191
- — (sur les) à quadrants, par MM. Ayrton, Perry et
- Sumpner..................................... 587
- Électroscope de sûreté Drake et Gorham.............. 233
- Emploi (sur 10 des accumulateurs dans les stations
- centrales.— A. Palaç........................ 443
- — (sur Y) d’un galvanomètre avec Une pile thermo-
- électrique, par M. Ernest Merritt........... 384
- Expériences avec l’arc électrique. —F. Raverot.... 154
- — de M. Tesla sur les courants alternatifs de haute
- fréquence.............................. 75, 542
- — (Rapport sur les) avec courants à‘haute tension
- exécutées à l’atelier de Charlottenbourg, de la
- maison Siemens et Halske de Berlin......... 532
- Exposition de Chicago {Y)............................. 80
- F
- Pages
- Fabrication clectrolytique des tubes de cuivre El-
- more.— B. Andreoli................................. 227
- Faits divers :
- Accident au théâtre de l’Odéon.......................... 347
- — dû au téléphone................................ 549
- — dus aux conducteurs d’électricité.............. 398
- — produits par la foudre en 1888v............... 347
- — à New-Yoïk..................................... 400
- — de chemin de fer............................... 631
- Action de l’eau de mer sur la carcasse des navires.. 197
- Anneaux de Nobili....................................... 599
- Appareil à signaux pour télégraphier en mer.............* 108
- Applications de l’électricité minière................... 399
- — — à la manœuvre des ponts
- levis...................................... 48
- — du moteur électrique dans les mines.. 549
- — médicales de l’électricité................. 447
- Avertisseur chantant.................................... 399
- Ballon captif à Chicago................................ 147
- — de l’exposition de Francfort..... 299, 549
- Ballon dirigeable....................................... 632
- Brevets de compteurs électriques........................ 600
- — d’invention aux Etats-Unis..................... 48
- — — (Examen des)............................ 597
- Caoutchouc (nouvel arbre à)............................. 547
- Centenaire de la découverte de l’Amérique............... 499
- — de la loi américaine des brevets d’inven-
- tion..................... 247> 299, 347
- — de la mort de John Wesley....................... 48
- — des brevets d’invention en France.............. 497
- Centième anniversaire de la naissance de Faraday.. 549 Chemin de fer électrique à grande vitesse..... 148 633
- — — à Londres.. .... 98, 299, 399
- — — à Naples........................ 298
- — — de Florence à. Fiesole........ 247
- — — du Monchsberg................... 197
- Chutes du Niagara (Utilisation des)..................... 299
- Collection de câbles sous-marins........................ 198
- Compagnie anglaise des téléphones....................... 199
- chinoilfe d’électricité...................... 447
- — française des câbles sous-marins............... 448
- Conductibilité des membranes de dialyseurs.............. 348
- Confection des plaques d’accumulateurs................... 99
- Construction d’élévateurs électriques................... 548
- Coup de foudre................., ............. 399 631
- — à Cologne........................: .. 631
- — de soleil électrique................................ 248
- Dangers de l’électricité................;............... 547
- Dépôt adhérent de zinc.................................. 348
- p.639 - vue 639/650
-
-
-
- 640
- la lumière électrique
- Pages
- Déprédations des poteaux télégraphiques................ 248
- Destruction d’une lampe à incandescence.............. 298
- Développement de l’électricité à Christiania......... 498
- Discours de M. Crookes................................. 549
- Electricité anglaise à l’exposition de Francfort..... 299
- — au Conservatoire des Arts-et-M?tie;s.... 447
- — au Japon.................................. 547
- — (1’) au théâtre............................. 47
- — dans des mines de charbon................ 299
- Electricité en médecine................................ 632
- Emploi de l’électricité dans la marine............... 98
- Enregistrement des tremblements de terre............... 397
- Enseignement de l’électricité à Londres................ 398
- Etude sur la préparation industrielle de l’ozone.... 98
- Exécution électrique.......................... 398, 598
- Expériences d’électrochimie............................ 400
- — sur les phosphènes........................... 600
- Exposition annuelle de la Société de physique........ 97
- — de Chicago. 148, 248, 398, 448, 597 032
- — de Francfort. 47, 98, 197, 248, 398,
- 498, 499
- — de lumière électrique au Palais de cristal. 47
- — de Prague.......................... 397, 597
- — électrique à Londres....................... 98
- — internationale à Anvers................... 399
- — — d’électricité à Toulouse 47, 297
- — minière à Londres......................... 248
- Fabrication de l’aluminium............................ 348
- — des isolateurs destinés à la ligne de
- Lauffen à Francfort.................. 498
- — des plaques d’accumulateurs............. 47
- Fils suspendus à Rome............................... 198
- Flotte télégraphique.................................. 299
- Fontaines lumineuses du Champ-de-Mars................. 599
- Foreuse électrique par percussion................... 299
- Fouet électrique.................................... 598
- Funiculaire de Belleville...................... 147, 549
- Grève à Bruxelles................................... 307
- Heure légale en France.............................. 47
- — nationale à Tunis................................ 248
- Inspection des paratonnerres.......................... 597
- Installations d’éclairage et de transport électrique en
- Suisse............................... 347
- — du corps de télégraphie électrique en
- Espagne.......................,.... 297
- — d’une station centrale de lumière élec-
- trique à Paris........................ 48
- — électriques dans les mines.............. 397
- Interruptions des communications du télégraphe dans
- v les environs de Lyon.............................. 597
- Invention (l1) de l’électro-aimant..................... 48
- — électrique...................................... 247
- Journal télégraphique de la Havane................... 99
- Kinétographe d’Edison............................... 499
- Lampe à charbons tournants...;...................... 634
- Pages
- Législation des télégraphes et des téléphones en Al-
- lemagne....................................... 397
- Lignes électriques aux Etats-Unis................... 298
- Liste des prix de la Société d’encouragement...... 147
- Mémoire sur la gomme de balata...........!........ 548
- Mesures des grandes résistances..................... 197
- Mica (mines de)..................................... 631
- Modérateur de courant de bobines à induction...... 548
- Mort de M. Pouyer-Quertier.......................... 197
- Mort de M. Lorenz................................... 633
- Moteur Keely....................................... 548
- Naufrage de VUtopia.................................. 97
- Observations magnétiques...................... 409 632
- Observatoire de Paris................................ 40
- — du Parc Saint-Maur.......................... 398
- Orage à Berlin...................................... 598
- — violent à Poitiers.......................... 448
- — en Autriche................................. 448
- — à Paris..................................... 635
- Papier employé comme isolant......................... 98
- Passage de Mercure sur le soleil.................... 147
- Patente Jablochkoff................................. 498
- Perturbation de l’aiguille aimantée.......'......... 448
- Photographie des assemblées nombreuses.............. 548
- — du ciel.................................... 98
- Prévision du temps.................................. 498
- Prix de l”aluminium................................ 599
- Procès en Amérique.................................. 497
- Production du cuivre................................ 298
- Recensement aux Etats-Unis.......................... 448
- Recettes du chemin de fer électrique de Londres... 148 Récompenses décernées par la Société d’encouragement.............................................. 448
- Régulateur Senin................................ 633
- Remplacement du platine dans les lampes à incandescence ..................................... 548
- Réseau des téléphones en Angleterre................. 199
- Retaillage des limes................................ 148
- Secret des télégrammes.............................. 632
- Service technique de la ville de Paris.............. 547
- Société autrichienne des électriciens.............. 497
- — de physique de Londres..................... 399
- — des ingénieurs électriciens de Londres.... 498
- Soirée scientifique au Conservatoire des Arts-et-Mé-
- tiers........................................ 399
- Soudure électrique................................ 548
- Station centrale d’électricité à Fiume.............. 147
- — d'électricité à Naples...................... 599
- — du câble sous-marin à Valentia.............. 448
- Statistique de l’électricité en Allemagne.......... 247
- Système C. G. S.................................... 498
- Tannage (Nouveau procédé de)........................ 99
- Torpille diygeable Sims-Edison...................... 298
- Traction électrique en Amérique..................... 148
- Tramways électriques à Lyon....................... 599
- p.640 - vue 640/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 641
- Pages
- Tramways électriques à Torento..................... 597
- — — en Amérique................... 632 633
- Transformateur funiculaire........................... 49
- Transmission de force par l’électricité dans les
- mines.............................. 299
- — des cartes-télégrammes.................. 99
- — des dépêches à Paris................... 634
- Tremblements de terre............................... 348
- Tunnel (grand) du chemin transandin................. 499
- Transport de force à Francfort..................... 632
- Utilisation des chutes d’eau en Suisse....... 199, 530
- Variation de la déclinaison......................... 448
- Wagons électriques funéraires........................ 49
- 'élégraphicet téléphonie :
- Abonnement au service téléphonique en Angleterre. 100
- Abonnés au téléphone à Mexico.................... 550
- Accident arrivé à un bureau téléphonique......... 497
- Appels téléphoniques de Paris à Londres.......... 150
- Câble entre l’Espagne et l’île de Porto-Rico..... 550
- — français entre la Martinique et Porto - Plata... 600
- — téléphonique à Paris....................... 449
- — — du tunnel du Saint-Gothard.... 500
- — — entre Ostende et Douvres...... 100
- — télégraphique des Bermudes................. 349
- Carte du réseau téléphonique...................... 503
- Centenaire de la naissance de Samuel Morse....... 400
- Circuit interurbain de Paris à Amiens............ 550
- Compagnie des téléphones du pays de Galles....... 349
- — téléphoniques de New-York........... 50
- Communications télégraphiques entre la Corse et la
- France........................... 449
- — téléphonique entre Lyon et Vienne 149
- — — entre Paris et Bruxelles 50
- — — entre Paris et Londres 250
- Croisade contre les fils suspendus................ 500
- Développement des lignes téléphoniques françaises. 149
- Emploi de la bobine d’induction en téléphonie.... 350
- Essais téléphoniques entre Londres et Marseille.. 149
- Etablissement des lignes téléphoniques en Egypte.. 200 Études comparatives des postes et télégraphes entre
- Paris et Londres................................ 150
- Expérience de théâtrophonie entre Londres et Paris. 50 — téléphoniques entre Bruxelles et Marseille. 249 Exploitation des lignes télégraphiques de l’Afrique
- septentrionale................................... 50
- Fait curieux de télégraphie sous-marine............ 349
- Ligne télégraphique de Calcutta à Bombay............ 100
- Ligne téléphonique de Paris à Londres. 100, 150, 400
- — de Paris à Nancy et Epinal..... 449
- — de Paris à Troyes............... 400
- — en Chine....................... 250
- — interurbaine Paris-Saint Quentin 300
- Messages téléphonés..........................'..... 230
- Page»
- Nouveaux bureaux téléphoniques...................... 449
- Nouvel hôtel des postes à Marseille................ 300
- Ouverture d’un réseau téléphonique à Tunis......... 50
- Pose du câble téléphonique Paris-Londres........... 330
- — d’un câble sous-marin........................ 350
- — d’un nouveau câble aux Antilles............. 200
- Poste téléphonique centrale de la rue Gutenberg.. 100
- Rachat des téléphones par l’Etat.................... 449
- Réseau de la Société française des télégraphes sous-
- - marins................................... 3^0
- — télégraphique sur les côtes d’Afrique...... 150
- — télégraphique de Londres................... 350
- — téléphonique Paris-Fontainebleau............ 600
- — — à Madrid........................ 150
- — — entre Bonslon et Stargard
- (Suède)................... 150
- — — urbain de la ville d’Arras.... 500
- Second câble franco-danois.......................... 600
- Service téléphonique de Leipzig..................... 600
- — — entre Bruxelles et Berlin...... 400
- — — entre Paris et Londres......... 30
- Stations maritimes des côtes d’Angleterre........... 250
- Statistique de la télégraphie sous-marihe........... 350
- Tarif télégraphique pour l’Australie................ 149
- Télégraphie en Angleterre............................ 99
- — sous-marine en France......................... 349
- Téléphone de Paris à Londres........................ 250
- Transmission à longue distance..................... 457
- Eclairage électrique :
- Application de la lumière électrique............ 500
- Bibliothèque éclairée à la lumière électrique... 149
- Compagnie d’éclairage électrique de Saint-Louis... 400
- Consommation du gaz à Paris..................... 249
- Eclairage électrique à Aberdeen................... 99
- — — à Amsterdam.................. 300
- — — à Berlin..................... 634
- — — à Chicago..................... 50
- — — à Gérone..................... 600
- — — à Leipzig.................... 199
- — — à Londres................... 199 350
- — — à Paris....................... 49
- — — à Saint-Brieux................ 99
- — — à Saint-Domingue............. 300
- — — à Saint-Maur................. 400
- — — à Saint-Pancrace............. 199
- — — à Tarbes..................... 634
- — à Vienne.................... 200 249
- — — dans la province de Coblentz.. 199
- — — dans les chemins de fer hon-
- grois ........................ 50
- — — dans les théâtres............. 200
- ’— — de la Chambre des Communes. 149
- — — des grands boulevards......... 300
- p.641 - vue 641/650
-
-
-
- 642
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Eclairage électrique des grands magasins de la Place
- . . Clichy............................ 300
- — — des tunnels aux Etats-Unis..... 199
- —. — du Palais impérial de Vienne... 149
- — — d’un train de luxe en Suisse, 550 398
- — ... — du tunnel des Batignolles...... 347
- — — en Allemagne................. 199
- —... — en Autriche-Hongrie............ 149 249
- — — en Belgique.......................... 634
- — — en Grèce............................. 249
- Emploi .de chute à Melbourne.......................... 349
- Installation d’éclairage électrique dans un navire de
- guerre,............................................. 3°°
- Installation de la lumière électrique sur le yacht
- La Princesse Alice................................. 99
- Installations électriques dans la marine de guerre .. 348
- Installations électriques de la métropole anglaise... 349
- Lumière électrique à Suez............................. 249
- Nombre des abonnés à la Compagnie parisienne du
- gaz................................................. 14^
- Prix de la lumière électrique à Stockholm............ 149
- Station centrale d’électricité à Londres.............. 249
- Force électromotrice d’un couple voltaïque (sur la),
- par le D' G. Gore................................. 43
- Foudre en pleine mer (danger de la)....................... 184
- H
- Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe.— P.-F. Mot-
- telay.............,............. 38, 174, 470. 620
- Horloge électrique Hammer................................. 437
- — Prockhoroff.. ...................................... 456
- 1
- Indicateur électrique. — J. et F. Richard............. 485
- Indicateur Perry pour machines à vapeur.......... 623
- Induction (P); dernières leçons professées par Edmond Becquerel........................................ 491
- Influence de la flexion des aiguilles magnétiques sur l’inclinaison magnétique apparente, par M. Arthur Schuster... .................................... 590
- Instruments (sur les) de mesure dans l’industrie électrique. — Frank Gêtaldy...................•... 351
- Isolant pour les hauts potentiels (sur l’emploi de
- l’huile comme), par M. David Brooks........... 429
- L
- Pages
- Lampes à arc (les).— G. Richard...................... 403
- — Allison....................................... 409
- — Beach......................................... 406
- — Belfield....................................... 409
- — Boardman...................................... 407
- — Cappilleri.................................. 406
- — Grant.......................................... 403
- — Gray et Hammond............................... 405
- — Parsons.....................*.................. 405
- — Pieper.......................................... 404
- — Siebold......................................... 409
- — à incandescence (les).— G. Richard........... 320
- — — Bardonnaut et Jupont........ 327
- — . — Bornholdt et Glatz.......... 323
- — — Collier..................... 326
- — — Doyle....................... 324
- — — Edmundson et Clarke'........ 322
- — Langhans....................... 321
- — — Mac Cantllish..............»... 326
- — — Moore.......................... 326
- — — Nichols......................... 323
- — — Rees...............,........... 323
- — — Schermer...................... 323
- — — White....................... 323
- — — brûlées (nouveau procédé de ré- .
- paration des). — A. Hess.... 270
- — — (l’effet optique utile dans les),
- par M. E. Blattner............ 246
- — — (usage des) pour les appareils
- enregistreurs d’un observatoire.
- — K. IVi/d.................... 309
- Lignes artificielles de MM. de Btanville et Anizan.—
- J. Animait.................................... 431
- Lignes télégraphiques aux États-Unis (reprise par
- l’État des).................................. 333
- Locomotive à vapeur (la fin de la).— Ch. Hauht-
- mann.......................................... 366
- M
- Machine électrique alternative de Wimshurst.............. 289
- Mesure de l’énergie d’un courant électrique (sur la),
- par MM. Ayrton et Sumpner....................... 284
- — des coefficients d’induction (sur la), par M. A.
- Anderson......................................... 88
- p.642 - vue 642/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ.
- 643 •
- Pages
- Méthode graphique pour analyser les pertes dans les
- noyaux d'armature, par R. H. Housmann....... 488
- Mica (propriétés diélectriques du), par M. E. Bouty.. 625 Moteur à courants alternatifs (sur un), par MM. Maurice Hutin et Maurice Leblanc.................. 283
- — électriques dans le service des navires (emploi
- des)........................................... 78
- — Dobrowolsky..................................... 169
- N
- Nécrologie :
- Edmond Becquerel.— tV. de FonvieJle...... 395
- O
- Observations électriques sur le « Hoher Sonnblick »,
- par MM. Elster et Geistel..................... 546
- Orgues électriques.— C. Carré............... 291, 341, 390
- 1"
- Paratonerres (appareil de contrôle pour).......... 623
- Perfectionnement dans la fabrication des tubes El-
- more....................................... 586
- Pertes par les courants de Foucault (manière d’analyser les), par M. Gisbert Kapp.................... 387
- — d’énergie par hystérésis (formule de Steinmetz
- pour représenter la)..................... 53'
- — dans les noyaux d’armature (méthode graphique
- pour analyser les), par R. H. Housmann.... 488
- Phonographes (les).— G. Richard.................... 512
- — Edison...................................... 512
- — Elliott..................................... 5'®
- — Magnenis et Richemond....................... 517
- — White...................................515
- Phonopore (le) de M. Langdon Daires. — E. Dieu-
- donné............;>*.................... 353
- Pile automatique Sappey........................... 82
- — à oxyde de cuivre, par M. F. de Lalande.... 539
- Plans (sur les) d’épreuves magnétiques, par M. S. P.
- Thompson .................................. 239
- Préparation électrolytique du cuivre............... 584
- Prescriptions à observer dans l’établissement des
- installations électriques ..............<••• 236
- — pour l’installation d’établissements électriques
- dans les colonies espagnoles.............. 185
- Page»
- Pressions (sur les) à l’intérieur des milieux magnétiques ou diélectriques, par M. P. Duhem.... 85 Prix de revient (sur le) de la force motrice par l'électricité.— Ch. Haubtmann............................... 1=51
- Production magnéto-optique (sur la) de l’électricité,
- par le professeur A. Gray...................... 41
- Propagation de l’ondulation électrique hertzienne dans l’air, par MM. Edouard Sarasin et Lucien
- de la Rive.................................... 133
- Propriétés physiques de l’ébonite (sur les), par
- M.<Alfred Mayer.............................. 334
- Purification du mercure par distillation dans le
- vide.......................................... 545
- R
- Raccordement (sur le) des paratonnerres aux con-
- duites d’eau.................................. 279
- Rapport entre l'unité électromagnétique et l’unité
- électrostatique d’électricité, par M. H. Pellat... 188 Recalescence (sur la), par M. Smith...................... 627
- Recherches sur la conductibilité électrique des
- acides organiques et de leurs sels.— A. Minet 138 Réglage automatique (système de) pour les conden-
- seurs à eau, par M. J. Macbride.......... 39
- Régulateurs électriques (les). — Gustave Richard.. 615
- — — Richardson............... 615
- — — Jones.................... 616
- — — Shepard.................. 617
- — — Kennedy.................. 617
- — — Parsons.................. 618
- — — Wahlstrom................ 618
- — — Maddison................. 619
- — — • Ravenshaw................ 619
- Réparation (la) des câbles sous-marins à l'usine de
- la Seyne, par A. Miilerand............... 441
- Résistance électrique des gaz dans les champs magnétiques, par M. A. Witz................. . 192
- Rhéostat Kalb.................................... 219
- Rhéomètre (nouveau) pour l'étude des courants telluriques. — L. Pahnieri......................... 601
- Richesse minérale (l’électricité et la).— A. Minet... 360 Rouissage du lin par l’électricité, par M. Linot. 79
- S
- Scrutateur électrique instantané. — P. Le Goaçiou.. 574 Séparation du fer d’avec le cobalt et le nickel par
- voie électrolytique, par M. G.-A. Le Roy......... 291
- p.643 - vue 643/650
-
-
-
- 644
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Pages
- Signal électrique de P « American Railway signal com-
- pany »......................................... 483
- Société internationale des électriciens, séance du
- 3 juin 1891.................................... 536
- — française de physique, séance du 17 avril 1891... 186
- T
- Tableau, de distribution, par Wilbrant. =.......... 480
- Télégraphe Schuckert............................... 183
- — et téléphones (les) d’Autriche-Hongrie........ 36
- Télégraphie (état de la) en Allemagne.............. 278
- — sous-marine (récepteur pour), par Delany.... 133
- Téléphone de) dans les administrations de chemins
- de fer *.................................. 233
- — Dernières leçons professées par Edmond Becque-
- rel. — IV. de FonroieUe.................... 628
- Téléphonie en Autriche (le développement de la).... 243 Théorie Isur la) du magnétisme de Ewing, par M. A.
- Hoopes.................................... 490
- Torpille Edison Sims.............................. 478
- Tramways électriques (chemins de fer et).— G. Richard................................,.... 24, 63, ni
- Anderson....................................... 29
- Blades....................................... 28
- de Budapest (les), par M. F. Uppenborn........ 274
- Hopkinson................................... 24
- Lieb......................................... 28
- Mansfield...................................... 67
- Pierce,...................................... 27
- Page»
- Robinson........ .........,.................. 23
- Short....................................... 28
- Thomson-Houston............................... 26
- Van Depoele............................ 26, 64
- Walker et Immisch......................•..... 24
- Weems-Crosby................................. 113
- Westinghouse................................. 112
- Transformateurs Kapp..............................170
- — Swinburne.................................. 226
- — et accumulateurs, par M. F. Ross......... 32
- — à courants alternatifs (comparaison des circuits
- magnétiques fermés et ouverts dans les), d’après
- M. Evershed.— A.Palaç.............. 519, 567
- Transmissions de l’énergie à haute tension....... 232
- Treuil électrique Eickemeyer..................... 460
- Trieur électromagnétique de Ferraris............. 379
- U
- Utilisation électrique de la force motrice hydraulique,
- par M. Maddison Buell..................... 276
- V
- "Vitesse (sur la) de propagation de la décharge lumineuse de l’électricité à travers un gaz raréfié,
- par M. J.-J. Thomson...................... 240
- Vitesse de l’électricité, pai M. J. Stefan........ 626
- Voltmètre Higgins................................. 431
- — Weston................................... 37, 130
- p.644 - vue 644/650
-
-
-
- TABLE PAR NOMS D’AUTEURS
- A
- Page»
- Allison. — Lampe à arc................................... 409
- Anderson (A.) — Sur la mesure des coefficients
- d’induction........................................ 88
- — Tramway électrique.......... ........................ 29
- Andreoli (B.)- — Fabrication électrolytique des tubes
- de cuivre Elmore................................... 227
- Anizan (J). — Lignes artificielles......................... 451
- Anney (J-P..)— Manuel pratique de l’installation de
- la lumière électrique. — E. Dieudonné................ 494
- Arrhenius (Svante). — Note sur la conductibilité
- électrique des gaz chauds.......................... 593
- Atkinson. — Dynamo......................................... 218
- Ayrton. — Sur la mesure de l’énergie d'un courant
- électrique................................. 189 284
- — Sur les électromèlres à quadrants................... 587
- B
- Bardonnaut. — Lampe à incandescence...,.............. 327
- Barley. — Dynamo...'................................. 219
- Bary. — Dynamo...................................... 221
- — Alternateurs symétriques......................... 221
- Beach. — Lampe à arc...........:................... 406
- Belfield. — Lampe à arc.............................. 408
- Bell (Louis). —L’électricité considérée comme rivale
- de la vapeur............................ 92 141
- Blades. — Tramway électrique....................... 28
- Blathy. — Coupe-circuit............................. 181
- Pages
- Blattner (E.). — L’effet optique utile dans les lampes à incandescence.......................... .... 246
- Blondlot (R.). — Sur la détermination de la constante diélectrique du verre à l’aide d’oscillations
- électriques très rapides...................... 442
- Boardman. — Lampe à arc.................................. 407
- Bornholdt. — Lampe à incandescence....................... 323
- Bos. — Variation de volume des diélectriques............ 43
- Bottone (R.-S.) — Guide pratique pour la construction des appareils électriques.................... 196
- Bouty (E.). — Constante diélectrique du mica............ 282
- — Propriétés diélectriques du mica à haute température................................................... 623
- Branly (Edouard). — Variation de conductibilité
- sous diverses influences électriques..... 3ot 506
- Bran ville (de). — Lignes artificielles................. 451
- Braun. —Compteur d’électricité.................... 181, 379
- Brooks (David). — Sur l’emploi de l’huile comme
- isolant pour les hauts potentiels............... 429
- Brown (Grum). —Electrolyse des acides bibasiques. 289 Brunhes (Bernard). — Théorie sur la différence entre l’électrodynamique de Helmholtz et celle
- de Maxwell...................................... 15
- Brunelli. — Formules de mécanique pour la construction des lignes télégraphiques................ 149
- Buell. — L’utilisation électrique de la force motrice
- hydraulique.................................... 276
- c
- Candlish (Mac;. — Lampe à incandescence........... 326
- Capilleri. — Lampe à arc.......................... 406
- p.645 - vue 645/650
-
-
-
- 646
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Page?
- Carré (C.). — Les orgues électriques.... 291, 341, 390
- Chauvin. — Compteur d’électricité.................. 380
- Clarke. — Lampe à incandescence.................... 322
- Cleaver. — Dynamo.................................. 170
- Collier. — Lampe à incandescence................... 326
- Crompton. — Dynamo................................. 220
- Currie. — Distribution par accumulateurs........... 227
- — Accumulateur................................... 586
- D
- Davies (Langdon). — Phonopore....................... 353
- Decharme (C.). — Aimantations superposées......... 251
- Delany. — Récepteur pour télégraphie sous-marine.. 133
- Desruelles. — Compteur d’électricité............... 380
- Dewey. — Chaufferette électrique................... 532
- Dieudonné. — Le phonopore de M. Langdon Davies .............................................. 353
- Dobrowolsky. — Dynamo et moteur.................... 169
- — Dynamo......................................... 5^5
- Doyle. — Lampe à incandescence..................... 324
- Drake. — Electroscope de sûreté.................... 233
- Duhem (P.). —Sur les pressions à l’intérieur des milieux magnétiques ou diélectriques.................. 83
- E
- Edelmann. — Calori-ampèremètre....................... 338
- Edison. — Torpille................................... 47$
- — Phonographe................................... 512
- Edmondson. — Lampe à incandescence................... 322
- Eickemeyer. — Commutateur............................ 459
- — Treuil électrique............................. 460
- — Ascenseur..................................... 461
- Elliott.— Phonographe................................ 518
- Elster. — Observation électrique sur le « Hoher Sonn-
- blick........................................ 542
- Emmott CA.). — Alternateur........................... 223
- Evershed. — Comparaison des circuits magnétiques fermés et ouverts dans les transformateurs à
- courants alternatifs....................... 419
- Ewing. — Sur la théorie du magnétisme................ 490
- F
- Ferranti. — Compteur à mercure................... 81
- Ferraris (De). — Trieur électromagnétique........ 379
- Fœppl (D' A.). — Sur les courants magnétiques.... 338
- Page»
- Fonvielle (W. de). — Nécrologie de Edmond Bec-
- querel......................................... 395
- — Dernières leçons professées par Edmond Becquerel.
- Le téléphone................................... 628
- Frager. — Compteur d'électricité........................ 377
- Fritsche. — Dynamo....................................... 220
- G
- G-eistel. — Observation électrique sur le «Hoher
- Sonnblick »............................. ... 342
- Géraldy (Frank). — L’éclairage électrique à Paris.
- ..................................... 7, 501 620
- — Sur les instruments de mesure dans l’industrie
- électrique.................................... 351
- — Les applications du transport électrique de la
- force........................................... 402
- Gérard (Eric). — Un auxiliaire des électromètres... 191
- — Leçons sur l’électricité............................ 145
- Glatz. — Lampe à incandescence............!............ 323
- Goaziou (P. Le). — Scrutateur électrique instantané................................•................... 574
- Goerges (H.). — Sur le courant rotatoire et sa mesure ...............................<.............. 171, 266
- Goerges (A.) et H. Zickler.— L’électrotechnique et
- ses applications à la construction................. 96
- Gore (G.). — Sur la force électromotrice d’un couple
- voltaïque........................................ 43
- Gorham. — Electroscope de sûreté......................... 233
- Grant. — Lampe à arc..................................... 405
- Gray (A.). — Sur la production magnéto-optique de
- l’électricité.................................... 41
- Gray. — Lampe à arc...................................... 405
- H
- Halske. — Rapport sur les expériences avec courant à haute tension exécutées à l’atelier de Charlot-
- tenbourg, à Berlin.......................... 532
- Hammer. — Horloge électrique......................... 457
- Hammond. — Lampe à arc.............................. 405
- Hartmann. — Compteur d’électricité............. 181, 379
- Hat ch. —• Accumulateur............................ 130
- Hattemer (H.). — L’indicateur de changement de
- voie......................................... 426
- Haubtmann (Ch.). — Sur le prix de revient de la
- force motrice par l’électricité.............. 151
- — L’éclairage électrique à Londres.............. 2:0
- — La fin de la locomotive à vapeur............. 366
- p.646 - vue 646/650
-
-
-
- JOURNAL 'UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 647
- Page»
- Heath. — Boussole................................... 440
- Hess. — Nouveau procédé de réparation des lampes
- à incandescence brûlées.................... 270
- Higglns. — Voltmètre................................ 4 3'
- Holden. — Accumulateurs.............................. 333
- Holmes. — Cherche-faute............................. 531
- Hoopes (A.). — Sur la théorie du magnétisme de M.
- Ewing...................................... 49°
- Hopkinson. —Tramway électrique....................... 24
- Housmann (R.-H.). — Méthode graphique pour analyser les pertes dans les noyaux d’armature................................................ 4^8
- Hutin (Maurice). — Etude sur les courants alternatifs et leur application au transport de la force.
- 201, 257, 311, 372, 418, 463
- — Sur un moteur à courants alternatifs........... 282
- i -
- Janet (Paul). — Sur l’aimantation transversale des
- conducteurs magnétique?........................ . 138
- Joubert (J.) — Traité élémentaire d’électricité....... 145
- Jupont. — Lampe à incandescence....................... 327
- Jones. — Régulateur électrique........................ 616
- K
- Kalb. — Rhéostat................................... 219
- Kapp (Gisbert). — Manière de séparer les pertes par les courants de Foucault des pertes par hystérésis.............................................. 387
- — Dynamo...................................... 166
- — Transformateur.............................. 170
- Kennedy. — Alternateurs et dynamos................ 165
- — Compteur pendulaire......................... 480
- — Régulateur électrique....................... 617
- Kingdon. — Transformateurs et dynamos........... 224
- Kœchlin. — Compteur................................ 482
- L
- Lalande (F. de). — Pile à oxyde de cuivre..... 539
- Langbans (M.). — Lampe à incandescence........ 321
- P»ge»
- Leblanc (Maurice). — Etude sur les courants alternatifs et leur application au transport de la
- force............. 201, 257, 311, 372, 418, 463
- — Sur un moteur à courants alternatifs.................... 282
- Le Roy (G.-A.). — Séparation du fer d’avec le cobalt et le nickel par voie électrolytique.................... 291
- Ledeboer (P.-H.). — Sur la distribution de l’énergie
- par courants alternatifs.......................... 608
- Lesueur. — Bain électrolytique................................ 584
- Lieb. — Tramway électrolytique................................. 28
- Linot (M.). — Rouissage du lin par l’électricité............. 79
- M
- Macbride (J). — Système de réglage automatique
- pour des condenseurs........................... 33
- Maddlson. — L’utilisation électrique de la force
- motrice hydraulique.......................... 276
- — Régulateur électrique.......................... 619
- Magenis. — Phonographe................................ 517
- Matthey et Maigne. — Dorure, argenture et nicke-
- lage sur métaux................................. 490
- Maysr (Alfred). — Sur les propriétés physiques de
- l’ébonite..................................... 334
- Mélotte (M.). — Note sur le calcul des dynamos
- i 26, 179
- Merritt (Ernest). — Sur l’emploi d’un galvanomètre avec une pile thermo-électrique............ 384
- Meyer (Ferdinand). — L’éclairage électrique à l’usine municipale de Paris.328, 432, 473, 526 576
- Meyrowitz. — Dynamo.................................... 233
- Millerand (A.) — La réparation des câbles sous-
- marins à l’usine de la Seyne.................. 441
- Minet (A.) — Rechercher sur la conductibilité électrique des acides organiques et de leurs sels .... 158
- — L’électricité et la richesse minérale............ 360
- — Electrolyse par fusion ignée des sels de bore et
- du silicium.................................... 486
- Montlaur (G“ Amaury de)— L’éclairage électrique
- de la ville du Havre...................... 51 118
- Moore. — Lampes à incandescence......................... 326
- Mottelay tP.-F.) — Histoire chronologique de l’électricité, du galvanisme, du magnétisme et du télégraphe......................... 58, 174, 470 620
- N
- Nebel. — Armature à enroulements multiples.......56e
- — Dynamo....................................... 562
- Nicbols. — Lampes à incandescence................ 325
- p.647 - vue 647/650
-
-
-
- 6-tS
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- O
- Pages
- Oser (J.). — Analyse élémentaire par voie électro-
- thermique .................................... 595
- Otis. — Ascenseur électrique........................... 459
- P
- Palaz (A.) — Les électro-aimants............... 69, 104
- — Sur l’emploi des accumulateurs dans les stations centrales.................................... 443
- — Comparaison des circuits magnétiques fermés et ouverts dans les transformateurs à courants
- alternatifs d’après M. Evershed...... 519, 567
- Palmier! (L.).—Nouveau rhéomètre pour l’étude des
- courants telluriques......................... 6oi
- Parsons. — Lampe à arc................................ 4°5
- . — Régulateur électrique............................. 61?
- Pellat (H.) — Rapport entre l’unité électromagnétique et l’unité électrostatique d'électricité....... 188
- Perry. — Compteur.................................... 586
- — Indicateur pour machines à vapeur.............. 623
- — Sur les électromètres à quadrants............... 587
- Pieper. — Lampe à arc................................. 4°4
- Pierce. — Tramway électrique.......................... 27
- Pitkin. — Accumulateur............................... 333
- Poincaré (H.) — Electricité et optique............... 195
- Ponthière (H.) — Le coût de l’aluminium fourni par
- la métallurgie électrique.................... 272
- Preston (Tolver).— Champ magnétique autour d'un
- aimant........................................ 87
- Prockhoroff. — Horloge électriques.................... 456
- R
- Raveau (C.) —Sur les champs magnétiques intenses. 410 ^Raverot (E.) — Expériences avec l’arc électrique .... 154
- Ravenshaw. — Régulateur électrique............ 620
- Rees. — Lampe à incandescence................. 322
- Reignier. — Dynamo............................. 164
- Richard (Gustave). Détails de construction des
- machines dynamo................... 163, 218
- Chemins de fer et tramways électriques. 24, 63, 111
- Pages
- Richard (Gustave).— Les lampes à incandescence. 320
- — Les lampes à arc.............................. 403
- — Applications mécaniques de l’électricité....... 456
- — Les phonographes.............................. 511
- Les régulateurs électriques.................. 615
- Richard (J. et P.). — Indicateur électrique.......... 485
- Richemond. — Phonographe............................. 517
- Rider. — Alternateur................................. 223
- Rigaut (A.) — Préparation du chlorate de potasse
- par électrolyse............................. 101
- Rigollot (H.-M.) — Sur un actinomètre électrochimique.............................................. 135
- Rive (Lucien de la). — Propagation de l’ondulation électrique hertzienne dans l’air......... 133
- Roberts.—Accumulateur................................ 428
- Robinson. — Tramway électrique........................ 25
- Ross (P.) — Accumulateurs et transformateurs ...... 32
- S
- Sappey. — Pile automatique......................... 82
- Sarasin (Edouard). — Propagation de l’ondulation
- électrique hertzienne dans l’air.............. 133
- Schirner. — Lampe à incandescence.................. 323
- Schoop. — Accumulateur............................. 377
- Schuckert. — Télégraphe.............................. 183
- Schuster (Arthur). — Influence de la flexion des aiguilles magnétiques sur l’inclinaison magnétique apparente........................................ 590
- Séchehaye. —Dynamo.................................. 565
- Seibold. — Lampe à arc............................. 409
- Sherrin. — Dynamo................................... 168
- Shepard. — Régulateur électrique..................... 617
- Short. — Tramway électrique........................... 28
- Siemens. — Commutateur et dynamo...................__ 222
- — Expériences avec courant à haute tension exécu-
- tées à l’atelier de Charlottenbourg........... 532
- — Commutateur.................................. 458
- Sims. — Torpille................................... 478
- Smith — L.’aimantation d’un cylindre de fer aimanté. 86
- — Boussole................................... 440
- — Sur la recalescence dans l’acier et le fer.... 627
- Stefan (J.). — Vitesse de l’électricité.............. 626
- Stevenson. — Accumulateur............................ 132
- — Dynamo...................................... 219
- Sumpner. — Sur la mesure de l’énergie d’un courant électrique............................. 189 284
- — Sur les électromètres à quadrants.............. 587
- Swinburne. — Transformateur............ 226
- --* Coupe-circuit.. 227
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 649
- T
- Pages
- Testa. — Générateurs alternatifs à courte période ... 75
- — Expériences sur les courants alternatifs de haute
- fréquence.................................. 542
- Theryc. — Accumulateur.............................. 183
- Tommasi. — Accumulateur............................. 183
- Thomson (J-J. ). — Sur la vitesse de propagation de la décharge lumineuse de l'électricité à travers un gaz raréfié...................................... 240
- — Sur la conductibilité des gaz chauds......... 626
- Thomson-Houston. — Tramway électrique................ 26
- — Dynamo........................................ 166
- Thomson (sir William.) —Les écrans électriques et
- magnétiques durant l’état variable ........ 229
- Thompson (S. P.) — Sur les plans d’épreuve magnétiques......................................... 239
- U
- Vppenborn (P.) — Les tramways électriques de Budapest........................................... 274
- Urbanitzky (A. von). — La lumière électrique et les organes employés pour sa production, lampes charbons, etc.................................... 146
- V
- Van Depoele. — Tramway électrique........................ 26
- Page»
- Villon. — Electrolyseur industriel............... 131
- Villy (L. de).— Appareil pour le dépouillement mécanique des fiches de recensement............ 551
- Vinicombe. Dynamo.................................. 219
- W
- Walker et Immisch. — Tramway électrique............. 24
- Walker (James.) — Ilectrolyse des acides biba-
- siques........................................ 289
- Wahlstrom. — Régulateur électrique.................... 618
- Watt. — Bain électrolytique...................... .. 530
- Westinghouse. — Transformateurs et dynamos.... 224
- Weston. — Voltmètre.................................. 130
- White. — Lampe à incandescence........................ 323
- — Phonographe....................................... 515
- Wilbrant. —Tableau de distribution.................... 480
- Wild. — Appareils enregistreurs..................... 3°9
- Wimshurst. — Machine électrique alternative......... 289
- Witz (A.) — Résistance magnétique des gaz dans les
- champs magnétiques......................... 192
- Z
- Zetzsche(E.)— Les postes de commande du block-
- système.................................. 30
- — L’indicateur de changement de voie de H.Hat-
- temer.................................... 426
- p.649 - vue 649/650
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- p.n.n. - vue 650/650
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