La Lumière électrique
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- La Lumière Électrique
- Journal universel d'Électricité
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- LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- DIRECTEUR
- Dr CORNÉLIUS HERZ
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME QUARANTE-CINQUIÈME
- PARIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 31, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 31
- 1892
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- La Lumière mectnaue
- Journal universel d’Électricité
- H, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XIV ANNÉE (TONIE XLV> SAMEDI 2 JUILLET 1892 N- 27
- SOMMAIRE. — L’ozonisation et les appareils ozonothérapiques ; A. Rigaut. — Détails de construction des machines dynamo ; Gustave Richard. — Moteur Schuckert à champ magnétique tournant ; D. Farman. — Chronique et revue de la presse industrielle : Tubes électrolysés Watt. — Voltmètre Dykes et Herd. — Canalisations Mayor-Coulson et Sayers — Ampèremètres Weston. - Turbo-moteur compound A. Morton. — Signaleur téléphonique Von Orth et Breslauer. — Les étincelles aux balais des dynamos. — Câbles pour lumière électrique. — Doublage galvanique des navires. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la cause des variations de la force électromotrice dans les piles secondaires, par J. II. Gladstone et Walter Hibbert. — Sur une nouvelle détermination du rapport v entre les unités C. G. S. électromagnétiques et électrostatiques, par M. Abraham. — Sur la coexistence du pouvoir diélectrique et de la conductibilité électrolytique, par M. E. Bouty. — Examen de la possibilité d’une action réciproque entre un corps électrisé et un aimant, par M. Vaschy. — Variétés : Le circuit magnétique, d’après Descartes. — Faits divers.
- L’OZONISATION
- ET I.ES
- APPAREILS OZONOTHÉRAPIQUES
- On sait que les effluves électriques ont des propriétés énergiques de combinaison étudiées surtout par M. Berthelot; quand ces effluves agissent sur l’oxygène, celui-ci se condense sous la forme d'ozone.
- Nous avons déjà étudié l’ozonisation et quelques-unes de ses applications^); nous y reviendrons en examinant aujourd’hui les divers appareils employés en médecine pour préparer l’ozone destiné au traitement d’un certain nombre de maladies. Mais avant d’aborder ce sujet, nous voulons revenir sur les meilleures conditions pour obtenir un bon rendement en ozone, conditions qui dépendent de la forme de la décharge employée, effluve, pluie de feu ou étincelle.
- Les travaux de MM. Berthelot, Hautefeuille et Chappuis, Dehérain et Maquenne ont montré combien la forme de la décharge avait d’influence sur la nature des réactions chimiques effectuées; c’est ainsi que l’effluve, ne donnant lieu qu’à une production de chaleur insensible, n’a pas la propriété de déterminer la combinai-
- son de l’hydrogène et de l’oxygène, tandis qu’elle possède celle de condenser l’oxygène, de provoquer la combinaison de l’acide sulfureux avec l’oxygène pour former l’acide persulfurique, de fixer l’azote sur leâ hydrates de carbure, etc.
- La pluie de feu éclatant dans un mélange d’oxygène et d’hydrogène donne naissance à une combinaison lente : cette forme donne des résultats excellents par l’ozonisation, et nous verrons comment on peut arriver à l’obtenir dans le gaz oxygène. L’étincelle agissant dans les gaz produit des effets différents : la combinaison de l’hydrogène avec l’oxygène est instantanée par le jaillissement d’une seule étincelle.
- MM. Hautefeuille et Chappuis (j1) ont pu obtenir dans l’oxygène les trois formes de la décharge dans l’ozoniseur Berthelot en ajoutant à ce gaz une petite quantité d’un gaz étranger: dans l’oxygène mélangé d’une très petite quantité de chlore, on obtient des étincelles et pas d’ozone.
- En présence d’hydrogène ou d’azote, c’est l’effluve qu’on obtient, et le rendement en ozone est plus considérable que si on opérait avec de l’oxygène pur ramené à la pression que l’oxygène avait dans le mélange.
- Si on ajoute à l’oxygène du gaz fluorure de si-
- (•) La Lumière Électrique, t. XXV, p. 157, 607.
- C) Comptes rendus, t. XCI.
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- licium, le caractère change; on a de la pluie de feu et la proportion d’ozone est plus considérable qu’avec l’effluve. La pluie de feu semble donc être la meilleure forme de décharge dans l’ozonisation. Malheureusement, je crois qu’on n’est pas encore arrivé à produire cette pluie de feu dans l’oxygène pur, la forme de la décharge semblant dépendre de la nature du gaz formant le diélectrique entre les deux armatures de l’o-zoniseur.
- Nous croyons intéressant de signaler des expériences destinées à montrer les trois formes
- Figr. i. — Tubes à effluves.
- de la décharge, expériences conseillées par MM. Hautefeuille et Chappuis, et réalisées aux leçons de M. Troost, à la Faculté des sciences de Paris.
- La figure i moptre la disposition des appareils : ce sont des ozoniseurs à tubes de verre concentriques dont l’espace annulaire est d’environ deux millimètres : les armatures internes et externes sont constituées par de l’eau acidulée au travers de laquelle on distingue très bien dans l’obscurité les aspects curieux de la décharge que nous avons essayé de rendre dans la figure 2.
- Des tubes soudés latéralement permettent d’introduire différents gaz dans l’espace annu-
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- laire. Trois appareils sont montés, le premier A renferme de l’azote sous une pression réduite de 5o millimètres, le seco'nd B renferme du fluorure de silicium bien sec, le troisième C contient du chlore; ces deux derniers gaz à la pression atmosphérique.
- En se servant de la bobine d’induction actionnée par un courant de 12 à 25 ampères, les trois tubes étant disposés en cascades simultanément, ou examinés isolément, on observe avec netteté les caractères des trois décharges.'
- Dans l'azote, on obtient une effluve formée d’une nappe lumineuse continue, sensiblement uniforme et d’une couleur violette.
- Dans le fluorure de silicium apparaissent une série de points brillants, sphériques, se déplaçant normalement aux parois des .armatures avec une vitesse assez considérable. Ces points, dont la grosseur et le nombre varient avec le réglage de l’interrupteur, ont une couleur jaune or foncé; l’aspect général justifie le nom de pluie de feu donné à cette forme de décharge.
- Dans le chlore, le phénomène est différent; un certain nombre d’étincelles distinctes se forment sur les parois des tubes, ressemblant à des araignées; elles grimpent de haut en bas, retombent et s’entrechoquent en rebondissant.
- Ces formes de la décharge ne s’observent bien que dans l’obscurité.
- Quels que soient l’intensité de l’induction, le réglage de la bobine, la forme de la décharge reste identique ; le phénomène est plus qu moins brillant, mais jamais on n’observe successive-mentdeuxformesdifférentesdans un même tube.
- Il y aurait un intérêt pratique à obtenir la pluie de feu dans l'oxygène, et c’est là-dessus que nous nous permettons d’attirer l’attention.
- C’est donc, en attendant, à l’effluve que nous demanderons l’énergie nécessaire à l’ozonisation. L’appareil sera toujours constitué par deux armatures à grande surface, souvent réalisée par deux lames de verre garnies d’une feuille d’étain sur une surface seulement. Ces deux lames sont rapprochées, les faces nues en regard. Il suffit alors de mettre les deux feuilles d’étain en communication avec les deux pôles d’une machine électrostatique ou d'une bobine d’induction,
- C’est ainsi que les ozoniseurs médicaux sont fondés, les uns sur l’emploi des machines statiques, les autres sur l’emploi des bobines.
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- Depuis Van Marum (1783), on sait que l’air qui environne une machine électrique devient odorant; on dit aujourd’hui que cet air est ozoné. Les machines de Iloltz, de Carré, de Wimshurst peuvent servir à obtenir pratiquement de l’ozone, et M. Ducretet, en 1886 (*), avait disposé une machine Wimshurst pour utiliser l’ozone produit dans le fonctionnement de la machine; l'arbre de rotation était creux, un courant d’oxygène le traversait, s’échappait entre les plateaux et s’ozonisait notablement si on avait soin d’enlever les condensateurs et d’éloigner les deux pôles de la machine, assez
- pour qu’il n’y eût pas d’étincelles. Un courant d’oxygène ou d’air amené par un ventilateur ad hoc permet une ozonisation très suffisante en ozonothérapie. La rotation de la machine est obtenue au moyen d’un petit moteur électrique de 5 à 6 kilogramme très.
- Quelques médecins ont cherché à utiliser l’ozone qui se produit sur les excitateurs employés dans le franklinisme et de combiner ainsi le souffle électrique et le bain électrostatique avec les effets de l’ozone.
- Le malade est placé sur un tabouret isolant, il est mis en communication (fig. 3) avec le
- Fig-. — Les trois formes de la décharge.
- pôle négatif de la machine électrique; le pôle positif reste libre, sans aucune communication avec le malade ou avec le sol ; dans ces conditions, si on vient à approcher l'excitateur M M' en communication avec le sol, l’aigrette ou l’étincelle apparaît à la pointe et produit l’électrisation thérapeutique avec accompagnement d’un souffle d’air plus ou moins ozoné.
- Nous n’avons pas ici à examiner les phénomènes physiologiques qui se produisent dans la mise de l’organisme à un potentiel élevé et ce qui peut se produire au moment de la décharge sur l’excitateur; nous dirons néanmoins que les effets cliniques obtenus varient
- C) La Lumière Electrique, avril 1886.
- suivant la forme et la disposition des excitateurs. La figure 4 montre un support vertical et fixe qui remplace l’excitateur à main de la figure 3; on peut fixer en V les différents ajutages représentés en 6, 7,8,9, 10, 11 consistant en pointe effilée, sphère, pointe mousse, faisceaux de pointes ou peignes, sphère et pointe accolées. La forme de l’aigrette ou de l’étincelle se trouve modifiée par l’emploi de ces ajutages.
- lîn appliquant ces ajutages devant la bouche des malades, le vent électrostatique est plus ou moins ozoné et peut être respiré, mais l’emploi de ces ajutages métalliques pour des inhalations serait dangereux, à cause des étincelles qui succèdent aux aigrettes pour une distance conve-
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- nable; aussi a-t-on cherché à disposer un ajutage ne donnant que des aigrettes (*),
- Fig. 3. — Électrisation médicale.
- Le Dr Jennings a imaginé de substituer aux excitateurs ci-dessus des excitateurs de
- — Formes diverses d’excitateurs.
- substances demi-conductrices présentant des pointes; il s’est arrêté à l’emploi de balais de
- chiendent (fig. 5) ou d’autres fibres végétales.
- Le vent qui s’échappe alors de ces balais est chargé d’une notable proportion d’ozone et les inhalations ozonisées sont alors très faciles.
- Les premières expériences avec ces ozoniseurs
- Fig. 5. — Ozoniseur Jennings à balais de chiendent.
- datent de 1881, au moment où on venait de découvrir le bacille de la tuberculose : on cherchait un agent microbicide et on avait espéré le trouver dans l’ozone; des expériences pluscom-
- Fig. 6.— Ozoniseur Jennings et Ducrelet.
- piétés furent entreprises en 1885, par MM. Jennings et Bellangé, à l’asile Sainte-Anne.
- Les aigrettes obtenues soit avec la machine Carré ou la machine de Wimshurst sont très
- Fig. 7. — Ozoniseur à peigne.
- belles et l’ozonisation est certainement plus forte qu’avec l’emploi des pointes. On pouvait craindre que l’ozonisation de l’air n’engendrât une certaine quantité d’acide azoteux; aussi le D1' Jennings et M. Ducretet ont-ils modifié la construction de ces balais, de façon à permettre l’épanouissement de l’aigrette dans l’oxygène pur.
- (') Ces ajutages peuvent d’ailleurs être en buis.
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- La figure 6 représente les balais enfermés dans un tube de verre mastiqué sur une garniture métallique recevant une tubulure o b par laquelle entre l’oxygène venant d’une de
- statiques, aussi bien dans les laboratoires que chez les médecins.
- L’emploi des bobines d’induction est plus simple et peut-être moins dispendieux : aussi les appareils ozonothérapiques médicaux à bobines sont assez nombreux. Nous en citerons quelques-uns : celui de Seguy, comprenant à la fois sur un même support la pile, la bobine et le tube ozoniseur (fig. 9), assez semblable au tube de Houzeau. Un tube à tétine O' peut servir aux1 inhalations.
- Fig-, 8. — Ozoniseur à peigne Ducretet.
- ces bouteilles de gaz oxygène comprimé à 200 atmosphères, munie d’un détendeur au moyen duquel le gaz peut sortir sous une faible pression.
- Si on emploie les peignes métalliques pour ozoniser l’oxygène, les dents des peignes seront creuses et soudées sur une boîte dans laquelle on fera passer le gaz (fig. 7).
- Si l’on veut absolument éviter la possibilité de la production de l’acide azoteux et avoir en même temps un ozoniseur disposé à la fois poulies inhalations et pour la préparation de l’ozone, l’instrument de M. Ducretet représenté dans la figure S réalise ces conditions, puisque la boîte
- Fig. 9. — Ozoniseur Seguy.
- à peigne est enveloppée d’un manchon de verre et qu’une tubulure A E permet de recueillir le gaz.
- Cependant, comme nous l’avons déjà montré, sauf dans certains cas particuliers, l’ozonisation ne se fait pas généralement avec les machines
- Une autre forme d’ozoniseur est celui de la figure 10, comprenant un faisceau de tubes que l’air peut traverser; le courant d’air étant déterminé par le chauffage de la boule B, le tirage s’établit et l’inhalation est possible devant le pavillon S; l’appareil est tout en verre.
- Un autre ozoniseur médical que nous avons eu l’occasion d’étudier est celui de M. Guenet (fig. 11), qui a apporté un soin tout spécial pour atteindre la forme de décharge donnant le rendement maximum dans l’ozonisation de l’air.
- L’ozoniseur consiste en un tube A, de 23 millimètres de diamètre, renfermant 3 tubes de verre de 8 millimètres, autour desquels sont enroulées des spirales d’un fil fin d’aluminium de 1,60 m. de long; chaque tube contient une tige d’aluminium de 3 millimètres de diamètre et i5o millimètres de long; les trois spirales et les trois tiges communiquent aux bornes de la bobine B.
- Le courant inducteur convenable est de 4 volts et de 4 à 5 ampères.
- Un ventilateur à ailettes C mû par un mouvement d’horlogerie D, que l’on remonte au moyen d’une clé, amène l’air dans l’ozoniseur.
- Malgré la petitesse du ventilateur, le volume d’air ozoné qui s’échappe par la tubulure de verre F que l’on voit sur la figure est considérable et la richesse en ozone est tout à fait suffisante pour les applications thérapeutiques.
- Fig. 10.—Ozoniseur Seguy à flamme.
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- En terminant cette rapide revue des appareils ozon'othérapiques, nous n’étonnerons pas nos lecteurs en disant que l’ozonisation est un traitement à la mode pour lequel il existe des établissements luxueux et fréquentés ; malheureusement. l’étude quantitative des conditions les meilleures pour réaliser les ozoniseurs est encore à faire, et les résultats cliniques varieront
- Fig. il. — Ozoniseur Guenet.
- avec la richesse en ozone obtenue, richesse qu’il est délicat de déterminer exactement. Néanmoins, il était intéressant, je crois, de signaler en quoi consistait actuellement le matériel ozono-thérapique; c’est ce, que nous avons essayé de faire.
- A. Rigaut.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO (*)
- La dynamo Morday. représentée par les figures i à 5, est une modification de l’alternateur décrit à la page 515 de notre numéro du i5 juin 1889. x
- Les bobines plates de l’armature fixe, consti-
- • tuées par l’enroulement 2 (fig. 3) d’un ruban de cuivre à spires isolées autour d’une ardoise 2ai sont serrées chacune, par trois boulons 4. 4. ! 4, entre deux plaques 3. 3«, empâtées dans de la vulcanite et maintenues par ces mêmes boulons ; sur le disque de bronzeT. Leur ajustage radial s’opère au moyen de l’écrou 10, en prise dans . l’embase 9 des plaques 3„.
- L’anneau 1, en deux parties boulonnées au joint i/„ porte dix-huit bobines reliées en série par des fils 11 passés au travers des trous 5 et i aboutissant aux bornes 12, i2tt.
- L’inducteur mobile se compose d’un noyau central 21, entraînant la bobine unique 23, et dont les pôles rayonnants nervurés 24. 25 sont opposés de part et d’autre de l’armature au i nombre de 9 de chaque côté ; des couvertes 2.6 ' empêchent ces saillies de faire trop de vent,
- | tout en permettant une large ventilation par les trous 2ÔU.
- Le courant excitateur arrive à l’inducteur 23 par les bornes fixes 32, 3aa, dont les bandes 33, 33(J sont appuyées par les poids 34, 34» sur les collecteurs 28, 29, reliés par les fils 3o et 3i aux extrémités du bobinage 23.
- On peut facilement disposer les bobines de cette armature de manière à produire des groupes de courants décalés ou déphasés d’un angle donné; c’est ainsi que l’on obtient un décalage : de 90”, ou deux séries de courants distants d’un quart de période, en disposant les bobines en deux groupes désaxés l’un par rapport à l’autre de l'angle correspondant à la demi-largeur d’une , bobine. Pour un décalage de 120°, il faut diviser l’armature en trois groupes décalés successivement, l’un par rapport à l’autre, d’un tiers de largeur.
- On peut produire ces décalages de deux manières : soit (fig. 5) en enlevant une bobine, de manière à ménager ainsi, dans l'ensemble de l’unique couronne, deux vides 35 pour un décalage de 90° et trois pour 1200; soit en superposant avec un désaxement convenable plusieurs couronnes de bobines.
- L’armature de M. Callendar appartient au type à disque lamellaire en développantes. Elle est constituée (fig. 6 et 7) par une série de lamelles ou bandes de fer (At B! G,), (A, B2 C2)..'. séparées par des isolants indiqués en traits noirs, dont les parties droites A2.... constituent le collecteur, et dont les parties B, B2... symé-
- C) La Lumière Electrique du 7 mai 1892, p..263.
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- triquément recourbées en développantes de cer- I et sont reliées à la jante par des pièces Dj D2... ; cle, remplissent tout le disque C, de l’armature I Dj reliant B! à C2, D2 reliant B2 à C3, et ainsi de
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- Fig-, i et 2. — Alternateur Morday (1891).
- suite. On peut monter sur un même arbre A, avec isolant B, plusieurs de ces disques ayant leurs
- *
- Fig. 3. — Morday. Ensemble de l’armature fixe.
- spirales disposées alternativement en sens contraire.
- L’armature de la dynamo Short, représentée
- par les figures 8 à 10, a son noyau constitué par l’enroulement d’un ruban de fer C, plus large à la périphérie 4, dans laquelle on entaille les créneaux 5 pour y loger les bobines D. Ce
- Fig. 4 et 5. — Morday. Détail de l’armature.
- noyau est fixé par des rivets à une jante crénelée en 2 et montée sur une étoile qui facilite la ventilation au centre de l’armature et par les vides 8 du bobinage.
- Dans le type d’armature représenté par les
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- figures ii et 12, le noyau est constitué par l’enroulement d’un ruban de section uniforme, percé de trous 2, à fentes 4, dont la juxtaposition
- Fig-. 6 et 7. — Armature Callendar (1891).
- constitue les canaux par lesquels on enroule les bobines D. On constitue ainsi une armature crénelée sans coupure totale de l’anneau, ce qui
- Fig. 11 à i5. — Armature Short (1892'),
- diminue la tendance à donner des étincelles au collecteur; en outre, comme dans la dynamo précédente, à cause des projections 6 (fig. 8), il n’y a ici aucun danger de voir les bobines venir heurter les pièces polaires, considération impor-
- tante pour les dynamos de tramways, où l’armature possède une certaine mobilité transversale.
- L’enroulement Short représenté par la figure i3 est caractérisé parce que chacune des créne-lures est occupée non par une seule, mais par deux bobines B B', dont la jonction C est reliée par un fil 5 au collecteur; les bobines sont reliées entre elles en série. Le joint C entre les extrémités 4 (fig. 14) des bobines B B', s’opère en enroulant l’extrémité dénudée du fil-5 sur celles des fils 4, puis en soudant le tout dans une olive
- Fig. 16 et 17. — Dynamo Short sans entrefer (1892).
- en cuivre E, que l’on recouvre ensuite d’un isolant 10.
- Dans la dynamo sans entrefer, ou à entrefer très réduit, représentée par les figures 16 et 17, ce sont les pièces polaires mêmes qui servent de paliers à l’armature enveloppée d’un isolant 10, puis d’un tambour en tôle 8, à pattes de graissage 11, lubrifiées par un feutre 12, pressé sur 8 par un ressort et plongé dans un bain d’huile. Le tambour 8, forcé sur l’isolant 10 et fixé à l’armature par des rivets, tourne dans les pièces polaires, qui le maintiennent latéralement par leur attraction, On obtiendrait ainsi; diaprés M. Short, des dynamos â marche lente très énergiques, maië la solution ne paraît pas aussi heureuse au poiht de vue mécanique; nous en reparlerons dans un prochain article sur les tramways électriques.
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- Les figures 18 à 21 représentent quelques modifications récemment apportées par M. Eicke-meyer au système d’enroulement décrit à la page 414 de notre numéro du 29 novembre 1890,
- destinées à en faciliter l’exécution et à en généraliser l’emploi.
- Ces enroulements sont constitués par une série de bobines A (fig. 21) de forme trapézoïdale.
- recourbées ensuite comme en figure 20, pour leur donner leur forme définitive d’application sur l’armature.
- Dans l’exemple représenté par les figures 18 et [9, les parties longues b d'un faisceau alternent sur le tambour avec les parties courtes a
- Fig. 18 à 21. — Eickemeyer. Enroulements trapézoïdaux (1892).
- du faisceau suivant, et les extrémités cc, qui se recouvrent en partie sur les fonds du tambour, sont maintenues par des clous C e. Les bouts d d des sections sont groupés autour du collecteur B.
- En figure 22, les huit faisceaux A3 sont divi-
- sés chacun en cinq fuseaux de deux fils, avec 40 bouts d reliés aux 40 lames du collecteur. On a, sur la figure 24, coupé ces enroulements pour mieux indiquer leur attache par les clous ce.
- Les figures 2Ô à 28 indiquent la méthode
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- adoptée pour la préparation des écheveaux ou I On enroule le fil sur une forme trapézoïdale faisceaux d'enroulement. [ ou en clef de voûte A5 D, dont les châssis/et g
- Fig'. 22 à 28. — Eicliemeyer. Fabrication des bobines.
- Fig-. 29 à 34. — Eicliemeyer.
- sont montés sur un tour après avoir enlevé les chevilles h' h2- A la fin du premier enroulement, on insère en h h ces deux chevilles autour des-
- quelles on boucle les extrémités dd de ce premier enroulement; puis on les enlève, pour exécuter de même le second enroulement, de sorte
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- qu’à la fin de l’écheveau toutes ses sections ont leurs bouts d d alignés suivant h h.
- On courbe ensuite ces faisceaux comme en figure 20, au moyen de l’appareil représenté en figures 26, 27. et 28, qui consiste essentiellement en deux cadres k et /, s’emboîtant par les guidages k3, et profilés en kzk' V de manière à mouler l’enroulement A5 suivant la forme voulue.
- L’enroulement A, représenté par les figures 29 à 34, est constitué par un groupe de cinq faisceaux a, b, c, d, e, à côtés longs-a' b'... et courts a2b2..., électriquement indépendants les uns des autres. On suivra facilement sur la figure 29 l’enroulement aa2a3a' de l’un de ces faisceaux, -a par exemple, tel qu’on le prépare sur le tambour de formation g. Cette formation s’opère
- Fig. 35 à 37. — Inducteurs Gravier.
- rapidement sur les dentures h3hi des peignes h et sur les tasseaux t, remplacés dans l’armature par les fiches/et les clous e. Les faisceaux maintenus dans les coulisses h1 h' se moulent ainsi successivement sur le tambour ^-dans la position et la forme qu’ils occuperont sur l’armature; on les en détache ensuite facilement en dévissant les tasseaux i. On achève la consolidation de l’armature en réunissant les faisceaux en groupes par des liens k.
- M. Gravier, dont nous avons décrit ici même (1)
- A 'lia
- Fig. 38. — Inducteurs Gravier.
- les dynamos à inducteurs dissymétriques de 1891, propose actuellement, comme moteur aussi bien que comme génératrice, et pour toute espèce de courants continus ou alternatifs, les types de machines indiqués schématiquement en figures 35 à 38. Ces machines sont, dit-il, plus puissantes ou mieux plus énergiques que les types ordinaires, parce qu’elles utilisent mieux le flux de force entre les pôles inducteurs, « ce qui permet de diminuer la résistance du fil de l’armature
- C) 29 janvier et 28 février 1887, p. 208 et 446.
- relativement à l’énergie potentielle produite » et aussi parce qu’elles diminuent la tendance, proportionnelle au nombre de ses enroulements entre balais, que l’armature présente « a réagir sur les enroulements des inducteurs, et réduit
- Fig. 39 à 41. — Dynamo Lundell (1892).
- ainsi au minimum les phénomènes d’hystérésis et les pertes par échauffement. » Telle est textuellement l’affirmation de M. Gravier, que nous ne discuterons pas.
- Voici maintenant les moyens qu’il propose pour réaliser ce programme.
- L’anneau lamellaire plat d’une armature Gramme A (fig. 38) à un seul enroulement.
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- tourne entre les pôles principaux N S et secondaires n' s' des inducteurs, interrompus et taillés de préférence comitie l’indiquelafigure 38, bien que l’on puisse sans inconvénient prolonger et relier entre eux les pôles secondaires comme l’indiquent les tracés pointillés.
- « Les lignes de force de N à S traversent directement l’anneau en n’agissant que sur ses
- tre balais pour recueillir deux courants indé^ pendants.
- Les inducteurs de la dynamo Ltmdell, représentée par les figures 39 à 41, sont enroulés sur des formes i3, à pièces polaires- lamellaires N S boulonnées et maintenues dans leurs encoches 18, 19. Les bobines 16 et 2-5 sont enroulées dans des cadres d’amiante entre ces pièces po-
- jf
- Fig. 42 à 46. — Dynamo Dorman (1S92).
- parties en regard des pôles, .de sorte qu il ne se produit aucune ’ variation de ces lignes dans la majeure partie de l'anneau, ni aucune induction dans les fils qui la recouvrent ».
- En figure 38, les balais sont placés entre N, N.,:, S„ et Snl; en figure 35 et 36, on emploie
- Fig-. 47 et 48. — Schéma du régulateur lilkins (1S92).
- quatre balais deux pour chaque pôle, en bs b„, bsl et fc„j. On doit donc employer quatre balais quand les pôles opposés sont très écartés ; quand ils se rapprochent, comme en figure 38, on peut n’avoir que trois balais b,n bs et b„, et même supprimer bn. On peut n’employer que deux balais en reliant, comme dans les machines multipolaires, les extrémités des sections de même potentiel à une même lame du collecteur.
- Avec le type de machine figure 38, il faut qua-
- Fig. 49 Elkins. Vue de l'ace. ,
- laires, de sorte que la construction du système est très simple. L’armature tourne entre ses deux inducteurs sur des paliers à billes.
- L’inducteur de la dynamo Dorman est(fig. 42 à 46) constitué par un tambour H, à pièces polaires J. Afin de remplir exactement l’espace trapézoïdal réservé entre ces pièces, on dispose, comme l’indique la figure 45, les enroulements en plusieurs anneaux K, de diamètres et de longueurs décroissants vers le centre de H et qui se moulent facilement sur les formes de II et de J, dont ils
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- r,emplissent ainsi très exactement les vides. Ces enroulements sont ensuite protégés et maintenus par des douvelles courbes enfoncées à force dans les interstices des pièces polaires.
- Le principe de la régularisation de la dynamo Elkinsest facile à saisir d’après les ligures 47 et 48.
- La dynamo esta six balais A B, A' B',.CG', re-
- liés par des résistances variables RR', et soumis au régulateur. Quand, en figure 47, ces résistances sont nulles, le potentiel en T et T' est le même qu’en A et A', tandis qu’il s’abaisse à celui de B et B' quand les résistances deviennent très grandes.
- Le régulateur augmente d’abord ces résistances à mesure que la charge de la dynamo di-
- ;Fig\ 5o et 5i. Elkins. Vues de côté.
- minue, puis il amène au contact du collecteur la ’ troisième paire de balais G C', après en avoir en- ; levé A A' (fig. 48), et relié CG' à B B' par les résistances RR', de manière à pouvoir, en aug-' mentant de nouveau ces résistances, abaisser le; potentiel en T T' à celui des balais C G'.
- Pour éviter qu’il ne se produise des étincelles’ en B' B quand la charge diminue, le régulateur-intercale (fig. 49 à 5a) les balais auxiliaires D D'! aussitôt que cette charge diminue assez, d’un cinquième environ, pour donner des étincelles,!
- puis il les enlève aussitôt la levée des balais A A', remplacés par CG'.
- Ainsi qu’on le voit sur les figures 49 à 5a, les balais (AC) (A'G') sont manœuvres par un arbre F. Get arbre approche ou écarte les balais A A' du collecteur g par fa fa!. Les balais C G sont actionnés aussi de F par le renvoi fa% faa3f, qui les attaque par les crochets./3/c, de manière à amener C G' sur le collecteur en même temps qu’il en écarte A A', et réciproquement.
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- Les balais B B' sont fixes et reliés tantôt avec A A' par les contacts b b', tantôt avec G C' par b2 b3, aussitôt que ces balais quittent le collecteur. L’arbre F est commandé par le solénoïde S au moyen du renvoi (s s2 s3 s.t) (fig. 49 à 52). Quant aux balais D D', ils sont manœuvrés par l’élec-tro M, l’arbre F' et le renvoi dd'd2. Les rhéostats R R' sont ajustés à la main ou automatiquement par un mécanisme quelconque.
- M. Philpott a cherché à réaliser, par la disposition indiquée aux figures 53 à 55 une sorte
- de distribution universelle pouvant débiter à volonté des courants continus, alternatifs ou ondulatoires.
- L’armature 1, du type Gramme, est reliée, comme à l’ordinaire au commutateur 2, par deux balais 3 et 4, d’où partent les conducteurs prin cipaux 5 et 6 et la dérivation 7 8 aux inducteurs 8'. -
- Les collecteurs continus 9 et 10, reliés par ga, ioa à deux enroulements opposés de l’atmature, amènent par 16 et 17 un courant alternatif b au transformateur 12, qui dessert les lampes 13,
- H fi 11
- Fig-. 52. — Elkins. Plan.
- tandis que les lampes 14 reçoivent par les commutateurs i5 les courants continus c des balais 3 et 4. Les accumulateurs 11 sont chargés par le courant continu a, suivant le trajet 4, 6, 15, 5, 3.
- Avec un enroulement Morday (fig. 54), les collecteurs 9 et 10 sont reliés à deux segments quelconques ia 2e du commutateur, touchés en même temps par les balais 3 et 4 ; on peut aussi employer deux paires de collecteurs isolés reliés l'une à ia et 2C, l’autre à 2e 2g.
- xDans le cas (fig. 55) d’un enroulement Perry, les collecteurs 9 et 10 sont reliés soit aux segments 2a 2a, soit aux deux paires de segments 2a 2d et 2f 2i.
- Avec ce dispositif, quand la charge du circuit
- extérieur est faible, la dynamo, débrayée de sa machine motrice, peut être menée par les accumulateurs 11 préalablement chargés, ce qui permet de marcher très économiquement sous de faibles charges.
- Les figures 56 à 5g indiquent quelques modifications récemment apportées par M. Lahmeyer aux armatures décrites à la page 465 de notre numéro du 5 mars 1892. Elles ont pour but de lever l’objection faite aux transformateurs moteurs, d’un isolement insuffisant entre les fils de haute et de basse tension, à moins de les constituer en deux machines distinctes, encombrantes et coûteuses.
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- 2 I
- Dans le dispositif de M. Lahmeyer, le fil de haute tension h est séparé de la basse tension n
- l’armature est, de plus, relié à la terre et empêche ainsi toute transmission du courant de h à n même en cas de rupture de l’isolant.
- Avec une armature en tambour^ les enroule-
- Fig. 53. — Distribution Philpott (1891).
- Fig. 56 à 59. — Transformateur-mcteur Lahmeyer.
- ments n et h sont (fig. 5) séparés par des bandes isolantes f, disposées de la manière suivante : après avoir enroulé les fils de basse tension n dans leurs créneaux isolés en i. on recouvre les deux fonds du tambour d’abord d’un canevas
- Fig. 54 et 55.
- par les créneaux de l’armature, dans lesquels ils sont enroulés sur des isolants f, qui rendent toute communication impossible. Le disque de
- Fig. 60 à 63. — Transformateurs polyphasés Siemens et Halske'(i89i).
- isolant, puis on place les bandes isolantes i', et l’on applique sur les canevas des fonds deux garnitures en double toile de cuivre de o,5 millimètre d’épaisseur. L’une ' seulement de ces garnitures est ensuite recouverte d’un second canevas, puis on place dans les créneaux, au-dessus des isolants i, des barres de cuivre m,
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- O O
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- que l’on rabat sur les deux fonds du tambour, de sorte que ces barres se trouvent appliquées, d’un côté du tambour sur un fond en canevas isolant, et, de l’autre, sur le fond en toile de cuivre. On évite ainsi les courants de Foucault qui se produisent quand toutes les parties de l’enveloppe métallique sont en communication avec la carcasse de l’armature. On achève en-
- suite de recouvrir d’un isolant toute l’enveloppe métallique ainsi que ses barres w, et l’armature . se trouve alors prête à recevoir l’enroulement de haute tension A, que l’on dispose, comme l’indique la figure, dans les créneaux isolés au-: dessus des fils de basse tension n, avec lesquels | les fils A ne peuvent communiquer que par la carcasse de l’armature, reliée a la terre. ;
- ©
- ©i
- ©
- P D
- Z
- Fi"'- 64 à 71. — Transformateurs Preschlin.
- Lorsque la carcasse de l’armature n’est pas crénelée, on peut, comme l’indique la figure 58, enrouler tous les fils de l’un des systèmes de haute tension, A par exemple, sur des bobines métalliques isolées, et les autres, n, directement sur l’anneau.
- Enfin, la figure 5q indique comment on peut enrouler les fils de haute tension A au-dessus des créneaux remplis par les fils n et les barres m, isolés par les enveloppes 4 et maintenus par leurs projections i. Cette dernière disposi-
- tion donne une sécurité absolue, même aux plus hautes tensions.
- On sait que les transformateurs ordinaires exigent, avec les courants rotatoires déphasés, autant d’appareils que de courants. Si l’on munissait le transformateur d’autant d’enroulements primaires que de ces courants, le noyau du transformateur ne serait pas magnétisé, parce que la. somme des courants polyphasés est constamment nulle à chaque instant; il faut donc,.si l’on ne veut employer qu’un seul transforma-
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- teur, le disposer de manière que chacun de ses enroulements primaires ne puisse magnétiser qu’une partie du noyau, dont l’influence sur les autres parties de ce noyau ne soit pas supérieure à celle des courants déphasés. On pourrait y arriver en disposant les enroulements sur le hoyau comme dans les électromoteurs polyphasés j mais avec l’inconvénient de forcer les lignes de force à traverser des intervalles d’air en certains points.
- Le transformateur Siemens et Halske, représenté par les figures 60 et 61, a trois noyaux parallèles S, S, S reliés par des étoiles V qui ferment le circuit magnétique. Ces noyaux portent les six enroulements primaires et secondaires G, C, C, qui transmettent chacun l’un des courants polyphasés.
- Les figures 62 et 63 représentent un transformateur disposé pour une transformation de six courants polyphasés.
- Le transformateur Presc/ilin, adopté par la maison Woodhouse et Rawson, est remarquable par la facilité de sa construction.
- Les noyaux sont constitués de la manière suivante :
- On découpe (fig, 64 à 66) dans des tubes rectangulaires A, B, C, D, deux ouvertures (E, F, G, II) (1, J, K, L), puis une série de pièces de séparation (M, N. O, P) (F, I, K, H) alternativement rectangulaires et trapézoïdales ; on empile, séparées par des feuilles de papier, d’un côté, les tôles découpées et, de l’autre, les pièces de séparation, dans l’ordre du découpage,;en forme de prismes qui s’enfilent l’un dans l’autre.
- Dans le cas des types (fig. 65, 66 et 67) on poinçonne les trous (E, F, G, H) (I, J, K, L) et l’on découpe les pièces M, N, O, P, ce qui divise les tôles A, B, C, D en trois parties, dont une, M N O P, en forme de T. On voit sur la figure67 que, grâce à cette disposition, il suffit de dévisser les boulons qui relient les pièces O, N, M, P pour pouvoir très facilement les retirer du transformateur avec les enroulements primaires et secondaires P G et S C. L’ensemb'e du transformateur est enfermé dans une auge en fonte G.
- Le transformateur représenté par les figures 68 à 70 est construit d’après le type indiqué schématiquement en, figure 65. Il suffit de défaire les boulons X et Y pour pouvoir enlever le noyau, puis les enroulements, par l’œillet Z.
- On peut, en déplaçant légèrement le noyau N P, faire varier un peu la force électromotrice dans le circuit secondaire.
- Gustave Richard.
- MOTEUR SCHUCKERT
- A CHAMP MAGNÉTIQUE TOURNANT
- Une des dernières créations de moteurs basés sur l’utilisation du champ magnétique tournant est le moteur Schuckert, dont M. de Bast à donné une description sommaire dans ce journal P).
- Ayant été à même de suivre de prèsi le fonctionnement de ce moteur, nous croyons qu’il est intéressant d’en donner une description détaillée ainsi qu’une étude des conditions de fonctionnement.
- Description du moteur. — L’induit est un simple anneau Gramme aplati, du genre de ceux qu'utilise la maison Dulait, de Charleroi.
- L’induit est relié à un collecteur Gramme et à quatre bagues métalliques isolées les unes des autres. Ges quatre bagues sont reliées à l’armature, à l’extrémité de deux diamètres perpendiculaires, ainsi que le montre la figure 1.
- M. Schuckert excite les électros soit par un courant indépendant, soit par un courant dérivé sur le collecteur Gramme à l’aide de deux balais.
- Fonctionnement du moteur. — Les bagues 1 et 3 sont mises, à l’aide de balais', en relation avec une force électromotrice cosinusoïdale.; les bagues 2 et 4, au contraire, servent à rëcuéillir une force électromotrice sinusoïdale.
- Soient
- e, — E cos al, e2 — E sin al
- ces deux forces électromotrices, où a =
- 2 7C
- T"
- T
- étant la durée d’une période complète.
- Si nous admettons que la self-induction du circuit est sensiblement constante, nous aurons dans l’anneau deux courants décalés de 90° :
- i, — I cos (at — œ), L = I sin (at —ç),
- C) La Lumière Electrique, t. XLII. p. 5SG.
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- 24
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- équations où <p = L étant le coefficient de
- self-induction du circuit et r sa résistance. Il est aisé de voir que ces courants développent dans l’anneau un flux magnétique rotatoire.
- En effet, supposons que nous commencions à compter les temps à partir du moment où les bagues i et 3 donnent naissance à un flux perpendiculaire à N S, de façon à développer, ainsi que l’indique la figure 2, deux pôles conséquents n et s. Gela revient à dire que nous commençons à compter les temps quand le diamètre ac fait
- Fig. 3.
- un angle ® avec l’axe de symétrie A B de la figure 1.
- On a alors :
- <P
- t,~— l, — I la — O..
- a
- Après un huitième de période plus
- œ
- a
- on a :
- t=l + *
- 8 T a
- I . -I
- /- -p •
- V 2 V 2
- Les pôles conséquents se seront alors déplacés en n's'-, on remarquera que les segments a b et cd ne seront parcourus par aucun courant, tandis que les segments bc et ad seront parcourus par un courant i = \je I, c’est-à-dire un courant supérieur au courant maximum I dû à la force électromotrice E agissant seule.
- Pour :
- on aura = o et i.2 = I,etla ligne ns sera transportée suivant NS.
- En continuant un raisonnement semblable, on verrait que le pôle 11 tourne autour de l’anneau avec la période T du courant alternatif.
- Le flux émanant de ns, en balayant les pièces polaires, y induit des courants tourbillonnaires qui tendent à entraîner celles-ci dans le mouvement de rotation. Comme les masses polaires sont fixes, c’est l’armature qui se met à tourner en sens inverse, ainsi que l’indique la flèche extérieure.
- Si le moteur est peü chargé, environ 1/6 de 1g charge normale, la différence entre la vitesse angulaire de l’axe du flux ns et la vitesse de rotation de l’armature, qui s’effectue en sens inverse, sera faible, et la vitesse angulaire absolue de 11s dans l’espace le sera aussi. Remarquons que le synchronisme absolu ne pourra jamais être atteint, même si la charge était nulle, car les courants tourbillonnaires n’étant pas induits dans les pièces polaires, le couple dû aux frottements inhérents à la machine ne pourra pas être vaincu, puisqu’aucun travail ne sera développé. Cependant, la vitesse absolue de ns pourra être assez petite pour que, si l’on excite les électros au moment propice, le synchronisme soit atteint en moins d’un quart de tour.
- En effet, si on excite à l’aide d’une source indépendante les électros de la dynamo, comme l’indique la figure 2, au moment où la ligne ns occupe la position ac, le moteur sera réduit à cet instant à un vrai moteur à courant continu,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 25
- qui, on peut s’en rendre compte en appliquant la règle de Thomson, tendra à faire tourner l’armature dans le sens de la flèche extérieure, c’est-à-dire à déterminer le synchronisme.
- Au contraire, si le pôle n dépasse N, ou si on excite les inducteurs quand il est arrivé en n (fig. 3), la règle de Thomson montre que le moteur tendra à tourner avec le flux, c’est-à-dire à arrêter le mouvement communiqué à l’armature.
- Cet inconvénient est évité, nous semble-t-il, si l’on se sert du collecteur Gramme de l’armature, sans avoir recours à une source indépendante, vu qu’alors le courant changeant à la fois de sens dans l’excitation et dans l’armature, le moteur, comme dans la première hypothèse, tendra à tourner en sens inverse du flux, c’est-à-dire à déterminer le synchronisme. Il faut cependant remarquer que, vu la forte résistance apparente des électros, le changement de sens du courant dans ceux-ci ne se fera que lentement. Il pourra même arriver, si la vitesse absolue de ns est trop forte, que l’aimantation des électros soit constamment en retard d’un angle voisin de 90°. En appliquant la loi de Thomson, on verrait que le moteur tend alors à s’arrêter. Tous ces faits ont été confirmés par l’expérience (1).
- Une fois le synchronisme obtenu, on pourra donner au moteur sa chargé normale ; on ne devra pas dépasser une certaine limite, de peur de caler ou de brûler l’induit. Cette limite correspondra, comme nous le verrons plus tard, au rendement maximum, vu qu’alors l’axe ns sera dans la position ac. Nous verrons que si l’on diminue la charge, la vitesse ne variant évidemment pas, c’est ns qui fera un certain angle 9 avec ac, de façon à maintenir l’équilibre dynamique en mettant des spires en opposition.
- Théorie. — Proposons-nous de déterminer :
- p L’expression de la puissance maxima que comporte le moteur en fonction des rorces électromotrices alternatives appliquées en 1, 2, 3 et 4, celles-ci étant supposées sinusoïdales et le coefficient de self-induction du circuit étant supposé constant;
- 2° L’expression du couple moteur maximum que peut fournir l’induit (nous montrerons que ce couple est constant pendant toute la durée
- (') Bulletin de l’Association des ingénieurs électriciens, juillet-octobre 1891.
- d’une révolution; il ne variera qu’avec la charge appliquée au moteur);
- 3° La position de Taxe «s du Huxpour une certaine valeur de E et un couple résistant déterminé, qui ne sera pas le couple moteur maximum que peut vaincre la dynamo.
- Désignons par :
- e, la différence de potentiel à un instant /;
- E, — — maxima ;
- ra, la résistance de l’armature;
- i, le courant à un instant t\
- I, — maximum;
- T, la période du courant alternatif;
- F0, la moitié du flux émanant d’un pôle;
- L, le coefficient de self-induction du circuit.
- P Expression de la puissance maxima que comporte le moteur.
- dT = — d\V = d (i F); or,
- * = W,
- f = pAi ;
- donc
- dT — i — dt + F ^ dt ; d t dt ’
- T T
- Cette expression représente le travail effectué par une spire pendant une demi-révolution.
- Supposons le synchronisme obtenu, condition indispensable pour que Je moteur puisse marcher, vu que, sans cela, d’après ce que nous avons dit, le couple moteur changerait de sens à chaque demi-révolution. Nous commencerons à compter les temps, d’après ce que nous avons dit antérieurement, au moment où la ligne a c
- de l’anneau fera un angle 9= C^~ avec la ligne
- a
- A B ; pour t= -, nous aurons alors i. = I et a
- i% = o et la ligne ns sera normale au flux N S.
- Il est d’abord évident qu’au point de vue de la variation du courant dû aux forces électromotrices alternatives, dans une spire quelconque (la spire placée en S, par exemple, pour fixer les idées), nous pouvons indifféremment considérer la ligne n s comme fixe et l’anneau animé-d’un
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- mouvement de rotation, ou bien l’anneau fixe et ns entraîné en sens inverse.
- Dans cette .dernièremanière de voir, la variation du courant dans notre spire sera représentée
- Fig. 4
- dans la figure 4 par la ca-urbe /,' et algébriquement. par la formule :
- lant dans l'induit, il faut,retrancher de l’expres-, sion précédente la valeur du courant induit dans la spire considérée par le flux permanent créé par les inducteurs. On arrive à
- E„ [cos (at — ?) + sin (ai — 9)] —
- d F dl ;
- 2 \>',r 4- a- L-
- d’où l’on tire
- dr F
- di a E0 (cos at — sin at) -dt~ ~
- 2 yra° + a* IJ
- A un instant quelconque de la demi-révolution, le flux traversant la spire sera
- F = F„ cos (7t — at) = — F0 cos at;
- d’où
- et
- d F dl
- = dF, sin al,
- E,
- ferts l'al.— ?) 4- siri-[ai — p |.
- 2 Vr.r + a- La
- ... Pour avoir l’expression du courant réel eifeu-T
- d2 F
- -jp- — a:2 F0 cos at.
- I Remplaçons F. i. —et par leurs valeurs,' ’ ' cil al 1
- en remarquant que dans l’expression dt,
- dl doit être pris avec le signe — vu que les angles croissent dans le sens négatif, nous aurons
- T = “ X F°asi
- E0 [cos-(at—9)+.sin {at—9)] —
- sin at-
- dF d t
- 4- a2 L2
- dt
- f ~ a E0 (,
- ~Jn Freosef-------
- , . , . . d- F
- (cos at—Rural) —
- cit.
- ru
- 2 Vr,r+fl2Lt/o ' L
- 2 V 4- aJ L2 T
- atzomt\(cos? 4- sinç) — 1
- ]-|-sinaa/[sin? + coss)— i]4 ild/ |-------- / (sin2
- J 2\'r*-taHjJn
- at + cos-at' dt,
- ^ sin 9 4- cos 9 4- 1 r,0---------—---------
- T *= - F„
- \ F,8 4- a2 L8
- + IF. ~
- a FU = -1- w
- " N 4“ ct~ L,~
- Pour « spires, N tours par seconde et en exprimant F^en fonction de F, flux total émânant d’un électro, on a
- x . p sin 9 4- cos 94-1 a F
- W.= F N n - —----- 3 ----—
- ' - ; ; ; 2 . yJu'+CUU
- . nQjViFiN.t? çst précisément la force électromo-
- trice d’induction développée dans l’anneau : ap-pelons-la e,, et posons ,
- et
- sin 9 4- cos 9 4- r
- a F
- = Iv
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- Nous aurons
- AV - e, - —.
- 2 sln* + a2 Ls
- Nous arrivons donc à une expression exactement pareille à celle que bon obtient pour la puissance d’un moteur à courant continu, c’est-à-dire
- W = e i,
- Mais dans notre cas, 1 est représenté par
- T — tv S,
- \r?lTcPL*’
- expression dans laquelle e2 est une fonction de la force contre-électromotrice. Nous avons donc finalement
- w c, I -2
- Ce résultat est du reste conforme au fonctionnement du moteur; la ligne ns des pôles conséquents étant invariable dans l’espace, le moteur, en somme, est réduit à chaque -instant
- Fi<’\ 5. — Moteur Schuckcrt à champ magnétique tournant.
- à un moteur à courant continu. Gomme l’intensité du courant qui le parcourt est variable à chaque instant, c’est l’intensité moyenne qui entre dans l’expression de la puissance. Le projet d’un tel moteur revient donc à celui d’un moteur à courant continu capable de supporter un courant
- 7t j _ 7: E„ K — e2
- 2 ~ 2 vivTtf’l? '
- 2" Expression du couple. — Le couple moteur se calculera comme celui d’une machine à courant continu en posant
- Travail par seconde = 2 r. C X = — I 77 N F
- expression qui permet de calculer le couple maximum que peut vaincre le moteur en fonction de E.
- 3° Déterminer la position que prendra l'axe n s du flux pour une certaine valeur de E et un couple résistant déterminé qui ne sera pas le couple moteur maximum que peut vaincre la dynamo.
- Pour que l’équilibre dynamique existe, il faut que le couple moteur soit égal au couple résistant.
- Supposons que le couple résistant G, soit la riimc partie de G,
- = C F 1 n (A).
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- Le moteur tendra donc à tourner plus vite, et la ligne neutre s n tournera dans le même sens. Cette accélération de mouvement cessera quand n s aura tourné d’un angle suffisant pour l'établir l’équilibre dynamique. Le couple n’aura plus en effet cette valeur maxima donnée par l’équation (A). Il y aura en effet un certain nombre de spires mises en opposition qui créeront un couple antagoniste et diminueront la valeur du flux émanant des pièces polaires. Pour déterminer l’expression de ce flux, nous allons calculer le travail négatif auquel les spires en opposition donnent lieu. ,
- Comme nous l’avons montré, les spires sont
- parcourues par un courant * = — I, vu que c’est
- 4
- la moitié du courant moyen total.
- La variation d’énergie, c’est-à-dire le travail développé,- sera i d F, ou
- — I F0 (l — COS <i).
- 4
- it
- Or, comme il y a spires en’opposition, on aura
- — I F„ ( i — cos it) —' N,
- 4 2 jt T
- Les spires antagonistes réduisent un peu le flux F, mais cette réduction est faible et nous pouvons la négliger dans cet exposé sommaire.
- Nous déduirons l’expression de Ct de l’équation :
- 2 « N C, = - i n N F — - I F (i —cos A) — .L N a 4 T 2 « r
- c, _ ï « F [, - ,].
- Or
- d’où
- i „r 1—c°sx, i i
- — n FI i------= N — « — :
- 4L 4 J 4 n, ’
- d’où
- 4 = (i cos *r) 4 + a,
- H i
- La valeur de donnée par cette expression
- donnera l’angle dont aura tourné n s dans le cas où le couple résistant est la neuvième partie du couple maximum.
- Utilisation du moteur comme transformateur. On peut utiliser le moteur Schuckert comme transformateur. En effet, au lieu de dériver sur le collecteur Gramme seulement le courant nécessaire à l’excitation, nous pouvons en dériver un courant I destiné, par exemple, à l’alimentation d’un circuit à courant continu. Le travail maximum que le moteur sera susceptible de donner ne sera nullement affecté par cette dérivation de courant. D’après le mode de fonctionnement du moteur, on voit en effet que c’est la
- electro
- electro
- Fig, 6
- même chose que si l’on dérivait un courant I ,sur les deux bornes d’un moteur à courant continu. Les conducteurs et les générateurs devront donc être seuls calculés pour fournir cet accroissement de puissance et le moteur ne sera nullement troublé dans son fonctionnement. Cette transformation d’un courant alternatif en un courant continu est fort élégante.
- La figure (5) montre une vue d'ensemble de la machine. Gomme on le voit, M. Schuckert à adopté le dispositif Dulait, en ce qui regarde la forme de l’induit et la disposition des inducteurs. Les deux électros de la partie supérieure tendent à former un pôle nord, tandis que ceux de la partie inférieure déterminent un pôle sud. La figure 6 montre le parcours des lignes de force dans l’une des moitiés de l’induit.
- Selon nous, la disposition des électros est vicieuse, car, vu la tendance qu’ont les lignes de force à prendre le plus court chemin, les points i, 2, 3 et 4 seront parcourus par un flux beau-
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- 29
- coup plus intense que dans les autres parties de l’électro. Ce défaut disparaîtra en partie si le fer est déjà dans un état voisin de la saturation, vu qu’alors le flux ne sera majoré que de peu aux points 1, 2, 3 et 4, à cause de la résistance magnétique élevée que prendra aussitôt le fer.
- Un moteur multipolaire du même genre fonc-
- tionnera évidemment d’une manière analogue, sauf en ce qui regarde la vitesse.. Si, en effet, nous désignons par n le nombre de pôles du moteur, celui-ci accomplira une révolution pen-
- n
- dant que le courant alternatif aura accompli-périodes complètes. Ces moteurs se recomman-
- Fig-. 7. — Moteur Schucliert à huit pôles.
- dent donc pour les machines atteignant une certaine puissance. Remarquons que les balais destinés à recueillir le courant d’excitation pourront être calés suivant l’une quelconque dés lignes neutres déterminées par les courants dans l’induit. La figure 7 montre une vue d’ensemble d’un moteur à huit pôles et à excitation indépendante.
- Remarquons que le calcul développé ci-dessus est entaché d’une légère erreur. Nous avons supposé que le flux dans une spire variait
- suivant une loi sinusoïdale. Ce n’est pas vrai. Cependant le flux total coupé pendant une révolution étant le même que celui donné par l’intégration de l’expression E0 cos a /, le calcul de la puissance ne sera pas affecté par cette hypothèse. Le couple moteur seul ne sera plus rigoureusement constant pendant une révolution si notre hypothèse n’est pas satisfaite.
- D. Farman.
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- ÔO
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Tubes électrolysès Watt (1891).
- Ces tubes se fabriquent par la déposition électrolytique du cuivre sur tin mandrin tournant d^ns un bain de sulfate de cuivre entouré d’anodes en cuivre. Ce mandrin est d’abord recouvert d’une .couche mince, de cuivre déposé d’un bj^in de cyanure. Pendant la déposition du
- tube, le mandrin est pressé par des balais qui en rendent le métal solide et homogène sans le brunir; on peut ainsi obtenir des tubes assez épais en très peu de temps avec un courant plus puissant que si le mandrin ne tournait pas. Les balais ou les galets, en canevas, liège, etc., ne doivent exercer sur le cuivre qu’une pression modérée.
- Voltmètre Dykes et Herd (1891).
- Cet appareil très simple est constitué par une bobine B, traversée par le courant à mesurer, oscillant, entre les pôles N S d’un aimant per-
- Voltmètre Dykes et Herd.
- manent, autour d’un axe A, chargé de poids réglables W W, et porteur de l’aiguille indicatrice I, à cadran S (fig. i et 2).
- B’une construction peu coûteuse, cet appareil donnerait, d’après ses inventeurs, des indications indépendantes de la température et parfaitement comparables tant que l’aimantation des pôles N S ne change pas.
- On peut remplacer la bobine plate B par une
- bobine allongée du type Siemens, en H, et le poids W par un ressort.
- Canalisations Mayor-Coulson et Sayers (1891).
- Les jonctions de ces canalisations s’opèrent en coulant en g, autour du câble b et de son plomb /, préalablement étamés, un alliage de parties égales de plomb et d’étain, après avoir
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- aii préalable bourré de sable la cavité centrale qui renferme la jonction proprement dite j avec la partie dénudée h du conducteur. Après quoi l’on enlève ce sable, on fait la jonction, puis on ferme la cavité centrale par un couvercle isolant k, à chapeau métallique /, soudé en, a. Le
- Canalisations Mayor-Coulson et Sayers.
- i à 3.
- câble raccordé b' est aussi pourvu d’un joint coulé g, analogue au précédent et parfaitement étanche.
- Ampèremètres Weston (1892
- Ces appareils sont fondés sur la dilatation d’un fil traversé par le courant à mesurer.
- Dans l’appareil représenté par les figures u et 5, le fil 16, guidé par les ressorts ig, est attaché d’une part à la fiche 25 et de l’autre au galet t5 de l’axe iô. Un ressort spiral ir, à tension réglée par un curseur 12, tend constamment à faire tourner l’axe 10 de manière à allonger le fil 17. Le courant passe de 28 à 29 par le ressort 11, l’axe 10 et le fil, dont les allongements amplifiés par l’aiguille i3 indiquent sur un cadran gradué le voltage ou l’intensité du courant.
- Les ressorts 19 peuvent être remplacés par des guides à galets 3o fig. 2. i
- L’appareil représenté par les figures 3 et 4
- est destiné à mesurer des courants 'extrêmement faibles.
- Le courant y suit le trajet 41, 40, 16, 39, 46, 47, i6„, 38, 45, 16, b... 29, et l’on voit (fig. 4) qu’un , très faible allongement d’une partie seulement du fil 16, imprime au point 48 tiré, par le ressort 11 un déplacement beaucoup plus considérable qu'é celui du,point ;47, de sorte que l’aiguille 13 .reçoit de-cet effet,1 auquel s’ajoute.celui de rallongement de toutes les autres parties i6a.
- Fig-. ; à 5. — Ampèremètres Weston..
- 16*... du fil, un mouvement considérable pour de très faibles variations du. courant.
- , Le diamètre du fil 16 est d’environ 1/1000 de pouce.
- Turbo-moteur compound A. Morton, (1891) (*).
- La marche de la vap.eur dans cette turbine est la suivante (fig. 1 et 2).
- Admise par 00' au centre de la première roue., elle s’irradie suivant les flèches en F, le long de la cloison G qui sépare ,1a première roue G,! de la seconde G2, puis elle sort de G* tout autour de sa circonférence, par les ajutages I, ménagés (fig. 2) entre-.ses Nouvelles H. De là, réfléchie par les directrices fixes N, la vapeur passe dans la seconde roue G2, par les ajutages J' de ses douvelles H', convenablement dirigée par les directrices fixes L sur les réceptrices M et vers la sortie K', d’où elle passe à une seconde paire de roues, puis à- une troi-
- 4) Voir dans La Lumière Electrique du 3 avril 1886, p. 14, la description de la turbine Dumotilin.
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- sième et à une quatrième, jusqu’à l’échappe- I D’une boue à l’autre, la pression de la vapeur ment final en G". j baisse par sa détente, de sorte qu’il faut en
- Fig. i et 2. — Turbc-moteur Morton.
- équilibrer la poussée par des garnitures étanches P et Q, de diamètres décroissants de O vers G” : les fuites de la première de ces garnitures P s’évacuent par R dans la seconde roue G2.
- Ainsi qu’on le voit, la vapeur suit, dans la turbine de M. Morton, des trajets alternativement centrifuges puis centripètes, vers lesquels elle est dirigée par des ajutages convenablement proportionnés et des aubes disposées de
- manière à en utiliser le mieux possible la réaction et à en diminuer les remous.
- Les seuls frottements du système sont, outre ceux des paliers, ceux des garnitures élastiques P, Q, E sur les faces des roues.
- Trieur magnétique Thompson et Sanders (1892).
- Les électro-aimants T T, T2 de cet appareil, disposés en demi-cerclé autour d’un tambour en
- Fig. i et 2. — Trieur magnétique Thompson et Sanders. Coupe longitudinale et vue par bout.
- bronze roulant sur galets, sont sectionnés de i ainsique la richesse des minerais abandonnés manière que l’on puisse en graduer les effets, I respectivement en K K2K3; cette richesse décroî-
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- tra de K à K3 si la force des aimants augmente de T à T».
- Signaleur téléphonique Von Orth et Breslauer (1891)
- Cet appareil a pour objet de transmettre automatiquement à un poste téléphonique central
- un certain nombre de signaux envoyés par les abonnés au signaleur qui les dessert.
- Le diagramme ci-contre suppose reliés ail signaleur deux abonnés : les numéros 294 et 29.3, pourvus chacun de deux clefs T et T', correspondant chacune à un signal : « Au feu » et « Médecin » par exemple.
- Le signaleur se compose, dans ce cas, d’un
- 1. — Von Orth et Breslauer. Système téléphonique.
- arbre L\ portant cinq disques. Les disques 293 et 294 portent, gravés à leurs circonférences, ces numéros en caractères Morse; les deux autres’ disques à droite portent inscrits les signaux F et F'( : ....... , , . ,
- Le cinquième disque O, isolé, porte une encoche d, où vient, au repos, s’enclencher le bouton Va du ressort V, de manière à relier alors, par X et V, le téléphone au circuit du poste central x. Quand l’arbre h tourne, au contraire, la roue O repousse le'ressort Y de X sur Y, et elie ce circuit au balai S de h.
- Ceci posé, supposons que l’abonné 294, par
- exemple, veuille envoyer le signal T ; il abaissera par r l’armature t sur l’électro T, correspondant à ce signal.
- Cette manœuvre fermera le circuit de la pile locale L B sur l’électro E, correspondant au disque des signaux T sur /g puis sur l’électro T lui-même, de manière qu’il maintienne son armature même après le lâcher de r, et enfin sur l’électro E du disque 294, son armature e, le ressort n, le crochet I I du téléphone et la clef G du relai R.
- S’il y a une conversation engagée sur la ligne x, ce circuit sera rompu en IL et la bague r
- 3
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- s’enroulera aussitôt que lâchée, avertissant ainsi l’abonné que la ligne est prise et le signal manqué. Tant que le téléphone est, au contraire, accroché en H, le circuit est fermé et l’armature t reste attirée. L’armature e du disque 294 passe de n àin, envoyant un courant à l’électro-aimant R, lequel, attirant son armature, rompt le circuit en g, et déclenche par i le mouvement d’horlogerie de l’arbre A, qui se met alors à tourner. Aussitôt, la roue O x'epousse le ressort V sur le contact j, de façon que le courant de pile B puisse passer à la ligne a; par les tiges /, les disques 293 et T, sur lesquels ils sont appuyés par les doigts isolés p des armatures e correspondantes, l’arbre A et le balai S. L’indicateur tombe alors au poste central, qui n’a plus qu’à écouter pour entendre, transmis en signaux Morse par les disques du signaleur à mesure que leurs dents passent sous les tiges /, le signal T, puis le numéro 294 de l’abonné qui l'envoie. Le signal entendu, le poste central envoie en x un courant qui, lorsque le ressort V vient, à la fin du tour de A, et à son retour de y en x, heurter la languette b, passe au relais R, et rompt en G le circuit local. Les deux électros E, excités par l’envoi du signal 294 T, lâchent alors leurs armatures, et l’armature /, ramenée par son ressort, indique la transmission du signal, en même temps que i renclenche le mouvement de A et l’arrête.
- On remarquera qu’aucun autre abonné ne peut communiquer pendant l’émission du signal, à cause de la rupture en g du circuit T ou T' E des autres abonnées, du 293, par exemple.
- G. R.
- Les étincelles aux balais des dynamos
- La diminution des étincelles aux balais des dynamos, étincelles qui constituent un des plus graves inconvénients de ces machines, attire beaucoup l’attention des électriciens en ce moment (1). L’étude de ces phénomènes n’avait pas reçu, jusqu’à présent, les développements que comporte leur importance. Pourtant, un des ppints principaux dans la construction des dy-
- C; Electricity, de New-York. Elcctrical Review, de New-York, 28 mai 1892. Mémoire de M. M’Berlv Iule 10 mai 1892, devant « The Chicago Electrical Association ».
- namos est précisément d’éviter ces étincelles ou de réduire au minimum leurs effets destructifs, résultat qui n’est obtenu, bien souvent, qu’en sacrifiant d’autres points importants.
- On a fréquemment avancé qu’une dynamo bien étudiée dans tous ses détails devait tourner sans étincelles aux balais, et que leur présence, par conséquent, décelait à première vue un vice de construction ; c’est un vice de fonctionnement qu’il faudrait plutôt dire. Dans certains types de dynamos, particulièrement dans les machines à potentiel constant et à bas voltage, les étincelles peuvent être évitées dans la plupart des cas ; dans les machines à courant constant et à haùt potentiel, leur suppression entraîne des complications de structure et l’irrégularité de la marche ; la meilleure forme pour celles-ci, au point de vue commercial, semble donc être celle où l’étincelle est simplement réduite, par un calage soigneux des balais ou par d’autres moyens, à une assez faible valeur, pour être peu gênante et destructive.
- Dans les dynamos à potentiel constant, ou, plus généralement, dans toutes les dynamos ayant une armature peu résistante et à faible self-induction, il n’est pas difficile d’éviter complètement l’étincelle par une construction convenable; elle se produit d’ordinaire par suite d’une brusque variation de la charge ou de la vitesse qui fait dévier le plan de commutation par réaction de l’armature sur le champ inducteur; elle disparaît donc immédiatement en donnant aux balais une nouvelle position convenable sur le collecteur.
- D’un autre côté, l’armature des dynamos à courant constant doit être résistante et avoir une self-induction assez forte pour assurer une marche stable de la machine ; comme l’apparence de l’étincelle est en grande partie déterminée par ces deux facteurs, une bonne machine à courant constant qui n’a pas d’étincelles aux balais est en quelque sorte un rara avis. Il est vrai qu’on en a construit dont l’armature avait une résistance et une self-induction relativement faibles; en fait, il semble facile de donner à l’armature un grand nombre de sections de chacune peu de tours ; mais, d’abord, le prix du collecteur s’élèverait considérablement et. en outre, il en résulterait un autre inconvénient plus sérieux tenant à la nature même du travail qu’une telle machine est appelée à fournir.
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- Les dynamos à courant constant sont employées d’ordinaire pour allumer des lampes à arc montées en série ; même avec les meilleurs charbons connus, ces lampes sont très instables; la moindre impureté dans un crayon affecte l’intensité du courant, qui tend à son tour à réagir sur les autres lampes du'circuit; si celles-ci sont paresseuses à répondre au courant, l’irrégularité se localise à la première, mais si, au contraire, elles répondent très rapidement, la variation soudaine de courant influe sur tous les autres régulateurs et, les effets s’accumulant, l’écart définitif du courant devient assez grand.
- Le meilleur moyen d’éviter ces changements brusques de l’intensité provenant des variations
- Fig. r
- de.résistance du circuit consiste à intercaler dans celui-ci une bobine présentant une résistance et une self-induction assez considérables; les inducteurs et l’armature de la dynamo jouent ce rôle de la façon la plus économique; il y a donc intérêt à construire l’armature avec peu de sections d’un grand nombre de tours; dans ces conditions, une méthode pour diminuer les étincelles aux balais s’impose.
- La régulation du courant par décalage des balais, qui est la plus simple et qu’on ne peut appliquer, par suite des étincelles qui se produi sent alors, met encore en évidence l’importance d’une solution générale de cette question.
- Edison Ta cherchée dans l’introduction de résistances auxiliaires entre les bobines de l’anneau et les touches du commutateur: le dispositif qu’il a adopté rappelle beaucoup la première combinaison imaginée par MM. Deprez en 1888 et que nous avons décrite récemment dans ce journal (a); mais il est beaucoup plus compliqué et lui est inférieur en tous points.
- \') La Lumière Électrique, t, XLI1I, p. 555.
- Nous le représentons schématiquement par la figure 1.
- L’enroulement est double ; il se compose des bobines ordinaires en fil de cuivre de haute conductibilité a et de bobines en fil fin de maille-chort b, qui présentent une assez grande résistance. Ces deux enroulements ne communiquent qu’au milieu c de chacune des bobines; ils sont isolés sur tout le reste de leur longueur. Des fils de maillechort réunissent les points de jonction des bobines auxiliaires entre elles aux segments du collecteur, l’enroulement de faible résistance ne communiquant avec ce dernier que par l’intermédiaire des fils de maillechort.
- Lorsque les lames du balai, en réunissant des touches consécutives, mettent une bobine en court circuit, la fermeture se fait sur la résistance en maillechort, qui réduit considérable-
- ment l’intensité du courant, et, partant l’étincelle.
- Il eût été plus simple de ne pas compliquer l’enroulement et de réunir directement les touches du commutateur aux points de jonction des bobines a par un fil d’une résistance égale à celle du fil c b <i ; c’est ce que faisait M. Deprez. Mais la solution générale ne peut être obtenue qu’au moyen d’une résistance extérieure réglable à volonté pendant la marche.
- M. M’Berty a proposé une autre solution très intéressante.
- Supposons que le courant total de la machine soit de 20 ampères; 1’,intensité dans chaque moitié de l’induit sera de 10 ampères ; c’est le courant qui parcourt la bobine pendant qu’elle est dans la position représentée par la figure 2; cette bobine est en même temps le siège d’une force électromotrice propre qui s’annule en passant par la ligne neutre et qui change ensuite de signe, le mouvement continuant. Si la bobine n’avait pas de self-induction, son courant changerait de sens instantanément lorsque la brosse quitterait d pour d'\ mais il est loin d’en
- être ainsi: le courant primitif persiste sous forme
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- d'extra-courant et le nouveau courant met un temps appréciable à s’établir.
- La force contre-électromotrice de b s’éteint rapidement par suite de la marche naturelle du
- - phénomène et aussi parce que, ayant dépassé la ligne neutre, cette bobine est déjà le siège d’une force électromotrice de sens contraire. Bientôt le segment d arrive au même potentiel que la brosse; le courant prend alors son cours à travers b vers le circuit général et l'arc s’éteint. L’étincelle est donc un arc véritable qui dure tant que le segment d n’a pas acquis un potentiel égal à celui de d', temps qui dépend de la self-induction de b. Si celle-ci ou la différence de potentiel normale entre les segments qui occupent les positions d et d! étaient assez grandes
- - pour que cette durée dépassât celle que met un
- segment à parcourir l’intervalle entre d et d\ l’arc persisterait entre les branches de ces lames et il se formerait une nappe de feu qui entourerait partiellement le collecteur, mettant plusieurs bobines en court circuit.
- L’intensité de ces effets est augmentée lorsqu’on éloigne les balais de la ligne neutre dans le sens du mouvement de l’armature; elle diminue lorsqu’on les déplace en sens contraire.
- Pour que la rupture du contact du balai et de la touche d ait lieu sans étincelle, il faut donc que ce contact dure assez longtemps pour que l’extra-courant s’éteigne et que le courant local de la bobine en permutation atteigne l’intensité normale de io ampères, dans le cas présent.
- M. M’Bertv y parvient par un dispositif de brosses compound représenté schématiquement par la figure 3.
- Les courants étant dirigés comme l’indiquent . les flèches, lorsque la lame d quitte la brosse p,.
- la bobine b est intercalée dans la seconde moitié de l’anneau ; son extra-courant déterminerait un arc, si la seconde brosse p' n’était venue la fermer en court circuit. Tant qu’il en est ainsi, le courant général ne la traverse pas et suit le chemin marqué par les flèches extérieures. Le mouvement continuant, l’extra-courant s’éteint, et comme b coupe des lignes de force de sens opposé à celles de la première moitié de la révolution, elle est bientôt parcourue par un courant induit dont le sens est marqué par les flèches intérieures. Lorsque ce courant atteindra la valeur de la demi-intensité du courant général, la brosse p' ne sera parcourue par aucun courant et la rupture du contact pourra se faire en cet instant sans étincelle.
- Pour qu’il en soit ainsi, la bobine b doit avoir déjà commencé à couper les lignes de force sur le côté gauche de la ligne neutre en assez grand nombre. Si les contacts des brosses étaient symétriques par rapport à la ligne neutre, les deux moitiés de la bobine b couperaient des lignes de force de directions opposées et l’on ne pourrait y engendrer aucun courant.
- Les brosses doivent donc être placées un peu en avant de la ligne neutre, pour remplir les conditions nécessaires pour prévenir l’étincelle.
- Ces conditions ne sont jamais remplies parfaitement ; il se produit encore quelques étincelles, mais tellement faibles que leur action sur les brosses et sur le collecteur est nulle.
- Evidemment, le temps nécessaire pour que l’extra-courant soit réduit à zéro et que le courant local ait atteint la valeur convenable ne peut être déterminé ; on règle par tâtonnements la distance entre les contacts p et p' pour que le court circuit dure juste le temps voulu.
- Si l’intensité vient à croître dans le circuit principal, cette durée doit être augmentée, l’ex-tra-courant durant plus longtemps; elle devrait être diminuée, au contraire, si le courant général venait à décroître.
- Dans les deux cas, le réglage de l’une ou des deux brosses pp' permettrait d’atteindre le but; mais il est plus simple de régler l’intensité du courant à sa valeur normale.
- Pour assurer la régulation du courant par décalage des balais, le champ doit être régulièrement distribué et uniforme, de façon que, dans toute position, la bobine puisse être fermée sur
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- elle-même et coupe pendant le temps de son court circuit le même nombre de lignes de force Dans ces conditions, les brosses pourront être placées dans une position quelconque sur le collecteur, pourvu que cette position soit en avant de la ligne neutre par rapport au sens de la rotation.
- Si l’on essayait de tourner une dynamo de ce genre à circuit ouvert, les inducteurs étant excités, une nappe de feu continue se produirait au collecteur, le courant local en court circuit étant libre de se développer.
- G. P.
- Câbles pour lumière électrique.
- Nous avons reçu de la Compagnie India Rubber une brochure traitant des conducteurs et câbles employés pour l’éclairage électrique et particulièrement de ceux que fabriquent les usines de Persan-Beaumont et de Silvertown, appartenant à cette compagnie.
- On sait quels graves ennuis suscitent les défauts d’isolement des conducteurs dans les installations d’éclairage. Le choix du mode d’isolement est donc une question importante; elle est soumise, dans cette brochure, à une discussion très méthodique dont voici le résumé.
- Il ne convient pas, tout d’abord, de se montrer par trop parcimonieux quant aux prix du câble, car il arrive très souvent, et ceci s’applique surtout aux canalisations souterraines de haute tension, que le prix du câble ne forme pas la plus grosse partie de la dépense totale; les travaux d’installation des conduites souterraines reviennent souvent plus cher que le câble. Il est donc plus avantageux d’employer un bon câble doué d’une grande résistance mécanique et qui puisse être posé à bon compte. Le très grand isolement n’est d’ailleurs pas la condition la plus essentielle; il suffit d’avoir un isolement moyen qui ne présente pas de défauts. La méthode sûre consiste à recouvrir le conducteur d’une matière isolante sur toute son étendue. Les conducteurs nus posés sur isolateurs ne donnent pas satisfaction, car il est difficile de maintenir l’air sec et d'éviter certaines actions électrolytiques — de récents incidents survenus dans les canalisations du secteur Edison le prouvent surabondamment.
- Parmi les divers produits expérimentés, les graisses, huiles ou résines ne présentent pas les garanties voulues. Leur application en une couche homogène et sans solution de continuité est difficile ; mélangés à des matières fibreuses elles laissent facilement pénétrer l’humidité, à moins de les entourer d’une enveloppe de plomb, ce qui n’est d’ailleurs pas encore d’une absolue sécurité. Si l’on ajoute que dans diverses circonstances l’isolant peut être exposé à une température élevée, à laquelle il doit pouvoir résister, on voit que le choix de la matière la plus convenable devient très restreint. La brochure conclut à l’emploi du caoutchouc vulcanisé de bonne qualité.
- La notice de la Compagnie India Rubber contient aussi des renseignements relatifs à la pose des câbles tant aériens que souterrains. Elle donne ensuite de très utiles instructions pour la confection et l’isolement des joints, et nous ne pouvons mieux faire que de les reproduire.
- Lorsque le joint entre les extrémités des conducteurs est terminé, on taille la couche de caoutchouc obliquement en biseau aussi long que possible. Après avoir frotté avec un peu de benzine le conducteur et les bords du caoutchouc légèrement chauffés, on les recouvre d’une bande de caoutchouc pur fortement tendue et on laisse sécher. On applique de la même façon une deuxième couche de caoutchouc spécial ; on continue à enrouler jusqu’à ce que l’on ait atteint le diamètre de l’isolant primitif. Pendant toute cette opération il faut avoir soin de ne pas introduire entre les diverses couches de l’air ou des matières étrangères. On recouvre le joint d’une couche de ruban caoutchouté et l’on procède à sa vulcanisation.
- Pour cette opération, la pièce à vulcaniser doit être emprisonnée dans un moule pour ne pas se déformer par le gonflement. On constitue ce moule par une enveloppe de soie cretonne maintenue par un ruban de coton fortement serré. On place ensuite le joint dans une boîte de fonte spéciale fermée par un couvercle boulonné. Pour que la fermeture soit hermétique on garnit le câble de ruban aux deux points d’entrée et de sortie du câble. On verse dans la boîte une composition sulfureuse et l’on chauffe avec des lampes à alcool jusqu’entre iq5 et i5o" C, température
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- que l’on constate par un thermomètre plongé dans la boîte. Au bout d’une demi-heure d’exposition à cette température, qui doit rester constante, la vulcanisation est terminée. On s’en assure en raya nt le caoutchouc avec l’ongle, qui ne doit pas laisser une empreinte permanente ni rencontrer ^ rop de résistance. Le joint est boursouflé s’il y est resté un peu d’air ou s’il n’était pas très pro-pre entre ses différentes couches.
- Il ne reste plus qu’à garnir le joint de ruban et à l’enduire de vernis à la gomme laque, après quoi on peut mesurer l’isolement.
- Quelques pages de la brochure de la Compagnie Î'ndia-Rubber sont consacrées aux méthodes pratiques d’essai des Conducteurs.
- A. H.
- Doublage galvanique des navires
- L’idée hardie de doubler d’un seul coup la coque des navires en la recouvrant sur toute son étendue d’une couche de cuivre est due à M. A. D. Buchanan de Long-Island-City, dans l’état de New-York.
- Elle est incontestablement aussi simple que hardie. C’est à la pratique de répondre si elle vaut mieux que celle qui consiste à recouvrir la carcasse d’une feuille de cuivre appliquée à la main et retenue par des rivets.
- Lorsque la coque est complètement calfatée, on la remorque dans un dock, où l’on a introduit l’eau nécessaire et on la place au-dessus d’une poutre horizontale qui correspond à son axe et à laquelle oit a fixé une enveloppe de toile imperméable.
- Une fois le navire en position, on le gratte avec des brosses, puis, à l’aide de cartahuts, on hisse la toile de sorte que la coque se trouve au milieu d’une baignoire remplie d’eau que l’on expulse à l’aide d’un siphon. Une fois cette'opération préliminaire terminée, on introduit de l’eau aiguisée d’acide sulfurique, puis on gratte et on lave de nouveau.
- Cette seconde manipulation étant faite, on introduit une seconde fois de l’eau de lavage avant de verser la solution de cuivre qui doit être électrolysée.
- Pour procéder à cette opération, on introduit dans l’électrolyte un réseau de fils de cuivre qui sert de pôle positif et qui est pourvu d’isolants
- en bois ou en cordages, de manière à ne toucher ni l’enveloppe ni le navire à doubler. C’est la coque elle-même qui sert de pôle négatif, ainsi que le montre notre dessin. Le courant est fourni par une dynamo, comme nous l’avons également indiqué.
- Evidemment, aucune de ces manipulations n’est difficile à exécuter, et le doublage doit marcher très régulièrement. Cependant le cuivre déposé galvaniquement a généralement le défaut d’être assez poreux pour que dans l’application du procédé Elmore on ait recours à une sorte de brunissage pour obvier à cet inconvénient. Il y a donc lieu de se demander si la couche de cuivre galvanique déposée sur la coque sera suffisante pour empêcher, entre l’eau de mer et le bois, le contact que le doublage a pour
- but de prévoir. Dans de semblables conditions, ce contact sera-t-il nuisible? Ce sont des questions auxquelles, comme nous le disions en commençant cet article, la réponse ne peut être aisément fournie par la théorie.
- W. de F.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la cause des variations de la force électromotrice dans les piles secondaires, par J. H. Gladstone et Walter Kibbert (').
- En 1882, le docteur Gladstone et feu M. Tribe envoyèrent à Nature quatre lettres sur la
- (') Communication faite à Y Institution of Electrical EngUteers; le 12 mai 1892;
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 3g
- « chimie des piles secondaires ». Le point principal établi dans ces lettres est la fonction très importante du sulfate de plomb; il est démontré que lorsqu’on décharge un accumulateur « du sulfate de plomb est le produit ultime sur les deux plaques » ; et lorsque les plaques sont de nouveau chargées « ce sulfate est oxydé sur l’une des plaques et réduit sur l’autre ».
- En 1883 parut une autre lettre dans laquelle on examinait, entre autres choses, l’effet des différents degrés de concentration de l’acide (9 pendant la charge et la présence de l’hydrogène occlus, de l’ozone et du bioxyde d’hydrogène.
- Ces lettres furent plus tard réunies en un volume. Dans un travail des mêmes auteurs dans le Journal of the Chemical Society pour i883, p. 345, il a été fait allusion à la production d’acide persulfurique dans l'électrolyse de l’acide sulfurique.
- En i883, le professeur Frankland (*) obtint les mêmes résultats et proposa de déterminer l'état d’un élément pendant la charge ou la décharge, en observant la densité de l’acide.
- En 1889, MM. Duncan et Wiegand (?) étudièrent la vitesse de diffusion de l’acide à travers les pores des masses spongieuses dans les plaques d’une pile secondaire.
- En 1889, Heim (4) étudia les variations de la capacité des piles secondaires quand on emploie des acides de différentes forces, et donna les forces électromotrices observées lorsque la teneur de l’acide variait de 10 à 35 0/0 de H2 S O4.
- En 1890, nous avons publié des expériences (5) qui nous avaient amené à considérer « la force électromotrice initiale anormale des piles secondaires comme étant due à une répartition inégale de l’acide et sa disparition graduelle comme provenant de l’égalisation par la diffusion de la solution acidulée.
- Peu de temps après, une série très étendue d’observations sur les accumulateurs fut publiée par MM. Ayrton? Lamb, Smith et Woods (fi),
- (<) Nous emploierons dans ce qui suit le terme abrégé « degré ». de l’acide (strength of acid) pour degré de concentration.
- (a) Proceedings of the Royal Society, t. XXXV, p. 67. 31 Eleclrical World, i5 juin 1889.
- {*) Eleklrotechnische Zeitschrift, 1889, p. 88.-i?) Philosophical Magazine, 1890, p. 168.
- (") Journal of the Institution of Eleclrical Engineers, 1890, p. 539 et 660;
- qui donnèrent des courbes montrant les variations de la différence de potentiel sous différents régimes. Ils font allusion à notre théorie, concluent pour diverses raisons qu’elle est insuffisante pour expliquer quelques-uns des phénomènes.
- Dans la discussion qui suivit la communica-, tion de ce travail, M. Hibbert dit que les courbes obtenues dans ces recherches étaient une confirmation de notre hypothèse.
- Plus tard, deux mémoires furent envoyés à la Société royale de Londres par M. G. H. Robertson et le professeur Armstrong^); ils s’occupent beaucoup de la formation d’acide persulfurique et de bioxyde d’hydrogène.
- Nous avons effectué dernièrement de nouvelles expériences sur ce sujet, expériences qui nous ont conduite à la conclusion que les variations dans le degré de l’acide sulfurique forment la cause principale des variations de la force électromotrice.
- Nous nous proposons de considérer les questions suivantes :
- 1. Quelles variations dans le degré de l’acide se produisent pendant la charge, le repos et la décharge ?
- 2. Détermination expérimentale de la variation de la force électromotrice obtenue en changeant le degré de l’acide.
- 3. Jusqu’à quel point les résultats ainsi obtenus peuvent-ils servir à expliquer tout ce que l’on sait sur la variation de la force électromotrice ?
- 4. Confirmations expérimentales et théork ques.
- 5. Autres causes possibles.
- I
- Variations qui se produisent dans le degré de
- l’acide pendant la charge, le repos et la décharge.
- a). Variations pendant la charge. — Si nous commençons avec un élément bien formé qui a été déchargé, nous avons affaire à deux supports en plomb portant l’un un mélange de sulfate de plomb Pb S O \ avec plus ou moins de peroxyde
- (') Proceedings of the Royal Society, 1891, p. m? e 108.
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- LA LUMIÈRE É LE RT Ri QU L
- de plomb Pb O2, l’autre un mélange de sulfate de plomb avec plus ou moins de plomb métallique spongieux. Les deux couches sont poreuses et permettent au liquide d’atteindre le support de plomb.
- Pour éviter toute confusion, nous appellerons l’un la plaque Pb O2, l’autre la plaque Pb.
- Pendant leur charge, l’action chimique consiste en la conversion du sulfate de plomb d’une des plaques en PbO2, et sur l'autre plaque en plomb spongieux, et la réaction électrolytique peut être exprimée ainsi :
- Pb SO* + H2 O..,.. H2 O + Pb SO* = Pb O2 + H2 S0‘......... Il2 SO1 + Pb.
- Il est évident qu’en même temps il se forme de l’acide sulfurique dans les pores des deux plaques, pendant qu’une quantité équivalente d’eau disparaît.
- En dehors de ce résultat électrochimique égal des deux côtés, il est bien connu que pendant une décomposition électrolytique l’acide s’accumule peu à peu à l’électrode positive et se retire de l’autre. On voit en effet descendre au-dessous de la plaque une couche d’acide plus dense; par cette circulation l’acide du fond est plus dense, tandis qu’à la surface les couches deviennent plus légères.
- Mais pour enlever tout doute relativement à l’inégalité du degré de l’acide dans les pores des deux plaques, nous avons fait une expérience directe.
- Un élément fut constitué avec deux petites plaques entièrement formées placées dans des vases poreux contenant environ 3o centimètres cubes d’acide. Ces vases furent placés dans un grand récipient contenant de l’acide du même degré et l’on fit passer un courant de 0,2 ampère pendant deux heures. Au bout de ce temps, l’acide dans le vase contenant la plaque Pb O2 s’était renforcé de 3 0/0, tandis que dans l’autre vase il s’était affaibli de 1 0/0.
- Pendant toute la durée de la charge, la diffusion tend naturellement à égaliser le degré de l’acide, mais son action est diminuée par la na-turè capillaire des interstices à travers lesquels elle doit se faire. Il est concevable que vers la fin de la charge une couche fine de l’acide le plus fort — c’est-à-dire H3 S CP même — recouvre la surface active de la plaque Pb O2.
- Toutes ces actions permettent d’expliquer ce fait bien connu que pendant la charge la densité moyenne du liquide d’un élément s’élève d’environ 0,04.
- b). Variations pendant le repos. — A la fin de la charge, la plaque Pb O2 porte du peroxyde poreux et est entourée d’acide sulfurique fort. Cet acide se répandra dans la masse du liquide avec une vitesse assez grande au début. Mais l’égalisation complète est très longue et peut durer des heures.
- Mais il y a d’autres actions qui réduisent en même temps l’acide sulfurique dans les pores. Le Pb O2 et son support de plomb sont dans des conditions favorables à la formation de sulfate de plomb. Le changement chimique est le suivant :
- Pb O2 + IP SO1.. H2 SO* + Pb = Pb SO*
- + H2 O.... H2 O + Pb SO*.
- (Il faut se rappeler que le Pb dans cette équation est le support de plomb pour le peroxyde. L’expérience montre qu’il est corrodé.)
- Cette action a donc pour effet l’absorption de l’acide des pores et son remplacement par de l’eau.
- Dans une plaque bien chargée, il y a toujours au début un léger dégagement d’oxygène, qui a été attribué à la réaction du bioxyde d’hydrogène sur le peroxyde de plomb.
- Pb O2 + H2 O2 = Pb O + H2 O + O2.
- Si cette réaction a lieu, l’oxyde de plomb (Pb Ü) formé doit aussi absorber son équivalent d’acide sulfurique.
- Des trois causesd'affaiblissement — diffusion, action locale, et réaction de H2 O2 — la première subsiste jusqu’à ce que l’acide dans les pores soit arrivé au même degré que celui du liquide intermédiaire. Mais l’action locale peut continuer pendant des journées et tendra à maintenir l’acide dans les pores un peu plus faible que dans le reste du liquide, malgré l’action inverse de la diffusion.
- Sur la plaque Pb au repos, nous ne trouvons aucune des actions précédentes, excepté la lente égalisation produite par la diffusion.
- Mais il y a une action particulière à cette plaque,'c’est l’action chimique directe -de l’acide
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- 4i
- sulfurique sur le plomb, produisant du sulfate de plomb et de l’hydrogène (1). L’équation est
- Pb + IF SO1 = Pb SOl -j- IF.
- La conséquence en doit être un affaiblissement graduel de l’acide dans les pores, et il est important de noter que la diffusion, dont l’action est toujours lente, doit être entièrement empêchée à cause de l’occlusion des passages capillaires parles bulles de gaz qui se forment.
- d) Variations pendant la décharge. — Dès le début de la décharge, il faut s’attendre à une réduction encore plus rapide du degré de l’acide. La diffusion, l’action locale et la réduction par H2 O2 auront encore lieu sur la plaque Pb O2, de même que l’action chimique directe sur la plaque Pb, mais il s’ajoute en même temps sur les deux plaques la réaction ordinaire de la décharge. La forme de l’équation pour la décharge est la même que celle déjà donnée pour l’action locale
- Pb O2 + H2 SO4. H2 SO* + Pb == Pb SO*
- + H2 O.... H2 O + Pb SO*.
- (clans ce cas Pb représente le plomb spongieux sur la plaque Pb).
- Mais pendant qu’il y a ainsi absorption d'acide sulfurique et production d’eau, il se fait maintenant un transport électrique de H2 SO'1 de la plaque P b U2 à la plaque Pb, produisant un affaiblissement plus grand de l’acide dans les pores de la première plaque.
- Si la décharge a commencé immédiatement après la charge, ces différentes causes se combineront pour produire une chute très rapide du degré de l’acide à la plaque Pb G2.
- Dans tous les cas, un moment arrivera où le grand excès d’acide sulfurique initialement autour de la plaque Pb O2 aura disparu, et où l’acide sur les deux plaques sera réduit à peu de chose près au même degré que le liquide intermédiaire. Après cela, l’acide des pores tendra à s’affaiblir, tandis que la diffusion tendra à le conserver au même degré. La conséquence en est l’affaiblissement de la masse liquide totale que l’on observe pendant la décharge.
- C) Gladstone et Hibbert, Philosophical Magazine, 1898, p. 168; Aykton et d’autres, Journal of the Institution 0/ Eleclrical Engineers, 1890, p. O80.
- Le degré de l’acide dans les pores sera déterminé par la rapidité de l’absorption et la vitesse de la diffusion. Mais tandis que la vitesse de l’absorption est constante pour une intensité de courant de décharge donnée, la vitesse de la diffusion diminue rapidement. En effet, les pores sont partiellement bouchées par le PbSO4 formé, comme l’ont montré expérimentalement MM. Duncan et Wiegand.
- La rapidité de l’affaiblissement augmente donc constamment, et peut devenir finalement si grande près des surfaces actives que le degré de l’acide près des plaques est très faible ou presque nul.
- En pareil cas, on peut s’attendre à la formation du composé blanc, décrit par Gladstone et Tribe (4), et qui, analysé, a paru être un composé basique de la formule 2 Pb SO4. Pb O.
- d) Variations pendant le repos après une décharge prolongée. — Si par une décharge prolongée l’acide près des surfaces actives est devenu très faible, et si la décharge est alors arrêtée, il est évident que la densité de l’acide dans .les pores augmentera rapidement, et deviendra uniforme dans tout le liquide au bout d’un certain temps; mais la densité générale sera toujours plus faible qu’initialement. Une nouvelle décharge amènerait de nouveau très rapidement l’épuisement complet de l’acide baignant les surfaces actives.
- A. II.
- Sur une nouvelle détermination du rapport v entre les unités C. G. S. électromagnétiques et électrostatiques, par M. Abraham (2).
- On a mesuré une même capacité dans les deux systèmes d’unités.
- Le condensateur employé (condensateur plan à anneau de garde) a été décrit dans une communication antérieure (:!). La valeur électrostatique de sa capacité se déduit de la mesure de ses dimensions. Elle est voisine de 5o unités C. G. S.
- La mesure électromagnétique se fait par le procédé du galvanomètre différentiel.
- Un commutateur tournant envoie dans le
- (') Chimie des piles secondaires, p. 46. (2, Comptes rendus, t. GXIV, p. i355.
- (5) Comptes rendus, t. CXIV, p. G54. 1892.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- premier circuit du différentiel (galvanomètre Thomson de i3ooo«) le courant périodique de décharge du condensateur. On compense l'effet de ce courant discontinu au moyen d’un courant continu que fournit la même pile de charge et qui traverse le second fil. Il suffit alors de mesurer la vitesse du commutateur et de faire la lecture des résistances.
- La pile de charge, 80 éléments Gouy, est soigneusement isolée à la paraffine. Il en est de même de tout le circuit ; et l’on a pris les précautions nécessaires pour éviter toute force électromotrice thermo-électrique.
- Le commutateur est monté sur ébonite et les contacts sont pris au moyen de doubles ressorts que frôlent en tournant deux anneaux de laiton convenablement échancrés. La période de ce commutateur est comparée à celle de l’oscillation d’un pendule d’horloge par le procédé stro-boscopique de M. Lippmann. On rend la vitesse absolument régulière en agissant à la main sur l’axe du moteur (machine Gramme de i cheval), axe qui porte directement la partie mobile du commutateur.
- Pour chaque expérience, on déterminait la constante du galvanomètre et l’on comparait toutes les résistances à un ohm étalon par l’intermédiaire d’une boîte de résistances étalonnée.
- Il a été fait cinq séries de déterminations pour lesquelles on a successivement démonté et remonté le commutateur et le galvanomètre, puis échangé le condensateur contre un autre de même type.
- Toutes ces mesures ont concordé au millième. C’est ce chiffre qui me paraît marquer l’approximation du résultat moyen
- v = 299,2. roa.
- Sur la coexistence du pouvoir diélectrique et de la conductibilité èlectrolytique, par M. Ë. Bouty (').
- 1. La méthode que j’ai appliquée à la mesure des constantes diélectriques fournit en même temps la valeur de la résistance spécifique p d‘e la matière diélectrique et conductrice que l’on étudie.
- Soit e la capacité du condensateur supposé à lame d’air, q sa charge correspondant à la différence de potentiel E, G la capacité initiale du condensateur à diélectrique, r sa résistance, Q sa charge au bout d’un temps t trop court pour que la polarisation atteigne une fraction appréciable de E. On a par des définitions
- <7 = c E = ~ E, (,)
- Q = CE+|/ = y (Cr + t). (a
- En joignant à ces équations la relation bien connue
- dans laquelle 0 est évaluée en unités électrosta' tiques, il vient
- d’où l'on déduit simultanément k et p. Cette double détermination ne comporte qu’uue seule mesure absolue, celle de la durée d’oscillation de mon pendule interrupteur.
- 2. J’ai appliqué cette méthode à de bons isolateurs tels que la benzine, l’essence de térébenthine et le sulfure de carbone mêlés à quelques centièmes d’alcool absolu ou d’éther. L’addition du liquide conducteur élève la constante diélectrique du mélange à peu près proportionnellement à sa masse, de sorte qu’il est légitime de calculer par interpolation .sa constante diélectrique propre. J’ai ainsi trouvé, pour l’alcool, à peu près 8. MM. Colin et Arons^), M. Rosa (2) avaient indiqué un nombre trois fois plus grand.
- Pour l’éther je trouve k = 4,8, nombre voisin des valeurs déterminées par M. Quincke (3), pour divers échantillons d’éther bien privé d’eau.
- Au point de vue de la résistance spécifique, les mélanges de benzine et d’alcool offrent une particularité remarquable ; les premières traces d’alcool élèvent à peine la conductibilité, qui, tout en croissant ensuite rapidement, demeure
- ') Coi in et Arons, Wied. Ann., t. XXXIII, p. i.t; 188G. (* *j Rosa, Phil. Mag., 5’ série, t. XXXI, p. 188; 1891.
- (*) Quincke, Wied. Artn., t: XIX, p. 72S; i883<
- p) Comptes rendusi t. GXIV, p. 1421.
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- inférieure à celle que l’on calculerait par la règle des mélanges. On doit en conclure que la conductibilité de l’alcool appartient en majeure partie à des substances étrangères, probablement insolubles dans la benzine pure; et l’on est en droit de penser que, dans ces expériences sur les liquides, la conductibilité et le pouvoir diélectriques superposés n’appartiennent pas réellement aux mêmes molécules.
- 3. La même objection ne paraît pas applicable à d’autres expériences que j’ai réalisées sur les azotates alcalins pris à l’état solide, et particulièrement sur le mélange à équivalents égaux d’azotates de potasse et de soude.
- Un condensateur rigide est formé de disques de fer séparés par de petites cales de mica et réunis par des vis de fer isolées par du mica et placées en regard des cales. On plonge ce condensateur dans le sel en pleine fusion; on chasse soigneusement les bulles à l’aide de lames de mica qu’on promène entre les disques, puis, au moment où le sel va commencer à se solidifier, on retire le condensateur. Le liquide, retenu par capillarité, forme entre les disques une couche solide adhérente et régulière. Il ne reste plus qu’à plonger l’appareil, encore chaud, dans un bain de paraffine fondue qui l’enveloppe d'une couche protectrice bien isolante et dénuée de pouvoir hygrométrique.
- Les expériences donnent une valeur de k voisine de 4, et presque invariable dans des limites de température où la résistance spécifique, évaluée en ohms, a pu varier, par exemple, de 3,6.io11 à.2,6. io9, c’est-à-dire à peu près dans le rapport de 138 à 1.
- Ici la conductibilité ne peut être attribuée à une couche superficielle hygrométrique qui n’a pu se former, ni à des impuretés x'épandues dans la masse du sel ; car celles-ci, si elles existent, posséderont seulement une conductibilité du même ordre que celle du sel lui-même. La conductibilité et le pouvoir diélectrique appartiennent donc à des molécules de même espèce.
- 4. Nous admettrons comme vraisemblable que si les expériences pouvaient être étendues aux électrolytes vulgaires, elles donneraient des résultats de même nature, c’est-à-dire des valeurs finies de la constante diélectrique k. La distinction entre les diélectriques et les électrolytes résiderait donc uniquement dans l’ordre de grandeur de leur conductibilité; La polarisation
- diélectrique, établie dans un temps très court par rapport au dix-millième de seconde, correspondrait, dans le schéma de Grotthuss, à l’orientation initiale des molécules composées; la conductibilité, à leur rupture progressive.
- Examen de la possibilité d’uné action réciproque entre un corps électrisé et ün aimant, par M. Vas-chy(').
- Les lois fondamentales des actions électriques et magnétiques se résument dans les quatre formules suivantes :
- / = & -A- (Coulomb, Électrostatique), (1)
- f — /{' Lii (Coulomb, Magnétisme), (2)
- , v.id.s si 11 a ,T „ . ,
- f = -----—----i Lapi.ace, Eiectromagnetisme)
- f = -r-,--r-— (2 cos e — 3 cos 9 cos 6 ). (ks\p\!Mv.,Kicctro-
- ' li' r* '
- dynamique).
- La nature du milieu qui transmet ces actions intervient dans les formules d’Électrostatique et de Magnétisme par les coefficients k et k' ; mais les lois de l’Électromagnétisme et de l’Électrodynamique n’introduisent aucun nouveau coefficient. On peut se demander s’il n’existe pas d’autres actions électriques ou magnétiques, inconnues jusqu’ici, qui ne fassent intervenir aucun nouveau coefficient distinct de k et de k', c’est-à-dire aucune nouvelle qualité physique du milieu. Par exemple, un corps électrisé exerce-t-il une action sur un" aimant? On reconnaît simplement, grâce à des considérations d’homogénéité, qu’une telle action n’existe pas.
- Supposons en effet qu’une quantité d’électricité q et un pôle magnétique u, situés à une distance r, exercent l’un sur l’autre une force/. Cette force dépend des grandeurs de q, t/,, r et des paramètres k et k'. Par raison de symétrie, elle est dirigée suivant la droite q\x. D’autre part, elle est proportionnelle à q et à a; car l’action de q surn pôles égaux à p. concentrés en un même point, c’est-à-dire sur un pôle égal à n\j., est n fois plus grande. Autrement dit, la force/ est proportionnelle à la grandeur du pôle; et, pour une raison semblable, elle est proportion-
- (<) Comptes rendus, t. GXIV; p: 1474.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- nelle à la quantité d’électricité. On peut donc poser
- / = q n F (r, k, k’),
- ou, ce qui revient au même,
- j — \jk~k' <!> (r, kk', k).
- champ comme égale à
- une quantité
- d’électricité q
- Le pôle ij. exerce donc sur (*' une force /diri gée suivant la droite [/.[*' et égale à
- Le facteur sikh' mis en évidence a les dimensions d’une force, tandis que r (longueur), kk' (carré d’une vitesse) et q (grandeur électrique) ont des dimensions indépendantes entre elles. En vertu d’un théorème déjà invoqué dans ma précédente note, la fonction inconnue 4> est en réalité indépendante de r, de k et de k' : c’est donc une constante numérique A
- /= A \ liK (3)
- .A=H</' = A*k' .(6)
- La conséquence de ce raisonnement est l’existence de l’action réciproque de deux aimants; la loi élémentaire de cette action est exprimée par la formule (6). Comme, d’autre part, l’expérience a montré que cette loi est exprimée par la formule (2), la comparaison de ces deux formules donne
- A2 = 1, d’où A = 1.
- Telle doit être la loi de l’action réciproque de la quantité d’électricité q et du pôle magnétique (a. Si cette action n’a pas été constatée expérimentalement, cela tient-il à la petitesse du coefficient A? Non, car le raisonnement suivant montre que ce coefficient est égal à 1.
- De la comparaison des formules (1) et (3) il ressort :
- i° Que l’action exercée par la quantité d’électricité q est la même, à la même distance r, sur le pôle magnétique ja, que sur une quantité d’électricité q' égale à
- Q' = A y/^ n, (4)
- et, par suite, que dans un champ électrique le pôle \x se comporte, au point de vue de /’action qu'il subit, comme la quantité d’électricité q'\
- 2° Que Y action exercée par le pôle u sur une quantité d’électricité g à la distance r est la même que celle qu’exercerait, à la même distance, une quantité d’électricité q' égale à la valeur (4); en d’autres termes, jj. crée un champ-électrique d’intensité H égale à
- L
- r2
- : A J k k‘
- }L
- r3
- (3)
- Il résulte de là que si deux pôles magnétiques a et j/.' sont en présence l’un de l’autre à la distance r, le premier crée un champ électrique d’intensité PI et le second subit l’effet de ce
- La formule (3) devient ainsi / — yü
- Elle représente la loi élémentaire des actions entre aimants et corps électrisés, en supposant que ces actions existent et ne dépendent de la nature du milieu que par les coefficients k et k’, coefficients suffisants, dans l'état actuel de la science, pour établir la théorie des phénomènes électriques et magnétiques.
- La force f qui s’exercerait, dans cette hypothèse, entre une quantité d’électricité q et un pôle magnétique j* situés à une distance r l’un de l’autre, serait, comme on le voit, égale à la moyenne géométrique des forces qqLs^exer-ceraient : /
- i° Entre deux quantités d’électricitpégales à q,
- placées à la même distance r
- 2" Entre deux pôles égaux à [a
- Cette force/ serait donc tout aussi facilement mesurable que les forces/t et fz entre corps électrisés et entre aimants. Comme elle n’a jamais été constatée, c’est évidemment ou bien qu’elle n’existe pas, ou bien qu’elle doit dépendre d’un nouveau paramètre servant à définir une nouvelle qualité physique du milieu.
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- VARIÉTÉS
- LE CIRCUIT MAjGNÉTIQUE d’après descartes
- La notion du circuit magnétique telle qu’on l’admet actuellement est loin d’être aussi récente que beaucoup le croient. Elle remonte à Descartes, qui a publié dans ses Principes de la philosophie. imprimés pour la première fois en i656, la théorie de l’aimant (1).
- Cette théorie est basée sur l’existence des lignes de force, que Descartes appelait lignes d’attraction, et sur la résistance plus ou moins grande des différents matériaux; l’aimantation est proportionnelle au nombre de lignes qui traversent le corps par unité de section, ce nombre étant lui-même proportionnel à la perméabilité du corps en question et à la force du courant magnétisant; ce dernier facteur correspond et la force magnétomotrice.
- Elle fut abandonnée pendant longtemps parce que les phénomènes qu’on avait alors à considérer s’étudiaient plus simplement par la conception des pôles et des moments magnétiques. Il est vraiment curieux de la voir reprise comme une nouveauté près de deux siècles et demi après sa naissance.
- Nous avons expliqué dans le journal (2), le principe de la théorie des tourbillons de Descartes, et son application aux phénomènes d’attraction électrostatique; il nous suffira donc de quelques mots pour faire comprendre sa théorie de l’aimant.
- Pour le savant philosophe, le magnétisme de tous les corps, à la surface du globe, est engendré par le magnétisme terrestre ; celui-ci ne serait que le résultat d’un courant de matière subtile déterminé par le tourbillon universel et qui
- (') René Dëscartes. Les principes de la philosophie écrits en latin, in-4VAmsterdam, i656. Une traduction française par « un de ses amis » (Claude Picot) a été imprimée à Rouen en 1698, 1 vol. in-12.
- (2) La Lumière Electrique, 7 juillet 1888.
- entrerait par le pôle sud, parcourrait la terre dans toute sa longueur, dans une direction parallèle à l’axe des pôles, puis, ressortant par le pôle nord, regagnerait le pôle sud extérieurement à la terre, suivant des lignes de limaille du spectre, ainsi que le représente la figure 1, la terre étant considérée comme un gigantesque aimant.
- A l’intérieur du globe, la matière magnétique est guidée dans son mouvement par des petits conduits ou canaux ajustés à sa mesure et où elle passe sans empêchement; la figure et le nombre de ces canaux dépendent de la nature des corps ; leur surface intérieure est garnie de petites branches ou pointes flexibles qui, en
- Fig. 1
- temps ordinaire, sont dirigées en tous les sens et s’opposent au passage de la matière en mouvement; mais si, par un courant de cette matière convenablement dirigé, on oriente les pointes, le courant pourra traverser le corps dans un sens déterminé, ce qui entraîne le phénomène connu d’aimantation. Dans le fer, aussitôt que le courant cesse de passer, l’orienfation se trouve détruite ainsi que l’aimantation, par conséquent. Dans la pierre d’aimant et dans l’acier, au contraire, elle persiste.
- Le pôle sud est celui par où entre le courant magnétique et le pôle nord celui par où il sort. Le pôle nord d’un aimant est donc celui qui se tourne vers le sud. Dans l’air, en effet, où les pores ou canaux n’existent pas, le courant éprouve une grande résistance; s'il rencontre
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- un corps aimanté dans lequel il existe des canaux préparés pour le recevoir, il y passe plus facilement que partout ailleurs ; il y pénètre donc dans le seul sens que l’aimant accepte et fait prendre à celui-ci sa propre direction ; l’inclinaison s’explique par la forme même des lignes de force (I, K, L, M, N, fig. i).
- Il faut remarquer qu’il y a toujours beaucoup plus de matière subtile autour des aimants qu’il n’y en a aux autres endroits de l’air, parce que le courant, après être sorti par l’un des côtés de l’aimant, rencontre dans l’air qui environne celui-ci une résistance qui fait que la majeure partie des lignes de force retournent par cet air vers l’autre côté de l’aimant et y pénètrent à nouveau ; demeurant ainsi autour de lui, elles forment une espèce de tourbillon analogue à celui qu’elles forment autour de la terre et que révèle le spectre magnétique.
- Le courant est beaucoup plus rapide dans
- Fig. 2
- l’aimant que dans l’air, où il rencontre un obstacle par le mouvement des second et troisième éléments, tandis que dans les conduits du fer il ne se mêle qu’à la matière la plus subtile du premier élément, qui augmente sa vitesse. 11 continue donc un peu en ligne droite avant que la résistance de l’air le détourne; si un aimant est dans l’espace assez proche, le courant commence par le diriger, puis il parcourt librement ses canaux et l’air intermédiaire (fig. 2) ; ce dernier est chassé et les aimants s’approchent.
- Si deux pôles semblables sont en regard, les deux courants ne pouvant pas pénétrer dans les canaux de l’aimant voisin, par suite de leur direction, s’échappent dans l’espace d’air qui sépare ces deux pôles et déterminent leur répulsion.
- Par suite de la moindre résistance du fer, le courant le traverse aussi longtemps qu’il peut avant de s’écouler dans l’air; c’est pourquoi un corps s’aimante généralement dans le sens de sa plus grande longueur.
- L’aimant qui communique au fer sa vertu ne
- diminue pas de puissance; au contraire, le voL sinage des matières magnétiques diminuant la résistance que rencontrent en leur chemin les lignes d’attraction, le courant augmente et accroît la force de l’aimant. Un aimant abandonné à l’air libre, surtout s’il n’est pas maintenu dans la direction du méridien magnétique, ne tardera pas à s’affaiblir, par suite du ralentissement que la résistance de l’air fait éprouver au courant qui le traverse.
- Cette résistance du chemin que doivent parcourir les lignes d’attraction a, pour Descartes, une importance capitale. C’est par sa diminution qu’il explique les effets de l’armature d’une pierre d’aimant, et de plusieurs autres phénomènes, la puissance d'attraction par les deux pôles d’un aimant en fer à cheval, par exemple; dans ce cas, les lignes de matière subtile ne parcourent que du fer, tandis qu’il suffit d’interposer entre l’aimant et le corps attiré une simple feuille de papier qui augmente la résistance pour diminuer l’attraction.
- Quant à l’intensité d’aimantation, elle dépend de deux facteurs principaux : la vitesse du courant, qui est en raison inverse de la résistance, et le nombre de conduits qui sont parcourus par le courant ; celui-ci dépend de la nature du corps en expérience, qui se laisse plus ou moins facilement pénétrer, et de l’intensité de l’aimant inducteur :
- « Selon qu’un aimant est plus grand et plus parfait, il communique une vertu plus forte, à cause que les parties cannelées entrant avec plus d’impétuosité dans les pores de celui-ci, renversent plus parfaitement les petites branches qu’elles rencontrent en leurs replis et aussi à cause que, venant en plus grande quantité toutes ensemble, elles se préparent un plus grand nombre de pores. »
- Gomme on le voit, cette théorie est aussi conv^ plète qu’elle pouvait l’être il y a plus de 25o ans ; tous les éléments de la théorie moderne s’y retrouvent, aux termes près; il serait donc juste, j tout au moins, de citer Descartes quand on-/ parle des « lignes de force » de Faraday et de leur application au circuit magnétique.
- G. P.
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- CORRESPONDANCE
- Berlin, le 18 juin [892.
- Monsieur le Directeur,
- A la page 5a3 du tome précédent de votre estimé journal, vous décrivez un galvanomètre de Bergmann et Scott, avec l’indication de l’année 1892.
- Permettez-moi de faire remarquer qu’en 1882 il m’a été délivré, en Allemagne, un brevet pour ce môme instrument. Mais je n’ai pas fait construire cette forme, parce que, par suite de l’hystérésis, cet instrument donne des indications moins exactes que d’autres formes contenues dans le même brevet.
- Veuillez agréer, etc.
- F. Uppenborn.
- Mulheim-sur-Rhin, le 18 juin 1892.
- Monsieur le Directeur,
- Nous référant à la note sur l’éclairage électrique de la ville d’Amsterdam, parue dans le n° 23, p. 499, de votre estimé journal, où vous citez, comme ayant exécuté les travaux d’installation de la station centrale, la Société Hélios, de Cologne, nous nous permettrons de vous informer que les câbles employés ont été fournis par nous.
- Veuillez agréer, etc.
- FELTEN et-GuiLLAlJME.
- FAITS DIVERS
- Fondée en 1592 par la reine Elisabeth, l’université de Dublin va célébrer du 5 au 8 juillet prochain le troisième anniversaire séculaire de cet événement mémorable. Ce grand établissement de haute éducation a vu le jour dans une période passablement agitée de son histoire. De même, sa commémoration a lieu à un moment assez cri-ique. En effet, le Parlement va être dissous, de manière que la période électorale, où les passions seront certainement déchaînées d’une façon très vive, sera alors dans toute sa fièvre.
- Le recteur est M. Salmon, célèbre mathématicien, qui a adressé des invitations à la plupart des universités étrangères, ainsi qu’aux universités anglaises et à toutes les universités coloniales de la Grande-Bretagne. La France sera représentée par M. Léon Say et par le docteur Lan-
- nelongue. Parmi les représentants de l’Allemagne, l’on cite le docteur Hertz, de Bonn.
- Nous rappellerons que l’Université de Dublin est un des premiers centres du savoir humain où Ton ait établi des mngnétomètres enregistreurs. La création de l’observatoire magnétique, où la série des observations n’a point de lacune, remonte à Tannée 1837, et les instruments ont commencé à fonctionner en i838. C’est aussi à Dublin qu’ont eu lieu les premières expériences publiques du téléphone Riess, après des démonstrations qui ont été infructueusement données à Francfort et dans plusieurs villes d’Allemagne.
- Dans son numéro du 4 juin, le Western Electrician publie un long article sur une expérience exécutée le 24 mai â Détroit, dans le fond de la rivière Rouge, un affluent du large canal servant aux eaux du lac Saint-Clair pour passer dans TErié. M. Bafier et M. Goddard, correspondant du Western Electrician, ont passé un peu plus de 3 heures renfermés dans un bateau sous-marin électrique ayant un ou deux mètres d’eau au-dessus de la partie supérieure de sa carapace.
- C’est déjà quelque chose d’avoir pu descendre, remonter à volonté et vivre aussi longtemps dans un espace fort étroit. En effet, le navire, dont la forme est celle d*un obus, n’a que 45 métrés cubes de capacité. Mais les détails sur les mouvements qu’on a pu observer pendant qu’il était submergé sont si vagues que Ton peut croire qu’ils ont été à peu près nuis.
- On est par conséquent bien loin des 20000 lieues sous les mers du Nautilus, que M. Jules Verne a construit dans son imagination.
- La commission parlementaire anglaise, qui examine plusieurs projets de chemins de fer électriques souterrains â Londres, s’est occupée de la concession de la ligne de Baker Street à Waterloo.
- La ligne doit avoir une longueur de 4,5 kilomètres, et les frais de construction s’élèveront à 990 000 livres sterling, sans compter les dépenses pour le matériel roulant. Le capital sera de 2 1/2 millions de livres et la compagnie aura le droit de faire un emprunt de 416000 livres.
- Les prix du transport seront de 20 centimes par mille, soit 12,5 centimes par kilomètre en première classe et la moitié de cette somme en deuxième.
- La commission a reconnu la nécessité de décharger la ligne actuelle, dont le trafic est considérable. L’avantage de l’électricité comme force motrice est suffisamment démontré par la régularité du service dé la ligne City and South-London, sur laquelle circulent tous les jours 35o trains.
- L’ingénieur Greathead a indiqué comme profondeur
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- du tunnel au-dessous du niveau de la rue, ü5 mètres en quelques endroits et 10 mètres au-dessous du chemin de fer souterrain actuel.
- Le trajet de Baker Street à Waterloo serait parcouru en io minutes, c'est-à-dire dans le quart du temps qu’emploient actuellement les omnibus.
- Aucune décision n’est encore prise relativement à ce projet.
- Le3i mai dernier un comité s’est formé à Milan dans le but de prendre l’initiative d une Exposition internationale d’électricité a tenir à Milan en 1894. On se propose de faire les démarches nécessaires aussi promptement que possible.
- Le général Saussier, gouverneur de Paris, vient de donner l’ordre à l’Ecole régionale de télégraphie militaire (section du Mont-Valérien) d’exécuter des exercices dans les environs du Mont-Valérien. Ces exercices se feront du 25 juin au 3o novembre.
- Le Scientijtc American décrit un tricycle électrique. L’idée d’appliquer les moteurs électriques à la propulsion de ces machines si à la mode n’est pas neuve, mais son mode de réalisation par M, Fulton Gardner, de Chicago, est original.
- Les accumulateurs sont logés dans la jante même des grandes roues; ils sont contenus dans des compartiments transversaux, ou bien ils sont formés par un noyau de plomb central entouré d’un cylindre de plomb qui tapisse la surface intérieure de la jante.
- On ne dit pas si le système a été essayé, mais les accumulateurs ne doivent pas être bien à l’aise en décrivant ainsi des cycloïdes.
- Le Petit Journal nous apprend dans son numéro du 21 juin qu’une voiture de la ligne électrique d’East Li-verpool (Ohio) a déraillé sur un remblai et est tombée d’une hauteur de 5 mètres.
- La Société électrométallurgique française, qui exploite les brevets Héroult-Kiliani croit pouvoir abaisser le prix de revient de l’aluminium à moins de i,5o franc par kilogramme, à la condition de pouvoir fabriquer, outre l’alu minium, divers autres produits et de pouvoir compter
- sur une production annuelle de trois millions de kilo-
- . \
- grammes d’aluminium.
- Ul\merican Meteorological Journal publie dans son num'.éro de juin un excellent article dans lequel M.
- Alexander Mac Adie préconise l’usage des paratonnerres. Cet auteur prétend que le nombre des victimes faites annuellement par la foudre aux Etats-Unis est de 200 environ.
- E11 1891, il a été constaté officiellement 2o5 décès,. Le minimum des pertes d’objets matériels est évalué à 7 ou 8 millions de francs.
- Le 21 mars, une terrible explosion s’est produite à bord du Dupuy 4e Lomé qui procédait dans la rade de Brest à des essais de machine à tirage forcé. La lumière électrique s’étant éteinte dans la chaufferie, on a prétendu que les mécaniciens n’ont pu entretenir le niveau de l’eau dans la chaudière, et que par conséquent ce sinistre doit être mis sur le compte du mode d’éclairage adopté à bord de ce navire.
- D’autres personnes prétendent que l’extinction des lumières a été la suite et non la cause de la catastrophe produite par un excès de pression donné à la chaudière.
- L’enquête, qui sera rendue publique, permettra de faire un choix entre ces deux versions. Il est à présumer que la dernière est la bonne. Toutefois, il est utile de remarquer qu’une faute aurait été commise si l’éclairage de la chaufferie avait été à la merci d’un seul courant d’éclairage.
- Le Toulois du 24 juin donne des détails sur un orage qui, dans la nuit du 12 au ?3 est tombé sur 1^. ville de Bourmont dans le département de la Haute-Marne. Le clocher et toute la partie supérieure de l’édifice ont été complètement brûlés. L’incendie a été si violent que les cloches ont été littéralement fondues. Le correspondant du Toulois ajoute que l’église devra être entièrement reconstruite.
- Dans le même mois de juin, de nombreux orages ont éclaté sur différentes régions de l’Espagne, et bien des églises ont été atteintes plus ou moins gravement. Ces sinistres s’expliquent par la répugnance de certains ecclésiastiques à employer des paratonnerres, quoique les édifices consacrés au culte renferment des objets métalliques., qui peuvent attirer la foudre à cause de la forme pointue et de la position dominante des clochers au-dessus des objets voisins.
- Les Anglais attribuent l’invention de l’éclairage au gaz au célèbre docteur Murdoch, qui en 1792 aurait remplacé la lampe de sa maison de campagne par des jets enflammés d’hydrogène carboné qu’il avait imaginé de tirer d’une certaine quantité de houille. Le centenaire de cet événement scientifique a été célébré à Londres par une conférence que M. William B. Lewes vient de prononcer à l’Institut du gaz. ' '
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- Sans entrer dans la discussion des titres du docteur Murdoch, nous devons faire remarquer que cette solennité peut être citée comme un exemple de l’extrême fragilité des conquêtes les plus brillantes de la science. Qui aurait prédit à l’époque très récente encore où les premiers essais publics de cette lumière excitaient tant d’admiration, qu’elle serait si rapidement reléguée à un rang secondaire ï> Qui eût dit qu’avant moins d’un siècle un procédé ingénieux d’éclairage serait bientôt réduit à défendre tant bien que mal contre une flamme encore presque inconnue le terrain qu’elle a eu tant de mal à conquérir ?
- Dans son numéro du 20 juin, le Petit Journal combat le projet que l’on prête à l’administration de féminiser un certain nombre de bureaux télégraphiques. Cette mesure serait prise par raison d’économie, le traitement accordé aux femmes étant bien inférieur à celui que Ton donne aux hommes.
- Les journaux électriques des Etats-Unis continuent à bouder les électrocutions. Aucun n’a rendu compte du rapport que le Dr Mac Donald a adressé à l’Académie de médecine de New-York, sur les sept premières électrocutions qui ont eu lieu sous sa surveillance.
- Nous ferons connaître ce remarquable document, qui fera époque dans l’histoire de la médecine légale.
- Pour fabriquer des accumulateurs légers, M. Otto Vogel, de Dresde, lait une sorte de carton en mélangeant la substance active à de la fibre de bois ou de la cellulose.
- Cette plaque d’accumulateurs peut présenter des avantages en ce sens que la diffusion doit pouvoir s’y faire plus facilement que dans les plaques massives, ce qui, d’après les récents travaux sur les accumulateurs, ne peut qu’être favorable.
- Malgré la grande extension que les “tramways électriques ont prise en Amérique et malgré le grand succès qu’ils ont remporté, l’Europe est restée en arrière sous ce rapport. 11 n’y a guère que quelques villes qui aient adopté l’électricité pour leurs tramways. Aussi, c’est avec la plus grande satisfaction que nous apprenons que la Société anonyme des tramways liégeois vient d’accepter le projet de la Compagnie internationale d’électricité pour l’établissement d’une ligne électrique de tramways desservant la commune de Herstal depuis Coromneuse jusqu’à la Licour.
- L’usine centrale produisant l’électricité sera établie dans une partie des locaux actuels que la Société des tramways
- liégeois possède à Herstal. Les travaux vont être poussés avec activité et de façon à inaugurer le service le rr octobre prochain ; à partir de cette date, l’électricité aura remplacé les chevaux sur la ligne de Herstal.
- Il y a lieu de féliciter les administrateurs de la Société des tramways liégeois d’avoir pris l’initiative de la chose, car ce sera la première ligne de tramways électriques installée en Belgique.
- Comme nous l’avons dit plus haut, c’est la Compagnie internationale d’électricité qui est chargée de faire les installations; l’excellente réputation qu’elle a acquise dans les installations d’éclairage et le grand succès qu’elle a obtenu récemment par les splendides installations de la fabrique nationale d’armes de guerre nous sont un sur garant de la réussite de cette dernière entreprise.
- M. Cailletet, membre de l’Académie dos sciences, a établi à la Tour Eiffel un laboratoire sur la seconde plateforme, à 120 mètres du sol. Le but de cette création est l’étude de la résistance de l’air en laissant choir des objets mobiles retenus par un fil se déroulant sans frottement appréciable. Ce fil a été partagé en six sections de 20 mètres et placé sur des poulies coniques placées la pointe en bas. Ces poulies sont mises successivement en mouvement, et le moment où elles entrent en jeu est enregistré sur un chronographe très sensible à l’aide de l’électricité.
- Nous rendrons compte ultérieurement de ces intéressantes expérimentations.
- Éclairage électrique.
- Le secteur de la rive gauche vient de donner signe de vie. Dans une réunion de commerçants et d’industriels tenue au local de la Société 'de Géographie, M. Naze, le concessionnaire, a annoncé que la Société d’exploitation était constituée au capital de 8 millions.
- Les ateliers du Creusot ont promis de se charger de la construction des machines, et M. Naze assure que les travaux seront commencés dans deux mois.
- Notre correspondant de Chicago, M. C. C. Haskins, nous envoie les renseignements sur l’éclairage de l’Exposition universelle.
- Une circulaire avait été publiée officiellement, demandant des offres pour l’éclairage électrique de l’Exposition. Cette note avait reçu la publicité la plus large. 11 s’agissait de la fourniture de 6000 lampes à arc d’une puissance nominale de 2000 bougies, absorbant un cheval, et de 100000 lampes à incandescence de 16 bougies, la ma-
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- chinerie et les lampes devant être reprises par la compagnie adjudicataire à la clôture de l’Exposition.
- Or, le chef de la construction fut très étonné de ne recevoir que deux offres, et encore l’une des deux fut-elle retirée avant d’avoir pu être acceptée ou refusée. L’offre unique qui restait fut trouvée désavantageuse et conséquemment toute l’affaire était à recommencer.
- Les deux compagnies qui s’étaient présentées étaient les compagnies Western Electric et Thomson-Houston. La première avait offert de se charger de la commande à raison de i56,25 francs par lampe; le prix de l’autre était de 192,50 francs par lampe. Mais, comme nous l’avons dit, la première offre fut retirée, la compagnie Western Electric jugeant que les conditions et les résultats probables n’étaient pas assez clairement établis et que l’aléa était trop considérable.
- « Le seul moyen à employer, dit le président de la compagnie Western Electric, est de distribuer l’éclairage entre les diverses compagnies, en leur permettant d’exposer. »
- Les personnes dirigeantes de l’Exposition croient à une combinaison formée par les diverses compagnies pour obliger l’Exposition à payer le prix qu’elles demandent. Aussi a-t-il été proposé d’envoyer en Europe un représentant autorisé à recueillir des offres à Londres, Paris, Berlin et d’autres villes manufacturières.
- La maison Siemens et Halske avait demandé à organiser une grande exposition de lampes, dynamos, éclairage théâtral, éclairage de chemins de fer, machinerie de mines, etc. Le professeur Barrett était très favorable à cette demande, mais son opinion ne prévalut pas, et de cette façon l’Exposition perdait près de 1000 lampes à arc qui auraient été fournies au prix de revient.
- Industries fait remarquer la fausseté de l’opinion assez répandue que l’éclairage électrique n’a pas de chances de succès dans les localités où le charbon est cher. Au contraire, là où le charbon est cher le gaz d’éclairage revient aussi à un prix plus élevé. Comme, d’autre part, le prix du combustible n’a pas une importance aussi considérable pour une station d’électricité que pour une usine à gaz, l’électricité se trouve favorisée vis-à-vis du gaz partout où le charbon est cher.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le ministre du commerce et de l’industrie, sur la proposition du directeur général des postes et télégraphes, vi^nt de prendre un arrêté abaissant à i5 francs par kilomètre, le droit annuel à payer par les concessionnaires de lignes électriques d’intérêt privé.
- Par cette rédu... détaxé de 400/0, l’administration
- avorise le développa. de communications d’une uti-
- lité considérable pour les relations industrielles, commerciales et même particulières.
- Le chancelier de l’Echiquier a proposé à la chambre des communes un plan nouveau pour l’exploitation des téléphones dans le Royaume-Uni. Les compagnies téléphoniques conserveraient la jouissance des réseaux urbains dans les conditions de fermage déjà adoptées, mais le gouvernement britannique aurait l’exploitation des téléphones à grande distance, qu’il rachèterait aux différentes compagnies-au prix de revient, lequel serait fixé à 25 millions de francs.
- Des essais de transmission directe de Paris à Alger avec relais à Marseille et à Lyon ont été tentés récemment par M. Willot, inspecteur des télégraphes, et couronnées de succès. Les difficultés électriques d’une part, les complications mécaniques d’autre part, avaient jusqu’à présent donné peu d’espoir aux inventeurs. Dans les nouveaux essais, il n’a été fait usage que d’appareils imprimeurs Hughes du modèle ordinaire et du relais Willot, couramment en service depuis longtemps sur le réseau français, mais les dispositifs électriques ont permis de marcher avec ces moyens simples pendant plusieurs heures sans arrêt. Ce succès semble indiquer que dans un avenir prochain le réseau français cessera d’être tributaire, pour le service de ses câbles sous-marins, des constructeurs et des électriciens étrangers.
- Nécrologie
- Nous avons le regret d’apprendre à nos lecteurs la mort de l’amiral Mouchez, directeur de l’Observatoire et membre de l’Académie des sciences. C’est à ce savant que l’on doit l’adoption d’une heure nationale. II a fait à différentes reprises de grands efforts pour généraliser la transmission télégraphique de l’heure de Paris aux divers ports français, mais ses efforts, dont nous avons parlé à diverses reprises, ont été en grande partie infructueux. Le nombre des transmissions est très restreint. Nous avons décrit l’installation qui a été établie, sous son administration, par M. Wolff, pour l’expédition des dépêches horaires, et la régularisation des horloges employées dans l’intérieur de l’établissement. M. Mouchez était directeur de l’établissement depuis quatorze ans.
- Imprimeur-Gérant : V. Noiiy.
- Imprimerie de La. Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens,
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV’ ANNÉE (TOME XLVI SAMEDI 9 JUILLET 1892 N° 28
- SOMMAIRE. — Sur l’électricité négative de l’atmosphère par un ciel pur, à propos d’une récente publication à ce sujet ; L. Palmieri. — Applications mécaniques de l’électricité ; Gustave Richard. — Dépôt de cuivre à raison de 10000 ampères par mètre carré ; E. Andréoli. — Expériences de M. Cailletet sur la résistance de l’air ; W. de Fon-vielle. — Chronique et revue de la presse industrielle: Electrolyse des alliages zinc-argent par la « London Me-tallurgical Company ». — Exploseur Hunt. — Lampe différentielle Jappy. — Pile Marcus, Patz et Grebner. — Turbo-moteur Parsons. — Attaches tire-câbles Voysey. — Le relais à charbon de Cuttriss pour les câbles sous-marins. — Sur les parafoudres et la découverte de métaux qui étouffent l’arc, par Alex. J. Wurts. — Revue des travaux récents en électricité : Société française de physique (séance du i" juillet 1892). — Société de physique de Londres (séances des 27 mai et i3 juin 1891. — Sur la cause des variations de la force électromotrice dans les piles secondaires, par J. H. Gladstone et Walter Hibbert. — Bibliographie : L’électro-aimant et les mécanismes électromagnétiques, par M. S. P. Thompson. — Usines centrales, par M. R. V. Picou. — Les transformateurs à courantsalternatifs, par M. J. A. Fleming. — Correspondance. — Faits divers.
- SUR
- L’ÉLECTRICITÉ NÉGATIVE DE L’ATMOSPHÈRE PAR UN CIEL PUR
- a propos d’une récente publication a ce sujet(*)
- Lorsque les physiciens virent jaillir l'étincelle électrique de leurs appareils de laboratoire, ils furent amenés à considérer par analogie la foudre comme une puissante décharge d’électricité provenant de certains nuages de couleur noirâtre cendrée, appelés nuages d’orage. Ils se hâtèrent alors de rechercher la preuve expérimentale de leurs suppositions, à l’aide d’appareils spéciaux. Franklin et Dalibard, en 1752, et après eux le père J.-B. Beccaria, Richmann et cent autres s’appliquèrent à étudier les orages et eurent l’occasion de tirer de fortes étincelles électriques de leurs conducteurs isolés, en présence de l’orage.
- Bien avant tous, par suite d’une rare puissance d'observation, Virgile avait dit dans le cinquième livre de l’Enéide, en parlant d’Alceste lançant avec l’arc une flèche qui apparut flamboyante : volans liquidis in nubibus arsil arundo signavitque viam flammis.
- P) Acad, des sciences de Naples (traduit de l’italien par M. Marcillac).— Comptes rendus, t. CXIV,,p. 659. — La Lumière Électrique, t. XLIV, p. 91.
- On supposa ensuite que certaines nuées déterminées s’électrisaient sans qu’on pût dire comment, tantôt positivement, tantôt négativement, en se lançant tour à tour des foudres à la façon des guerriers calédoniens d’Ossian, qui s’attaquaient avec de longues lances de nuages. En cette même année 1752, le professeur De-lord, en France, tirait de puissantes étincelles d’un conducteur qui cependant était éloigné de plus de 10 kilomètres des nuées orageuses. Peu après, on obtint des signes indéniables de tensions électriques même par un ciel serein, et cette électricité fut presque constamment positive et reconnue généralement plus forte que celle que l’on a par ciel couvert sans pluie, grêle ou neige à distance; rarement on nota de l’électricité négative par un ciel serein et jamais de longue durée, et J.-B. Beccaria, si compétent en ces études, en relatant les rares cas où il lui était arrivé de découvrir dans l’air de l’électricité négative par ciel serein, fait remarquer que toujours il avait observé à distance, sur l’horizon, des nuages ou tout au moins des brouillards noirâtres.
- En i85o, c’est-à-dire vers le milieu de ce siècle, alors que je faisais des études de météorologie électrique sur la colline de Capodimonte, où j’avais installé un petit observatoire, il m’arriva à mon tour, en octobre, dans les premières
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- heures de la nuit, par un ciel étoilé et un air calme, de trouver de l’électricité négative ; je relève sur mes registres qu’à ce moment les coqs chantèrent dans leurs poulaillers. Or, sauf quand ils annoncent des changements de temps, ils ne commencent habituellement à chanter qu’après minuit. Ayant transporté en 1802 mes appareils sur l’observatoire du Vésuve, où l’horizon est sans limites, sous ce ciel limpide il me devint facile d’observer dans des conditions que l’on n’aurait peut-être pu rencontrer nulle autre part.
- • Très souvent je vis apparaître des pluies sur l'a mer à très grande distance, ou bien j’aperçus des orages au-dessus de la Campanie ou des Apennins, et au bout de quelques années il me fut possible de découvrir une loi que je formulai en 1854, devant notre Académie des Sciences, loi aussitôt vérifiée par Ad. Quetelet, à l’observatoire de Bruxelles, et pour laquelle je reçus les félicitations de Faraday. Cette loi, qui expliquait la présence de l’électricité négative dans air, tant à ciel serein qu’à ciel couvert, s’est rouvée constamment vérifiée jusqu'à l’heure actuelle. Que l’on veuille bien s’en rappeler les traits généraux : « Les grands développements d’électricité atmosphérique correspondent à une chute de pluie, grêle ou neige dans un certain rayon, et ces tensions exceptionnelles commencent avec la pluie, durent autant qu’elle et disparaissent avec elle. » Lorsque je faisais ces observations sur les pluies que l’on voyait à distance ou qui tombaient sur l’observatoire, je m'étonnais que ce fait, qui semblait mériter une grande attention, n’eût été remarqué par personne; je trouvai plus tard, et non sans une grande satisfaction, que Lemonnier, en 1752, date à laquelle il découvrit l’électricité atmosphérique, avait remarqué que « le moment où la matière électrique semble se répandre en plus grande quantité est plutôt celui où les nuages se résolvent en pluie abondante que celui de l’explosion de la foudre, et que cet effet est si commun et si habituel qu’il n’y a jamais de pluie abondante qui ne soit précédée et accompagnée d’une très forte électricité ». Mon étonnement cessa dès lors et je considérai simplement le phénomène comme un fait ordinaire, mais en même temps capital, que personne n’avait signalé.
- ' La loi des fortes manifestations électriques que l’on obtient lors de la chute des pluies peut j
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- se formuler.ainsi : Là où tombe une pluie mo dérée, ôn a une forte électricité positive, non susceptible de mesure avec les électromètres ordinaires, qui peut se traduire en étincelles sur des conducteurs bien exposés et peut prendre des formes dynamiques si l’on emploie convenablement des galvanomètres. En même temps, une large zone d’électricité-négative entoure la région pluvieuse; à cette zone de forte électricité négative en succède une autre d’électricité positive, qui va notablement en diminuant jusqu’à ses confins, où l’observateur trouvé une électricité moins forte. L’étendue de ces zones dépend principalement de l’intensité de la pluie plutôt que de son étendue, de sorte que j’ai pu noter de l’électricité négative pour des pluies qui tombaient à une distance de 70 à 80 kilomètres, et pour d’autres, moins intenses, à un kilomètre de distance.
- Entre une zone et l’autre, on a le zéro, qui se maintiendrait pendant la durée de la pluie si celle-ci restait constante et immobile; mais comme elle chemine habituellement avec le vent, changeant d’intensité tant qu’il ne cesse pas, l’observateur pourra avoir un zéro de très courte durée, comme il arrive communément, et ensuite il pourra passer d’une zone dans l’autre, d’où il résulte qu’on note aisément le passage du positif au négatif et vice versa ; souvent une foudre qui s’en échappe fait varier l’étendue des zones et fait que l’on se trouve dans une phase ou zone contraire. C’est dans ces zones de grandes tensions électriques seulement que peuvent apparaître les foudres, qui supposent toujours une rapide et abondante condensation de vapeur en eau ou en neige dans leur partie centrale. Si donc l’observateur se trouve dans la zone négative d’une pluie même non orageuse, il pourra avoir sur la tête un ciel pur, il pourra même ne pas voir la pluie, parce qu’elle est cachée au-dessous de l’horizon, et noter dans ses appareils de l’électricité négative plus ou moins forte.
- Il arrive parfois que l’on a de l’électricité négative si l’on est au-dessous de la pluie, ce qui semble contredire la loi précitée. Sans vouloir répéter tout ce que j’ai publié sur ce sujet, je me borne pour le moment à dire que j’ai vu persister l’électricité négative alors que la pluie qui tombait au point d’observation avait cessé; cette électricité devait être considérée non comme l’effet de cette pluie, mais d’une autre
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- plus éloignée, qu’à la hauteur de l’observatoire du'Vésuve (637 mètres), il m’était souvent permis d’apercevoir directement.
- Du reste, il ne faut pas oublier que tandis que dans le nuage qui se condense il se développe de l’électricité positive, les gouttes de pluie en tombant doivent développer de l’électricité négative qui, si elle n’est pas facile à observer, existe néanmoins par suite de la forte influence de l’électricité dominante, comme cela arrive lorsque la cendre du Vésuve tombe des épaisses volutes de la fumée dominante. On a pu observer de l’électricité négative en tenant le conducteur mobile abaissé pendant que la cendre tombait sur le plateau métallique supérieur, mais en élevant rapidement le conducteur, on avait de l’électricité positive qui était induite par la fumée supérieure. Avec de petites pluies, on a pu quelquefois voir la même chose.
- Si, exposant à l’air libre un vase métallique percé, on fait tomber l’eau de ce vase dans une coupe métallique isolée, on tirera de celle-ci de l’électricité négative; et si le vase supérieur est isolé, on en tirera de l’électricité positive, en admettant, que l’on opère par des temps ordinaires. On voit d’après cela qu’avec la chute de la pluie, l’électricité positive du nuage qui se condense est accrue. Et puisque si, au lieu d’eau, on place dans le vase supérieur des balles de plomb, des poudres métalliques ou des cendres volcaniques, les choses se passent de même, il s’ensuit que les gouttes d’eau, en tombant, tendent à montrer de l’électricité négative, tandis que le nuage d’où elles partent gagne une nouvelle tension pouvant se traduire en foudres, qui ne sont possibles qu’avec la pluie.
- J’ai déjà dit autrefois : « Les seules foudres pour lesquelles la pluie n’intervient pas sont celles qui sillonnent la colonne de fumée sortant avec impétuosité des cratères de volcans; si, en même temps que la fumée, il n’y a pas projection abondante de sable retombant sous forme de pluie à l’intérieur du cratère, les instruments placés près de celui-ci accuseront bien la forte électricité positive de la fumée, mais les foudres n’apparaîtront pas, quelle que soit la force éruptive du volcan. Le Vésuve brûla avec violence en i85o, i855, 1858, etc., mais sans émission de sable ou si l'on veut de cendre (*). et je n’eus pas
- C) L’auteur dit cendre ou sable pour ne pas cotttre-
- le plaisir de voir une seule foudre, même en passant les nuits pour contempler le volcan en fureur; par contre, en 1861, une éruption peu violente, accompagnée d’une abondante émission de cendres, m’offrit le spectacle de très fréquentes foudres que je pus observer à très courte distance.
- Les éruptions du Vésuve les plus remarquables par leurs nombreuses fulgurations survenues en ce siècle sont celles de 1822 et de 1872, et, dans celles-là précisément, il y eut d’extraordinaires émissions de cendres qui allèrent tomber à de grandes distances, dans les Pouilles, dans les Abbruzzes.
- Quoi d’étonnant, par suite, que lors de son réveil, en l’an 79 de l’ère vulgaire, le Vésuve ait montré à Pline le Jeune, qui se trouvait à Mi-sène, une abondance de traits de feu qui jaillissaient au milieu du pin, lorsqu’on sait que de ce « pin » tombaient les « rapilli » qui ensevelirent Pompéi et l’immense quantité de sable qui recouvrit Herculanum (x).
- dire l’opinion très répandue que c’est de la cendre qui tombe de la colonne de fumée et de vapeur sortant du cratère lors des grandes éruptions. En réalité, il sort du volcan trois espèces de corps bien différents : la lave, matière pâteuse qui reste parfois des mois entiers pour se refroidir complètement; les bombes volcaniques, variant comme diamètre de quelques centimètres à plusieurs décimètres, analogues aux globes métalliques de même nom que lancent les mortiers d’artillerie (l’intérieur de ces bombes, souvent semblable à du fer oxydé, est parfois tapissé de cristaux très beaux et même d’arborescences d’une extrême délicatesse, analogues à des feuilles de fougères ou autres plantes finement découpées); enfin les sables ou lapilli, qu’on appelle aussi rapilli. Un sable assez grossier, analogue à ce petit gravier dont on saupoudre les trottoirs en bitume est le type le plus ordinaire de ce qu’on nomme improprement « cendre ». Ce que l’on appelle rapillo blanc ou de Pompéi est la ponce pulvérisée qui recouvrit Pompéi. Le volcan n’a plus guère rejeté que du gravier depuis l’ère moderne. La cendre pompéienne constitue un type rarissime. La cendre proprement dite est une poussière presque impalpable que le vent emporte souvent fort loin. Lavée, elle donne du sel marin, du chlorure de fer et une partie insoluble de même nature que la lave. — (A'oie du traducteur).
- () On sait, d’après les relations de Pline et d’après des observations ultérieures, que la colonne de fumée prend souvent la forme d’un champignon gigantesque dont le chapeau se trouve élevé de quelques centaines de mètres au-dessus du cratère. Dans l’éruption de 79 la fumée montait en forme de colonne, puis s’étalait brusquement, de façon à figurer le pin d’Italie appelé, aussi à cause de sa forme spéciale « pin parasol ». De là, le nom d’arbre intentionnellement employé par l’auteur pour con-
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- La série illustrée des grands embrasements du Vésuve que possède l’observatoire prouve jusqu’à la dernière évidence ce que j’avance en m'appuyant sur mes observations personnelles.
- Si donc, sans chute de sable, l’observateur trouve, par ciel serein ou nébuleux, de l’électricité négative dans l’air, il peut être certain qu’à une certaine distance de lui il pleut, neige ou grêle. Grâce à la position exceptionnelle de l’observatoire du Vésuve au point de vue de l’horizon et à la proverbiale pureté de notre ciel, il me fut facile, surtout en été, d’apercevoir des pluies qui commençaient à tomber à une grande distance de l’observatoire et qui, poussées par le vent, s’en approchaient plus ou moins lentement, passant souvent par l’observatoire et poussant plus loin ; on avait alors la facilité de voir toutes les phases, c’est-à-dire d’abord une forte électricité positive, puis de l’électricité négative, ensuite, avec la chute de la pluie sur le lieu des observations, une nouvelle zone de forte électricité positive. Quand la pluie passait au-delà, les phases d’électricité négative et ensuite d’électricité positive se reproduisaient.
- Du printemps à l’automne apparaissent d’habitude, dans notre climat, des pluies plus ou moins orageuses qui parcourent des zones de grande longueur, mais de largeur modérée ; ces pluies sont les plus propres à prouver l’exactitude de la loi dont il est parlé plus haut ; elles arrivent, pour là plupart, avec les vents du 3e et du 4e quadrant, et pourtant le plus grand nombre passe par l’observatoire du Vésuve.
- Il est facile de comprendre que si la pluie cesse en chemin, avant d’atteindre l’observatoire, il ne sera possible de voir que la première ou la seconde phase. Combien de fois il m’est arrivé d’obtenir de l’électricité négative sans qu’il y eût de pluie autour de l’observatoire! mais en regardant dans la direction du vent ou celle des nuages., s’il y en avait sur l’horizon, j’ai toujours réussi à constater la chute de la pluie à distance. Le 27 juillet 1862, vers midi, on notait dans nos appareils une forte électricité négative qui dura pendant quelques heures: notre ciel était limpide et serein, la température élevée, et nul n’eût supposé qu’à cette heure un violent orage, avec grêle, tombait à Avellino et
- server les expressions mêmes de Pline le Jeune. — (Note du traducteur).
- ses environs, c’est-à-dire sur le versant opposé de la crête montagneuse des Apennins qui constitue la portion dite « montagnes de Monte-, forte ».
- On peut avoir de l’électricité négative par un ciel serein, avec la chute des cendres du Vésuve comme il a été dit plus haut, ou des sables du désert soulevés par le vent, et aussi, bien rarement chez nous, quand des poussières sont lancées en haut, par un vent d’orage. Quelques personnes ont supposé que ces cendres ou poussières s’étaient électrisées par frottement ; mais cette opinion, comme tant d’autres qui ont cours en météorologie électrique, est en contradiction avec des faits mieux observés.
- Commençons par les cendres volcaniques.
- A la fin du siècle dernier, alors qu’il tombait à Naples une abondante pluie de cendre lancée par le Vésuve et transportée par le vent, le duc délia Torre et l’archidiacre Samuel Cagnazzi recueillirent cette cendre sur des lames métalliques bien isolées et tirèrent de celles-ci de l’électricité négative. J’ai reproduit ces expériences qui n’avaient pas été répétées, et, pour démontrer que l’électricité des cendres ne provient pas du frottement, il suffira de noter que quand elles sortent des bouches d’éruption, elles donnent des signes manifestes d’électricité positive aux appareils placés tout exprès auprès d’elles et que, au contraire, lorsqu’elles retombent à des distances variables des cônes ignivomes, elles comportent de l’électricité négative. Que l’on mette sur une terrasse bien exposée une fontaine de compression chargée, et, ouvrant le robinet, que l’on fasse jaillir l'eau de façon à ce que la veine liquide ne reste pas absolument verticale; que l’on explore alors le jet ascendant de la parabole et le filet descendant, on trouvera sur le premier de l’électricité positive et sur le second-de l’électricité négative, ce qui rentre dans les termes de la loi bien connue que les corps qui s’élèvent du sol accusent de l’électricité positive et que ceux qui descendent en accusent de la négative. L’électricité que Siemens observa sur l’une des pyramides d’Egypte, sur laquelle tombait le sable du désert, avait la même origine. Et ce qui prouve que cette électricité ne provient pas du frottement, ce sont les poudres métalliques que l’on fait tomber d’un vase supérieur dans une coupe placée au-dessous et isolée.
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- J’ai rappelé, dans ce qui précède, tous les faits démontrés dans de nombreux mémoires publiés antérieurement et sur lesquels je ne crois pas devoir insister davantage pour répéter ce que j'ai eu l’occasion d’observer pendant 42 années consécutives ; si j’ai insisté sur ces points, c’est parce que dans ces derniers temps on croit avoir constaté un cas d’électricité négative par ciel serein, sans pluie à distance et sans chute de sable.
- L’éminentdirecteur de l’observatoire de'Lyon, dans une période allant du 24 juin 1885 au 10 juillet 1889, a trouvé trois fois pendant quelques heures de l’électricité négative par un ciel serein, les 24 juin et i5 septembre i885. Avec la loyauté qui le distingue, il fait remarquer qu’il y avait une bourrasque à Bordeaux le 24 juin et le i5 septembre à Sainte-Honorine-du-Fay ; le 10 juillet 1889 seulement, il ne croit pas qu’il ait plu des Alpes à l’Océan.
- Je me permets de penser qu’en un point quelconque, par exemple dans une des nombreuses vallées des Alpes françaises ou quelque point peu habité, il a pu se produire une pluie d’orage dont le savant et consciencieux observateùr n’a peut-être pas été informé. M’en remettant à M. André du soin de s’assurer par de nouvelles investigations qu’il pleuvait certainement le 10 juillet 1889, je crois devoir faire remarquer qu’une différence de langue me fait attribuer des paroles qui ne sont pas exactement les miennes. Je cite :« Palmieri, de son côté, dit avoir constaté que cette électricité négative était toujours concomitante d’une pluie voisine dont les nuages producteurs étaient au-dessous de l’horizon du lieu d’observation ».
- Pouvais-je parler de pluies voisines dont les nuages générateurs seraient au-dessous de l’horizon du point d’observation, à moins de supposer que ce lieu fût le fond d’un puits", selon l’énigme virgilienne : Die quitus in terris très paient cœli spalium non amplius ulnas ?
- J’ai toujours voulu parler de pluies à distance, qui peuvent parfois tomber au-dessous de l’horizon de l’observatoire.
- Il y a là une simple discordance d’expression.
- M. G. Dary, qui a bien voulu me citer fréquemment dans son bel ouvrage Y Electricité dans la nature, s’exprime ainsi, p. 256: « Le savant observateur italien pose le principe suivant : Si par un ciel clair, on note la présence de l'électricité
- négative, on peut être certain qu’il pleut ou qu'i grêle à une certaine distance.
- M. André dit enfin :
- Or, voici trois cas constatés à Vobservatoire de Lyon, dans ces dernières années, qui ne se prêtent ni à l’une ni à l'autre de ces explications.
- Mais le 24 juin i885 il y avait un orage à Bordeaux et le i5 septembre à Sainte-Honorine-du-Fay. Sur les trois cas, deux sont favorables à ma théorie et un seul lui serait contraire, si l’on admet l’hypothèse que le 10 juillet 1889 il n’est pas tombé de pluie surtout le territoire français ou la Suisse, si riches en orages. Si l’on oppose à cet unique fait les milliers d’observations recueillies en 42 ans et qui, sans exception, appuient ma théorie, M. André trouvera lui-même comme moi qu’il est bien permis de supposer qu’il pleuvait à une certaine distance de son observatoire le 10 juillet. A. Quetelet, qui, à son observatoire de Bruxelles, avait poursuivi pendant plusieurs années des recherches de météorologie électrique avec l’électromètre de Peltier, écrit dans son ouvrage Le climat de la Belgique : « La présence de l’électricité négative est donc un phénomène qui semble appartenir presque exclusivement à la chute de l’eau dans l’atmosphère. »
- Mes observations ont été faites d’après la méthode du conducteur mobile uni à l’électromètre bifilaire, qui donne des valeurs corrigées des erreurs dues aux pertes. Les mèsures sont comparables en volts ou en toute autre unité convenue. Elles se font très aisément, sans aucune gêne pour l’observateur. Chaque observation dure deux secondes et peut être répétée autant de fois qu’on le veut. On pourra recourir dans les grands observatoires à la méthode graphique, moins exacte, plus coûteuse et plus compliquée, à titre de méthode auxiliaire; mais les observations directes, c’est-à-dire celles où l’observateur détaille et perçoit des particularités qu’aucune machine inerte ne peut deviner et saisir ni, à plus forte raison, traduire de façon intelligible, seront toujours les. seules susceptibles de révéler les causes, les origines des variations que les instruments indiquent, ce que l’on n’obtient qu’en étudiant l’état du ciel. C’est ainsi que j’ai pu découvrir les lois et les origines de l’électricité météorique, qui, tôt ou tard, seront admises universellement et détruiront les hypothèses plus ou moins en faveur, que les observations ont
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- depuis longtemps montréescomme insuffisantes.
- D’après tout cela, en raison d’essais si nombreux, poursuivis pendant tant d’années et qui n’ont pas été démentis une seule fois, je crois avoir le droit de soutenir que l’électricité négative de l’atmosphère, tant par ciel serein que par ciel nuageux, ne s’obtiendra pas Sans chute de pluie, grêle ou neige, à une certaine distance du lieu des observations, qui peut varier suivant l’intensité des averses et qui, dans les limites de mes expériences personnelles, a pu s’étendre à plus de 70 kilomètres. Une seule exception peut se produire avec la chute des cendres volcaniques ou d’autres sables soulevés du sol, sans que pour cela on soit obligé d’invoquer le frottement, comme il a été dit plus haut.
- C’est en m’appuyant sur ces mêmes observations que je crois pouvoir dire que : toute pluie, grande ou petite, orageuse ou ordinaire, doit être tenue pour source d’électricité ; chaque orage suppose une région dans laquelle tombe une pluie abondante avec ou sans grêle, autour de laquelle se trouvent les zones dont il a été question ci-dessus.
- L. Palmieri.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (')
- Nous avons décrit à plusieurs reprises des perforatrices électriques à action directe, c’est-à-dire ayant leur fleuret directement attaché à une armature mobile dans un solénoïde (2) : c’est le type de moteur électrique qui tend à se répandre de plus en plus pour cette importante application, ainsi que pour les marteaux, les forges, les pompes, etc., (3) aussi a-t-c-n cherché dans ces derniers temps à le perfectionner de diverses manières.
- Les figures 1 et 2 représentent l’un des types récemment proposés par M. Pieper, qui consiste en un solénoïde à enroulements opposés S Sj,
- \
- (') La Lumière. Electrique du 4 juin 1892.
- (*) Philips et I-Iarrison, i3 octobre 1888, p. 52; Marvin, 22 mars 1890, p. 573 ; Atkinson, 3 octobre 1891, p. 23 ; Bolton et Mountain, 16 avril 1892, p. 116.
- (L La Lumière Électrique du 16 avril 1892, p. 109.
- mobiles entre les tampons* */au travers des pôles jd Pi d’un électro-aimant E. Le courant est distribué au solénoïde par un commutateur/e a al: actionné par les butées hh\ et qui y renverse le
- Fig-. 1 à 3. — Pieper (1891). Elëctromoteurs alternatils.
- courant aux fonds de courses en passant de la position figure 1 à la position figure 2.
- La figure 3 indique comment on peut conjuguer électriquement deux de ces appareils de manière à les faire se commander l’un par l’autre.
- Le fleuret a de la perforatrice Bolton est (fig. 4)
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- actionné par un électro-aimant B, mobile entre les deux électros A A opposés de manière à déve-
- Fig\ 4. — Perforatrice Bolton (1891).
- lopper constamment sur leurs faces des pôles de même nom. Lo commutateur consiste en un
- tampons Iv, de la position figurée à la position opposée, de manière à renverser, par m nef, le sens des courants amenés de en B. 1
- Dans la perforatrice de Threlfall, les enroulements opposés B et G sont (fig. 5) superposés; et l’armature D, à fourrures de bronze E E', se meut entre les pôles A A' au travers de l’écran F,
- g d c
- Fig. 5. — Perforatrice Threlfall (1892).
- petit piston o entraîné par le solénoïde B, et passant, aux fonds de courses, par sa butée sur les
- Fig-, 12 a 17. — ITaveuse Sperry (1891}.
- fendu, ainsi que l’enveloppe G, pour éviter la formation de courants parasites.
- Les courants sont distribués à la perforatrice par un commutateur tournant L, mû par la dynamo, et composé d’un disque d’ébonite Ll5 à segments métalliques abcdefgh, et à deux balais MM,, en contact l’un avec abcd, l’autre avec efgli. Ces contacts sont reliés aux collec-! teurs correspondants a' b' c'... isolés sur l’ar-. bre K. - -
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- Les bobines B B' sont reliées à ax bx cx dt et abcd et les bobines cc', enroulées en sens contraire, à exfx gxhu et efgh.
- Il est facile de suivre sur les figures 6 à n la marche des courants pendant un tour du commutateur.
- En figure 6, M étant sur a, le courant passant en B attire D sur A.
- En figure 7, M étant encore sur a, Mj passe sur e ; le courant passant en G entraîne l’armature de B et démagnétise A.
- En figure 8 : M sur b et Mi sur /; les courants passent comme en figure 7, mais au travers de résistances qui en diminuent l’intensité.
- En figure 9 : M4 ouvert et M sur c ; Bt attire D sur A! ; en figure 10 : M, sur g, C4 démagnétise Aj ; enfin, en figure u : M sur d et M, sur h ; les courants agissent comme en figure 10, mais au travers de résistances.
- On voit que l!oh ne passe du circuit B au circuit B' que par l’intermédiaire des bobines antagonistes G C', toujours fermées au moment de ce
- Fig. 6 à 11. — Diagramme du commutateur Threlfall.
- passage, ce qui régularise le fonctionnement de l’appareil et diminue les étincelles au collecteur par les inductions mutuelles des deux circuits. A cet effet, les contacts e et g doivent être assez étendus pour que le courant acquière en Cou G' une intensité notable pendant le passage de M4 en e et g\ les dimensions de ces contacts, qui dépendent théoriquement de la vitesse de rota-tion^ de l’auto-induction et de la résistance du circuit, doivent se rapprocher le plus souvent de celles indiquées par les figures précédentes.
- 12 à 17, est, comme les appareils précédents du même inventeur, à dynamo rotative (1).
- Ladynamo B5B6commande, par CC,,C5C9C10, le bouton de manivelle, D3, qui actionne par le talon E7 le porte-outil E5 (fig. 14). Le bouton Ds tire ainsi sur les glissières E4 Elt malgré le ressort F*, la masse E2, son tube F5 et l’outil G, qui sont lancés sur la taille par la détente de F., aussitôt que D3 lâche D?.
- Comme détails de construction il est à remarquer que l’arbre G n’entraîne pas le pignon C4
- La haveuse Sperry, représentée par les figures
- C) La Lumière Electrique du 2 avril 1892, p, 8.
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- directement, mais par une douille à bras C8 (fig. i5) mené par les caoutchoucs Gy du volant
- Fig. 20. — Atkinson. Coupe transversal.
- C,, calé sur G. Le pignon C,„ entraîne le bouton D3 par un système analogue. On diminue ainsi
- l’effet des chocs, atténués aussi parles fourrures en caoutchouc F3.
- On voit en B9 le commutateur, en B et Bln deux poignées permettant de manier facilement la haveuse.
- La haveuse de MM. Atkinson a pour outil un bras analogue à celui des machines de Gool-den (*) emmanché en K (fig. i8à 2o)etmû, de la dynamo A, par le train D'EFM L, dont le plateau N peut pivoter autour de l’axe G par une vis sans fin P.
- Ce pivotement fait décrire au bras K une hélice qui l’éloigne du sol lorsqu’on la retire de la taille suffisamment pour qu’il n’encombre plus la voie.
- Le bâti de la dynamo s’assemble avec celui de l’outil par des tirants à clavettes Y, que l’on insère facilement après avoir rapproché les deux
- t* fl
- Fig. 18 et 19. — Haveuse Atkinson (1890).
- bâtis en tournant la vis W, qui fait écrou en X dans le bâti de l’outil.
- Une fois le bras K orienté dans sa position voulue, on y fixe la plaque N au moyen de la cla-
- vette T, et cette orientation se donne à la main
- (') La Lumière Electrique, 0 février 1892, p. 2O7 ; 3 octobre 1891, p. 24.
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- soit par R Q P O, soit par a V U R Q P O, suivant la position la plus commode pour cette manœuvre.
- L’outil de la haveuse Keil et Westerdahl, représentée parles figures 21 à 26, est, comme dans certains types de Jeffrey ('), une chaîne sans fin C mue, en C', de la dynamo GG', par le train EE\ et guidée par les galets F et c1. La barre frontale c' est portée par les extrémités du bâti cc,
- qui glisse sur le plateau a a, auquel est fixée-en a! d! la vis d’avancement D, en prise avec l’écran à mâchoires k du bâti cc.
- Pour faire avancer l’outil avec ce bâti, on embraye, par le levier t et «, la vis D avec la roue hélicoïdale que l’arbre de la dynamo commande par la vis /; pour reculer l’outil", on embraye n avec un train d’engrenages e2s, plus rapide, commandé par le pignon e'.
- L’arbre H de la dynamo, qui commande tous-les mouvements de la machine, est suspendu en h2 (fig. 24) et l’installation de la dynamo directement au-dessus des mécanismes donne un ensemble très compact et facilement accessible.
- On a, comme le savent nos lecteurs (2), souvent employé aux Etats-Unis l’électricité poulies appareils de sondage des mines. M. Gardncr a récemment proposé de l’appliquer au fonçage * (*)
- C) La Lumière Electrique, 2 novembre 1889, p. 216.
- (*) La lumière Electrique, 2 avril 1892, p. 11.
- même des puits au moyen de l’appareil représenté par les figures 27 et 28.
- Cet appareil consiste essentiellement en un caisson A, divisé en plusieurs compartiments, dont l’un, le supérieur, renferme .de l’eau, l’autre une pompe c, le troisième la dynamo, et le quatrième les perforatrices G. Ces perforatrices, fixées à un croisillon, sont actionnées par le train d’engrenages J J' K", dont un pignon J' fait tourner la trousse coupante II f sur les galets h. On découpe ainsi dans la roche une carotte du diamètre du puits, percée par les perforatrices G d’une série de trous qui en facilitent
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- le débit par des coups de mines, qui laissent ainsi un puits à parois très nettes.
- Les perforatrices sont arrosées d’un courant d’eau sous pression débitée de la soupape M. Lorsque l’appareil est arrivé au fond de sa course, la tige N ferme cette soupape ainsi que le circuit d’un avertisseur, en même temps qu’elle rompt celui de la dynamo. On remonte alors l’appareil au moyen d’un treuil actionné aussi par l’élec-
- tricité. La pompe G sei't à remonter continuellement l’eau des perforatrices au compartiment supérieur.
- La fonctionnement de la trousse coupante H I prête évidemment à de nombreuses objections et ne saurait être efficace que dans des conditions exceptionnellement favorables : roches tendres et homogènes.
- Les perceuses électriques, de M. Rowan sont
- Fig-, 23 à 20. — Haveu.se Iveil et Westerdahl. Vues par bout, plan des transmissions et coupe 6 6.
- bien connues de nos lecteurs f1); les figures 29 et 3o représentent le moyen adopté pour les fixer sur la tô}e en travail par un électro-aimant A G, dont l’un des pôles F a une forme calculée pour concentrer l’adhérence magnétique aussi près que possible de l’outil H, dont on évite ainsi tout effort en porte à faux. La vis calante J permet de dresser exactement la perceuse sur sa tôle. La
- C) La Lumière Electrique, 23 août 1884, p. 289. Jenkin, 9 janvier 1892, p. 05. Houghton. Linders, 0 février 1892, p. 265, 2G6.
- dynamo K actionne le mécanisme du foret M par un train d’engrenages logé en L.
- L’appareil de M. Tirrell représenté par les figures 3i et 3a a pour objet de permettre d’arrêter à distance une machine en fermant sa prise de vapeur par l’électricité.
- Quand l’électro-aimant q attire son armature m, elle déclenche en o le levier fi'/3,qui, passant sous l’action du ressort k de la position figure 3a à celle figure 31, enfonce le coinj entre b et le manchon//-', calé à rainure sur l’arbre t>.
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- Ce manchon recule ainsi vers la gauche, et appuie son plateau f sur le plateau e' de la poulie e, folle sur b, et toujours en marche par une transmission quelconque, 11 en résulte que e', entraînant /et l’arbre b, ferme par la chaîne sans lin h la prise de vapeur a, en même temps qu’il fait
- Fig. 27 et 28. — Sondeuse Gardner (1892). Coupe verticale et 3 3.
- tourner par u la roue /, dont le toc u! repousse, par v, le levier i dans sa position primitive où il se renclenche, après la fermeture de a, avec l’armature m, lâchée par son électro-aimant.
- Les applications de l’électricité à la filature se multiplient chaque jour (‘), l’arrêt automatique
- de M. Brooks, représenté par les figures 33 à 35 en est un excellent exemple.
- 11 a pour objet d’arrêter automatiquement le métier avant le dévidage complet de la navette, de manière à éviter les cassures de fils, etc. A cet effet, l’arbre moteur A repousse à chaque tour, vers la gauche et par sa came b, l’extrémité b'2 du levier b2 b's, et, dès que le fil commence à manquer sur la navette, elle ferme par un mécanisme que nous allons décrire le circuit d’un électro-aimant c.
- Cet électro abaisse alors devant b'2 le levier c/5,
- Fig. 29 et 3o. — Perceuse Rowan ( 189r).
- qui, repoussé par b\ et entraînant avec lui la glissière dd\ déclenche de K2 le levier de débrayage H2 H, lequel, ramené par un ressort, fait passer la courroie de la poulie fixe A0 à la poulie folle A', et arrête le métier.
- Quant à la fermeture du circuit à la fin du dévidage de la navette S, elle se fait (fig. 35) très simplement par le contact R, que le ressort N' appuie par N sur le fil T de la bobine P, aussitôt que la navette revient sous N, à l’un de ses fonds de course, suffisamment dégarnie pour permettre ce contact.
- (') La Lumière Electrique, Casse-fils Landrun, i3 octo-
- bre 1888, p. 55. — Métier Ivunball et I3ro\vett,2 novembre 1889, p. 217.
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- L’électricité permet, comme le savent nos
- ment quelques manœuvres des machines à
- Fig. 33 et 34. — Arrôte-métier Brooks (1892).
- Fig. 35. — Brooks. Détail du contact d’arrêt.
- Fig. 36. — Machine à écrire électrique Reed. Rappel des changements de types (1892).
- lecteurs 0, de simplifier parfois avantageuse-
- ècrire. C’est ainsi que M. Reed a (fig. 36) récemment proposé d’effectuer par l’électricité le rappel des changements de types.
- ('} Mac-Langlin, 13 octobre 1888, p. S7.
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- la luxukkx KLxxxrxo^E
- Prenons par exemple une machine Hamrrlond, dans laquelle la roue des types T' monte chaque fois d’un cran, par le jeu des touches K, et Kz, quand on veut passer des caractères ordinaires aux majuscules, puis aux chiffrés. Cette manœuvre s’opère en abaissant K, ou IC, qui s’enclenchent aiors dans cette position par la prise de leurs cliquets / ou f en D.
- On frappe alors par KG la majuscule ou le chiffre correspondant, mais ce mouvement fait en même temps, par d, tourner d’un cran le ro-chet Rlt qui ferme en m 11 le circuit w de l'électro M, lequel, attirant son armature E R, repousse
- les cliquets li malgré les ressorts s, et déclenche ainsi automatiquement les touches K K,.
- La roue des types revient ainsi d’elle-même, après chaque chiffre, au rang des caractères ordinaires, opération qu’il fallait auparavant exécuter à la main.
- 11 en est de même pour le rappel du chariot et l’avancement du papier avec la disposition indiquée en figure 37.
- A chaque dépression d’une touche du clavier, le levier V, déclenchant le rochet N de la crémaillère R, permet à la roue à ressort de montre T de faire avancer le chariot F d’une lettre
- Fig. 44 à 48. — Haight. Appareil indicateur.
- par cette crémaillère dans le sens de la flèche. Quand le chariot arrive ainsi au bout de sa course, il ferme en s Me circuit de l’embrayage électromagnétique M C, de sorte que la pouliep, entraînée par la dynamo M, toujours en marche, ramène en arrière le chariot par cP', en même temps qu’elle fait tourner par le rochet L le rouleau B d’un interligne.
- -A l’extrémité de son rappel, le chariot, repoussant pars3 la tringle E, rompt en si le circuit de M et s’arrête automatiquement, prêt à repartir sous l’impulsion de la roue T, dont le ressort a été retendu par le rappel.
- Le timbreür de VAmerican Postal Machines C°. représenté par les figures 38 et 3g, a son cylindre marqueur c embrayé avec son arbre, à chaque passage d’une lettre à timbrer, par le jeu de
- l’électro A, qui abaisse l’embrayage c2 en attirant son armature h7.
- A cet effet, dès que la lettre amenée par la toile b aux rouleaux avanceurs cc se présente, elle repousse par son doigt j la pièce /.,, qui ferme en/5 le circuit de l’électro h.
- Après avoir timbré ou marqué la lettre, le cylindre c vient, par sa butée /, repousser dans sa position primitive la pièce/.,, de manière à rompre de nouveau le circuit de //, qui, lâchant son armature h-, débraye de nouveau le cylindre c sous l’impulsion du ressort c7.
- Les lettres sont ainsi marquées automatiquement à mesure qu’elles se présentent au-devant de c.
- On a souvent, comme le savent nos lec-
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- t
- Fig*. 37. —Reed. Rappel du chariot.
- 1
- Fig*.-38. — Marqueur de l’American Postal Machines C\ Pian partiel 2 2.
- «
- Fig*. 39. — Marqueur de l’American Postal Machines Cn (1892). Elévation.
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- LA LUMIÈRE ÊLECTRIQUx
- teurs, appliqué l’électricité à la transmission à distance des indications des appareils météorologiques : anémomètres, girouettes, etc. ; l’appareil de M. J. Ilaight, représenté par les figures 40 à 48, est un excellent exemple de ce genre d’applications.
- L’organe caractéristique de la girouette de M. Haight est un disque métallique isolé H, percé de touches isolantes g, porteur d’une broche I, et entraîné par l’axe F de la girouette G au-dessus d’un galet de contact M, sans cesse relié par le fil 1 à l’une des bornes d’une pile dont l’autre pôle aboutit aux fils 2 et 3, au travers des électros 7 et 8 de l’appareil indicateur (fig. 44).
- Ces fils 2 et 3 sont reliés d’autre part, par les balais T et S et les collecteurs N et Q, respectivement aux tiges O et R, de part et d’autre de la broche I.
- Il en résulte que, suivant le sens de la rotation dé H, la broche I ferme, par R ou par O, le circuit de la pile sur 3 ou sur 2, sur l’électro 8 ou l'électro 7, de sorte que le passage des touches^ sur m fait ainsi vibrer l’armature 34 ou l’armature 35 une fois au passage de chaque touche.
- Or, ainsi qu’on le voit en figures 44 à 48, chacune de ces armatures, dont les oscillations sont réglées par des vis 36, attaque, par son cliquet 35 ou 37, l’un des rochets 25 ou 24 du train différentiel de White, 21, 22, 23, dont le manchon 20 entraîne ainsi l'arbre 17 de l’aiguille indicatrice dans un sens ou dans l’autre, selon le sens de la rotation de H, et proportionnellement à cette rotation.
- Gustave Richard.
- DEPOT DE CUIVRE
- A RAISON DE IOOOO AMPÈRES PAR MÈTRE CARRÉ
- M. W. Swan, qui avec Edison nous a dotés des merveilleux filaments de charbon donnant l’incandescence aux lampes, s’occupe depuis assez, longtemps de fabriquer par l’électrolyse du fil de cuivre pur.
- Il n’y a rien de nouveau dans cette substitution de la cuve électrolytique au banc d’étirage, et il serait facile de citer au moins une vingtaine
- de systèmes pour faire par le courant électrique des fils zingués, étamés et cuivrés. Seulement un esprit comme celui de M. Swan ne s’en tient pas à la combinaison d’un dispositif mécanique plus ou moins ingénieux pour faire passer un fil très fin dans une solution de cuivre où il grossit également sur toute sa longueur.
- M. Swan a cherché plus loin et visé plus haut, et c’est un plaisir que de signaler la façon magistrale avec laquelle il est entré dans la question. Si l’électrométallurgie, en particulier, et l’électrolyse, en général, font peu de progrès, c’est qu’on est trop servile et que l’originalité, c’est-à-dire l’inspiration, le souffle de l’invention, fait trop souvent défaut.
- C’est sans doute à propos des expériences qu’il suit dans son laboratoire de Bromley que M. Swan a donné, il y a quelques jours, à la Royal Institution, une conférence sur l’électro-métallurgie, dont je vais rendre compte et au courant de laquelle l’illustre inventeur nous a appris en quoi consiste sa nouvelle découverte.
- Cette docte société ne semble pas s’être intéressée beaucoup à l’électrométallurgie, car le conférencier a débuté en disant que c’est le premier mémoire qu’on y lit sur ce sujet depuis 1841, époque à laquelle M. Brand avait parlé de la science, alors à l’état d’embryon, des dépôts galvanoplastiques et galvanotypiques.
- La galvanoplastie alors commençait déjà à être exploitée comme une industrie régulière, mais on n’était pas encore certain que le dépôt métallique fût bon, et il ne manquait pas d’orfèvres qui, pour rien au monde, n’auraient voulu vendre des objets dorés ou argentés par la pile, parce que pour eux la galvanoplastie ne pouvait rien faire que d’inférieur aux produits obtenus d’après le vieux système. Tout est bien changé depuis ce temps-là, car maintenant il ne se passe pas une semaine sans qu’on dépose au moins une tonne d’argent par le courant électrique.
- L’électrotypie était moins avancée encore; c’était un art cultivé simplement par les amateurs qui reproduisaient des sceaux et des médailles. L’électrotypie, par le fait, a été découverte le jour où Daniell a trouvé sa batterie, en iS36, mais elle était destinée à rester pendant deux ans encore sans que personne y fît attention. Telle une pépite d’or près de laquelle on passe sans la ramasser, parce qu’on ne la voit
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- pas. De la Rue, cependant, avait remarqué cette propriété particulière de la batterie Daniell de copier finement la surface qui recevait le dépôt, car en cette même année il publiait l'observation suivante : >
- « La plaque de cuivre est aussi couverte d’une couche de cuivre métallique qui se dépose constamment, et cette plaque de cuivre est si parfaite que lorsqu’on le détache, elle porte l’empreinte de chaque trait, de chaque ligne de la plaque sur laquelle elle a été déposée. » De la Rue avaitvu le filon, il avait eu la pépite en main, mais il la laissa tomber et ce ne fut que deux ans après que Jacobi, Spencer et Jordan trouvèrent chacun une pépite, en apprécièrent la valeur et exploitèrent la mine d’où il est sorti bien autre chose que l’électrotypie. Il y eut encore plus de lenteurs dans l’utilisation de la dorure et de l’argenture galvaniques, car ce n’est qu’en 1841 qu’Elkington prit des brevets pour l’application générale de ce principe.
- Tel est l’historique de l’électrométallurgie que nous donne M. Swan.
- Ce n’est cependant pas en i838, mais en 1837, que Jacobi inventa la galvanoplastie; l’inscription qui se trouve sur le premier bas-relief qu’il fit en fait foi : EJftgiem arle galvanoplaslica mdcccxxxvii, ab ipso inventa, etc. Faraday n’a-t-il pas écrit une lettre très flatteuse à Jacobi, et l’abbé Moigno ne publia-t-il pas en 1860 les lignes suivantes :
- « Il n’est nullement impossible que la France reconnaissante ait l’heureuse pensée d’acquitter une dette d’honneur, en faisant pour l’inventeur de la galvanoplastie ce qu’elle a fait pour les Niepce, les Daguerre, les Morse, et il importe grandement que la récompense ne fasse pas fausse route et aille à son adresse. Voilà pourquoi nous avons tenu à rétablir la vérité des faits, d’ailleurs incontestables la priorité et la gloire de Y invention de la galvanoplastie appartiennent tout entières à Jacobi. »
- Le chauvinisme et les petites vanités de clocher n’ont en effet rien à voir dans l’histoire des sciences.
- Les développements de l’électrométallurgie datent du jour où la dynamo a succédé à la pile et a permis de produire l’électricité à bon marché. Ce ne sont plus des dépôts d’onces ou de livres de métal qu’on fait à présent; on en dépose des tonnes et des milliers de tonnes; l’électro-
- métallurgie n’est plus seulement une question de traitement de métaux, elle extrait les métaux de leurs minerais, elle les fond, elle les soude, soit d’après le procédé d’Elihu Thomson, soit d’après ceux de Benardos et d’Howard.
- Pour rendre sa conférence plus familière et plus attrayante, M. Swan a expliqué et démontré ce que c’est que l’électrodéposition du cuivre en faisant devant son auditoire une solution de nitrate de cuivre, dans laquelle plongeaient deux fils de cuivre dont l’un, le positif, diminuait à mesure que le négatif grossissait. La quantité de métal déposé sur le négatif a été presque égale à celle qui a été dissoute au positif, de sorte que la solution contenait à la fin de l’expérience la même quantité de métal qu’au début.
- Supposez qu’au lieu d’un fil, on plonge dans la solution de cuivre, le moulage d’une gravure : on obtiendra alors un cliché; ou bien, si la cathode est une feuille mince de cuivre pur et l’anode une plaque épaisse de cuivre plein d’impuretés, la feuille mince deviendra épaisse, et la plaque épaisse se réduira en une feuille mince : on aura réalisé l’affinage du cuivre. Ce qui se fait avec le cuivre, on peut le faire avec l’argent, et si le fil destiné à grossir est remplacé par une théière, celle-ci se trouvera argentée.
- La galvanoplastie est incomparable pour la reproduction des travaux les plus délicats; la pellicule métallique reproduit tout, même l’épreuve daguerrienne, et elle donne un fac-similé si fidèle qu’on ne peut distinguer l’original de la copie.
- J’abrège forcément la nomenclature des applications de l’électrométallurgie : le nickelage, l’aciérage des clichés, etc. Comme de juste, M. Swan s’est étendu assez longuement sur la comparaison de la pureté du cuivre des fils télégraphiques d’autrefois et ceux d’aujourd’hui ; il y a dix ans, on se contentait de demander une conductibilité de 95 0/0; aujourd’hui on veut du cuivre pur, et le cuivre électrolytique l’est dans toute la force du terme. Les échantillons de câble qu’a fait voir M. Swan sont des preuves irréfutables des progrès accomplis dans la fabrication du cuivre, et il a montré que le cuivre du premier câble transatlantique était tellement mauvais comme conducteur, qu’il était de t5oo/o au-dessous de la qualité du bon cuivre qu’on emploie maintenant; ce qui veut dire que, sous
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- le l'apport de la conductibilité, une tonne de cuivre de 1892 représente 2 1/2 tonnes du cuivre dont on se servit pour le câble de 1858.
- Il serait déplacé ici de décrire l’affinage du cuivre, industrie si importante à présent qu’on peut dire sans se tromper que l’électricité dans le monde entier dépose quatre tonnes de cuivre tous les quarts d'heure. J’arrive au point essentiel de la conférence Swan.
- Tout le monde sait qu’il faut très peu dé force électromotrice pour opérer un dépôt de cuivre; il est admis que le courant varie de 1 à 10 ampères par pied carré de surface de cathode, autrement dit qu’un ampère par pied carré dépose une once de cuivre par pied carré Q) de cathode en 24 heures et que l’épaisseur du dépôt est de 4/100000 de pouce.
- Pour déposer une tonne de cuivre dans ces conditions-là en 24 heures, il faudrait avoir une surface d’anode de 36 000 pieds carrés, et si le débit, au lieu d’être 1 ampère était de 10 ampères par pied carré, la cathode ne devrait plus représenter que 36oo pieds.
- La marche de l’affinage est donc réellement très lente, et-dans bien des cas c’est un avantage précieux que de pouvoir obtenir rapidement un bon dépôt de cuivre.
- M. Swan a dirigé ses recherches de ce côté et li a tenté d’utiliser des courants très intenses sans nuire en rien à la qualité du cuivre. Devant les assistants étonnés, il a obtenu un dépôt de cuivre absolument bon, avec un courant de 1000 ampères par pied carré de cathode, et il a annoncé que cette haute intensité ne forme pas encore la limite delà densité de courant'utilisable. La chose vaut la peine d’être détaillée et voici textuellement ce qu’a dit M. Swan, au courant de l’expérience qu’il a faite à la Royal Institution :
- « Cette auge électrolytique contient une solution de nitrate de cuivre, additionnée d’une petite quantité de chlorure d’ammonium ; la cathode sur laquelle je vais déposer du cuivre a une surface de 21 pouces carrés (o,oi354.5 m2); en face, à un pouce de distance (2 1/2 cm.) se trouve une anode de cuivre; je fais passer un coùrant de 140 ampères dans la solution pendant une minute, je lave la plaque, j’en lime les
- (') Le pied carré = 144 pouces carrés = 0,28 décimètres carrés.
- bords pour en détacher le dépôt que j’ai obtenu ; vous voyez que j’ai déposé une feuille de cuivre, un cliché de bon cuivre ; pour arriver aux mêmes résultats, avec le débit ordinaire des opérations d’électrotypie, il aurait fallu plus d'une heure.
- « Cette expérience est un exemple de rapidité extrême d’électrodéposition; je n’ai pas l’intention de prétendre qu’un débit semblable a une valeur pratique, mais il est au moins intéressant, parce que les propriétés caractéristiques du cuivre n’ont pas plus perdu de leur développement partit quand les atomes de métal étaient entassés les uns sur les autres à une vitesse prodigieuse que lorsqu’ils s’agrégeaient doucement et lentement. Je crois que probablement on adoptera souvent un débit intermédiaire entre celui de 10 ampères par pied carré et celui dont je viens de parler, car la faible vitesse avec laquelle les clichés se font habituellement est un grand inconvénient sous tous les l'apports, et c’est un précieux avantage que de pouvoir la décupler. Et voici des plaques épaisses déposées à raison de 100 ampères par pied carré qui sont aussi solides et dont le cuivre est aussi exempt d’impuretés que s’il avait été déposé dix fois plus lentement. »
- Ce dernier passage de la conférence de M. Swan a paru si intéressant que ça a été un vrai désappointement de le voir subitement abandonner ce sujet du cuivre; au lieu de donner des explications sur la façon dont il revêtait instantanément les fils de cuivre qu’il faisait grossir à vue d’œil, il a repris sa thèse du début, la production électrolytique des métaux, et s’est étendu sur les deux seuls procédés qui, d’après lui, soient exploités pour la production de l’aluminium : celui de Hall, qui fonctionne à Pittsburg et à Patricroft (Manchester), et celui d’Héroult, à Neuhausen,
- M. Swan n’a oublié que le procédé Minet, et de la part d’un savant autorisé comme lui c’est un oubli regrettable, car il est'injuste de passer sous silence la production industrielle dé l’aluminium par le procédé Minet, qui est en pleine marche à l’usine de Saint-Michel, en Savoie, et qui est appelée, je crois, à donner le dernier mot de la bonne qualité et du bon marché de l’aluminium.
- E. Andrkoli.
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- EXPÉRIENCES DE M. CA1LLETET
- SUR LA RÉSISTANCE DE L’AIR
- Personne n’a oublié que M. Cailletet, de l’Académie des sciences, s’est donné le problème d’utiliser la prodigieuse élévation de la Tour Eiffel à d’immenses expériences de physique, exécutées sur une échelle grandiose, que les peuples étrangers ne peuvent atteindre, et dans des conditions d'exactitude et de précision sans rivales. L’an dernier, l’éminent physicien à qui nous devons la liquéfaction de gaz considérés jusqu’ici comme incoercibles a obtenu dans cet ordre d’idées un premier succès qui a excité l’attention générale. En effet, il a établi, comme nous l’avons expliqué, un tube manomé-trique régnant depuis le bas du monument jusqu’au pied du paratonnerre, et qui, plein de mercure, permet d’étudier la compression des fluides élastiques depuis o jusqu’à 400 atmosphères, dans un laboratoire établi au pilier nord.
- La première application de la Tour Eiffel à la science était donc le complément d’une merveilleuse découverte faite à Paris même, par Ma-riotte, en 1676. Cette fois encore M. Cailletet vient nous apporter le couronnement d’un édifice scientifique dont la première pierre a été posée également à Paris, par un autre savant français aussi illustre que Mariotte.
- En 1763, un des plus grands et des plus modestes physiciens du XVI1P siècle, Borda, imagina d’étudier la résistance de l’air, cet élément dont le grand Pascal avait appris à déterminer matériellement la pesanteur, mais dont la composition n’avait point encore été révélée par le génie de Lavoisier. Ce sont ces expériences, vingt fois reprises par différents expérimentateurs et vingt fois abandonnées que M. Cailletet exécute de la façon la plus précise et la plus féconde en 1892.
- Grâce à l’obligeance de M. Eiffel, M. Cailletet a établi un autre laboratoire sur le plancher de la seconde plateforme, à une distance de 120 mètres de la pelouse qui s’étend entre les quatre piliers. Plus tard il transportera ses appareils à la plateforme intermédiaire, où l’on s’arrête pour changer d’ascenseur, et il disposera alors d’une hauteur de chute de plus de 200 mètres.
- La méthode qu’il emploie est bien simple. Il
- laisse tomber des corps de différentes formes, de différents volumes, de différentes densités, et il étudie la manière dont la pesanteur les ramène à la surface de la terre, en déterminant d’une façon rigoureuse la loi qui lie les temps et les espaces parcourus. Pour que rien ne manque à la précision de ces recherches, il a recours à la chronographie électrique, qui permet de mesurer les centièmes de seconde.
- ^-4
- Fig. 1. — Boîte à projection préparée pour le lancement. Le mobile attaché par le fil de suspension et par le fil d’accompagnement repose sur le plancher mobile.
- L’appareil de projection est d’une simplicité rudimentaire. Il se compose d’un large tube de 1 mètre de hauteur et de 5o centimètres de côté. Ce tube est ouvert aux deux extrémités, mais à 70 centimètres du plancher du laboratoire il est fermé par une planche horizontale, qu’on enlève à volonté, pour démasquer le trou de chute. En haut il porte un couvercle mobile à l’aide d’une charnière et ayant au centre un trou pour laisser passer le mobile. La figure 1 représente les préparatifs nécessaires à chaque expérience.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’objet à lancer étant suspendu, on fait glisser la planchette, puis on met en action le chrono-graphe. Lorsque le mouvement est parfaitement régulier on coupe le fil de suspension et le mo-
- Fig. 2. — Déroulage du fil par fractions de 20 mètres. C, position du mobile au départ ; C', position sur la seconde bobine ; A, attache finale du fil ; P P, pinces donnant l’inscription électrique des fractions de 20 mètres de chute ; S, point de suspension.
- bile se trouve abandonné à l’action de la gravitation.
- Le moment du départ est enregistré sur le chronographe par un courant électrique, et ce-
- . 3. — Parachute lesté.
- lui de l’arrivée par un autre obtenu à l’aide d’un soufflet que l’on place dans la verticale du fil de suspension, préalablement déterminée par des expériences faites pendant un instant de calme.
- Si l’air est agité, le mobile atteint le sol à une certaine distance à droite et à gauche du point où l’on place le soufflet; l’expérience ne saurait réussir. Ln conséquence, M. Cailleteta imaginé
- un dispositif qui lui permet d’accompagner le mobile pendant sa chute, de manière à enregistrer sur le chronographe les temps mis à parcourir des distances verticales égales.
- C’est ce dispositif fort ingénieux que nous nous sommes attaché à montrer en action dans la figure 2.
- Le mobile n’est pas seulement attaché au fil de suspension que l’on coupe, il emporte avec lui une extrémité d’un fil flexible dont l’autre reste attaché dans le laboratoire au point A.
- Fig. 4. — Détail d’une pince; M, nœud marquant chaque longueur de 20 mètres ; S S, supports ; V, vis de fixation de la bobine.
- Ce fil est enroulé par longueurs de 20 mètres (on pourrait employer tout autre module) sur des bobines coniques ayant la pointe en bas, et implantées verticalement dans la face inférieure du' couvercle de l’appareil de projection. Les fils de ces diverses bobines sont attachés l’un à l’autre à l’aide de nœuds, de manière à former un fil unique continu, ayant la longueur nécessaire pour atteindre la surface de la terre. Chaque nœud est placé dans la partie supérieure d’une des pinces dont nous avons présenté le détail dans la figure 4.
- Les pinces, en même nombre que les cônes, forment, comme on le voit dan? notre figure 2,
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- une couronne sur la face supérieure du couvercle. Un courant électrique parcourt toutes les pinces, mais au moment où une bobine ayant été déroulée l’autre vâ recommencer son action, le fil est ramené dans la partie inférieure et écarte les pinces, ce qui produit une interruption dans le courant général et une marque sur le chrono-graphe (fig. 4).
- On obtient ainsi un graphique de la chute fractionnée sans temps d’arrêt appréciable, et l’on peut évaluer avec la précision d’un centième de seconde le temps mis à dérouler différentes longueurs de 20 mètres.
- Le calcul des expériences a lieu à l’aide de formules très simples.
- La force accélératrice ® qui actionne le mobile est la différence de deux forces qui agissent sur lui en sens inverse l’une de l’autre. La première est la pesanteur g et la seconde est la résistance de l'air, que nous supposerons proportionnelle au carré de la vitesse, sans tenir compte de la variation de densité.
- Nous aurons donc pour déterminer la position que le mobile occupera sur la verticale du point de chute au bout du temps l l’équation différentielle
- dv B / \
- dl=g~mv\ (0
- qu’il est facile de rendre immédiatement intégrale en remarquant que
- En passant des logarithmes aux nombres, il vient :
- 1
- vg — 11 vw _ . 2 \!gm 1
- / — - ““V/ )
- Vg + v \m
- Pour déterminer l’espace parcouru, on a l’é quation
- de = v ci l, . (2)
- ce qui, à l’aide de 1 équation (1), en remplaçant di par sa valeur en v, donne
- v dv
- Cl C — 5 «
- g8 m v2 ’
- Intégrant et n’introduisant pas de constante, pour la même raison que précédemment, il vient :
- — 2 m e = log-
- v étant donné par l’équation (1), en fonction de /, l’équation (2) donne par substitution e.
- On peut donc facilement calculer toutes les circonstances de la chute en supposant la variation de la résistance égale à v2.
- A mesure que le temps augmente, le second membre de l’équation (2) tend vers zéro, de sorte qu’elle devient
- '/g — v y/m = o.
- m 1,8\
- (3)
- d v
- g — m v2’
- le second membre, peut en employant la formule de décomposition en fractions rationnelles se mettre sous la forme
- 1 / dv______________ dv __\
- 2yjg \Vg + v y/m y/g — v Jm/
- En conséquence, au bout d’un temps toujours très court,on arrive sensiblement à une vitesse
- *=\/ï ‘ -
- V m
- D’après les lois admises jusqu’ici, le coefficient m est proportionnel à la densité D'du fluide; pour des sphères il est en raison inverse du rayon R et de la densité D des corps.
- La vitesse uniforme que les'corps tendent à acquérir est donc donnée par l’équation
- ce qui donne, en intégrant par partie,
- 2 \igm t — loj
- g 4- v m \ g — v y m
- Dans le cas particulier'dont il s’agit, il n’y a point à ajouter de constante, puisque la vitesse initiale est nulle, c’est-à-dire v — o pour t — o.
- P est un coefficient commun a tous les corps sphériques de même substance, et r le rayon de la sphère.
- Théoriquement, cette vitesse limite n’est jamais atteinte, mais pratiquement on y arrive
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- après un temps très court si la densité n’est pas très considérable.
- Le graphique d’une balle de plomb que l’on a obtenu devant nous montre qu’une chute de 120 mètres n’est pas suffisante pour arriver à la vitesse uniforme. Elle le serait évidemment avec une balle de verre suffisamment mince. Le graphique suivant a été.obtenu.à l’aide d’un mobile ayant une autre forme, un plan lesté par un cylindre defer. Dans ce cas la loi mathématique qui donne la vitesse en fonction du temps s’exprime d’une façon différente (fig. 6).
- La vitesse v peut être représentée par l’équation
- jx' représentant un coefficient à déterminer et variant suivant la nature et l’état de la surface plane, tc le rapport de la circonférence au diamètre, D, D', g les mêmes quantités que dans la formule (4), ?- le rayon du disque.
- L’expérience a été faite sur un mobile pesant 25oo grammes, y compris le lest. Le plan ayant 21 centimètres de côté le graphique que nous avons vu obtenir indiquait que le mouvement uniforme a commencé à se produire à une vitesse de 20 mètres.
- On voit que le travail de la pesanteur s’est trouvé égal précisément à la résistance de l’air sur une surface de 441 centimètres carrés, ce qui donne à la résistance par mètre carré une valeur un peu plus de 22 fois plus grande, soit environ 56 kil. 400.
- 11 est facile de voir comment on pourrait, en faisant varier les dimensions et les poids, obtenir les valeurs de la résistance de l’air pour les vitesses plus petites et même beaucoup plus grandes en augmentant la hauteur de chute; c’est ce qu’il est possible de faire, comme nous en avons fait la r'emarque, jusqu’à 200 mètres, en portant le laboratoire au niveau de la plateforme intermédiaire.
- Pour répondre d’avance à toutes les objections que l’on ne manquera pas d’adresser à un mode aussi «impie d’opérations, il fallait prouver que la présence du fil produit une erreur insensible, tombant dans la série des quantités réellement négligeables. M. Cailletet a donc été conduit à comparer les temps de chute libre et les temps
- de chute accompagnée par le fil. La différence n’a point atteint 4 centièmes de seconde.
- Un j-ésultat aussi remarquable ne surprendra personne quand on saura que l’effort nécessaire pour faire ouvrir les pinces est au plus égal à un poids de 3 grammes tombant d’une hauteur de i5 centimètres, ce qui représente un travail de o,oo3 Xo,i5 = 0,00045 de kilogrammètre.
- La figure 5 représente un filet disposé sur la pelouse, qui s’étend entre les quatre piliers. Ce filet est destiné à amortir la chute des animaux vivants, sur lesquels on veut exécuter des expériences physiologiques. Il n’y a pas besoin de dire que les résultats sont le plus souvent funestes. Il n’y a pas besoin qu’il fasse grand vent
- Figr. 5. — Plan de réception du mobile sur la pelouse, filet et projet de cercles concentriques pour la mesure et la direction des écarts de chute.
- pour que le contact avec le sol ait lieu en un point dépassant les limites du filet. Dans les expériences auxquelles nous avons assisté, les projections ont même frappé le sol en dehors des limites de la pelouse.
- Nous avons supposé dans notre dessin qu’on ait tracé des cercles concentriques avec le pied de la verticale du point de projection. On facilitera ainsi la détermination de l’azimut et de la distance du point de contact. N’aurait-on point de la sorte, un moyen très simple d’évaluer la vitesse et la direction du vent, de contrôler ou de graduer les indications des anémomètres?
- Si l’on plaçait à la première plateforme un laboratoire spécial, destiné à ce genre d’expérimentations, la déviation horizontale ne serait pas gênée d’une façon appréciable par les ferrements de la Tour. On opérerait à peu près comme en air libre, et l’on pourrait étudier les
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- lois de la chute des corps en mouvement dans des conditions supérieures à celles dont M. Lan-glev a tiré si bon parti, comme nous l’avons indiqué dans le numéro du 17 juin dernier. On pourrait lancer des plans inclinés, des para-
- chutes et autres appareils. Grâce à l’établissement d’un laboratoire d’étude sur la gravitation, la Tour Eiffel devient donc le théâtre de grandes expériences, dont l’immense portée ne se peut définir aujourd’hui, et dans lesquelles l’élec-
- Figi 6. — Diagrammes des chutes, A, boule de plomb ; B, plan lesté de la figure 3.
- tricité pourra jouer un rôle d’autant plus grand que le fil accompagnateur peut être lui-même un rhéophore.
- Dans la séance du 3 juillet, M. Cailletet a exposé à ses collègues de l’Académie des sciences les résultats auxquels il est arrivé jusqu’à ce jour et a rendu hommage au zèle et à l’habileté de M. Collardeau, son collaborateur.
- Cette première communication, qui sera bientôt suivie d’une seconde plus détaillée, met en lumière des résultats qui surprendront.
- MM. Cailletet et Colardeau ont constaté que des plans de même masse éprouvent la même résistance s’ils offrent la même surface, quelle que soit leur forme. Si les surfaces varient, les résistances sont proportionnelles à la surface. Les résistances semblent varier plus rapidement que le carré de la vitesse, au moins pour des vitesses modérées.
- L’Académie a entendu avec un vif intérêt cette communication, sur laquelle on ne peut malheureusement pas nommer de commission. M. Cailletet étant membre de l’Académie, les usages s’opposent à ce que ses assertions soient approuvées ou improuvées par ses confrères.
- Dans cette même séance, la pesanteur a été l’objet d’une autre communication d’une très grande importance.
- M. le commandant Desforges a envoyé à M. Bertrand, un travail sur la détermination absolue de l’intensité de cette force, en certains lieux déterminés. Le savant secrétaire perpétuel n’ayant point donné des détails suffisants pour permettre d’apprécier un travail qui paraîtradans le prochain numéro des Comptes rendus, nous
- ignorons si l’électricité est employée dans ces nouvelles déterminations.
- W. de Fonvielle.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE EA PRESSE INDUSTRIELLE
- Electrolyse des alliages zinc-argent, par la « London Metallurgical Company » (1891).
- On prépare le bain en mélangeant du cyanure de zinc dans une dissolution de cyanure de potassium en proportions suffisantes pour former un double sel avec un peu de cyanure de potassium en excès, auquel on ajoute un peu de cyanure double de potassium et d’argent. L’anode est en un alliage de zinc et d’argent en mêmes proportions que celles de l’alliage que l’on veut obtenir. On obtient ainsi, entre 35 et 90 0/0 de zinc, des alliages de zinc et d’argent parfaitement homogènes, sans étirage ni stratification.
- Exploseur Hunt (1892).
- Le fonctionnement de cet exploseur est très simple : il suffit de tirer vivement la poignée G en appuyant les pieds sur les patins kk afin de maintenir l’appareil. Ce mouvement actionne par/le levier D pivoté en E, lequel, entraînant par son piton y et la coulisse i le secteur C, pivoté en h sur D, fait tourner rapidement l’armature a par le train edc. Arrivé au bout de sa course motrice (fig. 4), le secteur C bascule par son poids dans la position indiquée en pointillé, lâchant l’armature qui continue à tourner'libre-
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- ment, et d’où il peut revenir à sa position primi- I L’axe E du levier D entraîne avec lui une pa-tive par la descente de F, sans s’engrener avec e. | lette M (fig. 5) qui passe, pendant la montée
- Fig-, i et 2. — Exploseur Hunt. Ensemble de l’appareil.
- de G F, de la position indiquée en traits pleins à la position pointillée, de manière à fermer d’abord le courant sur le court circuit pp (fig. 3), afin de rendre au commencement de la course
- -I
- Fig. 3.-------Schéma des circuits.
- môtrice l’excitation de la dynamo la plus grande possible; puis ce court circuit est rompu, laissant les inducteurs en dérivation par q q sur la ligne H I rH,.
- On peut, comme l’indiquent les figures 6 et 7,
- remplacer le balai M par un contact N, qui ferme ordinairement le court circuit en s.
- Fig. 4 et 5. — Détail du débrayage et du coupe-circuit.
- Fig. 6 et 7. — Variante du court circuit.
- Pendant la montée de F, la came Q passe de la position figure 6 à la position figure 7, déclenchant, par le choc de son piton «; Lde 4, de
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- 7*
- sorte que le contact N, repoussé par le ressort .y, rompt comme en figure 7 le court circuit/?.
- Lampe différentielle Jappy (1892). ,
- Le’fonctionnement de cette lampe est facile à suivre sur le schéma (fig. 1) dont on identifiera les lettres aux figures 2 et 3.
- Les deux porte-charbons sont mobiles, sus-
- Fig. 1. — Jappy. Schéma de la lampe.
- pendus à une chaîne C^., qui les rapproche ou les écarte également suivant le sens de la rotation de sa roue R, reliée au rochet E par un train d’engrenages dont le bâti oscille autour de son axe O'.
- Les charbons étant à l’origine écartés, le courant passe de b à b' par l’électroen dérivation S, dont l’armature N, attirant le balancier B, pivoté en O, abaisse par / le train d’engrenages autour de O', et déclenche E de r, ce qui permet aux charbons de se rapprocher par leurs poids.
- Le courant, qui passe alors au travers de ces charbons et de l’électro en série S’, fait pivoter par N' le balancier B, de manière à séparer les charbons et à amorcer l’arc.
- Une fois l’arc amorcé, il se maintient par le
- feu habituel des deux électros S et S', réglé par le ressort r.
- n
- li
- 11
- Fig. 2 et 3. — Jappy. Lampe différentielle.
- Cette lampe est remarquable par la simplicité de sa construction.
- Piles Marcus, Patz et Grebner (1891)
- Ces piles présentent plusieurs dispositions intéressantes combinées dans le but de diminuer le plus possible l’écartement effectif des électrodes et, par conséquent, la résistance intérieure de la pile.
- En figures 1 et 2, le zinc Z, avec vase poreux D, cylindrique ou prismatique, est entouré par
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- le carbone K, triangulaire ou cylindrique, de manière qu’ils se touchent en a et B, tout en ménageant en A l’espace nécessaire au liquide dépolarisant.
- En figures 3 et 4, les électrodes de charbon enveloppant le zinc ou entourées par lui touchent le vase poreux par leurs nervures A, qui
- Fig. 1 à 8. — Piles Marcus, Patz et Grebner.
- diminuent la résistance de la pile et réservent les espaces A.
- En figures 5 à 8, les électrodes sont actives par leurs deux faces.
- En 5, le charbon K, courbé en U, renferme le zinc 2', à vase poreux Dt, et est enveloppé du zinc extérieur 7, à vase poreux D.
- La construction de la pile (fig. 6 et 7) est analogue à celle de la figure 5, mais le carbone K et le'zinc intérieur Z ont la forme de cylindres ou de prismes à nervures A et ,7' opposées de manière à les rapprocher le plus possible. Les deux zincs Z, Z’ sont reliés en 72•
- Câble à couche d’air Williams (,1891)
- La caractéristique de ce câble est l’emploi, outre l’isolant ordinaire I, le plomb L et le canevas paraffiné F, d’une enveloppe C, à nervures
- Fig. t et 2. — Câble Williams.
- creuses ce', disposées de manière à ménager entre le câble W et I une couche d’air isolante.
- Turbo-moteur Parsons de 1891.
- M. Parsons a récemment introduit quelques perfectionnements dans la construction de son turbo-moteur, bien connu de nos lecteurs (’).
- Les aubes sont courbées à la forme exacte sur un gabarit (fig. 1) et refoulées à l’une de leurs extrémités d, par laquelle on les encastre dans lés rainures des cercles de cuivre (fig. 4 et 5) qui garnissent les gorges e e e (fig. 3) des plateaux B (fig. 6). Ces rainures, rabattues sur le refoulement d des aubes, les maintiennent rigoureusement.
- Le piston d’équilibre E (2) a son pourtour entaillé de gorges profondes et striées en bx b2 b3 (fig. 7), dont les nervures ax a2a3 s’engagent presque à contact dans les gorges correspondantes des parois du cylindre, de façon à empêcher toute fuite. En outre, ce piston est forcé sur la partie conique de la tige A, avec un centrage
- f~~B ' ~V U'7~B |
- Fig. 1 à 5. — Parsons. Détail des- aubes et de leur emmanchement.
- rigoureux et un démontage facile, au moyen des longs boulons c2 c3, qui servent aussi au serrage des disques B B'... sur cet arbre et son collet c', et remplacent avantageusement les écrous des machines précédentes. * (*)
- (') La Lumière Electrique du 7 mai 1892, p. 280.
- (*) La Lumière Electrique, 10 octobre 1891, p. 85.
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- La série des disques se termine par un grand disque B'*, avec aubes centrifuges sur ses deux aces, au travers desquelles la vapeur achève
- de se détendre avant de passer au condenseur qui communique avec la circonférence de ce disque.
- Fig. 6 et 7. Détail du cylindre et du piston d'équilibre.
- Le régulateur électrique a été à la fois ren- j L’armature d (fig. 8 et 9) de l’électro régulateur c, forcé et sensibilisé par l’emploi d’un relais. 1 qui ouvre la prise de vapeur c3 par le levier c2,
- Fig. S. — Ensemble du régulateur.
- malgré le ressort c4, actionne en même temps la touche d, qui ouvre le contact e e'J\ rompt le circuit et laisse la prise de vapeur se retirer dès que son débit dépasse une limite réglée par la
- vis Cette disposition assure aussi la fermeture immédiate de la prise de vapeur dès la rupture du circuit de la dynamo.
- ün bouton f2 permet en outre de rompre le
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- contact ej/e.t de fermer la prise de vapeur à un moment quelconque à la main.
- On peut, pour les installations à bord des na-
- Fig. g. — Détail du relais.
- vires, remplacer la lame e par un ressort à boudin g3 (fig. 10) monté sur l’axe du levier g2,
- Fig-. 10 et 11. — Relais pour machines de navires.
- avec armature gu équilibré en /z, et contacts g3 g5. La tension du ressort ^3 est réglée par la vis z.
- Attaches tire-câbles Voysey (1891)
- Le câble à remorquer a sa partie dénudée X serrée en a par l’enfoncement du coin p au
- v Fig-. 1. — Attaches Voysey.
- moyen du vissage de c sur a, et se coince dans la conicité de a sans se détériorer.
- Plaques d’accumulateurs Rousseau (1891)
- L’armature B de ces plaques est entièrement comblée dans ses ouvertures A, puis recouverte •d’une pâte de sulfate de plomb réduit dans un bain de chlorure de sodium mélangé de crin pour en assurer la ténacité, et consolidé par un
- Fig, 1 et 2. — Accumulateur Rousseau.
- laminage. On obtiendrait ainsi des accumulateurs d’une grande capacité.
- G. R.
- Le relais à charbons de Cuttriss pour les câbles sous-marins (')
- Jusqu’à présent, le seul relais fonctionnant pratiquement avec l’appareil Morse sur les câbles de 5oo milles de longueur était celui de Allen et Brown et il fallait un réglage très délicat pour avoir des signaux satisfaisants.
- Il n’y avait point, dit M. Cuttriss, d’appareil pour répéter les signaux d’un siphon recorder sur un circuit local et pour faire marcher directement plusieurs bureaux à la manière des appareils Morse sur une ligne secondaire.
- C’est dans l’été de 1889 que M. Cuttriss a obtenu d’abord sur un circuit local une translation convenable d’un câble de la Commercial Câble C° — Canso, New-York; — la résistance était de 13 600 ohms, la capacité électrostatique de 233 microfarads et la longueur du câble de 855 milles. Le câble fonctionne en duplex et une batterie de 3o volts sert à la transmission. Le relais et sa disposition étaient primitifs et on obtint pourtant de bon signaux et une puis-
- (') Extrait d’après 1 ’Electrical Enginèers de.New*York.
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- sartce de transmission au circuit local plus de cinq fois plus grande que le courant initial du câble.
- Depuis lors, M. Cuttriss a expérimenté pour arriver à la forme pratique d’appareil que la figure représente schématiquement. Au lieu des points de contact réglables, il y a dans celui-ci des hélices de charbon donnant un circuit variable absolument sous le contrôle du cadre mobile.
- Gomme on le voit sur la figure, N et S sont les pôles d’un aimant permanent, Eest le noyau de fer servant à concentrer les lignes de force du champ magnétique où se meut le cadre mo-
- bile G. Jusque-là l’instrument n’est qu'une copie du siphon recorder, mais au lieu qu’il comporte pour ramener le câble au zéro des ressorts métalliques, des poids ou des dispositifs analogues, M. Cuttris y a adjoint les deux hélices de charbon G G' dont les mouvements du cadre ouvrent ou ferment les spires. Normalement les circuits M R K' G K L et M R' N' G' N L sont équilibrés, il n’y a pas de différence de potentiel entre les points P èt P', et l’appareil local S n’est pas actionné.
- Quand un courant est envoyé dans le cadre G, celui-ci en se déplaçant ferme l’urie des hélices en charbon et ouvre l’autre; l’équilibre du circuit est rompu et l’appareil local S est actionné suivant le mouvement du cadre et d’après les lois du pont de Wheatstone.
- • Le relais répète fidèlement les ondulations du
- courant du câble. On peut augmenter l’intensité du courant dans le circuit de façon que l’appareil local n’exige aucun réglage délicat et, s’il est nécessaire, de façon qu’on en puisse mettre plusieurs en différents bureaux sur le circuit P P'.
- ___________ E. R.
- Sur les parafoudres et la découverte de métaux qui étouffent l’arc, par Alex. J. Wurts (').
- Lorsque je commençai à m'occuper de ce sujet je fus naturellement guidé quelque peu par la pratique antérieure que l’on avait de munir chaque parafoudre et chaque circuit de décharge d’un interrupteur automatique.
- La figure i montre mon premier essai pratique dans cette voie, elle représente le para-foudre Winsor-Wurts, dont l’idée fondamentale était de M. Paul Winsor. 11 proposait de placer un déflagrateur dans le col d’une bouteille, espérant que la chaleur de l’arc formé par le court circuit dilaterait suffisamment l’air contenu dans la bouteille jusqu’à amener l’extinction de l’arc. En adoptant cette idée comme point de départ, le parafoudre figure i fut imaginé.
- On remarquera que ce parafoudre est à double pôle et que chaque déflagrateur est placé au centre d’une chambre à air. Dans le haut de ces chambres se trouve un passage étroit correspondant au col de la bouteille et dans lequel est placé un second déflagrateur disposé en série avec chacun des autres. Ce dernier est fermé par une bille de charbon maintenue par des tubes ayant des ouvertures latérales pour l’échappement de l’air et une rondelle de caoutchouc au sommet.
- Une décharge à la terre a pour résultat les actions suivantes :
- L’arc jaillissant entre les électrodes échauffe et dilate instantanément l’air, et celui-ci, en s’échappant de la chambre par les passages étroits repousse violemment les billes de charbon vers le sommet des tubes.
- Le circuit est rompu par la projection des billes de charbon et en même temps l’arc formé s’éteint, complétant ainsi la rupture du circuit.
- Le seul effet que l’on constate est une rapide
- (') Extrait d’une communication faite à VAmerican Jns-titnte of Electrical Engineers, le 15 mars 1892.
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- bouffée de vent lorsque l’air s’échappe des trous situés au sommet des tubes. Le but de ces ouvertures est facile à saisir. Comme les billes sont emprisonnées dans les tubes, elles retombent à leur première position et remettent automatiquement l’appareil en place.
- Dans l’essai de ce parafoudre les extrémités sont reliées à un générateur de 1000 volts, un fil fin réunissant les deux électrodes. Au moment où le courant est envoyé dans le parafoudre, le fil provisoire fond, les arcs se forment, l’air est chassé avec explosion, les billes s’élèvent, des langues de feu s’élancent des ouvertures des tubes, enfin les arcs supérieurs s’éteignent et les billes retombent dans leur position normale. Tout cela se passe aussi brusquement qu’un
- ° - ligne
- Terre (®
- FiC- 1
- coup de feu et n'occasionne qu’une oscillation insignifiante dans les lampes.
- Après avoir répété la même expérience avec 3ooo volts environ 400 fois, on ne put remarquer la plus légère détérioration dans aucune partie.
- Ce parafoudre fut bientôt complété. Des recherches furent faites pour adapter le même principe à un appareil pour circuits d’éclairage à arc. Cet appareil est représenté figure 2.
- Un solénoïde vertical muni d’un noyau de fer est intercalé dans le circuit principal au-delà du point de contact avec le circuit de décharge.
- Les électrodes de décharge sont à branches courbes oscillant librement entre les parois d’une chambre à air cylindrique. La disposition est telle que lorsque le noyau tombe, les élec-
- trodes de décharge sont poussées au dehors.
- Voici ce qui se passe : Dans les conditions d’un flux normal le noyau est retenu dans le solénoïde, mais lorsqu’une décharge survient des deux côtés en même temps, mettant la machine en court circuit à travers les points de décharge, le solénoïde perd son pouvoir attractif, le noyau tombe et repousse les branches de décharge à travers les .ouvertures situées dans les parois de la chambre.
- Cette action allonge les arcs de huit centimètres et la chaleur ainsi produite est suffisante pour causer une dilatation soudaine de l’air de la chambre et amener ainsi l’extinction des arcs, même lorsque le courant a 10 ampères sous un potentiel de 3ooo volts.
- Sans le stratagème qui vient d’être décrit pour
- Dynamo
- l’allongement de l’arc, la chaleur développée serait insuffisante.
- En mettant en court circuit sur ce parafoudre une machine de 5o lampes, il y a un tremblement à peine perceptible dans les lampes, le noyau tombe, l’arc se rompt, et le noyau revient dans sa position normale, prêt pour une nouvelle décharge. Tout cela s’accomplit en un temps très court.
- Ni l’un ni l’autre de ces parafoudres n’interromprait un court circuit sur un générateur à courant continu de 5oo volts. Après quelques expériences ultérieures, la disposition représentée par la figure 3 a été adoptée.
- Ce parafoudre contient deux chambres à air dans chacune desquelles est fixée une pointe de décharge en charbon. Dans le haut de ces chambres se trouve un charbon courbé oscillant li-
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- brement d’une chambre à l’autre à travers des ouvertures convenables, de sorte que l’une ou l’autre extrémité du charbon courbe peut venir
- Fig. 3
- au contact selon le cas, avec l’une ou l’autre des pointes de décharge-fixes.
- Quand la décharge a lieu, elle passe par une des pointes fixes, selon la position du charbon courbe, ensuite à. travers l’espace d’air pour aller au charbon courbe et de là à la terre, comme le montre la figure. Le courant de la dynamo établit alors un arc entre le charbon courbe et l’une des pointes fixes et la chaleur
- Fig. 4
- développée par cet arc dilate l’air de la chambre, y augmente la pression et produit le rejet instantané du charbon courbe d’une chambre à l’autre. L’arc est rompu et l’appareil est prêt pour une nouvelle décharge.
- Dans l’essai de ce parafoudre, des générateurs de 5oo et de iooo volts ont été à plusieurs reprises placés entre ses bornes, et dans chaque cas le circuit a été instantanément rompu, sans aucun inconvénient pour la dynamo. Le para-
- foudre s’est remis immédiatement en position pour des décharges ultérieures.
- Cet appareil fut par la suite beaucoup amélioré et a finalement pris la forme représentée par la figure 4. On le construit en fer ou en marbre. La figure 5 montre le même parafoudre ajusté dans une boîte en fonte garnie d’amiante.
- Pour étudier l’action d’une charge augmentant graduellement, on essaya de mettre alternativement à la terre les deux pôles d’un générateur à travers un très petit défiagrateur et à de rapides intervalles. Maison trouva plus d’avantage à mettre les pôles d’un alternateur à la terre à chaque point neutre de la force électromotrice, en déchargeant ainsi constamment la ligne et empêchant une charge quelconque d’atteindre une valeur considérable, et évitant
- en même temps le court circuit qui suit invariablement la décharge à travers l’espace d’air de nos parafoudres ordinaires.
- L’inspection de la figure-6 montre la mise en pratique de ce procédé. L’expérience m’a démontré qu’un- alternateur pouvait être mis en court circuit au point neutre sans donner aucune étincelle.
- Si le court circuit a lieu un peu avant le point neutre, c’est-à-dire sur une force électromotrice décroissante, il se produit une légère étincelle, mais qui n’a aucune tendance à subsister. Si le court circuit se présente après le point neutre, un arc violent s’établit qui dure indéfiniment.
- Cette forme de parafoudre n’a pas encore été essayée dans la pratique; elle n’est adaptable qu’aux alternateurs.
- Pour le courant continu, j’ai imaginé une disposition analogue dont le principe est exposé dans la figure 7.
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- A est un générateur; un de ses pôles est à la terre en G, l’autre étant relié à la ligne L. E est un système régulateur consistant en pièces de métal disposées comme dans un commutateur e',c2, e'1; les pièces opposées étant reliées élec-
- Fig. 3
- triquement, F1 et F2 sont des balais isolés l’un de l’autre et tournant à une grande vitesse dans le sens indiqué par la flèche. P' est relié à la terre et F2 à la ligne, e1e2e'’ sont reliés respectivement à trois condensateurs, dont les autres armatures sont à la terre.
- Avec les balais dans leur position actuelle, la ligne est reliée à travers F1 et e1 au condensateur c2. Celui-ci est donc chargé pendant que le condensateur d est déchargé à la terre à travers d F’'.
- Lorsque F2 passe en e', le condensateur d est relié à la ligne et se charge pendant que le condensateur A se décharge à travers e2 et F1.
- Ainsi, par la rotation continue de ces deux
- Fig. 7
- balais, la ligne est constamment déchargéedans un condensateur vide.
- Ce parafoudre n’a pas été essayé dans la pratique, mais j’ai lieu de croire qu’il remplira vis-à-vis des circuits à courant continu le rôle des.
- parafoudres à point neutre sur les circuits alternatifs, le but étant dans l'un et l’autre cas d’enlever la charge petit à petit, mais à des intervalles périodiques tellement rapprochés que la ligne sera pratiquement maintenue libre de charge ou au moins assez peu chargée pour qu’aucun appareil ne puisse être endommagé.
- Voici une expérience qui n’est certainement pas inconnue au point de vue des détails :
- Considérons la figure 8. L est une bouteille de Leyde, / un fil de ligne dont une portion est enroulée et immergée dans un réservoir d’eau K. Ce réservoir est mis en communication avec la terre, la ligne / se continue à travers la bobine d’induction c et retourne à la terre ; b est un déflagrateur.
- Lorsqu’une étincelle éclate en A, il s’en produit une petite en b. Avec une interruption du
- circuit en d, il y avait production d’étincelles en d et celle de d étant plus forte que celle de b. Enfin, avec une solution de continuité en c des étincelles étaient obtenues simultanément en d, b et e.
- La bobine d’induction C était formée par un des circuits d’un transformateur de 40 lampes, Si C est un circuit primaire, l’étincelle e est très petite. C étant un secondaire, l’étincelle e est plus forte, mais en comparaison de d et de b encore relativement petite.
- On 11e peut donc pas compter sur un ou deux circuits de décharge pour décharger la longueur énorme de fil que l’on emploie dans les circuits d’éclairage. Il faut au contraire que les lignes soient garnies de pointes de décharge multiples pour être protégées efficacement.
- Au cours d’une série d’expériences faites pour trouver un parafoudre de la forme la plus simple, je remarquai avec surprise qu’un petit dé-
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- flagrateur ne donnait que des étincelles très faibles alors qu’un autre à électrodes plus grosses, mais placées dans les mêmes conditions, donnait lieu à la formation d’un arc volumineux.
- En examinant les choses de plus près, je trouvai que le plus grand des deux déflagra-teurs était constitué par un alliage de cuivre contenant certaines proportions d’étain et de cuivre et que le plus petit était en laiton contenant du zinc et du cuivre.
- Ces faits établirent de suite entre les deux appareils des différences autres que celles de leurs seules dimensions. La première était leur structure physique, l’autre leur composition.
- Laquelle de ces deux propriétés causait la différence d’action ?
- Un nouvel essai montra que la structure physique du métal n’avait aucune influence dans la suppression de l’arc. La différence importante résidait probablement dans la composition des électrodes.
- A partir de ce moment, je fus convaincu que le laiton formé de cuivre et de zinc devait avoir des propi'iétés particulières qui ne permettent pas de maintenir un arc entre deux électrodes formées de cet alliage, même avec la haute tension de 1000 volts.
- J’examinai d’autres métaux. Les premiers essayés furent l’acier, le cuivre, le bronze phosphoreux, le bronze d’aluminium et l’aluminium, qui tous ne donnèrent pas de résultat. Ensuite j’essayai le zinc qui se comporta de la façon la plus inattendue, résistant à une tension de 1000 volts. L’étain et le nickel furent employés sans succès. Parmi tous ces métaux, l’étain donna les plus brillantes étincelles. L’antimoine essayé ensuite se comporta parfaitement.
- La théorie mise en avant pour expliquer ce phénomène de l’étouffement de l’arc entre certains métaux, était qu’au moment où l’arc jaillit il se forme un oxyde métallique qui en se volatilisant à la chaleur intense de l’arc remplit l’espace d’air de vapeurs de haute résistance et forme un obstacle au passage ultérieur du courant.
- Avec les métaux qui entretiennent l’arc, au lieu de la vapeur d’oxyde métallique, il se forme une vapeur métallique qui n’offre comparativement aucune résistance au passage du courant.
- Des essais semblables faits avec un générateur à courant continu de 5oo volts donnèrent des résultats moins nets. L’arc était petit et tranquille avec les métaux spéciaux, qui se comportèrent donc aussi d’une façon particulière avec le courant continu.
- Un autre curieux phénomène se rapportant au zinc et à l’antimoine est celui-ci. Plus l’intervalle d’air est petit, moins il y a de tendance à maintenir l’arc, en employant un courant alternatif à 1000 volts. En effet, quand l’espace d’air a 5 centimètres d’épaisseur, l’arc une fois amorcé se maintient; jusqu’à un centimètre environ, l’arc ne cède pas sans un violent effort, mais avec un millimètre environ, il n’y a plus
- Fig. 9
- qu’une petite étincelle causée par la fusion de la feuille d’étain destinée à établir l’arc et le circuit est instantanément rompu.
- J’essayai ensuite les métaux des groupes du zinc et de l’antimoine. Le cadmium ne forme pas d’arc; le magnésium possède la même propriété, mais à une tension beaucoup moindre; à a5o volts, il prend déjà feu. Le bismuth montre aussi la propriété singulière d’empêcher la formation de l’arc. Enfin, le mercure sous la forme d’un amalgame de cuivre m’a donné les mêmes résultats.
- En plaçant en série plusieurs déflagrateurs dont les électrodes sont constituées par des métaux étouffant l'arc, j’ai établi un parafoudre à deux pôles dont on comprendra facilement, la disposition par l’inspection de la figure 9.
- A. IL
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- Séance du i" juillet 1892.
- M. Abraham rend compte d’expériences qu’il a faites sur le débit d’une machine électrostatique à influence.
- Il a cherché à réaliser la machine à influence type : un inducteur métallique creux, un collecteur métallique creux et un porteur passant successivement à l’intérieur de l’inducteur où il se charge par influence, et à l’intérieur du collecteur où il a déchargé.
- Tous ces conducteurs métalliques sont de minces couches d’argent déposées par argenture sur des glaces de Saint-Gobain. Deux disques circulaires fixes, verticaux, sont argentés sur les faces qui se regardent : chacun des cercles d’argent est divisé en deux demi-cercles par une rainure horizontale; il suffit d’enlever l’argenture le long du diamètre. Les deux demi-cercles supérieurs I constituent le système inducteur, les deux demi-cercles inférieurs G le système collecteur.
- Entre ces deux plans de verre et à égale distance tourne un autre disque de verre, argenté sur ses deux faces et argenté également sur sa circonférence : on a aussi divisé par un sillon diamétral la couche d’argent en deux parties A et B isolées l’une de l’autre. Deux ressorts de cuivre r et r' appuient sur la circonférence du disque mobile en deux points diamétralement opposés. Ces deux demi-cercles d’argent mobiles sont les deux porteurs.
- Supposons (fig. 1) que le disque mobile AB tourne dans le sens de la flèche. L’inducteur, c’est-à-dire le système des demi-cercles supérieurs des plateaux fixes, est chargé par une pile à un potentiel connu. Le demi-cercle mobile A, en communication avec le sol par le ressort r, se charge par influence, il se charge — si l’inducteur est chargé -f. Le ressort r est placé de telle sorte que le plateau A l’abandonne à l’instant où le diamètre de séparation du disque mobile est horizontal A, qui est chargé — vient alors en contact du ressort r' relié au collecteur
- auquel il cède intégralement sa charge, puisqu’il passe dans son intérieur. Pour étudier le débit, de la machine, on peut — et c’est ce qu’a fait M. Abraham, — relier les ressorts r et r' aux deux bornes d’un galvanomètre.
- Le galvanomètre employé est un différentiel ; dans l’une des bobines circule un courant constant, emprunté par une dérivation convenable à la pile de charge elle-même : en réglant les résistances, on établira l’équilibre entre ce courant et le courant de décharge de la machine.
- Le disque mobile est mis en mouvement par un moteur électromagnétique actionné par une machine Gramme : on mesure la vitesse au moyen d’un disque stroboscopique sur lequel tombe, à intervalles égaux, l’image lumineuse
- Fig. 1
- d’une lampe à incandescence donnée par un miroir posté sur la branche d’un diapason. On peut s’assurer ainsi de la régularité du mouvement, et on a constaté qu’il peut être rendu uniforme à 1/1000 près.
- Les lois établies sont les suivantes : r Le débit est rigoureusement proportionnel au potentiel de l’inducteur. Soit i le courant' qui circule dans la seconde branche du différentiel :
- a> étant une fraction dépendant de la résistance entre les points où l’on a pris la dérivation. Si le galvanomètre est au zéro, on a
- i — i,,
- f, étant le courant de décharge de la machine. Changeons la force électromotrice de la pile
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- employée. <p et R ne varient pas, E change seul. On observe que l'équilibre persiste, ce qui prouve que ii est proportionnel à E. Ün a pu faire varier brusquement E du simple au double, passer de 80 Gouy à 160 Gouy.
- 2” Le débit est proportionnel à la vitesse de rotation, à i/iooo près. Par des vitesses proportionnelles aux nombres 1/8, 1/7, 1/6, on a poulies quotients du débit par la vitesse les nombres
- § *369
- - 1367
- 7
- ë 1367 *
- on aurait là un moyen de déterminer avec précision le rapport v. En effet, on aurait par la mesure directe le débit en mesure électrostatique : la mesure au galvanomètre donne le débit en mesure électromagnétique : la comparaison des deux mesures donne v. M. Abraham a obtenu par cette méthode pour v des nombres compris entre 298.io8et 3oi.io8, suivant la valeur admise par la correction des bords.
- C’est après avoir essayé de déterminer v par cette méthode extrêmement ingénieuse, mais qui ne permet pas d’atteindre une précision de 1/1000, que M. Abraham a imaginé son condensateur étalon et a effectué la mesure de v qui fait l’objet de sa thèse.
- Ces nombres sont égaux à une approximation égale à celle qu’on obtient sur la mesure de la
- A 1 1
- 1 il
- C B C
- 3>
- Fig. S
- vitesse elle-même, pour laquelle on ne dépasse pas le millième.
- 3° Enfin, le débit observé est égal, au centième près, au débit théorique calculé d’après la capacité électrostatique du système, évaluée géométriquement a priori. On peut calculer la capacité du condensateur demi-circulaire formé par un porteur situé entre les deux inducteurs : malheureusement on ne peut calculer cette capacité à moins de 1/100 près, à cause de l’incertitude de la correction sur les bords. Sur le bord extérieur, le ruban d’argent collé le long de la circonférence, la correction peut se faire avec exactitude; mais pour le bord intérieur, où succède brusquement à une surface de verre argenté une surface de verre nu, la correction est tout à fait incertaine, et l’incertitude est de l’ordre du centième de la capacité totale (fig. 2, les traits pleins indiquent les figures argentées).
- Si cette capacité était très exactement connue,
- Fig-, 3. — 1. avant chauffe; 2. après chauffe à 5oo°; 3. après chauffe au rouge sombre; 4. après chauffe au blanc; 5. après chauffe prolongée.
- M. Pierre Curie continue l’exposé des expériences de son frère M. J. Curie sur la conductibilité du quartz et en compare les résultats à ceux de MM. Warburg et Tegelmeier. M. Curie, attribuant la conductibilité du quartz à de l’eau interposée, a expérimenté sur des plaques de porcelaine dégourdie, crayonnées des deux côtés pour avoir des surfaces conductrices, et plongées dans des milieux plus ou moins humides.
- Si on est dans une atmosphère très humide, il' y a conductibilité électrolytique constante et la courbe obtenue en prenant pour abscisses le log. du temps et pour ordonnées le log. de1 la conductibilité est une droite horizontale. -Si l’on a moins d’humidité* la courbe est en-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- core une droite horizontale, mais située plus bas, le courant est moindre si l’atmosphère se dessèche, la courbe est infléchie au début, et enfin si elle est très sèche, elle devient une droite inclinée vers le bas, comme l’indique la figure 3. On dessèche en chauffant d’une façon plus ou moins prolongée.
- • Si on arrive à dessécher complètement, la porcelaine se comporte comme un diélectrique parfait. Or on obtient tout à fait les mômes courbes avec du quartz perpendiculaire à l’axe qu’on chauffe progressivement. M. J. Curie chauffait une lame puis la laissait refroidir, et expérimentait à froid; on a au début la droite horizontale, et finalement la droite inclinée. Les lames parallèles à l’axe, incomparablement moins conductrices, ne sont pas modifiées par la chauffe.
- MM. Warburg et Tegetmeier n’admettent pas les conclusions de A1. J. Curie en ce qu’il attribue à de l’eau interposée la conductibilité du quartz. Ils ont étudié des lames de verre. Quand la lame est entre deux électrodes de mercure, le verre est bien isolant, le courant s’arrête au bout de peu de temps.
- Il en est de môme pour le quartz. Au contraire, on a une conductibilité déterminée avec le verre si on prend comme anode de l’amalgame de sodium, la cathode étant du mercure pur. Il y a alors un phénomène de véritable électrolyse on observe que le sodium traverse la lame de verre pour venir se dissoudre dans le mercure de la cathode et si l’on place dans le circuit un voltamètre à nitrate d’argent, la quantité de sodium qui a traversé et la quantité d’argent au voltamètre sont bien équivalentes. De même si l’on prend de l’amalgame de lithium. Le lithium pénètre dans le verre et s’y substitue de telle sorte qu’un verre ayant i3 o/o de sodium a pu contenir après l’expérience jusqu’à 8 o/o de lithium, Le potassium ne passe pas du tout. Dans le quartz le mécanisme serait analogue ; il y aurait des traces de sodium ou de lithium pouvant aller de 3 à 8 dix-millièmes.
- Les lois de la conductibilité sont assez compliquées : le courant s'établit d’une manière progressive. Si le courant est renversé de manière à aller du mercure à l’amalgame, il y a formation d’une couche de silice isolante et le courant s’arrête ; il recommence à passer si l’on renverse de nouveau, il doit y avoir dans l’amalgame de sodium une petite quantité de soude
- qui dissout la silice. Sur un point, M. Tegetmeier arrive à des conclusions opposées à celles de M. J. Curie : en chauffant des lames de quartz et les reposant dans l’appareil entre le mercure et l’amalgame de sodium, on retrouve exactement la même conductibilité que pour une lame qui n’a pas été chauffée.
- M. Pierre Curie estime que les deiix faits en apparence contradictoire étudiés par son frère et par M. Tegetmeier sont exacts, seulement la lame chauffée dans l’expérience de Tegetmeier devenue isolante par la chauffe, doit être rendue conductrice par le contact avec l’amalgame de sodium, à cause des traces de soude qu’il contient. Un autre point de divergence entre les deux auteurs est que M. Tegetmeier trouve une conductibilité de l’acide de iooo fois celle que trouve M. J. Curie : la comparaison est difficile. En résumé, M. Curie estime que dans le quartz et les autres isolants il y a continuité parfaite entre le phénomène de charge résiduelle et la conductibilité ; l’électrolyse commence par une forte polarisation.
- SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE DE LONDRES
- Séance du 27 mai 1892.
- La séance s’ouvre par la lecture d’un mémoire par le professeur Oliver Lodge, sur l'état actuel de nos connaissances relatives aux rapports entre l’éther et la matière.
- A propos des difficultés que l’on renéontre dans l’explication de l’aberration de la lumière par la supposition que l’éther est entraîné par la terre dans son orbite, le professeur Lodge fait mention des expériences de Klinkerfues, sir G. Airy et Iloek.
- Les résultats de ces essais étaient négatifs. D’autres expériences effectuées par Arago, Maxwell et Mascart font conclure que l’éther est fixe par rapport à la terre ; mais la nature si simple de l’aberration rend cette conclusion difficile à soutenir. Les expériences bien connues de Fizeau sur l’effet du mouvement de l’eau sur la vitesse de la lumière, expériences confirmées par les mesures plus précises de Mi-chelson, établissent pratiquement la vérité de l’hypothèse de Fresnel, que seul l’excès d’éther
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- que possède une substance sur l’espace ambiant prend part au mouvement du corps.
- Envisagées à un autre point de vue, ces expériences font néanmoins surgir une difficulté, car, comme toute l’eau se meut avec la terre, la lumière devrait être accélérée, ou ralentie selon le sens du rayon qui la traverse. Ce phénomène existe sans doute, mais l’effet n’a jamais été découvert expérimentalement, quoique soigneusement recherché par Babinet, Hoek, Jamin et Mascart. Ces expériences et d’autres analogues ont amené l’auteur à penser que l’éther est stationnaire ou possède un potentiel de vitesse.
- Dans l’éther en mouvement, il est nécessaire de définir une raie, et la méthode de Lorentzest la meilleure. Supposons que C P (fig. 1) représente la vitesse de la lumière V dans l'éther immobile, et SC la vitesse de l’éther v. Une im-
- Fig. 1
- pulsion ayant son origine en S suivra S P, qui est la direction du rayon, tandis que C P est la direction normale. D’après la figure
- sin e_SC____ v _
- sFnô = CP — V — a>
- constante de l’aberration.
- La vitesse le long de la direction du rayon est SP. En appelant cette vitesse V' nous avons
- V' = V cos e + v cos 6.
- Le chemin parcouru par le rayon est déterminé par la condition du minimum de la durée du parcours, et la formule
- T =
- L
- nds . .
- -ry- = minimum
- sont A et B, et ds un chemin élémentaire. Si l’éther se déplace, Y' doit être substitué à V et nous obtenons
- -r
- cls
- V cos e •+• v cos 0
- « minimum.
- Cette intégrale peut être mise sous la forme
- çds cos 8 f v cos 0 , Tcos8 /• v cos8
- a Y 1 —~ J as ~~ ï—Ai1 J v* • T^-o» ds
- Le dernier terme est le seul renfermant la vitesse de l’éther à la première puissance et il disparaît s’il y a un potentiel de vitesse; car, puisque
- „ d' f>
- v cos 9 = -j-, ......
- ds 7
- <ï> étant le potentiel de vitesse, il peut être écrit sous la forme
- $n — '
- V, (1 - a2) ;
- et sa valeur ne dépend donc .que des points [finaux et non du chemin parcouru.
- Si ces points coïncident, c’est-à-dire si le trajet est un circuit fermé, le terme devient nul et explique toutes les expériences faites jusqu’à ce jour. Il faut admettre, néanmoins, que si a n’est pas constant, la question est rouverte, mais il n’y a pas de raison pour que a varie dans un même plan horizontal.
- Si l’on change le milieu, Vdevient —, et, pour
- t*
- conserver le même potentiel de vitesse dans le
- V
- nouveau milieu, v doit devenir ce qui est la
- F
- loi de Fresnel.
- L’auteur montre donc que la condition du potentiel de vitesse renferme la loi de Fresnel comme cas particulier. On peut, en général, admettre qu’aucun effet optique de premier ordre dû au mouvement terrestre ne peut exister sous une forme perceptible. Il est toujours compensé par un autre effet. Il faut donc s’occuper des quantités de second ordre.
- D’après la première équation ci-dessus, il suit que
- cos s = — a* sin* 6,
- est l’équation pour un rayon dont les extrémités
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et la durée du parcours effectué par l’éther en mouvement est donnée par
- T \U — a* sin2 o 1 = ’
- où T est le temps en supposant tout stationnaire. C’est là, en quelques mots, la théorie de l'expérience récente de Michelson. Si la lumière voyage dâns le sens du déplacement de l’éther, T
- 0 = o et T' = ^g ; tandis que pour 0 = 90°,
- T
- 6=90", T' =-----------.
- v 1 — a2
- La vitesse dans le sens de l’entraînement de l’éther devrait donc être à la vitesse perpendiculaire à ce sens dans le rapport 1 : V1 — a2. Ce point a été très soigneusement étudié par Michelson, mais il n’a pu observer rien de semblable au résultat théorique. Ce résultat négatif exclut donc tout mouvement relatif et montre que l’éther est fixe par rapport à la terre. D’un autre côté, l’auteur a dernièrement expérimenté avec des disques d’acier tournant très vite et a trouvé que l’éther n’était pas affecté par le mouvement d’un corps du voisinage. Ces deux expériences semblent donc se contredire. Le professeur Fitzgerald a indiqué un moyen de tourner la difficulté en supposant que les dimensions des corps sont fonction de leur vitesse à travers l’éther.
- Séance du i3 juin 1892.
- 1VIM. Gladstone et Hibbert présentent quelques observations relatives à la force élcclromo-trice des piles secondaires.
- Nous avons communiqué récemment à l’Insti-tute of Electrical Engineers un mémoire sur « la cause des variations de la force électromotrice dans les piles secondaires (’) ». Nous avons reçu depuis une étude de M. Darrieus, intitulée « Essai de théorie chimique sur les accumulateurs électriques au plomb » et présentée à la Société internationale des électriciens le 4 mai dernier (2).
- (*) La Lumière Electrique, t. XLV, p. 38.
- (2) La Lumière, Electrique, t. XLIV, p. 332, 5i3.
- L’auteur est d’accord avec le professeur Armstrong et M. Robertson pour attribuer la grande force électromotrice initiale à l’acide persulfuri-que, et il combat la théorie de la production de sulfate pendant la décharge, en ce qui concerne la plaque positive.
- Nous avons dernièrement admis à nouveau l’exactitude de l’opinion émise en 1882 par MM. Gladstone et Tribe que -« le sulfate de plomb est le produit ultime de la décharge par les deux plaques », et en déchargeant plus à fond, « ce sulfate de plomb est oxydé sur une plaque et réduit sur l’autre ». Cette conclusion n’a pas été acceptée sans être fortement combattue au début; mais elle est devenue peu à peu l’opinion générale parmi ceux qui ont étudié ce sujet. Nous citerons entre autres le professeur Frankland, MM. Swinburne, Reynier, Kohl-rausch et Heine, G. H. Robertson, le professeur Ayrton et ses collègues.
- Nous ne pouvons attribuer le résultat trouvé par M. Darrieus, c’est-à-dire une grande proportion d’oxyde de plomb mélangée à du sulfate sur la plaque positive, qu’aux difficultés de l’analyse, car il est difficile d’admettre que l’oxyde de plomb puisse subsister en présence de l’acide sulfurique.
- La réaction qui a lieu à la décharge a été exprimée dans notre communication par l’équation générale :
- Pb O2 + H* SO*.. H3 SO* -(- Pb = Pb SO*
- + H2 O..... H* 0+ Pb SO*,
- et la réaction qui s’opère pendant la charge est de la même forme, mais inversée. Ces équations représentent les produits initiaux et finaux, mais ne tiennent aucun compte des réactions intermediaires. De nombreuses théories ont été mises en avant pour expliquer les réactions intermédiaires, mais pour le moment nous sommes obligés de réserver notre opinion à ce sujet.
- Il est évident que si ces réactions consistent en formations et réductions alternatives du PbSO1, le degré de concentration de l’acide doit varier beaucoup à l’intérieur des pores de chaque plaque. Comment ces variations sont affectées par la réaction électrolytique et par l’influence des différences de densité et de la diffusion, par l’action locale, etc., sont des ques-
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- tions traitées, dans notre étude. Qualitativement et quantitativement, nous avons déterminé les variations de la force électromotrice produites par des variations du degré de l’acide.
- Pour montrer que l’augmentation de la force électromotrice ne dépend pas dé la présence ou de l’absence de l’acide persulfurique, nous avons effectué pendant ces derniers jours les deux expériences additionnelles suivantes:
- 1. Une plaque Pb et une plaque Pb O2 furent placées dans une solution d’acide sulfurique pur à 12 0/0, un diaphragme poreux séparant les deux plaques. La force électromotrice était de 1,945 volt. Dans l’acide entourant la plaque Pb O2, nous versâmes 1 0/0 de per'sulfate de potassium; la force électromotrice resta à 1,945 volt. La plaque de plomb fut ensuite placée dans le même compartiment, de sorte que les deux étaient exposées à l’action de l’acide persulfurique. La force électromotrice était à peine différente, 1,934 volt.
- 2. Une pile secondaire fut constituée avec de l’acide phosphorique au lieu d’acide sulfurique. La concentration de l’acide fut changée à diverses reprises, sa densité variant entre i,05 et i,5. La force électromotrice augmentait avec le degré de l’acide, et entre les deux limites extrêmes, la différence était de 0,196 volt. La variation théorique calculée d’après la loi thermochimique de lord Kelvin eût été, d’après la chaleur de dilution, de o, 170 volt. Il n’y avait évidemment pas d’acide persulfurique, et nous ne pouvons admettre l’existence d’un oxyde du phosphore qui lui correspondrait.
- Nous avons étudié l’effet de la charge et du repos sur la force électromotrice d’un petit accumulateur ayant de l’acide phosphorique comme électrolyte, et nous avons obtenu des résultats tout à fait analogues à ceux que nous avait fournis l’acide sulfurique, ce qui confirme notre opinion énoncée en 1890, que « la valeur anormale de la force électromotrice est due à l’hétérogénéité de la solution acidulée, et que sa chute graduelle provenait de l’égalisation de l’acide par suite de la diffusion ».
- MM. Ayrton et Matlier présentent quelques remarques sur les galvanomètres balistiques cuirassés.
- Les galvanomètres décrits sont du type à bo-
- bines mobiles et à aimants fixes. Le but poursuivi par les auteurs dans l’établissement des galvanomètres balistiques était d’obtenir une grande sensibilité, en même temps que de produire des instruments portatifs et protégés contre les influences extérieures, car il est souvent nécessaire de mesurer des flux magnétiques au moyen d’appareils placés près des machines.
- L’un des perfectionnements adoptés est la bobine étroite décrite dans l’étude « sur la forme des bobines mobiles », etc., présentée à la Société en 1890. Ces bobines sont particulièrement avantageuses pour les instruments balistiques, car on n’obtient pas seulement des élongations plus considérables pour une même quantité d’électricité et la même période d’oscillation, mais même en employant le même champ directeur et la même longueur-de fil, la bobine étroite est plus sensible que toute autre forme de bobine.
- Un autre perfectionnement est l’emploi de bandes de bronze phosphoreux pour les suspensions, au lieu de fil.
- En février 1888, les auteurs construisirent un galvanomètre d’Arsonval, du type ordinaire, arrangé en balistique, et ils trouvèrent que quoi qu’il pût convenir pour la comparaison de condensateurs, l’amortissement était néanmoins excessif dans les mesures d’induction, à moins que la résistance dans le circuit ne fût très grande.
- En 1890, ils essayèrent comme instrument balistique un milliampèremètre de Carpentier, mais ils le trouvèrent peu sensible. Un instrument à bobine étroite, construit la même année, était très sensible pour les mesures d’intensités ; mais comme la bobine était enroulée sur un cadre de cuivre amortisseur, l’instrument ne pouvait être employé pour les méthodes balistiques.
- En janvier 1892, un instrument de forme semblable, aménagé pour les mesures balistiques, se montra très sensible. Quoique la bobine ne présentât qu’une résistance de i3 ohms, un microcoulomb donnait une élongation de 170 divisions sur une échelle distante de 1 200 divisions, la durée d’oscillation étant de 2,7 secondes.
- L’instrument pouvait être employé près d’ai-
- ants ou de dynamos, et était si sensible que
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pour les mesures d’induction oi'dinaires, on pouvait placer en série de grandes résistances et diminuer ainsi considérablement l'amortissement. D’un autre côté, la bobine pouvait être arrêtée immédiatement au moyen d’une clef de court circuit. Il avait de plus l’avantage de ne pas exiger de fréquentes déterminations de la constante.
- Le principal désavantage de ces instruments est l’amortissement variable selon les résistances en circuit. Cette difficulté peut être vaincue en disposant des shunts et des insistances1 de façon que la résistance extérieure entre les bornes du galvanomètre soit la même pour toutes les sensibilités.
- Les auteurs décrivent ensuite un galvanomètre balistique portatif pour ateliers. L’instrument a une bobine étroite et une aiguille se
- Vis- 2
- mouvant sur un cadran dont la circonférence est divisée en 200 parties. L’instrument a été établi pour donner une révolution entière pour une inversion de flux de deux millions de lignes C. G. S., mais l’aiguille peut faire deux ou plusieurs tours. Pour l’essai des champs magnétiques on emploie une bobine d’une surface totale de 10000 centimètres carrés qui peut être brusquement tournée dei8o°. L’instrument permet alors de lire directement la valeur du flux en lignes C. G. S. Pour faire varier la sensibilité dans des proportions connues, on emploie des résistances.
- M. Ayrton dit que M. Crompton a considérablement augmenté la sensibilité des instruments Carpentier en suspendant les bobines par des bandeè de bronze phosphoreux. M. Paul a combiné un instrument à bobine étroite (fig. 2), qui réunit les avantages d’être portatif, apériodique et sensible. Les bobines étroites sont enfermées dans des tubes d’argent, qui servent à amortir les oscillations. Ce dispositif est suspendu à
- l’intérieur d’un tube de laiton, qui forme aussi la chambre à miroir et se trouve entre les pôles d’un aimant circulaire fixé sur le socle. Le tube peut être enlevé facilement et remplacé par un autre contenant une bobine de résistance différente. Un instrument de ce genre avec une bobine de 3ooohms donne g5 divisions par microampère, et l’amortissement à ciixuit ouvert est tel que chaque élongation est égale à 1 /13 de la précédente.
- A. IL
- Sur la cause des variations de la force électrômotrice dans les piles secondaires, par J. H. Gladstone et Walter Kibbert (').
- II
- Détermination expérimentale des variations de la force électromotrice produites en changeant le degré de l’acide.
- Il est généralement connu que la force électromotrice d’un accumulateur augmente légèrement quand on renforce l’acide. Des déterminations faites à ce sujet se trouvent dans plusieurs travaux ; nous citerons celui de Preece (2) et un autre de Heim (3).
- En 1890, pensant que la cause principale de la grande force électromotrice était « la grande inégalité du degré de l’acide produite par le courant de charge », nous fîmes quelques expériences dont les résultats furent exposés à la Société de physique (1). Nous nous servons de ces résultats pour construire le diagramme de la figure 1.
- Les ordonnées représentent la force électromotrice de l’élément en volts, et les abscisses le temps en minutes. Les nombres places près des courbes indiquent la teneur de l’acide près de la plaque PbO2. La plaque Pb se trouvait toujours dans un liquide à 18,5 0/0 d’acide.
- Les courbes montrent tout d’abord que dans chaque expérience la force électromotrice au commencement de la décharge avait à peu près la même valeur, 2,58 ou 2,6 volts.
- Ensuite, on voit que la chute après l’interrup- * (*)
- (') La Lumière Electrique du 2 juillet, p. 38.
- (*) Procecdings of the Royal Society, i883, p. 4O0. p) Elchlrotcclinischc Zeitschrift, 1889, p. 88. p) Philosophical Magazine,-1890, p. 168.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 9i
- tion du courant de charge est initialement plus rapide dans le cas de l’acide le plus faible. Les forces électromotrices qui. suivent dépendent aussi du degré de l’acide ; pour une teneur de 58 0/0 sa valeur est de 2,27 volts ; pour 34 0/0 environ 2,i5 volts ;. et pour 18,5 0/0 environ 2,01 volts. Après i5 minutes de repos, l’acide le plus faible donna 0,26 volt de moins que le plus fort, et 0,14 volt moins que l’acide à 34 0/0.
- Troisièmement, si, après la chute de la force électromotrice on renforce l’acide, la force électromotrice s’élève rapidement et, pendant qüe l’acide pénètre dans les pores, atteint éventuel-
- Temps en minutes
- Fig. 1
- lement la même valeur que si ce degré de l’acide avait existé dès le début.
- Cela semblait justifier notre conclusion, mais nous désirions étudier plus directement l’effet des variations du degré de l’acide. Dans nos anciennes expériences nous mesurions la force électromotrice par la méthode du condensateur; mais nous avons employé depuis le potentiomètre et dans une série d’expériences en observant le courant obtenu à travers une grande résistance.
- Pour toutes nos nouvelles expériences nous avons employé les mêmes électrodes. C’étaient de gros fils de plomb recourbés sur eux-mêmes et enduits de pâte. La partie active de chaque électrode avait 8 centimètres de longueur et 1 centimètre de diamètre.
- Nous trouvâmes qu’en transportant les plaques d’un acide faible dans un acide plus fort, la forcé électromotrice augmente d’abord très rapidement, puis de plus en plus lentement, mais la valeur finale n’est atteinte qu’au bout de quelques heures. Il était impossible d’attendre si longtemps pour chaque expérience, et dans nos premières expériences nous notions la force électromotrice au bout de vingt minutes. Par
- conséquent, nos nombres' ne représentent donc pas la valeur ultime, mais une valeur très rapprochée de celle-ci.
- Dans toutes les expériences les plaques étaient chargées à fond, lavées et débarrassées des produits de l’électrolyse avant de servir aux déterminations.
- Première série. — Les deux plaques étaient immergées dans des acides du même degré. Après chaque observation les plaques étaient rapidement portées dans un acide plus fort et la force électromotrice déterminée pendant quinze
- io . 0
- % h* s 0*
- minutes et l’on prenait ensuite la valeur finale. Le tableau suivant donne les résultats :
- TABLEAU I
- Acide autour des deux plaques Force électromotrice en volts
- densité acide 0/0
- 1,045 6,5 1,887
- 1 ,o65 9,5 1,898
- 1,080 u,5 I,9i5
- 1,115 16,2 1,943
- 1,157 21,7 1,978
- 1,217 29,2 2,048
- 1,2.54 33,7 2,088
- 1,335 43 0 2,170
- Le dernier acide attaquait fortement le plomb spongieux, de sorte que l’on dut interrompre la série. -
- Deuxième série. — La même suite d’opérations était effectuée, excepté que la plaque Pb restait constamment dans un acide de densité 1,098,
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- 9^
- c’est-à-dire à 14 0/0. Le peroxyde était transporté successivement dans une- série de vases poreux dont l’acide avait les teneurs suivantes :
- TABLEAU II
- Acide autour de la plaque Pb O2 Force électromotrice en volts
- densité Acide o;o
- 1,040 6,5 1,926
- I ,o65 9,5 1,932
- 1,080 11,5 1,939
- i, 115 16,2 1,949
- 1,157 21,7 1,963
- 1,217 2Q,2 1,986
- 1,254 33,7 2,013
- 1,335 43,0 2,061
- 1,53 () 63,o 2,22
- 1,75 (') 81,0 2,33
- (') Ces deux dernières observations appartiennent
- en réalité à une autre série où l’acide autour du plomb
- avait la teneur de 23 0/0.
- Les résultats des deux séries sont représentés graphiquement dans les deux courbes de la figure 2.
- On voit qne dans les deux cas la force électromotrice augmente avec la concentration de l’acide, quoique pour la courbe II l’acide autour de la plaque Pb n’ait subi aucun changement; on remarquera en- second lieu que les courbes ne coïncident que là où les conditions d’expérience sont pratiquement identiques. Troisièmement pour toute abscisse donnée la force électromotrice dans la courbe I-est plus petite que dans la courbe II lorsque le degré de l’acide autour de la plaque Pb est inférieur à 140/0, et plus grande lorsqu’il est supérieur à 14 0/0. Il s’ensuit que la force éléctromotrice dépend du degré de l’acide aux deux électrodes.
- Troisième série. — Ne nous trouvant pas satisfait de ces résultats que nous ne jugions pas encore suffisamment nets, nous cherchâmes à obtenir une courbe qui représentât la relation entre la force électromotrice et le degré de l'acide entre les limites les plus étendues.
- Après quelques essais préliminaires nous avons adopté le procédé suivant. Les expériences furent divisées en deux parties, à cause de l’action de l’acide fort sur le plomb spongieux.
- Dans la première partie nous commencions
- les expériences avec un acide à 5,6 0/0 et nous montions jusqu’à une teneur de 49 0/0, en laissant les plaques une demi-heure dans chaque acide avant de faire l’observation finale. La série était alors renversée et nous revenions successivement à l’acide de 5,6 0/0, en continuant jusqu’à ne plus avoir que des traces d’acide — moins de o,o5 0/0 — puis nous terminions le cycle en revenant de nouveau à 5,6 0/0.
- Gomme même une demi-heure ou une heure n’est guère suffisante pour l’égalisation du degré de l’acide à l’intérieur et en dehors des pores, la série ascendante ne devait pas donner l’augmentation totale de la force électromotrice, et la série descendante n’indiquait pas l’abaissement total. Dans le tableau III, nous donnons donc, outre les nombres réels des deux séries, leurs moyennes, qui ne peuvent pas s’écarter beaucoup des vraies valeurs. Nous en avons la preuve dans le cas de l’acide à 5,6 0/0, où la moyenne est 1,89 volt, tandis que la force électromotrice vraie, soigneusement déterminée par un essai préalable, est de 1,88 volt. Cette concordance montre que les plaques n’ont pas subi de changements appréciables dans le cours des opérations.
- TABLEAU III
- Durée de l’absorption Densité do l’acide II2S04 0/0 Force élc cendante ctroniotrice série descendante en volts moÿeuno
- r heure traces 1,507 1,507
- 1,008 1,2 1,747 1,777 1,762
- 1 ,oi3 2,0 1,792 1,825 1,808
- 1,020 3,1 1,835 1,867 1,851
- ' 1,037 5,6 1,875 1,908 1,891
- 3o minutes.... 1,071 10,4 1,922 1,953 1,937
- 1,154 21,3 1,993 2,016 2,004 '
- — 1,233 3i ,2 2,055 2,066 2,060
- i5 minutes.... 1,388 49,0 2,149 2, I49
- Dans la seconde partie de cette série d’expériences, le plomb restait continuellement dans de l’acide à 27 0/0. Nous commencions avec la plaque Pb Os dans de l’acide à 48,5 0/0, nous montions jusqu’à 88,5 0/0 et revenions ensuite à 43,5 0/0. On laissait la diffusion se faire plus longtemps, l’acide fort étant très visqueux. Malgré cette plus longue durée de l’absorption, les différences entre les séries ascendantes et descendantes sont plus considérables que pré-
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- cédemment. Le tableau IV contient les résul tats.
- TABLEAU IV
- 1 Durée «le l'absorption dans le peroxyde Aoido autour du poroxydo Force olcotromotrlco
- densité ;i-i*so* 0/0 série ascendante série descendante moyenne
- Fin minutes.... 1,338 1,446 1,569 i,6o5 1,723 1,814 43.5 54,8 66,0 69,0 79,0 88.5 2,106 2,179 2,259 2,279 2,354 2,442 2, i63 2,233 2,298 2,342 2,398 2,1.35 2,206 2,277 2,310 2,376 2,442
- 1 hp.iirn
- Les résultats moyens des tableaux III et IV ont servi à tracei* les courbes de la figure 3.
- Fig. 3
- Les deux courbes se .joignent presque, et si l’on considèi'e que la force électromotrice la plus élevée de la courbe inférieure est presque certainement trop basse et la force électromo-, trice la plus faible de la courbe supérieure trop élevée, on voit que la coïncidence est frappante.
- On essaya de faire quelques observations avec de l’acide très concentré. La plaque Pb O2 chargée fut lavée dans l’eau et séchée à ioo". Elle fut ensuite trempée dans de l’acide à 95 0/0. Au bout de 34 minutes, la force électromotrice fut observée et la plaque plongée dans de l’acide plus faible. Par suite de l’absorption d’eau à travers le vase poreux et de l’atmosphère, l’acide tomba à une teneur de 91,5 0/0, la plaque Pb étant toujours plongée dans de l’acide à 27,5 0/0. Les résultats consignés dans le tableau ci-dessous confirment les précédentes observations :
- TABLEAU V
- Durée de l'absorption Acide autour de la plaque Pb Oa Force électromotrice
- 34 minutes 91,5 0/0 2,44
- 63 — 77,5 0/0 2,37
- 67 — 65,5 0/0 2,28
- 97 — 53,o 0/0 2,16
- La force électromotrice la plus élevée, 2,44 volts, est très près de celle donnée dans le tableau IV pour l’acide à 88 0/0.
- On chercha à se servir d’un acide encore plus concentré. Une plaque Pb O2 resta toute une nuit dans de l’acide à 80 0/0 et fut plongée le lendemain dans de l’acide à 990/0 d’H2S04. On plaça le vase sous une cloche pendant quatre heures, et l’on mesura ensuite la force électromotrice entre cette plaque et du plomb plongé dans de l’acide à 25 0/0. La valeur observée était 2,47 volts, qui, après 3o minutes de repos environ, s’éleva à 2,48 volts. Ce point se trouverait sur la figure 3 dans le prolongement de la courbe sur l’ordonnée correspondant à 99 0/0 d’H2S04.
- On pensa obtenir un voltage encore plus élevé en plongeant les deux plaques dans l’acide le plus fort, de l’H2S04 non dilué. La difficulté était que cet acide agit très rapidement sur le plomb spongieux, de sorte que nous avons préféré faire une expérience avec une bande de plomb lisse. Ces deux plaques donnèrent après plusieurs heures dans H2S04 une force électromotrice de 2,607 volts,
- BIBLIOGRAPHIE
- S. P. Thompson. — The Electromagnet and electroma gneticmechanisms (l’électro-aimant et les mécanismes électromagnétiques). — London, E. et F. N. Spon, éditeurs .
- Les « Cantor Lectures » faites en 1890 par M. S. P. Thompson sur l’électro-aimant ont servi de canevas à cet ouvrage, dont le défaut est d’être trop complet. Beaucoup des détails historiques et des descriptions de mécanismes empruntant le secours de l’électro-aimant augmentent sans grande utilité le volume et le prix du livre; ils auraient pu être supprimés sans incon-
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- vénient; un ouvrage tel que celui-ci devrait donner les lois et borner les descriptions aux formes types d’électro-aimants, plutôt que de chercher à ressembler à un catalogue encyclopédique, forcément incomplet. Un livre ne peut et ne doit pas tout contenir; les idées personnelles de l’auteur et le plan général gagneraient à n’être pas noyés dans le travail de compilation.
- La partie historique est d'ailleurs incomplète; elle semble destinée simplement, comme c’est assez l’usage de l’autre côté du détroit, à mettre en évidence les droits d’antériorité plus ou moins acquis aux compatriotes de l’auteur pour la découverte des lois et des phénomènes importants. La conception du circuit magnétique, qui consiste à envisager les phénomènes magnétiques comme le résultat du passage à l’intérieur du corps d’un courant éprouvant une résistance plus ou moins grande suivant les substances, semblerait, par exemple, remonter à Cumming qui « so far back as 1821, expe-rimented on magnetic conductivity » ; viennent ensuite Ritchie, Sturgeon, Dove, Dub, De la Rive, Joule, Faraday, Rowland, Bosan-quet, etc. Quant à la théorie statique des deux fluides, abritée sous « les grands noms de Coulomb, de Poisson, de Laplace » : « de combien les progrès de la science électromagnétique ont-ils été arrêtés et retardés par le poids de ces grands noms, il est impossible maintenant de le mesurer ».
- Nous avons montré, dans un article récent, que la théorie du circuit magnétique remonte beaucoup plus loin qu’on veut bien le croire; Descartes, au milieu du xvir siècle, en avait établi les points principaux, et l’on n’a qu’à ouvrir les nombreux traités qui ont été publiés au siècle dernier sur l’aimant, pour se convaincre que c’était le mode ordinaire de représentation de ces phénomènes. Mais à la suite de la lutte entre les cartésiens et -les newtoniens, les idées de Descartes avaient été généralement rejetées. « A mesure qu’il se rencontrait des difficultés pour expliquer de nouveaux phénomènes magnétiques ou les variations de la déclinaison des aiguilles, dit Coulomb, on faisait quelques nouvelles suppositions, soit en imaginant plusieurs pôles magnétiques, soit en imaginant un aimant au centre de la terre, auquel on donnait un mouvement particulier.
- « C’est sur ces principes que sont établis les trois mémoires sur la cause du magnétisme, qui furent couronnés en 1746. Cependant, la difficulté d’expliquer tous les phénomènes magnétiques avec des tourbillons a fait soupçonner, depuis quelques années, à plusieurs physiciens que la cause du magnétisme pouvait provenir de l’attraction. »
- L’analogie des attractions magnétiques et des attractions électrostatiques, que l’on considérait alors, d’après Franklin, comme des actions à distance, contribua beaucoup à cette façon; de voir. Pour établir les lois du seul phénomène alors connu, l’attraction polaire, il était plus simple et plus rationnel de s’affranchir de toute théorie métaphysique sur la manière d’être du phénomène en lui-même, pour ne considérer que les résultats. La commodité du langage voulait qu’on adoptât un mode de représentation, théorie des deux fluides ou théorie d’un seul fluide, mais sans donner à cette théorie aucune signification. Coulomb le dit expressément : « Pour éviter toute discussion, j’avertis, comme je l’ai-déjà fait dans les différents mémoires qui précèdent, que toute hypothèse d’attraction et de répulsion suivant une loi quelconque, ne doit être regardée que comme une formule qui exprime un résultat d’expérience ».
- La conception du circuit magnétique n’a pu devenir utile que le jour où de nouveaux phénomènes sont entrés dans le domaine de la pratique journalière; et alors elle s’est présentée d’elle-même; l’existence des lois d’Ohm a permis, en assimilant le circuit magnétique au circuit électrique, d’en tirer un profit immédiat, .impossible auparavant. Cette assimilation est le point capital de la théorie moderne du circuit magnétique; elle appartient sans conteste à M. Rowland, qui la fit prévaloir en 1873.
- Malgré ces critiques qui nous ont peut-être entraîné: un peu loin, nous pensons que le traité de M. S. P. Thompson rendra de véritables services et est appelé au même succès que les « Machines dynamo » du même auteur. La théorie du magnétisme s’est profondément modifiée dans ces dernières années; des phénomènes nouveaux, des lois générales ont été découverts, et l’on ne pëut trouver, à l’heure actuelle, aucun bon traité sur ce sujet; cet ouvrage comble en partie la lacune.
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- «' Le but de ce livre est de montrer comment les mêmes considérations qui ont été appliquées avec un si grand succès à la construction des machines dynamo peuvent .être appliquées à l’étude de l’électro-aimant. La théorie et la pratique du dessin et de la construction des électro-aimants seront établies une fois pour toutes sur une base rationnelle. Des lois exactes seront formulées pour guider le constructeur, le diriger dans le choix des dimensions de la forme et les plus convenables à-donner au fer, ainsi qu’au fil de l’enroulement, pour obtenir un résultat désiré. »
- C’est surtout cette partie de l’ouvrage qu’il convient de recommander ; le premier chapitre est consacré à un exposé historique de l’invention de l’électro-aimant; viennent ensuite les généralités concernant les électros et l’électro-magnétisme, les matériaux de construction, les propriétés du fer, du circuit magnétique fermé ou comprenant une couche d’air, les lois d’enroulement des bobines inductrices. Ces différentes lois sont appliquées, dans les chapitres suivants, au calcul des électro-aimants en vue d’un service spécial : traction maxima, rapidité d’action, grande portée, économie maxima pour les électros employés continuellement soit en série à intensité constante ou en dérivation à potentiel constant; les électros devant être actionnés par des courants alternatifs sont considérés séparément.
- Un chapitre spécial est consacré aux moyens de prévenir l’étincelle de rupture et un autre aux aimants permanents.
- Nous croyons savoir qu’une traduction française de cet ouvrage sera bientôt publiée; elle aura sa place marquée dans nos bibliothèques.
- G. P.
- Usines centrales, par R. V. Picou. — Gautliier-Villars et Masson, éditeurs.
- Aujourd’hui que le nombre de stations centrales de distribution d’énergie électrique en fonctionnement en France devient de plus en plus important, il était nécessaire de réunir, pour les personnes ayant à s’occuper de cette partie si importante de l’industrie électrique, tous les renseignements, toutes les données, toutes les règles publiées par les praticiens dans
- les divers journaux électrotechniques des deux continents. C’est ce travail si utile que vient de faire M. Picou; il vient de publier un ouvrage faisant partie de Y Encyclopédie des aides-mémoire publiée sous la direction de M. Léauté, membre de l’Institut, dans lequel la question des stations centrales est étudiée avec beaucoup de développement. L’ouvrage est divisé en deux parties, la première comprenant quatre chapitres.
- Le chapitre Ier s’occupe des distributions en simple dérivation; il abonde en renseignements précis sur la manière d’établir les réseaux et de les calculer. Les diverses méthodes de réglage du potentiel y sont ensuite examinées avec beaucoup de soin.
- Le chapitre II est consacré aux distributions mixtes à 3, 4 et 5 fils. Quelques règles y sont aussi indiquées relativement à la manière d’établir et de calculer les réseaux, d’opérer le réglage du potentiel. Il est terminé par un tableau indiquant les rayons d’action de distribution à 2, 3, 4 et 5 fils pour un poids de cuivre donné par lampe.
- Le chapitre III est réservé aux distributions indirectes ou par transformateurs. Les distributions par transformateurs à courants alternatifs ordinaires, par courants alternatifs polyphasés, et les distributions par transformateurs à courants continus (transformateurs tournants) y sont successivement étudiées.
- Le chapitre IV ne comprend que l’étude des distributions par accumulateurs employés soit comme réservoirs, transformateurs ou régulateurs.
- Dans cette première partie sont intercalés de nombreux schémas, de nombreux chiffres relativement au rendement des machines, des transformateurs, des différentes parties des réseaux. Toutes ces données sont d’une utilité très grande; elles permettent d’apprécier la valeur de chacun des modes de distribution susceptibles d’être employés dans les stations centrales.
- La deuxième partie, moins étendue, mais non moins bien traitée que la première, est divisée en deux chapitres.
- Le chapitre Ier renferme des exemples pour le calcul de la section des différents conducteurs composant un réseau de distribution électrique, pour le calcul des rhéostats, le calcul du rendement moyen des réseaux, le calcul de la capacité
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- à donner aux accumulateurs et de la puissance à donner aux machines dans les distributions par accumulateurs.
- Enfin le chapitre II donne un très grand nombre de chiffres relatifs aux diverses dépenses d’exploitation dans les stations centrales, chiffres publiés par les stations en fonctionnement sur le continent. M. Picou regrette de ne pouvoir donner plus de détails sur ce sujet si .important, par suite de la difficulté que l’on a en France d’obtenir des constructeurs des renseignements sur les stations qu’ils ont construites ou qu’ils exploitent.
- - Le livre est terminé par une bibliographie comprenant la liste de tous les ouvrages — livres, articles, mémoires — publiés sur la question des stations centrales.
- Malgré le cadre restreint de cet ouvrage (160 pages) il contient néanmoins un grand nombre de très utiles renseignements; aussi croyons-nous qu’il est appelé à rendre d’incontestables services aux personnes ayant à s’occuper de la question si complexe des stations centrales.
- J.-P. Anney.
- Les Transformateurs à courants alternatifs (théorie et pratique), par J. A. Fleming, professeur d’électricité industrielle à University Colleg-e de Londres.
- Le second volume du D1' Fleming sur les transformateurs à courants alternatifs vient d’être publié.
- Le premier chapitre est entièrement réservé à l’historique des bobines d’induction et des transformateurs, en commençant par les recherches de Henry et de Page et en finissant par la description des types de transformateurs les plus récents. Toutes les recherches qui ont été effectuées sur les transformateurs y sont indiquées avec beaucoup de détails et en suivant la date à laquelle elles ont été portées à la connaissance des électriciens soit dans les mémoires, soit d’après les brevets. C’est ainsi que nous trouvons un brevet de MM. Marcel Deprez et J. Carpentier, pris en 1881, concernant la transmission de l’électricité au moyen d’une double transformation à l’aide de deux bobines d’induction, méthode qui paraît devoir, après les-expériences de Francfort, être largement appliquée.
- Le chapitre II comprend une description très
- étendue des principaux systèmes de distribution par transformateurs, en indiquant exactement les particularités relatives à la construction des alternateurs, des transformateurs, des canalisations, des accessoires de distribution ; indicateurs de phases, indicateurs de terre, parafôu-dres, appareils de mise à la terre, méthodes de réglage, etc. Il est terminé par une description des principales stations centrales établies en Angleterre et à l’étranger. De nombreuses illustrations représentent les tableaux de distribution et les salles des machines des stations décrites.
- Le chapitre III est entièrement consacré aux règles d’établissement des stations centrales â courants alternatifs. Il traite du choix des chaudières, des moteurs à vapeur, de la disposition des alternateurs, de leur couplage en quantité, des effets des courants alternatifs à travers les câbles concentriques, de l’emploi des condensateurs, du groupage des transformateurs, de la régulation de la force électromotrice, etc.
- Dans le chapitre IV, le Dr Fleming fait une étude approfondie sur le fonctionnement des transformateurs; de nombreux diagrammes y sont intercalés. Il résume tous les travaux faits jusqu’à ce jour sur ces appareils, indique les moyens de calculer les différents phénomènes dont ils sont le siège et termine en donnant des règles pratiques sur leur construction, leur essai, ainsi que sur différentes méthodes de mesure.
- Enfin, le chapitre V donne des règles pratiques sur l’emploi des transformateurs dans diverses industries autres que l’éclairage électrique.
- Cet ouvrage d’environ 600 pages renferme de nombreux schémas, diagrammes, détails de construction, etc.
- Le sujet traité par le Dr Fleming est un de ceux qui, pour le moment, attirent l’attention générale; son ouvrage est certainement un des plus importants de la littérature électrique. Tous les problèmes relatifs à l’application des courants alternatifs y sont traités avec une très grande compétence et de plus avec une clarté et une précision sans égales. Nous ne pouvons donc que recommander vivement cet ouvrage à l’attention de tous les électriciens.
- j. a. :
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- CORRESPONDANCE
- Mon cher Directeur,
- L’accueil que vous avez fait jadis à ma lettre au Dr Clausius me donne l’espoir que vous accueillerez également bien la réclamation que je pense faire à l’Académie des sciences. Il s’agit d’abord de la découverte de la thermodynamique. Si les membres actuels de l’Académie veulent prendre chez Gauthier-Villars la publication intitulée Réflexions sur la puissance motrice du feu et sur les machines propres à développer cette puissance, par Sadi Carnot, ancien élève de l’Ecole polytechnique, ils seront sans doute d’avis que son auteur, mort du choléra en ï832, avait, dès 1824, découvert la thermodynamique. Il ne lui donnait pas de nom, mais il avait découvert la chose, il avait posé en principe que la chaleur était une vibration moléculaire, principe sur lequel Tyndall écrivit depuis un ouvrage très estimé. C’est donc un acte de justice que commettra l’Institut en proclamant que le principe de la thermodynamique a été découvert glorieusement par le fils aîné de l’homme dont les membres de l’Institut avaient effacé le nom comme collègue pour mettre à sa place celui du premier consul, le général Bonaparte.
- C’est certainement un acte odieux que commirent les académiciens d’alors, mais on peut d’autant plus facilement le proclamer aujourd’hui que tous ces académiciens sont morts depuis longtemps.
- Mais il y a une faiblesse que commettent encore bon nombre de membres de l’Académie; cette faiblesse consiste à croire à l’éther de Fresnel vanté par François Arago.
- Je dis -bon nombre de membres de l’Académie, car lorsqu’il y a douze ans j’écrivis un opuscule intitulé : A bas l'éther ! et que j’envoyai cet opuscule à tous les membres de l’Institut, vous savez, vous, mon cher Directeur, les félicitations que je reçus d’un certain nombre de membres de l’Académie.
- Aujourd’hui j’apporte une preuve matérielle de la non existence de l’éther; c’est une preuve que chacun peut se procurer facilement en la faisant soi-même.
- J’ai photographié dans la nuit du laboratoire de mon ami Paul Nadar une vieille pendule lumineuse dont le cadran une fois isolé reste lumineux douze ou quatorze heures, grâce au sulfure de strontium dont il est formé.
- Si dans la nuit d’un laboratoire on soumet la pendule à un objectif rapide monté sur une chambre destinée à faire des instantanés et qu’on laisse poser la pendule 24 heures on obtient un cliché très net du cadran, sur lequel les aiguilles ne donnent pas de traces, à cause de leur mouvement.
- Ce cliché, dont l’explication serait impossible par l’éther, s’explique naturellement en supposant que le sulfure al-calino-terreux qui forme la base du cadran conserve pendant 24 heures la faculté de vibrer après insolation. Mais il est une preuve que pourra nous donner le futur directeur de l’observatoire de Paris, en faisant mesurer à nouveau la durée d’une année. Il trouvera certainement que cette durée de l’année augmente tous les ans, à moins que le mouvement de la terre autour du soleil soit tel que notre planète n’aille constamment en se rapprochant de son centre attractif.
- Le successeur de M. l’amiral Mouchez nous accordera bien que l’une de ces conditions est nécessaire, puisque la terre se meut dans un milieu résistant composé d’un mélange d’oxygène et d’azote, raréfié je le veux bien, mais jamais nul, puisque c’est lui qui par ses vibrations nous transmet la chaleur du soleil (voir le mémoire de Sadi Carnot) et la vue des étoiles, si éloignées qu’elles soient.
- Je compte sur vous, mon cher Directeur, convaincu que le Président actuel de la République Française ne réclamerait jamais, en faveur de son oncle, la part bien légitime de gloire qui lui est due.
- Jules Bourdin,
- Ancien élève de l'Eeole polytechnique.
- FAITS DIVERS
- Pendant le mois de mai de terribles ouragans ont ravagés l’état d’Illinois. A Chicago la pluie est tombée pendant 2i jours sur 3i, et les orages se succédaient encore le mois dernier à intervalles très rapprochés.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- M. Haskins nous informe que le i3 juin, à 3 heures du soir, la température tomba dans l’espace de cinq minutes de 34° G à io°, et simultanément le temps s’obscurcit au point qu’il fallut s’éclairer comme au milieu de la nuit. Un ouragan des plus violents s’abattit sur la ville, emportant des toitures, déracinant des arbres et démolissant toutes les constructions légères. Le vent avait une vitesse de 27 mètres par seconde et à un certain moment même 35 mètres.
- Vingt-quatre poteaux télégraphiques portant une centaine de fils de la Western Union C° furent abattus encombrant les voies du tramway. Dans les bureaux téléphoniques la consternation était grande; de continuelles décharges électriques mettaient la vie des opérateurs en danger.
- La foudre brûla plusieurs conducteurs souterrains d’éclairage et quelques lignes téléphoniques. A la station centrale Edison, tous les bras disponibles étaient occupés à mettre en route les dynamos pour suffire à la demande soudaine d’éclairage qui venait dese produire —4oooche-vaux avaient dû être mis en route en peu de temps — lorsque soudain une décharge de foudre.fit sauter un des coupe-circuits principaux. A peine ce dommage, qui avait plongé la moitié de la station dans l’obscurité, fut-il réparé, qu’un nouveau coupe-circuit fut brûlé, et les bâtiments Kearsage et Monadnock (deux des immenses constructions dont nous avons parlé dernièrement) eurent leurs 2000 lampes éteintes. Grâce au sang-froid des électriciens de la station, cet état de choses ne dura que peu de temps, et les nombreux occupants des deux bâtiments n’eurent pas trop à souffrir de l’extinction.
- M. Haskins a pu observer au bureau de la Tribune les effets inductifs que les décharges atmosphériques exerçaient sur les lampes; celles-ci variaient très fortement d’éclat, et à deux ou trois reprises elles furent presque éteintes.
- Un électricien a remarqué qu’un petit moteur de 1/8 de cheval, actionnant un ventilateur, eut sa polarité temporairement renversée, mais repartit ensuite dans le sens normal.
- Le 16 juin, il s’est produit un nouvel orage d’une violence exceptionnelle. Un grand nombre de personnes réunies au parc Lincoln cherchèrent un refuge contre la pluie sous une voûte surmontée par la statue en bronze du général Grant. Une soixantaine de personnes qui avaient trouvé là un abri momentané furent renversées par un coup de foudre tombé sur la statue en bronze; trois personnes furent tuées, plusieurs furent paralysées, une autre était devenue folle. Une jeune fille trouvée sans mouvement avait eu une telle peur d’être enterrée vivante qu’elle ne put jamais croire que sa paralysie n’avait duré que quelques instants.
- Lorsqu’on examina la statue en bronze qui avait attiré la foudre, on ne trouva qu’une petite éraflure sur le bronze et un éclat enlevé du piédestal.
- Dans l’état de Minnesota cette période de perturbations météorologiques a été marquée par le passage d’un cy-
- clone d’une violence inouïe, soulevant dans les airs les objets les plus lourds et faisant de nombreuses victimes.
- On parle assez vaguement d’un projet de chemin de fer électrique entre Anvers et Bruxelles. Le trajet doit être parcouru en 25 minutes.
- La dernière nouveauté est un appareil électrique pour-la destruction des insectes. Cet appareil, breveté en Allemagne, se compose d’une lampe à arc entourée d’un réseau de fil fin de platine. Le courant traverse ces fils de platine —servant ainsi de rhéostat — et les porte a une haute température, sans cependant les rendre incandescents. Les insectes, attirés par la lumière et ne voyant pas les fils, viennent s’y brûler infailliblement. Le tout est entouré d’un filet à grandes mailles pour éviter l’approche des oiseaux.'
- Dans des expériences faites avec cet appareil, orf a pu détruire en peu de temps un grand nombre de papillons de nuit, hannetons, etc. Nul doute que dans les forêts et les plantations ravagées par certains insectes de nuit, cet appareil puisse rendre des services.
- De temps à autre, dit Industries, un nouveau projet de train électrique marchant à 160 kilomètres à l’heure est mis en avant. Une locomotive parcourant 100 kilomètres à l’heure développe 1000 chevaux, mais les enthousiastes du transit rapide proposent d’aller deux fois plus vite avec le quart de cette puissance. Ordinairement, les projets proposent d’employer un matériel roulant très léger et des moteurs à grand rendement. Il serait peut-être bon, avant de se lancer dans cette voie, d’étudier la résistance de l’air et de voir ce qu’elle deviendrait à la vitesse de 160 kilomètres par heure.
- La nuit du 28 au 29 juin a été excessivement orageuse sur toute l’étendue de la France, mais surtout au nord des Cévennes. On signale au nombre des villes les plus particulièrement frappées, Bourges, Tours, La Roche-sur-Yon, Alençon, Trouville, Moritargis, Poitiers, Nantes, Troyes, Le Havre, Auxerre, Châlons-sur-Marne, etc., etc. Parmi les accidents signalés, nous relèverons un coup foudre sur une barque de pêche, à Trouville, et les ateliers de tissage de M. Bariller, situés près de Nantes, dans-la prairie d’Amont.
- Suivant le récit du Petit Journal, la foudre était tombée sur la machine motrice et vraisemblablement avait parcouru les ateliers, en passant d’un métier à l’autre, et en enfiatntnaht les pièces de toile en cours de fabrication*
- On mahde de Ligne au Temps que pendant un orage
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- qui a éclaté à Ongles, petite commune de l’arrondissement de Forcalquier, le sonneur de l’église a mis les cloches en branle. Cet ignorant a été tué et le clocher démoli. Mais que penser des autorités qui tolèrent de si absurdes pratiques ?
- A Paris, dès le cqucher du soleil, on a aperçu de nombreux éclairs de chaleur provenant de coups de foudre qui ont éclaté dans, la basse Seine. L’orage a successivement remonté le cours du fleuve. Les premiers coups de foudre ont commencé à Paris vers n heures 1/2; ils n’ont cessé de se faire entendre qu’à 3 heures du matin. Vers 2 heures, ils ont éclaté sur la Tour Eiffel, qui a été foudroyée à différentes reprises, sans qu’il y ait eu de dégâts appréciables.
- Ce phénomène intéressant est décrit par le Temps du 3o, dans les termes suivants : « Les visiteurs de la Tour Eiffel ont eu un merveilleux spectacle. La foudre est tombée plusieurs fois sur le paratonnerre qui termine l’énorme construction. Elle descendait un peu comme une colonne de feu sur la pointe de fer, où elle formait, a-t-il semblé à quelques spectateurs, une grosse boule lumineuse qui persistait pendant quelque temps, puis, l’éclair éteint, une traînée de poussière descendait lentement durant quelques secondes. »
- Observé de Montmartre, le coup de foudre était vertical, et la partie visible de la Tour ressemblait à une colonne de feu. Le bruit des coups de foudre éclatant à une distance d’environ 4 kilomètres était violent, et les roulements ressemblant à la détonation d’une pièce d’artifice duraient 3 à 4 secondes. Vers 3 heures 1/2, on entendit trois ou quatre coups à peu près identiques séparés par un intervalle de temps qui n’était pas d’une minute. Le dernier coup que nous venons de décrire éclata quelques minutes après.
- La quantité d’eau recueillie n’a pas été très considérable. Elle est de 4 millimètres 1/2 d’après le Bureau central. 11 paraît en avoir été de môme dans un grand nombre de stations. On n’a donc pas le droit de dire que la violence des détonations électriques est toujours en proportion avec la quantité d’eau produite lors des grandes convulsions atmosphériques, ainsi qu’on l’a bien souvent supposé.
- Une des compagnies électriques de Paris est obligée, en ce moment, de refaire ses canalisations qui n’étaient pas suffisamment imperméables à l’eau. Comme les câbles métalliques étaient nus, il y avait une production de gaz hydrogène qui s’accumulait et sous l’influence de circonstances différentes a pu prendre feu et donner naissance à de dangereuees explosions dont nous avons parlé, et dont le public s’était fortement préoccupé.
- 11 existe en Amérique une compagnie générale des cautionnements, créée dans le but de servir de garantie aux entrepreneurs, moyennant une certaine prime. La
- compagnie Westinghouse s’est adressée à cette administration, qui lui a fourni la garantie de 2,5 millions de francs qu’on lui réclamait.
- On trouve dans le numéro du Ier janvier i83i de la Revue de VAéronautique des détails sur deux incendies de ballons qui ont eu lieu pendant le dégonflement. Le premier se serait produit le 26 juin 1888 dans les environs de Berlin, à Jakobsdorf, et le second le 4 septembre 1890, dans les environs de Grenoble. M. Hervé à qui sont dues ces observations, attribue ces sinistres à des décharges spontanées produites sur la quantité d’électricité accumulée dans la soupape, qui, aussi bien dans le ballon allemand que dans le ballon français, était en métal. Les détails de l’explosion du 16 juin sont très vagues, les autres sont plus circonstanciés. Il paraît que le gaz aurait pris feu au moment où le capitaine, qui avait déjà pris terre, portait la main sur le filet afin d’approcher la soupape de terre. Il paraît cependant difficile d’admettre qu’un morceau de métal ayant au plus un mètre superficiel ait pu concentrer et retenir une quantité suffisante d’électricité pour produire une inflammation d’un jet de gaz, sans autre déchargeur que l’approche d’un corps humain.
- L’hypothèse est d’autant moins probable qu’il n’est point établi que le capitaine ait reçu une secousse, mais l’habitude qu’ont les aéronautes militaires et certains praticiens d’employer des soupapes métalliques est-elle de nature ci entraîner des accidents, dans quels cas ces accidents peuvent-ils se produire, quelles sont les précautions dont les aéronautes doivent s’entourer; telles sont les questions dont nous nous sommes déjà occupé et que les remarques de M. Hervé permettent de nouveau.
- Nous devons cependant ajouter que nous avons acquis la certitude que plusieurs inflammations de ballon qu’on avait attribuées à la foudre ont été amenées par de simples inflammations, et que les versions sur lesquelles on a longuement discuté, provenaient de négligence que les coupables avaient essayé de dissimuler.
- Il paraît que le comité directeur a l’intention de faire ouvrir l’exposition de Chicago par le marquis de Vera-: gua, mais le grand âge de ce représentant de la famille de Christophe Colomb lui interdit le plaisir de se rendre ! en Amérique; il faudra renoncer à lui accorder cet hon-; neur, si l’on n’arrive à employer l’électricité. On a donc eu la pensée de faire mettre en mouvement les machines àl’aide d’un courant électrique lancé à l’aide d’un courant 1 placé à Madrid dans l’appartement du marquis. Le seul obstacle est l’extrême faiblesse des courants qui traversent l’Atlantique, qui est telle que l’on peut douter qu’ils soient susceptibles d’être employés à faire mouvoir un relais.
- Cependant, si la question est réellement posée, il est à
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- présumer qu’une solution satisfaisante ne manquera pas de se produire.
- On sait que dans la fabrication de la soude par le procédé Solvay, le chlore du chlorure de sodium est perdu et s’en va combiné à l’état de chlorure de calcium qui constitue un résidu inutilisable.
- M. Maxwell Lyte propose de traiter les liqueurs ammoniacales par du massicot au lieu de chaux. On régénère ainsi l’ammoniaque en même temps qu’on forme du chlorure de plomb. L’électrolyse de ce corps facilement fusible donnerait du chlore et du plomb. Il n’y aurait ainsi aucun résidu. Le chlorure et le sodium du sel seraient utilisés.
- L’administration de l’Exposition de Chicago va procéder à des expériences pour la réception de la flotille électrique qui fera le service à Jacltson-Parc. Elle doit se composer-de 40 bateaux-omnibus, 25 bateaux accélérés et 25 bateaux-cabs à la disposition du public pour la promenade. L’jElectra, qui est déjà arrivé à Chicago, appartient à la première classe. Il a 10 mètres de long à la flottaison, 2 mètres de largeur de banc, un moteur Rec-kenzaun de 12 chevaux et 78 accumulateurs. La vitesse réglementaire doit être de 8 nœuds.
- La période solaire du 25 juin a été accompagnée comme celle du i3 de violentes perturbations atmosphériques qui se sont fait sentir à la fois à Paris dès le 23 juin, par une pluie orageuse d’une excessive violence et d’une courte durée. Les avis en prévision du temps envoyés de Prague par notre collaborateur, M. Zenger sont insérés lorsqu’il y a lieu dans le Petit Journal et chacun peut par soi-même faire la vérification du degré de précision obtenu, et qui jusqu’ici paraît satisfaisant.
- Une invention américaine originale est l’application des moteurs électriques au repassage des chapeaux. Le chapeau de soie est monté sur l’arbre d’un moteur électrique tournant à 2000 tours par minute; il suffit alors d’appliquer à sa surface une peau de chamois pour que la chaleur dégagée combinée à la pression donne au chapeau un brillant « inconnu .jusqu’à ce jour ». Le coup de fer est remplacé par le coup de brunissoir.
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- Éclairage électrique.
- La lumière électrique, vient de remporter à Londres un triomphe bien encourageant. Î1 s’agissait au bureau des travaux publics d’éclairer électriquement les quais de la Tamise, vaste ligne sur laquelle on a fait, il y a environ quinze ans, les premières tentatives d’introduction de la lumière Jablochkoff.
- Après une courte discussion, il a été décidé qu’on emploierait des lampes à arc de 2 à 3000 bougies et que le courant serait produit aux frais du comté de Londres, dans une usine spéciale que l’on établira sur le bord de la Tamise, au-dessous du pont de Charing-Cross. Puis l’affaire a été renvoyée au comité, afin d’étudier la question de l’éclairage des quais et des jardins voisins par la même usine.
- La future usine officielle ne s’occupera donc que de l’éclairage public, mais sur une vaste étendue de terrain, et dans des conditions spéciales de splendeur sans rivales ni dans les installations publiques ni dans les installations privées.
- A Trente, dans le Tyrol, une lampe à incandescence de 16 bougies ne revient qu’à 20 francs par an, quelle que soit la durée de l’éclairage. Ce prix très bas rend l’éclairage électrique accessible à toutes les bourses; aussi beaucoup de logements d’ouvriers sont-ils pourvus de lampes électriques.
- Télégraphie et Téléphonie
- Dans les derniers jours du mois de juin, oh a procédé à l’inauguration de la ligne téléphonique Paris-Beauvais avec le cérémonial que nous avons déjà décrit à plusieurs reprises dans des circonstances analogues.
- Electricity dit que le câble que la compagnie India Rubber pose en ce moment entre le Sénégal et le Brésil aura une longueur de 3480 kilomètres et pèsera 4946 tonnes. Le câble d’atterrissement pèse 9 tonnes par kilomètre; le câble intermédiaire lourd pèse 5 tonnes, et le câble intermédiaire léger 2,8 tonnes par kilomètre. La nouvelle communication sous-marine avec l’Amérique du Sud comprendra cinq types de câbles différents.
- La pose du câble entre le Queensland et la Nouvelle-Calédonie doit être achevée dans dix-huit mois. Les subventions sont de 3oo 000 francs, dont 200 000 fournis par le gouvernement français et 100000 par le Queensland et la Nouvelle-Galles du Sud. Cette subvention donne à ces deux derniers gouvernements le droit à .la franchise jusqu’à concurrence du montant de leur subvention. Le prix des dépêches par ce nouveau câble sera de 8,75 fr. pour 10 mots.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 3i, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV' ANNÉE (TOME XLVJ SAMEDI 16 JUILLET 1892 N” 29
- SOMMAIRE. - Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard. — Sur le choix des machines génératrices employées dans les distributions d’énergie électrique ; J. P. Anney. — La traction électrique des trains de chemin de fer ; G. Pélissier. — La locomotion électrique ; Henry de Graffigny. — Chronique et revue de la presse industrielle : Les prises de terre sur les circuits de tramways électriques. —Essai de deux transformateurs Westinghouse de 6 5oo watts, par le D'John Hopltinson. — Sur la force motrice du vent, par M. D. Buchholtz. — Electrolyse des minerais d’or, procédé Atkins. — Blocli-système électrique Patenall. — Câbles téléphoniques de la Western Electric C". — Compteur électrolytique Grassot. — Téléphone Hess. — Electriseur médical Hodgkinson et Tompsitt. — Téléphone Collier. — Ampèremètre Weston. — Microphone Siemens et Ilalske. — Condensateurs Muirhead. — Rhéostat en charbon J. Ferrand. — Conducteurs Davidson. — Electrométallurgie de l’aluminium, par A. Schneller et Astl'alk. — Sur les canalisations électriques système Bergmànn, note de M. Speiser. — Revue des travaux récents en électricité : Société internationale des électriciens (séance du mercredi 6 juillet 1892). — Nouvelle méthode électrique pour la recherche des combinaisons de deux métaux, par M. A. Laurie. — Une nouvelle forme de batterie de Leyde à air, par Lord Kelvin (sir Willam Thomson). — Sur la cause des variations de la force électromotrice dans les piles secondaires, par J. IL Gladstone et Walter Hibbert. — Sur la différence de potentiel des solutions étendues, par W. Nernst. — L’équivalent mécanique de la chaleur. — Faits divers.
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS
- ÉLECTRIQUES 0.
- Nous avons à diverses reprises entretenu nos lecteurs d’un projet de chemin de fer électrique à grande vitesse entre Chicago et Saint-Louis à propos de, la grande exposition, ou, comme le disent les Américains, la grande foire universelle de 1893 (2). A mesure que la date approche, les promoteurskle ce projet, en tête desquels se trouve le Dr Wellington Adams, multiplient leurs démarches pour le faire aboutir, et c’est ainsi que nous sommes aujourd’hui à même d’en présenter quelques détails d’après une conférence faite par M. W. Adams à l’Electric Club de New-York (3).
- Ainsi qu’on le voit par la figure. 1 la voie projetée passe en ligne rigoureusement droite, de 400 kilomètres de long, sur terrain plat presque sans rampes entre deux voies déjà existantes, dont la plus courte a 450 kilomètres, plus longue de 5o kilomètres seulement que la ligne projetée.
- Comme élément de trafic, M. Adams compte
- (1) La Lumière Électrique du 28 mai 1892.
- (2) La Lumière Électrique, 12 mars 1892. p. 515. (q'From Chicago to Saint-Louis by Electric Express.
- que, sur les 3o millions probables de visiteurs à l’exposition, il y en aura probablement 3 millions qui par curiosité feront le voyage de Chicago à’ Saint-Louis et retour, prix 5 dollars, soit une recette de 15 000000 de dollars pour une voie que l’on compte établir, tout compris, pour 6 000 000 de dollars, 3o 000 000 de francs, c’est-à-dire à 75 000 fr. par kilomètre, ce qui n’est pas cher. Actuellement, la circulation directe journalière entre Chicago et Saint-Louis est de 1200 voyageurs.
- La voie sera alimentée par deux stations centrales, l’une à Wilmington, à 90 kilomètres de Chicago, avec une force motrice hydraulique de 10000 chevaux déjà toute prête, l’autre au seuil d’une houillère qui donne i5oo tonnes de charbon par jour. On pourrait ainsi diviser la voie en quatre sections de 100 kilomètres. On s’est déjà assuré des deux tiers du terrain.
- La ligne aura quatre embranchements sur Springfield, Decatur, Clinton et Blooming-ton.
- Le projet comprènd d’abord deux voies centrales pour le trajet direct à la vitesse de 160 kilomètres : 2 h. 1/2 de Chicago à Saint-Louis; puis deux voies latérales pour le service omnibus, analogue à celui des tramways suburbains.
- Les voies centrales, de largeur normale, se-
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- ront (fig. 2) parfaitement établies et asséchées sur ballast en empierrement, avec rails de 35 ki-log. au mètre, et conducteurs aériens pour trol-lys.
- Les locomoteurs, très bas : 2,70 m. de hauteur totale, sont portés sur deux boggies avec petites roues de 800 mm. et deux essieux moteurs à roues de 1,80 m. recevant presque toute la
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- Fig. 1. — Chemin de fer de Chicago-Saint-Louis.
- charge, q5 0/0, par des ressorts répartis à l’intérieur et à l’extérieur des portées des roues. Poids du locomoteur faisant 200 chevaux à 5oo tours : 3ooo kilog. La dynamo alternative tri-
- phasée, sans balais ; a son armature enfilée directement sur l’essieu, ainsi que les inducteurs suspendus par des ressorts. Les roues seront suffisamment élastiques pour amortir les chocs.
- 2g‘ r,"
- Fig. 2. — Chemin de fer de Chicago-Saint-Louis, proül transversal. Largeur de la plate-forme, 8,70 m., de la voie i,5o m.,
- Les conducteurs aériens seront suspendus en des points assez rapprochés pour en annuler pratiquement les flèches, inadmissibles à de pareilles vitesses. Le trolly sera composé d’une large glissière guidée par un galet de o,3o m.
- La ligne serait divisée en 25 sections de 16 kilomètres, pourvues chacune (fig. 3) d’un transformateur abaissant à 3ooo volts les 25ooo volts des
- feeders, amenant le courant aux 'locomoteurs sous cette tension et recevant eux-mêmes le leur d’un transformateur central sectionné portant de 5oo à 25ooo volts les courants des génératrices.
- M. Ward Leonard a récemment repris l’étude des tramways électriques à transformateurs mo-
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- teürs (1). Son système est, en principe, le suivant^) :
- Chacun des essieux du locomoteur est commandé directement par une dynamo Dt à induc-
- teurs excités indépendamment de l’armature par le courant à potentiel constant de la ligne, et entre les essieux se trouve un transformateur moteur M G, dont la partie motrice M est mon-
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- Fig-. 3. — Chemin de fer de Chicago-Saint-Louis. Schéma de la distribution ([ mille = 1609 mètres):
- tée en dérivation sur la ligne, tandis que l’armature transformatrice G, dont le champ est réglé
- Fig. 4 et 5. — Short. Dynamo sans entrefer (189a).
- ar un rhéostat R, est reliée aux armatures des dynamos D. * (*)
- (') La Lumière Electrique, 11 avril et 29 août 1891, p. 65 et 409.
- (*) A new System oj Elcclrical Traction. American Inst, of Electrical Engineers. Juin 1892.
- Le transformateur moteur marchant à toute vitesse, mais avec G coupé du circuit par le rhéostat pour faire démarrer le moteur, on relie G à la ligne par des résistances R de plus en plus faibles, accélérant ainsi graduellement la vitesse de D, jusqu’à ce que leur force contre-électromotrice égale celle du courant qui leur est fourni par G, et comme les dynamos D sont excitées par un courant constant, il en résulte
- Fig. 6. — Short. Dynamos directes accouplées (189:
- qu’elles tournent avec une vitesse proportionnelle à la force électromotrice de G, réglée par R, et en développant un couple moteur ou torque proportionnel à l’intensité de ce courant.
- Au départ, l’intensité du courant dans les armatures de D est grande et la tension faible, puis, à mesure que la vitesse augmente, l'intensité baisse et le voltage s’accroît jusqu’à la valeur juste nécessaire pour maintenir le torque correspondant à cette vitesse. L’intensité du courant fourni par la ligne augmente ainsi graduellement jusqu’à l’intensité correspondant à la pleine marche, mais en ne fournissant jamais une énergie ou une puissance plus considérable que celle nécessitée par la pleine marche normale, comm si l’armature motrice D était reliée
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- à son essieu non pas directement, mais par un train d’engrenages faisant varier la vitesse de sa transmission à l’essieu en raison inverse de l’effort de traction.
- de notre numéro du 2 juillet 1892. Le manchon en tôle 5, qui enveloppe l’armature au-dessus de l’isolant 6 et tourne dans les pièces polaires, est graissé par la mèche 8.
- Fig. 7 à g. — Short. Dynamo à transmission élastique. Détail d’un plateau J et d’un ressort M.
- Les figures 4 et 5 représentent l’application à un locomoteur d’une dynamo à armature-palier ou sans entrefer de Short décrite à la page 12
- Fig. 10 à 12. — Frein électrodynamique (1892).
- L’armature attaque directement l’essieu par les manivelles i3 i3, à 1800 l’une de l’autre, dans les coulisses desquelles ses boutons 14 pren-
- Fig. ]3. — Short. Frein électrodynamique. Variante de la manœuvre.
- nent-avec un certain jeu. On voit en F le commutateur plat à balais H H.
- La carcasse des pièces polaires, suspendue en K, enveloppe la dynamo tout entière, et est percée de trous pour le passage de l’essieu.
- Dans la disposition indiquée en figure 6 les armatures sont calées sur les essieux et les inducteurs simplement articulés l’un à l’autre en N N' : suspension simple, mais très dure.
- Cet inconvénient ne se présente pas avec la
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- disposition figure 7, dans laquelle l’armature entraîne l’essieu par son tube G, les plateaux en bois J (fig. 8) et les ressorts M (fig. 9) à 190" l’un de l’autre. L’armature s’ajuste par rapport aux pièces polaires au moyen des écrous c et e, à vis de. fixation/.
- L’emploi de l’électricité est ici tout indiqué comme moyen de freinage, et la méthode la plus simple d’application de ce moyen semblerait consister en un renversement du courant dans
- Fig-, 14 à 16. — Frein Blanchard (1892).
- les dynamos, mais on risque ainsi de les brûler. M. Short a récemment proposé un moyen très rationnel, qui consiste à accoupler les deux dynamos de son locomoteur sur un circuit local, de manière que l’une agisse comme génératrice sur l’autre et tende à la faire tourner en sens contraire du train.
- Ainsi qu’on le voit sur les figures 10 à 12, le courant, amené de M, se divise, après avoir traversé la prise F, en deux branches 2 et 3, comprenant chacune un coupe-circuit D et E.
- En figure 10, le circuit est fermé en E par 17, et le courant passe de M aux terres 4 et 5 : d'un côté par 2.8.6 de D, 12, l’armature de A, et de l’autre,
- par 3.8.6 de E, i3, et l’armature de B. Les deux armatures tournent d’accord pour entraîner le locomoteur, par exemple vers la droite.
- Pour arrêter, il faut pousser le levier 18 de gauche à droite, ce qui a pour premier effet de séparer le ressort 17 du contact 14, puis de couper en D et E (fig. 11) les circuits des moteurs, et enfin (fig. 12) de renverser les commutations sans fermer le circuit moteur en E. Il passe alors un courant dans le circuit local entre les terres 4 et 5 suivant 5, l’armature B, i3, 9, 6, E 11, les inducteur de B, 7, 8', 7, D, 10, les inducteurs de A, 6 et 9 de D, 12, et l’armature de A. Dès la fermeture de ce circuit local, les deux moteurs,
- Fig. 17. — Frein Blanchard. Schéma des circuits.
- entraînés par la force vive du véhicule, y engendrent des forces électromotrices opposées, forcément inégales en raison de la faible mais inévitable disparité des' dynamos. Supposons que la force électromotrice de B soit la plus forte ; le courant circulera alors dans le circuit local suivant les flèches (fig. 12). On voit qu’en t3, et dans l’armature de B, le courant marche en sens contraire que dans la figure 10, tandis que sa direction n’a pas changé dans n, de manière qu’il augmente l’intensité du champ de B, agissant maintenant comme moteur, et sa force électromotrice.
- Dans le fil io de A, le sens du courant a, au contraire changé, de manière à diminuer sa force électromotrice, opposée à celle de B, qui augmente, et ne tarde pas à renverser ainsi la polarité des inducteurs de A, qui tend alors à arrêter le locomoteur. Cet arrêt se produit donc à la fois par la résistance de B, agissant comme gé-
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- îiératrice, et par la réaction de A, agissant comme contre-moteur.
- Dans la variante indiquée en figure 13, le coupe-circuit est formé par l’aiguille P du rhéostat du locomoteur qui, après avoir passé toutes les résistances, coupe le circuit M en se posant sur l’isolant 20. Un même levier, 26 ou 24, opère par des renvois à chaînes sans fin le bras P et la barre de commutation 18, simultanément ou séparément, de l’un ou de l’autre bout du locomoteur.
- Le frein de M. Blanchard a pour objet le calage immédiat des roues d'un locomoteur sur
- H' F-
- Fig\ 18 à 20. — Transmission Johnston (1892).
- une pente, pour l’empêcher de redescendre au cas où le courant viendrait à lui manquer.
- Le mécanisme de calage proprement dit, enfermé dans une boîte E (fig. 14 à 17) se compose essentiellement d’un disque C, solidaire de la roue, et dans les encoches c duquel les électroaimants G introduisent des verrous M en attirant leurs armaturés.
- Tant que le moteur reçoit son courant, et que le levier T occupe la position indiquée en figure 17, le courant passe du moteur à la ligne par (S' S S2 U T V) excitant S de manière que son surnature L coupe en P'P le circuit local O J. des aimants de freins GG.
- Dès que le courant faiblit au-dessous de la limite prévue, S lâche L, qui ferme le circuit O et serre les freins, pourvu que l’on ait au préa-
- lable amené T sur U' au commencement de la rampe, de manière à déclencher L de l’armature Q de R.
- Il faut donc, pour assurer le serrage automatique en rampe, commencer par amener le levier T de la position U, où il dégage R, à la position U', où il l’engage, en laissant L entièrement suspendu à S. On empêche ainsi tout calage intempestif en palier.
- Enfin, il suffit, pour serrer à volonté le frein en un moment quelconque, de presser le bouton
- •Fig-. 21 et 22. — Voie Thomson-Houston (1892).
- Z, qui ferme ainsi en J J' le circuit OG; mais il va sans dire qu’un mode de calage aussi brutal ne doit guère servir qu’en cas d’accident et non pas comme frein normal d’arrêt ou de ralentissement.
- Les figures 18 à 20 représentent une modification récente de l’embrayage à vis Johnson, décrit aux pages 414 et 112 de nos numéros des 29 août 1891 et 16 janvier 1892.
- Quand le locomoteur démarre, l’électro-aimant N, en série avec sa dynamo, attire l’anneau 1, fixé à la roue par des vis à trous allongés a, et le serre contre la jante du plateau L
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- calé sur le fourreau F de la vis d’embrayage b (fig. 26, de la page 414, n° du 29 août 1891). Il en résulte que, ce fourreau ne pouvant plus tourner, la vis comprime le ressort Hf, lequel repousse malgré le ressort l le bras M, calé à rainure hélicoïdale sur F, jusqu’à ce que ses trous k Viennent vis-à-vis des boutons d, qui l’enclenchent avec le disque K, en deux parties serrées sur le manchon I de la roue par les vis G.
- Quand le moteur s’arrête et que l’électro N se désaimante, tout reprend automatiquement ses positions primitives de débrayage.
- La puissance d’entraînement de la roue d
- Fig-. 23. — Voie Thomson-Houston. Détail d’un isolateur
- calée sur son essieu est, d'autre part, limitée par le-serrage des boulons C.
- Les figures 22 à 23 représentent une variante de la voie Thomson-Houston décrite à la page 408 de notre numéro du 28 mai 1892.
- Le caniveau est protégé par un rail d’angle G, boulonné aux traverses A, et par un second rail E, dont les ouvertures carrées H se posent au droit des ouvertures rondes F des supports D, remplies par les isolateurs H J (fig. 23) qui s’assemblent par joint à baïonnette K avec le bois L, auquel est fixé en R le tube conducteur Q.
- Le rail E est fixé aux traverses par des boulons obliques £>, passés au travers des trous a a qui fixent en même temps les couvertes en bois N. Il suffit, pour enlever un isolateur, de retirer la petite plaque O qui le recouvre, puis de le
- soulever après l’avoir tourné de la quantité nécessaire pour défaire son joint à baïonnette (a).
- Gustave Richard.
- () Tramways et chemins de fer électriques décrits dans mes précédents articles :
- Adams, 3i octobre i885, p. 195; 18 avril 1891, 117. Akes-ter, 27 avril 1889, 167. Allen, 27 avril 1889, i63. Allsop, 29 octobre 1888, 166. Anderson, 17 octobre 1891. 117. At-wood, 16 janvier 1992, 108. Ayrton et Parry, 23 février 1884, 342.
- Bagg-er, 21 novembre 1891, 371. Baldwin, 20 novembre
- 1890, 418. Baxter, 22 avril 1890, 18. Barnes, 14 mai 1892, 3u. Bennett, 3 octobre 1891, 370. Bentley-Knight, 31 octobre i885, 197; 7 novembre i885, 257; 27 avril 1889, io5. Beesbrock-Newry, 4 mai 1889, 207. Birmingham, 29 août
- 1891, 417- Blanchard, 14 et 28 mai 1892, 3ir, 406, 408. Bon-neau-Desroziers, 3 octobre 1891, 212. Boston, 17 octobre
- 1891, 112. Boynton, 12 décembre 1890, 5io. Brush, 17 octobre 1891, 114. Brill, 22 novembre 1890, 457.
- Chicago-Saint-Louis, 12 mars 1892, 5i6. Chamberlain, 22 novembre 1890, 459. Christiansen, 8 août 1891, 268. City of London, 22 novembre, 6 décembre 1890, 36i, 454. Corning, 16 janvier 1892, ii5. Crompton, 27 octobre 1888, j63; 3 octobre 1891, 2i3. Crosby, 5 avril, 12 juillet 1890, i3, 69; 18 avril 1891, 113; 14 mars 1892, 3ii. Currie, 22 novembre
- 1890, 41b.
- Daft, 12 juin 1884, 445, 447; 3i juillet, 3r octobre i885, 214, 197; 12 juin 1886, 485. Dallos, 12 avril 1890, 58. Dan-chell, 27 septembre 1884, 407; 16 mai 1880, 33o. Davenport, 12 juin 1886, 483, Davies et Dudson, 4 juillet 1891, 28. De-wey, 12 décembre 1890, 5o8; 3 octobre 1891, 218; 12 mars
- 1892, 516. Dicltinson, 5 juillet 1890, 14; 28 mai 1892, 407. Dolbear, 7 septembre 1889, 468; 12 décembre 1890, 5i3. Driscoll et Hunt* Duggan, 17 octobre 1891, u3. Dummer, 22 novembre 1890, 415.
- Edison, 21-28 juin 1884, 443, 447, 494; 27 avril 1889, i63 ; 22 novembre 1890, 414; 18 avril, 8 août 1891, nr, 268. Elec-trical Engineering C°, 12 déc. 1890, 5i. Elevated Railway, 8 août rSgi, 265. Eickemeyer, 2'9 août 1891, 412.. Ellieson, 3i octobre i885, 196. Elwell et Starley, 6 avril 1890, 17. Evans, 4 juillet 1891, 27. Everett, 21 novembre 1891,37b.
- Ferranti, 27 avril, 7 septembre 1889, i65, 168, 467. Field, 17 octobre 1891, u5. Foote, 22 novembre 1890, 416. Gordon, 4 juillet 1891, 22. Griffin, 17 octobre 1891, 110. Haie, 12 juillet 1890, 75. Harding, 4 juillet, 3 octobre
- 1891, 21, 217. Hewitt, 16 janvier 1892, 107. Hollingsworth, 14 mai 1892, 3i3, Hopkinson, 24 juin 1884, 495; 27 avril 1889, 167: 6 décembre 1890, 435. Hoydt, 22 novembre 1890. 458. Huber et Magée, 16 janvier 1892, ii5. Hutchinson, 28 mai 1892, 410.
- Immish, 12 avril, 22 novembre 1890, 64, 418. Irish, 27 octobre 1888, i6r.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- SUR I.K
- CHOIX DES MACHINES GÉNÉRATRICES
- EMPLOYÉES
- PANS UES DISTRIBUTIONS D’ÉNF.RGIE ÉLECTRIQUE
- Depuis une dizaine d’années, on a monté un nombre considérable d’éclairages électriques privés et de stations de distribution de l’électri-
- 1888, i65; 17 avril 1889, 61-62; 29 août 1891, 415. Love, 8 août 1891, 284; 28 mai 1892, 409. Lowry, 29 novembre 1890 413. Lynch, 22 novembre 1890, 462.
- Mac Grew, Mac Currie, 5 juillet 1890, 10. Mac Lau-ghlin, 3i juillet i885, 2i3, 2i5. Mac Tig-ht, 17 octobre 1891, 117. Main-Manville, 5 juillet, 22 novembre 1890, 8, i3. Manier, 5 avril 1890, i5. Mansfield, 21 novembre 1891, 374. Meynàdier, 12 décembre 1889, 5og. Mower, 22 novembre 1890, 416. Munro, 22 novembre 1890, 416. Munsie, 12 mars 1892, 5i5.
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- Page, 12 juin 1886, 483; 22 novembre 1890, 367. Paget, 27 avril 1889, 168. Peacock et Lange, 22 novembre 1890, 455. Picliham, 5 avril 1890, i5; 16 janvier 1892, n3. Pills-bury, 22 novembre 1890, 415. Philipps, 28 mai 1892, 407. Portrush, 5 mai 1889, 23.
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- 117. Reckenzaun, 21 juin 1886, 446. Richter, 12 janvier 1892, 115. Riess, 27 octobre 1888, 164. Roberts, 12 avril 1S90, 57. Robinson, 22 novembre i8qo, 365.
- Salisbury, 5 avril 1890, 16. Sandron, 7 septembre 1889, 467. Sandwell, 27 avril 1889, 169. Sergent, 12 mars 1892, 5i2. Sellon, 14 mai 1892, 3io. Short, 5 mars 1887, 404; 8 août, 17 octobre 1891, 206, 114, 14; 28 mai 1892, 312,404. Shuckert, 28 mai 1892, 409. Siemens et Ilalske, 27 octobre 1888, 162; 4 juillet, 20 août 1891, 262, 411 ; 16 janvier, 14 mai 1892, 108, 315. Sissach, 12 mars 1892, 517. Smith, 12 juin 1884, 491 ; 3i octobre, 3i juillet i885, 197, 209; 27 avril 1889, 161 ; 12 avril 1890, 5g; 12 juillet 1890, 79. Sprague, 3i juillet i885, 208; 5 avril 1890, 11, i5; 12 juillet 1890, 5io; 18 avril 1891, 117. Stephenson, 22 novembre 1890, 366. Swart, 12 décembre 1890, 5io.
- Thomson-Iiouston, 16janvier 1892, 109, 116; 28 mai 1892. 411. Traill, 24 juin 1884, 493. Tripp, 5 avril, 22 novembre 1890, 17, 457. Trott, 5 juillet 1890, 9.
- Unicycle Electric Traction, 22 novembre 1890, 456.
- Van Depoele, 7 septembre 1889, 467; 12 avril 1890, 58; 29 août, 17 octobre 1891, 409, 111. Naughan, 7 septembre 1889, 465. Volk, 5 mars 1887, 463.
- Waddell-Eritz, 7 juillet 1891, u3. Ward, 21 juin 1884,446 Wasorh 28 mai 1892,404. Werms, 12 avril, 5 juillet 1890, 66, 17. Wenstron, 28 novembre 1890, 417. Weslinghousa, 27 avril 1889, 164; 18 avril 1891, 112. Wheless-Wheatley, 12 avril 1890, 60; 4 juillet 1891, 23. Wheeler, 5 juillet 1890, 8. Willson, 12 mai 1892, 317. Winkler, 8 août 1891, 29. Wynne, 27 octobre 1888, 169.
- cité. Il nous a paru intéressant de réunir en un seul article tous les avantages, tous les inconvénients qui ont été reconnus par la pratique aux divers genres de machines électriques génératrices. Nous énumérons également les desiderata auxquels doivent satisfaire les divers genres de machines : machines à courant continu, machines à courant alternatif, machines à faible et à grande vitesse, à haute et à basse tension.
- Nous indiquons encore comment doit être effectué le choix de la puissance et du nombre de machines dans les installations privées et les stations centrales. Nous espérons que ce travail pourra être de quelque utilité aux personnes s’occupant de la pratique des distributions électriques.
- MACHINES A COURANTS CONTINUS.
- Afin de déterminer judicieusement le genre d’excitation à adopter suivant les cas de la pratique, nous allons énumérer les avantages et les inconvénients de ceux en usage.
- Machines magnéto-électriques. — A courants continus, on ne construit pas de ces machines, à cause de leur prix très élevé, du peu de puissance qu’elles peuvent développer et de la nécessité dans laquelle on serait de ne les employer que pour les éclairages à régime fixe. De plus, l’affaiblissement du magnétisme de leurs pièces polaires nécessite des réaimantations périodiques.
- Les types les plus employés de ces machines sont à courants alternatifs.
- Machines dynamo à excitation séparée. — Dans ces machines, le courant d’excitation est produit par une machine séparée que l’on appelle excitatrice. Le courant est réglé au moyen d’un rhéostat à résistance variable intercalé sur le champ ou sur le courant de l’excitatrice.
- On n’emploie l’excitation séparée que pour les machines à haute tension, afin de restreindre le courant de haute tension à l’induit de ces machines. Dans tous les autres cas, on emploie peu les machines à excitation séparée, à cause de la complication qu’elles entraînent dans les installations et de la dépense qui en est la conséquence.
- Excitation en série. — Les machines en série s’amorcent, quel que soit le sens de rotation,
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- pourvu que le magnétisme rémanent ait le sens voulu, c’est-à-dire qu’il produise des pôles de même nom que ceux qui seraient produits sous l’action du courant auquel il donne lieu.
- Ces machines ne peuvent en outre s’amorcer que si le circuit extérieur est fermé et elles ne produisent rien tant qu’elles ne tournent pas à une certaine vitesse ou que la résistance du circuit extérieur n’est pas suffisamment faible. Les machines en série ne peuvent être utilisées que pour des éclairages en dérivation à régime fixe ou pour des éclairages par arcs disposés en tension. Pour les éclairages en dérivation, il est impossible d’obtenir une force électromotrice constante sans faire varier la vitesse de rotation en même temps que le nombre de lampes en circuit. Avec un nombre de lampes inférieur à la charge normale, on ne peut obtenir la force électromotrice normale qu’en augmentant la vitesse de rotation de la machine. Avec un nombre de lampes supérieur à la charge normale, il faut au contraire diminuer la vitesse de rotation si l’on veut maintenir la force électromotrice constante. Pour les éclairages par arcs en tension, il faut augmenter la vitesse proportionnellement au nombre de lampes ajoutées si l’on veut conserver la même intensité.
- La mise en court circuit peut être fatale à ce genre de machines; on risque de les brûler, et quelquefois de décaler l’induit sous l’action de l’énorme effort tangentiel qui se développe, si la courroie de commande ne saute pas. Il est également dangereux de couper le circuit à pleine charge, l’isolation pouvant être détruite par l’extra-courant de rupture.
- Enfin, les machines en série sont sujettes à un renversement de polarité lorsqu’elles sont utilisées à la charge d’accumulateurs.
- Excitation en dérivation. — Une dynamo en dérivation ne peut s’amorcer que pour un seul sens de rotation de l’induit. Pour pouvoir renverser le sens de rotation de l’induit, il faut également renverser les connexions des bobines de l’inducteur.
- La machine en dérivation s’amorce à circuit extérieur ouvert; c’est à ce moment qu’elle fournit la plus grande différence de potentiel dans Je circuit extérieur. Celle-ci diminue progressivement à mesure que la résistance extérieure diminue et devient nulle quand la machine se désamorce.
- La machine en dérivation ne s’amorce pas sur une résistance trop faible, les bobines des électros étant alors mises en court circuit.
- Si le courant extérieur monte à une valeur trop grande, la baisse de force électromotrice est tellement rapide que la machine se désamorce.
- La mise en court circuit, pour une machine en dérivation, n’offre pas les mêmes inconvénients que pour une machine en série, l’extra-courant des électros et de l’induit se déchargeant dans le court circuit, mais on aura cependant production de fortes étincelles aux balais, le calage de ceux-ci ne correspondant plus à la nouvelle valeur du courant. Il en est de même de la rupture du circuit extérieur : par contre, la rupture du circuit d’excitation peut compromettre l'isolation des électro-aimants, il faut donc se garder de soulever les balais du collecteur pendant la marche.
- Les machines excitées en dérivation sont les plus répandues dans l’industrie; elles ont l’avantage de fonctionner avec un débit quelconque au-dessous de celui normal, de ne pas être exposées à un renversement de polarité et de permettre le groupement facile de plusieurs machines en quantité sur un même réseau; ce dernier avantage est très apprécié, particulièrement dans toutes les installations importantes ou stations centrales nécessitant l’emploi de plusieurs machines.
- Excitation compound. — Les machines com-pound exigent une vitesse très constante pour bien fonctionner; avec une vitesse irrégulière ou autre que celle pour laquelle elles ont été construites, ces machines ne remplissent pas leur but et donnent des étincelles qui détériorent très vite les collecteurs.
- Quelques constructeurs calculent le com-poundage des dynamos de manière à obtenir la tension constante aux balais; mais ce n’est pas aux balais, mais bien aux bornes des lampes, que cette tension doit être maintenue constante. Il faut donc tenir compte, dans le calcul ducom-poundage, de la perte variable qui se produit dans la canalisation à cause du changement dans le nombre de lampes en circuit. C’est donc à tort que les machines compound sont construites sans tenir compte des pertes de force électromotrice qui auront lieu dans les circuits qu’elles alimenteront.
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- Il est indispensable d’intercaler un rhéostat à résistance variable dans le circuit en dérivation de ces machines afin de remédier aux variations de vitesse des moteurs, variations qui dépendent de la force absorbée et des glissements de courroies dont le coefficient change avec la charge; ce coefficient, qui est de 3 o/o avec le travail maximum, s’abaisse à 1/20/0 lorsqu’il n’y a plus que 10 0/0 du travail total.
- Les machines compound ont besoin d’une surveillance presque aussi active que celle des machines excitées en dérivation, si l’on veut préserver les lampes à incandescence d’une destruction hâtive.
- Excitation différentielle. — Lorsque les machines sont soumises à des variations fréquentes de vitesse, il est possible de maintenir aux bornes une force électromotrice constante en faisant usage d’une excitation différentielle, l’enroulement en dérivation produisant une désaimantation des inducteurs, tandis que l’enroulement en série produit le champ. Il résulte de cette disposition qu’une légère augmentation de vitesse diminue l’intensité du champ et inversement, et que, entre certaines limites, la force électromotrice de la dynamo est indépendante de la vitesse de rotation.
- Choix des machines à courants continus. — En outre du haut rendement (85 à 92 0/0) qu’elles doivent posséder, elles doivent être très élastiques dans leur production et donner une puissance utile de 25 0/0 supérieure à leur puissance normale pendant une durée d’au moins six heures sans que la température des fils ne devienne anormale.
- L’extinction d’une grande partie des lampes doit être sans inconvénient pour celles restant en fonctionnement. Elles doivent fonctionner sans étincelles mêmeà pleinecharge.Lecollecteurdoit être parfaitement accessible sur toute sa surface.
- Dans les machin.es à double champ magnétique, les balais sont au nombre de quatre. Mais comme la présence d’un aussi grand nombre de balais est quelquefois un inconvénient pratique assez important, particulièrement lorsque plusieurs d’entre eux sont difficilement accessibles, quelques constructeurs, pour obvier à cet inconvénient, réduisent à deux le nombre des balais en reliant deux à deux les lames du collecteur diamétralement opposées. Les deux balais sont alors calés à 900.
- Dans les machines multipolaires de grandes dimensions possédant un très grand nombre de champs magnétiques et par conséquent un très grand nombre de balais, il est important que l’on puisse les caler ou les décaler simultanément au moyen d’une manoeuvre unique, la manœuvre d’un levier, par exemple.
- Il faut de plus que chacun d’eux soit indépendant et très facilement accessible afin de pouvoir les nettoyer ou les changer en marche sans apporter aucun trouble à l’éclairage. Ils doivent en outre être solidaires d’un balancier mobile permettant de les amener à la position exacte requise pour ne donner aucune étincelle.
- Au point de vue de la sécurité, les enroulements à dents genre Pacinotti et les induits Brown sont moins susceptibles que les enroulements des genres Gramme ou Edison à des détériorations accidentelles par suite de l’encastrement des fils.
- La stabilité des machines électriques doit être très grande. Elles doivent être montées sur glissières permettant de tendre les courroies en marche et de régler leur tension, de manière à l’avoir sans excès nuisible aux arbres. Pour les petites machines, cette disposition est moins nécessaire par suite de la plus grande facilité que l’on a de raccourcir les courroies, mais pour les grandes machines, il est indispensable de faire usage de ce mode de montage.
- Les paliers doivent être à longue portée et munis d'un bon système de graissage; le graissage par bagues mobiles convient très bien pour les machines de toutes puissances.
- On a quelquefois construit des dynamos comportant deux poulies, l’une fixe, l’autre folle. Cette disposition ne doit être employée qu’à la dernière extrémité, et que lorsque l’on ne peut établir une transmission intermédiaire, car c’est se placer dans de mauvaises conditions au point de vue mécanique, étant donnée la vitesse très grande à laquelle doit tourner la poulie folle lorsque la machine est au repos. ‘
- La visite et le remplacement de l’armature doivent être faciles et ne nécessiter que le démontage d’un nombre minimum de pièces.
- MACHINES A COURANTS ALTERNATIFS.
- Comme dans les machines à courants continus, le système inducteur est formé soit d’ai-
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- mants permanents, soit d’électro-aimants. Celles à aimant permanent ne possédant ni excitatrice auxiliaire, ni commutateur redresseur sont les plus simples.
- Divers modes d'excitation. — Les électro-aimants des machines alternatives doivent être excitées par un courant continu comme sens. Le plus souvent il est emprunté à une machine auxiliaire, et dans ce cas il est constant comme sens et comme intensité. D’autres fois on em-' prunte à la machine elle-même une partie de son courant, qui est redressé par le commutateur. Dans ce cas il est continu comme sens, mais d’intensité variable.
- On obtient généralement l’excitation des machines à courants alternatifs des quatre manières suivantes :
- i° Au moyen d’un petit transformateur auxiliaire placé en dérivation sur le courant principal et qui ramène une partie de ce courant de haute tension à un potentiel convenable ; de ce transformateur, le courant se rend aux balais frottant sur un collecteur monté sur l’axe tournant de la dynamo et destiné à redresser le courant avant de l’envoyer dans les bobines inductrices ;
- 2° Au moyen d’une ou plusieurs bobines induites spécialement réservées à cet effet. Les deux extrémités du fil de cette bobine se rendent aux deux balais du collecteur comme dans le cas pi'é-cédent;
- 3° Excitation par une dynamo à courants continus séparés. — Cette dynamo est actionnée par le même moteur au moyen d’une transmission spéciale ou est calée sur l’axe même de la machine à courants alternatifs, ce qui est plus économique et occupe le minimum d’emplacement. Ce mode d’excitation est adopté pour toutes les grandes machines.
- Dans les grandes stations centrales on a rerecours à des machines excitatrices commandées par des moteurs spéciaux; elles sont groupées en quantité de manière à assurer la môme excitation aux machines à courants alternatifs, et mises en circuit ou hors circuit, suivant le nombre de ces dernières en fonctionnement. Les excitatrices sont des machines en dérivation dont le réglage s’obtient en retirant ou en insérant des résistances dans le circuit d’excitation, la résistance de leur circuit principal restant cependant invariable.
- 4° Excitation composée. — Ce mode d’excitation est employé dans les machines Thomson-Houston; il a pour but d’assurer la constance du voltage aux bornes des lampes. L’excitation de la dynamo comporte deux enroulements comme dans les dynamos compound à courant continu. L’un des enroulements est alimenté par le courant continu provenant d’une excitatrice enroulée en dérivation et possédant deux rhéostats, l’un dans le circuit principal, l’autre dans son circuit d’excitation. Ce dernier rhéostat a pour but de permettre de grandes Variations de l’excitation dans le cas de variations brusques de la charge.
- L’autre enroulement est parcouru par unepar-tie du courant produit par la machine alternative ; à cet effet le courant arrive d’abord à un commutateur fixé sur l’axe, en avant du collecteur; le collecteur porte une paire de balais et le commutateur deux paires. Entre les bornes du collecteur est monté un shunt dont le but est de parer aux variations de potentiel sur la ligne, et ce rhéostat est ajusté de façon à compenser ces variations à 4 0/0 près. Le reste du courant produit par la machine passe par le collecteur et va de là au circuit extérieur. Cet enroulement composé rend la machine alternative auto-régulatrice, mais lorsque la charge subit des variations brusques, lorsqu’on éteint la moitié des lampes à la fois, par exemple, il faut alors aider au réglage en agissant sur les deux rhéostats disposés sur l’excitatrice. Ces rhéostats permettent également un arrêt très rapide du courant sans rupture du circuit primaire, par la suppression de l’excitation.
- Les dynamos alternatives auto-excitatrices ne peuvent pas être groupées en quantité. La raison en est que le courant d’aimantation étant un courant alternatif redressé plus tard subit toutes les phases d’un courant de cette nature, c’est-à-dire qu’il passe par des maxima et des minima en s’annulant à chaque passage, aussi bien pour les volts que pour les ampères, quoique à des moments différents pour ces deux quantités.
- Il arrive donc que si dans deux machines auto-excitatrices groupées en quantité les phases ne sont pas absolument concordantes, ces machines réagissent l’une sur l’autre et se désamorceraient rapidement. Cet inconvénient disparaît avec l’excitation indépendante et deux
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- dynamos munies de cette dernière disposition se groupent très facilement en quantité.
- Le courant d’excitation des machines alternatives est toujours un courant de faible tension. Quand les inducteurs sont mobiles, le courant leur est transmis par deux balais frottant sur deux bagues circulaires; dans ce cas, il n’y a aucun danger de toucher aux balais, quel que soit le mode d’excitation que l’on emploie. Lorsque l’induit est mobile, le courant est recueilli égale-sur deux bagues circulaires. Ce collecteur, en raison des hautes tensions qui y circulent, doit être à l’abri de toute atteinte, soit dans une cage vitrée.
- Choix des machines à courants alternatifs. — Dans les installations privées, les machines à courants alternatifs ont reçu peu d’applications, sauf pour l’éclairage des phares dont les foyers sont alimentés par des machines de l’Alliance ou de Méritens et pour les éclairages par foyers Jablochkoff, qui sont exclusivement alimentés par des machines Gramme.
- Les machines à courant alternatif à aimant permanent ont été choisies pour l’éclairage des phares, en raison de la grande sécurité quelles présentent par suite de l’absence de tout commutateur ou machine excitatrice auxiliaire.
- Les machines à courant alternatif de haute tension sont surtout employées dans les stations centrales faisant usage de la distribution par transformateurs. Ces machines sont d’un maniement moins dangereux que celles à courant continu de haute tension, demandent moins de surveillance, aucun réglage des balais et offrent une sécurité de marche généralement plus grande.
- Il est toujours préférable de choisir des machines dont l’induit, partie la plus délicate de la machine, est fixe, le transport du courant primaire de haute tension ayant lieu au moyen de bornes fixes, sans l’intermédiaire de contacts glissants, ce qui ajoute à la durée, à la sûreté du fonctionnement et à la sécurité du personnel chargé de l’entretien. D’un autre côté, la construction deces machines est plusdifficultueuse, elles absorbent aussi une force plus grande par suiteMe la rotation des inducteurs qui constituent toujours une très grande masse. Cette disposition n’a été généralement appliquée qu’aux petites machines.'
- Il est important que l’on puisse visiter tous les
- jours la partie tournante des machines à courants alternatifs. Pour cela, dans les machines à disque la partie fixe est généralement construite en deux pièces dont l’une peut être facilement déplacée sur glissières soit au moyen d’un levier, soit au moyen de vis de rappel.
- Dans les machines à tambour, la partie tournante doit pouvoir être mise hors de celle fixe en quelques secondes au moyen d’un volant et d’une vis sans fin, sans nécessiter aucun démontage.
- L’induit doit être constitué par des bobines complètement indépendantes les unes des autres et facilement démontables.
- Il faut aussi effectuer le choix des dynamos à courants alternatifs en ayant égard au nombre de fréquences. Les fréquences en usage dans l’industrie varient entre 42 (Ganz) et 133 (Westinghouse). Les Américains préfèrent les hautes fréquences qui permettent de réduire le poids et les dimensions des transformateurs. En Angleterre les fréquences employées varient entre 80 et 100 par seconde. Les basses fréquences, 40 par seconde, ont l’avantage de permettre un couplage facile des alternateurs, de permettre la construction économique de machines à faible vitesse, une marche plus silencieuse des lampes à arc, une marche à plus grand rendement des moteurs.
- La présence du fer dans l’induit des alternateurs a pour effet de diminuer leur rendement. Gette diminution de rendement est due aux pertes par hystérésis, qui sont d’autant plus grandes que les machines fonctionnent à un nombre d’alternances plus élevé. D’un autre côté, on a prétendu que les machines à fer dans l’induit étaient les seules pouvant être couplées en quantité, parce que les effets de self-induction seraient favorables au maintien de la concordance des phases.
- Cette assertion n’est pas exacte, car des essais récents ont prouvé que les machines sans fer dans l’induit pouvaient être couplées facilement en quantité et qu’elles s’y maintenaient également avec la même facilité.
- Dans tous les cas, nous préconisons vivement l’accouplement des machines en quantité dans les stations centrales ; c’est en effet le seul moyen de les faire fonctionner à pleine charge et d’éviter les variations et extinctions de lumière dues au couplage des circuits d’éclairage sur l’une ou l’autre des machines en marche à la station.
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- CHOIX DE LA PUISSANCE DES MACHINES.
- La puissance des machines ou leurs constantes en volts et ampères dépendent du mode de distribution employé et du nombre de foyers à alimenter. Il faut de plus tenir compte de la perte à laquelle donnent lieu les conducteurs, transformateurs ou accumulateurs.
- i° Distributions directes. — Toutes les distributions directes en dérivation ont été généralement réalisées à courant continu ; il existe peu d’installations, en dehors de celles réalisées avec les foyers Jablochkoff, où sont employées des machines à courants alternatifs.
- La puissance des machines doit être égale à celle exigée par la totalité des foyers à alimenter additionnée à la puissance absorbée par les conducteurs.
- a) Si la distribution est effectuée en dérivation, la force électromotrice de la machine sera égale à celle exigée par l’un des foyers additionnée à celle absorbée par la résistance des conducteurs au moment où le maximum de foyers est en fonctionnement. La perte dans les conducteurs varie généralement entre i et io o/o de la puissance absorbée par la totalité des foyers; rarement elle atteint des chiffres supérieurs.
- Les machines pour distributions en dérivation sont généralement construites pour fournir à leurs bornes 5o à 55 volts, 65 à 75 volts, 100 à 120 volts. Les machines à 5o volts sont maintenant rarement employées, celles à 75 volts le sont particulièrement pour alimenter simultanément des lampes à arc et à incandescence en dérivation, et celles à 100 volts pour alimenter simultanément des lampes à arc par deux en tension et des lampes à incandescence en dérivation.
- La puissance des machines existant sur le marché et servant aux distributions en dérivation varie de 5oo à 100000 watts. On construit aussi des machines pour des puissances supérieures ; elles correspondent généralement à 3oo et 600 chevaux et sont plus particulièrement destinées aux stations centrales importantes.
- b) Avec les distributions en tension, les forces électromotrices employées dépendent du nombre de foyers groupés en tension; on ne dépasse généralement pas 25oo volts. L’intensité adoptée est de 10 ampères, pour les lampes à arc comme pour les lampes à incandescence.
- En France on ne trouve pas sur le marché les machines nécessaires à ce genre de distribution ; les constructeurs ne les exécutent que sur commande.
- 2° Distributions mixtes. — Si la distribution est effectuée au moyen du système à 3 fils on emploie une ou deux machines. Dans le premier cas, la machine doit fournir la force électromotrice totale, i5o ou 200 volts ; dans le deuxième cas chacune des machines doit fournir la moitié de la force électromotrice totale, soit ou 100 volts et ces machines doivent être accouplées en tension. Avec le système à 5 fils on emploie aussi, suivant les cas, une ou deux machines. Si on n’emploie qu’une seule machine, elle doit fournir la force électromotrice totale, soit 400 volts.
- Si on emploie deux machines, chacune d’elles doit fournir la moitié de la force électromotrice totale, soit 200 volts, et elles doivent être groupées en tension.
- 3° Distributions indirectes. — La puissance des machines doit être égale à celle de la totalité des foyers à alimenter simultanément, additionnée à celle absorbée par les conducteurs primaires, les transformateurs et les conducteurs secondaires. On emploie généralement avec les distributions indirectes de hauts voltages. Le voltage maximum avec les courants continus est de 4000 volts; avec les courants alternatifs, il est actuellement de 10000 volts ; sous peu on montera jusqu’à 20 000 volts ; les expériences récentes de Francfort le font beaucoup espérer.
- DÉTERMINATION DU NOMBRE DE MACHINES.
- Installations privées. — Dans les installations privées de faible importance, on n’a recours qu'à une seule machine pour l’alimentation de l’éclairage total. Comme les accidents sont relativement rares avec des machines de bonne construction et qu’ils sont généralement dus à une détérioration de l’induit, il suffit, pour éviter une extinction de trop grande durée, de se munir d’un induit de rechange. Dans un temps relativement très court, le nombre des pièces à démonter pour placer l’induit neuf étant généralement très faible, la lumière sera rétablie.
- Dans les installations de moyenne importance, il est préférable d’installer deux machines d’égale puissance pouvant alimenter chacune la moitié de l’éclairage total. Si l’on a aussi le soin
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- de se munir d’un induit de rechange, les extinctions ne peuvent, avoir lieu que sur une moitié de l’éclairage pendant un instant également très court, le temps de remettre un induit neuf à la machine arrêtée.
- Dans les installations de grande importance, on installe généralement 2 ou 3 machines d’égale puissance poür l’alimentation de l’éclairage total, plus une de rechange. On peut en les accouplant en quantité éviter d’une manière absolue toute extinction même partielle.
- Dans les installations de très grande impor-tance, on a intérêt à choisir des machines de la plus grande puissance possible, car, le nombre de lampes en fonctionnement variant peu, les machines mai'chent toujours à pleine chai'ge et avec leur maximum de rendement. De plus, les machines de grande puissance coûtent meilleur marché, exigent en outre moins de place, moins dé surveillance et d’entretien pour la même quantité d’énergie obtenue.
- Stations centrales. — Alors que dans les installations privées la durée d’éclairage n’est généralement que de quelques heures et que le nombre de lampes en fonctionnement varie peu, dans les stations centrales l’éclairage marche continuellement, jour et nuit, avec des variations considérables d’heure en heure.
- Il s’ensuit que, pour obtenir l’exploitation la plus économique, le choix du nombre et de la puissance des machines doit être effectué d’après d'autres considérations, telles que les dépenses afférentes au personnel, au charbon, à l’eau, à l’huile, etc. Ces dépenses diminuent beaucoup en employant des machines puissantes, lorsque celles-ci fonctionnent à pleine charge. Mais l’emploi de machines puissantes offre un autre inconvénient ; aux heures de faible éclairage, pendant le jour, par exemple, ces machines fonctionnent à très faible charge, c’est-à-dire avec un très mauvais l’endement, la dépense en vapeur,' eau, huile ne diminuant pas proportionnellement avec le travail obtenu.
- D’un autre côté, les frais de personnel avec les machines de grande puissance sont beaucoup réduits, et comme ils enti'ent pour une part importante dans les frais d’exploitation d’une station centrale, il est aussi nécessaii'e d’en tenir compte.
- Etant données ces diverses considéi'ations, il est facile de voir qü’il faut diviser la production
- de la station centrale en un certain nombre de machines égales ou inégales dont la puissance doit varier suivant la grandeur de l’usine, et de telle manière que chacune d’elles travaille à la charge correspondant à son meilleur rendement. A mesure que la consommation s’accroît ou diminue, on ajoute ou on retire de nouvelles dynamos pour l’ester toujours dans les meilleures conditions de fonctionnement.
- On choisira pour les petites installations dés machines d’unités proportionnellement plus grandes que pour les installations importantes. Ainsi, par exemple, une station centrale pour 600 chevaux-vapeur doit êti'e composée de six machines électriques de 120 chevaux, dont une de l’éserve. Par conti'e, dans une installation de 6000 chevaux-vapeur, dix machines de 600 chevaux devront être en fonctionnement et deux de 600 chevaux devi’ont sei’vir de réserve. On voit que dans le premier cas la puissance de chaque machine est dans le rapport de 1 à 5 de la puissance totale, tandis que dans le second cas, ce rapport de puissance est reconnu utile dans la propoi’tion de 1 à 10.
- La considération si importante des facilités d’entretien intervient parfois pour limiter les dimensions des machines, car, lorsque les pièces sont ti'ès lourdes et encombrantes, les visites et les démontages deviennent des opérations malaisées, longues et onéreuses; et, bien qu’il y ait économie de premier établissement à recourir à de très puissantes machines, ce motif a contx'ibué jusqu’à présent à faire adopter dans quelques grandes usines centrales la limitation de la foi’ce de chaque machine à 1 000 chevaux. Toutefois, on ai'rive, en employant un matériel spécial de levage, à poi'ter la puissance des machines électi’iques à plusieurs milliers de chevaux.
- Usines centrales pour tramways. — Les machines génératrices pour usines à tramways à traction directe sont généralement construites pour foui’nir à leui’s boi’nes une force électromotrice de 450 à 5oo volts, force électromotrice considérée comme celle donnant le maximum d’économie l’elativement aux fi'ais de pi'emier établissement de la distribution et comme la seule compatible avec la sécurité du personnel d’exploitation et la durée du matériel.
- En raison des variations très grandes et très brusques de ,1a puissance demandée à ces ma*-
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- chines, elles doivent être particulièrement robustes mécaniquement et électriquement, les fils de l’induit très solidement attachés aux noyaux de fer, et commandées par des courroies de largeur exceptionnelle. 11 faut de plus que ces machines soient actionnées par des moteurs à grande vitesse, munis de volants très puissants, ces derniers étant des régulateurs de vitesse très énergiques et produisant, sans oscillations, des modifications très grandes dans la quantité de vapeur admise.
- Machines à faible et à grande vitesse. — En principe, on doit préférer les machines à faible vitesse. Elles donnent moins de trépidations que celles exigeant de grandes vitesses et réduisent au minimum les transmissions intermédiaires; mais elles coûtent plus cher par suite de l’importance que l’on est obligé de donner aux pièces constituant le champ magnétique. Leur rendement est aussi généralement moins grand, une plus grande quantité de courant étant affectée à la magnétisation des inducteurs. Elles entraînent en outre l’emploi de poulies plus grandes et de courroies plus larges.
- Les machines à grande vitesse ne présentent réellement d’inconvénients que pour celles où la partie qui tourne' est massive, mal équilibrée, incapable de résister à une force centrifuge considérable, et que les paliers sont plus écartés. A tous les autres points de vue, les grandes vitesses ont des avantages, surtout au point de vue de l’économie, et il est des cas (sur les navires par exemple) où elles s’imposent afin de réduire les dimensions d’encombrement et le poids.
- Par contre, les machines à faible vitesse présentent l’avantage de pouvoir être commandées par des moteurs à vapeur également à faible vitesse et économiques comme dépense de vapeur, d’huile de graissage, comme usure, et moins sujets à des arrêts accidentels.
- Les grosses machines, tout en ayant la même vitesse linéaire que les petits modèles, tournent néanmoins à une vitesse angulaire relativement faible. On peut donc les accoupler directement à des moteurs économiques et créer des ensembles compacts, convenant particulièrement aux stations centrales situées à l’intérieur des villes, où le prix du terrain est toujours très élevé.
- L’accouplement direct des dynamos aux moteurs, outre qu’il réduit beaucoup l’emplacement
- occupé, supprime l’emploi des cordes ou courroies. Ces dernières, trop tendues, font chauffer les paliers, trop lâches, elles produisent des glissements et des fluctuations dans la lumière. Elles nécessitent des soins continuels, une grande surveillance et un entretien coûteux,' sans compter les pertes occasionnées par ce genre de transmission.
- Machines à haute tension. — La manipulation de ces machines demande une attention toute particulière, autant pour éviter des accidents de personnes que pour éviter leur détérioration rapide. Ces machines donnent souvent des marches très régulières et très belles et quelquefois même plus calmes en apparence que celles à basse tension, mais les plus faibles écarts se produisant pendant leur marche peuvent devenir dangereux et bien souvent un accident se produit avant que l’on ait pu agir à temps.
- L’isolation des machines à haute tension doit particulièrement être très grande, et si une machine est construite pour 1000 volts, ce n’est pas seulement à cette tension que doivent résister les isolants, mais à une tension beaucoup plus considérable. Les variations qui se produisent pendant la marche des machines produisent des élévations passagères très élevées de la force électromotrice qui peuvent devenir fatales à la machine et particulièrement lorsqu’il y a ouverture accidentelle de son circuit. Ces variations sont dues aux effets de self-induction qui prennent naissance dans l’induit et dans les inducteurs dont les enroulements sont composés d’un grand nombre de couches de fil fin.
- L’ouverture brusque du circuit d’une dynamo à haute tension doit absolument être évitée, car elle est particulièrement dangereuse. Lorsque l’on sépare les deux extrémités d’un conducteur traversé par un courant de haute tension, l’arc qui s’établit entre les deux extrémités peut atteindre 20 à 3o centimètres de longueur. Cet arc est d’un aspect effrayant et détruit ou brûle tout ce qui l’environne. De plus, il maintient fermé le circuit de la machine et peut produire sa détérioration- immédiate.
- Il est absolument nécessaire, avant de rompre un circuit à haute tension, de réduire progressivement son intensité,'soit au moyen du rhéostat de champ magnétique, soit au moyen de l’introduction de résistances dans le circuit, Dans ce but, la Société de la Transmission de la force
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- emploie des rhéostats à liquide construits sur le principe de ceux utilisés par M. Deprez lors de ses expériences Creil-Paris.
- Dans certaines stations on emploie pour produire les hauts voltages plusieurs dynamos accouplées en tension. On pense obtenir avec cet arrangement une sécurité plus grande que celle résultant de l’emploi d’une seule machine, mais cet avantage serait illusoire, chacune des machines devant pouvoir supporter la force électromotrice totale débitée par le groupe de machines.
- Les machines à haute tension étant constituées par du fil fin, ayant un guipage relativement plus épais que celui des gros fils et d’autant plus que les tensions développées sont plus grandes, il s’ensuit qu’un volume disponible donné contiendra moins de cuivre en fil fin qu’en fil gros. 11 en résulte que les machines à haute tension sont d’un moins bon rendement et d’un prix plus élevé, par suite de la plus grande quantité de matière première, delà meilleure qualité des isolants employés, du plus grand nombre de lames au collecteur et des plus grands soins que l’on est obligé d’apporter à leur construction.
- Une disposition qui permet de. donner plus de sécurité dans l’emploi des machines à haute tension est celle qui consiste à exciter les électros au moyen d’une source indépendante, accumulateurs ou machine excitatrice à basse tension. Cette disposition permet de restreindre le courant de haute tension aux induits dans lequel il est généré, en sorte qu’il suffit de bien isoler ces derniers, les inducteurs pouvant l’être avec moins de perfection. Le réglage peut alors se faire avec les rhéostats ordinaires et les pro-, cédés en usage avec les machines à basse tension et sans plus de danger.
- MACHINES POUR ÉCLAIRAGE EN SÉRIE
- 11 existe un certain nombre de dynamos tout spécialement destinées aux éclairages à arc ou à incandescence en série. La force électromotrice de ces dynamos devant varier suivant le nombre de lampes en fonctionnement, il est nécessaire, avec les dynamos ordinaires, de faire varier soit l’intensité du champ magnétique, soit la vitesse, et proportionnellement au nombre de lampes allumées. Cette dernière manière d’opérer n’est possible que lorsque la dynamo est actionnée
- par un moteur spécial. Les machines Thomson-Houston, Waterhouse, Sperry assurent, par un mode tout spécial de régulation automatique, l’alimentation d’un nombre quelconque de lampes en série. La régulation de ces machines est généralement obtenue par le décalage des balais suivant le nombre de lampes en fonctionnement. Cette méthode de réglage occasionne presque toujours une forte production d’étincelles aux balais, et par suite une usure très rapide du collecteur. L’entretien de ces machines se trouve donc être assez coûteux ; leur manipulation est en outre dangereuse et leur rendement est très mauvais chaque fois que le nombre de lampes en service est bien inférieur à la puissance de la machine.
- Ce système de distribution, très répandu en Amérique, où il prend de jour en jour une extension encore plus considérable, est très peu appliqué en France.
- J.-P. Anney.
- (A suivre)
- LA TRACTION ELECTRIQUE
- DES TRAINS DE CHEMIN DE FER
- AVANT-PROJET RONNEAU ET DESROZ1ERS
- La traction électrique est appelée à rendre, dans un avenir prochain, les plus grands services dans l’industrie des chemins de fer.
- La traction par locomotive à vapeur est dans un état à peu près stationnaire, et l’on ne pourrait augmenter sensiblement la vitessedes trains sans consolider et élargir les voies. A mesure que la puissance des locomotives et la solidité des voies sont allées en croissant, ce qui permettait d’accélérer la vitesse, on a dû, par contre, augmenter le poids des trains remorqués, parce que les besoins de confort du public ont conduit à faire des voitures plus lourdes- et"aussi parce que les nécessités financières de l’exploitation ont obligé à ne pas multiplier trop rapidement le nombre des express. Il ne faut pas compter voir diminuer le poids de ces trains; c’est même au contraire que l’on doit s’attendre.
- Dans des expériences récentes faites en France on a pu atteindre la vitesse de 144 kilo-
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- mètres à l’heure; mais cette allure ne fut soutenue que pendant quelques minutes; la chaudière n’aurait pu fournir la vapeur nécessaire et la machine ni la voie n’auraient résisté à ce régime.
- Il n’en serait pas de même avec la traction électrique.
- A égalité de masse, de vitesse, etc., la loco-
- motive électrique serait, en effet, beaucoup plus douce pour les voies; en outre, étant admis un certain poids pour une locomotive, on peut développer électriquement, aux très grandes vitesses, une puissance bien supérieure à celle des locomotives à vapeur de même poids.
- « La douceur relative d’action sur les rails de
- Fig. i, 2 et 3. — Locomotive électrique à grande vitesse. Avant-projet Bonneau et Desroziers.
- nos locomotives électriques à action directe, disent MM. Bonneau et Desroziers, tiendrait principalement (J) :
- (') Etude sur la traction électrique des trains de chemins de fer, par H. Bonnedu, ingénieur des ponts et chaussées, sous-chef de l’exploitation des chemins de fer de P.-L.-M. et M. E. Desroziers, ingénieur civil des mines. — Paris, 1892, Baudry et C“, éditeurs.
- « i° A c.e que l’entraînement des essieux moteurs serait produit par des actions mécaniques qui se rapprochent très sensiblement d’un couple, tandis que dans les locomotives à vapeur les mouvements alternatifs des pistons, de leurs tiges et des bielles donnent à la machine des mouvements de lacet, de recul, de galop et de roulis fatigants pour lès rails;
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- 2° Au fait que le centre de gravité serait placé beaucoup plus bas que dans les locomotives à vapeur ;
- « 3° A ce que les porte-à-raux seraient moindres;
- .« 4° A ce résultat que les efforts verticaux exercés par les roues motrices sur les rails seraient sensiblement constants (a), tandis que dans les locomotives à bielles ces efforts varient notablement dans un tour, en plus et en moins de l’effort moyen. De plus, chacune des roues motrices placées aux extrémités d’un même essieu exercera au même moment le même effort sur les rails, ce qui est loin d’avoir lieu dans les locomotives à bielles, où les manivelles du même essieu ne sont pas parallèles ».
- La stabilité serait donc beaucoup plus grande et, partant, les craintes de déraillement très réduites.
- Une locomotive électrique du poids de 35 tonnes, étudiée par MM. Bonneau et Desroziers, développerait :
- A la vitesse de 40 kilomètres, 38o chevaux
- — 60 — 585 —
- — 80 — 726 —
- — . 100 — 975 —
- — 120 — I25o —
- — 140 — i55o —
- — i5o — 1700 —
- disponibles à la jante des roues, c’est-à-dire déduction faite des résistances électriques et des
- (') Il résultera de cette constance que nos machines patineront moins facilement que les machines à vapeur à égalité de poids adhérent, ce qui permettra de se mettre plus rapidement en vitesse aux démarrages et facilitera la montée des rampes.
- mécanismes, la locomotive entrant d’ailleurs comme véhicule, pour son poids, dans la résistance du train.
- Une locomotive à vapeur du même poids ne développe à sa vitesse normale de marche qu’une puissance moitié moindre.
- Les figures 1, 2, 3 et 4 donnent une idée de ce que serait cette locomotive électrique à grande vitesse (*); elle est à deux essieux indépendants; le diamètre des roues motrices est de 2,3o m. Chaque essieu est actionné par une dynamo Desroziers dont l’induit est particulièrement léger et qui enveloppe l’essieu. Le châssis de la machine, qui repose sur les essieux par l’intermédiaire de boîtes à graisse et de ressorts, absolument comme dans les locomotives à vapeur, supporte les machines dynamo par l’intermédiaire de ressorts verticaux et horizontaux, de façon à atténuer les réactions auxquelles seront soumises les dynamos du fait des secousses de la voie, au passage des alignements droits, aux courbes, etc.
- Le bâti qui soutient les inducteurs porte en même temps les coussinets de l’arbre creux sur lequel est calé l’induit; il existe un jeu de quelques centimètres entre l’arbre creux et l’essieu, de façon à permettre à celui-ci de prendre de légers déplacements par rapport au châssis général de la machine, comme dans les locomotives à vapeur.
- Les ressorts sont, bien entendu, réglés de façon que l’essieu ne vienne pas, en marche, toucher l’intérieur de l’arbre creux.
- La connexion entre l’arbre creux de l’induit et les roues motrices est faite au moyen du dispositif des plateaux Raffard ; les ressorts de connexion seraient soit en caoutchouc, soit en métal. Lorsque le courant passerait dans les dynamos, les induits commenceraient à tourner, les plateaux calés aux extrémités de l’arbre creux entraînés dans ce mouvement de rotation tendraient de plus en plus les ressorts qui les réunissent aux roues motrices et, au moment où la somme de ces tensions serait égale à l’effort de démarrage du train, celui-ci commencerait à se mettre en mouvement. Le mécanicien augmenterait progressivement la quantité d’énergie électrique envoyée dans les dynamos et la vitesse du train irait en croissant.
- (*) La Lumière Electrique, Si octobre 1891,-p. 212.
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- L’arrêt des trains se ferait à l’aide des freins actuellement en usage; l’air serait comprimé par une petite dynamo spéciale; on disposerait aussi du freinage analogue à la contre-vapeur.
- Pour les grandes vitesses, il faudrait prendre des précautions pour réduire au minimum la résistance de l’air, qui devient alors très importante; les abris vitrés et les enveloppes qui mettront les mécaniciens et les mécanismes à l’abri du vent, de la poussière, etc., ainsi que l’avant de la machine seront disposés de façon à fendre l’air avec la moindre résistance possible et se raccorderont à l’arrière avec le train dont les différents véhicules devront être du même gabarit; lès intervalles existant entre deux véhicules voisins seront masqués par des prolongements des parois latérales et des toitures (disposés évidemment de façon à permettre le jeu des tampons); il conviendra aussi déterminer le dernier véhicule par des parois obliques à l’axe longitudinal pour réduire la résistance due à la dépression de l’air à l’arrière du train.
- On pourrait, avec cette locomotive, sur les voies actuelles, traîner un train de 180 à 200 tonnes (non compris la locomotive), avec une vitesse qui n’aurait pour limite que la résistance de la voie. MM. Bonneau et Desroziers admettent qu’on pourrait marcher à une vitesse commerciale de 100 kilomètres à l’heure. « Sur les voies exceptionnellement robustes qui existent sur les grandes lignes de quelques pays, nous pensons que la vitesse commerciale de 100 kilomètres pourrait être sensiblement dépassée. »
- D'après d’autres inventeurs, cette vitesse pourrait être de beaucoup dépassée; un grand nombre de systèmes ont été proposés ; celui de M. J.-J. Heilmann, qui doit, paraît-il, bientôt être mis en expérience sur la ligne du Nord; ceux de MM. Grosby, Siemens, Sprague, Ziper-nowsky.
- Dans des expériences que M. Grosby a faites én 1889^ une locomotive électrique a pu soutenir pendant 20 minutes environ la vitesse de 190 kilomètres à l’heure sur une ligne circulaire de 3.200 mètres de long, dont les rails (de 7,2 kiL le mètre courant) étaient écartés de 71 centimètres, c’est-à-dire dans des conditions peu favorables; sur des lignes ordinaires, la vitesse aurait pu être notablement augmentée ; M. Ziper-nowsky propose actuellement d’établir entre Vienne et Budapest un chemin de fer électrique
- sur lequel les trains marcheraient à la vitesse de 200 à 25o kilomètres à l’heure. Un train marchant à cette vitesse de 25o kilomètres à l’heure — vitesse qui permettrait de faire le tour du monde en moins d’une semaine — sera établi, paraît-il, à Chicago, lors de la prochaine exposition universelle.
- Il convient, cependant, de faire des réserves sur la possibilité économique de ces grandes vitesses.
- L'industrie des chemins de fer représente des capitaux immenses, et l’exploitation d’un système quelconque doit être productive. Il ne saurait donc être question des systèmes qui nécessitent l’établissement d’une voie nouvelle spéciale, dont le prix de revient serait d’environ 5oo.ooo francs par kilomètre; il faut se servir des voies déjà construites, utiliser le matériel actuel et ne pas entraver la circulation des autres trains.
- On ne peut songer, en effet, pour l'heure présente, à substituer complètement la traction électrique à la traction à vapeur; mais on peut profiter de ses qualités précieuses pour satisfaire aux conditions qui s’imposent actuellement sur certaines lignes : chemins de fer métropolitains, souterrains, lignes à grand trafic.
- « Il suffit d’avoir respiré le mélange de vapeur et de fumée qui constitue l’atmosphère du métropolitain de Londres pour être convaincu que la substitution de locomotives électriques aux locomotives à vapeur serait fort appréciée du public qui fréquente ce chemin de fer et augmenterait notablement les recettes.
- « Aussi est-ce un chemin de fer électrique que l’on vient d’établir à Londres, entre le Pont de Londres et Stockwell. Ce chemin de fer métropolitain souterrain à petite section fonctionne depuis le mois de novembre 1890, dans d’excellentes conditions, sur 5 kilomètres de longueur. Mais les locomotives de ce petit chemin de fer n’ont qu’une puissance de 100 chevaux; elles sont donc beaucoup trop faibles pour remorquer les grands trains métropolitains de Londres, de Berlin et ceux projetés à Paris.
- « Un ne peut remplacer les locomotives à vapeur de ces chemins que par des locomotives électriques de force égale; il nous a été facile d’établir, suivant ce programme, des machines de ilotre système.
- «. Les locomotives électriques paraissent aussi indiquées pour la traction dans les très longs
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- souterrains, tels que ceux du Saint-Gothard et du Mont-Cenis, où la fumée est parfois gênante, sinon pour les voyageurs, au moins pour les
- agents des trains. Voici.le tableau des recettes de ces chemins de fer pendant onze années consécutives :
- Années METROPOLITAN RAILWAY METROPOLITAN DISTRK 2T RAILWAY Recettes par kilomètre exploité
- Kilomètres exploités Recettes dues à l'exploitation Recettes supplémentaires dues - aux domaines et aux excédants de terrains Total des recettes Recettes par kilomètre exploité Kilomètres exploités Recettes
- kilomètres francs francs francs francs kilomètres francs francs
- 1880 35,4 13,155,325 1,612,875 14,768,200 417,180 20,9 9,2l5,75o 444,909
- 1881 )) 13,794,400 1,616,625 15,411,025 435,339 » 9,542,425 454,641
- 1882 )) 14,024,975 1,672,025 15,697,000 443,418 » 9,366,000 448,134
- 1883 )) 15,094,200 1,719,i5o i6,8i3,35o 474,953 29,0 io,33i,goo 356,270
- 1884 » 15.093,775 1,7i3,750 16,807,525 474,788 3o,6 10,884,250 355,380
- 1885 38,8 14,799,725 1,795,875 16,595,400 427,716 » 10,766,000 35i,83o
- 1886 )) 15,406,725 1,801,750 17,208,475 443,517 » 11,184,700 365,490
- 1887 48,3 14,741,575 1,753,200 16,494,775 341,5o6 » 10,i53,55o 331,797
- 1888 » 15,224,125 1,680,900 16,925,025 350,414 » 10,043,775 328,228
- 1889 61,2 15,677,450 1,790,675 17,468,125 285,426 » 9,351,725, 3o5,6i2
- 1890 )) 16,057,200 1,837,625 17,894,825 292,399 » 9,86i,o5o 322,256
- La façon la plus économique d’opérer la substitution des locomotives électriques aux locomotives à vapeur serait évidemment de placer la source d’électricité sur le train lui-même, ce qui n’entraînerait à aucune modification des voies. Mais les accumulateurs ne sont pas encore assez perfectionnés pour permettre cette disposition ; il faut admettre, en effet, un poids de 200 kilos par cheval pour les batteries, plus 5o 0/0 environ pour le poids des wagons qui les porteraient, soit 3oo kilos par cheval. Les machines à vapeur des grands express, sur de longs parcours, fournissent environ 700 chevaux et souvent davantage; l’emploi des accumulateurs ne sera donc pratique pour les grands trains que lorsqu’on en aura inventé de beaucoup plus légers que ceux dont on dispose; ceux-ci ne peuvent rendre des services que pour les voitures automotrices et pour les trains de faible poids.
- Il n’en serait pas de même si l’on possédait des accumulateurs pesant aussi peu que le charbon, à puissance égale; cette solution serait excellente, même sur les lignes à grande circulation.
- On-pourrait, dans certains cas, produire l’électricité sur le train au moyen de machines à vapeur et de dynamos, comme l’a proposé M. Heilmann. Mais cette combinaison ne permettrait pas, il nous semble, de développer une
- puissance assez considérable pour remorquer à grande vitesse des trains lourds. Une locomotive mixte de ce genre pourrait cependant rendre des services pour la traction de trains très légers.
- La solution qui conviendrait, le mieux réside donc dans l’emploi de stations centrales, desquelles le. courant serait envoyé aux trains par des conducteurs placés le long des voies ; cette disposition a le.grave inconvénient de coûter cher; c’est ce qui a, en grande partie, reculé l’application de la traction électrique. Pour une ligne de Paris à Marseille, il faudrait compter environ un million de francs pour les frais d’établissement. Les usines centrales seraient au nombre de quatorze, s’aidant mutuellement et disposées à des espaces différents, suivant le profil de la voie, la marche des trains et suivant aussi les facilités d’installation, la possibilité d’utiliser des chutes d’eau, etc.
- Les vieux rails fourniraient aux compagnies des conducteurs économiques.
- La distribution se ferait à 2000 volts environ, avec un rendement de 60 0/0.
- On conçoit que ces chiffres n’ont rien d’absolu et seraient plus que certainement modifiés dans la pratique.
- Peut-on espérer qu’une telle ligne serait d’une exploitation rémunératrice, en dépit des frais élevés de premier établissement ?
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- Oui, certainement.
- Sur la ligne de Paris à Marseille (862 kilomètres), la recette des voyageurs, en 1890, a été de 52.000 francs par kilomètre, impôts déduits; entre Paris et Lyon (511 kilomètres), la recette kilométrique a été de 65.000 francs; le nombre des voyages a sans cesse augmenté avec la rapidité des trajets; on pourrait donc compter sur une augmentation considérable du trafic.
- En admettant la vitesse de 100 kilomètres à l’heure, arrêts non déduits — vitesse qui peut être de beaucoup dépassée, comme nous l'avons vu —, on irait de Paris à Nice en 12 heures au lieu de 22, à Marseille en 9 heures au lieu de 15, à Lyon en 5 heures au lieu de 9; on pourrait circuler entre Paris et Rouen, Amiens, Le Havre, etc, à des vitesses telles que ces villes feraient en quelque sorte partie de la grande banlieue de Paris.
- Les relations internationales seraient singulièrement améliorées lorsque Paris serait à 3 heures de Bruxelles, 11 heures de Berlin, 27 heures de Saint-Pétersbourg, 14 heures de Vienne, 16 heures de Budapest, 3i heures de Constantinople.
- Pour donner une idée de la rapidité comparative des voyages en France depuis deux siècles, il nous suffira de dire qu’il fallait, par diligence, au milieu du xvir siècle, environ 35o heures pour aller à Marseille. L’accélération des vitesses équivaut à une diminution proportionnelle des longueurs, en sorte qu’aujourd’hui l’on communiquerait aussi facilement de Paris à Marseille, par exemple, que jadis entre deux villes d’un même département.
- L’exploitation se ferait dans des conditions économiques excellentes, par suite de l’augmentation de capacité des lignes et du matériel qui résulterait de l’accroissement de vitesse.
- Quant à la consommation de combustible, elle serait évidemment proportionnelle à la vitesse, la puissance nécessaire à la traction croissant comme le carré de la vitesse, et la durée du trajet diminuant proportionnellement à la vitesse.
- Il y aurait un grand avantage, d’après certains auteurs, à substituer la traction électrique à la traction à vapeur, en raison de la faible consommation des machines fixes comparée avec celle des locomotives; il n’y a pas lieu d’espérer une diminution des frais de ce chef; les bonnes locomotives modernes consomment à très peu
- près la même quantité de vapeur que les machines fixes, à égalité de force (1). Le petit avantage en faveur de celles-ci serait contrebalancé par la perte dans la transmission électrique qui se ferait d’ailleurs dans de très bonnes conditions, par suite de la régularité du service.
- On pourrait, en outre, tirer un grand parti de la force de plusieurs milliers de chevaux mise ainsi à disposition le long des voies pour la sécurité, les manœuvres des wagons dans les gares, grandes'et petites, la manutention, l’éclairage.
- G. Pellissier.
- LA LOCOMOTION ÉLECTRIQUE
- I
- La publication dans La Lumière Électrique (2) de mes études sur la locomotion électrique routière m’a valu de nombreuses lettres de personnes demandant des détails plus complets sur cette application des piles et le mode de transmission employé, ainsi que sur les rendements. Depuis cette époque, j’ai fait de nouvelles expériences et j'en exposerai ici les résultats, qui paraissent être pratiquement et économiquement meilleurs que ceux obtenus l’année dernière et décrits à cette même place.
- Le gros inconvénient des piles à acide chro-mique consiste dans leur faible force électromotrice (1,2 volt environ) qui oblige à employer un nombre considérable d’éléments groupés en tension, et le peu de durée de la décharge, qui varie entre trois heures et demie et cinq heures. J’ai donc été conduit à essayer d’autres formules de liquides dépolarisants, tels que celui-ci :
- Eau pure............... 1000 grammes.
- Bichromate de soude.... 3oo —
- Acide sulfurique à 66" B... 325 —
- Sel marin.............. 125 à 200 suivant tempér.
- C) Lencauciiez et Durand. — De la production et de l’emploi de la vapeur considérée comme force motrice, principalement dans les locomotives. (Mémoires de la Société des ingénieurs civils, juin 1890.)
- (2) V. t. XLII, p. 267.
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- 122
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les constantes relevées sur un élément tubulaire, genre Renai'd, ont été les suivantes : I 3,5 ampères, R 0,025 ohm. La force électromotrice initiale était de 2,2 volts ; en travail sur une résistance, la différence de potentiel tombait très rapidement.
- Devant ces résultats, j’ai ensuite comparé le travail utile par seconde, de différentes piles, déjà connues et pouvant être appliquées avec quelques chances de succès à la mise en marche d’un véhicule électrique, et il m’a été démontré, par des expériences péremptoires, que le meilleur système de piles et le plus léger était celui de Bunsen. Voici d’ailleurs le compte rendu des essais.
- Modèle rectangulaire genre Ruhmkorff (fig. 1). Expérience faite avec le concours de M. Vincent fils, le 4 mai 1892.
- Vase extérieur en celluloïd contenant 1 litre
- Fig. 1. — Modèle rectangulaire de pile; plan.
- 1/4 d’eau acidulée au vingtième (io° B) et pesant vide 5y5 grammes.
- Vase poreux plat en kaolin moulé contenant une électrode en charbon de 0,20X0,20 et d’une capacité de 600 cent, cubes.
- Zinc amalgamé, de 2 millimètres d’épaisseur;. replié en fer à cheval autour du vase poreux. Poids i85o grammes, surface totale immergée 1760 cent, carrés.
- Le poids total de l’élément en charge était de 4 kilog.
- Cet élément chargé d’acide azotique et d’eau acidulée, et mis en travail sur une résistance appropriée, put débiter 10 ampères pendant huit heures consécutives, avec une différence de potentiel de 1,6 à 1,8 volt aux bornes, soit 17 watts en moyenne par seconde.
- Pesé au bout de ces huit heures de fonctionnement, le zinc amalgamé avait perdu 140 gr. de son poids, ce qui donne une consommation de 1,8 gr. de métal par ampère-heure, chiffre un
- peu supérieur à celui indiqué par la théorie. Le poids de l’acide azotique, de 40° Baumé était tombé à 28°, tandis que la densité de l’eau acidulée, qui était au début de n°, s’élevait à 32° par suite de la grande quantité de sulfate de zinc en suspension.
- Modèle cylindrique (fig. 2). Expérience du 3o mai.
- Vase extérieur en celluloïd pesant 290 grammes et contenant 3/4 de litre d’eau acidulée.
- Vase poreux cylindrique du commerce, pesant 3oo grammes et renfermant un tube de charbon Carré. Capacité 3 décilitres.
- Fig. 2. — Modèle cylindrique; élévation et plan.
- Zinc amalgamé cylindrique et fendu sur toute sa hauteur. Poids au début 880 grammes. Epaisseur 2 millimètres.
- Le poids total en charge ne dépassait pas 3 kilog. Mise en action à dix heures du matin sur une résistance permettant de débiter 8 ampères sous une tension de 1,8 volt. Après cinq heures de marche, la force électromotrice baisse, quoique le degré de l’acide soit encore de plus de 32° B. L’eau acidulée marquant 35° est enlevée par un siphon et changée. Elle doit encore être changée une deuxième fois, après neuf heures de fonctionnement. La durée de la décharge de la pile atteint, par suite, près de onze heures.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ ' i23
- Quelles sont les conclusions à tirer de ces expériences?-
- En premier lieu, c’est que la pile Bunsen est la plus énergique et la plus légère qui existe, surtout si l’on ne tient compte que des matières consommées, à part l’eau (qui se trouve partout).
- Dans la première expérience, avec un élément de 4 kilog. dont l’eau acidulée n’a pas été changée, on a obtenu un total de 48960 kilogram-mètres d’énergie totale. Pour un cheval-heure, soit 270000 kgm., cinq éléments eussent suffi, soit
- Fig. 3. — Coupe d’url élément et plan.
- 20 kilog. de poids de piles. Dans le second essai, l’eau acidulée ayant été changée, 011 a obtenu, en 11 heures, 57420 kgm. pour un poids total de 4,900 kilog., soit encore 2o,5oo kilog. par cheval et par heure, de piles. C’est donc un gain de 4 kilog. environ sur les piles chlo-rochromiques à électrode d’argent platiné du commandant Renard, d’autant plus qu’il paraît possible de réduire la capacité totale et la durée de décharge de la pile, en employant très peu d’acide azotique. Autrement, il est compréhensible qu’une batterie capable de développer 736 watts par seconde devra peser au moins 240 kilog., la durée de sa décharge étant de il heures.
- Comme usure dé matières premières, les ex-
- périences faites conduisent aux chiffres suivants pour la production d’un cheval électrique pendant une heure :
- Acide azotique à 40" Baumé............. 3,600 kil.
- Acide sulfurique à 66“................. 1,200 kil.
- Zinc consommé (en pratique)............ 0,800 kil.
- Eau nécessaire......................... 12 litres.
- soit un total de 5,600 kilog. de matières actives par 270000 kgm. fournis, ou un volume de 16 litres de liquide. C’est le volume employé par le commandant Renard pour ses piles. Au point de vue économique du prix de revient, l’avantage est complètement en faveur de la Bunsen, ainsi qu’on en peut juger par le tableau comparatif ci-dessous.
- Pile Renard.
- Acide chromique, 265 gr. par litre, soit pour 16 litres, 4,240 kil. à 2,5o..................... 10,60
- Acide chlorhydrique, 9 kilos à 22° B à 0,25 le kil.. 2,25
- Zinc brûlé, environ 80 grammes par litre, soit
- i,3oo gr. à 0,80........................... i,o5
- Total......•............... i3,go
- Pile Bunsen.
- Acide azotique, 3,600 kilos à 0,40 le kil........... 1,45
- Acide sulfurique, 1,200 kilos à o,25 le kil......... o,3o
- Zinc brûlé, 0,800 kilos à 0,80...................... 0,70
- Total.......................... 2,45
- C’est exactement le cinquième du prix de revient du courant produit par les piles à acide chromique. Nous arrivons donc à un prix raisonnable, et, tant qu’il.ne s’agit pas de produire des forces supérieures à un cheval-vapeur ou à un kilowatt, ce taux demeure abordable.
- II
- Arrivons-en maintenant à la partie pratique, et voyons quelles conditions doit remplir un générateur primaire pour pouvoir être mis entre les mains de tous et être apte à un bon service journalier et usuel.
- i° La batterie doit être aussi simplifiée que possible d’un volume et d’un poids réduits au minimum, surtout pour pouvoir être appliquée à la traction des véhicules.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2° Le remplissage et la vidange des éléments doit pouvoir s’effectuer en une seule opération, en un temps très court.
- 3° La pile ne doit pas présenter d’inconvénients dans son maniement, être solide et difficile à renverser ou à briser, sans odeur désagréable. Ses organes doivent être d’une visite et d’un remplacement faciles, presque instantané, peu coûteux.
- 4° Le courant d’un semblable générateur doit être aussi constant que possible, depuis sa mise en action jusqu’à l’usure complète des parties actives; le zinc ne devra pas s’user en circuit ouvert. Ces dernières conditions sont remplies par la pile Bunsen; nous allons voir comment on peut satisfaire aux autres.
- Pour toutes sortes de raisons, il nous semble
- CotZ&C'Cé+x.r'
- Fig. 4
- que la forme la plus convenable à donner aux éléments d’une pile destinée à être ballottée et secouée dans tous les sens, comme l’est une pile de voiture, est encore la forme cylindrique.
- Une voiture portant deux personnes n’exigeant pas plus de 400 watts par seconde, même dans les montées, 27 éléments cylindriques, d’un poids total de 80 kilogrammes en charge suffiront donc. La batterie pourra donc être composée de neuf éléments placés à côté les uns des autres sur trois rangs parallèles (fig.4).
- Pour résister sans détériorations aux chocs de la marche, les diverses parties constituant chaque élément pourront être réunies et consolidées par des attaches faciles à imaginer.
- Le grand inconvénient de la pile de Bunsen consiste dans les vapeurs d’acide hypoazotique qu’elle''émet et qui rongent tout ce qui les entoure, tout en répandant une odeur nitreuse très désagréable. Cet inconvénient peut être atténué soit en fermant hermétiquement les vases
- poreux comme l’a indiqué D. Tommasi, soit en ajoutant un peu d’acide chromique à l’acide azotique. La force électromotrice baisse un peu, mais ce défaut ne peut être mis en parallèle avec l’odeur dégagée par un grand nombre d’éléments fonctionnant simultanément.
- Pour le remplissage, la vidange et. la manipulation des éléments, le système adopté fera l’objet de notre prochain article.
- Henry de Graffigny.
- {A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE *
- Les prises de terre sur les circuits de tramways électriques.
- Le Western Electrician du 16 avril contient à ce sujet un article de M. Steinmetz, dont voici quelques extraits.
- Dans la plupart des systèmes de tramways électriques, le circuit est mis à la terre en employant les rails comme retour. Ce n’est pas à vrai dire un véritable retour par la terre comme pour les lignes télégraphiques. Le circuit de retour est constitué par les rails réunis entre eux, et à un conducteur nu souterrain, de sorte que la terre ne fait que shunter le circuit de retour.
- Malheureusement, la terre n’est pas un conducteur « métallique », mais un conducteur électrolytique. Donc, pour chaque ampère traversant la terre, il doit se passer une certaine action chimiquebien déterminéequantitativement. En considérant la grande intensité des courants qui circulent dans les retours de tramways un peu étendus et la grande surface que les rails et les conducteurs exposent au contact de la terre, il n’est pas étonnant que dans la pratique 'on observe une destruction rapide des fils de retour et des attaches des rails, par suite de l’action électrolytique.
- On a donc pris l’habitude de relier la borne négative au circuit de retour et le pôle positif à la
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- ligne aérienne. Le raisonnement conduisant à cette pratique était le suivant.
- Au pôle positif relié à la terre, il se forme de l’oxygène qui détruit rapidement les métaux employés, tandis qu’au pôle négatif l’hydrogène libéré forme une sérieuse protection du métal. On pensa donc protéger le retour métallique contre les actions électrolytiques en le reliant au pôle négatif.
- Supposons les communications ainsi établies, et suivons le parcours du courant. Celui-ci passe de la ligne aérienne à travers les moteurs aux rails, au fil de retour et revient à la station centrale, tandis que le courant dérivé quitte le retour près des moteurs, traverse la terre et rentre dans la ligne métallique près de la station centrale. Donc, les rails seront positifs par rapport à la terre près des moteurs et seront sujets à être détériorés par l’action électrolytique, tandis que près de la station centrale, ils seront négatifs et protégés contre la destruction électrolytique. 11 existe par conséquent un point neutre où le potentiel de la terre est le même que celui du circuit de retour.
- Relions maintenant la borne négative à la ligne aérienne, et la borne positive au retour. Le phénomène est alors simplement renversé, et l’autre moitié du circuit de retour est mis en danger.
- Le renversement fréquent des communications ne serait pas un remède, mais répartirait simplement plus également l'usure du circuit. De plus, un changement des communications présente quelques difficultés dues à ce que la station doit être protégée contre les décharges électrostatiques de la ligne. La bobine série du générateur compound est, en effet, reliée à la ligne aérienne, de sorte qu’une décharge disrup-tive venant de la ligne trouve un obstacle dans la self-induction de cette bobine et est obligée de passer par le parafoudre ; tandis que si l’on renverse la polarité, la bobine série se trouverait entre l’induit et la terre et une décharge oscillante trouverait un chemin libre à travers l’armature qu’elle détruirait probablement.
- fl n’est donc pas possible de protéger un retour de terre contre l’action électrolytique par un simple changement des communications ; mais, quelles que soient les communications, la moitié du circuit est protégée, tandis que l’autre moitié est exposée à l’oxydation.
- Si la station centrale est pourvue d’une prise de terre très étendue, il y a un léger avantage à mettre la borne positive sur le circuit de retour, parce que dans ce cas la zone du potentiel neutre est rapprochée de la station centrale; et s’il était possible de donner à la prise de terre de la station une résistance si faible qu'elle soit égale à celle du circuit de terre extérieur, ce qui n’est guère possible pratiquement, le rayon du potentiel zéro coïnciderait avec les limités de la station centrale et le circuit extérieur total pourrait être protégé en plaçant toutes les actions destructives à la terre de la station. On pourrait atteindre le même but en reliant le pôle positif à une terre de grande surface à la station et en interposant une résistance convenable entre la borne positive et le circuit de retour métallique. Celui-ci serait au-dessous du potentiel de la terre et serait ainsi protégé au prix d’ùne dépense d’énergie dans une résistance.
- A côté de ces actions, il faut encore considérer les circuits locaux qui se forment entre les rails et le conducteur de cuivre, le fer et le cuivre formant un couple. Si le pôle positif est .à la terre, les courants de la ligne s’opposent à cette force électromotrice, tandis qu’en mettant le négatif à la terre, les coui-ants ont tous la même direction.
- Donc, ni en reliant à la terre le pôle positif, ni en reliant celui-ci à la ligne aérienne, le circuit de retour ne peut être protégé. Mais, eu égard aux courants locaux, il est recommandable de mettre â la terre le pôle positif, ce qui est aussi avantageux si l’on réunit la station centrale à une prise de terre séparée.
- A. H.
- Essai de deux transformateurs Westinghouse de 6 500 watts, par le Dr John Hopkinson (' ).
- Avant de donner le résultat des essais que j’ai faits, il est bon d’exposer les méthodes de mesures adoptées. La valeur instantanée à chaque instant de la période de la différence de potentiel entre deux points d’un circuit où elle varie périodiquement agit sur l’appareil de mesure par l’intermédiaire d’un contact rotatif attaché à l’arbre du générateur d’un courant alternatif; ce dispositif a été construit pour le laboratoire du
- (') Rapport à la Westinghouse Electric Company.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- King’s College, par MAL Siemens frères. Le contact à chaque tour dure environ pendant trois quarts de degrés et reste rompu pendant le reste du tour; il est entièrement isolé et peut ainsi être mis en relation avec n’importe quel point du circuit. La position du contact est variable le long d’un cercle gradué de i3,i/2 pouces (34,3 cm.) de diamètre et peut se lire à un dixième de degré près.
- Les deux points dont il s’agit de mesurer la différence de potentiel sont reliés par l’intermé-
- Fig. 1
- diaire du contact tournant à un condensateur et à un électromètre à quadrant, ainsi que l’indique la figure i ; A et B sont les points dont il s’agit de relever la différence de potentiel à un moment donné, C est le contact rotatif, D le commutateur inverseur de l'éleçtromètre, E le condensateur (de capacité variable) et F l’éleçtromètre à quadrant. Il est évident que l’éleçtromètre donnera une lecture proportionnelle à la différence de potentiel entre A et B quand G établit le contact; s’il n’y a pas de perte, il donnera la diffé-
- Fig. 3
- rence même de potentiel. C’est pour obvier à l’effet des pertes que le condensateur est introduit et leur importance s’évalue en variant la capacité. Ainsi, quand la capacité du condensateur était de i, de o,5 ou de 0,2 microfarad, les lectures à l’éleçtromètre pour une différence de potentiel donnée du courant alternatif au maximum de la période étaient de 138, i36 et i32 respectivement. Le taux de perte serait en raison inverse de la capacité et l’on en conclut que la véritable lecture, si l’isolement était parfait, serait .i3g, 1/2, ensuite les lectures sont toujours corrigées en ajoutant 1 0/0.
- Quand la différence de potentiel était trop grande pour l’éleçtromètre, elle était réduite
- dans un rapport convenable par çleux résistances introduites entre les points À et B à la manière ordinaire (fig. 2).
- La différence de potentiel peut naturellement se mesurer différemment. Ün peut mettre entre A et B un voltmètre et dans ce cas il faut l’étalonner avec le contact tournant en circuit, car sa constante dépendra de la durée du contact qui peut changer. En outre, l’appareil ne donnerait pas la différence de potentiel à un instant donné,
- Fig. 3
- mais la différence moyenne pendant la durée du contact. On peut encore se servir d’un condensateur dont on mesure la décharge au travers d’un galvanomètre; ce procédé donnerait lieu à cette objection que s’il y a une perte le résultat dépendrait du temps d’établissement des contacts. On pourrait enfin se servir d’un élément Clark suivant une méthode que m’a indiquée le major Cardew (fig. 3) ; la résistance est réglée jusqu’à ce qu’il n’y ait plus de déviation ; cette
- méthode est sujette à la même objection que la première, de donner les différences de potentiel moyennes pendant le contact. En se servant, au contraire, de la méthode indiquée tout d’abord, on a le moyen de mesurer exactement une différence de potentiel à un moment quelconque de la période, en connaissant cet instant.
- Dans les expériences on disposait de deux transformateurs de construction identique, transformant de 2400 à 100 volts.
- Pour la facilité des résistances à utiliser, il a été avantageux de disposer d’abord de 100 à 2400 le transformateur n° 1, puis de 2400 à 100 le transformateur n" 2 et de recueillir l’énergie du
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- dernier dans une résistance sans induction- La disposition est celle de la figure 4.
- Le procédé simple de détermination du rendement de la combinaison serait de mesurer aux divers instants d'une demi-période la différence de potentiel aux bornes de la machine et le courant fourni au transformateur n° 1 et de même la différence de potentiel et le courant dans la résistance sans induction ; on en déduirait la puissance fournie au premier transformateur et celle
- jt>u eçnCateC
- rendue par le second. Mais ceci serait soumis à diverses objections; il s’agit de comparer des grandeurs de même ordre et presque égales et de trouver leur rapport ; ce rapport serait entaché de toute l’erreur faite sur la détermination de chaque grandeur et celle-ci peut être capitale car les observations ne sont pas simultanées et les conditions peuvent changer d’une expérience à l’autre. La méthode adoptée évite ces objections.
- Fig. 6
- Le courant fourni par le transformateur n° 2 est observé à certains instants, la différence du courant entre le n° 2 et le n° 1 au même instant. On a ainsi les courants et les potentiels du n° 1 et du n° 2 à des époques correspondantes et la différence ne peut être affectée que de l’erreur des différences.
- Imaginons, par exemple, que le rendement de l’ensemble soit de 90 0/0 et l’erreur possible de l’évaluation de la puissance de 1 0/0, le résultat ' pourrait être de 38 0/0 à 92 0/0 en suivant le procédé simple, tandis que par différences l’erreur maxima serait de 10,1 0/0 et la moindre I
- détermination possible du rendement serait de 89,8 0/0.
- La méthode est essentiellement semblable à celle dont je me suis servi pour l’essai des dynamos ('). La mesure des différences de potentiel se fait d’après la figure 5. Quanta la différence du courant (fig. 6 — où G est une petite résistance sans induction — les deux courants pourront se troubler un peu mutuellement, mais on en tient suffisamment compte par le calcul.
- Une autre méthode consisterait à relier les transformateurs, comme l’indique la figure 7, où G! et Ci2 sont deux résistances sans induction, Cette disposition est tout à fait exempte d’inconvénients, mais exige que les deux résistances soient absolument identiques. Un seul transformateur peut être essayé de la même manière, bien qu’il faille dans ce cas réduire le courant de l’enroulement à gros fil et le potentiel de haute
- FiB- 1
- tension dans le rapport de transformation de l’appareil.
- Le courant était fourni par un alternateur de Siemens à 12 aimants, tournant de 83o à 840 tours à la minute et donnant une fréquence de 5 000 à la minute, soit 83 ou 84 périodes par seconde.
- E. R.
- (71 suivre.)
- Sur la force motrice du vent, par D. Buchholtz (2).
- Le projet de M. Dihlmann (3), relatif à l’utilisation de la puissance vive du vent pour l’éclairage électrique mériterait d’être pris en considération. Les journaux ont publié dernièrement une note décrivant une petite installation de ce genre établie au beau milieu de la ville de Lon-
- (* *) La Lumière Électrique, t. XXIII, 1887, p. 452.
- (*) Communication faite à V Elektroiechnischer Vereiu, de Berlin, le 26 avril 1892.
- (1) La Lumière Electrique, t. XLIII, p. 428.
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- 128 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dres. Il est intéressant de se rendre compte de la quantité d’énergie que les courants aériens tiennent à notre disposition.
- La quantité de vent, si l’on peut dire ainsi, qui passe chaque année en un endroit donné est, d’après les observations des stations maritimes, remarquablement constante; les nombres ne varient que très peu et l’on peut en réalité compter sur une certaine force moyenne en chaque endroit, Il passe par exemple au-dessus de Berlin des milliers de chevaux qui pourraient être utilisés pour les petites industries ne disposant pas de machines à vapeur.
- Les observatoires maritimes possèdent des anémomètres enregistreurs; ils donnent en général les valeurs moyennes horaires. J’ai pu recueillir une série de chiffres à l’observatoire de Hambourg.
- Si les moyennes annuelles, mensuelles et même journalières sont assez peu variables, il n’en est pas de même des moyennes horaires. La vitesse du vent oscille beaucoup durant la journée; elle atteint son maximum vers midi, son minimum vers minuit; entre temps elle augmente ou diminue très régulièrement.
- Voici les nombres que j’ai obtenus comme moyennes de quatre années consécutives, à
- Hambourg :
- Moyennes journalières Années Mètres par seconde Mètres par seconde
- 1881 ............. 7,ii — 4,98 6,04
- 1882 .............. 7,12 — 5,29 6,20
- 1883 ............. 6,77 — 5,16 5,96
- 1884 .............. 7,30 — 6,21 6,75
- On peut donc compter avec certitude sur une certaine puissance disponible, quoique celle-ci soit assez inégalement répartie entre les différentes heures de la journée. Mais il est certain que la pratique permet de remédier à cet inconvénient, par l’emmagasinement de l’énergie.
- A Berlin, on doit pouvoir compter sur une vitesse moyenne de 4 mètres par seconde, tandis que dans les régions élevées, dans nos montages, on ne dispose que de 2,5 mètres par seconde.
- Beaufort et d’autres ont donné la relation entre la vitesse du vent et la pression qu’il exerce; mais d’après nos expériences, j’ai lieu de croire que leurs nombres ne sont pas très corrects. Je crois que l’on peut admettre que le
- vent d’un mètre par seconde exerce une pression de i,3o kilog. par mètre carré, et un vent de 10 mètres par seconde, une pression de i5 kilogrammes. On calcule d’ailleurs avec ces données la surface des moulins à vent, puisqu’on prend pour obtenir un cheval avec un vent de 7 mètres par seconde, un diamètre de 3,60 m.
- 11 est regrettable que les personnes ayant quelque expérience pratique relative à ce sujet, n’aient pas donné des renseignements sur le prix d’installation des moteurs à vent; c’est, je crois, le principal obstacle à leur application plus générale. Dans les villas, dans les hôtels des plages et dans les habitations isolées, il est certain que l’on pourrait tirer avantage de l’utilisation du vent. Il faut considérer aussi que le vent est plus vif en hiver, c’est-à-dire pendant la saison où le besoin d’éclairage est le plus grand.
- A. H.
- Electrolyse des minerais d’or, procédé Atkins (1886-1892) (*).
- Cet appareil comprend deux cylindres A et B formant l’un le compartiment anode et l’autre le compartiment cathode, tous deux en poteries inattaquables; ces compartiments sont séparés par des châssis toilés E, qui empêchent les gangues de passer de A en B.
- Le minerai pulvérisé tombe dans l’anode sur une vis en carbone A, qui en accélère ou en retarde la chute suivant le sens de son mouvement imprimé par une transmission dont l’un des pignons c4, fou sur l’arbre de la vis, l’entraîne par le frottement du collier c5, calé sur cet arbre, et qui pèse sur c4 de tout son poids.
- Le compartiment cathode B est pourvu d’un cylindre H, en cuivre percé de trous I pour faciliter la circulation de l’électrolyte, et balayé par des languettes en caoutchouc.
- Les liquides s’évacuent par le siphon A®, pour être repris de nouveau par l’appareil, et le minerai tombe dans l’amalgamateur N, dont le tambour tournant O a ses rainures hélicoïdales S remplies de mercure ainsi que la réserve T. Le minerai, amené en M'au bout du tambour O, en parcourt lentement le mercure, avant d’en sortir en U V, pendant que l’or et l’argent
- C) La Lumière Electrique, 11 juin 1892, p. 526.
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- amalgamés sont, au contraire, périodiquement évacués en W. Le mercure est fourni par un réservoir X, que l’on peut soulever plus ou moins par une crémaillère X4, de manière à faire varier sa charge et le débit du mercure.
- Pour faciliter la sortie de la gangue en U et éviter qu’elle n’entraîne du mercure, on la désagrège constamment au moyen d’un agitateur Y.
- Une pompe b, prenant le mercure en/et le
- Fig. 1
- refoulant en M4 par le filtre c et le tuyau e, le fait circuler continuellement au travers de l’amalga-mateur.
- Les compartiments A et B une fois chargés de la dissolution électrolytique, chlorure de sodium cyanure ou ferro-cyanure de potassium, l’élec-trolyse dissout tous les métaux étrangers, qui forment sur le cuivre H de la cathode un dépôt pulvérulent que les languettes balayent au fond du compartiment B, d’où ou l’enlève périodiquement, de sorte que le procédé fonctionne d’une manière continue.
- G. R.
- Bloclt-système électrique Patenall (1892).
- Le fonctionnement des appareils enclencheurs de M. Patenall est facile à suivre sur les figures. '
- Fig-. 1. — Ensemble d’un aiguillage.
- Supposons un train allant se bifurquer de la voie principale M en M' (fig. ). On fait l’aiguille
- Fig. 2 et 3. — Ensemble d’un poste de 3 leviers.
- en repoussant le levier G (fig. 2 et 3), opération qui a, en même temps, pour effet de soulever, par g, d’un côté la barre d’enclenchement H, de manière à amener l’une de ses encoches en V de-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 13o
- vant lé Verrou ht, et, de l’autre, la tige h-h', de manière.à lui faire rompre en hz h! le circuit de la pédale I (fig. x) et fermer en li' h$ celui de la pédaie 1'. Il en résulte que, dès son passage en M', le train excitera, par I', l’électro B du block
- OU vôrfou électrique logé dans la caissë’A (fig. 3, 4 et 5).
- On manœuvre ensuite le levier d’encléhche-itient ordinaire, qui enclenche H par le verrou &4 et amène l’encoche rectangulaire de sa baffe II'
- en face du verrou/2, puis on repousse la barre E (fig. 5) de la position pointillée à la position figurée en traits pleins, où elle se maintieht par l’enclenchement e4 é5. Ce mouvement de E a pour effet d’enclencher H' en y repoussant le verrou/2, par e0 F /' F', dans la position qui si-: gnale M' en voie libre.
- Il reste à maintenir électriquement l’appareil enclenché, de manière que l’on ne puisse pas défaire l’aiguille avant le passage du train en I, par exemple.
- A cet effet, on lève la barre II2, dont la tige /t0 rompt momentanément en d! le circuit de B, lequel, lâchant son armature b' b2, lui fait enclencher en bs e la barre E, qui restera ainsi maintenu, et immobilisant l’aiguille, tant que le train ne sera pas venu exciter de nouveau B en passant sur la pédale I'. Lorsque ce passage a lieu, A, attirant b1 b% autour de c, déclenche E, ce qui permet de ramener le signal au danger puis l’aiguille sur M, et ferme en ù4 le circuit local de B jusqu’à une nouvelle manœuvre.
- G. R.
- Câbles téléphoniques de la Western Electric C° (1892)
- Les fils sont enveloppés d’une bande de papier spécial a, entaillée et crénelée dans son milieu ù, de manière, qu’en enroulant la bande ce milieu, plus faible, cède, et se roule en un boudin ménageant, entre une bande et celle qui la recouvre, un espace d’air, ainsi qu’entre plu- I
- sieurs conducteurs groupés comme en c (fig. 5) pour constituer un câble.
- En outre, les différents torons d’un même câble ne sont pas enroulés en spirales d’un
- Fig.i
- 0 ' 'DDOD 0 !
- Fiq. 6
- Fig. 7
- Fig-, i à 6. — Câbles de la Western Electric C*
- même pas, mais (fig. 6 et 7) en spires de pas différents, de manière qu’il n’y ait jamais en présence, dans deux torons adjacents, des spires parallèles et de même sens provoquant les effets d’induction téléphoniques bien connus,
- G. R.
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- Compteur électrolytique Grassot (1891).
- La forme de ce compteur est originale. L’anode b est constituée par un fil d’argent de 1/2 millimètre de diamètre, traversé par une
- Fig. 1. — Compteur Grassot.
- descendant â mesure qu'il s’éleCtrolyse dans lin bain A de nitrate d’argent au titre de 100 grammes de nitrate par litre. La cathode a est aussi en argent.
- La descente du fil entraîne par frottement le train du compteur, sur la première roue d duquel il est appuyé par le galet e, à charge variable/.
- " G. R.
- Téléphone Hess (1892).
- Ce téléphone est caractérisé par l’emploi d’un cornet b à embouchure c, placé devant la mem-
- Fig. — Téléphone Hess.
- brane et pourvu d’un caoutchouc G pour y appuyer l’oreille, dans laquelle il pénètre légèrement.
- G. R.
- . , , . Electriseur médical Hodgkinson et Tompsitt (1891).
- dérivation excessivement faible du courant a
- mesurer, appuyé sur une tige de verre G, et Cet appareil se compose d’une pile au sulfate
- Fig. 1 et 2. — Electriseur Hodgkinson et Tompsitt.
- de mercure A et d’un rhéostat K, permettant de graduer l’intensité du courant aux pôles E, sé-
- parés par un isolant E, et que l’on applique sur la peau du malade. La pile A se monte très fa-
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- cilement sur l’appareil et ferme en même temps ses contacts.
- indicatrice p' par la prise des boutons e' dans les rainures hélicoïdales d'de W, qui font tour-
- Téléphone Collier (1892).
- Ce téléphone est à deux membranes c c, prises chacune entre l’un des pôles ee d’un aimant permanent/et celui de l’électro-aimant b\ à noyau cannelé en b.z pour en augmenter la sensibilité magnétique. Le son est dirigé, par le cône h2 et
- ner l’aiguille, par e' h, autour de ses pointes o et », malgré le ressort s'f.
- G. R.
- Microphone Siemens et Halske (1891).
- Le diaphragme a de ce microphone reçoit la base b des cônes de carbone C! C2, en contact avec le disque de carbone bu colé sur la toile s,
- Fig. i à 4. — Téléphone Collier.
- les trous h! de la pièce de bois a, uniformément entre les membranes et l’électro-aimant.
- On obtiendrait ainsi, d’après M. Collier, des sons nets et très puissants même à longue distance.
- G. R.
- Ampèremètre Weston (1892).
- Dans cet appareil, le courant à mesurer traverse à la fois l’enroulement lamellaire fixe p et la bobine U, calée sur l’axe W, librement suspendu en a b, et qui se meut ainsi dans un champ magnétique très concentré D E.
- Les mouvements longitudinaux de l’axe W sont transformés en circulaires sur l’aiguille
- Fig. i. — Microphone Siemens et I-Ialske.
- avec une pression moyenne réglée par la vis r et le ressort/. On peut, en tournant l’embouchure S, roder le diaphragme sur la base b des charbons sans en réduire la pression réglable
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- en r, c’est-à-dire sans nuire à la transmission du son.
- G. R.
- Condensateurs Muirhead (1891).
- . Cette invention; a pour objet de maintenir la capacité des condensateurs sensiblement indépendante des- variations de température; en les constituant de deux diélectriques de capacités inductrices variant en sens contraire avec la température, par exemple, en feuilles de mica paraffinées, dont la capacité diminue avec la température et en feuilles de mica enduites de gomme laque, dont la capacité augmente au contraire. -
- Etant donné, par exemple, que la capacité du mica paraffiné diminue de 0,025 o/o par degré centigrade, tandis que celle du mica laqué augmente de 0,075 0/0, on construira le condensateur en une partie de mica laqué pour trois de mica paraffiné.
- G. R.
- Rhéostat en charbon J. Ferrand (1891).
- Ce rhéostat est composé d’une pile de disques de charbon A, séparés par des rondelles métalliques d, maintenues entre des tiges de verre a et plus ou moins comprimées par le levier E2 E3, pivoté en e, suivant la position du poids p et l’attraction exercée sur E, par l’électro régula-
- 1J h %
- Fig. 1 à 3. — Rhéostat Ferrand.
- teur D. Un dashpot L amortit les oscillations du système.
- L’électro D est excité par une dérivation du circuit, et le courant excitateur de la dynamo à régulariser traverse le rhéostat.
- Lorsque la résistance du circuit augmente, l’électro D, excité par un courant moins intense
- laisse le poids jn comprimer davantage le rhéostat, dont la résistance diminuée augmente l’excitation de la.dynamo de manière à rétablir dans le circuit le voltage normal. L’inverse a lieu quand ce voltage tend à augmenter.
- G. R.
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- Conducteurs Davidson (1891).
- L’isolement de ces conducteurs A est constitué par l’enroulement successif de quatre rubans de papier B, humides, tordus, assez lâches pour laisser entre eux un peu d’air, séchés sur le câble, recouverts d’un enroulement de papier non tordu G, puis d’un isolant hydrofuge imper-
- Fig. 1 et 2. — Conducteurs Davidson.
- méable D, et enfin, s’il le faut, d’un plomb E pour les canalisations de lumière ou de distribution de force.
- Dans la variante fig. 2, le conducteur A est enveloppé d’un faisceau de cordes ou de tiges isolantes parallèles enroulées d’un papier D, puis d’un hydrofuge.
- G. R.
- Eleotrométallurgie de l’aluminium, par A. Schneller et Astfalk.
- Le procédé consiste à réduire par l’hydrogène les combinaisons de l’aluminium (oxydes, sulfures, chlorures ou fluorures) amenés à une température élevée au moyen de courants électriques. Les électrodes sont en aluminium : avec un courant de 20000 volts, on obtient un arc dans lequel les combinaisons fondent et sont facilement réductibles par l’hydrogène, le métal mis en liberté se rassemble à la partie inférieure du four. A. R.
- Sur les canalisations électriques système Bergmann.
- Note de M. Speiser.
- Au sujet de l’article qui a paru dans notre numéro du 18 juin, page 56o, concernant l’installation au moyen des tubes Bergmann, nous croyons intéressant de faire savoir que ces tubes
- sont déjà depuis un certain temps introduits à Paris par la Compagnie Internationale d,'électricité et que nous avons déjà eu l’occasion de faire de ces installations à l’américaine avec des tubes fournis par cette compagnie.
- Les observations suivantes ont été faites lors des essais de l’installation de la salle des dépêches de Y Écho de Paris.
- Voici les résultats obtenus sur chacun des différents circuits :
- Résistance d'isolement.
- Du positif à la terre Du négatif à la terre. Du positif au négat
- 41 mégohms. 49 mégohms. 81 mégohms.
- 61 — 80 — 3i —
- 61 — 32 — 38 —
- 61 — 38 — 41 —
- 20 — 38 — 18
- 61 — 23 — 23 —
- L’expérience suivante a été effectuée sur un tube de 1,20 m. de longueur. Ce tube a été fermé à l’une de ses extrémités et rempli d’eau. Deux fils de cuivre, l’un enroulé en spirale à la partie extérieure du tube et l’autre plongeant dans i’eau, ont présenté entre eux, après un quart d’heure, une résistance d’isolement de 1760 mégohms, soit un isolement kilométrique de 2,1 mégohms.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ INTERNATIONALE DES ÉLECTRICIENS
- Séance du mercredi 6 juillet 1892.
- La 74e réunion se tient sous la présidence de M. J. Carpentier ; au bureau nous remarquons la présence de M. Elisha Gray, auquel certains travaux et plusieurs inventions, comme celles du télégraphe harmonique et du téléphone bipolaire, ont acquis une notoriété considérable dans le monde électrique.
- Le secrétaire communique à la Société la lettre du D' Lacassagne, que nous avons insérée dans le numéro du 25 juin dernier.
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- Le président fait part du décès de M. A. Boi-vin, puis la parole est donnée à M.le D' J. Larat qui présente le résultat des effets thérapeutiques des courants alternatifs sur certains malades. Ces travaux ont été entrepris en collaboration avec M. J. Gauthier, et ils ont conduit à des résultats remarquables.
- Nous y voyons le complément des recherches de M. le Dp d’Arsonval récemment présentées à la Société.
- Les auteurs ont cherché quelle pouvait être l’influence du traitement électrique par courants alternatifs sur la nutrition dans les maladies. De même que le Dr d’Àrsonval s’était servi dans ses expériences d’une méthode basée sur la mesure de la capacité respiratoire pour déterminer l’influence des courants électriques au point de vue physiologique, MM. Larat et Gauthier apprécient les résultats du traitement électrothérapique par une analyse chimique capable de déceler sinon cette influence directe tout au moins sa résultante. Cette analyse, c’est le dosage de l'urée, procédé qui décèle le degré d’oxydation des globules du sang, sous une valeur approximative eu égard aux influences causées par le régime d’alimentation variée.
- L’expérience a démontré que les courants alternatifs pouvaient porter l’accroissement de la capacité respiratoire à 5o o/o. Ce fait accusait donc l’énergie des effets que peut provoquer le courant alternatif à ondes très étendues, évitant toutes contractions musculaires, susceptibles d’altérer les résultats. C’est ce dont se sont inspirés les auteurs de la communication qui, pour leurs expériences, ont emprunté le courant fourni par l’usine municipale des Halles : ce courant après avoir passé dans une série de transformateurs est amené à des constantes convenables qui peuvent être modifiées à volonté et par petites fractions au moyen de graduateurs spéciaux. Le traitement électrique consiste dans l’application de bains sous la forme connue de bains hydro-éleclriques. Le courant est amené à la baignoire généralement en terre émaillée par deux électrodes de charbon.
- Ces conditions d’expériences exposées, mentionnons, ce qui est intéressant, les résultats obtenus depuis un an que l’on poursuit ces études sur certaines classes de maladies caractérisées. Constatons que le traitement élec-
- trique s’accuse dès son origine d’application par une amélioration très sensible chez les goutteux, les rhumatisants chroniques, les diabétiques, les obèses, etc... et tous malades à nutrition ralentie.
- Dans plusieurs cas, le soulagement ressenti dès les premiers jours du traitement s’est accompagné de guérison ; on a remarqué entre autres, que chez certains obèses, un seul bain avait suffi à leur imprimer une diminution de poids de 25o grammes, malgré que chez ces patients l’appétit se trouva développé.
- Reprenant les essais de Moncorvo au Brésil, qui dès 1874 préconisait le traitement électrique comme susceptible de fournir de bons résultats dans les maladies de peau, M. J. Larat a résolu la guérison de plusieurs eczémateux grâce aux courants alternatifs. De ces résultats, les auteurs ont pensé qu’il deviendrait peut-être possible, grâce à cette nouvelle ressource thérapeutique, de modifier le tempérament de certains enfants scrofuleux, fait qui avait été entrevu au siècle dernier et dont la résolution pourxait bien 11e pas tarder. Quoi qu’il en soit, d’après les cures obtenues par MM. Larat et Gauthier on peut prédire un certain avenir à cette application des courants alternatifs.
- M. Larat aborde ensuite un autre sujet qui n’était pas prévu à l’ordre du jour mais qui rentre parfaitement dans le même ordre d’idées, puisque l’invention qu’il présente est un perfectionnement électrique de phénomènes observés chez certains malades sous le contact d’un diapason en vibration. La première remarque de ces effets sur les hystériques fut faite il y a plusieurs années par M. le Dp Vigouroux dans son service à la Salpêtrière ; le Dr Boudet de Paris confirma ces observations et chercha à rendre plus pratique l’emploi du diapason en le complétant d’une tige à bouton ajustée sur une de ses branches ; il ne put achever ces recherches et l’invention passa depuis en Angleterre, où on la trouve surtout appliquée chez les dentistes. Ceux-ci, en effet, utilisent les effets produits par une série de vibrations agissant sur un muscle ou sur un organe: l’anesthésie locale qui résulte de ce fait permet d’accomplir, dans des conditions bien meilleures que celles que procurent les anesthésiques ordinaires, certaines petites opérations délicates qu’exige parfois l’art dentaire.
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- ELECTRIQUE
- r Sur les conseils de M..Charcot, MM. Gilles de la Tourette et Larat ont cherché à réaliser, dans un appareil spécial, les mérites du diapason. -
- C’est grâce à l’électricité qu’ils y sont parvenus. Leur appareil est un casque rappelant par sa forme le conformateur des chapeliers; comme ce dernier, il possède une série de secteurs mobiles se rejoignant à la partie supérieure et montés sur un cercle inférieur de circonférence variable. Le sommet de ce casque est occupé par un petit moteur Gramme consommant un courant de i,5 ampère; ce moteur a son centre de gravité placé en dehors de Taxe; dans sa rotation, il imprime à l’ensemble de l’appareil une série de vibrations qui sont fonction de sa vitesse propre et qui se répercutent sur les lames ou secteurs pour se propager aux organes .dans les diverses positions suivant lesquelles ce cas que peut être placé sur la tête] du malade.
- . M. Hillairet utilise ensuite'la lanterne à projections pour donner aux assistants le spectacle des chutes du Niagara d’après des clichés photographiques tout récents. Ces vues offraient un certain intérêt au moment où, comme nos lecteurs l’ont, appris, on vient de commencer les travaux relatifs à l’établissement d’usines qui prélèveront sur cette imposante force naturelle 16 à 17 ooo chevaux.
- . La seconde partie de la séance est occupée par une attrayante communication de M. H. Pellat sur-un appareil inscripteur de la marche des trains et un système de signaux destinés à éviter les collisions, qui constituent tout un dispositif nouveau en ce moment à l’examen de la commission technique des chemins de fer.
- L’appareil inscripteur de M. Pellat et l’ensemble du système sont indépendants. Le prer mier est basé sur ce principe : recueillir sur une machine spéciale les indications fournies par le passage, d’un courant électrique provenant de circuits particuliers.dépendant de contacts convenablement espacés sur la voie et sur une certaine distance de . celle-ci considérée comme une véritable section.
- _ Ces contacts, sur. le détail desquels M. Pellat ne s’est .pas étendu, sont établis en amont et. en aval d’une station centrale occupant le milieu de.la section où se trouve établi l’appareil d’enregistrement.
- Ils peuvent être disposés à la façon des pédales ordinaires; la fermeture du circuit est provoquée par le passage d’un train sur un de ces contacts. Il y a autant de circuits que de contacts, à raison d’un fil par pédale et fil unique de retour pour tous les circuits : il y a dans l’enregistreur autant d’organes afférents qu’il v a de contacts espacés dans la section. L’enregistreur a la physionomie des appareils de cette classe, devenus familiers aux électriciens; le tambour où se produisent les diagrammes est disposé horizontalement; il est formé par un cylindre de cuivre mobile autour d’un axe fixe et qui reçoit sur une partie de sa circonférence une bande de papier pourvue d’un graphique représentant à l'échelle le tracé de la section. C’est ce papier qui, en s’enveloppant sur un récepteur à cylindre mû par un mécanisme d’horlogerie, entraîne le tambour central. Dans ce mouvement, et avant de parvenir au tambour, le papier est dirigé par une série de rouleaux frotteurs vers une cuve qui occupe la partie inférieure de l'appareil où il est immergé dans une dissolution chimique.
- On voit que l’inventeur a renoncé dans cet appareil au service des électi'o-aimants dont l’emploi paraissait cependant tout indiqué, mais qui eussent trop compliqué l’appareil, puisqu’il fallait un électro par pédale, soit environ 60 ou 80 dans les appareils à contacts multiples pour sections restreintes et voies très fréquentées.
- C’est donc par un. procédé analogue à celui employé par Casselli dans son télégraphe écrivant, et aussi à celui que nous avions combiné pour l’enregistrement de la marche du pendule de Foucault, au laboratoire de la Tour Saint-Jacques, que fonctionne l’appareil de M. Pellat.
- La solution est une dissolution d’iodure de potassium qui humectant un papier contenant une petite dose de fécule peut déceler le passage d’un courant d’une intensité très faible; le trait obtenu se conserve ensuite très longtemps.
- L’inscription est obtenue par la disposition au devant du tambour de petites aiguilles de platine terminant chacune un circuit de pédale et s’appliquant sur le papier du tambour suivant une génératrice de celui-ci; un système de ressorts suffit à maintenir les tiges dans cette position. invariable. Ceci dit, on conçoit tout de suite le fonctionnement de l’appareil. A chaque
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- fcourant lancé dans une des aiguilles, il se produit un point sur le papier; ce point devient un trait lorsque le train a là vitesse la plus petite; il devient-une ligne lorsque le train pour une cause ou une autre séjourne sur un contact. Les autres trains circulant dans la section s’inscrivent également; l’employé voit donc à chaque instant de leur marche leurs positions respectives; il restait à lui permettre de transmettre aux intéressés, c’est-à-dire aux mécaniciens engagés dans sa section, l’avis du péril qu’ils peuvent courir, l’annonce d’un train venant en sens contraire, etc., etc., c’est ce à quoi répond le système de signaux constituant la seconde partie du système; essentiellement,ce dispositif ne présente aucune particularité; un commutateur placé à portée de la main de l’employé chargé dç la surveillance de l’appareil inscrip-teur sert à envoyer un courant dans un circuit spécial placé à un des contacts intermédiaires, ce courant ferme le circuit d’un relais qui au passage régit le sifflet de la locomotive absolument dans les mêmes conditions que requièrent pour fonctionner le sifflet électro-automoteur de MM. Lartigue, Forest et Digney, combiné àvec le système de pédale à contact dite crocodile, qui est en usage sur certains réseaux suburbains de la compagnie du Nord.
- Cet appareil peut augmenter les garanties de protection contre les accidents dont le renouvellement semble accuser l’insuffisance ; combiné avec les signaux de gares et les cloches Léo-polder, il semble susceptible de rendre des services. M. Pellat a pensé qu’il pourrait remplacer le block-système, et il présente des devis de dépenses qui justifieraient sa prétention au point de vue économique. De l'énoncé de ces considérations, nous ne retiendrons que quelques chiffres, parce qu’ils sont nécessaires pour lever le préjugé de beaucoup d’électriciens qui considéreraient dans cet appareil la nécessité de conducteurs multiples comme un obstacle insurmontable.
- L’auteur envisageant une ligne assez fréquentée, la ligne de Paris à . Creil, a déterminé des prix d’établissement basés sur la disposition des contacts. Voici quelques-unes de ces hypothèses :
- i° Pédale tous les 5oo mètres, et section embrassant 52 kilomètres, dépense 315 francs par kilomètre.
- 2“ Pédale tous les kilomètres ; section de 72 kilomètres, coût kilométrique 211 francs;
- 3° Pédale tous les i5oo mètres, section de 90 kilomètres, prix, 169 francs ; enfin avec pédale par 2 kilomètres et section de 104 kilomètres, le prix descend à 146 francs.
- Si, comme l’espère l’inventeur, on parvenait à remplacer (après épreuves réitérées) les autres systèmes par son dispositif, on réaliserait une certaine économie sur les procédés de signaux actuels par la réduction proportionnelle du personnel. A raison de un, deux ou trois employés par section, on suppléerait au personnel actuellement nécessité, le block-système exigeant, paraît-il, deux employés tous les 21 kilomètres sur la ligne Paris-Creil.
- M. Chaperon soulève quelques critiques sur l’appareil de M. Pellat, pour lequel il redoute que les temps orageux arrivent à fausser les indications de l’enregistreur ; il repousse l’idée de la substitution du dispositif au block, et fait pressentir l’inconvénient qu’il y aurait à laisser entre les mains d’un seul employé la surveillance d'un enregistreur de section. La disposition de plusieurs employés réduirait alors l’écônomie sous laquelle le système se présentait et il est possible que, quelques garanties qu’il possède, les compagnies ne soient plus tentées de l’adopter si aucun avantage ne devait résulter de la substitution.
- Cette raison expliquerait donc que le block ne saurait être abandonné pour l’application du dispositif que nous venons de décrire. Cependant, nous croyons personnellement que les compagnies qui se préoccupent beaucoup de la sécurité de leurs voyageurs sauront apprécier les avantages que peut présenter ce système dans la pratique et que les considérations économiques dans l’étroite différence où elles restent confinés, ne sauraient en empêcher l’application là où elle serait la plus utile, c’est-à-dire dans les passages très fréquentés, où les accidents peuvent plus aisément se produire ; à ce point de vue, l’appareil de M. Pellat présenterait déjà le mérite de définir les responsabilités au cas où une collision ou une fausse manœuvre se produirait.
- A la demande du président, M. Hospitalier qui, par suite d’avaries survenues aux machines électriques fournissant le courant à la salle des séances, ne peut faire sa présentation d’appareils
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- de chauffage électrique, donna la description de quelques types de ces instruments qu’il ne peut faire fonctionner. La plupart de ces inventions sont basées sur réchauffement d’un fil de plane sous le passage d’un courant ; sous des formes très originales ce principe est utilisé à fournir des allume-cigares, des chauffe-fers, des réchauds, des bouillottes, des fers à repasser, à souder, etc., etc. Il montre ces appareils comme formant une classe spéciale dans les applications domestiques de l’électricité ; il fait comprendre l’intérêt qu’il y aurait à voir se propager ces appareils dans les usages ordinaires; ce serait tout avantage pour les consommateurs, et en même temps une ressource pour les producteurs d’électricité dont les machines restent inactives durant les longues heures de la journée pour ne plus être utilisées qu’une partie de la nuit.
- G. G.
- Nouvelle méthode électrique pour la recherche des combinaisons de deux métaux, par M. A. Lau-rie (').
- L’étude des conductibilités des alliages a conduit Matthiessen à les grouper dans trois classes différentes d’après la forme de la courbe représentant les conductibilités obtenues quand on augmente progressivement la proportion d’un des métaux de l’alliage par rapport à l’autre. Ceux de la première classe donnent une ligne sensiblement droite; pour ceux de la seconde la courbe des conductibilités présente la forme d’un U; enfin, la conductibilité des alliages de la troisième classe présente un brusque accroissement suivi d’une diminution aussi rapide. Or, l’étude chimique de ces alliages montre que dans les premiers les deux métaux constituants sont simplement mélangés, que les seconds présentent cette particularité de changer complètement de propriétés par une légère addition d’un des métaux à partir d’une certaine proportion; enfin que les derniers possèdent les caractères d’une véritable combinaison quand les métaux sont dans les proportions pour lesquelles se produit la brusque variation de conductibilité. Matthiessen conclut de cette étude que la mesure
- ‘) Philosophical Magazine, t, XXXIII, p. 94-99; jan-er 1892. ,
- des conductibilités électriques permet de reçon-naître s’il y a combinaison entre deux métaux, cette combinaison correspondant aux proportions qui rendent discontinue la courbe des conductibilités.
- Le professeur Roberts-Austen. en mesurant les conductibilités d’alliages d’étain et de cuivre, reconnut qu’une discontinuité existait dans la courbe des conductibilités, entre deux observations de Matthiessen.
- Ges alliages, que Matthiessen rangeait dans la seconde classe, appartiennent donc à la troisième. Les mesures de Matthiessen étant en général largement espacées, il était à craindre, après le résultat obtenu par M. Roberts Austen, que beaucoup des alliages de la seconde classe dussent en réalité être placés dans la troisième,* De nouvelles recherches s’imposaient donc.
- La méthode employée par M. Laurie, est complètement différente de celle de Matthiessen, Elle est fondée sur ce fait que la force électromotrice d’une pile, d’un élément Daniell par exemple, devient pratiquement nulle quand on remplace l’électrode de zinc par une lame de cuivre et qu’elle reprend presque exactement sa valeur normale si on attache un très petit fragment de zinc à la lame de cuivre. On a donc ainsi un moyen très sensible pour reconnaître si dans un alliage de cuivre et de zinc le zinc se trouve simplement mélangé au cuivre. D’autre part, dans le cas où l’alliage serait une véritable combinaison, la destruction de cette combinaison par le courant de la pile exigerait une certaine dépense d’énergie qui se traduirait par une variation de la force électromotrice de l’élément. On conçoit, par conséquent, comment en substituant successivement au zinc de la pile des alliages de zinc et de cuivre dont la teneur en zinc augmente graduellement, on peut, par la discussion des forces électromotrices observées, reconnaître si un alliage est une cpmbinaison ou un simple mélange.
- De nombreuses expériences effectuées sur des alliages formés par l’étain, le zinc, le plomb, le cadmium ont montré que l’addition d’une très petite quantité du métal le plus positif à l’autre produit un accroissement considérable de la force électromotrice. Ces alliages sont donc de simples mélanges, ce qui est conforme aux résultats de Matthiessen. Au contraire, certain alliage de cuivre et d’étain donne, lorsqu’on le
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- substitue à l’électrode d’étain d’un couple cuivre-étain, une force électromotrice telle qu’on ne peut avoir aucun doute sur l’existence d’une combinaison de ces métaux; en outre, la composition de cet alliage est sensiblement celle de l’alliage qui a fourni à M. Roberts-Austen une discontinuité dans la courbe des conductibilités. Le cuivre et le zinc forment également une véritable combinaison, contrairement à ce que M. Mal hiessen a déduit de ses mesures. L’accord présenté par les résultats de la méthode de M. Laurie et celle de Matthiessen, dans le cas des autres alliages, conduit à penser qu’une étude complète de la résistance des alliages de zinc et de cuivre montrerait une discontinuité dans la courbe des conductibilités.
- En dernier lieu, M. Laurie a étudié les alliages d'or et d’étain. Pour ces alliages, Matthiessen avait trouvé une courbe des conductibilités en forme de W et il pensait que ces métaux formaient trois combinaisons définies correspondant, l’une au point le plus élevé de la courbe, les deux autres aux points les plus bas; ces combinaisons auraient respectivement pour formules Au4 Sn, Au Sn, Au* Sn5. Les résultats obtenus par M. Laurie ne sont pas complètement d’accord avec les précédents.
- Les alliages préparés par M. Laurie contenaient respectivement environ io, ao,... 90 parties en poids d’étain et 90, 80.... 10 parties d’or; leur composition exacte était donnée par les poids des métaux fondus ensemble. La perte d’étain pouvant se produire par l’évaporation de ce métal était insensible ; en effet, une analyse précisé d’un des alliages obtenus a donné une proportion d’étain différant de moins de i/5oo de celle obtenue par la pesée des métaux avant leur fusion. Ces alliages étaient successivement introduits dans une dissolution de bi-chlorure d’étain contenue dans un vase poreux; ce vase était placé dans une dissolution de chlorure d’or où plongeait une lame d’or. La force électromotrice de l’élément ainsi formé était mesurée avec un électromètre à quadrants Thomson, préalablement étalonné avec un élément Latimer-Clark.
- Les expériences sur ces alliages d’or et d’étain ont présenté diverses particularités qui n’avaient pas été constatées avec les autres alliages. En premier lieu, quand les deux électrodes étaient en or pur, la force électromotrice ne tombait
- exactement à zéro; sa valeur était d’environ 0,667 volt. En second lieu, quand, avec les alliages de cuivre avec le zinc et l’étain, on passait par une combinaison la force électromotrice, presque nulle pour l’alliage précédent, prenait une valeur constante pour les alliages suivants; avec les alliages d’étain et d’or la variation delà force électromotrice n’a pas été aussi marquée. Enfin, avec ces derniers alliages, on constatait de légères différences dans les valeurs de la force électromotrice mesurées en des jours différents; ces variations sont très probablement dues à l’instabilité des solutions employées. Malgré ces difficultés, M. Laurie est parvenu à obtenir des mesures très concordantes. Il a constaté que les alliages contenant respectivement 10, 23, 26, 28, 35 et 36 centièmes d’étain donnaient une force électromotrice oscillant entre 0,923 et 0,950 volt, tandis que ceux contenant 40 centièmes et plus d’étain présentaient une force électromotrice voisine de 1,25 volt. L’or et l’étain forment donc une combinaison contenant environ 38 centièmes du dernier métal. Cette composition correspond à la formule AuSn. L’une des combinaisons signalées par Matthiessen se retrouve donc par la méthode nouvelle ; quant aux deux autres combinaisons Au4Sn et Au2Sn5, M. Laurie n’a pu trouver trace de leur existence.
- Quoi qu’il en soit, la méthode proposée par M. Laurie semble plus rapide et plus précise que celle de Matthiessen ; appliquée systématiquement, elle ne peut manquer de fournir des résultats intéressants sur la constitution chimique des alliages.
- J. B.
- Une nouvelle forme de batterie de Leyde à air, par lord Kelvin (sir William Thomson) (')•
- Le titre originaire de cette communication portait Condensateur à air, mais il s’y joignait une demande aux secrétaires pour m’aider à trouver un meilleur terme que condensateur à air. Lord Rayleigh a heureusement répondu à ma proposition en proposant l’usage du mot « leyden » pour désigner en général une bouteille de Leyde et je l’ai volontiers adopté.
- (') Communication à la Société Royale de Londres.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’appareil décrit ci-après, associé à un électromètre convenable, donne le moyen de mesurer rapidement de petites capacités électrostatiques, telles que celles de faiblès longueurs de câbles.
- L’instrument est formé (fig. i et 2) de deux pièces métalliques isolées A et B qui constituent les deux armures du condensateur à air, ou, comme nous l’appellerons maintenant, de la batterie de Leyde à air (air leyden). Les armures • sont composées chacune de plateaux parallèles reliés par quatre longs boulons métalliques. Les . deux plateaux externes de A sont des cercles en métal plus épais que les autres plateaux carrés en laiton mince. Les plateaux de B sont tous carrés et celui du bas plus épais que les autres, il y en a un de moins que pour A. Les quatre boulons reliant les plateaux d’une même armure traversent des trous dans les angles, des bagues calibrées réglant la distance des plateaux entre eux; ils se terminent par des écrous à vis assu- rant la rigidité parfaite du système.
- Les deux systèmes sont montés en même temps de manière que les plateaux de A et de B alternent, sauf ceux des extrémités. Quand l’instrument est prêt à servir, le système B repose par l’intermédiaire bien connu de «trou, rainure et plan » et de son plateau inférieur ; celui-ci porte en sus quatre vis reliées à autant de colonnes en verre soutenant le plateau inférieur du système A. Les vis et des repères permettent de régler la position des plateaux du système B juste au milieu et parallèlement à ceux du système A.
- La batterie complète repose sur trois pieds d’ébonite..
- Pour que l’instrument ne soit pas abîmé en voyage, un dispositif est destiné à soulever le système B de dessus les colonnes de verre et à l’arrêter contre les plateaux de A. A cet effet les boulons reliant les plateaux du système B sont assez longs pour traverser le plateau supérieur de A au travers de larges trous coniques ; en bas les écrous de B sont également coniques et et d’autres écrous/sont placés aux extrémités après la traversée du dernier plateau.
- Quand l’instrument est prêta fonctionner, ces écrous/sont dévissés jusqu’aux arrêts g et loin du plateau de A ; mais lorsque l’instrument est prêt pour le transport, ces écrous sont vissés jusqu’à ce que la partie conique des écrous de B ;
- s’engage dans lès trous de A ; le systèmè B est ainsi soulevé de dessus les pieds de verre et les deux systèmes rattachés ensemble de manière à éviter toute chance d’accident.
- Un couvercle cylindrique — facile à enlever pour examiner l’appareil — couvre l’ensemble. A . la partie inférieure, deux bornes i et j communiquent l’une avec l’armure A, l’autre avec l’armure B.
- La batterie de Leyde à air ainsi établie sert d’étalon de capacité. Dans l’instrument présenté l’armature B a vingt-deux plateaux et -le système A vingt-trois ; il y a par conséquent quarante quatre espaces d’air octogonaux entre les deux séries de plateaux. L’épaisseur de chacun est d’environ o,3oi centimètre. Le côté de chaque carré est de 10,i3 centimètres et la surface octogonale de chaque intervalle d’air de 85,1 centimètres carrés. La capacité de la batterie est approximativement de 44 x 85,1/(4 n x 0,287) soit xo,38 cm. en mesure électrostatique; ce n’est qu’une mesure approximative dédiiite des dimensions générales de l’ensemble et sans tenir compte de l’accroissement de capacité introduit parles bords et le couvercle métallique. J’espère avoir sa capacité déterminée avèc grande précision comparativement avéc les étalons de M. Glazebrook à Cambridge.
- Pour exposer l’emploi de l’appareil avec un électromètre pour la. mesure idiostatique directe d’un conducteur isolé, je suppose qu’il s’agit d’un conducteur isolé ou d’un câble de faible longueur immergé dans l’eau et dont une extrémité peut être reliée à un fil isolé.
- .L’électromètre que je trouve le plus convenable est mon voltmètre multiple (multicellular voltmeter) rendu apériodique.pratiquement par une hélice immergée dans l’huile au bout du fil de suspension des aiguilles (ou plateaux mobiles). Dans l’expérience représentée devant la Royal Society l’index du voltmètre se présente sur une surface cylindrique ; pour les stations d’éclairage électrique, cette disposition est meilleure que l’ancienne disposition : mais pour la mesure d’une capacité électrostatique l’ancienne échelle horizontale est aussi avantageuse.
- Comme source primaire d’électrisation, on a une pile v v' de i5o à 200 éléments dont le liquide est pour chacun la goutte d’eau maintenue par capillarité entre les lames de zinc et de cuivre distantes d’un millimètre;, une machine
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- -141
- ' électrique ordinaire, ou un simple bâton de cire •à cacheter frotté peuvent servir, mais moins aisément.
- L’un des pôles de la pile communique à un: ' fil W plongeant dans l'eau où est immergé le • câble puis à la boîte G de l’électromètre, à l’armure A de la bouteille de Leyde à air et au
- Fig. 1 et 2.
- butoir fixe S de la clef de décharge décrite ci-après. L’autre pôle de la pile communique à un fil isolé FFF qui sert à l’électrisation primaire de l’âme J du câble et des quadrants isolés II de l’électromètre qui y sont reliés. Les plateaux isolés B de la batterie de Leyde communiquent avec le ressort G L de la clef dont il a déjà été question. Ce ressort abandonné à lui-
- même repose sur le bouton S ; soulevé par un doigt de contact sous la poignée isolée H il demeure isolé. Un second butoir métallique S' est relié à J et à I (à l’âme du câble et aux quadrants isolés de l’électromètre.
- Pour faire une mesure, le fil F est mis momentanément en contact avec le butoir S' et aussitôt après la lecture faite à l’électromètre en s’assurant qu’au bout d’une minute ou deux il n’y a ni par le câble ni par 1 ’électromètre de perte d’isolement sensible et de nature à vicier la mesure.
- Quand cette condition est remplie, l’opérateur relève la lecture et appuie sur la poignée H de
- Fig. 3
- la clef; il sépare ainsi les plateaux B de S et de A et les rattache à S' J I. Quinze ou vingt secondes suffisent pour prendre la lecture réduite à l’électromètre et compléter ainsi la mesure.
- La capacité du câble est déduite par comparaison : la seconde lecture est à l’excès de la première sur la seconde comme la capacité de la batterie à celle du câble.
- On tient compte suffisamment de la capacité variable de l’électromètre suivant la position des aiguilles par une correction correspondant aux lectures d’après une table établie spécialement pour l’usage de l’électromètre.
- E. R.
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- A LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Sur la cause des variations de la force èlectromotrice dans les piles secondaires, par J. H. Gladstone et Walter Hlbbert (').
- III
- Jusqu’à quel point ces résultats peuvent-ils servir à expliquer les variations de la force électromotrice ?
- Tout d’abord il est évident que les expériences décrites dans la partie II s’étendent suides variations beaucoup plus grandes de la force électromotrice que celles que l’on rencontre d’ordinaire, car les dernières limites sont 2,5 volts à la fin de la charge et i,5 volt à la fin de la décharge.
- Mais nos résultats vont plus loin, et nous allons les comparer avec les observations du professeur Ayrton et de ses collaborateurs.
- Pour rendre la comparaison plus claire, nous
- trice augmentera encore très lentement, parce que l’acide intermédiaire se renforcera peu à peu.
- C’est évidemment là ce que montre la figure 4. Commençant avec un acide extérieur à 24,6 0/0 et une force électromotrice correspondante d’environ 2,o3 volts, il y a une augmentation très rapide, si rapide qu’au bout d’une demi-heure la force électromotrice devient 2,1 (qui correspond à peu près à celle que donne un acide à 400/0), tandis que l'acide intermédiaire est resté à 24,5 0/0. L’augmentation devient alors très lente, au bout de neuf heures, la force électromotrice a atteint une valeur qui indiquerait autour des plaques un acide à 45 0/0, pendant que el liquide intermédiaire s’est renforcé jusqu’à 27 0/0 d’acide. Ensuite l’acide sur lps surfaces actives monte à 55 0/0 et finalement à 66 0/0 ou même plus, quoique le liquide intermédiaire n’ait pas beaucoup changé.
- -S
- A B,
- 2 4 6 s 10 12 14
- Temps en heures
- Fie- *
- Fig. 6
- donnons les deux courbes (fig. 4 et 5) delà force électromotrice en fonction du temps pendant la charge et la décharge. Elles sont déduites des valeurs données parle professeur Ayrton. Pour certains points marqués sur les courbes, nous indiquons la teneur de l’acide déduite des densités indiquées dans le mémoire.
- En ce qui concerne la charge, nous avons déjà montré qu’il se forme continuellement de l’acide sulfurique par la décomposition du sulfate sur chaque plaque, et que l’acide doit devenir de plus en plus concentré, surtout autour de la plaque Pb O2.-Si nos vues sont correctes, ceci doit donner lieu à une augmentation rapide de la force électromotrice; mais ensuite, la tendance de l’acide lourd à descendre au fond du vase ou à diffuser dans l’acide plus faible se faisan); sentir, un point sera atteint où la production d’acide près de la plaque sera presque compensée par sa dispersion. La force électromo-
- Nous avons montré qu’au commencement de la décharge, l’acide doit s’affaiblir rapidement par la diffusion et la formation de sulfate de plomb, jusqu’à ce que les pertes soient réparées par l’acide intermédiaire. Il n’y aura alors pas de réduction jusqu’à ce que l’acide intermédiaire soit considérablement affaibli. C’est l'ex-pjication de la figure 5.
- Nous voyons que la chute de la force électromotrice se produit dans les premières minutes. Au bout d’une demi-heure environ elle est tombée à 2,o3 volts, indiquant environ 25 0/0 d’acide autour des plaques, tandis que le liquide intermédiaire est à 27,80/0. Cet état de choses se prolonge pendant quelques heures, mais l’absorption de l’acide libre des pores y réduit graduellement le degré au-dessous de celui du liquide intermédiaire, de sorte qu’après huit heures l’acide intérieur est à 22 0/0, tandis que l’acide extérieur est encore à 260/0. L’acide pris des plaques s’affaiblit alors plus rapidement, et quatre heures plus tard la force électromotrice
- (') La Lumière Electrique, du 9 juillet 1892, p. 90.
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- est égale à celle que donnerait de l’acide à 7 0/0 à chaque plaque, alors que l’acide extérieur est à peine descendu à 25 0/0.
- Liquide intermédiaire pendant la charge.
- Au point Densité donnée 0/0 H8 S0‘
- A 1,178 24.5
- B 1,198 27,0
- G 1,201 27,4
- D 1,206 28,0
- Liquide intermédiaire pendant la décharge.
- Au point Densité donnée 0/0 H 3 S0‘
- A! I , 205 27,8
- B' 1,189 25,9
- C' 1,180 24,8
- Nous avons déjà' dit dans la partie I que dans l’acide très faible, le composé 2PbS04PbO peut commencer à se former. Dans ce cas, la quantité d’acide absorbée par ampère-heure serait plus faible qu’auparavant d’environ un tiers. C’est à peu près ce qu’a trouvé le Dr Frank-land, et ce qui a été décrit par lui pendant la discussion du mémoire de M. Ayrton. Le D' Frankland montra que l’absorption se ralentit lorsque le voltage tombeau-dessous de 1,8.
- Comme nous l’avons vu, l’acide étant devenu très faible dans les pores par une décharge prolongée, après l’arrêt de cette décharge, son degré tend de nouveau à monter par suite de la diffusion. La force électromotrice doit donc s’élever .rapidement; cette résurrection de la force électromotrice a été observée depuis longtemps.
- Nous avons aussi vu que si l’on abandonne un élément chargé, l’acide dans les interstices de la plaque Pb est affaibli lentement par son action sur le plomb avec dégagement d’hydrogène. Le gaz tendra à boucher les interstices et à s’opposer à l’entrée et à la diffusion de l’acide plus fort de l’extérieur. La faiblesse de l’acide intérieur donnera une force électromotrice plus faible au début de la décharge; mais comme l’effet de la décharge sera d'enlever l’obstacle à
- la diffusion formée par le gaz, la force électromotrice doit tendre à monter dans le courant de la décharge.
- Or, le professeur Ayrton et ses collègues ont obtenu des résultats identiques dans deux circonstances. Les courbes qui représentent un de ces résultats (fig. 6), ont été empruntés à leur mémoire, en y ajoutant pour la comparaison deux courbes normales a et b.
- Dans les deux cas, la différence de potentiel avait baissé pendant le repos, et n’a pu jamais atteindre sa valeur normale, tandis que la chuté vers la fin de l’action commençait à environ deux tiers du temps normal. En chargeant, la décomposition du Pb SO4 durait seulement les deux tiers du temps ordinaire. Tout cela indique une
- Oéctarts mt < 0 ampère! CMrqe avac 9 ampères
- Temps u heures
- Fig. «
- obstruction rapide des pores et par suite une diminution de l’action chimique totale.
- De celte façon, nous expliquons la particularité que l’on avait considérée comme une difficulté.
- A. H.
- (A suivre).
- Sur la différence de potentiel des solutions étendues, par W. Nernst.
- M. Negbaur vient de soumettre la théorie de l’activité électromotrice des ions de M. Nernst à une vérification expérimentale qui jette un nouveau jour sur la question de la production du courant électrique. Dans ses observations, M. Nernst s’était borné à étudier les électrolytes complètement dissociées en solution aqueuse, électrolytes dont la pression osmotique et le pouvoir conducteur électrique, en d’autres termes, sont proportionnels à la concentration. Mais comme il arrive souvent que l’on fait des mesures avec des dissolutions dans lesquelles la dissociation est très, avancée, mais n’est pas
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- ,\ny. :>l ir.i; •rjnn'iï
- complète, il est nécessaire de tenir compte dé cette différence et de faire une correction. A cet effet, M. Nernst substitue au rapport des concentrations, celui des conductibilités correspondantes.
- Les expériences entreprises par M. Nernst lui-même sur les électrolytes presque parfaitement dissociées, confirmèrent cette manière de aire. M. Negbaur l’appliqua à des électrolytes-moins fortement dissociées (SO‘Zn, etc., par exemple). Sans contrôler la justesse de ce procédé, on détermine la différence de potentiel entre deux solutions qui contiennent le même électrolyte en diverses concentrations et divers états de dissociation.
- Deux méthodes ont été proposées pour la déduction de cette différence de potentiel dans le cas d’un électrolyte complètement dissocié. On peut partir soit du phénomène de diffusion, soit de l’identité de l’activité électromotrice d’un cycle réversible avec travail maximum extérieur. La première méthode donne une représentation plus intuitive de la production du courant galvanique, mais elle est plus hypothétique que la dernière qui se rattache mieux aux théories déjà admises. C’est celle que M. Nernst a choisie.
- Supposons qu’une solution qui contient une molécule d’un électrolyte binaire de degré de dissociation m dans un volume V, se trouve en contact avec une seconde solution du même électrolyte, à laquelle correspondent les valeurs V -f- dV et m + dm.
- La quantité d’électricité i mesurée électrochi-miquement passe de I à la solution II, ce qui a
- pour: effet de transporter équivalents du
- V
- cathion de I en II et —.—r équivalents de Ta-
- (» + *)
- nion de II en I.
- Le travail -d'A qui peut être produit (au maximum) dans cette réaction est
- d A = V' dp (i)
- quand la pression osmotique partielle des deux ions est dp plus petite dans la solution II que dans la solution I, et que V' représente le volume de la solution, lequel renferme dissous un équivalent des deux ions.
- D’après la définition
- si l’on appelle p0 la pression osmotique partielle à laquelle chaque ion serait soumis, si un équivalent d’ions libres se trouvait dans l’unité de volume, on a
- m ,...
- P=Poÿ. .................. (3).
- On tire de (i) et de (3) ..........
- , , u• — v V , (m\ , .
- d A = p0 —:----d ( ^ ). (4)
- ' u + v m \ V/
- - Pour l’intégration, il est nécessaire de trouver une relation entre le degré de dissociation m et
- la concentration de la solution. Cette relation est donnée par l’isotherme de dissociation :
- K V =
- m*
- 1 — m'
- (5
- équation dans laquelle K représente la constante de dissociation d’Ostwald (1).
- Les équations (4) et (5) donnent :
- d A = — p0
- u — v dm u +v m (1 — m)’
- (6)
- En intégrant et en posant le travail maximum A comme égal à la force électromotrice E, on obtient :
- E* — E,
- — v t n m, (1 — m,) u + v mt( 1 — w,)’
- (7)
- expression donnant donc la différence de potentiel entre deux solutions du même électrolyte binaire, lorsque son degré de dissociation est pi, et dans les deux solutions.
- De plus, d’après (5), on a :
- m, ( 1 — «»,)
- V.m, = mt( 1—m,)’ ^
- ou, en remplaçant la dilution V par la valeur
- (*) Ostwai.d.— Zeitschrift Phys. Chemie, II, p. .270, 1888.
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- ï 4 5
- réciproque de la concentration c et en combinant les équations (7) et (8).
- D’après Arrhenius
- X 1 présentant le pouvoir conducteur moléculaire de l’électrolyte pour la concentration dont il s’agit, Xœ le même pouvoir pour une très grande dilution. On voit donc qu’il est parfaitement légitime de substituer, même dans le cas des électrolytes peu dissociés, le rapport des conductibilités à celui des concentrations. Toutefois, cette conclusion dépend de l’exactitude des équations (3) et (5), d’après lesquelles l’électrolyte considéré doit d’une part présenter la pression osmotique à calculer au moyen du pouvoir conducteur, et d’autre part obéir aux lois de la dissociation.
- Pour vérifier la précédente relation, il faut par suite s’adresser d’abord aux acides organiques. Dans le cas des électrolytes faiblement dissociés, comme, le sulfate de zinc, où les deux conditions sont toutes deux mal remplies, on peut prévoir des écarts notables entre la théorie et l’expérience. Au contraire, lorsqu'il s’agit d’électrolytes fortement dissociés, la correction devient très faible.
- M. Nernst s’élève contre cette opinion de M. Negbaur, en vertu de laquelle le dissolvant n’exercerait pas d’influence sur la force électro-motrice, d’après l’hypothèse de la dissociation. Il admet au contraire, que l’hypothèse de la dissociation a mis en lumière le rôle absolument exceptionnel que joue l’eau comme dissolvant, grâce à sa faculté de dissocier électrolytique-ment un grand nombre de substances dissoutes, et les recherches de Beckmann ont conduit à une classification des divers dissolvants, basée sur leur force de dissociation. M. Nernst ajoute que l’on ne saurait surtout admettre qu’une pile représentée par le schéma suivant :
- Gd | Cd P dans Hs O | Gd P dans alcool amylique | Cd
- ne donne pas de différence de potentiel, avec des solutions équivalentes, lorsque les vitesses des ions sont égales dans les deux dissolvants.
- Après l’exposé de ces principes, M. Nernst s’occupe de quelques objections faites à sa théorie par M. Negbaur. Il explique à ce sujet ses propres déductions et montre qu’elles concordent avec les résultats expérimentaux de M. Negbaur.
- M. Nernst part dans ses observations de la célèbre hypothèse d’Arrhenius; on peut parfaitement calculer la force électromotrice des piles à concentration, sans avoir à s’occuper de telle ou telle théorie sur le passage du courant à travers un cycle isotherme réversible. A cet effet, on parvient à diminuer les changements déconcentration produits par le courant, en ajoutant ou extrayant l’eau de la solution au moyen de parois à demi poreuses.
- Si l’on tient comptedes données de M. Nernst et de M. Negbaur, et que l’on calcule la pression osmotique de la substance dissoute, on arrive à ce résultat que la pression osmotique des solutions salines étendues a une valeur très voisine de celle que l’on calcule d’après les formules de Van’t Hoff et d’Arrhenius, et l’approximation est presque toujoui's de 1 à 2 centièmes.
- La mesure des forces électromotrices est dans le cas des solutions étendues la méthode de beaucoup la plus exacte, permettant de déterminer indirectement la pression osmotique.
- A. B.
- L’équivalent mécanique de la chaleur
- D’après la Physikalischc Revue, M. Miculescu a obtenu pour l'équivalent mécanique de la chaleur le nombre
- J = 426,70 kilogxammètres,
- dans lequel le nombre entier est considéré comme exact et les dixièmes comme probablement exacts. Ce nombre se rapporte à Paris pour g — 980,96. Si l’on réduit les observations de Joule à cette valeur de g, on obtient comme moyenne de ces nombres la valeur
- J = 426,5 kilogrammètres.
- Le même travail contient deux tableaux intéressants relatifs aux diverses déterminations de l’équivalent mécanique de la chaleur et aux méthodes employées par les divers observateurs. | Voici ces tableaux :
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- 146
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- I. — Méthodes directes.
- Années Observateurs
- 1843 Joule (*)
- » Joule (').
- » Joule (*)
- 1845 Joule t2)
- » Joule (*)
- » Joule (2)
- 1847 Joule (3)
- i85o Joule (3)
- » Joule (3)
- » Joule (‘j
- 1857 Favre (5)
- » Hirn (ü)
- 1858 Hirn (ft)
- » Favre (7)
- » Hirn (ft)
- 1860/61 Hirn (6)
- » Hirn (°)
- » Hirn (°)
- » Hirn (°)
- » Hirn (°)
- - » Hirn (°)
- 1865 Edlund (H)
- 1870 Violle (°)
- 1875 Puluj (,0)
- 1878 Joule (")
- 1879 Rowland (*2)
- 1891 D’Arsonval (,3)
- Méthodes
- Frottement de l’eau dans les tuyaux...............
- Echauffement par courants magnétoélectriques......
- Diminution de la chaleur dans une pile qui travaille
- Compression de l’air..............................
- Dilatation de l’air..............................
- Frottement de l’eau dans un calorimètre..........
- — du mercure dans un calorimètre........
- — de disques de fer dans un calorimètre..
- Diminution de la chaleur dans une pile qui travaille Frottement de métaux................................
- — — dans un calorimètre A mercure .
- Travail des métaux..................................
- Eau dans la balance de frottement...................
- Ecoulement de liquide sous forte pression...........
- Martelage du plomb,................................
- Frottement de l’eau entre deux cylindres............
- Dilatation de l’air.................................
- Machines à vapeur...................................
- Dilatation et contraction des métaux................
- Echauffement d’un disque entre les pôles d’un aimant Frottement de métaux................................
- — de l’eau dans un calorimètre.............
- Echauffement d’un cylindre dans un champ magnétique
- Résultats en kgn),
- * 424,6
- 460
- 442.2
- 443.8
- 437.8
- 488.3
- 428.9
- 423.9 424,7
- 425.2 426 — 464
- 371,6
- 400 — 450
- 413.2 425
- 432
- 433 425 432 440
- 420 —
- 428,3 —
- 435 425,2 —
- 423,9 429,7 — 425,8
- 421 — 427
- 432
- 443.6
- 426.6
- (') Joule. Philosophical Magazine, t. 23, p. 442. (-) Idem. Idem. t. 26, p. 36g.
- (3) Idem. Idem. t. 27, p. 312.
- (*) Idem. Phil. Trans., p. 61, i85o.
- (B) Favre. Comptes rendus, t. 45, p. 56.
- (°) Hirn. Théorie mécanique de la chaleur, 3" tiôn.
- édi-
- (7) Favre. Comptes rendus, t. 46, p. 337.
- {°i Edlund. Pogg. Ann.y t. 126 p. 53g.
- (n) Vioi.le. Ann. chwi. phys., t. 21, p. 64.
- ('•) Puluj. Wien. Ber.y t. 71, p. 667.
- (") Joule. Phil. Trans., p. 365, (1878).
- C2) Rowland. Proc. Am. Soc.,, t. 7. p. 75.
- (M) D’Arsonval. La Lumière Électrique, t. 3g, p. 534,
- II. — Méthodes indirectes.
- Années Observateurs
- 1842 Mayer (’)
- 1857 Quintus Icilius (2).
- » W. Thomson (3)....
- >* Favre et Silbemnnn
- » Bosscha (*)
- i85g Joule..
- » Bosscha
- » Lenz-Weber
- 1867 Joule (s)
- 1878 Weber
- 1888 Perot (°)
- » Dieterici (7)
- Méthodes
- Par l’équation I — p0 v0 ot/C — c.........................
- Développement de chaleur dans un fil de résistance connue
- Equivalent électrochimique de l’eau 0,009376..............
- Développement de chaleur par l’action du zinc sur Cu SO*. .
- Force électromotrice du Daniell...........................
- Chaleur dans l’élément Daniell............................
- Force électromotrice du Daniell...........................
- Echauffement d’un fil de résistance connue ...............
- Par l’équation L = T/E (p/ — (j.) dpjdt...................
- Chaleur de Joule..........................................
- Réïultats kgm.
- 365 399,7 432,1 432, t 432,1 4î9,5
- 419.5
- 396,4— 478,:
- 429.5 428,i5 424,63
- 432.5
- (') Mayer. Lieb. Ann., t. 42, p. 34.
- (2) Quintus Icujus. Pogg. Ann:, t. ior, p. 69. (3. W. Thomson. Phil. Magt. 2, p. 1.
- (l) Bosscha. Pogg. Ann., t. tôt, p. 617.
- (ri) Joule. Rep. comm. electr. Standards B. A. p. 175.
- (*) Perot. Journal de physique, t. 7, p. 129.
- (7) Dieterici. Wiedem. Ann., t. 33, p. 417.
- A. II.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- FAITS DIVERS
- Une exposition internationale d’électricité s’ouvrira à Moscou le 27 août 1892 (i5 août russe); elle fermera le 12 février (i5 janvier) 1893. Elle comprendra les groupes suivants :
- Groupe I. — Eclairage électrique, transmission de force à. distance.
- Groupe IL — Télégraphie, téléphonie.
- Groupe III. — Electrotechnologie (électrométallurgie électrolyse, galvanoplastie, etc.). — Application de l’électricité aux chemins de fer, à la marine, à l’art militaire, à l’économie domestique. .
- . Groupe IV. — Piles électriques, accumulateurs, machines statiques, batteries thermo-électriques, machines ma. gnéto et dynamo-électriques, transformateurs, moteurs électriques.
- Groupe V. - Force motrice, chaudières diverses, moteurs appliqués à l’électricité, accessoires
- Groupe VI. — Appareils de précision et scientifiques.
- Groupe VII. — Nouveautés dans n’importe quelle, branche de l’industrie.
- Groupe VIII. — Littérature, projets, dessins, diagrammes, etc. ayant rapport à l’électricité.
- Tous les objets destinés à l’Exposition doivent être adressés au bureau de l’Exposition, à Moscou, qui délivrera des quittances de réception signées par ledit bureau et contresignées par l’Artel de la Bourse, qui est responsable de toutes les marchandises.
- Les inventions ‘nouvelles installées à l’Exposition ne perdront pas le droit d’être brevetées en Russie. Le jury nommé par la section moscovite de la Société impériale technique de l’empire de Russie, complété par les membres désignés par les gouvernements étrangers, délivrera aux produits qu’il jugera les meilleurs, des récompenses consistant en médailles d’or, médailles d’argent, médailles de bronze, diplômes ; l'exposant qui désire prendre part au concours doit numéroter ses objets et communiquer par écrit lesquels de ces numéros il désire soumettre au concours.
- L’éclairage général des salles, les soirs où l’Exposition sera ouverte au public, est gratuit, mais si un exposant désire un éclairage extra, il devra payer les taxes spéciales suivant le tarif général fixé par le comité.
- La vapeur et la force motrice seront également délivrées aux exposants moyennant le paiement d’une taxe.
- Pour donner aux exposants la possibilité de participer à l’Exposition sans être obligés d’envoyer leurs propres représentants, le comité a chargé le Comptoir de l’Exposition permanente universelle de tous les points administratifs.
- Le comité français est composé comme suit :
- . President, M. Barthon;
- Vice-présidents, MM. Armengaud (Jules), Cance, Mon-nier, Jousselin, Dumont;
- Secrétaire général, M. Gossand;
- Secrétaires, MM. Richard, Soubeyran, Mauvoisin, Bai-gnères, Perrin, Fourment;
- Trésorier, M. Bert.
- Le secrétariat est 11, rue de Rome, où les exposants pourront s’adresser.
- A l’Exposition de Chicago, le bureau des patentes de New-York exposera une collection, aussi complète que possible, de toutes les inventions importantes brevetées par des Américains, dans le but de montrer les progrès réalisés dans plusieurs branches, et qui sont dûs pout une large part aux encouragements apportés par le système des brevets. Un grand nombre de ces modèles ne se trouve point en la possession du « Patent Office »; soit qu’ils aient été détruits par l’incendie, soit qu’ils n’aient point été déposés, car dans ces dernières années, le dépôt d’un modèle n’était point généralement exigé aussi, comme la subvention accordée au « Patent Office » ne lui permettait pas de reconstituer les modèles manquants, les directeurs de ce bureau viennent de faire appel aux inventeurs et fabricants, afin que ceux-ci les prêtassent pour la circonstance. Ces modèles seront ren dus après l’Exposition, et mention du prêt sera faite et sur les étiquettes et sur les catalogues. Cet appel a déjà reçu le plus favorable accueil.
- On traite maintenant le chlore par l’électricité comme on traite l’oxygène de l’air pour en faire de l’ozone. Un tube rempli d’acide sulfurique est placé dans un autre tube plongé lui-même dans de l’acide. Le chlore passe dans l’espace annulaire entre les deux tubes et l’effluve passe entre les liquides servant d’électrodes. L’effluve est alternative et change très rapidement de polarité.
- Il paraît que le chlore ainsi traité possède un pouvoir de blanchiment beaucoup plus grand que le gaz ordinaire.
- Les lessives de sel gemme contiennent outre le chlorure de sodium, diverses impuretés qu’il est utile d’éliminer pour obtenir un produit commercial de bonne qualité. Les impuretés consistent souvent en carbonates de fer, de chaux et de magnésie; en sulfate de chaux et en chlorures de calcium et de magnésium.
- D’après G. G. Collins, de Woodsburgh (Etats-Unis), ces impuretés peuvent être enlevées en soumettant la lessive à l’électrolyse sous une tension ne dépassant pas 2,5 volts. Le sel marin n’est pas décomposé, tandis que les impuretés sont rendues insolubles et précipitées.
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- C’est ainsi, par exemple, que le bicarbonate de chaux est décomposé en acide carbonique se dégageant à l’anode et en chaux se déposant sur! a cathode. L’hydratê de chaux décompose à son tour une partie du bicarbonaté et il y a finalement précipitation de carbonate de chaux. Il va sans dire que la lessive épurée doit être écoulée pendant le passage du courant, pour empêcher une par-lie des impuretés de se redissôudre.
- ' On se propose d’utiliser de grandes chutes d’eau sitüées à Go kilomètres de Turin pour la distribution de Télêctri-cité dans cette ville. La puissance utilisable serait de 5ooo chevaux et son prix de revient ne dépasserait pas 120 francs par cheval et par an. Il est probable que l’on emploiera dans ce transport d’énergie les courants polyphasés.
- M. Henry, président honoraire du tribunal civil de Lisieux, a demandé à la chambre de commerce de Hon-fieur d’étudier rétablissement* entre Honfleur ét Trou-ville, d’un tramway électrique analogue à celui qui fonctionne actuellement enire Ciermont-Ferrand et les stations balnéaires voisines.
- M. Henry indique, dans Une intéressante notice, les grandes lignes du projet et fait ressortir les avantages qui résulteraient pour Honfleur et TrouVille et les communes intermédiaires, de l’établissement d’une voie électrique.
- Un correspondant de YElectrician, de Londres, estime à 10 millions le nombre de lampes à pétrole employées en Angleterre* M. Alfred Spencer, du County Council, trouve que 3oo décès par an sont dus aux accidents causés par les lampes à pétrole, io 0/0 de tous les incendies sont attribués au pétrole, et le capitaine Shaw trouve une moyenne de i56 incendies dus à la même cause â Londres. Il serait désirable que chaque lampe à pétrole soit munie d’un appareil extincteur automatique; mais il serait bien plus utile de populariser l'éclairage électrique et de chercher les voies et moyens pour en rendre le prix accessible à tout*le monde.
- Nous avons relaté dernièrement les curieux effets d’induction produits par la foudre pendant un orage à Chicago. Il vient de se passer à Vienne un fait analogue. La foudre, sans tomber directement sur les conducteurs d’éclairage, eut pourtant pour effet d’éteindre momentanément toutes lès lampes â incandescence des bâtiments de l’exposition. La foudre fit aussi fonctionner l'avertis*
- seur d’incendie du théâtre. Ces effets sont attribuables à l’induction, aucune trace du passage direct de la décharge sur les circuits n’ayant pu être découverte.
- Il paraît que M. Edison a touché 200000 francs pour l’expertise faite par lui pour l’installation des travaux hydrauliques de la compagnie du Niagara. Il faut avouer que les ingénieurs experts de notre vieux continent sont moins bien partagés.
- Nous avons déjà parlé du nickel-tétracarbonyle ; on vient d’en établir quelques constantes. Ce nouveau composé conduit très mal l’électricité. Son pouvoir rotatoire magnétique est très élevé. La constante de diamagnétisme à 16“ est K a= — 3,i3i x 10 — 'o.
- Nous avons le regret d’annoncer que les résultats de l’enquête ordonnée à la suite de la catastrophe du Dupuy de Lame n’ont pas, comme nous l’espérions, exonéré la maison qui a fourni les appareils électriques. Il paraît que l’on avait négligé de placer les fils dans des tubes incombustibles, de sorte que lorsque Ton a fermé les issues de la chambre de chauffe pour produire le tirage forcé, les enveloppes ont pris feu et la chambre â été plongée dans l’obscurité. Les chauffeurs ont perdu la tête et périssaient infailliblement sans la présence d’esprit du contre-maître qui les a délivrés.
- Nous avons raconté l’explosion qui s’est produite aU coin de la rue Bréda et de la rue Notre-Dame-de-Lorette. Il paraît que les conséquences de l’accident doivent êtrê graves. La victime de l’explosion est atteinte d’une paralysie complète du côté gauche, et cette partie du corps a perdu toute sensibilité au point que Ton peut enfoncer des épingles dans le bras gauche sans que la malade éprouve la moindre douleur.
- Le médecin croit que la victime a été frappée par une décharge électrique.
- On se sert de plus én plus des méthodes électrolytiques pour examiner les qualités des métaux. Le procédé suivant est nouveau et recommandé par MM. Drown et Mc lvenna dans Technology Quarterly.
- On dissout cinq ou . dix grammes de l'échantillon de fer ou d’acier que Ton veut examiner dans l’acide sulfurique, on évapore jusqu’à obtenir des fumées blanches, on ajoute de l’eau pour redissoudfe la masse; on filtre
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- sur de la silice et on lave à l*eau acidulée. La liqueur est rendue neutre par l’ammoniaque et l’on place dans le vase où doit se faire i’électrolyse environ cent fois autant de mercure que l’on a dissous de métal: Volume de la solution : 3oo à 5oo centimètres cubes. On fait passer un courant de 2 ampères pendant une dizaine d’heures au plus. On enlève la solution pendant que le courant passe encore, on remplace par de l’eau et l’on continue ainsi jusqii’à ce que la solution soit assez faible pour ne plus attaquer le fer incorporé au mercure. Dans la solution filtrée on précipite l’alumine par le phosphate de soude, on incinère et l’on pèse le phosphate d’alumine. C’est ainsi que l’on détermine la teneur en aluminium, après avoir éliminé le fer.
- Parmi les innombrables chemins de fer électriques, un des plus originaux est sans contredit celui qu’on vient d’ouvrir à Chicago dans l’intérieur de l’exploitation de la briqueterie du nord-ouest, pour le transport des matières premières aux hangars et aux fours et pour apporter les briques fabriquées à la station du chemin de fer.
- Le courant est fourni par une machine à lumière avec une tension de 110 volts. Lorsque les transports sont finis, on donne un tour de commutateur et le courant sert à éclairer les ateliers où 3oo lampes à arc se trouvent dispersées. Les conducteurs, au nombre de deux sur chaque ligné, sont placés sur des poteaux et s’entrecroisent dans tous les sens. Leur multiplication a été une difficulté dont on n’a point triomphé sans peine.
- Au milieu du mois de juin, M. Dewar a fait à Royal
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- Institution une conférence sur l’oxygène et l’air liquides qu’il obtient en grande quantité sous l’influence d’un froid excessivement intense combiné avec une compression considérable.
- Plusieurs faits de premier ordre nous intéressent principalement dans ces magnifiques expériences.
- L’oxygène liquéfié perd ses propriétés chimiques, qui sont comme paralysées sous l’influence d’un abaissement notable de la température. Il cesse d’être le type des comburants et demeure paisiblement à côté du phosphore sans chercher à s’unir avec lui. Mais ses propriétés magnétiques persistent de la façon la plus remarquable.
- Une mèche de coton imbibée d’oxygène liquide est attirée par les pôles de l’aimant de Faraday comme le. serait un cristal d’oxyde magnétique. Une goutte versée sur un pôle de l’électro de Faraday y adhère jusqu’à ce que la chaleur ambiante l’ait volatilisé. SI on remplit un siphon d’oxygène liquide, le niveau change dans la branche la plus voisine d’un pôle afin de s’en approcher le plus pos^ sible.
- Des différences aussi saillantes, constatées avec des températures dépassant ioo° de froid ne sont que médiocrement faites pour confirmer l’opinion des physiciens qui seraient tentés de rapprocher les phénomènes magnétiques des affinités ordinaires.
- Nous ajouterons que même sans aucune pression, rien que sous l’influence d’une température de 200", l’atmosphère se transformerait en une couche liquide composée d’azote et d’oxygène et dont l’épaisseur serait de u,5o mètres. Pour que cette couche Surmontât la masse gelée des mers et des terres, il faudrait pourtant que celle-ci fut complètement lisse, n’offrant ni déclivités ni fissures dans le fond desquelles se précipiterait la masse liquéfiée de notre ancienne atmosphère, mais mèrri'e sous cette forme si extraordinaire, l’oxygène n’aurait rien perdu de son pouvoir magnétique constitutionnel.
- M. Maguenne vient de répéter la préparation électrolytique du baryum et du strontium de Bunsen au moyen de la dissolution des chlorures avec une cathode de mercure. Avec 8 éléments Bunsen, il a pu obtenir très facilement 5oo grammes d’amalgame contenant quinze gram-' mes de métal baryum : l’amalgame de strontium obtenu ne contient pas plus de 2 à 3 de strontium.
- Ces alliages distillés dans l’hydrogène ne donnent pas les métaux purs, mais bien des amalgames à 20 ou 25 0/0 de métal alcalino-terreux. Or, ces amalgames riches ont été décrits comme les métaux purs ; il était nécessaire de signaler ces résultats nouveaux.
- Les publications du professeur Zenger sur les liaisons existant entre l’état du temps et les perturbations magnétiques ont décidé le directeur du Bureau Austral Américain de mettre à l’étude le vaste sujet de la météorologie électrique. Nature, de Londres, nous apprend dans son numéro du 7 juillet, que M. Harrington vient de charger M. Blgelow de s’occuper de cette vaste question. Ce physicien a employé, paraît-il, un mode d’analyse qui a déjà démontré l’existence de rapports qu’il s’agit de définir avec plus de précision.
- Ce savant est, paraît-il, parvenu à reconnaître en dehors de la terre l’existence de plusieurs champs magnétiques qui manifestent leur action par des perturbations des courbes enregistrées par les magnétographes.
- La Société générale d’électricité de Berlin Construit en ce moment un certain nombre de canots électriques destinés à la navigation de plaisance sur leHVannsee, près de Berlin. Quelques bateaux électriques sont d’ailleurs déjà en service sur ce lac, sur les bords duquel se trouve
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- une station d’électricité servant à la charge des accumulateurs.
- Dans quelques mois cette flottille s’augmentera d’un canot entièrement construit en aluminium.
- Éclairage électrique.
- Les illuminations électriques font d’année en année plus de progrès le jour du 14 juillet. Cette année, au-dessus de l’échafaudage du dôme de l’église du Sacré-Cœur de la butte Montmartre s’élevait une croix de 14 mètres de haut avec des branches de 7 mètres. Cette croix portait 16 lampes électriques d’une grande puissance.
- On n’a pas eu encore cette année ces feux d’artifice électriques projetés par M. Alphand. Il y aurait pourtant quelque chose de beau et de grandiose à faire.
- . La Société générale d’électricité de Berlin a obtenu la concession de l’installation de 800 lampes de 16 bougies aux Casas Consistoriales à Barcelone. La même compagnie fait ausi en ce moment l’installation de la station centrale d’éclairage électrique de Santander. On va, en outre, installer l’éclairage électrique à Oviedo.
- Il est bien regrettable que dans un pays aussi sympathique à la France que l’est l’Espagne, l’industrie électrique soit surtout un débouché pour les maisons allemandes.
- La maison Grezès et Pigre, de Toulouse, vient d’installer l’éclairage électrique dans la petite ville de Dour-gne. Bien que le Tauron, qui fournit l’énergie nécessaire, n’ait qu’un débit de i5 à 18 litres par seconde, on a pu obtenir 35 chevaux au moyen d’un barrage de 6 mètres de hauteur, formant un réservoir de i5oo mètres cubes et quadruplant la puissance aux heures de travail. L’installation comporte 140 lampes et a coûté à la ville 32000 francs.
- M. Champoudry a déposé au Conseil municipal la proposition suivante ;
- « Considérant qu’il est de notoriété publique que la canalisation du gaz se trouve dans un état défectueux, dangereux pour la sécurité publique, surtout depuis l’établissement des canalisations électriques, et de nature à compromettre les intérêts de la Ville de Paris, future propriétaire de la canalisation dont il s’agit*
- « L’administration est invitée, en vertu de l’article 3o du
- traité du i5 janvier 1870, à procéder immédiatement aux vérifications nécessaires pour constater l’état de la canalisation et du matériel de la Compagnie du gaz. »
- Cette proposition a été renvoyée à la 3‘ commission.
- Avant de déclarer définitif le contrat d’éclairage adjugé à la compagnie Westinghouse, l’administration de l’Exposition de Chicago a fixé le taux du cautionnement obligatoire. On avait commencé par exiger cinq millions de francs, garantis par deux cautions solvables. Mais sur les réclamations de M. Westinghouse, le chiffre a été réduit de moitié et porté à deux millions et demi.
- Télégraphie et Téléphonie.
- D’après un correspondant des Daily News les deux capitales russes, Saint-Pétersbourg et Moscou vont être reliées cet été par une ligne téléphonique. La distance entre les deux lignes est de 65o kilomètres.
- Les femmes télégraphistes, en dépit de toutes les critiques, vont passer au mois d’août leurs examens. Elles sont divisées en trois catégories :
- i° Celles qui ont des parents employés dans la télégraphie ;
- 2* Celles qui sont déjà attachées à l’administration en qualités d’auxiliaires;
- 3° Celles qui sont complètement étrangères à l’administration.
- Les candidates de toute catégorie doivent avoir une taille de i,5o m. au minimum.
- Le 4 juillet, à l’occasion des fêtes du Beïram, le résident général de Tunisie a rendu visite au bey, en grande cérémonie. Immédiatement après l’accomplissement de cette formalité, M. Massicaut procéda à l’inauguration de la ligne téléphonique de Tunis, desservant également Sousse, Monastir et plusieurs autres stations. Les expériences ont très bien réussi sur toute la ligne, dont le développement dépasse 3oo kilomètres. Elles ont réussi à tirer pendant quelques instants la population indigène de son indifférence ordinaire à l’égard des progrès de la civilisation moderne.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV' ANNÉE (TOME XLVJ SAMEDI 23 JUILLET 1892 N° 30
- SOMMAIRE. — Sur quelques applications de l’électricité ; Frank Géraldy. — Applications mécaniques de l’électricité ; Gustave Richard, — La locomotion électrique ; Henry de Giaffigny. — L’électricité au Palais de Cristal ; E. Andréoli. — Projet d’instruction aux entrepreneurs pour l’exécution des installations intérieures chez les abonnés. — Chronique et revue de la presse industrielle : Analyse électrolytique. Dosage de l’aluminium dans les fers et les aciers, par MM. Drown et Mac Kenna. — Parafoudre Dickerson. — Pile Souther. — Nouveau procédé électrique de préparation de la céruse, par M. Stevens. — Les perturbations magnétiques et les taches du soleil de l’année 1892. — Séance du Comité d’électricité de l’exposition de Chicago, 3o juin 1892. — Sur le rendement des transformateurs, par M. von Dolivo-Dobrowolsky. — Revue des travaux récents en électricité : Société de physique de Londres (séance du 24 juin 1892). — Sur la variation de longueur produite par l’aimantation dans le fer et les fils conducteurs de courants, par Shelford Bidvvell. — Sur la cause des variations de la force électromotrice dans les piles secondaires, par J. H. Gladstone et Walter Hibbert. — Note sur la théorie des transformateurs, par M. IL A. Rowland. — Nécrologie. — Faits divers.
- SUR QUELQUES APPLICATIONS
- DE L’ÉLECTRICITÉ
- Il me semble que nous abusons des mots anglais, dans la terminologie électrique.
- Dans certaines industries il était naturel d’agir ainsi ; dans les chemins de fer. par exemple, les Anglais nous avaient de beaucoup précédés : avec un outillage complet, ils ont apporté en France un vocabulaire tout fait; il était simple d’en accepter la plupart des mots.
- Pour l’électricité, nous ne sommes pas dans le même cas ; nous sommes entrés dans la carrière en même temps que nos voisins, et je ne vois vraiment pas pourquoi nous aurions besoin de leur langage pour désigner les choses.
- Je le concevrais à la rigueur dans le cas où cet emprunt procure une simplification; j’admets, par exemple, qu’il soit plus rapide de dire « machine shunt » que « machine en dérivation, » mais je ne vois aucun avantage à parler du coefficient de charge d’une usine quand il est aussi facile de dire son coefficient de travail ; ajoutons que cela est plus clair; on comprend que coefficient de travail veut diré rapport du travail fait au travail qu’on pourrait faire; si l’on se sert du mot charge, qui est d’ailleurs français et a un
- autre sens, il faut joindre une explication. Il y a là, ce me semble, une pointe d’anglomanie qu’il vaudra mieux laisser au monde des sport-men.
- Quel que soit le mot, la chose est très importante. Il est de plus en plus certain que l’avenir des industries électriques, dans l’état actuel, dépend du coefficient de travail des usines. Considérez en effet 'une usine d’éclairage placée dans de bonnes conditions de débit ; elle travaillera à son plein pendant cinq heures environ en été, deux heures au plus en hiver, en y ajoutant le travail réduit de la journée, on arrive à trouver qu’elle fait les 15 ou 20 centièmes du travail qu’elle serait capable de produire avec une marche continue. Quelques usines avantageusement situées ont un coefficient plus élevé, beaucoup en ont un moindre.
- Ce n’est pas une situation bien brillante. Il est clair qu’avec une proportion de travail aussi peu élevée les frais généraux, les dépenses accessoires, l’amortissement des machines et installations deviennent des charges pesantes; le prix de revient d’énergie ne peut descendre ! et la difficulté est grave si l’on s’en tient à l’éclairage, puisque toute augmentation de ce genre se produisant aux même heures nécessite en même temps une augmentation de machines et n’améliore pas le coefficient de travail.
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- ib‘2 LA LUMIÈRE
- V '
- La solution cherchée par,to.ut le monde consiste à trouver une occupation aux usines en dehors des heures d’éclairage.
- Il s’en présente immédiatemeht une à l’esprit, et c’est la distribution de la force motrice. Il semble que cela aille de soi-même et qu’il n’y ait qu’à offrir pour trouver des consommateurs. L’expérience déjà assez longue nous ' montre pourtant qu’il ne faut pas se laisser trop prendre à ces apparences. On a fait beaucoup de tentatives pour annexer la distribution de la force motrice à l’éclairage; on y a jusqu’ici très peu réussi.
- Je ne’prends pas seulement pour base l’état de nos pays, mais'la terre favorite du développement industriel de l’électricité, l’Amérique, n'a qii’un nombre restreint d’applications de ce genre. Je mets à part, bien entendu, la traction, qui est une application spéciale distincte de l’éclairage.
- - Un résultat si insuffisant est fait pour surprendre. Il semble bien que la puissance soit un hesoin-trés général ; je pense en effet que cela ést exact, et, si on trouve peu d’occasions de le satisfaire, c’est à mon avis parce que nous ne lui donnons pas ce qu’il demande et qu’on n’a pàS ehcôfë créé l’outillage qu’il faut pour répondre aux formes multiples sous lesquelles ce besoin-se manifeste.
- - Il ne faut pas s’attendre à ce que le public fasse- quelque effort pour se plier aux façons d’être de l’industrie électrique; nous savons bien que c’est au contraire à l’industrie de s’ingénier pour donner au public des engins qui fonctionnent juste comme il le désire, avec sécurité, qui s’appliquent chacun à une fonction déterminée et la remplissent non seulement bien* mais encore économiquement.
- Nous ne possédons pas cela pour la distribution de l’énergie motrice.
- rOn commence à créer quelque chose de ce genre dans d'âutrês ordres d’applications. M. Hospitaliér a présenté dernièrement, à la Société des ' électriciens, un certain nombre d’appareils venus, je crois, d’Amérique et destinés à utiliser là chaleur produite par le courant. électrique.
- C’est une forme un peu inattendue de consommation, ;et il paraît d’abord qu’elle n’est guère logique. On sait bien que là chaleur engendrée par le-courant-coûte.fort cher;. c’est un.
- ÉLECTRIQUE
- ::::.t—tt
- procédé excessivement indirect et entraînant lin déplorable gaspillage de l’énergie calorique engendrée par le charbon. Et pourtant, en y regardant de plus près, on est amené à reconnaître que si l’application générale est à repousser, certaines applications particulières peuvent être justifiées.
- Je dis justifiées, même au point de vue de l’économie; par exemple, M. Hospitalier a montré un allume-cigares électrique, et il s’est amusé à prouver qu’avec cet instrument, pour o,io fr., on pouvait allumer 200 cigares, tandis qu’avec les allumettes, pour le même prix, oh ne peut en allumer que cinquante, en supposànt, chose éminemment improbable, que toutes les allumettes de la boîte prennent feu.
- L’exemple n’est pas de grande conséquence, mais il montre que l’avantage peut exister dans le cas de chauffages très intermittents et de très courte durée. On cite, dans le même ordre d’idées, un petit appareil destiné à chauffer les fers à friser; on l’applique dans les théâtres où le gaz ; ne vient plus et il est plus économique que le i chauffage à l’alcool.’Il y a peut-être d’autres ! applications de ce genre à trouver. Je crois ; néanmoins qu’elles n’amèneront pas un accroissement bien sérieux dans la consommation du eûürant électrique.
- Il en sera de même, je le crains, des appareils propres à chauffer l’eau et faire quelques petites cuisines. On en a fabriqué qui sont'ingénieusement combinés. Les conducteurs destinés a être ; portés à une température élevée sont noyés
- - dans un émail ayant à peu près le même coeffi-i cient de dilatation et que l’on façonne en plaques formant le fonds des récipients où l’on
- - place les liquides à chauffer. Ici l’économie
- n’apparaît plus et je ne vois pas bien les usages. *
- Il y aurait, ce me semble, plus à attendre des : appareils dans lesquels l’électricité est employée à produire une caléfaction limitée à des points déterminés.
- On a montré dans ce genre des fers à repasser dont la semelle seule est chauffée d’une façon continue par le courant; on obtient ainsi un travail sans interruption qui est, paraît-il, apprécié.
- Nous connaissons déjà les thermo-cautères électriques, dans lesquels le courant vient . rougir un point précis et qui .sont assez usités:
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- IOIJRNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- en médecine. On cite dans ce sens une application assez originale; elle consisterait à faire des couvertures de lit renfermant un tissu conducteur qui s’échaufferait par le courant et fournirait du calorique aux personnes malades qui n’en peuvent engendrer assez par elles-mêmes.
- L’usage le plus important que nous connaissons de l’électricité pour la production de hautes températures très localisées est la soudure électrique. Nous n’en possédons pas d’application en France, mais les lecteurs de La Lumière Electrique savent qu’en Amérique on a construit plusieurs modèles d’appareils spéciaux; d’après tous les renseignements, les utilisations seraient déjà nombreuses et tendraient tous les jours à s’étendre. 11 y aurait là pour les usines une source de recettes sérieuses.
- On a été plus loin, et il paraît qu’en Amérique on aurait demandé un véritable chauffage au courant électrique, en l’employant à maintenir la température des bouillottes dans les voitures de tramways. On aurait trouvé, sinon économie, au moins simplification à supprimer les manœuvres, en laissant en place ces appareils une fois chauffés.
- Je ne sais si toutes ces applications calorifiques nous mèneront bien loin : j’ai dit que la production de la chaleur semblait bien un des usages les moins avantageux du courant électrique. Nous venons de voir cependant que dans certains cas, elle pouvait être acceptable ; ce résultat serait dû à la constitution d’appareils spéciaux répondant a des besoins déterminés et propres à bien remplir des fonctions précises. C’est évidemment la voie qu’il faut suivre pour faire naître ou élargir les usages réellement pratiques de l’électricité; il faut créer les instruments. Cela ne paraît pas bien difficile et cela se fera sans doute, car nécessité est mère d’invention, et il y a nécessité.
- Frank Géraldy.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (')
- AL L. Maunlner von Markhof s'est beaucoup occupé du pointage électrique des canons, et a
- (') La Lumière Electrique du 4 juin 1892.
- pris à ce sujet toute une série de brevets (1889 à 1892) dont nous donnons ci-après un résumé d'après sa patente américaine du 15 mars 1892.
- Ainsi qu’on le voit par le schéma (fig. 1, 6 et 7), qui représente une installation à bord d’un
- Fig. 1. — Von Markhof (1892). Pointage électrique des canons. Ensemble d’une installation à bord.
- navire, le canon p est porté par un affût o, roulant autour de l’articulation x' sur les rails /, et pourvu d'un bras q q\ à galet de contact q2, roulant sur un segment d’ébonite m, avec index métallique ajustable m’. Le segment m sert au
- 2 à 7. —Von Markhof. Détail du pointeur et des
- contacts.
- pointage horizontal ou latéral. Sa tige k k2, articulée en x, mobile sur une table n parallèle au plan de mire et pourvue du viseur /q, forme le quatrième côté du parallélogramme x -Vj q q2.
- Lorsque q2 vient au contact de l’index m', le courant d’une pile B fait ou partir le canon ou
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- sonner un timbre signal B' de la mise en feu, I faut, en effet, pour fermer complètement le cir-pourvu que l’affût du canon soit horizontal. Il j cuit de B, non seulement que qz touche m', mais
- 1—TT U1
- Fig-. 8. — Grue électrique.
- aussi que le globule de mercure c (fig. 2) ou la I (fig. 1) aient fermé en b b' le circuit auxiliaire sphère d (fig. 3 et 4a) des tubes de niveau aa I 1 vw’. On peut, ainsi que l’indique la figure 5,
- Ffg. 9 à 12. — Schweirer. Horloges électriques (1892). Ensemble de l’horloge maîtresse et détail de l’échappement
- d’une horloge secondaire.
- tal, et dont les pointes h /t, viennent plonger dans les deux coupes de mercure jf, fixées au
- obtenir le même résultat en fermant les contacts b b' par un fléau de balance g, toujours horizon-
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- pont du navire quand ce dernier est lui-même horizontal; il faut, bien entendu, employer dans ce cas deux balanciers g-, montés à angle droit comme les tubes a a de la figure i.
- En pratique, ces niveaux sont fixés sur une table mobile autour d’un axe parallèle au grand axe du navire et pourvue d’un segment à plomb indiquant automatiquement le roulis du navire, de manière à permettre de corriger le pointage vertical du canon.
- Quand le canon et le but sont immobiles, il suffit, une fois le pointage vertical réglé, de viser avec puis de rouler l'affût jusqu’au contact de q2 avec m'. Quand le canon ou le but se déplacent avec une vitesse connue, on règle la position d’origine de m', par rapport au canon, en fonction de cette vitesse et de celle du projectile, et l’on vise le but avec k' jusqu’au contact de q2 sur iri (1).
- Nos lecteurs savent combien la question de l’actionnement des appareils de levage de toutes sortes par l’électricité est actuellement à l’ordre du jour. La description suivante, empruntée à la Revue industrielle du 4 juin 1892, est celle d’un excellent appareil de ce genre à ajouter à ceux décrits dans mes précédents articles (2).
- « Plusieurs applications intéressantes de la * (*)
- (') Applications électriques aux canons décrites dans mes précédents articles: Freins. Hill, 3 janvier 1891, p. 22. Manœuvres. Canet, Fiske, 3 janvier 1891, 20 et 23; Maxim, 6 lévrier 1886, 249; 2 janvier 1892, 25. Mises en feu. Mac Evov, i3 avril 1889, 63. Morris, 24 mai 1890, 370; Noble, i3 avril 1889, 63; 3 janvier 1891, 23; Vavasseur, 16 avril 1892, 112. Mitrailleuses. Gatling, 3 janvier 1891, 24; American C“, 5 juin i885, 452; Maxim, 2 janvier 1892, 23. Pointeurs. Anderson, 5 décembre 1891, 459; Bessemer Crompton Oriole, i3 avril 1889, 60; Fiske, 24 mai 1890, 399; Pola, 17 janvier 1891, 127; Siemens, 5 décembre
- 1891, 469.
- (*) Ascenseurs. Coyle, 4 juin 1892, p. 456; Eickemeyer, 6 juin 1891, 462; Electric Elevator C", 17 janvier 1891, 12; Jlerdman, 9 avril 1892, 57; Holbock, 12 janvier 1889, 54; Léonard, 9 avril 1892, 59; Neuberger, 9 avril 1892, 60; Olis, 17 janvier, 6 juin 1891, 123, 459; 6 février, 9 avril
- 1892, 263, 63; Pratt, 4 juin 1892, 453. Cabestans. Grimston, 4 juin 1892, 453. Grues. Buchin et Tricoche, 2 novembre 1889, 216. Ponts d’ateliers. Bon et Lustrement, 2 novembre 1889, 204; Dujardin, 17 janvier 1891, 116. Transbordeurs. Chamberlain, 17 janvier 1891, 119. Treuils. Crompton, 3 octobre 1891, 3o; Eickemeyer, 6 juin 1891, 460; Electric Elevator C”, 17 janvier 1891, 121; Gullenet IIop-kinson, 13 octobre 1888, 53; Holrich, 24 novembre 1890, 363; Siemens, 6 juin 1891, 460.
- transmission électrique de la force ont été réalisées par la Société générale d’électricité, de Berlin. La plus récente est relative à une grue électrique destinée à desservir les quais du port de Hambourg. Voici les données essentielles de cet engin, qui est représenté dans la gravure ci-contre (fig. 8) :
- « Puissance de la grue : 2 5oo kilogrammes.
- « Levée maxima de la charge : 13,75 m. ;
- « Portée : 10,75 m. ;
- « Vitesse de déplacement de la charge :
- 1 mètre par seconde;
- « Vitesse de révolution de la charge autour du pivot de la grue : 2 mètres par seconde.
- « Une condition formelle imposée aux constructeurs excluait la chaîne de traction et l’emploi d’engrenages afin d’obtenir une allure de marche peu bruyante. En outre, le service de l’engin devait, autant que possible, se rapprocher des procédés de manœuvre usités dans les grues hydrauliques ou à vapeur, et les mouvements d’élévation de la charge et d’évolution autour de l'axe central devaient avoir lieu simultanément suivant les besoins.
- « Comme l’indique la figure 8, la plate-forme de la grue repose sur un robuste chevalet en fer, mobile sur rails, assez élevé et d’envergure telle qu’il passe au-dessus du gabarit de deux wagons à marchandises accotés circulant sur deux voies ferrées parallèles. Un des bras du chevalet s’appuie sur un rail au niveau du sol, l'autre sur un deuxième guide régnant le long des hangars à marchandises, à la naissance des jambes de force des fermes de la toiture. Cette disposition rend libre tout l’espace compris entre le magasin et les wagons à charger ou à décharger.
- « Le courant est produit à la station centrale d'éclairage électrique du port, qui a été construite par la même Société; il est amené à l’appareil de commande des mouvements de la grue par deux bandes de cuivre établies le long de la paroi extérieure du hangar, sur lesquelles frottent deux contacts reliés eux-mêmes à des câbles pénétrant dans le pivot creux de la grue.
- « La plate-forme, surmontée d’une cabine à fenêtres où est renfermé tout le mécanisme, se meut autour de ce pivot.
- « Le mécanisme du treuil est séparé de celui qui donne lieu au mouvement de rotation de la grue; chacun d’eux a son électro-moteur et un levier de commande spécial.
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- • « Le pivot est situé au centre d’une plaque tournante pourvue de trois roues; pour produire le mouvement tournant de la grue, l’une d’elles est attaquée par le moteur électrique au moyen
- Fig. i3 et 14. — Schweirer. Dispositif pour courants continus.
- organes animés de force vive. Sous l’action du frein, ces derniers ont la faculté d’opérer un glissement l’un sur l'autre, ce qui a pour résul-
- d’une roue hélicoïdale et d’une vis sans fin. Lorsque le levier de commande arrive dans sa position médiane, un frein puissant retient l’arbre de cette vis et limite d’une façon précise
- Fig. i5 et 16. — Téléthermographe Dibble (1892). Coupe diamétrale et vue de lace du transmetteur.
- le mQuvement d’évolution. Un arrêt brusque de l’arbre pourrait provoquer de sérieuses avaries dues aux effets d’inertie de l’armature du moteur. L’écueil a été évité par l’emploi d’un accouplement élastique du genre à friction entre les /,
- Fig. 17 à 19. — Dibble. Mécanisme récepteur : détail de l’interrupteur.
- Fig. 20 et 21.— Dibble. Détails du transmetteur et ensemble d’une installation
- tat final d'amener doucement au repos l’armature après une couple de tours.
- « La flèche de la grue a une grande portée, la
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- force vive résultant de sa rotation rapid.e est puissante; de ce chef, il y avait lieu de redouter
- Dibble. Détails du traceur.
- Fig. 22.
- Ô - a
- Q
- substitué des galets tournant sur une surface, lisse. Au surplus, renroulement du moteur étant fait en série, l’homme qui le manœuvre est maître des moyens de modifier sa vitesse. :
- « Le moteur du treuil, d’une puissance d’environ 40 chevaux, est enroulé en dérivation., Comme son voisin, il est relié à l'axe d’une vis, sans fin par un accouplement élastique muni à son tour d’un frein puissant, qui se trouve en; rapport avec son levier spécial de commande.
- Fig. 25 et 26. — Interrupteur à distance Parker
- Woodward et Rees.
- —O----O
- Fig. 23 et 24. — Avertisseur d'incendie Firman (1S92).
- des accidents si, suivant la méthode ordinaire, on avait employé des roues dentées pour mouvoir le disquq de la plate-forme; aussi y a-t-on
- « Le changement de marche s’effectue par le ' renversement du sens du courant dans l’induit, pendant qu’un commutateur agissant sur une résistance additionnelle se déplace avec le levier : qui commande le mouvement. Dans la position, moyenne de ce . levier, le courant ne traverse plus le moteur; en le poussant en arrière, le: courant est d’abord admis dans les bobines de. l’inducteur, puis progressivement-.dans l’arma-'
- ; turc qui se meut; en même temps le frein est libéré et l’ascension de la charge commence.. 5 | « Le levier est-il, au contraire, poussé en avant
- j à partir de sa position médiane, les opérations
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- s’accomplissent de la même façon; mais avant son entrée dans l’induit, la direction du courant a été changée. Le treuil défile sa charge. L’enroulement du moteur en dérivation ne permet pas à l’armature de dépasser sa vitesse normale; le courant y est utilisé comme moyen de freinage à la descente.
- « Pour éviter tout accident par suite d’une interruption de courant, le constructeur a introduit un deuxième frein électrique. L’arbre du tambour du treuil porte une poulie à jante plate, sur laquelle peuvent éventuellement s’appliquer des sabots de frein. En marche normale, ces
- E-
- Fig- 27. —Tirelire électrique Dowsing et Price (1891).
- mâchoires sont maintenues écartées de la poulie par un puissant électro-aimant dont les spires sont parcourues par le courant principal. Si le courant vient à être interrompu accidentellement, aussitôt les blocs de frein tombant sur la jante l’étreignent fortement, et leur frottement absorbe le mouvement du treuil.
- « Cette grue, qui sert au chargement des gros navires, a été' mise en service en novembre dernier.
- « Depuis cette époque, malgré toutes les intempéries et la rigueur de l’hiver, elle n’a eu à supporter aucune interruption dans son fonctionnement. »
- Le fonctionnement du remontoir électrique de
- M. E. Schweirer (J) pour distribution de l’heure parcourants alternatifs est le suivant (fig. 9 à 14).
- A chaque fermeture du circuit «m' par l’horloge maîtresse, toutes les rhinutes, par exemple, l’électro-aimant Q (fig. 12) abaisse son armature O (fig. 9 et 10) dont le bouton c lâche la lame b2, calée sur l’axe b' du mouvement du re-
- 1
- Fig. 28. — Collecteur de poussières Wardhangh et Ellis (1892).
- montoir, à barillet bü. Cet axe se met alors à tourner, puis est de nouveau arrêté au bout d’un tour par c, ramené à sa place à l’aide d’un ressort par l’interruption du courant en Q.
- Pendant cette rotation, la came g de b' ferme par son contact avec le ressort h le circuit w w des horloges secondaires, qui est aussi celui de l’électro-aimant remonteur R, dont l’armature S remonte d’un cran le barillet b0.
- En outre, à chaque tour de b', l’axe q porteur de deux cames elliptiques qx q2, calées à
- C) La Lumière Electrique, 19 septembre 1891, p. 570.
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- 90° l’une de l’autre, tourne d’un quart de tour, de façon à amener les ressorts de contact T Tt de la position indiquée en traits pleins figure 10 à la position indiquée en pointillé, au moment même où la came g lâche le ressort h. 11 en résulte que T passe de px à p, et T! dep à p2, de sorte que, au contact suivant de g h, la borne v, auparavant reliée à w, sera reliée à wu primitivement reliée à vx et, qu’à chaque tour de h', la direction du courant se trouve changée dans le circuit des horloges secondaires.
- Les pôles CG (fig. 11) des électros polarisés de ces horloges, alternativement magnétisés puis démagnétisés, imprimeront en conséquence à leur armature F et à la détente G des oscilla-
- tions qui feront tourner toujours dans le même axe la roue des minutes L, par les cliquets I I'.
- Avec les courants continus, on emploie le mécanisme représenté par les figures i3 et 14, composé, pour chaque horloge secondaire, d’une annature H, calée sur l’axe F, et oscillant à chaque fermeture du courant de manière à faire avancer par L la roue des minutes O d’une quantité limitée par la butée Z. Aussitôt le courant rompu, le ressort L' ramène l’armature à sa position primitive (x).
- Le fonctionnement du téléthermographe Dib-h/e (fig. i5 à 22) est des plus simples.
- On commence par régler les aiguilles c7 e9 du
- Fig:. 29 et 3o. — Frein pour machines marines Wallgren et Engstrom (1892).
- transmetteur et du récepteur (fig. i5 à 22) de manière qu'elles indiquent la même température, à savoir la température normale du transmetteur. , Suivant que cette température augmente ou baisse, l’aiguille a3 de l’hélice thermométrique A' (fig. i5 et 17), ferme le circuit des électros a'ou a3 par les contacts au ou a15, solidaires du secteur at. Supposons qu’elle fasse contact en a,.,; l’électro a', attirant son armature auxiliaire h5, ferme (fig. 19) une dérivation de la pile e' suffisante pour maintenir attiré bs, qui forme, parhl3, une seconde dérivation assez forte pour lui faire attirer son armature principale b' et clore le contact 6. Dès lors, le courant se divise en partie, par e3, (fig. 19) à l’électro c (fig. 20) du récepteur, lequel, attirant son armature c7, solidaire de la fourche c)0, repousse par dl0 la pièce dx vers la gauche (fig. 21), de manière à soulever
- par dl2 le levier d2, puis à rompre le circuit en d', après une oscillation de c10, oscillation qui fait tourner d’un cran le rochet c,, commandant l’aiguille inductrice c8 et le traceur cu (fig. 22).
- La fourche a-, aà du transmetteur commandée par l’armature de a' (fig. 16) a de même fait tourner d’un cran et dans le même sens le rochet a6.
- Après ces rotations, des ressorts ramènent les deux fourches dans leurs positions médianes de
- C) Horloges électriques décrites dans mes précédents articles : Alteneck, 17 juillet 1891, 122 ; Guncher, 10 janvier 1891,71; Fairgrieves, 16 avril 1892, 115 ; Hammer, 6 juin 1891, q56 ; Laney, 6 février 1892, 270; Plocq, 6 février 1892, 269; Prenti, S., 12 septembre 1891, 5o6; Pope, 17 juillet 1891, 122 ; Pouchard, 24 mai 1890, 365 ; Proc-lroroff, 6 juin 1891, 466 ; Reclus, 10 janvier 1892, 67 ; Scales, 17 juillet 1891, 121 ; Scholler et Jahr, 5 décembre 1891, 432; Schubert et Schweizer, 19 septembre 1891, 569-570.
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- débrayage, puis elles tournent de nouveau, jusqu’à ce que le secteur a.,, actionné par le pignon a3 de a0t sépare a3 de ai3. Les mêmes phénomènes se reproduisent, maie avec des rotations inverses des aiguilles, quand a3 touche aH au lieu de a15.
- Les aiguilles des appareils récepteurs et enre-
- gistreurs tournent ainsi, dent par dent de. à0 et de c4, d’accord et dans le même sens, ainsi que le bras c2l, qui trace la courbe des températures sur le cadran e4, mû par un mécanisme d’horlogerie.
- Lorsqu’on ouvre (fig. 23 et 24) la porte extérieure À2 du poste d’appel d’incendie de M. Fir-
- Fig. 3i et 3e. — Régulateur électrothermostatique Beers (1892). Détails des électros.
- »WB, et que l’on- tourne la manette/ainsi découverte, elle entraîne par/' la glissière /e2 et par I I et son secteur la roue des signaux G. Le soulèvement de k2 relie le circuit D2 à la terre k' en d2d'i, tandis que la rotation de G commence par rompre le circuit général B, par le passage de la courte dent g en H, puis le rétablit par le passage de la longue dent g1 sous les deux contacts K K' à la fois, mais pendant un instant seulement. D’autre part, le ressort .1-1' ramène
- brusquement à leur position primitive le levier Il et /e2, déclenchés de F, de manière à rompre définitivement le circuit en k et à éviter la répétition du signal.
- La rupture momentanée du circuit B en K, après le passage de g fait que B2, lâchant l’armature c de l’enregistreur C, ferme en d2d3 le circuit local de l’électro D', lequel lâche alors, par <i, dès là fermeture de B par g? le. loquet avertisseur D, et ce dernier, ferme lui-même en
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- to mbant le circuit E2 de la sonnerie d’appel E' E. En continuant ensuite à tourner G, on envoie s’enregistrer en C autant de marques ou de signes qu’il y a de dents g à la suite de g1, et dont le nombre indique au poste la situation de l’appel. La caractéristique de cet appel est donc qu’aussitôt le signal de sonnerie donné sûrement par la mise à terre g? k d’une des boîtes du circuit B, cette terre est rompue automati-
- Fig. 33 et 34. — Beers. Détail des contacts. Ensemble d’une installation.
- quement, de manière à ne pas interférer avec le jeu des autres boîtes du circuit B.
- MM. Parker, Woodward cl Rees ont récemment proposé, pour couperet rétablir à distance un circuit électrique, l’ingénieux dispositif représenté par les figures 25 et 26.
- Dans les positions indiquées, le circuit GC est fermé en h2h2 par l’appui de ces contacts sur h3, malgré les ressorts ti, au moyen de la came g. Pour rompre le circuit, il suffit au poste central de fermer un instant le circuit TT de l’électro A, qui, attirant son armature malgré le ressort d puis la lâchant, fait tourner le rochet F, solidaire de G', de deux dents, d’abord par e, puis par e2. Ce mouvement déclenche g de A, en en faisant tourner G d’un demi-intervalle .g g.
- Pour refermer le circuit, il suffit de répéter cette manœuvre : F tourne encore de-deux dents et ramène une came g sur h.
- Enfin, si l’intensité augmente trop en G G, l’électro c2 déclenche h de g en faisant tourner G par son armature c.
- Le petit appareil très simple de Dowsing et
- Fig. 37. — Boussole auto-indicatrice Hope.
- Price, représenté par la figure 27, a pour objet de ne permettre à une tirelire électrique quelconque d’absorber sa pièce de monnaie que si le courant qu’elle doit fournir en échange de cette pièce est à l’intensité ou au voltage voulus.
- Fig. 38. — Ilaveuse Sperry. Détail de la commande du pic.
- A Cet effet, la plaquette D n’ouvre la tirelire en E que si l’électro 1, dérivé sur le courant et calculé en conséquence, peut l’abaisser par sa tige C, en attirant son annature B, malgré le ressort L, quand on pousse le bouton A.
- MM. Wardhangh et Ellis viennent de faire , une application curieuse de l’électricité à leurs
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- collecteurs de poussières, très répandus aux Etats-Unis.
- Ces collecteurs reçoivent l’air à épurer sous pression en d (fig. 28) suivant un canal hélicoïdal qui l’envoie sortir en a, après avoir tourbillonné en A et fait tourner par l’hélice c les brosses d de l’arbre b. Ces brosses balaient les poussières, qui s’évacuent en e par une sorte de joint de poussières qui empêche les rentrées d’air.
- L’application de l’électricité consiste à entourer A d’une bobine B, parcourue par le cou-
- rant d’une pile E, ce qui, d’après l’expérience, rendrait la précipitation des poussières beaucoup plus complète et plus rapide.
- On a, comme le savent nos lecteurs, fréquemment proposé l’emploi de l’électricité comme frein des machines marines (x); l’appareil de MM. Wallgren et Engslrom, représenté par les figures 29 et 3o, est un nouvel exemple de ce genre d’application, fondé sur le même principe que ses prédécesseurs.
- Dès que l’hélice commence à sortir de l’eau, la vanne /, cessant d’y plonger, permet à leur
- ressort de rapprocher les contacts k' et de fermer ainsi le circuit de l’électro H, lequel, attirant le distributeur/1, admet la vapeur sous pression de gm i/, de manière à repousser le piston c2 dans la position indiquée et à fermer la prise de vapeur x' du moteur.
- Quand l’hélice replonge, la poussée de l’eau sur la vanne / rouvre les contacts k', et la pression de la vapeur sur/', lâché par II, le repousse au fond de course à gauche, de manière qu’il ouvre graduellement l’admission en ï1 i, en fermant l’échappement g.,, de manière à repousser le piston c2 vers la droite et à rouvrir la vanne v avec une vitesse réglée par l’étranglement du robinet e6 ouvert au condenseur.
- Le régulateur électrothermostatique de M. Béers agit (fig. 31 à 34) en ouvrant le registre h! et fermant h, et vice versa, suivant que la température augmente ou baisse dans le local chauffé par la chaudière B.
- Quand la température augmente, l’aiguille p du thermostat D, faisant contact en r\ ferme en c x le circuit de l’électro C, qui abaisse son armature c et lâche le bras dd, ce qui permet à l’arbre a de faire un demi-tour sous l’impulsion du poids c’". L’arrêt se fait au bout d’un demi-tour, parce que iv rompt le contact s aussitôt que a
- C) La Lumière Electrique, 9 octobre 1886, p. 64; 16 avril 1892, p. 109.
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- commence à tourner, de sorte que v vient se remettre dans la position indiquée en figure 31, et arrêter d par sa butée après un demi-tour. Ce mouvement, abaissant e et relevant e', ferme h et ouvre h'.
- Quand la température baisse, p fait contact en r et ferme, par w I, le circuit de G, qui, laissant ainsi faire à d un second demi-tour, ouvre h et ferme h'..
- La boussole auto-indicatrice de \I. Ilope trace la course du navire sur une bande de papier r0 (fig. 35 à 37) déroulée de r entre des galets guides
- commandés à des vitesses variables à volonté par un mécanisme d’horlogerie n. Cette course est tracée par deux pointes cc' (fig. 37), solidaires de l’aiguille a a, écartées de 90°, et appliquées à des intervalles réguliers sur le papier par un anneau e, que le mouvement d’horlogerie soulève au moyen des plans inclinés u'. On obtient ainsi deux courbes dont la moyenne donne la course absolue du navire sans aucun réglage préalable.
- L’aiguille a a, constituée par deux séries de lames aimantées, est plongée dans de l’alcool. Sa boîte b, suspendue en xx', porte le mouvement d’horlogerie et a ses oscillations amorties
- Fig. 3g. — Moteur Lundell.
- par un pendule zz.x au moyen d’une palette q\ plongée dans liquide de 2.,. Les oscillations de périodes différentes et contrariées des deux pendules s’annihilent rapidement par la résistance de q' (*).
- M. Sperry a récemment fourni sur la haveuse que nous avons décrite à Fa page 57 de notre numéro du 9 juillet 1892, ainsi que sur l’emploi général de l’électricité dans les mines, quelques détails intéressants (2). '
- Le ressort de la haveuse a une tension initiale
- (') Boussoles auto-directrices. Chase, rr mars 1891, p. 407. Von Piechl, 18 juillet 1891, p. 117.
- (9 Electricity in bituminous Mining. (American Inst, of Electrical Engineers), juin 1892.
- de a3o kilogrammes; il fournit, avec une compression de 180 millimètres, un travail de 75 ki-logrammètres environ, et donne, avec une masse de 5o à 60 kilogrammes, 160 à 225 coups par minute.
- La bielle-coulisse II (fig. 38), qui commande la tige A du frappeur, est actionnée par une manivelle G J qu'une seconde manivelle I, articulée en J, entraînée par la tension du ressort Iv, que mène un cliquet en prise avec le rochet R de la roue motrice D. Lorsque G arrive en M, la réaction du ressort K l’entraîne vers la gauche, indépendamment de R, concurremment avec le ressort de la masse B, de sorte que si cette masse s’arrête, par exemple, au point indiqué en A et correspondant à la position v de G, cette
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- manivelle continue son mouvement jusqu’en y, où le cliquet de I se renclenche avec D pour reprendre une nouvelle course. Le rendement de cette haveuse, ou le rapport de son travail de choc à l’énergie électrique dépensée, serait, d’après M. Sperry, supérieur à 70 0/0.
- On emploie aussi, pour la sous-cave, des ha-
- Fig. 40. —Ventilateur suspendu Lundell.
- veuses à chaîne, préférables aux outils rotatifs, comme plus faciles à surveiller et à réparer. Un type spécial très réduit, de i,5o m.x5ooX45o millimètres de haut, permet d’entailler jusqu’à 0,90^ m. les sous-caves les plus resserrées au taux de i5 mètres carrés par heure dans du charbon de dureté moyenne, avec 20 a 35 ampères et 220 volts. .
- M. Sperry construit aussi des perforateurs à.
- mèches rotatives sur piliers mus par une dynamo à train d’engrenage simple avec avancement automatique par friction inversement à la dureté de la roche. Avec 3,5 ampères et 220 volts, ces machines avancent de 1 mètre environ par minute dans du charbon de dureté ordinaire, et peuvent percer environ 5o trous de i,5om. par poste de 9 heures.
- Le locomoteur employé de préférence par M. Sperry est à huit roues motrices groupées sur deux trucks articulés, commandés par une seule dynamo centrale dont l’armature est montée à joint sphérique sur son arbre. Ces locomoteurs, très bas (0,90 m.), se font de trois types pesant 8, 10 et 12 tonnes, dont le plus puissant donne 125 chevaux à 25o volts. Les rails, très légers, pèsent de 5 à 10 kilogrammes au mètre. La transmission du courant se fait toujours par trolly avec retour par les rails. Le conducteur est enfermé à l’avant du locomoteur, dans une sorte de rotonde en tôle de 35 millimètres d’épaisseur, qui le protège complètement. La vitesse atteint souvent 45 kilomètres à l’heure.
- Nous avons décrit à la page 8, de notre numéro du 2 avril 1892 la roue Pellon, comme l’une des plus employées dans les installations minières des États-Unis, nous compléterons ces renseignements en signalant les deux remarquables installations suivantes :
- La première, aux minesde Comstock, Névacîa, est une roue Pelton en acier, de 915 millimètres de diamètre, pesant 80 kilogrammes, recevant son eau par un ajutage de i3 millimètres, sous une charge de 640 mètres, et développant ainsi à 1 i5o tours par minute, soit à la vitesse périphérique de 5o mètres par seconde, une puissance de 100 chevaux ou de i,25 cheval par kilog. de son poids.
- L’autre installation du puits Chollar, également à Comstock, comprend 6 roues Pelton d’un mètre de diamètre pesant chacune 100 kilog., et développant chacune 125 chevaux avec un jet de i5 millimètres de diamètre, sous une charge de 515 mètres. Cette installation, alimentée par des eaux perdues, fonctionne sans arrêt depuis 3 ans, et commande les dynamos de la mine f1).
- Nous avons décrit dans nos précédents arti-
- (') 77ie Engineer, 17 juin 1892,
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- clés, quelques types de ventilateurs électriques (*), exploités avec succès aux États-Unis, par un grand nombre de constructeurs (2).
- Le ventilateur Lundell, construit par la Inle-rior Conduit and Insulation Company, de New-York, est (fig. 3q et 40) remarquable par sa dynamo du type sphérique (3) cuirassé, à champ magnétique entièrement fermé, très concentré par sa bobine inductrice unique autour d’une armature Gramme à portées sur billes antifriction.
- Les balais, en carbone, ne donnent pas d’étincelles. Le type de 1/12 de cheval a une vitesse variant de 900 à 1800 tours par minute, tandis que celle du type de 1/6 de cheval varie de 1000 à 900 tours. Les deux types marchent normalement à 110 volts.
- Gustave Richard.
- LA LOCOMOTION ELECTRIQUE (4)
- Un tube en ébonite de 0,04 m. de diamètre, fermé à l’une de ses extrémités, porte autant d’ajutages, à droite et à gauche, que la batterie comporte d’éléments. Des tuyaux en caoutchouc souple sont emmanchés sur chacun de ces ajutages et descendent jusqu’au fond de chaque vase poreux, à travers un trou pratiqué dans le bouchon (fig. 1). Pour remplir la batterie, on réunit, par un tuyau en caoutchouc, l’extrémité ouverte du tube collecteur au robinet d’un récipient quelconque dans lequel on a versé la quantité d’acide nécessaire à la totalité des vases poreux. Lorsqu’on ouvre ce robinet, l’acide s’écoule à la fois dans tous les vases et les remplit également.
- Pour vider les éléments, on fixe sur le collecteur un tuyau pourvu d’une poire à air et d’un robinet. En pressant sur cette poire, le robinet étant fermé, on produit un vide suffisant pour
- (') Crooker, Wheèler, Simonds, Watel. 20 mai 1890, p. 36o; Kintnèr, 9 janvier 1891, 64,
- (*) Notamment par Bernstein, l’ElectriC Motor G'. l’Ex-celsior C°, Gutmann, Howard et Morse, Huyett et Smith, Knapp, Jenney, Porter-Leavitt. Heston, Simpson, Wagner.
- (’) Voir aussi le dynamoteur sphérique de Meyfowilz, A..Ï Lumière Electrique, 2 mai 1891, p. 222.
- (*) La Lumière Electrique, 16 juillet 1893, p. 121.
- amorcer ce syphon à branches multiples. L’acide épuisé monte par les petits tubes de caoutchouc jusque dans le collecteur et s’écoule par le tuyau à robinet, formant la grande branche du siphon
- (fig- 0-
- Tel est le dispositif employé pour remplir ou vider en une seule opération une pile composée d’un nombre indéfini d’éléments. L’eau acidulée baignant le zinc est versée et enlevée par le même moyen, les vases extérieurs étant pourvus d’un ensemble de tuyaux avec collecteur à leur seul usage. La manipulation d’une pile de très grande puissance est donc considérablement
- ci ’ajpirodvoi
- A ,A .
- C . tuba du. siphon.
- Fig. 1. — Coupe verticale du siphon de vidange.
- simplifiée, puisqu’elle peut se charger ou se vider comme s’il n’y avait qu’un élément unique.
- Le remplacement des zincs usés par des zincs neufs s’effectue très rapidement. Il suffit de desserrer la vis de pression de la borne de prise de courant pour pouvoir enlever le cylindre rongé par l’acide. On glisse le cylindre neuf à sa place et on resserre la vis : cette opération peut être très rapidement terminée pour toute la batterie.
- Pour ce qui concerne la traction des véhicules, où la question de légèreté est primordiale, de même qu’en navigation aérienne, on peut employer des matériaux spéciaux pour la construction des éléments. Le celluloïd, n’étant pas attaqué par l’acide sulfurique étendu d’eau, convient admirablement dans ce cas pour con-
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- stituer le récipient des électrodes. Le zinc peut être ramené à un minimum d’épaisseur, suffisant pour une marche continue d’une douzaine d’heures, et enfin la capacité du vase poreux également à son minimum, car il faut se rappeler que, dans une pile primaire c’est surtout le liquide qui pèse, la durée (ou capacité spécifique du générateur) étant en raison directe du poids de matières actives en présence, le débit restant constamment le même.
- Il n’en est pas de même, on le comprend bien, pour les piles à usages domestiques, pour l’éclairage, par exemple, d’un appartement, ou la galvanoplastie : la question de légèreté est tout-à-fait superflue et il est préférable de n’avoir pas à changer les liquides et les zincs tous les soirs. On peut donc prendre des éléments de grande dimension, avec vases de grès et zincs d’un centimètre d’épaisseur; une fois les
- Fig. 2. — Plan d’une batterie de 27 éléments avec le siphonage des vases poreux.
- liquides versés, on en aura pour une semaine ou plus de fonctionnement, suivant le débit qui sera demandé à la batterie.
- III
- Arrivons-en maintenant à la partie mécanique de la voiture, dont je ne me suis occupé, jusqu’à présent, que du générateur.
- Comme on le comprendra, la forme du véhicule est secondaire et variable suivant la volonté du constructeur et le nombre des voyageurs qu’il devra recevoir. Ce qui ne doit pas changer, quelle que soit la carrosserie utilisée, c’est le bâti sur lequel le coffre est installé (fig. 3).
- D’après le résultat des expériences et des études de l’année dernière, le diamètre qui paraît le plus convenable pour les roues motrices de ce genre de voiture est 1 mètre, soit 3,i5m. par tour. Les roues directrices doivent être moins hautes; un diamètre de 70 centimètres est suffisant. Pour lès voitures à une ou
- deux personnes, une seule roue directrice tournant dans une fourche, comme dans les tricycles, suffit. Pour les modèles plus puissants et plus lourds, il en faut deux, et le véhicule devient alors un quadricycle.
- Les deux roues motrices sont fixées à demeure sur un arbre en acier pourvu d’un mouvement différentiel semblable à celui des vélocipèdes à trois roues. Cet arbre tourne entre deux paliers à billes, solidement fixés sur l’entretoise d’arrière du bâti, lequel affecte la forme d’un cadre rectangulaire en tubes d’acier sans soudure.
- C’est cette même entretoise tubulaire qui porte le moteur, dont la puissance varie, naturellement, en raison de la charge totale que doit
- Fig. 3. — Plan du bâti d’une voiture à 2 places.
- recevoir la voiture. Le type de moteur dynamo le meilleur pour cette application est celui dont le rendement en travail est le plus élevé, et les modèles à anneau paraissent être les meilleurs, car, pour ces petites forces, le rendement moyen varie entre 60 et 70 0/0. C’est dire que la batterie génératrice devra développer paf seconde un tiers environ de force en plus que celle rigoureusement exigée pour la propulsion du véhiculé.
- Une voiture à une place, pesant en ordre de marche 200 kilog., a besoin de 20 kilogram-mètres par seconde ; la pile devra en débiter 3o à 32.
- Une voiture à deux places pesant 35o kilog. a besoin de 35 kilogrammètres par seconde, soit une production de 53o watts par seconde pour la pile.
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- Une voiture à quatre places pesant 600 kilog., la pile devra débiter 90 kilogrammètres par seconde.
- Le rendement du moteur est donc un facteur très important du problème, car plus il est élevé, plus il permet de réduire le poids du générateur.
- La plupart des moteurs dynamo de 3oo à 600 watts ont une très grande vitesse de rotation, qui est en moyenne de 2000 à 25oo tours. Cette vitesse doit être considérablement diminuée, et dans le cas qui nous occupe elle est réduite à 120 tours à la minute par une vis sans fin, portée par l’axe du moteur, et un engrenage dont le diamètre est en rapport avec le pas de la vis. Ce système de transmission est beaucoup plus solide et plus pratique que toute autre
- Fig. 4. — Transmission du moteur.
- disposition d’engrenages ou de chaînes, et il permet de diminuer considérablement le diamètre des rouages (fig. 4). '
- Comme il est indispensable, pour un véhicule de ce genre, de disposer de plus ou moins de vitesse suivant le profil de la route, le générateur n’ayant qu’un débit limité, il faut intercaler un dispositif de changement de vitesse quelconque sur le trajet de la transmission. Voici celui que j’ai inauguré et qui m’a donné de bons résultats dans mes essais de l’an dernier :
- L’arbre qui porte en son milieu l’engrenage en rapport avec la vis du moteur porte également, à droite et à gauche de cet engrenage, deux roues dentées, l’une de 0,04 cm. de diamètre, l’autre de 0,60. Ces roues sont en relation à l’aide de chaînes à rouleaux (comme dans les bicyclettes), avec deux roues tournant librement sur l’arbre des roues motrices. Le rouage en communication avec celui de 0,04 a un diamètre
- quatre fois plus, grand, soit 0,16 cm. L’autre a une dimension égale à celui auquel il se rapporte, soit 0,10 cm. (fig. 5 et 6).
- Entre ces deux roues dentées, l’arbre moteur porte un manchon claveté, mais mobile de droite à gauche sur sa clavette, et dont les joues sont dentées de la même façon que les roues des engrenages. Par le moyen d’un levier, on peut mettre ce manchon en contact avec l’une ou l’autre des transmissions et, par suite, faire tourner les roues motrices quatre fois plus vite avec l’engrenage de droite qu’avec l’engrenage de gauche. Quand le manchon ne fait corps ni avec l’une ni avec l’autre des deux roues dentées, elles tournent à vide, entraînées par le moteur. Un coup de levier à droite ou à gauche, l’embrayage est obtenu, et l’on dispose ou d’une
- Fig-, 5 et 6. — Embrayage; vue de face avec la transmission et vue de côté.
- marche de 1/2 tour de roues par seconde, soit 90 mètres à la minute, ou 5,5oo kil. à l’heure, lenteur nécessaire pour démarrer et monter les côtes, ou d’une rapidité de 2 tours, soit 6,3o m. par seconde ou 22 kilomètres à l’heure, pour les routes en palier ou en pente.
- L’ensemble du moteur et des transmissions est renfermé dans une boîte faite de plaques de liège insonores et recouverte de toile. Les boîtes à billes de tous les roulements sont garnies de graisseurs renfermant une quantité d’huile suffisante pour un long parcours.
- IV
- Telles sont les dispositions données aux diverses parties du mécanisme de la nouvelle voiture à piles, qui sera pourvue, comme celle de l’année dernière, d’un avertisseur à sonnerie
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- et d’une lanterne, actionnés par une dérivation du courant principal. Résumons par quelques chiffres cette étude, de manière à nous rendre un compte exact de la valeur et de l’avenir de cette application nouvelle de l’antique pile d’Archereau.
- Voiture à quatre places.
- Poids approximatif du véhicule............... 100 kil.
- Pile donnant 80 kilogrammètres pend. 4 h. i5o
- Moteurs et transmissions, embrayages.......... 40
- Accessoires, outillage, bagages, etc.......... 3o
- Quatre personnes à 70 kilog.................. 280
- Total..... 600 kil.
- Charge de la pile (pour 4 heures de marche).
- Acide azotique à40° Baumé, 18 kilog.à 0,45. 8,10 fr.
- Acide sulfurique à 66”, 6 kilog. à 0,25... i,5o
- Eau, 5o litres environ..................... mémoire
- Zinc, usure 4 kilog., à 0,80................. 3,20
- Total....... 12,80 fr.
- La vitesse normale du véhicule ne devant pas dépasser 20 kilomètres à l’heure, c’est donc une distance de 80 kilomètres que quatre personnes peuvent franchir pour une dépense de 12,80 fr. On peut ainsi compter sur un coût de quatre centimes par kilomètre parcouru et par personne. Ce chiffre est d’ailleurs vérifié par la dépense nécessitée pour une voiture à une ou à deux places, dont la puissance de piles est moins grande et en rapport avec le poids à traîner.
- Ces chiffres démontrent la valeur économique et pratique de la pile Bunsen et donnent complètement raison aux savants qui, après l’avoir étudiée, l’ont considérée comme supérieure aux autres systèmes qu’on a inventés depuis. Quoi qu’il en soit, ces études n’auront pas été infructueuses, car elles auront permis d’établir les principes rationnels qui doivent servir de base à la locomotion électrique routière, et de démontrer que pour cette application les piles primaires sont préférables aux accumulateurs, dont le rechargement est souvent difficile, et qui sont plus lourds et moins pratiques, surtout pour des voitures légères et de vitesse.
- Henry de Graffigny.
- L’ÉLECTRICITÉ AU PALAIS DE CRISTAL (').
- La « Mining and Electric Lartip C° ».
- Je ne sais plus quel est le bel esprit qui, en parlant de la Mining and General Electric Lamp C, l’appelait la montagne qui a accouché d’une souris. Il y a en effet plus de dix ans qu’on y travaille. C’était d’abord la Primary Battery C°. Elle se transforma, et un instant on put croire que Y Union Electrical Power and Light C° allait construire des accumulateurs industriels pour l’éclairage public et particulier. Mais jamais les plaques à la lithanode ne furent fabriquées sur un modèle industriel quelconque.
- C’est à présent la Mining and General Electric Lamp C° qui exploite les plaques dites litha-nodes, et suivant en cela la tradition des compagnies qui l’avaient précédée dans la carrière et n’avaient jamais rien fait de grand, elle se borne jusqu’à présent a faire des applications de la lithanode en petit.
- La lithanode Fitz-Gerald est une plaque en peroxyde de plomb dans laquelle aucune action locale ne se produit et qui conserve sa charge indéfiniment. C’est une plaque solide sans support, mais qui contient soit de l’or, soit du platine pour former contact avec le peroxyde, qui est mauvais conducteur et facilite la charge ou la décharge. En présence d’une cathode en plomb poreux, elle développe 2 volts ; avec une cathode en zinc, la force électrômotrice est de 2,5 volts. L’électrolyte est une solution aqueuse d’acide sulfurique marquant 1,220.
- La spécialité de la Mining and General Electric Lamp C°, jusqu’à présent du moins, est la lampe pour mineurs. Mais le fil de platine ou d’or qui doit servir de carcasse à la lithanode empêche d’en fabriquer de grandes plaques, parce que le prix en devient alors inabordable, et c’est sans doute pour la mèmè raison que les compagnies hésitent à acheter une lampe à la lithanode, qui revient à près de 20 francs, tandis que pour 7 ou 8 francs on peut avoir la lampe ordinaire Davy, que les mineurs, qui y sont habitués, préfèrent à toutes les inventions diaboliques de l’électricité. Mauvaise économie,
- (') La Lumière Électrique, t. XLIV, p. 6i3.
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- sans doute, mais les questions de livres, shillings et pence jouent un rôle tout-puissant dans les conseils d’administration, dont la philanthropie est le moindre souci.
- Ces lampes minuscules, que les Anglais appellent Fairy lamps, parce qu’au théâtre ce furent d'abord les fées des pantomimes qui eurent le privilège d’en orner leur front ou leurs baguettes, brillèrent avec beaucoup d’éclat sur le costume des amazones, des bons et mauvais génies
- Fig. 1. — Intérieur de Fig. 2. — Lampe de
- l’accumulateur. mineur ordinaire.
- et des personnages marquants de la pantomime du Crystal Palace, qui se jouait tout à côté des plaques exposées par la Mining and General Electric Lamp C, mais nous aurions désiré voir mieux que ces petites batteries, et je veux espérer que cette batterie, à laquelle le premier j’ai donné le nom de lithanode en 1884, répondra plus dignement aux espérances qu’elle faisait naître.
- En France, la lampe-batterie à plaques de lithanode est connue sous le nom de Stella.
- Notre première gravure montre l’accumulateur et ses électrodes; la figure 2 représente
- la lampe de mineur ordinaire pesant 2 kilogrammes.
- Quand elle est chargée à fond, cette lampe peut donner pendant douze heures la lumière d’une bougie; chaque lampe se compose d’une batterie de deux éléments, montée dans une enveloppe d’acier; un commutateur circulaire permet d’ouvrir et de fermer le circuit.
- A tort ou à raison, je pense que le prétexte qui empêchera l’adoption de ces nouvelles lampes dans les mines, c’est que, comme le disait M. Berthelot, je crois, à l’Académie des sciences, la lumière, dans cette lampe, n’est projetée que sur une face, tandis que dans la lampe Davy elle rayonne de tous les points de l’appareil; en outre, le foyer lumineux n’est séparé de l’extérieur que par du verre, et, si épais qu’il soit, ce verre, dans les rudes manipulations des ouvriers le long des galeries, court beaucoup de danger de se briser.
- Depuis que cet article est écrit, la Mining and General Lamp C° a été mise en liquidation. On parle de la reformer sous le nom de Lithanode C°.
- Le thermostat électrique
- Le thermostat électrique Taylor est, paraît-il, un contrôleur automatique, qui fonctionne à merveille, pour modérer la chaleur dans les serres, les bains, les fours et les expériences de laboratoire sur l’air ou les gaz chauds. Cet appareil communique avec un thermomètre à mercure. Une batterie le fait fonctionner; on peut l’ajuster de façon à ce qu’il marche à n’importe quel degré de chaleur. Les physiologistes l’apprécient beaucoup, parce que c’est un excellent régulateur de température pour leurs incubateurs et leurs stérilisateurs.
- La Crown Lamp
- La lampe de la Crown Electric Light C° est familière aux gens de la Cité, où elle brille dans un magasin en face de celui de la compagnie Brush. Elle est simple, elle est élégante; elle a une lumière très fixe. On en dit tout le bien qu’on peut dire d’une lampe. Elle marche à courants continus ou à courants alternatifs; on en fait de grandes qui donnent 2000 bougies et d’autres qui n’en donnent que 25o; les petites*
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- en forme de pommes, ressemblent à celles du musée Grévin et sont les favorites.
- La lampe solaire
- Ce qui est irritant, c’est le peu de variété qu’on trouve dans l’énumération des qualités des lampes. La Solar arc lamp, par exemple, est représentée comme celle qui a le mécanisme le moins compliqué et qui est la plus solide, la moins chère et celle qui se dérange le moins. Toutes les lampes en sont là, s’il faut s’en rapporter aux prospectus.
- Ne critiquons pas les petits électriciens, cependant. Ils ont fait leurs preuves et les font chaque jour, et chaque quartier, chaque faubourg de Londres a son électricien ou ses électriciens qui, pour n’être pas universellement vantés, n’en connaissent pas moins leur affaire et savent fort bien produire la lumière électrique à bon marché et dans d’excellentes conditions pour leurs clients et pour eux-mêmes.
- Le balai Dowring.
- L’usure des balais n’est pas seulement une question d’économie. Le bon fonctionnement des dynamos dépend beaucoup de la régularité avec laquelle les balais s’usent jusqu’au bout. Le balai Dowring, qu’exposent MM. Green, se cale facilement, coûte moins cher et dure très longtemps, car il sert jusqu’au bout'. Il est en gaze de cuivre et frotte avec un contact ferme mais doux qui ne raie jamais le commutateur, ne cause pas d’étincelles et ne fait aucun bruit.
- Régulateur de courant. — Wallmèlre E. Thomson.
- Le fléau de l’électricien, c’est d’être obligé d’emprunter sa force motrice à une installation industrielle qui tantôt a besoin de presque toute sa vapeur et tantôt en donne plus qu’il n’en faut à la dynamo. Avec le régulateur automatique K qui est dans la saille de MM. Laing Wharton et Dower on brave les variations de la machine à vapeur comme du moteur à gaz, fussent-elles de 5o 0/0; il suffit de voir ce régulateur pour en saisir le mécanisme. Il est de facture allemande et porte la marque de Julius Kalb, de Leipzig.
- On n’a qu’à tourner la vis pour intercaler la résistance régulatrice, et ceci m’amène à suggérer énergiquement l’emploi d’expressions correctes dans le langage électrique. Un régulateur qui fonctionne quand on tourne à la main une vis n’a aucun droit à s’appeler automatique.
- Non loin de là est le Recording Watlmeler de Thomson, qui obtint le premier prix au concours des compteurs électriques de Paris en 1891, et dont, par conséquent, je n’ai pas beaucoup de choses à dire que vous ne connaissiez
- Fig. 3. — Régulateur de courant.
- pas. Donnons, par conséquent, à ce premier prix un souvenir en énumérant quelques-uns des avantages que revendique le professeur Elihu Thomson, qui l’a inventé.
- C’est un compteur d’énergie qui fonctionne avec des courants continus ou alternatifs, dont les lectures en watt-heures sont directes. L’instrument est simple et solide; il n’a qu’une pièce mobile, qui tourne lentement. Il ne donne aucune étincelle, il est silencieux et n’est affecté ni par la température, ni par la pression barométrique.
- Woodhouse et Rawson.
- C’est un immense emporium électrique que la maison Woodhouse et Rawson, unique en son genre, je crois. Toutes les branches de l’in-
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- dustrie sont représentées chez, elle et la lecture de son catalogue, divisé en plusieurs livraisons,
- est des plus instructives, en ce sens qu’on y trouve le dernier mot des choses nouvelles en
- constructions ou en applications électriques : I téléphones, accessoires d’installation, instru-gros matériel, appareils de toutes sortes, lampes, | ments de mesure, accumulateurs, commuta-
- Fig. 5. — Moteur Woodhouse et Rawson.
- teurs, etc., il y a tant de choses à mentionner ! La figure 4 représente la nouvelle dynamo , qu’on ne sait que choisir. [ Woodhouse et Rawson.
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- Le moteur Woodhouse et Rawson (fig. 5) est très apprécié; on l’emploie beaucoup sur les bateaux électriques, il est construit de façon à braver l’humidité ; son centre de gravité est très bas. Les fabricants de ce moteur suffisent à peine à la demande, tellement l’usage des bateaux électriques tend à se répandre.
- On a remarqué beaucoup la pendule qui, exacte comme un réveil-matin, lance le courant électrique dans un circuit à l’heure qu’on veut; on n’a qu’à mettre, par exemple, l’aiguille sur 5 heures, et à 5 heures précises un déclenchement se produit, un levier métallique tombe dans un godet à mercure, le contact est fait et le circuit travaille.
- Le treuil électrique Bolton.
- La collection des appareils de toute sorte qu’a montrée la maison Woodhouse et Rawson est un brillant assemblage de tout ce qu’elle a trouvé de mieux dans ses ateliers.
- Le treuil électrique Bolton est un chef-d’œuvre de travail silencieux. Il fonctionne avec son moteur Woodhouse-Rawson et remue des fardeaux considérables sans avoir l’air de faire le moindre effort. Quiconque a voyagé connaît l’horreur du bruit causé par la manœuvre des cabestans ou de l’ancre qu’on démarre. Avec un treuil comme celui-là à bord d’un navire, c’est à peine si on entend le moindre bruit.
- E. Andréoli.
- (A suivre.)
- PROJET D’INSTRUCTION
- AUX ENTREPRENEURS
- pour l’exécution des installations intérieures
- CHEZ LES ABONNÉS
- La Chambre syndicale des industries électriques a distribué à quelques ingénieurs compétents un projet d’instruction aux entrepreneurs, pour l’exécution des installations intérieures chez les abonnés. Nous avons cru utile de faire connaître aux lecteurs de ce journal les grandes lignes de ce projet, dont la discussion a déjà été commencée à la Chambre syndicale.
- Il est divisé en quatre paragraphes :
- I. Qualité des matériaux ;
- II. Conditions de leur pose ;
- III. Conditions de réception ;
- IV. Conditions commerciales.
- Nous allons les passer en revue successive' ment.
- I. Qualité des matériaux.
- Le cuivre sera le seul métal employé pour les câbles et fils conducteurs et sa résistance spécifique ne devra pas dépasser 1,45 microhm-cen-timètre, ce qui correspond, puisque l’on emploie encore cette expression impropre, à une conductibilité supérieure de 0,90 à celle du cuivre de Matthiessen. Les câbles et fils conducteurs rempliront les conditions suivantes :
- i° Etre d’une section suffisante ;
- 20 Etre isolés électriquement ;
- 3° Etre protégés mécaniquement.
- La section, tout en satisfaisant à cette condition que la perte de charge entre le compteur et la lampe la plus éloignée ne dépasse pas 2 0/0, sera telle que sous l’action d’un courant d’une intensité double, réchauffement produit soit inférieur à 40°. Ceci correspond aux densités de courant suivantes :
- 3 ampères par mm2 pour des sections de 1 à 5 ;
- 2 — — — de5à5o;
- 1 — — au-dessus de 5o mm. carrés.
- Le diamètre minimum des conducteurs formés d’un fil unique sera de 0,9 mm.
- Les fils seront recouverts d’une ou plusieurs couches de matières non conductrices et assez solides pour résister au montage.
- En principe, l’emploi des fils nus sera interdit ; néanmoins, après entente avec la Société, celle-ci pourra l’autoriser.
- Outre l’isolant, les fils seront toujours protégés mécaniquement.
- Pour les locaux humides, on emploiera soit des gaînes imperméables permettant de placer les câbles sur les murs, soit des isolateurs en porcelaine, les conducteurs étant revêtus d’un ou plusieurs rubans appliqués sur la matière isolante.
- Pour les locaux secs seuls, l’emploi des moulures recouvertes, en bois dur et sec, sera permis. Les fils non placés dans des moulures, mais toujours hors de la portée de la main, seront munis
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- d’un ruban, tresse ou autre couverture en dehors de l'isolant.
- Enfin, dans tous les cas, l’isolant et la protection mécanique seront imperméables.
- Les interrupteurs auront leur base en matière appropriée à l’emplacement qu’ils devront occuper. De plus, pour éviter la formation d’arc à la rupture, ils devront être tels qu’ils ne puissent rester dans une position intermédiaire.
- Les fils fusibles ou coupe-circuits devront être marqués d'un chiffre bien apparent, représentant le courant normal pour lequel ils ont été établis et devront fondre pour un courant au plus égal au triple du courant normal.
- Chaque lampe à arc aura un globe et un cendrier ; les bornes seront protégées de la pluie et des chocs.
- Les fils des rhéostats, disposés sur supports incombustibles et non hygrométriques, ne devront pas dépasser la température de 200“.
- Conditions déposé.
- La Société indiquera dans chaque cas autorisé les précautions à prendre pour l’emploi des fils nus et le mode de pose.
- Si les câbles traversent des murs ou des plafonds, ils seront protégés par un tube en matière dure et à angles arrondis. Une gaine isolante recouvrira le fil et débordera le tube dans le cas où celui-ci serait métallique.
- L’écartement minimum des conducteurs visibles sera d’un centimètre.
- Les conducteurs doubles renfermés sous un même ruban sont autorisés, mais leur isolement sera parfaitement assuré, que ces fils soient de même polarité ou de polarité différente.
- Les fils souples seront employés le moins possible et l’un d’eux sera toujours muni d’un fil fusible à l’un des points d’attache,
- L’emploi des substances décapantes liquides pour les soudures sera évité. Celles-ci ne devront pas former des points faibles, soit électriquement soit mécaniquement.
- Les circuits partiront autant que possible de tableaux dont la subdivision sera poussée le plus loin possible. Ces tableaux seront éloignés des murs et les connexions se feront sur le côté apparent.
- Tout circuit principal et chaque branchement seront pourvus d’un coupe-circuit double à leur
- origine. Il en sera de même pour chaque subdivision dans laquelle l’intensité peut atteindre 5 ampères.
- Sur les appareils qui, comme les lustres, portent un grand nombre de lampes, celles-ci seront divisées en groupes consommant 5 ampères et munies chacune d’un coupe-circuit double.
- Les lustres, appliques, lampes à arc, etc., servant uniquement à l’électricité seront isolés de leur point d’attache et la masse ne devra pas faire partie intégrante du circuit.
- Les appareils servant en même temps au gaz et à l’électricité devront remplir les conditions suivantes :
- i° L’isolement de la masse de l’appareil et de la conduite du gaz sera de 5ooooo ohms au moins;
- 2° Les douilles des lampes à incandescence ou la masse des lampes à arc seront isolées électriquement de celle de l’appareil;
- 3° Les fils, fortement isolés et protégés, seront assujettis à épouser les formes de l’appareil et de manière à ne pas être détériorés par la chaleur du gaz.
- Chaque circuit de lampe à arc aura un interrupteur et un plomb fusible.
- Conditions de réception.
- L’isolement devra satisfaire à la condition suivante :
- La perte de courant qui peut se produire soit entre un conducteur et la terre, soit entre deux conducteurs, sera au plus égale à 1/10000 du courant supporté par le conducteur.
- Ceci correspond à une'valeur supérieure à 1 mégohm par ampère sur un circuit de 100 volts.
- La réception de l’installation aura lieu en présence de l’entrepreneur. Elle consistera en une visite destinée à vérifier si les présentes conditions ont été remplies, puis en la mesure des isolements. La Société prononcera alors, s’il y a lieu, la réception provisoire. La réception définitive n’aura lieu qu’au bout d’un mois de fonctionnement, s’il n’est survenu aucun accident et si l’isolement n’a pas diminué de plus de 10 0/0.
- Conditions commerciales.
- En ce qui concerne la réception des installa-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tions chez ses abonnés, la Société s’en réservé le droit absolu.
- Le refus d’acceptation sera motivé par suite d’un défaut d’isolement, des mauvaises conditions de pose ou de la mauvaise qualité des matériaux employés.
- Pour éviter toutes difficultés, les entrepreneurs pourront, avant l’exécution des travaux, soumettre à la Société le projet de l’installation et les types d’appareils qu’ils emploieront.
- Cette entente entre la Société et l’entrepreneur sera du reste obligatoire pour tous les cas non prévus dans le présent règlement.
- L’entrepreneur travaillant pour le compte de la Société sera tenu de soumettre le projet de l’installation qui lui sera confiée dans les huit jours qui suivront la réception de l’ordre.
- Le délai d’exécution sera fixé par l’agent compétent et il comptera à partir du jour de l’approbation du projet. Il sera donné avis par l’entrepreneur du commencement et de l’achèvement des travaux.
- Toute modification du projet accepté, même sur la demande de l’abonné, sera demandé par celui-ci directement à la Société.
- L’exécution des travaux aura lieu sous la surveillance des ingénieurs et agents de la Société, sans diminuer en rien la responsabilité de l’entrepreneur.
- L’entrepreneur conserve toute responsabilité pour les défauts de construction et la mauvaise qualité des matériaux employés; il sera, en particulier, tenu de procéder dans les vingt-quatre heures aux réparations et modifications reconnues utiles, sinon la Société sera en droit de faire exécuter d’office les travaux aux frais de l’entrepreneur, sans préjudice des dommages-intérêts auxquels pourrait donner lieu le défaut à réparer.
- Telles sont les principales clauses du projet de la chambre syndicale des industries électriques.
- Gomme on le voit, certaines des conditions sont très peu exigeantes, et il est fort probable qu’elles seront modifiées à l’avantage de la sécurité des abonnés.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Analyse électrolytique. Dosage de l’aluminium dans
- les fers et les aciers, par MM. Drown et Mac
- Kenna (*)»
- Depuis l’introduction de l’aluminium dans la métallurgie du fer, on cherchait une méthode commode de dosage de l’aluminium dans les fers, fontes et aciers.
- La méthode suivante paraît très simple ; elle consiste à précipiter le fer par électrolyse en employant une cathode de mercure ; dans ces conditions, le fer se sépare complètement, tandis que l’aluminium reste en dissolution. Le mercure est pesé avant et après l’opération, ce qui donne le poids du fer.
- Voici comment on opère : on dissout 5 grammes de fer dans l’acide sulfurique, on évapore jusqu’à dégagement de fumées d’acide, On reprend par l’eau, on filtre pour séparer le charbon et la silice. On neutralise presque complètement par l’ammoniaque.
- On introduit la liqueur dans un vase de verre, l’anode est une lame large de platine ; la cathode consiste en un tube contenant du mercure (dont le poids est ioo fois celui de l’essai, soit ici 5oo grammes) mis en communication avec le pôle négatif par un fil de platine.
- La solution est étendue à 3oo cm3.
- On fait alors passer pendant 12 heures un courant de 2 ampères ou 20 cm3 de gaz tonnant par minute.
- S’il reste encore du fer, on neutralise par. l’ammoniaque et on continue l’action du courant. La solution se décolore peu à peu et finalement devient rose, à cause de la formation d’acide permanganiqüe. La presque totalité du manganèse précipité sur l’anode tombe au fond du vase.
- On soutire alors la liqueur sans interrompre le courant, on ajoute de l’eau et on continue le lavage. La liqueur et les eaux de lavage sont filtrées pour les débarrasser du bioxyde de manganèse; la liqueur ne contient plus de fer; on y précipite l’alumine par le phosphate de soude en présence d’acétate de soude, on neutralise
- (') Chemical News, U LXIV.
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- par l'ammoniaque, on fait bouillir 40 minutes. On recueille ensuite le précipité de phosphate d’alumine (7 AP O3, 6 Ph2 O5) qu’on sèche et calcine. Les chiffres donnés dans le mémoire sont très satisfaisants.
- L’amalgame de fer séché et pesé donne le poids du fer. On peut ainsi précipiter ' 10 grammes de fer en 10 à i5 heures. Etant données les méthodes difficiles de séparation de petites quantités d’alumine d’avec le fer, ce procédé est très intéressant,
- A. R.
- Parafoudre Dickerson (1892).
- La décharge s’opère entre deux tiges E E', plongées dans de l’huile, et dont l'écartement se règle facilement. Les gaz qui pourraient se pro-
- Fig. 1. — Parafoudre Dickerson.
- Pile Souther (1891).
- Dans cette pile, le zinc Z est fixé par des bandes B à l’extérieur du vase poreux P, qui ren-
- ferme le cuivre C et son sulfate.-La fente du zinc est remplie de paraffine P'.
- G. R.
- Nouveau procédé électrique de préparation de la céruse, par M. Stevens.
- Nous avons déjà signalé un procédé électrique de préparation de la céruse que l’on retrouve décrit dans les ouvrages technologiques récents (a).
- duire par l’effet de cette décharge s’évacuent Voici un nouveau procédé, qui consiste à élec-par IL trolyser une liqueur acide avec une anode en
- G. R.
- C) Traité, de chimie industrielle, de Wagner, 1893. — La Lumière Électrique, 1890, t. XXXVII, p. 285.
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- plomb et à précipiter le sel formé par un courant d'acide carbonique.
- On additionne à 2000 cm3 d’eau 3oo cm3 d’acide nitrique, on a l’électrolyte : les anodes sont des plaques de plomb de 3 millimètres. Si le plomb est argentifère, l’argent se dépose à la cathode et peut être séparé.
- La précipitation par l’acide carbonique est ensuite faite, on obtient alors la céruse.
- Les perturbations magnétiques et les taches du soleil de l’année 1893.
- Le minimum des taches solaires s’est produit en 1890, comme il devait arriver d’après la périodicité, qui paraît établie par des observations : suivies. En 1891, les taches ont commencé à être assez nombreuses, mais en 1892 elles ont apparu avec une fréquence tout à fait exceptionnelle. Dans son rapport aux visiteurs de l’observatoire de Greenwich, l’astronome royal a déclaré que leur abondance dépassait celle de toutes les années précédentes.
- Bien entendu, cette fréquence extraordinaire a été également constatée au parc Saint-Maur, et l’on a signalé en même temps l’extrême abondance des facules, des spores, etc., etc., en un mot de tous les signes d’une excessive activité solaire.
- Ce réveil de l’astre a été accompagné par des températures tout à fait sénégaliennes et exceptionnelles à Paris. La moyenne thermométrique de mai a été à Paris supérieure de 2°C à la normale, et la sécheresse malheureusement très grande.
- Rarement on a vu un mois de mai aussi sec et rarement aussi on avait vu un mois d’avril offrant au même degré le même caractère. Mais ce que l’on n’avait pas vu une seule fois depuis i5oans, date des premières observations régu. lières, c’est un mois de mai succédant à un mois d’avril offrant le même caractère. Cette coïnci. dence menaçait de devenir désastreuse pour l’agriculture; heureusement, le mois de mai n’a pas offert tout à fait le même caractère. Quoique n’ayant pas atteint sa valeur normale, la pluviosité n’a point été si minime.
- Cette série des coïncidences paraît de nature à
- influencer l’opinion des météorologistes, qui jusqu’ici attachaient peu d’importance aux théories émises par M. Zenger.
- On se demande de différents côtés s’il n’existe point une liaison entre les orages de la terre et ceux du soleil, dont le trait d’union seraient les perturbations magnétiques de la terre.
- Les courbes recueillies par M. Moureaux au Parc Saint-Maur accusent huit perturbations principales, depuis le milieu de février jusqu’au commencement de juin : 12 au i3 février; 6 au 7 mars; 11 au 12 mars; ior et 2 avril; 26 au 27 avril; rr et 2 mai; 18 au 19 mai; 3 juin.
- Ces dates donnent lieu à des remarques curieuses que l’on peut faire sous différents points de vue.
- La plus grande de toutes les perturbations de cette année est jusqu’à présent celle du 12 au i3 février, la plus considérable de toutes observées au Parc Saint-Maur depuis la mise en service des enregistreurs Mascart. Après une rotation du soleil, cette perturbation énorme s’est reproduite avec un jour seulement de retard, c’est-à-dire du 11 au 12 mars. Mais elle ne s’est pas produite lors de la suivante rotation du soleil. Elle a reparu du rr au 2 mai, mais elle a manqué encore une fois à l’échéance suivante. On aurait dû avoir cinq apparitions si la loi avait été générale, l’on n’en a eu que trois, mais on en a eu trois bien caractérisées.
- Au 12 février, origine de cette série de perturbations magnétiques, une grosse tache passait au méridien central. C’est même cette circonstance qui a attiré l’attention sur les rapports entre la présence des taches au méridien central du soleil et les perturbations magnétiques de la terre. Nous avons rapporté cette circonstance. Lors du retour des mêmes parties du du soleil, au méridien central (5 au 6 avril), il n’y avait plus de taches, mais il n’y a pas eu non plus de perturbations. Cette seconde observation n’a donc rien que de conforme à la théorie émise par notre savant collaborateur.
- Pour le passage du icr au 2 mai, il n’y avait pas de taches notables au méridien central du soleil. Cependant le disque entier était couvert de taches. On peut donc admettre que ces taches, se trouvant toutes dispersées de manière qu’aucune n’occupât une position favorable,
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- aient produit un* effet notable à cause de leur grand nombre.
- Les 6 et 7 mars, on a constaté une grande perturbation qui s’est reproduite assez faiblement, mais cependant d'une façon appréciable, leq" et le 2 avril; à la rotation suivante du soleil, elle a reparu, mais d’une façon assez faible. A la rotation suivante, elle était beaucoup plus accentuée.
- Les taches du 26 au 27 avril, semblent donc donner aussi raison à la théorie. Mais lors de la rotation suivante, l’aiguille aimantée n’a éprouvé aucun trouble notable.
- Si on examine la production des taches du soleil, on voit qu’il n’y en avait pas lors de la forte perturbation magnétique du -6 au 7 mars ; les Ier et 2 avril le soleil ne présentait rien de particulier, mais les 26 et 27 avril, il y avait un grand nombre de taches.
- En outre, il a paru les 22 et 23 mai une grande perturbation magnétique, et ce jour-là le soleil offrait plusieurs taches, parmi lesquelles il y en avait une voisine du .méridien aus.tral.
- Si on admettait que les demi-rotations solaires produisent le même, effet que des rotations com-. piétés, on pourrait rattacher à cette perturbation celle du 2 juin. Mais en réduisant de moitié, la période, on rendrait, l’on en conviendra, les vérifications assez difficiles, surtout si l’on introduisait la considération des facüles, des spores, et des autres signes .d’activité solaire que le Parc Saint-Maur n’est point outillé pour enregistrer et que l’on ne pourrait compléter que par des études faites dans d’autres observatoires.
- En tout cas, sans aller aussi loin, on voit que l’on n’est point autorisé à prétendre que ces divers phénomènes sont réellement indépendants les uns des autres, et qu’ils n’ont en réalité aucun rapport les uns avec les autres.
- Quoique vagues encore, ces considérations ne paraissent pas de nature à décourager les physiciens, qui cherchent dans l’observation du soleil un moyen de prévoir les phénomènes météorologiques s’accomplissant à la surface de la terre.
- L’examen de cette question nous entraînerait beaucoup trop loin pour qüe nous puissions l’examiner dans les colonnes de La Lumière Èleclrique. Nous devons cependant remarquer que le cyclone de l’île de France a été pré-
- cédé par des taches du soleil et des fortes perturbations magnétiques. M. Meldrim, le directeur de l’observatoire Alfred en a fait la remarque expresse.
- W. de F.
- Séance du Comité d’électricité de l’exposition de Chicago, 30 juin 1892.
- Le Comité se réunit à 10 heures, au Commissariat général, sous la présidence de M. Baron.
- Membres présents : MM. Baron, Berthelot, Bonneau, Carpentier, Delpeuch, Mônnier, Pos-tel-Vinay, Potier, Sautter, Sciama.
- M. Mascart s’est fait excuser.
- Après la lecture du procès-verbal de la séance précédente, M. Sciama rend compte de la démarche qu’il a faite avec M. Sautter, auprès de M. le Ministre du Commerce, pour lui demander s’il ne lui serait pas possible de disposer d’un crédit de 100 ooô francs pour assurer la participation de l’administration des télégraphes à l’Exposition. Les délégués du comité ont exposé au Ministre que le concours des exposants, dans la classe de l’électricité, ne pourrait être utilement demandé qüe si l’Administration des Télégraphes formait le noyau de l’exposition projetée; qu’en effet, l’intérêt commercial était, à de rares-exceptions près, considéré comme nul; qu’un motif patriotique pourrait, par suite, seul décider les constructeurs français à faire les sacrifices nécessaires; qu’il était indispensable de les grouper autour d’un exposant important, et que, seule l’Administration des Télégraphes pouvait jouer ce rôle. M. Jules Roche a répondu que le Gouvernement considérait comme suffisants pour l’honneur national les concours déjà acquis de la part des exposants d’autres classes; qu’il ne voyait pas d’intérêt direct à ce que la branche spéciale au service télégraphique fût représentée à l’Exposition. Le Gouvernement ne dispose pas, du reste, du crédit nécessaire et n’a pas l’intention de le demander aux. Chambres.
- La communication de M. Sciama est suivie d’un échange d’idées entre différents membres du Comité. M. Carpentier insiste sur cette circonstance que l’Etat est seul, en France, à exploiter la télégraphie, et, par suite, seul en mesure de représenter d’une façon complète cette branche de l’industrie. M. Carpentier regrette-
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- rait vivement l'abstention des Télégraphes et celle de l’industrie privée qui en serait la conséquence. L’opinion générale du Comité est qu’il lui est impossible de continuer utilement ses travaux du moment où le principal exposant, sur lequel il comptait, fait défaut. Divers membres, entre autres MM. Potier, Sciama, Sautter, signalent le danger de convier les constructeurs électriciens à prendre part à une entreprise dont le succès, au point de vue spécial de l’industrie électrique française, semble des plus douteux.
- M. Sciama s’est assuré auprès de M. Mon-thiers que les industriels électriciens qui désireraient concourir à l’Exposition trouveraient toute facilité auprès des comités des autres classes qui auraient réussi à constituer un noyau suffisant d’exposants.
- Le comité décide de résigner dès maintenant ses pouvoirs. Il délègue un de ses membres auprès de M. le Commissaire Général pour lui demander de bien vouloir entendre les motifs de cette résolution. M. Krantz a bien voulu se rendre aussitôt auprès du comité. Il regretterait infiniment l’abstention des électriciens; il comprend, du reste, les motifs qui guident le Comité; mais il ne désespère pas encore de trouver les ioôooo francs nécessaires à l’Administration des Télégraphes, et demande au comité d’ajourner à une quinzaine de jours sa décision définitive.
- M. Baron remercie M. Krantz, au nom du Comité, de l’intérêt qu’il témoigne à l’industrie électrique. Le comité est disposé à attendre le résultat des démarches nouvelles qui vont être tentées par M. Krantz.
- Sur le rendement des transformateurs, par M. von Dolivo-Dobrowolsky (').
- Dans ces derniers temps, grâce à la possibilité de faire de la transmission de force par courants alternatifs simples et polyphasés, la distribution de l’électricité par courants à haute tension a repris de l’importance; il est donc devenu nécessaire d’élucider la question des transformateurs. Je ne veux pas dire par là qu’il a été trop peu écrit sur les transformateurs ou qu’ils ont été l’objet de trop peu d’expériences.
- (') Communication faite à l’Elektrotechnischer Verein, Berlin.
- Au contraire, on trouve beaucoup de données sur les déformations éventuelles de la sinusoïde par les courants de Foucault, sur les variations de l’hystérésis avec la charge, etc. Mais on ne trouve que très peu de chose sur les dimensions pratiques à donner aux transformateurs pour les rendre aussi économiques que possible, point essentiel pouf le constructeur et le praticien.
- Je ne suis pas un partisan des conclusions de Swinburne, mais je dois reconnaître que l’on doit à Swinburne d’avoir ouvert la voie du traitement pratique de la question des transformateurs.
- Au congrès de Francfort, j’ai déjà développé mon théorème principal relatif aux courants alternatifs. Je disais que l’aimantation (le nombre de lignes de force) prend toujours une valeur
- F.E.K. (tension)
- Aimanta ti(
- Fig. 1
- telle que la force électromotrice produite ajoutée à la perte de tension est égale au voltage total.
- Soit N le nombre de lignes de force, p le nombre de périodes, n le nombre de spires et E la force électromotrice moyenne; alors
- E x io8 = 4 p n N.
- Si, d’une pari, la perte en volts est très faible, comme dans les transformateurs et les moteurs, et si, d’autre part, le nombre d’alternativités et le nombre de spires sont donnés, le théorème ci-dessus se simplifie et devient : l’aimantation est égale à la différence de potentiel aux bornes multipliée par un faeteur constant. En d’autres termes, la tension est une mesure de l’aimantation, et inversement.
- Ce théorème est tout à fait général, que la bobine produise du courant ou en reçoive, que l’aimantation soit amenée de l’extérieur ou.produite par le courant traversant la bobine. Pour
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- un mêmaonombre d’alternativités et de spires, l’aimantation est toujours la même pour une tension donnée, et l’on pourrait dire que l’aimantation et la tension se balancent.
- Gomme la force électromotrice est proportionnelle à la vitesse de variation du nombre de lignes de force, et comme ce dernier est maximum au moment de l’inversion (fig. i), la phase de la force électromotrice ou de la tension est décalée d’un quart de période par rapport à celle de l’aimantation.
- Tant que le courant ne produit que l’aimantation ou ne fournit que des ampères-tours, sans produire du travail, sa phase coïncide avec celle de l’aimantation.. En considérant la figure i, nous voyons que le courant est de même sens que la tension pendant la moitié du temps et de sens opposé pendant l’autre moitié. Pendant la première moitié, notre bobine consomme de l’énergie ; elle en produit pendant l’autre moitié. En moyenne, le courant ne porte donc ni énergie fournie ni énergie consommée, il est « sans watt» (-wattlos). Appelons-le : courant d'excitation.
- Si nous amenons, au contraire, du courant dans un appareil non-aimanté, c’est-à-dire s’il n’y a à vaincre que de la résistance, mais non à produire un champ magnétique, il se développe de la chaleur d’après la loi de Joule; le courant emboîte le pas à la tension aux bornes. C’est le « watt-courant » (watt-strom), ou, à défaut d’une expression correspondant au terme allemand le « courant fournissant R I2 ».
- En réalité, ces deux courants ne sont jamais séparés, ils se combinent, au contraire, pour donner un courant résultant, car tout courant produit un champ magnétique, et il n’y a ni résistance sans induction, ni bobine sans résistance, de même que l’on n’a pas découvert jusqu’ici du fer absolument doux, sans rémanence.
- Tout courant alternatif se compose donc pratiquement de deux parties : le courant de R I2 et le courant d’excitation, qui sont à composer comme deux forces perpendiculaires l’une à l’autre. La figure 2 indique cette opération; le courant d’excitation O est ajouté au courant O J2 fournissant R I2, et l’on obtient le courant résultant ÜJ, qui correspond au courant mesuré dans la pratique. L’angle y est l’angle du retard de la phase du courant résultant par rap-
- port à la tension aux bornes ou à la force électromotrice.
- Pour les hautes tensions ou pour les grandes fréquences la capacité électrostatique et le champ électrostatique ne sont pas à négliger. 11 s’ajoute alors là un autre courant sans watts, le « courant de charge », mais dans ce cas c’est la tension aux bornes, qui est en retard d’un quart de période par rapport au courant. A parler strictement, tout courant est donc une résultante des trois sortes de courants que nous venons de dénommer. :
- Dans les transformateurs que je considéré ici, les phénomènes dus à la capacité peuvent être négligés; ils ne jouent d’ailleurs un rôle que dans des cas très spéciaux.
- Des considérations qui précèdent, nous pouvons tirer les conséquences suivantes :
- 1. L’aimantation d’un transformateur reste à
- Fig. a
- peu près constante à toutes les charges; elle ne diminue que comme la perte de tension du circuit primaire augmente, c’est-à-dire de quelques pour cent (1 à 3). Il s’ensuit que l’hystérésis est à peu près constante; dans tous les cas la variation de cette grandeur ne joue aucun rôle dans la considération du rendement, il est, en effet, indifférent de prendre pour la marche à vide 2 ou 2,02 0/0 de la charge totale.
- 2. Dans un transformateur sans charge, le courant de RI2 est très faible, le travail d’aimantation étant presque la seule perte.
- 3. Le courant traversant un transformateur non chargé est principalement constitué par le courant d’excitation et dépend donc de la résistance magnétique. Le nombre d’ampères-tours nécessaire est déterminé par les dimensions du fer, le nombre de tours donné ou admis fournit alors l’ordonnée maxima du courant d’excitation.
- 4. Si l’on construit pour un transformateur le
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- diagramme de la figure 2, on trouve, à cause de la faible intensité du courant de R I2, que le courant d’excitation produit un grand décalage du courant résultant. Le décalage et l’intensité du
- Fig. 3
- courant résultant sont d’autant plus grandsquq le.rapport de la résistance magnétique au nombre de spires primaires est plus grand. Dans les transformateurs à un grand nombre de tours par volt, avec beaucoup de cuivre, le courant d’excitation est donc faible, même si l’on ne s’est pas attaché à obtenir une faible résistance magnétique.
- 5. Si l’o'n charge un transformateur au moyen de lampes à incandescence, par exemple, la composante du courant de RI2 augmente, mais le décalage diminue. La figure 3 montre qu’avec un courant d’excitation égal à 100/0 du courant total, nous n’avons pratiquement à pleine charge pas de différence entre les watts apparents et les watts réels. En effet, l’angle <p n’est que de 6 degrés, son cosinus est o,g85, et la différence entre l’intensité réelle et celle calculée
- d’après les watts n’est que de 1 1/2 0/0. Dans la plupart des transformateurs, le courant d’excitation est bien inférieur à 100/0, de sorte que pour l'alimentation de lampes, il n’y a aucun décalage à considérer.
- 6. Si, comme dans les transformateurs à circuit magnétique ouvert, le courant d’excitation est grand par rapport aux sections de cuivre, la
- perte en R I2 n’est pas négligeable, même à vide ; elle produit, en effet, pour le courant de RI2 une composante plus grande que celle qui résulterait de l’hystérésis seule. C’est le cas, par exemple, dans les transformateurs « hérisson », de Swinburne, le courant d’excitation ayant une intensité d’environ 3o 0/0 du courant fournissant RI2 ; malgré cela, la consommation en watts à charge nulle semble ne pas être supérieure à 1 0/0 de la pleine charge.
- 7. Si l’on ferme un transformateur sur des appareils à induction, il doit fournir principalement du courant d’excitation; dans le circuit primaire c’est aussi le courant d’excitation qui augmente, de sorte que le décalage ne diminue pas.
- 8. En augmentant la résistance magnétique
- Fig. 5
- du transformateur, par exemple par l’interposition entre les surfaces de contact du fer de feuilles de papier (fig. 4), on peut augmenter le courant d’excitation pour compenser le décalage dû à la capacité électrostatique de la ligne. On peut ainsi ramener l’intensité de courant à fournir par la dynamo au minimum correspondant à la dépense réelle en watts.
- Après avoir esquissé la théorie des transformateurs d’après les vues les plus récentes, je passe à la question des dimensions pratiques. Gomme pour les dynamos, il est impossible de donner pour le calcul des transformateurs une recette générale à suivre ou un patron à copier. Le meilleur procédé est encore de dessiner un certain nombre de transformateurs et de choisir celui correspondant le mieux au cas envisagé.
- Lorsqu’on a dessiné un transformateur, on le soumet aux calculs de contrôle suivants. Avant tout, on s’assure que les résistances des enroulements.sont suffisamment petites. Ensuite,- on
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- calcule le travail nécessaire au renversement de polarité du fer. Un des problèmes les plus difficiles dans l’établissement des transformateurs est d’obtenir peu de perte dans le fer, tout en conservant la place nécessaire à l’enroulement.
- Le travail absorbé dans l’inversion de la polarité dépend en grande partie de l’hystérésis, mais il faut y ajouter les courants de Foucault, que l’on ne peut éviter entièrement. Mais l’influence de ces derniers est très faible lorsque le fer est bien divisé. La perte en watts due à l’hystérésis est proportionnelle à la quantité de fer et presque proportionnelle au nombre d’al-ternativités par seconde.
- En ce qui concerne la dépendance du travail d’hystérésis de l’intensité de champ, j’ai presque toujours pu vérifier la loi indiquée par Steinmetz
- 68ÜÛI2 8*68 tO ttteuru
- Fig. 8
- et la courbe donnée par Ewing. Mais les coefficients numériques sont ordinairement plus élevés et je crois que dans la pratique il faut multiplier les nombres d’Ewing par i,6 ou \q.
- La courbe de la figure 5 nous montre la perte par ioo kilogrammes d’un fer moyennement doux, avec 8o alternativités ou 40 périodes par seconde et diverses inductions magnétiques.
- Le principal avantage d’un transformateur est le grand rendement. Mais pour les transformateurs employés dans les distributions d’énergie ou les stations centrales, ce rendement doit être défini autrement que pour les dynamos et les moteurs.
- La perte dont le transformateur est le siège doit être répartie sur la journée entière, soit sur 24 heures, et il faut remarquer que le régime de pleine charge n’est, même en hiver, que de courte durée. Sous le erme « rendement intégral », il
- faut donc comprendre le rapport du travail utile fourni dans la journée aux watts-heures amenés au transformateur.
- Il est vrai que de cette façon le rendement dépend de la courbe de débit, dont la forme ne peut être prévue entièrement par le constructeur. Mais il est possible d’établir une courbe de consommation journalière moyenne pour certaines contrées ou certaines villes, et de s’en servir comme point de départ pour l’établisse^ ment des transformateurs.
- . Les figures 6 et 7 représentent par exemple la consommation de courant des ateliers d’électricité de Berlin, et celle d’une ville moyenne allemande, celle-ci ne comprenant pas l’alimentation de moteurs pendant la journée. En consi-
- 24000
- Fig. 7
- dérant la répartition de la charge, nous voyons que le rendement à pleine charge n’a que peu d’influence sur le rendement intégral et qu’il faut surtout se préoccuper des pertes à charge faible.
- Les pertes sont de deux sortes :
- i° Celles déterminées par la résistance du cuivre ;
- 20 Celles dont le fer est le siège et qui sont principalement dues à l’hystérésis. Les pertes dans le cuivre augmentent comme le carré de l'intensité de courant; si le courant d’excitation est faible, comme c’est le cas ordinairement, on peut admettre une proportionnalité approchée entre l’intensité de courant et la charge. On peut alors dire simplement que les pertes dans le cuivre varient comme le carré de la charge. Cette perte n’a donc que peu d'influence sur le
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- rendement moyen du transformateur, la charge n’étant grande que pendant peu de temps.
- Les pertes dans le fer, au contraire, sont approximativement constantes pour toutes les. Charges. Elles jouent donc un rôle d’autant plus considérable que la charge est plus faible. On doit donc s’attacher à rendre les pertes dans le fer très petites.
- Un transformateur peut toujours être représenté schématiquement comme dans la figure 8, c’est-à-dire comme un anneau de cuivre emmanché dans un anneau de fer. On ne peut aug-_ mentér la section d’un de ces anneaux sans élargir l’autre. On ne peut donc augmenter la section du cuivré et diminuer sa résistance et les pertes correspondantes sans augmenter en tnême temps la masse de fer et la perte dans
- cette masse. De ce fait découle la conséquence que par suite de l’importance moindre de la perte dans le cuivre, on peut, en augmentant cette perte, réduire le fer et augmenter le rendement moyen.
- L’inconvénient d’une grande perte dans le cuivre est d’obliger la station centrale à élever la tension de quelques pour cent lorsque la charge augmente. Mais dans presque tous les systèmes de distribution, nous sommes habitués à rencontrer cet inconvénient. Dans les distributions à courants alternatifs, on doit pouvoir compenser des variations de tension jusqu’à 5 o/o; il n’v aurait aucun inconvénient à aller jusqu’à 7 et 8 o/o. Je proposedonc d’abandonner la perte Nde tension traditionnelle de 2 0/0 dans les transformateurs et d’admettre comme normal 4 à 5 0/0, surtout là où le rendement moyen doit être élevé et non le rendement à charge maxima.
- Un autre problème est celui de trouver une
- disposition géométrique permettant de diminuer la perte dans le fer. Si l’on donne, une certaine masse de fer, une certaine induction magnétique et le nombre d’alternativités par seconde, la perte par hystérésis est déterminée. Cette perte est indépendante de la forme que l’on donnera à la masse de fer. Comment faut-il disposer cette masse de fer pour pouvoir transformer dans les conditions données la plus grande puissance? La réponse à la question ainsi posée est qu’il faut étendre le fer le plus possible de façon à créer de la place pour le cuivre. Mais il ne faut pas aller trop loin dans l’amincissement de l’anneau de fer, car la longueur des spires augmente et la puissance de transformation croît plus lentement que la masse de cuivre, et le transformateur pourrait devenir trop cher. Néanmoins il est à recommander d’employer beaucoup de cuivre, car le prix du tranformateur pourrait sans inconvénient devenir le double du prix moyen actuel, si cela permet de réaliser des économies dans l’exploitation.
- Comme la circonférence croît plus lentement que la section la construction de gros transformateurs est beaucoup plus avantageuse que celle de petits ; et à ce propos on ne saurait trop mettre le public en garde contre le principe américain qui consiste à placer des transformateurs même dans les plus petites maisons.
- L’économie sur l’installation est plus que compensée par l’augmentation des dépenses d’exploitation. Dans les distributions devant être économiques, on ne devrait pas installer des transformateurs au-dessous de 5 kilowatts, et je crois que la puissance moyenne à adopter est de 20 kilowatts.
- A l’objection que les grands transformateurs n’ont pas une surface de refroidissement assez grande, je répondrai par l’exemple des transformateurs de Francfort, les plus grands construits jusqu’ici. Ces transformateurs ont fonctionné pendant des journées entières sans que leur température se soit élevée de plus de 40 0/0.
- Je résumerai les nouvelles manières de voir relatives aux transformateurs en les comparant avec les opinions jusqu’ici généralement admises.
- a) Avant : Le circuit magnétique doit avoir la plus petite résistance possible, le fer doit être de grosse section, court et sans trop d’interruptions.
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- Maintenant : La résistance magnétique a peu d’importance, les solutions de continuité peuvent exister sans inconvénient, quelquefois elles présentent même des avantages pour combattre la capacité électrostatique des lignes.
- b) Avant : Les fils de cuivre doivent être noyés dans le fer afin d’économiser du cuivre.
- Maintenant : On doit chercher à entourer le fer de beaucoup de cuivre pour diminuer la quantité de fer.
- c) Avant : Le transformateur doit être autorégulateur, et par conséquent l’enroulement à faible résistance.
- Maintenant : Il est inutile de chercher l’auto-régulation, qui est déjà illusoire à cause des pertes dans la ligne. La résistance du transformateur a, jusqu’à un certain point, peu d’in-
- La figure 9 représente un transformateur de 3 5oo watts à 80 alternativités par seconde et transformant de 1000 volts à 100.
- La section réelle du fer après déduction de l'isolement, est de 42 centimètres carrés. Nombre de spires dans les deux circuits 36oo et 36o. Diamètre du fil de cuivre 2,3 mm., donnant 4,1 mm. carré de section pour le fil fin, et section des barres de cuivre du circuit à bas voltage 38 millimètres carrés. Résistance des deux enroulements à chaud, 9,0 ohms et 0,064 ohm. Ceci donne une perte de cuivre à pleine charge de 5,3 0/0.
- Le poids de cuivre sur le transformateur est de 120 kilog. environ. La longueur des noyaux
- Wattj fournis
- . Fig. 11
- d 800 1600 2400 3200
- Witts fournis
- Fig*. 10
- fluence sur le rendement moyen ; celui-ci peut même être plus grand si l’on augmente la résistance de l’enroulement pour diminuer la masse de fer.
- Je joindrai à ces considérations, et pour en démontrer l’exactitude, quelques nombres se rapportant à des transformateurs construits par la Société générale d’électricité de Berlin.
- de fer de 440 millimètres et des culasses de 35o millimètres suffit pour permettre de loger tout ce cuivre avec ses couches isolantes. Le poids de fer est d’environ 5o kilog. Avec une densité des lignes de force d’environ'4 000 et d’après la courbe de la figure 5, on a une perte à vide de 5o watts = 1,4 0/0 de la puissance du transformateur.
- Les courbes du rendement et de la perte totale en fonction de la puissance fournie sont représentées dans les figures 10 et 11. Les courbes pointillées se rapportent aux transformateurs ayant les dimensions usitées jusqu’à présent; avec 2 0/0 de perte dans le cuivre et 4 0/0 de perte dans le fer.
- Voici maintenant des données sur un transformateur de 20 kilowatts transformant de 5ooo à 100 volts et calculé pour 80 alternativités par seconde.
- 12
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- Les deux bobines à bas voltage ont 76 spires de fil à section carrée de 120millimètres carrés; les bobines à haut voltage sont de 3760 spires de 2 millimètres (section 3,14 mm. carrés). Les résistances sont 0,0124 et 34 ohms à chaud. La perte dans le cuivre à pleine charge est donc
- Fig. 12.
- d’environ 5 0/0. Le poids total de cuivre est en chiffre rond de 33o kilog.
- Le fer a une section de 110 centimètres carrés et un poids total d’environ 160 kilog. L’induction magnétique est ici aussi d’environ 4000. Si nous admettons encore un fer moyennement doux, nous trouvons une perte à vide de 160 watts, ou seulement 0,8 0/0 de la puissance maxima.
- Les figures 12 et i3 donnent les courbes du rendement et des pertes. On a indiqué les mêmes grandeurs pour un transformateur de même puissance, mais de forme ancienne. Nous
- voyons qu’à pleine charge les nouveaux transformateurs ont un rendement plus faible que les anciens. Mais d’après les courbes des pertes figures 11 et i3 et les courbes de consommation figure 6 nous allons déduire les pertes journalières et les rendements moyens par jour. En admettant comme consommation maxima en
- hiver 1000 ampères et 100 volts, soit 100 kilowatts, nous obtenons le tableau suivant :
- En em ployant des transformateurs
- A 3,5 kilowatts A 20 kilowatts
- En hiver : Débit en kilowatts- Nouveaux Anciens Nouveaux Anciens
- heures Pertes en kilowatts- 573,0 573,0 573,0 573,0
- heures Rendement journa- 103,5 54,7 55,4 38,2
- lier en 0/0 En été : Débit en kilowatts- 84,7 9t,25 91,2 93,7
- heures Pertes en kilowatts- 186,0 186,0 186,0 186,0
- heures Rendement journa- 96,6 36,3 48,6 20,7
- lier en 0/0 65,8 83,3 79,2 90,0
- Ce tableau nous montre que, même dans les conditions les moins avantageuses, en été et sans distribution de force motrice, pendant le jour, les nouveaux transformateurs ne donnent pas lieu à de grandes pertes.
- Ges mêmes principes ont été appliqués par la Société générale d’électricité aux transformateurs à courants triphasés.
- A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE DE LONDRES
- Séance du 24 juin 1892.
- M. E. Wythe Smith fait une communication sur la mesure de la résistance intérieure des piles.
- Pour déterminer les actions qui ont lieu dans un accumulateur pendant la charge ou la décharge, il est nécessaire de pouvoir mesurer la force électromotrice aux différentes phases. On pourrait faire cette détermination en-interrompant le circuit; mais immédiatement après la rupture, la force électromotrice varie très rapi-
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- dement, de sorte que si l’on ne dépense que quatre ou cinq secondes pour faire la mesure, on peut faire une erreur de 25 o/o sur la différence entre la force électromotrice et la différence de potentiel. Il serait donc désirable de pouvoir mesurer la force électromotrice par une autre méthode.
- La force électromotrice pourrait être déterminée facilement au moyen de la différence de potentiel aux bornes si l’on connaissait la résistance intérieure. C’est pour déterminer cette dernière grandeur que M. W. Smith a imaginé la modification suivante de la méthode de Mance.
- Dans la figure i, c’est l’élément à force électromotrice e et à résistance intérieure b que l’on veut étudier, r étant la résitance du circuit extérieur contenant une force électromotrice E, par
- A P
- L. -T,
- £—(^O^)—
- i
- pïnirmrrrrmr
- m.
- J-inrm e ni
- Fig. 1
- et
- Vi =
- m, n, C + m, e, m, + n.
- Par suite
- v _ br C — rc~bE m, », G + m, e, ~ b -Y r vt, + n,
- Mais pour C = Q, V = Q,
- • re—_b E ~b~+ r ^ m
- e,
- + »,
- V = O
- / br m,n, N
- \* + r + m, + n,)'
- Si nous mesurons la résistance apparente
- Fig. Z
- exemple celle de la dynamo employée à charger l’élément.
- Le circuit est relié en O avec un circuit auxiliaire, dans lequel les résistances mt et nt sont réglées de façon que les points A et B soient au même potentiel, la résistance intérieure de l’élément à force électromotrice et étant comprise dans
- Supposons qu’un courant G d’une source extérieure traverse les deux circuits en série. La différence de potentiel entre A et B sera maintenant V. Soit vt la différence de potentiel entre A et O, et v2 celle entre O et B. Alors
- V = v, + v,
- entre A et B, et si C est le courant allant de A à
- V
- B, nous obtenons Rj égal à — ;
- r = b r _1_ ~m' n'
- 1 b + r ' m, -t- n, ‘
- Si nous prenons maintenant trois circuits (fig. 2) reliés au point commun O, l’élément de force électromotrice e et de résistance b étant celui à étudier, et si les résistances ml m2, nx n2 sont ajustées pour que les points A, B et C soient au même potentiel, les résistances apparentes R,, R2, R3, entre les points A et B, A et G, et B et G, auront les valeurs suivantes:
- et nous avons
- _ v, + e , v, + E _ v, = e. v, . C = —g— + — jr * — + W,’
- donc
- , __ b r m, >t,
- — b + r + m, + n,
- _ b r m, n,
- * “ b + r + w, + ~n.
- brC — re — bE
- ;
- 111, n, vit n. m, + n. m, + tu ’
- b
- b + r
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
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- Donc
- br R/+R.-R, b + r~ a ~ ’
- alors la résistance intérieure cherchée est
- /y*® ^5
- b=*x-\- — etc.
- Si, comme dans le cas d’un accumulateur, x est petit comparativement à r,
- Si, pour la décharge d’un accumulateur on prend b=x, la valeur de b obtenue est trop faible d’environ 2 0/0.
- Les relations des dimensions des quantités physiques avec les directions dans Vespace font l’objet des considérations suivantes de M. W. Williams.
- Les formules de dimension pour les quantités physiques ont donné lieu à des travaux nombreux 0, l’auteur rappelle avec le professeur Rücker en 1889, l’attention sur ce fait que d’ordinaire les dimensions de p (perméabilité) et de k (capacité inductive spécifique) sont supprimées.
- Le professeur S. P. Thompson a fait remarquer que les longueurs devraient être considérées comme ayant une direction aussi bien qu’une grandeur; car, dans cette manière de voir, les difficultés qui résultent de ce que des grandeurs comme le couple et le travail ont les mêmes dimensions, disparaîtraient.
- L’auteur développe cette idée et mesure les longueurs en prenant un système de trois coordonnées perpendiculaires. En appelant les unités de longueurs mesurées le long de ces coordonnées respectivement X, Y et Z, les différentes unités dynamiques, comme la vitesse, l’accélération, la force, le travail, etc., sont exprimées en fonction de M, T, X, Y et Z.
- Les formules indiquent alors les relations de direction, comme les relations numériques entre les unités. Les angles et les déplacements angulaires sont considérés comme des quotients de secteurs rectangulaires, au lieu d’être des
- (*) Rappelons l’exposé qui en a été donné dans ce recueil en 1887, par M. Raverot. La Lumière Électrique, t. XXIII, p. 101.
- expressions de la nature physique de ces quantités. Dans ce système, les aires et les volumes sont des produits de différentes longueurs vectorielles, de purs nombres.
- En physique, les nombres purs peuvent être définis comme étant des rapports de quantités concrètes de même nature et de même direction. Un angle plan a les dimensions X-1 Y, X étant dans la direction du rayon, et Y dans celle de l’arc; tandis que les angles solides ont pour dimensions Y Z X~2, et les rayons de courbure Y2X~L On montre aussi que n est une quantité concrète ayant les mêmes dimensions qu’un plan ou qu’un angle solide. Ceci a une importance considérable dans l’étude du champ électromagnétique.
- Pour déduire les formules de dimension des unités électriques et magnétiques, on prend des axes instantanés en un point quelconque d’un milieu isotrope, l’éther, de façon qùe X coïncide avec le déplacement électrique, Y avec le déplacement magnétique, et Z avec l’intersection des deux surfaces équipotentielles en ce point. .
- En partant de la relation p. H = énergie par unité de volume, on obtient les formules des diverses quantités en fonction de p. Elles se simplifient pour redevenir les formules électromagnétiques ordinaires, si l’on y met p = 1 et si l’on ne fait pas de distinction entre X, Y et Z.
- D’une manière analogue, en commençant avec k E2 = énergie par unité de volume, les formules sont exprimées en fonction de k.
- Les formules en fonction de p et de k servent à étudier les nombreuses analogies entre l’électromagnétique et la dynamique, et à former une théorie dynamique de l’électromagnétisme.
- L’auteur recherche ensuite quelles sont les dimensions de p et de k en fonction de M, T, X, Y et Z qui fournissent la meilleure interprétation d’ensemble des unités électriques et magnétiques. Les conditions imposées sont : premièrement, que les dimensions de p et de k doivent satisfaire à la relation
- IxftxZ'T-2;
- deuxièmement, que les puissances des unités fondamentales dans les formules de. dimension ne doivent pas être supérieures à celles que l’on trouve dans les formules ordinaires; et troisièmement, que les quantités scalaires ou dirigées
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- doivent aussi l’être lorsqu’elles sont exprimées en valeur absolue.
- Ces conditions sont remplies par huit formules différentes des valeurs de u et de k. Deux d’entre elles seulement conduisent à des résultats intelligibles. Ce sont
- H = M(XYZ)~' /{= M~* XYZ~<T» (r)
- et
- (i = M-* XYZ-T* k = M (XYX)'1, (2)
- D’après I, f>. est la densité du milieu, l’énergie électrique est potentielle, et l’énergie magnétique cinétique. D’après II, k est la densité du milieu, l’énergie électrique est cinétique et l’énergie magnétique potentielle.
- La plupart des formules électromagnétiques sont interprétées par l’auteur d'après les conditions précédentes. A. H.
- Sur la variation de longueur produite par l’aimantation dans le fer et les fils conducteurs de courants,
- par Shelford Bidwell (*).
- Les changements de longueur qui accompagnent l’aimantation des barreaux ou des fils de fer et des autres métaux magnétiques ont été observés d’abord par Joule en 1841 ; ils ont récemment été pour moi l’objet de nombreuses expériences et se sont trouvés en rapport avec plusieurs autres phénomènes magnétiques. Maxwell, dans son Traité, a suggéré que ces changements rendent compte suffisamment de la torsion produite dans un fil de fer aimanté à la fois circulairement et longitudinalement. Les lignes d’aimantation résultante, ainsi qu’il l’indique, prennent la forme de spirales, le fer s’allonge dans la direction des lignes d’aimantation et le fil se tord ainsi. Le professeur G. Wiedemann, au contraire, à qui l’on doit la découverte de la torsion magnétique, ne paraît pas satisfait de cette explication et croit plutôt l’effet causé par un frottement moléculaire inégal.
- Le sujet des torsions magnétiques a été complètement étudié par le professeur C. G. Knott, et, dans un mémoire, publié l’année dernière dans les Transactions of the Royal Society of
- (') Extrait d’un mémoire à la Royal Society d’Angleterre.
- Edinburgh, il indique bien des cas où les phénomènes de torsion correspondent à ceux d’allongement et de retrait.
- En supposant leur identité essentielle et observant « qu’une augmentation de courant dans le fil agit aux points où la torsion disparaît dans le sens opposé à une augmentation de tension », le professeur Knott est « disposé à conclure que les efforts réels de ces influences sont de nature contraire ». Puisqu’on sait d’ailleurs que l’élongation magnétique d’un fil de fer est diminuée par la tension, la remarque ci-dessus conduit à prédire que l’élongation magnétique doit augmenter dans un fil parcouru par un courant. « Nous ne savons pas, ajoute le professeur Knott, comment varierait la longueur d’un fil de fer transmettant un courant si on le soumettait à des forces magnétiques longitudinales » ; c’est justement pour élucider ce point et la prédiction du professeur Knott que les expériences de ce mémoire ont été entreprises. Leur résultat montre que la supposition se vérifie amplement et corrobore en outre l’explication de la torsion d’après Maxwell.
- Les appareils et les méthodes de mesures employés sont ceux qui ont été décrits dans de précédents mémoires. Chaque échantillon de fil essayé avait 10 centimètres de longueur entre les points d’attache, et l’enroulement magnétisant, pesant près de 3 livres (1,5 k.) était, comme d’usage, porté par le fil lui-même, dispositif essentiel pour les raisons précédemment indiquées. Les indications de l’appareil étaient lues à un dix-millionième de la longueur du fil, et celui-ci était désaimanté par renversement avant chaque observation.
- Expérience 1. — Le fil employé d’abord était un fil de fer doux du commerce de 0,75 mm. de diamètre; les variations de longueur qu’il présente sous l’influence de forces magnétisantes graduellement croissantes de i3 à 315 unités G. G. S. sont indiquées figure 1. Les forces magnétisantes inscrites sont celles de l’enroulement seul sans tenir compte de l’action démagnétisante du fil. On voit que l’accroissement maximum de longueur atteint dans un champ de 40 est de 11,5 dix-millionièmes; la diminution de longueur dans un champ de 3 r5est de 22,5 dix-millionièmes, tandis que la longueur du fil demeure sans changement dans un champ de i3o unités.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Expérience 2. — Un courant de 1 ampère parcourt le fil; au bout de deux minutes, l’index devient stationnaire et le nombre de divisions de l’échelle qu’il a passées indique que la longueur originelle du fil a augmenté de 3io dix-millionièmes. En supposant que le coefficient de dilatation du fer soit de 122 dix-millionièmes par degré centigrade, cet allongement indiquerait une élévation de température — par réchauffement du courant — de 2° 5 environ.
- La première expérience a été répétée ensuite avec diverses forces magnétisantes aussi voisines que possible, en insérant les mêmes résistances en circuit; le résultat est donné par la courbe intermédiaire de la figure 1 ; celle-ci montre clairement que l’allongement maximum s’est élevé de 11,5 à 14,5 dix-millionièmes, tandis que le raccourcissement dans un champ de 315
- Chair
- p magn tique Pii d fer Dianfttrp 0,
- Amp res
- , mm.
- Amp très
- Fil de
- fer .Diar (être 1,0!
- Fig. i et 2.
- unités a été de 22,5 à environ 17,5 dix-millionièmes.
- Expérience 3. — On éleva le courant dans le fil de fer à 2 ampères; l’allongement du fil (dû à réchauffement) fut de près de 1000 dix-millionièmes, correspondant à une élévation de température de 8“ 2 C. Cette élévation, ajoutée aux 20 8 pour un ampère, donne io° 7 pour l’excès de température du fil parcouru par 2 ampères. Quand l’index se fut arrêté, au bout de 2,5 minutes environ, on refit une seconde observation; la courbe supérieure de la figure 1 résume l’expérience: il y a une augmentation marquée de l’allongement maximum et une diminution du raccourcissement dans le champ de 315 unités.
- Expérience 4. — C'est la répétition de la première expérience avec un fil de fer plus gros de i,o5 mm. de diamètre; la figure 2 s’y rapporte.
- Expérience 5. — Un courant de 2 ampères passant dans ce fil, il s’ensuit un allongement de 460 dix-millionièmes, correspondant à une élévation de température d’environ 3° 3.
- On voit qu’avec les deux échantillons de fil l’effet du courant est de même sens. Il agit en sens contraire d’une tension, élevant la cpurbe d’allongement au lieu de l’abaisser. Cet effet n’est certainement pas dû directement ou indirectement à réchauffement seul. On a vu que le fil le plus petit, avec un courant de 2 ampères, n’est que de io° 7 plus chaud que sans courant. Une aussi faible élévation de température serait par elle-même tout à fait insuffisante pour rendre compte de l’effet en question, car la courbe d’allongement d’un échantillon donné de fer ne s’est pas trouvée sensiblement altérée quand on l’a prise dans des conditions de température très différentes. Cela n’aurait pas non plus grande influence sur la susceptibilité du fer et, quand même, les courbes n’auraient pas été altérées dans le sens observé. Il n’y a pas lieu d’imaginer une explication avant que les phénomènes du même ordre aient été davantage observés.
- Des expériences analogues ont été faites avec le nickel et le cobalt. En résumé, l’allongement magnétique maximum d’un fil de fer est plus grand quand il y passe un courant, et le raccourcissement dans les champs intenses est moindre qu’en l’absence du courant. L’effet du courant est de sens contraire à celui d’une tension.
- Les raccourcissements magnétiques du nickel et du cobalt ne sont pas sensiblement affectés par le passage du courant dans ces métaux (une tension modifie beaucoup le raccourcissement magnétique du nickel, mais non celui du cobalt).
- E. R.
- Sur la cause des variations de la force électromotrice dans les piles secondaires, par J. H. Gladstone et Walter Hibbert (').
- IV
- Confirmations théoriques et expérimentales.
- 1. Variations de la force èlectromotrice avec deux plaques semblables. — Dans la discussion
- C) La Lumière Electrique, 16 juillet 1892, p. 142.
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- qui suivit l’une de nos communications à la Société de physique, M. Hibbert dit que si l’on plonge deux plaques de plomb dans des acides de différentes concentrations séparés par une cloison poreuse, on obtient un courant en fermant le circuit. Nous avons répété cette expérience quantitativement avec deux plaques de plomb et nous avons étendu les observations à deux plaques de peroxyde.
- La méthode d’expérimentation était la suivante : dans un compartiment d’un vase divisé en deux, on mit de l’acide sulfurique à environ 0,2 0/0, dans l’autre compartiment un acide dont on faisait varier le degré.
- Deux plaques de plomb étaient ensuite plongées dans les deux compartiments, et la force électromotrice fut mesurée par la méthode du condensateur. On continua à élever le degré de l’acide dans l’un des compartiments jusqu’à 98 0/0.
- Les résultats sont contenus dans le tableau VI. La plaque de plomb dans l’acide faible se comportait envers l’autre comme une plaque Pb O2, et nous l’appelons plaque -f-.
- TABLEAU VI
- Acide autour de la plaque Pb -f- Acide autour de la plaque Pb — Force électromotrice en volts
- 0/0 . 0,2 0/0 0,65 o,o36
- )) 1,35 0,047
- » 2,85 0,060
- )) 5,5 0,066
- » 10,5 0,082
- » 14,5 0,094
- » 18,0 0, 102
- » 22,5 0,109
- )) 36,5 48,0 0, i5o 0,164
- ))
- » 57,5 0,204
- )) 85,5 98,0 0,247
- )) 0,256
- Une série d’expériences analogues fut faite avec deux plaques peroxydées. Il n’est pas probable que l’acide à 99 0/0 était complètement entré dans les pores de Pb O2. Le peroxyde dans l’acide faible se comportait comme une plaque de plomb, nous l’appelons la plaque —.
- Les résultats sont reproduits dans les courbes de la figure 7.
- TABLEAU VII
- Acide autour Acide autour Force électromotrice
- de la plaque Pb O* — de la plaque Pb Oe -4- en volts
- 0/0 0/0
- 0,2 0,65 0,054
- )) 1,35 0,072 0,095
- » 2,85
- » 5,5 0,107
- )) io,5 0,134
- )) 14,5 0, i5o
- )) 18,0 0, i58
- » 22,5 0,168
- )) 36,5 0,215
- » 48,0 0,281 0,359
- » 57,5
- )) 85,5 0,537
- » 99,o 0,643
- Si nous considérons la courbe I, nous voyons que la force électromotrice, en s’élevant de
- •/, h* s o*
- Fig. 7
- 0,589 volt, est loin de suivre une ligne droite. Elle s’élève d’abord rapidement, ensuite la courbe s'incline vers l’horizontale, reste convexe jusqu’à environ 18 0/0 d’acide, devient concave jusqu’à 57 0/0 et se poursuit ensuite en ligne droite.
- La courbe II, qui se rapporte aux deux plaques de plomb, présente une forme analogue, mais les ordonnées ne sont que les deux tiers de celles de l’autre courbe jusqu’à 3o 0/0-, après quoi elles deviennent encore plus petites relativement.
- Dans la figure 2, courbe II, nous avons une j expérience dans laquelle la plaque Pb O2 était
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- 190
- placée dans des acides à divers degrés, tandis que la plaque de plomb restait dans de l’acide à 14 0/0. Les observations ne s’étendent que de 6,5 0/0 à 81 0/0, mais en les comparant entre ces limites avec la courbe I, figure 7, on voit que la forme des deux courbes est identique. Mais même les valeurs absolues des variations sont presque identiques. Ainsi, la différence entre 6,5 0/0 et 81 0/0 sur la courbe II, figure 2, est 6,404 volt, et sur la courbe I, figure 7, 0,401 volt.
- Dans la figure 3, nous avons aussi des obser-Vations sur un élément avec PbO2 dans divers acides variant de 43,5 à 88,5 0/0, et la plaque Pb dans de l’acide à 27 0/0. En comparant avec la portion correspondante de la courbe I, figure 7, nous voyons que dans les deux exemples nous avons affaire à des droites. L’élévation de la force électromotrice dans la figure 3 entre les points considérés est de 0,307 volt, et dans la figure 7 de o,3o8 volt.
- L’étroite similitude des courbes montre que les causes des phénomènes représentés par les figures 2 et3 sont les mêmes que pour la figure 7 dans la limite des expériences. Il y a, néanmoins, cette différence essentielle dans les expériences que, tandis que dans les figures 2 et 3 nous avons affaire à une plaque peroxydée avec une plaque de plomb, dans la figure 7, nous avons deux plaques de peroxyde, et les résultats ne peuvent donc dépendre que des variations du degré de l’acide. C’est là une confirmation de la théorie que nous avons mise en avant.
- Il est bon de remarquer que dans les trois expériences que nous venons de comparer, le degré de l’acide invariable autour de la plaque était loin d’être le même ; il variait, en effet, de 14 0/0 dans la figure 2, et 270/0 dans la figure 3, à 0,2 0/0 dans la figure 7. En d’autres termes, le point de départ peut être quelconque.
- Si nous comparons la courbe I, figure 7, avec la partie inférieure de la figure 3, nous observons une ressemblance générale, mais avec quelques différences bien marquées. Dans chaque cas, nous avons l’accroissement initial rapide, ensuite l’incurvation et la convexité. Mais dans la figure 3, la concavité n’existe presque pas. Il y a encore une autre différence. Dans ce cas, entre 6,5 0/0 et 49 0/0, l’augmentation est de o,25i volt, au lieu de o,i83 dans la figure 7.
- Ces différences s’expliquent facilement. On se rappelle que la courbe de la figure 3 représente
- la variation de la force électromotrice due aux variations du degré de l’acide autour des plaques Pb O2 et Pb en même temps, tandis que dans la courbe I, figure 7, l’acide autour de la plaque Pb O2 -f- seul changeait de teneur. Dans la courbe II, figure 7, nous avons néanmoins 1$ force électromotrice due au renforcement de l’acide autour de la plaque Pb—. Or, nous avons déjà dit que le renforcement simultané de l’acide autour des deux plaques agit en sens opposé dans les deux cas, de sorte que la différence de potentiel entre eux dans chaque acide particulier sera la somme arithmétique des effets séparés. Nous avons donc fait la somme des deux courbes de la figure 7, et nous avons ainsi obtenu la courbe en pointillé.
- On voit immédiatement que cette courbe résultante ressemble beaucoup à la courbe expérimentale de la figure 3, la concavité ayant presque disparu. L’accroissement entre 6,5 0/0 et 490/0 est devenu 0,27 volt, de très peu supérieur à celui de la courbe figure 3, c’est-à-dire 0,25 volt.
- Nous avons ainsi décomposé en leurs composantes l’élévation et la chute de la force électromotrice pendant la charge et la décharge d’un élément, et nous les avons déterminées quantitativement.
- 2. Variations de la résistance. — L’exactitude des conclusions obtenues dans la partie III est confirmée, non seulement par les variations connues de la force électromotrice, mais aussi par les variations de résistance données par M. Ayrton et ses collègues.
- On sait que l’acide sulfurique varie beaucoup de résistance selon son état d’hydratation ; que la résistance est minima pour un acide à environ 3o 0/0, quoiqu’elle ne change pas beaucoup entre i5 et 5o 0/0; et qu’en dehors de ces limites la résistance augmente rapidement. Les nombres suivants, calculés d’après les résultats de Kohlrausch, donneront une idée de cette variation.
- 'Résistance de solutions d’acide sulfurique.
- 0/0 H2 S0‘ Résistance relative 0/0 H2 SO* . Résistance relative
- 2,5 6,73 5o,o 1,35
- i5,o 1,33 71,0 95,0 3,79
- 3o,o .1,00 7,29 :
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- Nous pouvons donc prévoir que si l’acide près des surfaces actives se concentre pendant la charge, ou s’affaiblit beaucoup pendant la décharge, le résultat doit être une augmentation marquée de la résistance. C’est exactement ce que l’on a observé. Le Journal de l’Institution, vol. XIX, p. 590, contient un diagramme montrant l’augmentation très rapide de la résistance pendant la charge, à partir du moment où la force électromotrice (environ 2,17) indique, d’après notre théorie, un degré d’acide d’environ 5o 0/0 près des surfaces actives, et qu’à la fin de la charge la résistance est cinq fois plus grande que la valeur minima.
- C’est là un fait particulièrement digne d’être remarqué, car tout autre changemant chimique tendrait à faire diminuer la résistance au lieu de l’augmenter. Le Pb O2 produit sur une plaque et le plomb métallique produit sur l’autre sont, en effet, meilleurs conducteurs que le Pb S O4 qu’ils remplacent.
- A la page 592 du même volume, on trouve un autre diagramme, indiquant qu’au début de la décharge la force électromotrice était tombée de 2,3o à 2,06 volts, et que la résistance, qui, à la fin de la charge était de 0,0115 ohm, était descendu à o,oo38. Nous attribuons ces deux variations à la même cause, la réduction de l’acide intérieur à environ 3o 0/0. Ensuite, la force électromotrice diminuait, pendant que la résistance conservait pendant cinq heures la même valeur, pour tomber ensuite à o,oo55 ohm, et la force électromotrice à 1,95 volt.
- C’est plus que ce qu’indiquerait la table des résistances donnée plus haut, mais il convient de remarquer que les changements chimiques, c’est-à-dire la conversion du PbO2 en PbSo4 tendraient à augmenter aussi la résistance.
- Nous n’accordons pas beaucoup d’importance aux valeurs numériques des résistances, car la variation du degré de l’acide autour des surfaces actives n’est qu’un des facteurs, important il est vrai.
- 3. Confirmation par les expériences de M. Crompion. — M. Crompton a décrit (4) deux séries d’expériences qui se rapportent à notre sujet.
- Dans la première série, plusieurs éléments fu-
- (') Journal of the Institution of Etectrical Engineers, t. XIX, p. 691.
- rent déchargés à des régimes variant entre n et 66 ampères, etM. Crompton trouva que les ampères-heures fournis entre certaines limites de la différence de potentiel tombèrent de 3oo à 325 Il ajoute : « Dans chaque cas, la forme de la courbe est bien définie, l’incurvation après 1,8 volt étant très marquée. »
- C’est une conséquence naturelle, car au plus fort régime de décharge, l’absorption de l’acide dans les pores est plus rapide, tandis que la diffusion est à peu près la même, de sorte que l'affaiblissement se fait plus rapidement. Le voltage critique 1,8 indique simplement que l’acide intérieur est devenu très faible. Les courbes et les remarques de M. Crompton montrent clairement que la diminution est indépendante de la quantité de Pb O2 restant sur la plaque.
- Dans la seconde série d’expériences, il employa des plaques plus épaisses et trouva alors que la capacité diminuait beaucoup plus pour les régimes de décharge forcés. Elle tomba, en effet, de 3oo à 90 ampères-heures, et au régime le plus élevé la chute commençait presque immédiatement. Ce doit être un résultat naturel de la plus grande épaisseur à travers laquelle doit se faire la diffusion.
- 4. Confirmation par des considérations de thermochimie. — Il est possible de pousser notre étude plus loin en appliquant la loi de lord Kelvin sur la relation entre la force électromotrice d’un élément et la valeur thermique des actions chimiques dont il est le siège. Nous espérons développer plus tard ces considérations; pour le moment, nous nous contenterons de remarquer que le liquide d’une pile secondaire est un mélange ou une combinaison chimique de deux liquides différents, acide sulfurique et eau, en proportions variables.
- Le problème simple est de chercher quelle serait le voltage d’un élément PbO2 — Pb dans IPSO4 pur.
- D’après les données thermochimiques, nous arrivons à la valeur de 2,627 volts. Notre propre détermination, au moyen d’un acide aussi près que possible de H2 SO4 absolu est 2,607 volts.
- Avec de l’eau pure dans l’élément, la valeur calculée est de 1,35 volt, tandis que dans une expérience nous avons trouvé i,36 volt.
- En déterminant les valeurs thermochimiques pour des mélanges de ces liquides, il est néces-
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- saire de retrancher la chaleur de dissolution dé l’énergie disponible. Les nombres ainsi obtenus ne concordent pas aussi bien que les deux précédents, jusque vers environ 6 o/o d’acide. A ce point, la valeur théorique donnerait 1,901 volt, la valeur expérimentale étant 1,89 volt.
- Au-dessous de 6 0/0 on ne peut plus tenir compte des variations, à moins d’admettre un changement dans les données chimiques à mesure que nous nous approchons de l’eau pure.
- Il est maintenant facile de comprendre qu’il faut une grande différence de potentiel pour charger un accumulateur. Le courant effectue un travail supplémentaire en concentrant l’acide a la plaque Pb O2, et l’énergie nécessaire à ce travail doit être obtenue par une augmentation de la différence de potentiel. 11 faut pour concentrer une solution de 10 0/0 à 1000/0 par équivalent de H2S01 environ 17000 calories, représentant 0,37 volt. La force électromotrice de charge doit donc être au moins de 2,3 volts.
- V.
- Autres causes de variation de la force électromotrice.
- Il est intéressant de rechercher si d’autres causes que celles que nous venons d’envisager peuvent produire les variations observées.
- 1. On pourrait supposer que la réduction de la force électromotrice pendant la décharge est déterminée par la quantité de peroxyde qui est détruit ou couvert de sulfate de plomb.
- Les expériences de M. Ayrton et de ses collègues prouvent que ce n’est pas ce qui se passe en réalité: elles montrent que la formation de Pb O2 pendant la charge et sa décomposition pendant la décharge est une action très régulière et continue.
- 2. Planté considérait que la force électromotrice très grande des premières minutes après la charge était due à l'oxygène gazeux recouvrant la plaque Pb. Gladstone et Tribe ont aussi tenu compte de l’oxygène occlus dans le plomb, mais ils remarquent en même temps que la quantité d’hydrogène occlus est excessivement faible. Frankland a montré que cette quantité est pratiquement négligeable.
- Mais l’hydrogène sur une plaque et l’oxygène sur l’autre ne donneraient pas deux volts, et l’explication n’est donc guère plausible.
- 3. Planté observa qu’une faible quantité de peroxyde se forme sur la plaque Pb pendant la décharge; et Gladstone et Tribe pensèrent que c’est pour cette raison que l’on s’approche de l’équilibre électrique avant l’épuisement complet du peroxyde sur la plaque Pb O2 et que des accumulateurs partiellement déchargés donnent un courant plus intense après un certain repos. Cette dernière action est attribuée à l’extrême rapidité avec laquelle le peroxyde de plomb formé sur la plaque Pb est détruit par l’action locale.
- M. Robertson a récemment ajouté cette observation que la formation de peroxyde sur la plaque Pb n’a lieu que lorsque la force électromotrice est tombée beaucoup au-dessous de sa valeur normale.
- Nous avons déjà attribué la résurrection de la force électromotrice pendant le repos à la pénétration, de l’acide plus fort jusqu’aux surfaces actives.
- 4. Présence d’« oxygène actif ». On sait que l’acide sulfurique électrolysé contient un peu d’eau oxygénée, due probablement à la décomposition de l’acide persulfurique par l’eau.
- Gladstone et Tribe montrèrent que la présence de l’eau oxygénée doit réduire le peroxyde de plomb — observation confirmée par Robertson.
- Dans leur récente communication à la. Société Royale, MM. Robertson et Armstrong attachent beaucoup d’importance à la présence des peroxydes dans l’electrolyte, comme causant une diminution du rendement. M. Robertson dit que « les variations de la force électromotrice semblent dépendre de l’endroit où se trouve l’eau oxygénée. A la plaque peroxydée sa présence produit une augmentation, tandis qu’à la plaque de plomb elle abaisse la force électromotrice.»
- Nous avons fait quelques expériences en ajoutant autour des plaques de l’eau oxygénée. Généralement, nous avons obtenu une faible réduction (0,02 volt), qui peut être parfaitement attribuée à la dilution de l’acide.
- Il était possible qu’une autre forme d’« oxygène actif » pût produire ce que n’avait pu faire l’eau oxygénée. Nous avons donc chargé com*
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- plètement un élément divisé par une cloison poreuse et contenant de l’acide, à 20 0/0, et nous trouvâmes que les peroxydes n’existaient qu’au-tour de la plaque Pb O2. Nous avons ensuite échangé les plaques de façon que le Pb plongeait maintenant dans le liquide contenant les peroxydes (H2 O2, acide persulfurique, etc.). Une minute après l’arrêt de la charge et immédiatement avant l’échange des plaques, la force électromotrice était de 2,i85 volts. Après avoir interchangé les plaques, les mesures donnèrent les résultats suivants :
- Temps écoulé depuis l'échange des plaques en minutes Forte électromotrice en volts
- j 2, i63
- 6 2,081
- 8 2,078
- 10 2,066
- 12 2,o63
- i5 2,o55
- 22 2,044
- 45 2,o3i
- La force électromotrice n’avait donc pas diminué d’une façon inusitée. Les nombres sont reproduits par la courbe en pointillé de notre figure 1 ; en la comparant avec celle que donne l’acide à 18,5 0/0, on voit que les composés per-oxydés autour de la plaque Pb n’ont pas d’effet appréciable. Dans chaque cas, le voltage tombe très lentement jusqu’à une valeur presque constante, et cette valeur concorde très bien avec celle que nous trouvons pour l’acide à 20 0/0 d’après la figure 3.
- Une adjonction de persulfate de potasse à l’acide autour de la plaque Pb O2, ne nous donna pas non plus d’effet appréciable sur la force électromotrice. Donc, d’après nos expériences, la force électromotrice semble dépendre du degré de concentration de l’électrolyte et non de l’existence ou de la position de corps peroxydés qui s’y trouveraient dissous.
- Appendice.
- Quoique nous n’ayons pas entrepris cette investigation dans le but de perfectionner les piles secondaires, nous voulons insister sur la nécessité de favoriser le plus possible la diffusion. Nous croyons que c’est un usage qui se répand
- de plus en plus parmi les fabricants d’accumulateurs et les considérations que nous avons développées fournissent trois raisons pour cette manière de faire.
- 11 est connu que l'accumulation de l'acide plus dense dans la partie inférieure des éléments est désavantageuse. On pense qu’elle produit des différences dans les densités de courant sur les différentes parties de la plaque, et nous avons montré qu’elle donne aussi lieu à la formation de grandes différences de potentiel sur chacune des plaques et favorise ainsi l’action locale et la formation résultante de sulfate de plomb. On diminuerait cette inégalité en accélérant la diffusion de l’acide.
- La chute de la force électromotrice à la fin de la décharge laisse inattaquée une grande fraction de la substance active. La cause en est la
- faiblesse de l’acide qui se trouve enfermé dans les pores obstruées des plaques; et l’on pourrait y porter remède en activant la diffusion.
- Lorsqu’un élément a été déchargé au-dessous de 1,8 volt, ses plaques s’écaillent. Nous sommes disposés à attribuer cet effet à une action chimique anormale de l’acide très faible; et dans ce cas encore l’accélération de la diffusion serait un remède.
- On peut activer la diffusion soit en agitant soit en chauffant, et nous avons jugé intéressant d’essayer l’effet du chauffage sur notre petit élément. Les courbes de la figure 8 rendent compte des résultats obtenus.
- La courbe de la décharge à la température de 37“ donne une énergie totale supérieure de 40 à 5o 0/0 à celle de la décharge à basse température (i5°). Mais il est évident que la chaleur doit augmenter l’action locale de l’acide sur le plomb spongieux. On pourrait s’y opposer en réduisant la teneur de l’acide, mais nous n’avons pas
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- essayé à quelle température et pour quelle teneur l’avantage est maximum.
- Les électriciens pourront sans doute trouver d’autres applications utiles de notre conclusion que les variations de la force électromotrice d'une pile secondaire dépendent de la teneur en acide du liquide qui baigne les surfaces actives.
- A. II.
- Note sur la théorie des transformateurs, par M. H.-A. Rowland (•).
- On suppose ordinairement que les coefficients de self-induction et de mutuelle induction des transformateurs sont constants; cette hypothèse conduit à de nombreuses conclusions erronées.
- Je me suis proposé de traiter le problème dans toute sa généralité en tenant compte de l’hysté-résis aussi bien que de la variation de la perméabilité magnétique du fer.
- La quantité 7? est, comme la définit Maxwell, le nombre de lignes d’induction magnétiques contenues dans le conducteur donné. Elle est égale au nombre de tours du fil dans le courant électrique multiplié par la perméabilité magnétique et par une constante. La perméabilité magnétique n’étant pas une constante, mais une fonction de la force magnétisante, nous devons écrire
- p = B ny + C {nyf + 8 (n vf +.
- où B, G..., sont des constantes, n le nombre de tours et j l’intensité du courant.
- Dans cette série peuvent seulement entrer les puissances impaires de y, afin de tenir compte du fait que le renversement du courant produit une magnétisation négative, égale en grandeur à la magnétisation positive produite par le courant direct. Toutefois cette série n’est qu’ap-proximativement exacte et nous corrigerons immédiatement l’expression de p en introduisant un terme provenant de l’hystérésis. Elle est cependant presque, exacte pour une succession d’ondes électriques.
- Pour introduire l’hystérésis, nous supposerons d’abord le courant de la forme
- y — c sin (bt + e),
- où t est le temps et e la phase. L’introduction
- (*) Philosophical Magazine, t. XXXIV, p. 54-57, juillet 1892.
- d’un terme A cos (bt -f- e) dans l’expression du nombre de lignes d’induction représentera alors très bien l’effet de l’hystérésis. Mais le courant n’est pas en général sinusoïdal et nous devons écrire
- y—at sin (bt+ e,)+ a.sin (s bt + e^) + a3 sin (3bt + e3)+...
- Dans ce cas, il est beaucoup plus difficile d’exprimer empiriquement l’hystérésis. Dans la plupart des cas, le premier terme de l’expression de j est le plus grand. Un terme de la même nature suffira encore à exprimer approximativement l’hystérésis. Nous pouvons donc écrire pour le flux total d’induction magnétique :
- p = A cos {bt + e,)'+ B ny + Cn* yz + tn^y* + ...
- Problème I. — Soit à trouver la force électro motrice nécessaire pour produire un courant si nusoïdal dans un transformateur sans secondaire.
- Soit R la résistance et posons y = c sin {bt).
- Alors l’équation de Maxwell devient E = Ry + nf-,
- En y substituant à y et à p leurs expressions, nous avons
- E = (Rc +• A bit) sin bt 4 B ncb cos bt+3Gn* sin2 bt cos bt -f,..
- Mais
- sin2 bt cos bt
- sin* bt cos bt
- sin6 bt cos bt
- Par conséquent, la force électromotrice qui doit être fournie au circuit doit contenir non seulement la fréquence du courant, mais aussi des fréquences 3, 5, 7... fois plus grandes; en d’autres termes les harmoniques impairs.
- Problème IL — Transformateur sans secondaire, la force électromotrice étant une sinusoïde.
- Alors
- E sin bt = R/y -f n •
- = -I (cos bt — cos 3 bt),
- = -L (cos 5 bt — 3 cos 3 bt + 2 cos bt, 10
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- D’abord il convient de remarquer que si nous remplaçons dans cette équation y par son expression générale et annulons les coefficients des fonctions de bt, les harmoniques pairs disparaissent. Par conséquent, l’expression de l’intensité du courant sera
- y—a, sin(W+ e,) + a3 sin (3bt + e,) 4- aasin(5bt 4 e„) f.
- Substituant cette valeur dans la valeur de p, l’équation est théoriquement suffisante pour déterminer au a3,... et eue3,... Les équations étant du troisième degré ou d’un degré plus élevé, leurs solutions ne peuvent être qu’approximatives, et je n ai pas cru qu’il valait la peine de pousser plus loin le calcul. Cependant il est facile de tirer les conclusions suivantes :
- - 1. Un courant simplement périodique traversant un transformateur à noyau de fer produira une force électromotrice et un courant secondaire contenant non seulement la période fondamentale,, mais aussi des harmoniques impairs plus élevés;
- 2. L’effet n’est pas dû à l’hystérésis, mais à la variation de la perméabilité magnétique;
- 3. Les harmoniques augmentent en même temps que la magnétisation du fer et diminuent rapidement quand la magnétisation décroît, quoiqu’il soit douteux qu’ils s’évanouissent complètement. De plus, un accroissement de résistance diminuera les harmoniques;
- 4. Par la manière d’introduire l’hystérésis dans les équations, elle s’ajoute à la résistance dans le terme R at -f- A nb, où R est la résistance, a1 l’intensité maxima du courant, A le coefficient d’hystérésis qui dépend de la magnétisation du fer, n le nombre de tours du lil et b le quotient de 2 ^ par le temps T d’une période complète.
- L’introduction de l’hystérésis dans les équations ordinaires ne présente donc pas ou présente peu de difficultés.
- Plusieurs observateurs ont constaté que la courbe de l’intensité du courant dans un transformateur n’est pas une sinusoïde et le professeur Ayrton a montré la présence des harmoniques impairs, sans en donner d’explication. M. Fleming a attribué ces harmoniques à l’hys-térésis, mais je crois que la présente note donne pour la première fois la véritable explication.
- Problème III. — Trouver le travail de l’hystérésis.
- Supposons la résistance nulle. Le travail accompli sera alors l’intégrale
- w=Jy Ti dt’
- prise pour une période de courant. Nous avons donc
- 2 7t
- w= C j^Asin(W + e,)r-i B«r + Cm3 3y* ^ + ...]dî
- ou
- w = A a,, b
- tous les autres termes étant nuis.
- Dans l’unité de temps, l’énergie absorbée
- est Ai!.
- 2
- Steinmetz a trouvé expérimentalement que cette énergie varie comme la puissance 1,6 de l’induction magnétique. La théorie précédente ne donne rien de semblable, mais suggère un moyen d'introduire l’hystérésis dans les calculs de cette nature. Pour cela, remplaçons A par A1a1°'6, et le travail de l’hystérésis devient A a 1-6
- —!—-—, ce qui donne la formule de Steinmetz.
- Dans le cas où le courant secondaire existe, le nombre des tours de fil étant nt et l’intensité du courant/x, nous avons simplement à remplacer ny dans les formules précédentes parny et à changer la phase du terme d’hvstérésis de telle sorte qu’elle soit à 90° de la force magnétisante résultante «J + niTi- Les équations des courants seront alors, d’après les’ formules de Maxwell,
- E = Rr + n%
- P = R,r1 + «,g,
- qui suffiront à déterminer y et y1. Le résultat est trop compliqué pour être attrayant. Cependant les équations montrent que les Tiarmoni-ques impairs doivent apparaître dans les forces électromotrices ou les intensités des courants du primaire ou du secondaire, si ce n’est dans
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- les deux à la fois. La détermination de la distribution exacte n’est en réalité qu’un calcul fort compliqué.
- Il convient de remarquer que toutes les formules relatives à la compensation d’une self-induction par un condensateur ne seront correctes que si on les applique à un transformateur à air et non à un transformateur à noyau de fer. Dans ce dernier cas, elles s’appliqueront cependant approximativement si la magnétisation est faible et par suite conviendront probablement mieux au cas d’un transformateur à circuit magnétique ouvert qu’à celui d’un transformateur à noyau magnétique fermé.
- Remarquons également qu’un transformateur à noyau de fer ne saurait être comparé avec un transformateur à air et que la comparaison est encore impossible entre deux transformateurs à noyaux de fer ayant des magnétisations différentes.
- J’ajoute que les difficultés mathématiques signalées précédemment pourraient être surmontées en attaquant la question d’une autre manière, mais des travaux m’entraînant dans une autre direction, je laisse à d’autres le soin d’approfondir ce sujet.
- J. B.
- NÉCROLOGIE
- Une catastrophe qui depuis plus d’une année paraissait inévitable vient de s’accomplir. Sous le poids de la douleur provenant de la ruine de son fils plus encore que sous celui de l’âge, Cyrus W. Field vient de rendre le dernier soupir. Le célèbre initiateur de la télégraphie océanique est né au mois de novembre 1819, dans la petite ville de. Stockbridge, de l’état de Massachusetts. Son père était un clergyman qui avait atteint une certaine célébrité et dont tous les fils se sont distingués dans leur profession.
- Cyrus Field avait deux frères, l’un plus jeune et l’autre plus âgé de quelques années, et qui tous deux se sont fait un nom comme jurisconsultes et comme hommes d’Etat.
- A l’âge de i5 ans, le jeune Cyrus Field alla à
- New-York pour gagner sa vie et il entra comme commis dans la maison Alexandre T. Steward et C®. Mais avant même d’avoir atteint sa majorité, il avait fondé une fabrique de papier dont
- 11 était le chef. La fortune lui sourit tellement qu’au bout de douze ans il se retirait des affaires, et en 1853 il voyageait pour son plaisir dans l’Amérique du Sud ainsi qu’en Europe.
- C’est à son retour aux Etats-Unis qu’il conçut l’idée d’un télégraphe transatlantique et qu’il s’assura l’appui d’hommes entreprenants dont l’histoire a conservé les noms : MM. Peter Coo-per, Moses Taylor, Marshall O. Robert et Chan-dler White.
- L’histoire de cette entreprise gigantesque a été trop souvent racontée pour que nous la résumions ici. Nous rappellerons seulement que le congrès des Etats-Unis vota une médaille d’or à Cyrus Field. Le premier ministre d’Angleterre déclara que si Cyrus Field n’avait été un citoyen américain, la reine d’Angleterre l’aurait appelé à la pairie.
- John Bright déclara que Cyrus Field était le Christophe Colomb du 19e siècle, et qu’il avait obligé le nouveau monde à jeter l’ancre bord à bord avec l’ancien.
- A l’Exposition universelle de 1867, Cyrus Field reçut une grande médaille d’honneur de la part du Gouvernement français.
- En 1876, Cyrus Field s’occupa du chemin de fer élevé de New-York, et le succès de cette grande affaire doit être surtout attribué à son influence et à ses travaux.
- Au moment où il tomba malade, il s’occupait de placer la ligne de télégraphie de San Francisco en Chine, avec station aux îles Sandwich.
- Nous avons déjà raconté avec quelle générosité il sacrifia sa fortune pour sauver l’honneur de son fils, et le chagrin qu’il ressentit en voyant que ses nobles efforts étaient infructueux.
- Après une longue maladie, il s’est éteint le
- 12 juillet 1892, dans la maison de campagne qu’il habitait à Ardsleey, près de Winchester, petite ville de l’état dont il était originaire.
- Avec lui disparaît le plus hardi pionnier de la pose du premier câble transatlantique, cette expédition mémorable qui marquera une étape dans la conquête du monde par la civilisation moderne.
- W. de.F.
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- FAITS DIVERS
- Le Conseil municipal de Paris a adopté dans sa séance du 5 juillet le projet relatif à la construction du tramway électrique tubulaire du système Berlier. Dans ce dernier débat, le cautionnement de l’entrepreneur a été élevé de 3ooooo à 5ooooo francs ; une tarification unique à 20 centimes a été imposée; il a été décidé que le prix de l’heure serait de 70 centimes au minimum pour tous les employés ; enfin, il a été décidé que la place de la Bastille serait élargie sur une longueur de 45 mètres, à l’aide d’une emprise sur le canal.
- Nous ignorons dans quelles conditions aura lieu l’adjudication, avec un cahier des charges ayant subi toutes ces modifications. D’autre part, certains journaux prétendent que le gouvernement se refuse à reconnaître un caractère municipal à ce projet, qui devrait être soumis aux Chambres.
- Nous sommes heureux de pouvoir constater que la catastrophe du Dupuy-dc-Lôme n’a pas été causée par l’extinction de la lumière électrique. Voici comment les faits se sont passés : Une entretoise d’une des chaudières ayant cédé de i5 millimètres, il s’est produit immédiatement une fuite de vapeur et un retour de flamme dans la chaufferie. A ce moment, il y a eu panique générale, les chauffeurs se sont précipités vers la descente de la chaufferie et dans* leur fuite ont ouvert par mégarde trois robinets de jauge d’une chaudière placée près de la sortie ; la vapeur de ces robinets fut la principale cause de leurs brûlures. Cette vapeur a envahi, en même temps que les chauffeurs sortaient, le compartiment de la dynamo qui fonctionnait; à ce moment, la personne chargée de la manœuvre des robinets de distribution de vapeur, voyant qu’elle ne pouvait rester à son poste, a fermé la conduite de vapeur de la dynamo et du servomoteur de la barre, supprimant par suite et la lumière et la direction du navire. L’extinction de la lumière électrique a donc été la suite et non pas la cause de l’accident. Les machines électriques et la canalisation étaient, du reste, après, en parfait état de fonctionnement.
- L’Académie des sciences de Berlin vient de rendre hommage à lord Kelvin (sir William Thomson). Une des médailles d’or créées en l’honneur du professeur Helmholtz lui a été attribuée.
- L’Académie des sciences de Paris aurait pu faire de lord Kelvin un collègue du professeur Helmholtz, en lui attribuant la place dissocié étranger qui reste disponible à la suite du décès de M. Georges Biddeîaire. Mais la commission ayant désigné M. Van Benneden, le célèbre :
- physiologiste de l’Université de Louvain, ce choix sera certainement ratifié.
- D’après M. Crookes, la flamme qui accompagne les étincelles de décharges électriques est due à la combustion de l’azote de l’air. Par bonheur, la température à laquelle l’azote prend feu dans l’oxygène est très élevée, de sorte que la combustion reste localisée sur le trajet môme de l’étincelle.
- D’autre part, le Dr V. Lepel publie, dans les Annales de Wiedemann, une étude sur l’oxydation de l’azote par les étincelles électriques.
- On sait que le passage de décharges à haute tension à travers l’air humide est accompagné d’une formation de petites quantités d’acides azotique et azoteux, qui forment dans l’atmosphère des sels ammoniacaux. Les expériences de M. Lepel avaient pour but d’étudier les réactions chimiques qui ont lieu et les conditions les plus favorables pour les activer.
- La première action de la décharge semble être la production de l’oxyde d’azote qui se trouve immédiatement converti en peroxyde. Celui-ci réagit sur la vapeur d’eau pour former de l’acide azotique et libérer de l’oxyde d’azote. Néanmoins, on a observé que les étincelles passant à travers les oxydes gazeux de Vazote les redécomposent en leurs éléments. De là la conséquence que dans un espace formé une limite est bientôt atteinte à partir de laquelle il ne se forme plus d’aeide nitrique.
- M. Lepel a donc fait des expériences avec un courant d’air lent, dans différentes conditions de pression et avec diverses formes de décharges, et il a réussi à augmenter la production d’acide nitrique jusqu’à 10 0/0 de la quantité totale d’air employé.
- Les remarques relatives aux décharges à haute tension sont particulièrement intéressantes. Il considère comme probable que par leur intermédiaire on pourra produire de l’acide azotique avec l’air atmosphérique sur une échelle industrielle, ce qui nous permettrait de négliger l’emploi des nitrates naturels, qui deviennent de plus en plus chers.
- D’après VElectrothérapie, le courant électrique aurait pour effet d’élever la température du cerveau. Mosso, à l’aide de thermomètres très sensibles, a entrepris de délicates recherches sur la température du cerveau sous diverses influences. Après avoir curarisé des chiens, l’auteur applique un courant électrique sur la surface du cerveau et constate aussitôt l’augmentation d’un demi et même d’un degré. Le même fait se produit après la section de la moelle spinale en excitant ie cerveau par l’électricité*
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- Dans certaines conditions, il peut exister entre les gouttes de pluie tombant sur le sol et ce dernier une forte différence de potentiel électrique. Voici à ce propos un fait relaté par le Cosmos.
- M. Maurice Després, ingénieur électricien, habitant Rio-Cuarto, province de Cordoba, a été témoin, en janvier dernier, d’une chute de pluie électrisée. La journée avait été très chaude; vers cinq heures du soir, le ciel s’était couvert de gros nuages lourds, bas, s’avançant lentement à la surface du sol. Pas le moindre vent. Entre 8 heures et 8 heures 3o, la nuit étant déjà intense, il y eut un premier éclair, silencieux. Deux minutes après, les premières gouttes commencèrent à tomber, crépitant d’une façon fort sensible en arrivant près du sol. De chacune d’elles, l’on voyait des étincelles s’élancer vers les murs, les arbres et la terre qu’elles allaient atteindre. La pluie tombait électrisée.
- Dès que l’air fut suffisamment saturé d’humidité pour établir une communication entre le nuage et le sol, le phénomène cessa après avoir duré quelques secondes. M. Després n’eut pas le temps de sortir pour recevoir lui-même une étincelle.
- M. Kœhler, de Berlin, vient de donner des détails sur une nouvelle application de l’électricité qu’on ne saurait trop condamner et que l’on doit signaler. On sait qu’un des desiderata principaux des fabricants de conserves est de maintenir aux légumes la couleur verte qui les caractérise à l’état frais.
- Afin de les teindre énergiquement, certains industriels ont imaginé de les faire bouillir dans une bassine en cuivre, qui sert d’anode soluble, en y faisant passer un courant. Une portion de ce métal, dont toutes les préparations sont toxiques à un haut degré, passe dans la liqueur et donne la couleur verte tant appréciée.
- Certains physiologistes admettent que la lumière électrique exerce une action très salutaire sur la douleur. D’après un de nos confrères, en réfléchissant les rayons d’une lampe à incandescence loco dolenti, une douleur aiguë a été soulagée pendant quelques instants.
- En quoi cette lumière peut-elle différer des autres? N’y a-t-il pas là un fait d’auto-suggestion.
- Le 4 juillet a eu iieu à Tivoli, sous la présidence de M. Finocchiaro-Agrile, ministre des Postes et Télégraphes, l’inauguration de la station de transport de la force à distance Utilisant la célèbre cascade chantée par Horace. La qüaritité d’eau empruntée à cette source qui a fait tarit de brüit daris le mondé est d’üri volume maximum
- de 4 mètres cubes par seconde tombant de 5o mètres de hauteur.
- Les travaux ont été commencés en 1884 par la Compagnie générale des travaux hydrauliques, sous la direction de l’ingénieur Canevari, et continués par la Compagnie romaine du gaz, qui, depuis dix ans déjà, a compris que son intérêt bien entendu l’engageait à se mettre à la tête de l’introduction de la lumière électrique à Rome.
- L’usine de Tivoli contient six grandes turbines de 35o chevaux, dont chacune met en mouvement une grande dynamo alternative, et trois turbines de 5o chevaux pour l’excitation. Ces turbines sont à tube vertical du système Ganz.
- Le courant engendré est envoyé à Rome par quatre câbles reposant sur des isolateurs à pétrole soutenus par des traverses horizontales que portent des paires de colonnes de fer protégées par des paratonnerres.
- La distance en ligne droite depuis Tivoli jusqu’à la station, située près de la porte Pie, est de 36 kilomètres. La puissance transportée à Rome peut alimenter 46 000 lampes à incandescence de 10 bougies ou leur équivalent en lampes a arc.
- En captant l’eau en amont de la cascade de Tivoli, on pourra encore recueillir une autre puissance de 2000 chevaux qu’on utilisera également à la production de l’éclairage électrique.
- La cérémonie était présidée par le ministre des Postes et Télégraphes, assisté du préfet et du syndic de Rome, accompagné de quelques hauts personnages politiques.
- Le soir, les invités ont visité l’usine de la porte Pie. Depuis la station Saint-Laurent, où ils s’étaient donné rendez-vous à 9 heures du soir, les boulevards avaient été éclairés avec beaucoup de goût par 70 lampes à arc et des centaines de lampes à incandescence fort ingénieusement disposées. L’intérieur de l’usine avait été éclairé à giorno et n’était qu’une masse de feu. Tout s’est allumé comme par enchantement au moment où le ministre des Postes et Télégraphes franchissait le seuil de l’atelier où le courant de haute tension prend une forme moins dangereuse permettant de l’introduire chez les abonnés.
- Les transformateurs sont au nombre de 32 disposés en quatre séries de 8, chacun d’une puissance de 5oo chevaux.
- Dans une église de New-York on fait sonner les cloches par un dispositif électromagnétique mis en activité au moyen d’un clavier.
- M. Hasehvander a fait breveter un parafoudré darië lequel toute décharge électrostatique produit une explosion qui a pour effet de rompre le circuit eh tnéine temps que de servir d'aVertisselnenh
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- Dans Tune des formes de ce système de parafoudre, un cadre en matière isolante est couvert sur une des faces par une feuille métallique, sur l’autre par une feuille de papier portant une bande d’étain. Entre les deux feuilles se trouve de la poudre de chasse. La bande d’étain est en relation avec la ligne principale, la feuille métallique avec la terre. L’explosion produite par un coup de foudre déchire la bande d’étain.
- Pour faire des joints entre le verre et un métal ou pour obtenir des fermetures hermétiques de tubes de verre, on peut se servir d’un alliage de 95 0/0 d’étain et de 5 0/0 de cuivre. Cet alliage adhère fortement au verre, possède à peu près le même coefficient de dilatation et fond à environ 36o° En ajoutant o,5 à r 0/0 de plomb ou de zinc, on peut rendre cet alliage plus ou moins dur et fusible. Il peut servir aussi à recouvrir d’autres métaux auxquels il donne l’aspect de l’argent.
- Le Cosmos dit que la Société générale d’électricité de Berlin a obtenu des quatre pays intéressés l’autorisation de faire une prise d’eau considérable à Rheinfelden. La force ainsi obtenue sera transportée à Bâle et dans les localités voisines. D’autre part, un ingénieur de Mulhouse se proposerait de capter â Huningue, au moyen d’un canal de dérivation, une puissance de 55.200 chevaux qui serait utilisée dans la Haute-Alsace et le grand duché de Bade.
- En dehors de la navigation et de quelques moulins, les eaux du Rhin n’ont servi jusqu’ici qu’à fournir la force motrice nécessaire à la fabrique d’aluminium de Neuhausen, qui a une prise d’eau de 20 mètres cubes par seconde. On voit qu’on se propose maintenant d’utiliser cet immense réservoir d’énergie, surtout dans son cours supérieur.
- On sait qu’on a l’intention d’établir entre Vienne et Budapest un chemin de fer électrique; la maison Ganz et G" a étudié ce projet. Gomme il s’agit d’obtenir une vitesse très grande des trains, M. Zypernowslti a dû élaborer un mode de construction très particulier pour toute l’installation.
- Les locomotives à vapeur ne peuvent guère dépasser une vitesse de 100 kilomètres à l’heure. En employant l’électricité, le poids mort du tender, de la chaudière et du combustible disparaît. Les moteurs électriques peuvent commander directement les essieux, et l’on espère pouvoir atteindre sur la ligne projetée une vitesse de 25o kilomètres à l’heure. On ferait partir toutes les dix minutes un train formé par une seule voiture à 40 personnes. Le poids de cette voiture serait de 60 tonnes. II
- exigerait une puissance totale de 800 chevaux, dont 25o pour vaincre la résistance de l’air, et 100 pour le frottement dans les courbes, etc. Chaque voiture serait munie de quatre moteurs électriques.
- Quoique les données relatives à une telle entreprise manquent presque entièrement et que tout soit à innover, on ne voit à première vue aucune raison essentielle qui puisse s’opposer à la réalisation de ce projet gigantesque.
- La compagnie des tramways à chevaux de Berlin expérimente depuis quelque temps la traction électrique par accumulateurs. Elle a aussi l’intention.de faire des essais comparatifs avec le système à conducteurs souterrains, en usage à Budapest.
- A l’exposition de Chicago, la France disposera d’une surface de 1490 mètres carrés contre 1860 à l’Angleterre et 1860 à l’Allemagne. Le bâtiment de l’électricité couvre un terrain de 2i3x 107 au 22800 mètres carrés.
- Depuis les premiers jours du mois de juillet, l’Etna s’est mis en éruption et à partir du i5 le Vésuve a fait de même. A l’observatoire de Catane, on a pu prendre une mesure exacte de la hauteur à laquelle s’élèvent les lapilli. On a trouvé que quelques-uns étaient parvenus à 370 mètres de distance verticale du sol. Le courant de lave avait le i5 juillet un front de i3o mètres et une hauteur de i5 mètres. Il s’approchait de Nicolosi avec une vitesse de plusieurs centaines de mètres par jour. Les enregistreurs électriques des sismographes permettaient de recueillir sur ces phénomènes des renseignements beaucoup plus précis que ceux que l’on a pu se procurer à des époques antérieures. Malheureusement, il est à craindre que ces progrès scientifiques ne coûtent fort cher.
- Le Bureau central météorologique des Etats-Unis a pris la résolution de procéder à une étude des phénomènes orageux, genre de recherches négligé jusqu’ici dans la patrie de Franklin, d’une façon assez peu explicable, afin de se rendre compte de l’importance et de la nature des résultats que l’on en peut obtenir, M. Harrington s’est décidé à limiter ses efforts, pendant l’année 1892, à une partie des Etats-Unis. Il a étudié le district qui s’étend depuis le cours supérieur du Mississipi jusqu’à l’Atlantique, et qui comprend tous les états de la Nouvelle-Angleterre.
- Le Meteorological Journal, qui annonce cette résolution, contient sur la photographie des éclairs* des instructions
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- que nous ne pouvons reproduire en ce moment, mais il est bon de faire remarquer que si on connaît la distance de Téclair, ce qui est facile en comptant le nombre de secondes s’écoulant jusqu’à l’arrivée du bruit du tonnerre et le foyer de la lentille, on peut obtenir une mesure de sa long-ueur.
- Éclairage électrique.
- A Saint-Louis (Etats-Unis) des courses de chevaux viennent d’avoir lieu, la nuit, à la lumière électrique. Tous les dix mètres, on avait suspendu une chaîne de lampes à incandescence. La piste était en outre éclairée, aux points intéressants, par des projecteurs dont la lumière avait été adoucie de façon à ne pas éblouir les chevaux, ni donner des ombres trop crues.
- Les charbons des lampes à arc ne restent pas toujours bien en face l’un de l’autre, et il arrive même qu’ils se croisent et se trouvent serrés l’un contre l’autre, parallèlement, de façon que le régulateur ne puisse fonctionner.
- Pour éviter cet inconvénient, le professeur Thurston, de l’Université Cornell, se sert, d’après le Scientiftc American, de charbons plats, dont les extrémités en arête ne sont pas parallèles mais se croisent sous un faible angle. De cette façon le charbon supérieur ne peut pas glisser et tomber à côté du charbon inférieur.
- La ville de Toulon demandait, pour l’éclairage d’une place publique, des candélabres à doubles torchères à gaz avec un foyer électrique placé à g,5o mètres du sol. Le service à l’échelle pour le remplacement des charbons étant pratiquement impossible à cette hauteur, et le candélabre devant conserver son aspect décoratif, sans ombre portée, le problème présentait de très grandes difficultés.
- Le Bulletin international de Vélectricité dit qu’elles ont été très heureusement tournées par M. Bachelay en amenant jusqu’àu sol la lampe à arc, à la disposition de l’ouvrier pour les nettoyages et le remplacement des crayons.
- Dans le chapeau servant en même temps de réflecteur est installé un chariot pouvant coulisser de 5o centimètres dans deux fers en U et portant deux poulies, sur lesquelles passent un câble de suspension de la lampe et un câble guidant cette lampe pendant sa montée et sa descente.
- Ces câbles passent ensuite sul* des poulies dé renvoi dans l’intérieur des branches de la lyre et du candélabre, et viennent s’enrouler â l’opposé sur deux tambours indépendants solidaires d’un treuil logé dans le socle. L’arbre du treuil porte une clavette d’entraînement et
- peut se déplacer pour actionner les tambours, soit isolément, soit ensemble.
- Dans le candélabre passent aussi les fils électriques qui aboutissent à deux tiges fixées au chariot. Ces tiges plongent, lorsque la lampe est en place, dans deux godets à mercure, fixés aux pôles de la lampe et assurent le parfait contact avec le circuit.
- On peut ainsi, par des manœuvres très simples, faire sortir la lampe des branches de la lyre, puis amener la lampe jusqu’au sol. Le nettoyage terminé ou les crayons mis en place, les mêmes manœuvres, exécutées en sens inverse permettent de ramener la lampe dans sa position d’éclairage.
- Ce modèle de candélabre est aussi gracieux que le permet l’association du gaz et de l’électricité.
- Quatre candélabres portant chacun, à la hauteur de 4,5o mètres deux becs intensifs à gaz, système Schulke, et une lampe électrique de i5 ampères, éclairent parfaitement une place de 12000 mètres carrés, et fonctionnent à Toulon depuis plus d’un an.
- Télégraphie et Téléphonie
- L’usage de la téléphonie interurbaine est long à se répandre parmi la masse de la population, qui est loin d’être abonnée au téléphone, parce que généralement on ignore une précaution indispensable. Lorsque l’on veut communiquer avec quelqu’un dans une ville éloignée, il ne faut jamais négliger de lui envoyer soit une lettre, soit un télégramme, pour lui donner rendez-vous à un poste téléphonique déterminé de la ville où il se trouve, â une heure indiquée. On doit choisir, autant que possible, l’heure de la conversation à un moment où Ton suppose que la ligne doit se trouver libre, sans cela on est évidemment exposé à attendre.
- A l'occasion de la Fête Nationale du 14 juillet, on a célébré solennellement à Tunis l’inauguration de l’Hôtel des Postes et Télégraphes, qui a sur lTIôtel des Postes et Télégraphes de Paris l’avantage d’être éclairé à la lumière électrique.
- La Dépêche Tunisienne nous apprend qu’un dôme avait été disposé dans la grande salle pour le Bey, qui a présidé à la cérémonie, â laquelle on avait convié la colonie française. Le champagne, le café et les rafraîchissements autorisés par la loi du Prophète ont circulé avec abondance.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV’ ANNÉE (TOME XLVJ SAMEDI 30 JUILLET 1892 N° 31
- SOMMAIRE._______La théorie des alternateurs accouplés ; Paul Boucherot. — Les lampes à arc ; Gustave Richard. —
- Notes sur les courbes d’électrification ; Pomey. — La croix électrique de l’église du Sacré-Cœur ; W. de Fonvielle. — Chronique et revue de la presse industrielle : Essai de deux transformateurs Westinghouse de 65oo watts, par le Dr John Hopkinson. —Compteur Ericson. — Accumulateurs Reckenzaun. — Tableau .multiple Berton. — Electrochimie. Préparation électrolytique des alcalis et des carbonates alcalins, par MM. Hermite et Dubosc. — Revue des travaux récents en électricité : Société de physique de Berlin (séance du 6 mai 1892.) — Sur la détermination du coefficient d’induction d’une bobine, par M. J. Klemencic. — Alternateurs électrostatiques, par T.-H. Muras. — La position du cobalt et du bismuth dans la série thermo-électrique, par M. G. Knott. —De l’action qu’exerce l’aimantation longitudinale sur le volume intérieur de tubes de fer et de nickel. — Sur les courants produits par le mouvement, par M. G. Kunimer. — Bibliographie : Bulles de savon, par M. C.-V. Boys. — L’installation de l’éclairage électrique par courants continus, par le D' Cari I-Ieim. — Lignes et transmissions électriques, par Lazare Weiller et Henry Yivarez. — Faits divers.
- LA THÉORIE DES ALTERNATEURS ACCOUPLÉS
- Le récent et intéressant article de M. Géraldy, dans ce journal, sur « les machines alternatives travaillant solidairement», nous a engagé à publier'ici quelques résultats nouveaux relatifs à cette théorie des alternateurs accouplés dont l’origine appartient à Hopkinson, théorie qui est en complet accord avec les faits, et dont le manque de clarté est dû, à notre sens, non pas à la négligence de certains phénomènes secondaires, mais à une incomplète étude mathématique des couples correcteurs. Rappeler l’état où en est la question ne sera pas superflu.
- On sait que si l’on réunit bornes à bornes deux machines à courants alternatifs, les forces électromotrices viennent se mettre d’elles-mêmes en opposition. Voici l’explication de ce phénomène donnée par M. J. Hopkinson, il y a déjà quelques années : au moment du couplage, il y a une différence de phase, si . petite soit-elle, entre les forces électromotrices des deux machines; il en résulte (tig. i)une force électromotrice totale dont les valeurs maxima sont, dans le temps, à égale distance des valeurs maxima de chaque force électromotrice, autrement dit une force électromotrice totale qui a comme différence de phase avec chacune des forces élec-
- tromotrices la moitié de la différence de phase existant entre elles. L’intensité qui résulte de cette force électromotrice totale est, grâce à la self-induction, en retard sur celle-ci, et sa courbe est plus rapprochée de celle de la force électromotrice de la machine en retard que de l’autre. Il s’ensuit que la puissance produite par cette machine est plus grande, ce qui contribue à augmenter son retard, jusqu’au moment où les deux forces électromotrices s’écartant de plus en plus se trouvent en opposition. En résumé, l’opposition des forces électromotrices est un équilibre stable, leur superposition un équilibre instable.
- C’est donc grâce à la self-induction des machines produisant un retard de l’intensité sur là force électromotrice que le couplage en opposition se fait automatiquement.
- Ceci paraissant admis, deux opinions se sont alors formées. Les uns ont dit : mettons de la self-induction, beaucoup de self-induction ; les autres ont prétendu qu’il n’en fallait pas trop. M. Mordey, se séparant des uns et des autres, et semblant même se séparer de Hopkinson, fit la remarque suivante : les machines sont ramenées ensemble, quand elles se séparent, par des courants très intenses dans les induits, courants tels que la machine en retard fait réceptrice sur la machine en avance. Or, la self-induction ne
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- peut qu’affaiblir ces courants ; il vaut donc mieux ne pas en mettre.
- M. Mordey est arrivé, en outre, par une série d’expériences sur ses machines, à cette conclusion que les alternateurs s’associent avec d’autant plus d’aisance que leur self-induction est moindre et leur champ magnétique plus intense.
- Nous verrons que la seconde partie de cette conclusion est vraie et que la première, fausse théoriquement, est presque toujours vraie pratiquement, parce que les machines sans fer ont encore trop de self-induction pour se trouver dans les meilleures conditions de couplage.
- Je crois qu'on avait déjà oublié à ce moment que Hopkinson avait donné comme condition à
- Eléments de deux alternateurs réunis bornes
- bornes. — I. Force éleclromotricc de la machine en avance. — IL Force électromotrice de la machine en retard. — III. Force électromotrice totale. — IV. Intensité qui résulte de la force électromotrice totale. — V. Puissance de la machine en avance.— VI. Puissance de la machine en retard.
- remplir pour avoir le maximum d’aptitude au couplage
- U7t L
- ~T r’
- ce qui revient à faire l’inductance égale à la résistance intérieure.
- On paraît l’avoir oublié tout à fait aujourd’hui, et beaucoup d’électriciens pensent qu’il faut aux machines beaucoup de self-induction pour qu’elles s’associent en parallèle.
- L’association en tension semblait alors impossible et m’appuyant sur l’explication de Hopkinson, j’ai donné en 1890 le moyen de la réaliser. Je disais alors :
- Ce n’est donc que grâce au décalage de l’intensité en arrière, produit par la self-induction, que le couplage en opposition se fait automatiquement. Il est facile de concevoir que, si, au lieu d’un décalage en arrière, l’on fait un décalage en avant — et un condensateur placé en circuit permet d’arriver à ce résultat— les forces électromotrices se grouperont d’elles-mêmes en tension : la courbe de l’intensité se trouvant plus rapprochée de la courbe de la force électromotrice de la machine en avance que de l’autre, la puissance produite par cette machine sera plus grande, ce qui tendra à la retarder, jusqu’au moment où les forces électromotrices se rapprochant de plus en plus se superposeront.
- La superposition des forces électromotrices sera un équilibre stable, leur opposition un équilibre instable.
- Il suffit donc, pour grouper des alternateurs en tension, de mettre dans leur circuit une capacité assez faible pour détruire à la fois la self-induction et décaler suffisamment l’intensité, mais assez forte pour ne pas avoir une trop grande force électromotrice et ne pas trop diminuer la différence de potentiel utile.
- Suivaient des détails sur la réalisation pratique, détails que nous aurons l’occasion de revoir dans un prochain article, le problème présentant un certain intérêt, au moins théorique.
- Mais cette affirmation ne rencontra pas grand crédit, la théorie de Hopkinson, grâce à l’oubli de la condition du maximum d’aptitude, ne semblant pas en accord avec les faits.
- En effet, cette idée, la plus généralement admise, que la présence de la self-induction est suffisante pour assurer le couplage des alternateurs en parallèle et qu’ils se couplent d’autant mieux qu’il y a plus de self-induction ne correspond pas à ce qui est observé; certaines machines, comme les Ferranti et les Mordey, sans fer, c’est-à-dire à coefficients de self-induction faibles, s’accouplant mieux que d’autres machines pourvues de fer dans l’induit.
- Devant ce semblant de désaccord, quelques esprits distingués ont fait une hypothèse qui semble quelque peu hasardée, et suivant laquelle le fer mettrait un certain temps à s’aimanter, ce qui entraînerait, là où il y a du fer, un retard de l’aimantation sur l’intensité et serait cause de l’inaptitude au couplàge en parallèle de certaines machines.
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- Il importe de bien comprendre ce que l’on entend par là. La self-induction cause bien un retard de l’intensité sur la force électromotrice, et on a appelé jusqu’ici « constante de temps » le
- rapport du coefficient de self-induction d’une
- bobine à sa résistance. Mais il y aurait une autre constante de temps magnétique, et conséquemment une self-induction magnétique. Il serait téméraire de nier a priori cette propriété, mais son existence est tout à fait douteuse et elle serait sans influence aux basses fréquences des alternateurs. Le seul appui de cette hypothèse est la rotation de disques observée par M. de Fonvielle,
- Je ne crois pas que ce phénomène permette de conclure à un retard de l’aimantation sur l’intensité, et pour appuyer ce doute, je citerai cette phrase de M. Tesla, devant la Société de physique et la Société des électriciens réunies, à propos d’un petit moteur qu’il a fait sur ce principe : « la question de savoir s’il y a réellement un retard ou s’il n’est qu’apparent et dû à la circulation de courants parasites dans des circuits très petits reste ouverte; mais le fait est que la rotation a lieu dans les circonstances indiquées (1). »
- En. résumé, la théorie des alternateurs accouplés pouvant être faite par la simple considération des puissances mises en jeu et concordant pleinement avec les faits, je considère comme superflu d’y introduire un phénomène compliqué et douteux.
- Une première indication peut être tirée d’un résultat fourni accidentellement par MM. Hutin et Leblanc, à propos de la marche des moteurs synchrones.
- MM. Hutin et Leblanc ayant eu l’occasion de traiter le problème d’un moteur à champ constant placé sur une différence de potentiel alternative fixe sont arrivés pour l’expression du travail absorbé par le moteur à la formule
- E„[r (E0 - ho) - ~^ ha sin
- ~ 1 (R* + 4-É^) '
- 11 ne Serait pas légitime d’appliquer cette ex-
- (') Bulletin de la Société des Electriciens, mai iSga, p. 237.
- pression au cas de deux machines en parallèle, car dans ce cas, la différence de potentiel aux bornes des.machines n’est pas indépendante de <p. Cependant elle peut être une indication, et
- le terme se trouvant au numérateur et au
- dénominateur, le travail absorbé pour un angle f passe par un maximum quand L croît de oàoo.
- 11 s’ensuit que l’aptitude du couplage passe aussi par un maximum.
- Par l’exposition qui va suivre, on s’assurera facilement que ce n’est pas une grande self-induction qui est nécessaire pour le couplage en parallèle, mais une self-induction comprise entre certaines limites.
- On verra, en outre, que la self-induction n’est pas seule à considérer, que la fréquence, la résistance intérieure ont aussi une grande importance pour avoir entre les machines une grande
- Ee/(rmy'lr
- TTïrrmf lr Fig. 2
- différence de puissance pour une petite différence de phase. On verra également qu’une grande différence de puissance n’est pas suffisante pour assurer le couplage, qu’il y a d’autres considérations qui doivent guider et que le moment d’inertie n’influe pas sur les conditions du couplage, contrairement à ce que croient beaucoup d’électriciens.
- Nous étudierons prochainement le couplage en tension.
- Génératrices en parallèle.
- Pour prendre le problème dans toute sa généralité, nous supposerons deux machines semblables, mais à des vitesses différentes, placées en dérivation sur un circuit de résistance R et à coefficient de self-induction L comme l’indique la figure 2.
- Soient :
- r la résistance intérieure de chaque machine;
- l la self-induction de chaque machine;