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;
- Ejsin 10x /, la force électromotrice de la première machine,
- 11
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- E2sin (ü>2 l -j- 9), la force électromotrice de la deuxième machine, <i>2 —
- A 2
- 4 l’intensité instantanée débitée par la première machine;
- <2 l’intensité instantanée débitée par la seconde machine;
- e la différence de potentiel instantanée aux bornes du circuit extérieur.
- Les équations de conditions sont :
- cti
- E, sin w< t — l ~ — ri, = e (1)
- di
- E, sin (to, t H- 9) -- l — ri, = e (2)
- e — L — L — Ri, — RJ* = o. (3)
- dt dt
- nous trouvons finalement :
- B =
- D =
- A = —1?l£_ p3 + «>.2X2
- n E, (p cos + tû, >. sin <f)
- P* + COj2 X2
- ce qui donne pour I :
- E, ta, X
- p2 + to,2!2
- E. (p si n <p — (o. X cos qp) p2 + co2 X2
- T psinto,/—ta,\costa,t ^ , psin(wjl+tp)—ta,~>.cos{ta,t-\-<p) w
- p2 + to,2 X2 + p2 + toa2 X2 **
- Retranchant maintenant (2) de (1), il vient ;
- E, sin ta, t — E. sin {ta, t + <ç) = l^ + rj, (5)
- et en procédant de la même façon que pour I, nous trouvons :
- Le procédé le plus simple pour résoudre ces trois équations est de chercher la somme I de ii + 4 et la différence J = 4 — i2. Ce ayant, il sera facile d’avoir 4 et 4-
- En additionnant (1) et (2) et remplaçant dans l’équation obtenue e par sa valeur tirée de (3), il vient
- E, sin to, t + Ej sin («, t + <?) — l ^ — ri = 2 L ^ +2 RI OU
- E, sin (i>4 t +• E, sin {ta, t + <p) = (/ + 2 L) ^ + {r + 2 R) I (4)
- Etant donné que des sinusoïdes additionnées à des sinusoïdes ne donnent que des sinusoïdes, I ne peut être que de la forme :
- I = A sin w, t + B cos ta, t + C sin ta, t + D cos to, t,
- et
- sa A ta, cos ta, t—B ta, sin to, t—C ta» COS ta, t +• D ta, sin to, t.
- r_rsinw,I—tajcosta,!,^ 'rsin(to4£+<p)—ta,lcos(ta,t+<?) ^
- J= r2 + to,2/2 V* + ta,* P '
- Pour simplifier encore, posons :
- r2 4- ta,* l* = p,2 r2 + wa2 /2 = p,2
- p2 + to,2 X2 = M,2 p2 + to.2 X2 = M,2
- il vient alors pour I et J :
- I = [îl? sin !M?cos “* f]E*
- + [m? sin (“*1 + <f>) ~ JQ cos t"’21 + ?)]E»
- J = T —-s sin ta, t — cos to, il E,
- Lpr p» J
- —,j sin {ta, l + tç,) ~ cos {ta, t + ç)l Ef. p2 p* j
- Puisque nous avons I et J, il est facile d’avoir 4 et puisque
- I ^ i, 1“ i.
- Il suffit de chercher A, B, C, D en plaçant ces deux valeurs de 1 et ^ dans (4), ce qui donne les quatre équations suivantes :
- et
- Cela donne
- J = i, — h
- A (r -f 2 R) — B ta, (/ -f- 2 L) = E,
- B (r + 2 R) 4- A ta, {l + 2 L) = o
- C {r + 2 R) — D to, (/ + 2 L) = Ej cos ç
- D {r + 2 R) + C ta, {l + 2 L) = E. sin cp.
- Pour simplifier, posons :
- (r + 2 t:) = p et {l + 2 L) = X.
- i,
- I + J
- I-J
- 2 J
- ou
- t, = E, sin to, t
- i, = E, sin to, t
- .2 M,2 i + 4?) 4-... ... etc.
- .2m7s 1 +... ... etc.
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-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- •2 OD
- Ce que nous poserons :
- Nous savons que
- i, = [A, sin u>, t + B, cos u, t] E,
- 4- [C, sin ((iï2 t 4~ 9) 4- D, cos w21 4* 9)] E2,
- ù = [Aj sin (o, t + Bs cos (a>, /)] E,
- 4* [C2 sin (o>21 4" 9) 4* B2 cos (w2 t 4- 9)) E*,
- en convenant :
- A,
- _H_ + JL.
- 2 M,2 ^ 2 p.,2
- B______x
- ' 2 M,1
- r = —r_ . 2 M.!
- ü>, l
- ~ TL?
- r
- 2 (i,2
- D, =
- 0)2 ). w2 l
- -TM? + Li?
- A2 -
- 2
- n __________ Jfj _1 t*>< ^
- 2 2Ml2 + 2pi1!!
- C2 = D„ =
- 2 M22 ' 2 fJ22
- <i>2 X <o2 l 2 M,2 2 p
- il
- et en nous rappelant que :
- M,2 = pa 4- «u2 >3 tu5 = r2 4- P p = r 4- a R
- M22= p2 4- w22)2
- p2* = r2 4- <*>23 P X = / 4- 2 L.
- Ayant les expressions des intensités instantanées, pour passer à celles des puissances instantanées il suffit de multiplier l’intensité de chaque machine par sa force électromotrice, ce qui donne :
- P2 .= E,2 [A, sin2 u>l l 4- B, sin t cos w, f|
- 4* E., E2 [C, sin to, t sin (w21 4- 9) 4* Ih sin w, t cos (oî2 t 4- 9)]
- P2 = E,E2[Aasin to, /sin (co2f 4-9)4- B2cos », f sin(u>2/4-9)] -|- Ej2 [C. sin2 (w21 4~ 9) 4~ E2 sin (w21 -f- 9) cos (w214- 9)].
- Machines non synchronisées.
- cos (mx 4- n 4- px 4- q) = cos (mx 4- «) cos (px + q)
- — sin (mx 4- n) sin (px 4- q) cos (mx 4-11—px — q) = cos (mx 4- n) cos (px 4- q)
- 4- sin (mx 4- n) sin (px 4- q
- donc par différence :
- cos (mx 4- n — px — q) — cos (mx 4- n 4- px 4- q)
- = 2 sin (mx 4- «) sin (px -f- q).
- L’intégrale sus-indiquée d’un produit de sinus d’arcs différents se réduit donc à l’intégrale de deux cosinus retranchés, intégrale qui donnera la différence de deux sinus, et nous aurons :
- f sin (mx 4- n) sin (px + q) dx= S‘n ^nX --------ELLuL)
- J 1 ^ u 2m —zp
- sin (mx 4« + px 4- q)
- 2 m 4- 2 pi
- 11 suffira donc maintenant de faire dans chacun des termes composant les puissances, mx — <oj /, px — <o21 et de donner à « et g les valeurs o,ï, cp ou “ — 9 suivant le cas et l’on arrivera ainsi, pour l’expression des intégrales des puissances, à :
- fp, dt => fAi A. sin w 1 cos w / 4. _?!_ sin2 il E42
- »' L 2 2 m, 2102 J
- I Gj sin (w.| t —— (o21 *— <p) Cj sin (w^ t -f- w2 / 4- <p)
- 2 (0* — 2 CO « 2 (l){ -f 2 (i)|
- Di cos (otj t *4" Wa t 4” cp) D, cos (tiïj t — ü)2 t — ç)
- Z.to'i 4- 2W» 2 (0| — 2 t*>g
- 1 E, E,,
- Deux machines en parallèle non synchronisées peuvent-elles se synchroniser d’elles-mêmes ?
- Pour s’en rendre compte il faut laisser wj ^ w2
- et chercher l’expression du travail fourni par chaque machine pendant un certain nombre de périodes.
- Il faut d’abord exprimer J Pj dl et Ç P2 dt.
- Ces intégrations sont assez compliquées. Mais remarquons que chacune des expressions est la somme de termes pouvant se mettre chacun sous la forme :
- J sin {mx 4- n) sin (px 4- q) dx.
- Or, cette intégrale se trouve de la façon suivante :
- /P d-t Psin (fc'i ^ *“ “ ,) Aj sin t 4* w* t 4* ®)
- 2 L 2 ü) 1 — 2 (JÜS 2 Wj + 2 Wj
- B« cos (<»)i t 4- ta* t 4“ ^ B4 cos t — (*>* t — <p)"| ^
- — ———————————— 11 I L|
- 2 ü)f 4” 2 tOa 2 (O5 2 CO4 - J
- sin(w2i4-9)cos(w2i4-9)4- — sin2(w2i,4-9)1 E.3.
- |_ 2 2 2Wq J
- La somme doit être faite pendant un temps tel qu’il y ait un nombre entier de périodes pour chaque machine, k pour l’une, par exemple, k + i pour l’autre.
- Faisons donc la somme de t = ojusqu’à t = k Tt = (k -f- i) T2 ou, ce qui est équivalent, depuis Wl/ = o = w2/ jusqu’à (Oj t = A2 tt et w2 t = (k-\- 0 27Tî divisons par /, ce qui nous donne la puissance moyenne pendant ce temps ; il ne reste que :
- Pi„. = E,2^ et P2m = E22^
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- 206
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- mais les forces électromotrices dépendent des vitesses.
- Les machines ayant été supposées semblables, Ei et E2 sont entre eux dans le même rapport-que WJ et «2, et l’on peut poser : »
- E| =s g (0^ Eg “ £ (Os
- De sorte qu’on a finalement :
- jAiü),’ „ C2 <o22
- r i ni — £----9 1 2 »i = £‘ —----»
- ’ 2 1 2
- ou, en développant Ax et C2 :
- p c.T (r+2R)to,2 ru(! "1
- 1 m ~ 2 La (r + 2Rff2 1,.,* (/ + 2 L)3 + 23 + 2 (O.,2 I-J
- P„ m = e! f_______(r 4- 2 R) td,8 _LA3!_1.
- a La (r + .2 R)2 + a <j>23 (/ + 2 L)3 2 r! + a m.! /3J '
- Pour mieux nous rendre compte de ce qui se passe, supposons les machines à vide, c’est-à-dire R =oo ; les puissances se réduisent à :
- _____r (D,3
- 2 2 )•“ + 2 O),3 /3
- e3 r <o23 2 2 rs + 2 to22 P '
- La courbe de chacune de ces puissances en fonction de w est celle de la figure 3. Pour chaque machine la puissance est d’autant plus grande que la vitesse est plus grande. C’est donc toujours la machine qui va la plus vite qui fait le plus de travail, les machines ont donc tendance à se synchroniser. Mais remarquons que cette tendance est extrêmement faible; vis à vis de la puissance de chacune des machines, la différence de leurs puissances est très petite, surtout dans les environs de la vitesse du régime, quand la courbe s’infléchit vers l’axe des vitesses. Quelles que soient les valeurs des coefficients de self-induction et des résistances intérieures, pour une différence de vitesse de i o/o — ce qui est énorme dans le cas de machines alternatives — la différence des puissances sera au plus de i,5 à 2 o/o des puissances totales, ce qui est insignifiant; alors que nous verrons que quand les machines sont synchronisées, une simple différence de phases (ce qui n’est même pas une différence de vitesse) de i/8 de période peut entraîner dans les machines une différence de ioo o/o sur leur puissance normale.
- Mais il y a plus; ces puissances sont considé-
- rables, puisqu’elles sont pour chaque machine la puissance qu’elle débiterait en court circuit sur l’autre, ce qui est évident a priori, et ce que les formules montrent bien. Or, inévitablement, l’on met pour actionner une dynamo une machine à vapeur de puissance égale ou un peu supérieure, chacun de nos moteurs actionnant nos dynamos sera donc incapable de fournir cette puissance, et par conséquent en couplant deux machines ayant une différence de vitesse notable, elles doivent fatalement ralentir presque jusqu’à l’arrêt.
- Mais il peut en être autrement si on les couple au moment où elles ont des vitesses sensiblement égales, car alors le temps pendant lequel nous avons fait l’intégration pour obtenir les puissances moyennes est assez considérable
- Fig. 3
- pour qu’on soit obligé de considérer les variations de puissance dans ce temps, variations de puissance qui sont de forme sinusoïdale. Si donc le moment est bien choisi, c’est-à-dire si on couple, quand les phases coïncident, les machines resteront ensemble et il se créera des forces correctrices ou synchronisantes pour les amener à la même vitesse.
- Machines synchronisées.
- On ne couple donc les machines que quand on est certain que les phases sont dans le voisinage de la coïncidence. Des dispositifs très simples ont été imaginés dans ce but. A ce moment les vitesses des machines deviennent égales, mais elles ont entre elles une différence de phases tp.
- Examinons donc ce que sont les puissances de deux machines ayant même vitesse et une certaine différence de phases.
- Il nous suffit de faire dans les formules des
- P l m = P 2 m =
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 207
- puissances instantanées wj = w2, Ea = E2 et conséquemment
- Rappelons les valeurs des trois coefficients Au Cu Dj.
- A, = C2, B, = D2, C4 = Aj, D,=B2.
- Ce qui donne :
- P2 = E2 [A2 sin2 bit + B, sin bit cos bit + Ct sin bit sin (W+9)
- + D, sin bit cos {bit + <p)]
- P2 = E2 [A, sin2 (bit + <p) + B, sin (bit + 9) cos (bit + 9)
- + C, sin wt sin (bit + <p) -f- D, sin (wf + 9) cos w£]
- Remarquons immédiatement que la différence des puissances provient des termes en Dj qui donnent des intégrales de signes contraires.
- Les intégrales des puissances sont :
- fptdt = e2 [
- A, t A,
- B,
- sin ciü cos vat -j— - sin2 2 CO 2 Cü
- C*1 Ct sin (2 v>t 4- o) D » t . D4cos(2a)^4-q?)T
- a—~ Cos (ù--------------—------— sins>-----------—
- 2 40) 2 4o)J
- fptdt— E2 p
- A, t A,
- sin (bit + <o) cos (bit + 9)
- B, / , , i , C,t
- ------ COS(2C0Ï+2l) + — COS 9
- 4b> v T 2 T
- C) sin (2 bat + 9) 4 o)
- , D, t .
- ---— sin 9
- D, COS (2 bit + 9)
- ]•
- Et prises entre les limites t — o et t = T elles donnent pour les puissances moyennes des machines.
- E2
- Pi m = — (A, + C., cos 9 — D, sin 9)
- E2
- P'2 m === -y- (A, -{- Ci cos 9 D, sin 9)
- C’est donc bien le facteur qui donne la différence des puissances entre les machines.
- Décrochage. — Indépendamment de sa grandeur, quel doit être le signe de Di pour que les machines restent en parallèle ? La force électromotrice de la machine 1 étant E sin w/, et celle de la machine 2 étant E sin (o> / -f- cp), on voit aisément que dans notre cas la machine 2 est en avance sur la machine 1.
- Donc :
- Si Dx < o, la machine en retard travaille plus que la machine en avance ;
- Si Dx = 0, les machines font le même travail, quel que soit <p ; ,
- Si Di > o, la machine en retard travaille moins que la machine en avance.
- La première condition est donc que Dx soit positif.
- _________r + 2R____________, _____r_____
- 2 (r + 2 R)2 + 2 co,2 (/ + 2 L)2 + 2 r2 + 2 w2 /*
- _________r + 2 R __________ r
- 2 (r + 2 R)2 + 2 w2 (/ + 2 L)2 2r‘+2 m2 /2
- — Ci) (/ -j- 2 L) bit
- 2 (r + 2 R)2 +2(o2(/ +2L)2 + ïr* + a w2 A
- La complication de la formule de D! indique suffisamment qu’il ne suffit pas de faire l très grand pour que D, soit positif. Mais on y voit immédiatement que si R = 00 , c’est à dire si les machines sont à vide, Dj est forcément positif, si peu qu’il y ait de self-induction, puisqu’il se réduit à
- A, =
- C, =
- D, =
- D,
- Vil
- 2 r2 4~ 2 ta- /2*
- Faut-il en conclure que toutes les machines doivent se coupler à vide, puisque toutes ont de la self-induction, même celles dépourvues de fer ? Non, car il faut encore que D! ait une certaine grandeur que nous examinerons tout à l’heure. Il faut que D1 soit aussi grand que possible. Or, à vide, sa valeur maxima correspond à ml — r (condition donnée par Hopkinson) et
- est . Les machines qui se coupleront
- donc le mieux à vide seront celles où l’on fera r très petit et où on réalisera la condition ml — r.
- Le couplage à vide est le plus facile à considérer. Aussi devons-nous reprendre le problème dans sa généralité et considérer les machines en charge.
- Et d’abord, devons-nous mettre deux machines sur le même moteur? J’entends avec des courroies, puisque, solidaires, le problème ne se pose pas. Presque toujours non, car la puissance totale fournie par les deux machines est
- Piot — E2 (A, + C, cos 9).
- Si donc Gj est positif et qu’un glissement de courroie sur l’une vienne à produire un décalage cp, la puissance totale fournie par le moteur à vapeur sera moindre, sa vitesse augmentera donc et le décalage ne pourra que s’accentuer jusqu’à ce que les machines se désynchronisent.
- Si Cj est négatif, le moteur fera, il est vrai,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- plus de travail' avec un décalage y que sans décalage, mais l’augmentation de puissance étant E3G1 (i—cos<p), il faut que G! soit très grand pour que cette augmentation soit notable (le cosinus ayant sa tangente pour cp = o paxxxl-lèle à l’axe des abcisses), et nous verrons plus loin, d’après les formules des puissances, que, quand Cx est négatif et très grand, le synchronisme est mal assuré et il faut un très petit angle <p de décalage pour que la désynchronisation ou le décrochage se produise par la machine en retard.
- Mettons donc toujours nos deux machines sur deux moteurs à vapeur. 11 ne suffira pas encore que Dx soit positif et grand pour que les machines restent synchronisées. On croit généralement qu’il suffit d’avoir entre les machines une assez grande différence de puissances, différence vague et mal définie pour que le synchronisme soit assuré. C’est là une illusion, car si les moteurs sont capables de fournir chacun les puissances correspondant à l’angle de décalage au-delà duquel les machines se décrochent, cette différence pourra se produire lentement, chacun des moteurs s’accommodant à la différence, mais elle se produira et le décrochage se fera tout de même. En résumé, ce n’est pas tant la différence de puissance entre les machines qui assure le synchronisme que la grandeur de la puissance de la machine en avance. La différence des puissances corrigera d’autant mieux la différence de phases qu’elle sera plus grande, mais pour que le synchronisme soit assuré d’une façon complète, il faut — et il suffit — que la machine en avance exige, pour passer l’angle qui correspond au décrochage, une puissance supérieure à ce que peut lui fournir son moteur. Et même, pour être plus rigoureux et ne pas se fier aux moments d’inertie, il faut que le couple à fournir à la machine en avance, pour opérer le décrochage, soit supérieur au couple maximum du moteur à vapeur.
- La question ainsi posée est très claire, et il est impossible de décrocher les machines, car aucune des deux ne peut prendre de l’avance sur Lautre, et, en supposant qu’on ralentisse une des machines par un artifice quelconque, l’autre suivra le mouvement, fatalement.
- Dans chaque machine, la variation de puissance provenant d’une différence de phases ne dépend pas seulement de Dt, mais aussi de Ct.
- L’effet de Gx, ainsi que l’indiquent les formules, est de contrebalancer, dans une des machines, celui de Dx, si Gx a une certaine valeur.
- Il est facile de se rendre immédiatement compte des variations de Gj. En effet, la puissance totale est :
- Pin. tôt = Ea (A, -j- C, COS cp)
- Donc, quand C! est négatif, le décalage produit une augmentation de puissance, et quand Cx est positif, il produit une diminution de puissance, ce qui paraît bizarre, mais provient de la baisse de voltage utile. Autrement dit, quand Gx est négatif, l’augmentation de perte dans les induits est plus grande que la diminution de puissance dans le circuit extérieur. Quand Ci est positif, c’est l’inverse.
- On peut en conclure évidemment que Ct n’est positif qu’en charge et quand la self des machines est forte, ce que les tableaux que nous établirons plus loin montrent bien.
- Gj est. donc ordinairement négatif à vide, positif en charge en passant par o, car nous verrons que la self-induction des machines existantes est forte.
- Supposons donc Dx positif et Ci^o, et faisons (fig. 4) les courbes en fonction de cp des puissances des deux machines, courbes qui sont aussi celles des couples. Les variations de puissances sont égales dans les deux, croissent
- jusqu’à cp = ^, puis décroissent.
- Il ne faudra donc pas dépasser un décalage
- de — si l’on ne veut pas que les machines se
- décrochent, et pour ne pas dépasser ce décalage, il suffira que chacun des moteurs à vapeur soit incapable de fournir la puissance correspondant au point M.
- Supposons Dx positif et Gj positif (fig. 5). Les accroissements de puissance sont inégaux, la diminution de puissance de la machine en i-etard est plus gi'ande que l’augmentation de la machine en avance. De plus, à partir d’un angle
- plus petit que 4^, la puissance de la machine en
- avance déci'oît, il ne faut donc pas dépasser cet angle, si l’on ne veut pas que les machines se déci'ochent ; il suffii'a encoi'e que .'chacun des moteurs soit incapable de fournir la puissance con'espondant au point M.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 209
- Enfin, supposons Di positif et Gt négatif (fig. 6). Les accroissements de puissance sont inégaux, l’augmentation de puissance de la machine en avance est plus grande que la diminution de la machine en retard. De plus, à partir
- d’un angle plus petit que -, la puisssance de la
- machine en retard croît ; avec deux machines sur un même moteur, le décrochage serait certain à partir de ce moment ; avec deux moteurs, au contraire, le décrochage ne se fera que quand on aura dépassé le maximum de la machine en avance ; et si le moteur de cette machine est incapable de dépasser ce maximum, on sera cer-
- tain de ne jamais désynchroniser les machines.
- Cependant, il ne suffit pas de considérer, pour avoir un bon couplage, les puissances nécessaires à la désynchronisation, et si, dans ce troisième cas, avec Cj négatif, on se permettait de dépasser le minimum M de la machine en retard, les machines auraient une très grande difficulté à se corriger et à se remettre en coïncidence, car les couples synchronisants seraient de même sens au lieu d’être de sens contraire.
- Il faut donc, autant que possible, ne jamais dépasser l’angle de décalage correspondant au point M, ou autrement les moteurs doivent être incapables de fournir la puissance correspon-
- o,>o c,=«
- Mi-charge
- Mach. en avance
- Mach. en retard
- A vide
- Mach.en avance
- Mach en retard
- 0,>0 Cj*
- Pleine charge
- Fig. 4, 5 et 6. — Courbes des puissances des machines en fonction de la différence de phases.
- dant au point N. Cette puissance correspondant au point N peut être obtenue en cherchant la valeur de <p correspondant au minimum de Plm et en remplaçant cette valeur de cp dans la formule de P2„t. Mais on ne pourrait pas ainsi tirer une formule générale de la puissance limite s’appliquant dans les trois cas c1 = o, cr > o, cx < o. Il est plus simple de considérer, au lieu de la puissance au point N, la puissance au point M' symétrique de M, par rapport à l’horizontale passant par la valeur de Pm pour <p = o ; car ce qui sera vrai pour M' le sera à plus forte raison pour N, la puissance en M' étant plus petite que P2,„. En effet :
- P2 m — (A.j -}~ Cj COS ;p -{- D., sill cp)
- P2 =3|(A1 +c,) +Ç(A. +c,)—Ç(A, + C1cosç-D1 sirq)
- OU
- E2
- *" [ A.| -J- Gj (2 — cos <p) -j- D, sin q?]
- 7T
- et comme cp est plus petit que - et Cj négatif,
- P,,, est bien plus petit que P2,«.
- Donc, il suffira dans tous les cas, quelle que soit la charge des dynamos, que chacun des moteurs soit incapable de fournir la puissance correspondant aux points M et M' pour être certain, non seulement de ne jamais décrocher, mais d’avoir des machines toujours prêtes à se remettre en place, et conséquemment une bonne lumière, car le voltage utile dépend beaucoup de cp, comme nous le verrons plus loin.
- Cette certitude, qu’on peut avoir avec des moteurs séparés, on ne l’aurait pas en attelant les dynamos sur le même moteur, car il ne faudrait alors compter que sur l’élasticité et le glissement des courroies pour retarder la machine en avance, ce qui est un peu. chimérique. Ici, au contraire, je le répète, si pour une raison quelconque, l’une des machines vient à être amortie brusquement, J’auLre suivra le mouvement, son moteur ne pouvant lui fournir la
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- 210
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- puissance nécessaire pour se séparer de la première.
- Quelles sont alors les valeurs des puissances correspondant aux points M et M' que les moteurs ne doivent pas dépasser ?
- Cherchons les valeurs maxima et minima des puissances.
- E2
- Pi = — (A, + C, cos 9 — D, sin 9) et
- P2 = È (A, + C, cos 9 + D, sin ®)
- En prenant la dérivée et égalant à o, on trouve que ces valeurs maxima et minima correspondent, pour la première, à
- pour la deuxième, à
- D,
- tangç=^-,
- et valent respectivement :
- — (a, ± \/C," + D,2).
- Ea
- La puissance normale étant — (Aj-J-Cu), les
- différences des maxima et minima avec la puissance normale sont :
- (A P,)mtix = — (c., -f- yC,2 + D.,2)
- (A Po)max “ (/Cr -j- D,2 — O,) .
- C’est la plus faible valeur des deux qui doit être prise; or, quand Cx est > o, A P2 est la plus faible, et quand Cx < o, A Pt est la plus faible ; la plus faible différence peut donc être mise sous la forme
- (A P)max = Ç (v/c7+D? - y/c?),
- et la puissance que chacun des moteurs ne doit pas pouvoir dépasser est :
- = y (a, + C, + x/cp'+Tv - \/c?)-
- Le problème du couplage en parallèle des alternateurs se réduit donc à quelque chose d’assez simple, après toutes les formules compliquées que nous avons vues.
- Il suffit que les valeurs de Ax, C1; Dj, pour les différents régimes, soient telles que la puissance Pmax soit supérieure à ce que peut donner un des moteurs à vapeur. Mais ceci n’est pas encore tout à fait exact, car c’est supposer un couple constant de la part du moteur à vapeur ; mais en donnant à Ax, Cx, Dx, pour tous les régimes des valeurs telles que le couple correspondant à la valeur Pmox soit supérieur au couple maximum du moteur à vapeur (couple maximum qui correspond à la bielle et la manivelle à angle droit dans les moteurs à une détente), les dynamos resteront toujours accrochées, même en supposant pour le système un moment d'inertie nul.
- Voilà la seule façon dont peut s'introduire la considération du moment d’inertie dans ces calculs. Avec un volant suffisant, on peut se contenter de faire Pmax plus grand que la puissance maxima du moteur.
- Remarquons, en outre, que si, dans ces conditions, il est impossible de supprimer la concordance des phases des machines, il serait également impossible de l’obtenir si, au moment du couplage, on commettait l’imprudence d’établir le contact au moment où elles sont en discordance, puisque les moteurs sont impuissants à dépasser, dans un sens comme dans l’autre, le maximum de P2,„.
- Paul Boucherot.
- (A suivre).
- LES LAMPES A ARC (*)
- L’on a, comme le savent nos lecteurs (2), souvent essayé d’appliquer la lampe électrique à l’éclairage des locomotives sous là forme d’une sorte de projecteur placé à l’avant de la machine.
- Les deux principales difficultés qui s’opposent au succès de cette application de l’électricité, très rationnelle en principe, sont l’inaccessibilité relative de la lampe et surtout les trépidations
- (') La Lumière Electrique du 18 juin 1892, p. 55i.
- (2) La Lumière Electrique du 27 janvier 1891, p. 170.
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-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLEC TRICHÉ
- 2 I I
- de la locomotive. Il faut employer un mécanisme à la fois très sûr et insensible à ces trépidations.
- M. Silvey aurait, d’après YElectrical World du 2 juillet 1892, réussi après de longues recherches à résoudre complètement ce problème difficile. Ainsi qu’on le voit par les figures' 1 et 2. le moteur de cette lampe est une petite dynamo logée dans son socle en dérivation sur le circuit de la lampe, et dont l’arbre porte un excentrique qui tourne par un rochet la vis de commande du charbon positif supérieur. Il faut environ 200 tours de la dynamo pour abaisser le charbon positif d’un millimètre, et elle fait en mar-
- Fig. 1. — Silvey. Lampe de locomotive.
- che normale 60 tours par minute, ce qui suffit à la consommation régulière. En cas de rupture de l'arc, etc., la vitesse peut atteindre 3000 tours.
- La lampe est alimentée par une batterie de 24 accumulateurs de i5o ampères-heures chacun, chargés aux dépôts; le courant leur arrive au travers d’un rhéostat à la main du mécanicien. Un certain nombre de ces lampes fonctionnent avec succès depuis deux ans.
- La régularisation de la lampe de M. Hugh Ward s’opère au moyen de deux solénoïdes en série sur l’arc : un gros, qui amorce l’arc, et un petit qui manœuvre le frein de réglage de l’arc; ce frein est, en outre, pourvu de deux ressorts différentiels ou opposés s’équilibrant aux
- extrémités de son levier, et tendant à le ramener vivement à sa position de desserrage dès que l’intensité du courant diminue dans le petit solénoïde par suite d’un excès de résistance de l’arc.
- On voit, sur les figures 3 et 4, en E : le solénoïde d’amorçage, en G celui du réglage. L’armature E' du premier actionne en d D', par le levier F, pivoté en IG sur la traverse A, le châssis D, qui saisit par les galets b b' le charbon supérieur; l’armature Gi de G actionne par le levier H, pivoté en Hj sur D, le frein H2 de la roue I du mécanisme moteur qui commande le galet de réglage b, dont l’axe ct porte le rochet ct du remontoir d’horlogerie. L’autre galet b' est (fig. 5 et 6) poussé par un ressort e2 sur le charbon G, qu’il serre ainsi sur b. .
- O ©
- Fig. 2. — Silvey. Détail du mécanisme.
- Le levier H est, comme nous l’avons dit, soumis, en plus, à l’action de deux ressorts antagonistes, J J', ajustables par des tendeurs K.
- La lampe étant montée en parallèle ou en dérivation, et les charbons au contact, quand le courant passe, le solénoïde E abaisse son armature et sépare les charbons en soulevant D malgré son ressort D2; en même temps, G soulève son armature en tendant le ressort J et en relâchant J', ce qui facilite le serrage du frein. Une fois l’arc amorcé, quand sa résistance augmente, G lâche peu à peu son armature, jusqu’à ce que le ressort J l’abaisse, desserre le frein, et laisse descendre le charbon C.
- On remarquera que le réglage de cette lampe s’opère ainsi sans que l’attraction du petit solénoïde G soit affectée par l’action du frein comme dans les cas où le courant traverse ce frein; en outre, la résistance totale de la lampe varie extrêmement peu par le jeu de sa régularisation.
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- Quand les lampes doivent être montées en série sur le circuit, le levier c du galet bx porte (fig. 5 et 6), un contact n ri qui, lorsque le charbon G tombe au-dessous de b', ferme, par le rappel du ressort e2, le circuit de la lampe directement sur ses bornes.
- Le mécanisme des lampes de M. Shepard est
- actionné (fig. 7 à 9) par une dynamo B, dont l’axe porte un collecteur B', qui envoie, par G ou par G', le courant aux balais D D', tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre, suivant que les électros H et J, l’un en série, l’autre en dérivation sur l’arc, appuient sur B', par le levier F, le bras G ou le bras G' du commutateur F G G'.
- Les porte-charbons MM' sont actionnés par
- Fig. 3, 4, 5 et 6. — Lampe différentielle Ward (1891). Vues de face et par bout. Détail du montage en série.
- deux vis à pas contraire R et P, que la dynamo fait tourner par l’engrenage hélicoïdal S. La vis R, à butée sur billes R' (fig. 11), enveloppe la tige de P, soutenue par la glissière Q, guidée sur O; elle entraîne P par la goupille P'du manchon T' (fig. 7) embrayable en T avec celui de la rouexS, et la goupille P' peut coulisser en T, de manière que l’amorçage de l’arc s’opère par l’électro en série U, qui, au départ, lorsque les charbons sont au contact, attire autour de U2 son armature U' et soulève par V5 la tige P.
- Les porte-charbons, guidés sur U par des ga-
- lets O2, prennent sur leurs vis P ou R par des écrous à mâchoires M2 (fig. 10) que l’on peut desserrer d’un coup de came pour pouvoir déplacer à la main les porte-charbons; en outre, l’un des porte-charbons, l’inférieur M', peut se déplacer latéralement dans son châssis M4 lorsqu’on agit par le long pignon Vl sur sa crémaillère V, de manière que l’on peut régler avec une grande précision l’alignement des charbons en agissant sur V par sa commande hélicoïdale V2 (fig. 7).
- La commutation peut se faire aussi comme en
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- figure i3, par un relais N2. Dans ce cas, les inducteurs de la dynamo G portent deux enroulements : l’un à gros fil à en série sur l’arc, et l’autre b à fils fins, en dérivation. Au départ, N attire N' sur N3, et la dynamo excitée par b rapproche les charbons au contact, puis le courant, passant alors par a, Z, attire N' sur N3, de manière à l’intervertir dans l’armature C, et à
- Fig. 7. — Shepard (1892). Ensemble de la lampe
- renverser la marche de la dynamo, qui écarte les charbons jusqu’à la longueur normale de l'arc.
- Le renversement s’opère ainsi par deux contacts seulement, et au besoin par un seul élec-tro N, l’autre étant remplacé par un ressort.
- Dans le dispositif représenté par les figures 14 et 15, pour lampes exactement focales, chacune des vis P et R est actionnée par une dynamo à armatures, k ou k\ reliées en série, excitées en dérivation par un même inducteur /, et contrôlées par le relais N, en dérivation sur l’arc. Dans le circuit de chacune de ces armatures se trouve un commutateur mou m',à solé-
- noïdes nn\ dérivés sur l’arc et commandés par un relais pp' (fig. 14) dont l’aimant p se trouve, en temps normal, maintenu (fig. 12) par le ressort r juste à la hauteur du loyer entre les contacts q et q'.
- Si l’arc L Lj baisse, par exemple, au-dessous du foyer normal, son attraction abaisse l'aimant p sur q\ de manière que attirant son armature, renverse par m! le courant en k\ et que, dès la fermeture subséquente de N, les vis P et R ra-
- Fig. 8 et 9. — Shepard. bétail de la dynamo et du commutateur.
- mènent d’abord l’arc au foyer, sans en changer la longueur; puis, p et m' étant revenus à leurs positions normales, les dynamos tournent toutes deux dans le même sens, imposé par la position de N', de manière à allonger ou raccourcir l’arc sans le déplacer du foyer.
- La lampe à deux charbons de M. T.-E. Adams, ingénieur de la compagnie Brush, représentée par les figures 16 à 23, se distingue par de norm breux détails de construction ingénieux et pra* tiques.
- Le régulateur est constitué par deux électroaimants différentiels B B : un pour chaque char-
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- bon. Ainsi que l’indiquent le schéma figure 21 et les figures 16 et 17, le courant passe de la
- Fig-. 10, 11 et 12. — Shepard. Détails de la commande des charbons.
- borne N par n, le coupe-circuit de sûreté n' Z, »2, l’électro K et le contact M3, aux gros fils des
- Fig-. i3. '— Shepard. Commutateur par relais.
- électros B B, reliés,en série, puis, de là, par n6 ri7 J (fig. 16), aux charbons P P', Q Q', d’où il passe par o à la seconde borne N de la lampe. Une
- partie du courant se dérive de M, par pp0 N, aux enroulements à fils fins des électros B B, disposés en opposition des enroulements à gros fils.
- L’armature unique des électros B B est con-
- Fig-. 14. — Réglage des lampes focales.
- stituée par une pièce DD2 pivotéeen c4c4(fig. 18) et prolongée en d d entre les faces des noyaux a a! de B B, de manière qu’elle s’y meut dans un champ magnétique sensiblement uniforme pen-
- Fig. i5. — Shepard. Réglage des lampes focales.
- dant toute l’amplitude de son oscillation, amortie d’autre part par un dashpot à air L (fig. 17).
- La résistance L', composée de fils d’argentan enroulés sur de l’amiante L2, va de la borne N' au bloc M', ordinairement isolé de M3. Quand le courant ne passe plus dans la lampe,, l’armature D D' relie par M4, M' avec M3, laissant le cou-
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- rant passer en grande partie de N à M par les résistances L.'
- Si un charbon vient à se rompre, l’armature D, subitement attirée par l’enroulement dérivé de B B, repousse par son extrémité 8 (fig. 17) l’isolant 7 du court circuit Z (fig. 21), dont le ressort 4, ainsi déclenché de 3, vient appuyer sur la borne 6 (fig. 16) du fil o (fig. 22) et sépare ainsi la lampe du circuit.
- L’armature D saisit les charbons E E' en / (fig. 19) par l’extrémité f (fig. 20) d’un encliquetage à deux manchons g g1, qui se serrent sur les charbons par la poussée même de la levée, et dont les leviers de déclenchement H sont à des niveaux différents, au-dessus du taquet isolant k qui termine l’armature de l’électro-aimant K.
- Au départ, le courant passe, de M à N par Z K et les résistances L', de sorte que l’électro
- Fig-. 1G et 17. — Lampe double Adams (1892). Vues de face et par bout.
- K, remontant son armature, déclenche les deux charbons E E', qui tombent au contact des charbons inférieurs; puis les électros B B soulèvent leurs charbons, mais inégalement, l’un après l’autre, en raison de l’inégalité des hauteurs des bras PI PI' au-dessus de k, et l’arc jaillit seulement au charbon soulevé en dernier, où il se maintient, pour ne passer au deuxième charbon qu’après l’usure entière du premier.
- La mâchoire g1 des encliquetages est cannelée (fig. 20), de manière à saisir fortement le char-
- bon, qui, en outre, se rode sur ces cannelures quand on l’insère en le tournant entre les mâchoires g g1 dont il fait sortir ainsi toutes les poussières. Le contact est donc toujours parfaitement net. Pour assurer l’exactitude de la prise de la mâchoire g1 sur le charbon, on fixe son bras /1 par une soudure ^3, faite sur place, en maintenant g solidement appuyé contre le charbon. Le courant arrive à la mâchoire fixe g par la tige t, son embase ü et le contact J, pressé sur elle (fig. 16) par le ressort J'. Un cliquet is
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- (fig. 20) arrête en fi le charbon au bout de sa course.
- Le globe de la lampe se fixe au cendrier S (fig. 23 et 24) par son rebord pris entre les guides fixes s5 s5, et maintenu par les pattes s2 s2 d’un ressort s1 s', que l’on écarte pour y insérer le bas du globe.
- Quant au cendrier.porte-globe, il se fixe à la lampe par l’enclenchement des bords de son
- Fig. 18 et 19. — Adams. Plan par l’armature D et détail de l’amorçage.
- ouverture T avec les ressorts T/ T2. On le retire en amenant l’encoche T5 dans l’alignement des ressorts Tt T2, puis on le suspend, pour le nettoyage, à l’anneau V, par le crochet U/.
- Le fonctionnement de la lampe Pflugger, représentée par les figures 25 et 26, est le suivant.
- Les charbons étant aü contact, l’électro-aimant en série O attire son armature G qui Soulève, par K L, le charbon D3, et le lâchej de sorte qu’il n’est plus, une fois l’arc ainsi amorcé
- suspendu que par les pinces D' de la bielle Dg, laquelle est ensuite manœuvrée au moyen du levier E par l’électro en dérivation B9.
- Si la résistance de l’arc augmente au-delà d’une certaine limite, le bras J du levier E vient déclencher en Fr le coupe-circuit F10, qui met alors la lampe en court circuit par H puis, les charbons retombant au contact, D8 remonte ainsi que F de la positon figure 3 à la position figure 4, de manière que le train F3 F5 FG ren-clenche F 7î et que l’électro C', attirant de nou-
- Fig. 27. — Lampe en dérivation Scribner (1892).
- veau son armature G, sépare F1U de H par G2 en même temps qu’il sépare les charbons par K.
- Le fonctionnement de la lampe Scribner, représentée par la figure 27, est des plus simples.
- Au repos, le levier g\ gig2, pivoté en A et tiré par le ressort /, abaisse, malgré le ressort k, le levier a, qui déclenche l’embrayage d, et laisse le charbon ef tomber sur le charbon supérieur/'.
- Le passage du courant excite alors l’électro en dérivation m qui, attirant / laisse k relever a et amorcer l’arc, en même temps qu’il met, par
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- Fig. 20 à 22. — Adams. Détail du déclic porte-charbons, du coupe-circuit Z et schéma des circuits.
- v
- Fig. 23 et 24. — Adams. Détail du cendrier.
- Fig. 25 et 26. — Lampe différentielle Pflugger (1892).
- M
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- oo', la résistance « en court circuit. Si l’arc I malgré le ressort o, abaisse a par ,§3, et laisse e augmente, l’électro w, attirant plus vivement i | retomber un peu.
- Fig. 28 à 3o. — Lampe focale différentielle Cance à deux bobines (1891). Ensemble. Coupe verticale et coupe
- horizontale par N N.
- Les nouvelles lampes de M. Cance sont remarquables par la simplicité et la solidité de leurs mécanismes.
- La lampe représentée par les figures 28 à 3o est actionnée par deux électro-aimants différentiels J J. A l’origine, les deux charbons étant au con*<
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- tact par leur libre poids, presque tout le courant passe par les enroulements intérieurs en série et à gros fils de J J, dont l’armature soulève par K le plateau de friction F, en l’appuyant sur le plateau G, dont les aiguilles G' font écrou dans la vis E' de la tige E. Gomme le frottement de
- G sur F empêche G de tourner, les aiguilles G font tourner E ainsi que les tambours à vis de pas contraires A et B, montés sur E, et auxquels les charbons sont suspendus par un moufflage de cordes facile à suivre sur la figure 28. Comme le diamètre de B est moitié de celui de A, le
- Fig-, 3i à 34. — Cance. Lampe à une seule bobine.
- charbon négatif Q monte deux, fois moins vite que le charbon positif P ne descend, de sorte que le foyer de la lampe reste fixe; en outre, afin d’assurer que les cordes partent toujours des treuils A et B tangentiellement aux galets P3 et Q3, ces treuils ne sont pas calés sur E, mais entraînés à glissement par les tiges M M, et le filetage de B fait écrou sur des pitons fixes N N, de manière que les tambours A et B montent
- ou descendent sur E du même nombre de pas que les cordes s’y enroulent ou s’en déroulent.
- Une fois l’arc ainsi amorcé par l’attraction des bobines en série à gros fils,- l’action des bobines en dérivation ne tarde pas à prédominer pour abaisser l’armature, ainsi que F et G, et rapprocher les charbons en laissant tourner E en sens contraire de son mouvement précédent; puis la longueur de l’arc se maintient sub
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- vant le jeu ordinaire des électros différentiels, en arrêtant continuellement, par le frottement
- Fig. 35 et 36. — Lampe Coerper (1892).
- de F sur G, la rotation de E dans le sens du rapprochement des charbons, ou même en ren-
- v Fig. 37. — Enveloppe d’arc Dobbie (i8g2(.
- versant cette rotation quand la pression de K sur F est suffisante pour soulever G.
- Ainsi qu’on le voit par la figure 29, les deux noyaux H H des solénoïdes J J' sont reliés d’une
- part à l’armature H' et de l’autre aux tiges de cuivre K K, tandis que les noyaux fixes J' sont reliés à une traverse J2, qui permet d’en régler la distance parles vis J3, et dont les bras J4(fig. 28) supportent, par des ressorts ajustables I', le cadre
- Fig. 38 et 39. — Echelle pliante Haywood et Driver (1891).
- II' H K K'. Ce cadre constitue un circuit magnétique ouvert seulement' au milieu de la longueur des solénoïdes où se concentrent toutes leurs lignes de force.
- Le plateau de friction est guidé par des axes F4 Fj, et son abaissement est limité par les vis I.
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- Le courant, admis en R, circule par R S P Q, les guides qG P, la borne R2, le gros fil intérieur de J J, et la borne R3. L’enroulenqent en fils fins de g g est dérivé sur ce circuit entre Rx et R3.
- Afin d’éviter les irrégularités provenant d’une inégalité d’action des deux bobines et d’en diminuer l’encombrement, M. Cance n’emploie dans le type représenté par les figures 3i à 34 qu’une seule bobine J, dont l’armature II Ha K actionne, par le plateau de. friction F., un disque G, pourvu de deux cônes en acier G4 Gl5 qui font, suivant que F abaisse ou soulève G, tourner dans un sens ou dans l’autre le croisillon E4 et l’arbre E3, lequel communique ce mouvement à l’arbre E des treuils A et B par le train d’engrenages E4 e5.
- Le croisillon E4 est appliqué sur les cônes Gj G4 par des ressorts Es, fixés à l’anneau G2 de G, et réglables à volonté par les vis G3, mobiles dans les coulisses G,L.
- Enfin, l’arbre E est pourvu d’un frein ou dashpot électromagnétique constitué par un disque de fer doux EG, calé sur E, et mobile devant la pièce polaire fixe J3, dont la-distance se règle par la vis J8.
- Le mécanisme de la lampe de Coerper (fig. 35 et 36) est des plus simples et très élégant.
- Au repos, les charbons suspendus aux cordes o et p de la poulie q sont au contact, de sorte que, à l’amorçage, le courant passe tout entier par l’électro en série h, lequel, attirant son armature i autour de /, soulève par m, autour de l’axe .b, le châssis triangulaire du mécanisme d’horlogerie qc, alors immobilisé en e par le frein d, et sépare lés charbons.
- Lorsque la résistance de l’arc augmente, l’électro en dérivation g abaisse, au contraire, par t, m autour de b, et desserre le frein d, pivoté en e, par sa butée sur/, de manière que le mouvement d’horlogerie rapproche les charbons.
- M. Dobbie, ingénieur de la compagnie Edison, a récemment proposé, pour augmenter la puissance éclairante de l’arc, de l’enfermer (fig. 37) dans un creuset de porcelaine 3, percé d’un trou 5 pour l’évacuation des gaz et fermé en partie par une feuille de mica q. Le dégagement du gaz par l’orifice 5 améliorerait beaucoup, d’après l’inventeur, le rendement de l’appareil.
- MM. Haywood et Driver ont récemment proposé, pour accéder aux lampes placées sur des colonnes élevées, le système représenté par les figures 38 et 39, qui consiste à ménager dans ces colonnes des fentes dans lesquelles viennent, en tempsordinaire, se loger des montants B B, lesquels peuvent ensuite se déployer en pivotant autour des axes P, de manière que leurs bras R R2 constituent une échelle fixée par la goupille C (*).
- Gustave Richard.
- (') Lampes à arc décrites dans mes précédents articles : Alison, 3o mai 1891, p. 409 ; 3o janvier 1892, 203. Akester, 22 août 1891, 354. Anderson, h octobre, 3o novembre 1890, 75, 4ri. Apps, 27 janvier 1891, 177. Aschcrofft, 3o avril 1887, 214.
- Bardon, 27 janvier 1891,174. Basilewsky, 11 août 1888, 268. Beach, 3o mai 1891, 406. Belfield, 3o mai 1891, 408. Bel-iens, 28 novembre 1891, 408. Bishop, 18 juin 1892, 555. Blackmore, 11 octobre 1890, 76. Boordman et Fairfax, 18 juin 1892, 552. Boult, 11 octobre 1890, 75. Brookie, 7 janvier 1890, 472; 22 août 91, 354 ; Buchanan, 22 août 1891, 355.
- Campbell, 27 janvier 1891, 172. CappillerR 3o mai 1891, 406. Chapman et Derring, ir avril 1888, 269. Crompton et Crabs, 11 août 1888, 261. A. Essinger, 11 octobre 1890,74; 18 juin 1892, 552. Cooper, i3 juillet 1889, 66. Coolie et Robinson, 3o avril 1887, 211.
- Dicli et Kennedy, 3o avril 1889, 210. Dobbie, 10 juin 1892, 555. Doubrava, n août 1888, 261. Dulait, i3 juillet
- 1889, 61.
- Ferrand, 7 juin 1890, 473. Fischinger, 11 octobre 1890, 73. Garland, 28 novembre 1891,405. Geipel, 16 avril 1887, io5. Gobert, 3o novembre 1889, 412. Goodfellow, 7 juin 1890, 472. Gwynne, 27 janvier 1891, 175. Gray et Hammond, 3o mai 1891, 405 ; 3o janvier 1892, 204.
- Hamilton et Schipney, i3 juillet 1889, 66. TIanson,7 juin
- 1890, 474. Harper, 24 janvier 1891, i75.Hayes, 10 juin 1892, 556. Hazeltine, 24 janvier 1891, 178. Hoockham, 7 juin 1890, 475. Howe, i3 juillet 1889, 62.
- Ignatiew, 21 mai 1887, 365. Irish, 7 janvier 1889, 475. Jappy, 22 août 1891, 353; 9 juillet 1892, 75. Jeffers, 11 octobre 1890, 77. Joël, 16 avril 1887, 106. Johson, 21 mai 1887, 364.
- Lahmeyer, 3o avril 1887, 2i3.Lever, 28 novembre 1891,406. Maquaire, 3o novembre 1889, 407. Makensie, 3o avril 1887, 2i3; 11 avril 1888, 265. Marks, 4 octobre 1890, 10. Million, 11 août 1888, 267. Money et Nash, 3o janvier 1892, 203. Mortimer et Holloway, i3 juillet 1889, 65. Muirhead 11 août 1888, 263. Mosher, 18 juin 1892,557.
- Newton, 16 avril 1887, io3. Noble, n avril 1888, 264, 268. Patin, 18 juin 1892, 555. Parsons, 11 avril 1S88, 263 , 3o mai 1891,405. Parmly, 24 janvier 1891, 176. Pfancliuche, 16 avril 1887, io5. Pflugger, 18 juin 1872, 56o. Picper, 21 mai 1887, 363; 3o novembre, 7 juin 1SS9, 409, 476; 3o mai 1891, 403. Puydt, 28 novembre 1891, 91, 405. Pyle, 11 août 1888, 260; 27 janvier 1891, 170.
- Radkiewitz, 11 avril 1888, 266. Rider, 11 octobre 1890, 74; 27 janvier 1891, 172. Réper, 3o avril 1887, 211; i3 juillet
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- NOTES SUR LES COURBES D'ÉLECTRIFICATION
- On sait 0 que les équations de propagation du courant sur une ligne télégraphiqne sont :
- d Y Ci X
- di
- dx
- p ï -f- X
- di ' dt’
- dV , Y
- = r -ji+v
- On aurait les équations pour le cas d’un courant qui traverserait une lame de gutta-percha à. faces parallèles infinies, en supposant la force
- di 'dit
- contre-électromotrice d’induction 1 ™ remplacée
- par une force contre-électromotrice de polarisa-
- I /**
- tion-- / idt et p' infini.
- C J o
- Dans ce cas, y représenterait plutôt l’absorption que la capacité. On aurait :
- dV d x
- — P * +
- idt,
- cH _ d V. dx ^ dt ’
- d’où
- ___d*V_ _ i cZW _ di . i
- dx dt ~ y dx"- ~ ^ dt r c ’
- En supposant les deux faces de la lame mises au temps t — o en contact avec les deux pôles
- 1889, 60. Rushmore, 18 juin 1892, 55y. Russell, 27 janvier 1891, 172.
- Saunderson, 7 janvier 1890, 377; 27 janvier 1891, 177. Sautter-Harlé, 27 janvier 1889, 65; 18 juin 1892, 553. Sawyer, 18 juin 1892, 557. Seebold, 3o mai 1891, 409. Sellon; 3o avril 1887, 209. Siemens, i3 juillet 1889, 65; 28 novembre 1891, 407. Shepard, 3o novembre 1889, 412; 22 août 1891, 556; 28 novembre 1891, 409. Shoe,nsted, 3o janvier 1892, 203. Société industrielle électrique de Genève, 18 juin 1892,556; Spolce, 18 juin 1892, 555. Strode et Gell, n octobre 1890, 78.
- Thomson - Houston, 3o janvier 1892, 2o3. Thompson, n août 1888, 246. Thornston et Romanze, 16 avril 1887, 107. Türbaye, 28 novembre 1892, 408.
- Walker, 3o avril 1887, 211. Ward, 22 août 1891, 352. Warburton, 22 août 1891, 355. Waterhouse, 3i juillet 1889, 64; r8 juin 1892, 556. Weeks, 18 juin 1892, 555. Weber et Schaeffauer, 11 août 1888, 266. Weldon, 16 avril 1887, 104.
- C) Vaschy, Traité d’électricité et de magnétisme, t. II, § 207.
- d’une pile de force électromotrice E, on aurait sauf erreur de calcul, l étant l’épaisseur :
- Pomey.
- LA CROIX ÉLECTRIQUE
- DE L’ÉGLISE DU SACRÉ-CŒUR
- Commencée en 1873, la construction de l’église du Sacré-Cœur de Montmartre est en ce moment très avancée. Encore quelques années et les plans de M. Abadie seront complètement exécutés par M. Raulin, son habile successeur. Il ne restera plus à compléter que la décoration intérieure, qui prendra nécessairement-un grand nombre d’années.
- La grande nef ayant été complètement recouverte, on est arrivé à la naissance de la coupole et du clocher. En ce moment, l’agence des travaux a pensé qu’il était temps d’employer l’électricité à l’éclairage nocturne. On a donc acheté-à la Compagnie Edison une dynamo et une machine à vapeur que l’on a installées dans un abri provisoire, au-dessus de la place Saint-Pierre, dans le voisinage du réservoir des eaux de la Ville. L’éclairage consistera en une douzaine de lampes de 10 ampères et de 55 volts du système Sperry, fort usité en Amérique.
- Désireux de contribuer à l’éclat de la fête, du 14 Juillet, le comité du monument a résolu de profiter de cette circonstance pour réaliser une illumination originale qui a eu un grand succès. C’est la première fois, à notre connaissance, que la lumière électrique, a fait concurrence au gaz dans les illuminations publiques. Ce succès est d’autant plus remarquable que les ; fêtes du 14 juillet ont vu également inaugurer les feux d’artifice électriques, qui, comme nous • l’avons expliqué déjà, ont été inventés à Paris et figureront sur les bords du Michigan, à •l’Exposition de Chicago.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 22.3
- Nul doute qu’il n’en soit de même des illuminations électriques, dont la croix lumineuse, que nous avons à décrire constitue un spécimen des plus intéressants.
- L’effet a été d’autant plus saisissant que la -Ville de Paris s’était piquée d’honneur et avait prodigué le gaz à torrents.
- Le square de la place Saint-Pierre avait été orné d'un nombre incalculable de ballons rouges contenant chacun un luminaire d’assez fortes dimensions. Les escaliers, la place, les
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- Fig. i. — Aspect pendant la durée de l’illumination.
- rues faisant le tour de la basilique avaient été garnis d’ifs représentant des roses lumineuses du plus bel effet.
- Malgré tous ces efforts, on peut dire que la croix électrique est demeurée sans rivale. C’était elle qui attirait l’attention publique.
- L’église du Sacré-Cœur a été exactement orientée suivant la méridienne. Le grand clocher de ioo mètres occupera la face nord et les coupoles couronneront la face méridionale.
- Les échafaudages destinés à faciliter l’exécution de ce grand travail marquent déjà la place, qu’occuperont ces puissantes masses de pierre.
- C’est en profitant de celui qui servira, à l’é.rec-.
- tion de la coupole que l’on a suspendu la croix lumineuse à une grande hauteur, d’ou elle semblait en effet dominer tout Paris, étendant ses rayons à perte de vue dans la direction du sud. On pouvait apercevoir des quartiers les plus éloignés la croix du Sacré-Cœur, dont la figure i
- Fig. 2. — Vues de côté et de face. Le pointillé indique la place qu’occupera la coupole.
- représente l’aspect ; elle semblait suspendue dans l’air, car aucune des poutres qui la soutenaient n’était visible. La lumière était blanche et régulière, aussi stable que de la lumière par incandescence, et d’une teinte beaucoup plus vive.
- Les lampes étaient au nombre de seize et réparties comme on le voit dans notre figure 2. Nous avons tracé la silhouette de la coupole
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- qui comme celle du Panthéon sera double. En effet, elle se composera de deux coupoles placées l’une dans l’autre et laissant un espace intermédiaire.
- A cette figure, nous en avons joint une autre qui montre les installations de face et de profil. Un pointillé marque la forme qu’aura la double coupole dont nous parlons plus haut, et la place qu’elle occupera par rapport aux échafaudages qui ont servi à l’illumination du 14 juillet 1892.
- Les seize lampes étaient toutes en tension et naturellement dépourvues de leurs opales. Comme
- Fig. 3 et 4. — Lampe Sperry. Ensemble et détail.
- nous l’avons dit plus haut, ce sont des lampes Sperry ; elles sont (fig. 3 et 4) à quatre charbons formant deux séries parallèles placées côte à côte, à point lumineux variable ; le négatif, qui éprouve moins d’usure, étant en bas, le positif est rappelé par son poids et réglé par un courant qui anime un électro-aimant à fil fin placé en dérivation.
- Le mécanisme étant renfermé dans une sorte de càisse en fer placée à la partie supérieure, il est très difficile qu’il soit dérangé. On a donc des lampes très rustiques, n’ayant pas besoin de réglage, et que des ouvriers peuvent manier sans le secours d’électriciens.
- Chacune d’elle porte un levier permettant d'interrompre ou d’établir le courant. Dans l'expérience du 14 juillet, où toutes les lampes marchaient en série, on les allumait ou on les éteignait toutes ensemble avec un appareil placé dans le voisinage de la dynamo. Alors l’allumage se produit par un électro à gros fil.
- 11 est bon d’ajouter qu’il existe un troisième électro-aimant n’ayant que quelques tours de fil qui ne sert qu'à une seule chose. Il met automatiquement les charbons en court circuit lorsqu’ils sont trop usés pour continuer l’éclairage; quoiqu’un peu compliquées ces lampes sont d’une régularité remarquable.
- L’extrémité supérieure de la poutre verticale, à laquelle la lampe est attachée, s’élève à 83 mètres du sol. A son extrémité elle porte une tige de paratonnerre rattachée à la terre par une corde de fer et dont les perd-fluides sont à une grande distance. En effet, ils doivent pénétrer jusqu’à la nappe aquifère, qui est au niveau de la Seine, c’est-à-dire à une grande profondeur.
- Il a été nécessaire de prendre des précautions multiples pour assurer les contacts souterrains. En effet, l’édifice se compose d’une crypte sur laquelle repose la nef et qui repose elle-même sur des piliers allant chercher, à gne grande profondeur, la roche dont la solidité n’a pas été détruite par les carrières.
- Chaque extrémité des grandes poutres verticales des échafaudages est terminée de la même manière par une pointe de paratonnerre.
- On en compte ainsi jusqu’à onze, en y comprenant ceux des échafaudages destinés à l’érection du clocher. Afin que ces paratonnerres ne cessent jamais de protéger les ouvriers, on les surélève à mesure que l’on exhausse les travaux. Toutes ces tiges sont reliées de plus les unes avec les autres par des cordes métalliques horizontales, de manière à former un seul système protecteur, analogue à la cage de Faraday; la sécurité que donne ce système de protection, inventé par M. Grenet, ingénieur de la maison Mildé, est donc absolue, quoique cette masse de constructions imposantes, par sa position et sa nature, attire forcément les orages.
- On le voit, ce n’est pas seulement par son éclairage que ce monument se signale à l’intérêt des électriciens. Nous reviendrons, dans un article spécial sur la manière dont la protection contre la foudre a été organisée.
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- JOURNAL UNIVERSEL DÉ LE C TRÏCITÊ
- 2 2 0
- Quelques jours avant la fête, dans la nuit du il au 12, pendant une violente tempête qui s’est abattue sur Paris, une terrible détonation s’est produite et a jeté l’épouvante dans le quartier voisin.
- Gomme lors des coups de foudre qui pendant l’orage du 28 au 29 juin ont frappé la Tour Eiffel, il n’a pas été possible de retrouver la trace des fulgurations, mais dans ceux du 12 juillet, on a pu découvrir la cause directe du phénomène. La chute du fluide provient de ce que, dans la précipitation avec laquelle on a fait les préparatifs de l'illumination,'on a négligé de couvrir par un paratonnerre la dynamo et la machine à vapeur.
- Sans avoir eu à déplorer le moindre sinistre, on a donc eu à la fois la preuve de l’efficacité des précausions prises, et de la nécessité de ii’en négliger jamais une seule.
- W. de Fonvielle.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Essai de deux transformateurs Westinghouse de 6S00 watts, par le Dr John Hopkinson (suite) (').
- La première expérience faite (3) l’a été avec les deux transformateurs couplés, mais avec le n° 2 à circuit ouvert ou à peu près, car une forte résistance était interposée entre les bornes de l’enroulement en gros fil du transformateur n°2. Les résultats sont consignés dans le tableau I et la courbe I. Les tableaux II, III et IV donnent les résultats à demi-puissance, à charge presque pleine et à pleine puissance auxquels correspondent également les courbes.
- Dans les tableaux, la première colonne donne la situation du balai de contact en degrés. Trois
- degrés sont ainsi ---------de seconde. La se-
- & 83,3 X 20
- (') I.a Lumière Electrique, 16 juillet 1892, p. 125.
- (2) A ma connaissance, la première étude sur les transformateurs à circuit fermé basée sur leurs propriétés réelles est une note que j’ai publiée dans les Proceedings 0/ the Royal Society, t. XLII. Des résultats définis ont été obtenus par des méthodes analogues aux présentes par M.. Ryan. La théorie des transformateurs est bien exposée par le professeur Fleming.
- conde colonne du tableau n” 1 est le courant dans le gros fil du transformateur n° 1 tel qu’il résulte de la chute de potentiel aux extrémités de la résistance sans induction. La troisième colonne est la différence de potentiel du transformateur n° 2, déterminé directement. La quatrième colonne n’est que pour déterminer la valeur moyenne de la racine carrée des carrés de 1 troisième colonne, cette colonne est une détermination directe de la différence de potentiel du n° 1 et du n° 2, obtenu de la façon exposée relativement à la figure 5. La sixième colonne est déduite de la différence de potentiel aux bor-
- cCc £1 nu&cfanc-
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- N*2
- Am omCxet it i&ctftmihc
- Fig. 8
- nés du gros fil du transformateur n" 1, c’est la somme de la troisième et de la cinquième colonne. La septième colonne; comme la quatrième, n’est que pour déterminer la racine carrée des carrés moyens de la sixième colonne, tandis que la huitième colonne donne la puissance absorbée eu rendue par les deux transformateurs.
- TABLEAU I
- h 13 g •c S c. tD S ô Potentiel no 2 Gros fil Potentiel no l gros fil CJ . 1 e 0 £ a rs 0» [S a e - "3 e-
- > O . } > S K ji c “ 1 ^ *d -u 1 g Q s
- Amp.
- 267 270 273 276 279 282 285 288 291 294 — 2,2 -0,3 + 1,1 +2,1 +2,8 3,2 +3,4 +3,5 + 3,7 +3,5 + 25,4 + 70,2 + 95,3 + 120,4 + 147,7 + 147,2 + 119,8 + 97,8 + 71,3 + 26,0 645 4 928 9 082 14 496 21816 21 668 14 35 r 9 565 5 084 676 + 0,9 + 1,2 + 1 >1 + U» + 1,1 + 0,9 + 0,7 + 0,6 + 0,4 + 0,3 + 26,3 + 71,4 + 9644 + 121,5 + 148,8 + 148,1 T 120,I + 98,4 + 71,7 +25,97 692 5098 9292 14761 22140 21935 14520 9683 5140 674 — 57,9 — 21,4 +106,0 +255,1 +416,6 +473,9 +409,7 +344,4 + 260,3 + 90,9
- 102.3l1 103935 2282,6
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- 294
- Courant n* 2, gros fil
- Dé-
- viation
- ob-
- «ervéc
- Dé-
- viation
- cor-
- rigée
- Ampères
- Courant u* 1,‘gros fil
- Différence de courant, gros fils numéros l et 2
- 2,5
- 65,o
- io8,5
- 145,0
- 186,0
- 205,0
- 184,0
- 154,0
- 123,0
- 67,7
- 2,5
- 65,0
- io8,5
- 145,0
- 186,0
- 203,2
- 184,0
- 154,0
- ic3,o
- 67,7
- + 0,6 + 16,0 + 26,7 4-35,6 4-45,7 4“ 49,9 4" 45,2 4-37,8 f3o,2 4-16,6
- Dé- viation ob- servée Dé- viation cor- rigée Volts
- 189,5 189,0 + 3,7
- 77,0 77,0 + 1,5
- 0^ 00 et 28,0 — 0,6
- 89,0 99,0 - 1,9
- 152,5 .152,5 -3,9
- 186,0 186,0 - 3,7
- 203,0 201,2 ~ 4}°
- 220,0 218,0 — 4,3
- 238,5 235,5 — 4*6
- 237,0 234,0 — 4,6
- Ampères
- Ampères
- r£ 53
- a * « 2 % & S *» a
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- O
- Potentiel n* 2 gros fil
- Volts
- Différence de potentiel n* 1, gros fil
- Différence de potentiel gros fil: nos l et 2
- Dé-
- viation
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- servée
- Dé-
- viation
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- Volts
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- Perte par résistance et dérivation du champ
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- TABLEAU II
- — 2,9
- - 1,2
- 4- 0,4 4- 1,5 4- 2,4 4- 2,9 4- 3,i 4- 3,4 4- 3,6 4- 3,6
- — 2,3 4-14,8 4-27,1 4-37,1
- 4-48,1
- +52,8 +48,3 4-41,2 +33,8 +20,2
- — 0,8 +
- + i5,4
- +26,9
- +36,3
- +46,9
- +5i,3 +46,7 +39,5 +32,0 + 18,4
- 5,6 + 5i,9 + 83,6 + iio,3 + 141,1 +153,6 + i38,5 + n4,9 + 90,6 + 47,7
- 3i 2 694 6 989
- 12 i65
- 19 910
- 23 592
- 19 181
- 13 202 8 208 2 275
- 108 247
- 3i5,o
- 278,0
- 196.5
- 99,o
- 203,0
- 61,0
- 73,0
- 75,0
- 126.5
- 202,0
- 3o8,o
- 273,0
- 195,0
- 197,2
- 201,2
- 6l,0
- 73,0
- 75,0
- 126.5
- 248.5
- + 18,2 + 16,1 + 11,5 + 11,6 4-ii,9 + 3,6
- — 4,3
- — 4,4
- — 7,5 —14,7
- + 23,8 + 68,0 + 95,i + 121,9 + i53,o + 167,2 + 134,2 + no,5 + 83,i + 33,0
- 566 4 624 9 044 14 860
- 23 405
- 24 710 18 009 12 210 • 6 904
- 1 089
- 1ib 424
- +14,7 + 60,0 + 89,3 + 116,1 + I47,i + i55,4 + i36,3
- + 112,7 + 86,9 + 40,3
- — 55
- + 1 006 +2 577 +4 523 +7 359 +8 3oo +6 482 +4 552 +2 808 + 666
- 38 218
- + 3
- + 83o +2 232
- +3 927 +6 448 +7 665 +6 260 +4 343 +2 736 + 792
- 35 236
- 92,2 0/0
- 0,2
- 8,7
- 26.6
- 48.5
- 80,9
- 96,8
- 8o,3
- 57.5
- 37.7
- 12,5
- 449,5
- + 239,2 + 282,7
- +372,5
- +477,2
- + 87,9
- —28r,3 —23i,3 —277,7 —283,0
- 371,6
- — 42,
- — 72,0 + -35,7 + I74,i +353,0 +45o,6 +422,5 +383,0 +3i2,8 + 145,1
- 6 +18,2
- 2 162,4
- + 15,5 + io,5 + io,3 +10,2
- + 7
- — 6,o|
- ~ 5,9
- - 8-, 7
- —15,4
- TABLEAU IV
- 270 59 59 + 14,3 107 107 + 2,1 - L7 + 12,6 +13,4 + 21,3 454 355 345 +33,9 + 55,2 3 047 38,3 695 304 6,8 +447,5 — 65,i +33,4
- 276 252 252 +61,0 57 57 ~ I,ï + 0,9 +61,9 +61,4 + 80,7 6 5i2 256 252 +24,8 + io5,5 11 i3o 93,1 6 53o 4 923 142,8 +i38o,2 + 83,8 +22,5
- 282 427 410 +99,3 147 147 - 2,9 + 2,3 +101,6 +100,4 + 130,2 16 95o 142 142 +14,0 +144,2 20 790 127,1 14 65o 12 928 382,0 -F 1023,5 +3i5,5 + 10,2
- 28 8 38 r 369 + 89,3 188 r^ 00 -3,7 + 2,9 +92,2 +90,8 + 116,1 i3 480 59 59 — 5,8 +110,3 12 i65 Il3,2 10 170 10 367 312,3 —839,0 +328,3 - 9,2
- 294 207 205 +49,6 211 209 — 4,1 + 3,2 +52,8 +56,2 + 62,4 3 893 266 262 —25,8 + 36,6 1 340 49,5 1 933 3 095 99,3 —1420,3 + i58,4 —27,7
- t 41 289 , 48 472 33 978 93,0 31,617 5,0/0 943,2 591,9 820,9
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- TABLEAU III
- Différence» tlo potentiel n* l gros fll
- Courant n* 1 gros fil
- Potentiel ir gros fil
- Portes par la régla-
- dérivation du eliamp
- —l5,o
- -3,i
- + 309
- + 397
- 2 425 4- s 242 + 9 038 + 12 575 +12 000 + 9 486 + 6 524
- -j- 2 810
- 3 3o5
- 12 880
- + ro2,6
- 20 280
- +10 980
- 14 440
- 4-141,6
- +- 683,o
- + 88,3
- 18 440
- — 2,3
- 412 180
- 19 070
- + 9 365
- — 6,2
- - 9,2
- 166,5
- — 11,8
- +- 6 066
- 96 552
- 1O8 811
- 60 806
- Si les deux transformateurs étaient exactement égaux, les potentiels pour tous deux donnés par le tableau I seraient exactement égaux, bien qu’il y ait une petite différence de phase, en raison des
- rence entre eux, mais cette différence serait plus grande quand les potentiels seraient nuis ; ceci tient à la perte d’induction dont on a parlé (2). Pour contrôler la conclusion que les deux
- 1,6 ICO
- tX 120
- ,8 80-
- o 0.4 40 -
- Temps
- Courbe I.
- 80 8
- 40 160
- 60 6
- 80 120
- 40 4
- 20 80
- 20 2 E
- olO 40
- 0û 0‘
- 40 4
- 20 80
- 40 I6ûl
- Temps
- Courbe II.
- lignes d’induction magnétique qui passent en dehors des deux enroulements du transformateur.
- La différence montre que le transformateur n* i a un rapport de transformation légèrement plus grand que le n° 2. En corrigeant le potentiel du n° 1 et du n° 2, il reste encore une diffé-
- transformateurs ne sont pas exactement égaux, on les a directement comparés comme l’indique la figure 8.
- (*) Le professeur Perry a déjà indiqué que l'effet de cette perte n’est pas entièrement négligeable, même dans les transformateurs à circuit fermé.
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-
-
- 228
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les transformateurs étant montés en quantité (fig. 3) on mesura la différence de potentiel des deux enroulements de haut potentiel : la valeur moyenne était de 12,5 volts, le potentiel du trans-
- 100 10
- 40 :160-
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- £10 40
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- 10° 10
- Temps
- Courbe III.
- formateur étant de 2400; ceci n’implique pas nécessairement que les deux transformateurs diffèrent de 1/2 0/0 et cela peut facilement tenir à une différence de phase entre eux.
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- 40 160
- 100 10
- Temps
- Courbe IV.
- Il faut tenir compte dans le courant fourni que le transformateur n° 1 de ce qui est nécessaire pour aimanter les deux transformateurs et des courants locaux dans leurs noyaux. Pour s’en assurer, la couche d’aimantation de l'un des
- transformateurs a été déterminée parle galvanomètre balistique à la même induction sensiblement que pour le tableau I.
- Les variations du courant de la pile se faisaient
- Courbe V.
- par un commutateur inverseur ou par l’introduction de résistances dans le circuit primaire et la variation d’induction correspondante était
- Ampères
- Courbe VI.
- mesurée au galvanomètre. Le retard du courant dans le transformateur, en raison de sa self-induction, était suffisamment réduit en employant plusieurs éléments de grande résistance. La courbe V montre le résultat pour un seul trans-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 229
- formateur; les abscisses de cette courbe sont les valeurs du courant dans le fil fin du transformateur divisées par 24 — pour réduire au même effet que s’il s’était agi du gros fil —; les ordonnées sont les inductions mesurées par l’élongation du galvanomètre, mais réduites de façon à les rendre comparables aux volts du transformateur employé avec un courant alternatif. Ces résultats ne sont pas donnés en unités absolues.
- La marche suivie pour déterminer les points de la courbe était de faire passer d’abord le courant maximum correspondant au point C; puis de diminuer in-stantanément sa valeur par l’insertion d’une résistance dans le circuit et d’ob-
- Courbe VII.
- server alors l'élongation ; la chute de l’ordonnée de C à A correspond à l’élongation et l’abscisse de A est le courant réduit. Ensuite, on renverse le courant et observe l’élongation, celle-ci correspond à la chute d'ordonnée entre A et B. De cette façon on a déterminé successivement les points de la courbe V. La courbe VI indique le rapport entre l’induction et le courant magnétisant pour les deux transformateurs déduits des expériences faites avec le courant alternatif et exposées au tableau I ; les ordonnées de cette courbe VI sont les surfaces de la courbe des potentiels (courbe I), car les ordonnées de celle-ci sont le taux de variation de l’induction en fonction du courant dans le gros fil porté en abscisses.
- Les points marqués O sur la courbe VII donnent la différence après déduction du courant magné-
- tisant estimé courbe V du courant de la courbe VI, c’est-à-dire que la courbe V est corrigée d’abord de la faible différence dans l’induction maxima, puis le courant correspondant à chaque induction est pris dans la courbe et doublé comme s’il n’y avait qu’un seul transformateur; le résultat est déduit du courant correspondant de la courbe VI.
- Les différences sont les courants d’aimantation équivalents et opposés aux courants locaux des noyaux.
- Si les courants locaux équivalaient à un courant dans un circuit secondaire simple, les points O de la courbe VII devraient avoir la forme de la ligne pleine de la courbe pleine passant par les points -f- où les abscisses sont proportion-
- IOO0/0
- Charge en kilowatts
- Courbe VIII.
- nelles aux différences de potentiel et les ordonnées à l’induction.
- En se reportant au tableau 1, on trouve que la chute de différence de potentiel à circuit ouvert dans l’ensemble est de 0,8 volt et que la perte de puissance dans l’aimantation des noyaux et les courants est de 228.26 watts, c’est-à-dire que la perte pour chaque transformateur est de 114,3 watts. La perte totale de 128 watts peut se diviser en 126 pour l’hystérésis et 102 watts pour les courants locaux.
- Pour le tableau III et la courbe III, les premières colonnes s’expliquent d’elles-mêmes, mais un mot est nécessaire pour les six dernières colonnes. Les watts fournis au n” 1 sont simplement les produits des volts aux bornes par les ampères à chaque instant et pareillement pour les watts fournis par le n° 2. On voit premièrement que le rendement de l’ensemble à charge normale est de 93,73 0/0 et que par conséquent le rendement d’un transformateur — si
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- °3o LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- les pertes sont égales — peut être pris égal à 96,9 0/0.
- La chute de potentiel dans l’ensemble est de 6,1 volts, mais la chute sans charge est de 0,8 volt, par conséquent la variation due à la charge à potentiel constant au gros enroulement du n° 1 est de 5,3 volts et, si — ce qui n’a pas lieu — les chutes de potentiel des deux transformateurs étaient égales, celle d’un seul serait de 2,65 volts. En supposant les transformateurs égaux, la perte de puissance résulterait du courant moyen et de la différence de potentiel, elle serait de 215,5 watts. En fait elle est de i5o watts (en multipliant le carré du courant par les résistances). Mais les transformateurs ne sont pas absolument identiques et il y a la perte du champ magnétique, ce qui a un certain effet sur la répartition des deux genres de pertes, à savoir celle par hystérésis et courants locaux, et celle par résistance mais n’influe pas sur le rendement total. Les autres tableaux II et IV sont disposés absolument de la même façon que le tableau III, mais le nombre des observations au tableau IV est insuffisant pour révéler toutes les particularités des transformateurs.
- On a déjà dit que si la chute de potentiel résultant de la charge était la même pour les deux transformateurs, elle serait de 2,65 0/0; l’expérience suivante a été faite pour l’examiner. Les transformateurs étant en série comme précédemment, la différence de potentiel moyenne au gros fil se mesurait avec un électromètre à quadrants multiples de Thomson (Thomson multicellular) et celle au fil fin avec un électromètre électrostatique de Thomson; le tableau suivant est la moyenne d’un nombre considérable d’expériences, la charge étant la même qu’au tableau III et les résultats étant corrigés au même potentiel du fil fin.
- A pleine charge A circuit ouvert
- Nos Voltmètre multiple de Thomson Électromètre Thomson Voltmètre multiple de Thomson Électromètre Thomson
- 1 2,38o 99,8 2,38o 99,0
- 2 2,38o 94,2 2,38o 96,2
- Geci montre que dans la perte totale de
- 4,8 volts, 2,8 volts provenaient du n” 1 et 2 volts du n° 2. 11 n’y a pas de doute que la perte était plus grande dans le transformateur n" 1 qu’au n° 2, ce qui tient à la perte de champ des deux ên-i roulements. On suppose naturellement que les deux transformateurs travaillent dans les conditions du n° 2 et c’est dans ce cas que la perte entre la marche à vide et la pleine charge est, d’après les expériences, de 2 volts. La manière dont la perte de champ occasionne l’inégale chute de potentiel des deux transformateurs, couplés comme dans mes expériences, est très digne d’attention. La perte de champ est proportionnelle au courant dans les transformateurs ou plutôt à la moyenne des deux courants en ampères-tours. La force électromotrice due à cette perte de champ sera proportionnelle au taux de variation du courant. Si le courant suivait une loi harmonique simple, la force électromotrice due à la perte de champ suivrait aussi une courbe harmonique différente de phase
- de La courbe de potentiel est en somme de
- même phase que la courbe du courant. Soit A l’amplitude de la différence de potentiel au transformateur n° 1, B l’amplitude de la différence de potentiel au n° 2, ou la différence de potentiel du fil fin divisée par 24; 2 b sera très sensiblement l’amplitude de la différence des différences de potentiel entre les gros fils du n° 1 et du n° 2. Les rapports des potentiels au n° 1 et au n° 2 seront alors
- jaP + 4 b et t /a* + b*
- a? + 6* V 0
- , 3 b% b8
- + 20*’ et 1 + Ta*’
- et la chute dans le premier transformateur est de ce fait trois fois aussi grande que dans le second. Revenons à la perte de champ. Laissant de côté les courbes harmoniques et reprenant les faits tels qu’ils sont, le tableau V donne d’abord la demi-différence des différences d.e potentiel prises d’après le tableau III ; c’est-à-dire à chaque instant de la chute de potentiel au n° 2; il donne ensuite les volts au fil fin du n" 2 réduit d’après le nombre de spires, c’est naturellement la moyenne de la différence de potentiel entre 1 et 2. Il donne enfin le carré des volts. D’après
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- 23 i-
- cela, on a un moyen carré de 100,8 montrant que.sur la perte totale de 6, i, 2,6 dépendent du n° 2 et le reste ou 3,5 volts du n" 1. En diminuant ces chiffres de 0,4 moitié de 0,8 perte observée à charge nulle, les pertes effectives entre la charge nulle et la pleine charge seront de 2,2 et 3,i volts.
- TABLEAU V
- Moitié de la différence des différences de potentiel Volts du haut potentiel divisés par 24 Carrés des volts
- 15,6 —5,0. 25,0
- 14,8 41,3 1706,0
- il,3 74,3 5520,0
- 10,8 102,6 io53o,o
- ii,i i3l ,3 17240,0
- 5,5 147,1 21640,0
- — r,i — i37,o 18770,0
- - 3,i 119,3 14230,0
- — 5,9 95,1 9040,0
- —12, I ... 53,4 285o,o
- ^/moyenne3 = 100,8.
- Passons maintenant à la dernière colonne du tableau III; elle donne la différence des différences de potentiel corrigées de la perte en volts par résistance. On la voit figurée par la courbe ponctuée III. Celle-ci présente une ou deux particularités. On pourrait déduire sa forme de celle de la courbe du courant. Le taux de variation du courant moyen est le suivant :
- 268^ 271^ 274^ 277^ 280% 283% 286$ 289^ 292^ —
- 3o,7 24,2 19,2 18,5 i3,9 1,7 -9,3 -12,7 -2i,7 -28,1
- Il se produit sur une échelle qu’on peut à peine représenter. Les points marqués O sont les points correspondant aux chiffres ci-dessus, ils concordent remarquablement bien avec ceux de la courbe et montrent très complètement l’effet de la perte de champ magnétique dans le transformateur,
- A demi-puissance, d’après le tableau II, la variation est comme suit :
- 268^ 271$ 274^ 277^ 280$ 283^ 286$ 289^ 292 295^
- 14,6 ii,5 9,4 10,6 4,4 -4,6 -7,2 -7,5 -i3,6 -17,6
- et de même que pour la courbe II, la courbe ponctuée représente la différence des forces èlectromotrices corrigées de la résistance et les points correspondent aux chiffres ci-dessus. La
- courbe VIII donne les rendements en fonction des charges. Cette courbe est l’hyperbole
- x __ A + Bx 4- ex*
- Rendement = 100,
- Quand A = 228, perte par hystérésis,
- B = o,oo5 et dépend principalement de la perte de champ,
- C= 0,000 oo35 et est surtout la perte par résistance,
- X = la charge en watts.
- En résumé, je trouve que le rendement du transformateur à pleine charge serait de 96,9 0/0, à demi-charge de 96 0/0, et à quart de charge de 84,7 0/0. Le courant magnétisant du transformateur s’élève à 114 watts, soit 1,75 0/0. La chute de potentiel de charge nulle à pleine charge varie de 2 ou 2,2 0/0.
- En terminant, M. Hopkinson exprime ses remerciements à M. Wilson, du King’s College, qui a effectué les expériences sous sa direction, fait presque tous les calculs numériques et tracé la plupart des courbes pour lui.
- E. R.
- Compteur électrolytique Mac Kenna et Weed (1892).
- Dans ce compteur, une dérivation du courant traverse de 4 à 5 une couche de mercure 7, puis
- Fig. t. — Compteur Mac Kenna et Weed.
- un bain de cyanure double de mercure et de potassium, dont le mercure électrolysé tombe du
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE'
- charbon 8 en 9, où son niveau indique, à une échelle connue, les ampères-heures.
- G. R.
- Compteur Ericson (1892).
- Le mécanisme de ce compteur est très simple. Son intégrateur D est actionné par un galet long, qui surplombe à la fois une came mue
- Fig-. 1. — Compteur Ericson.
- par un mécanisme d’horlogerie, et le secteur B b' b2 mû par la bobine oscillante, à ressort a.-, de l’électro A. Quand il ne passe pas de courant, le galet est soulevé par b' au-dessus de la came qui tourne sans affecter D, et, à mesure que l’intensité du courant augmente, B, pivotant vers la droite, laisse le galet s’abaisser, de manière que la came le soulève à chaque tour d’une quantité proportionnelle à l’intensité actuelle du courant.
- G. R.
- Accumulateurs Reckenzaun (1890).
- M. Reckenzaun propose d’oxyder les lames de plomb des accumulateurs en les soumettant, à l’air libre, à une série d’étincelles. La feuille de plomb continue, reliée par le tambour G à la pile ou à la dynamo N et guidée en E E, passe sous
- le disque de carbone F, relié par M à N, et qui-reçoit du trembleur I un mouvement de vibration, de manière qu’il jaillisse entre F et G une série d’étincelles de longueur déterminée par l’expérience, suivant l'épaisseur de la feuille D. Il se dépose sur la face de D en regard de F
- LP '
- Fig. 1 et 2. — Reckenzaun. Fabrication d’accumulateurs.
- une couche d'oxyde poreux brune ou jaune, suivant que D est relié au pôle positif ou au négatif de N. Cette couche très adhésive se dépose rapidement et par places seulement si l’on veut. Avec des feuilles minces, il suffit d’un courant de 2 ampères et 20 volts.
- G. R.
- Tableau multiple Berton (1892).
- Chacune des fiches de ce tableau se compose (fig. 1 à 4) de deux lames de laiton a a’, encastrées en partie dans un bloc d’ivorine c, qui les isole l’une de l’autre, et recevant en xx les deux extrémités du câble t, le tout enveloppé d’un fourreau d’ivorine m. L’ivorine est comprimée à chaud dans un moule en deux parties sur les lames a a!.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 233
- Chacun des conducteurs du câble i est constitué par un tilde laiton vissé à l'attache en cuivre filetée x, armée en d! d’un enroulement métallique pour augmenter la conductibilité de la jonction, recouvert d’une gaîne de soie o, puis protégé par une capsule métallique c', pincée en e" e".
- Les spring-jacks sont constitués chacun par deux pièces de bronze/2y2 (fig. 5 et 6), incrustées dans de l’ivorine s x, auxquelles sont fixées les
- lames de cuivre w«, ; ces lames, reliées aux con ducteurs, sont soudées aux ressorts vvx, qui saisissent la tête a a' des fiches FF', et viennent, quand on retire les fiches, comme en F', buter sur les contacts a a! reliés l’un au fil B et l’autre, par yy, S , au fil E. En F, les deux lames de la fiche sont en contact avec y et y,.
- Ainsi qu’on le voit par la figure io, qui représente le diagramme des communications pour deux abonnés, les deux fils de chaque ligne sont
- Fig-, i à 9. — Détail d’une fiche et d’un élément de tableau. Ensemble d’un tableau.
- reliés aux ressorts des spring-jacks, et le fil d’épreuve à la pièce yx (fig. 6). On a indiqué en TT, deux téléphones, avec clefs d’appel C C' disposées pour envoyer le courant au travers des fiches F et F,, et c,c', pour les fiches F2 F'2.
- Le commutateur D relie, quand il est levé, les fiches FF, avec le relais E, qui commande, dans un circuit local, le signal de fin de communication de y, et qui, lorsqu’on l’abaisse, coupe E du circuit en mettant en communication le téléphone T.
- Les fiches H servent â l’essai des lignes des
- téléphones T T'. Quand la ligne est libre, le fil d’essai est isolé ainsi que les pièces y y,, et l’insertion d’une fiche F2 au contact de ces pièces ne fait aucun bruit au téléphone T, parce que le circuit de H est coupé.
- Si la ligne est occupée, la ligne d’essai sera mise en communication par la fiche avec l’un des fils de la ligne, les pièces y y, communiquant entre elles dans tous les autres spring-jacks de cette ligne, de sorte que le contact delà fiche F'2 fera parler le téléphone T,,
- Le faible volume des spring-jacks permet de
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 204
- construire des tableaux de grande capacité, desservis par des téléphonistes assis.
- Les figures 8 et 9 représentent un tableau pour 6000 circuits.
- Les appels des abonnés sont en juste au-
- dessus des signaux de fin de communication/. Viennent ensuite les spring-jacks locaux X et généraux U. La table V porte les fiches y yu les commutateurs les clefs d’appel u. Les câbles de retour des appels sont en K. Le signal d’ap-
- Fig. 10. — Schéma des communications entre deux abonnés.
- pel est à 1,86 m. au-dessus du sol, et l’on peut l’atteindre en restant assis sur un siège élevé.
- G. R.
- Electrochimie. Préparation électrolytique des alcalis et des carbonates alcalins, par MM. Hermite et Dubosc.
- La fabrication électrolytique des alcalis par l’électrolyse des chlorures est à l’étude depuis longtemps (J); elle n’a pas encore donné de résultats pratiquement industriels. Cela tient à ce
- (') La Lumière Electrique,t. XXV, p. 421 ; t. XXVI, p. 80, t. XLIV, p. 75.
- que les procédés préconisés reposent sur l’emploi des cloisons poreuses destinées à empêcher les réactions secondaires ; or, ces cloisons offrent une résistance considérable au passage du courant ; de plus elles s’encrassent, et, ce qui est plus grave encore, elles s’altèrent et se détruisent rapidement au contact des liqueurs électrolysées.
- Une autre cause vient rendre impraticable l’électrolyse industrielle du sel en vue de la préparation de la soude : c’est l’électrolyse de l’alcali formé. La chaleur de combinaison de la soude est inférieure à celle du chlorure de sodium; il en résulte qu’un courant dont la force électromotrice est suffisante pour décomposer le chlo-
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- rure de sodium, peut décomposer la soude. La soude, aussitôt sa formation, entre donc dans le circuit comme électrolyte, et, d’après la loi de Faraday, elle est décomposée par le courant proportionnellement à son équivalent électrochimique et à sa masse.
- MM. Hermite et Dubosc ont cherché à se mettre à l’abri de ces pertes d’énergie et de rendement, en supprimant les cloisons poreuses et en empêchant l’électrolyse de la soude formée.
- Ils y sont arrivés en employant une cathode mobile de mercure. Le mercure s’empare du métal alcalin en donnant un amalgame qu’on
- soustrait tout aussitôt à l’action décomposante de l’eau de la solution. Au moyen d’un dispositif convenable, on fait passer l’amalgame dans de l’eau ; il y a décomposition, il se fait de la soude et du mercure ; ce mercure régénéré retourne à la cuve d’électrolyse.
- Le procédé consiste donc à faire circuler d’une façon continue une nappe de mercure successivement dans une cuve électrolytique pleine d’une solution de sel marin et dans une cuve pleine d’eau.
- La figure ci-dessous montre la disposition de l’appareil d’essai.
- La solution du chlorure de sodium ou de chlorure de potassium est placée dans la cuve d’électrolyse C, au milieu de laquelle plonge une cathode en cuivre amalgamé, inclinée convenablement. Du mercure placé dans le vase V peut couler en nappe uniforme sur la cathode PP; en A A se trouve l’anode (piatine ou autre).
- L’amalgame, dont la richesse en métal alcalin est fonction de l’intensité du courant et delà vitesse d’écoulement, se rend dans une rigole SS à la partie inférieure de la cathode. Le fond de cette rigole communique par un tube T avec le réservoir R.
- Sur la paroi'latérale de la rigole est pratiquée une ouverture servant de trop plein à l’amalgame. Üne couche de sulfure de carbone recouvre l’amalgame et empêche son contact avec la
- solution, s’opposant ainsi à sa décomposition. Quand on lance le courant dans l’appareil, en même temps qu’on fait écouler le mercure, l’amalgame alcalin arrive dans la rigole et il paraît qu’il s’établit dans cette rigole une sorte de liquation et que l’amalgame, plus léger que le mefcure, monte à la surface et s’écoule parle tube t dans une cuve pleine d’eau G'; le tube t est coudé pour ne permettre que l’écoulement de l’amalgame. Le mercure non amalgamé tombe au fond de la rigole et retourne au réservoir R par le tube T. L’amalgame se décompose en C'; le mercure provenant de sa décomposition revient au réservoir par le tube t. Une chaîne à godets G ramène le mercure du réservoir R au vase V d’où il retombe sur la cathode, Ce qu’il y a de curieux et même d’un peu dif-
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- ficile à s’expliquer, c’est ce triage, cette liquation dans la rigole ; mais ce qui constitue l’originalité du procédé, c’est l’emploi d’un liquide comme le sulfure de carbone de densité intermédiaire entre l’amalgame et la solution, liquide qui permet d’isoler l’amalgame et d’empêcher sa décomposition. C’est même ce qui différentie le procédé de MM. Hermite et Duboscd’avec celui de Greenwood (*).
- Ce procédé permet d’obtenir directement avec le sel des lessives alcalines caustiques à tel degré que l’on veut. Nous aurons l’occasion de revenir sur les essais de ce procédé que l’on fait en ce moment à Rouen et de donner les rendements obtenus.
- Un autre procédé, dû aussi à MM. Hermite et Dubosc et qui est expérimenté en ce moment, permet d’éviter, comme dans l’emploi du mercure, et les cloisons poreuses, et l’électrolyse de l’alcali, en profitant de la propriété que possède l’alumine de s’unir avec les alcalis.
- Dans la cuve de l’électrolyseur, on met de l’alumine gélatineuse avec la solution de sel; dès qu’il y a production d’alcali, l’aluminate prend naissance. Cet aluminate a une chaleur de formation supérieure à celle du chlorure et de l’alcali; il en résulte que la force électromotrice du courant étant maintenue égale à la force électromotrice nécessaire à la décomposition du chlorure de sodium, l’aluminate ne pourra pas être décomposé; le chlorure de sodium restera l’électrolyte unique. On peut même, paraît-il, arriver, en ajoutant, avant l’électrolyse, la quantité d’alumine correspondante à la totalité de la soude à provenir du chlorure de sodium, à pousser l’électrolyse jusqu'à la décomposition totale du chlorure. On obtient ainsi une solution d’alu-minate qui, traitée par l’acide carbonique, donne du carbonate de soude et de l’alumine qui servira à une nouvelle opération.
- On peut, au début des opérations, remplacer l’alumine gélatineuse par du chlorure d’aluminium, qui donnera de l’alumine précipitée avec les premières portions de soude engendrées.
- La grande compétence et l’expérience des auteurs de ces procédés ont fait que nous avons cru devoir donner quelques détails sur ces projets de procédés industriels.
- A. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE DE BERLIN
- Séance du 6 mai 1892.
- M. Th. Gross développe les considérations suivantes relatives à l’entropie.
- La démonstration du théorème de Carnot-Clausius se compose de deux parties.
- Dans la première, Clausius, en partant du cycle de Carnot, arrive pour tous les cycles réversibles à l’équation de l’entropie
- dans laquelle d Q désigne l’élément de chaleur positif ou négatif, et T sa température absolue.
- Dans la seconde partie, il introduit d’abord l’équivalent d’une quantité de chaleur finie Q et détermine comme expression mathématique de la transformation du travail en chaleur la
- grandeur ~ à la température T et pour passer de
- la température à la température plus basse
- T2, la grandeur Q ^----Pour la somme
- algébrique de toutes les transformations dans un cycle quelconque il établit l’expression
- N = —
- et pour les sources de chaleur à température variable
- Pour démontrer que dans un cycle réversible N = 0 il procède de la manière suivante. Il divise toutes les transformations qui y ont lieu en deux parties, dont l’une donne une somme algébrique nulle et dont l’autre est composée de termes tous de même signe. Les transformations de la première partie donnent des termes de formes suivantes :
- Q . „ / i 1 \ Q Q'
- T + Q’ (.T, T, ) °* T T' ~ ‘
- nV-L-J^u-rv. _L-_y „o,
- C) La Lumière Electrique, t. XLIV, p. 176
- Ql (t, ' T1)+Q'4 V,
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- dont chacune est réversible. Cela admis, Clau-sius conclut, en se basant sur son théorème de la compensation des transformations calorifiques, que la seconde partie est nulle; d’où viendrait
- A cette façon de procéder on peut objecter ce qui suit. Clausius veut démontrer que pour les
- cycles réversibles = o, c’est-à-dire que
- les termes de transformation qu’il ramène à la forme générale sont des différentielles exactes. Si donc on remplace dans les équations précédentes Q, Q,, etc., par dQ,d Qu etc., il n’est pas permis d’admettre immédiatement que
- les différentielles soient nécessai-
- t2-T,
- rement exactes ; il faudrait tout d’abord qu’elles puissent ne pas dépendre du chemin parcouru. S’il n’en était pas ainsi on tournerait dans un cercle vicieux, puisqu’on pourrait dire : comme les termes de transformation sont des différentielles exactes, ces équations sont valables, et puisque ces équations sont valables, les termes en question sont des différentielles exactes.
- Or, dans des équations entre différentielles quelconques, l’un des membres ne peut être qu’une définition de l’autre, tandis que dans notre cas il s’agit de comparer des quantités de travail et de chaleur. Clausius rassemble les différentielles en. deux groupes dont le premier a une somme algébrique nulle et dont le second est une grandeur positive ou négative ; cela n’a évidemment un sens que si les différentielles sont exactes. Si elles l’étaient, elles ne pourraient former une grandeur ni nulle, ni positive, ni négative.
- On pourrait former un ou plusieurs cycles réversibles, dont les valeurs de transformation seraient composées des termes du premier groupe. Leur somme est alors nulle et par suite leurs différentielles sont indépendantes du chemin, c’est-à-dire qu’elles sont exactes, et il en est donc de même des différentielles du second groupe, de même forme. Ces différentielles doivent donc dès le début être supposées exactes, et l’on voit que la démonstration que donne
- Clausius de l’équation de l’entropie n’est en réalité qu’un cercle vicieux.
- Plus tard Clausius- applique la notion des valeurs de transformation aux cycles non réversibles. Il forme encore deux groupes de termes dont l’un est nul et dont l’autre ne doit pas être négatif, de sorte que l’on aurait pour des cycles quelconques
- L’intégrale est nulle ou négative, c’est-à-dire intégrale ou non intégrale, ce qui ne peut être démontré que sur des cas particuliers. Clausius ne pourrait donc nier la possibilité générale d’un cycle non réversible pour lequel l’intégrale serait nulle. Pour les raisons développées précédemment ses conclusions relatives aux cycles non réversibles ne sont pas admissibles. L’inégalité non intégrale de Clausius est en contradiction flagrante avec les suppositions desquelles elle est déduite.
- M. Zeuner cherche à déduire l’inégalité de Clausius par une autre voie. Il considère le cas particulier où la pression intérieure p sur l’unité de surface du corps élastique M est plus grande que la pression extérieure p'. Si v est le volume de M, U son énergie intérieure pour l’état d’équilibre, si l'on amène la quantité de chaleur d Q', on doit avoir
- dU dU , . .
- dQ' = -r— dp + -j— dv + p' dv.
- ^ dp ^ dv
- Si l’on retranche l’équation du cycle réversible
- dU . dU . .
- dQ -dïdp+dïdv + Pdv’
- et si l’on divise la différence par les T appartenant à la courbe p, on obtient
- d _ dQ _ p — p' ,
- T ~ T f
- La première différentielle du second membre de cette équation est toujours exacte ; la seconde le devient lorsque, comme on" le suppose, les courbes pour p et p' sont données ; pdQ'
- il faut donc intégrer J . Si le corps M passe d’un état (at) à un état (ùj), une première fois
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- par un chemin réversible (at c, £>,), une autre foi6 par un chemin non réversible, et s’il est ramené ensuite de (bt) à (ax) par un chemin (bt dt <3j), ont obtiendrait finalement
- /f = -/-
- dv =
- et l’inégalité de Glausius serait ainsi démontrée.
- Mais on voit immédiatement que cette équation de N n’est pas du tout celle de Clausius. En effet, au lieu que chaque élément de chaleur soit divisé par sa température absolue, ici les dQr sont divisés par les températures des <iQ, qui en diffèrent. De plus cette équation de N suppose que les différentes intégrales sont pri-
- ses entre des limites différentes,
- pour un
- cycle (at c4 bt dv a,) et f^r- entre (at) et (b,).
- M. Neumann et d’autres auteurs introduisent d’abord des quantités de chaleur finies, qu’ils remplacent ensuite par des différentielles. Ce procédé est sujet aux mêmes critiques que l’auteur a formulées relativement à la mise en équation et à la sommation de différentielles incomplètes.
- L’auteur conclut que les recherches faites jusqu’ici ne nous fournissent pas une explication générale des cycles non réversibles.
- Sur la détermination du coefficient d’induction d’une bobine, par M. J. Klemencic (*).
- La détermination du coefficient de self-induction Ls par la méthode de Maxwell, au moyen du pont de Wheatstone, se fait à l’aide de la formule
- L,
- S -n it ç
- e-arc tang--.
- (>)
- S est une fonction des résistances des quatre bras wt w4 du pont et de celle du galvanomètre p; N et « sont les déviations que produit le même courant dans le galvanomètre du pont et dans celui du circuit de la pile. Cette méthode offre, lorsqu’elle est employée avec soin, un degré de précision suffisant, mais elle est très lente et incommode. La durée d’oscillation et la résistance du galvanomètre sont particulièrement pénibles à régler. Si le galvanomètre est
- faiblement ambrti, sa durée d’oscillation peut être facilement déterminée, il est vrai, mais dans ce cas la compensation et toute l’observation est très difficile. Pour les aiguilles bien amorties, la durée d’oscillation est difficile à déterminer. De même, la résistance du galvanomètre exige, à cause du grand coefficient de température du cuivre, des déterminations très fréquentes.
- On peut toutefois tourner une partie de ces difficultés en déterminant, par une méthode indiquée dans le traité de Kohlrausch la constante du galvanomètre :
- A=^;eïarc tan«-?» n
- R étant le facteur de réduction du galvanomètre. Alors notre formule (i) devient
- dans laquelle r est le facteur de réduction du galvanomètre placé dans le circuit de la pile. La résistance du galvanomètre reste dans la formule.
- La plupart des inconvénients que nous venons d’énumérer ne semblent pas se reproduire dans une modification proposée par Maxwell, et qui consiste à se servir d’un condensateur en même temps que du pont. Mais dans l’état actuel de la question des condensateurs, on serait obligé de déterminer d’abord la capacité du condensateur et l’on retrouve alors les difficultés de la méthode précédente.
- Dans ce qui suit, nous allons décrire quelques modifications qui peuvent rendre des services dans quelques cas spéciaux* Toutes ce s modifications sont basées sur l’emploi du pont de Wheatstone.
- i. Emploi d'une bobine à double enroulement. — On place à côté de la bobine d’induction, dans la même branche du pont, une bobine à double enroulement, dont les fils sont reliés de façon que la bobine soit non inductive. Si l’on compense, et si l’on interrompt le courant dans le circuit principal, on obtient au galvanomètre du pont l’élongation a, provenant de l’extra-courant de la bobine d’induction, car la bobine à deux enroulements ne peut fournir d’extracourant appréciable. On a donc
- L, i,
- /M
- A a,
- (*) Wiedemann’s Annalen, 1892, p. 3i5.
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- 23g
- où f(w) est une fonction des résistances wt, w2; Wa,w4, p, et où A est la constante du galvanomètre.
- Si l’on renverse maintenant les communications entre les deux enroulements de la bobine double, et si l’on introduit dans celle-ci un aimant dont le moment magnétique connu est M, on obtient une élongation p, donnant l’équation
- n est le nombre de spires par unité de longueur de la bobine double. Il vient donc
- k 4 7t fl M « .
- * i, f»'
- Il est vrai qu’en ajoutant à la bobine d’induc-don la bobine à double enroulement, on augmente la résistance, ce qui diminue la sensibilité. Mais dans beaucoup de cas, cette considération est sans importance.
- Tandis que ce procédé permet de déterminer le coefficient de self-induction d’une bobine quelconque, les deux suivants ne sont applicables qu’aux bobines longues, à l’intérieur desquelles on peut introduire un aimant.
- i. Emploi ci'une bobine longue. — On compare les intégrales des forces électromotrices que l’on obtient en plaçant d’abord l’aimant de moment connu M dans la bobine longue et ensuite dans la bobine d’induction. Dans ce dernier cas, l’on a
- J e dt = (j. 4 « n M,
- •x facteur constant. On enlève maintenant la bobine longue. Alors, si a est l’élongation donnée par Lf /, et p celle due à J edi, il vient
- k ___ M n n M a
- * ~ T, V
- 3. Induction par le magnétisme terrestre. — Ici l’on n’a plus besoin de connaître le moment magnétique de l’aimant. Si l’induction est produite par la composante horizontale sur une surface F, on a
- f e dt = 2 F JI,
- où ij. peut être facilement déterminé. Il s’ensuit
- . _ u 2 F H a
- l F'
- 9 doit être exprimé en fonction de J, courant dans le circuit de la pile. Si ce circuit touche le pont d’une part entre les bras w1etwi, et d’autre part entre w2 et w3, on sait que
- i = i +
- ' V. + wt + w3 -F 11V
- Ces diverses modifications de la méthode de Maxwell pourront dans beaucoup de cas être employées avec avantage.
- Mesure de la constante diélectrique par les oscillations électromagnétiques, par M. A. Perot (').
- Dans une précédente communication, j’ai indiqué la méthode que j’ai employée pour mesurer la constante diélectrique à l’aide des oscillations électromagnétiques.
- I. Pour faire cette détermination sur un mélange de résine et de cire (résine 9, cire 1), j’ai employé le même appareil que pour l’essence de térébenthine et trouvé les valeurs suivantes :
- y k k
- Résine liquide .... 1,462 2,137
- pâteuse .... 1,458 2,126
- — froide .... r,43ç» 2,071
- la période de la charge étant environ 4,10 8 secondes.
- Voici les nombres trouvés par d’autres procédés pour le même mélange de résine et de cire :
- Par la méthode du prisme (2), k a été trouvé compris entre 2 et 2,1.
- Par la méthode du galvanomètre balistique (3), pour des durées de charge comprises entre 0,0025 s. et 0,022 s., j’ai trouvé 2,o3.
- En déterminant, à l’aide d’un condensateur à glissement, la capacité d’un condensateur successivement plongé dans l’air, puis englobé dans la résine, j’ai obtenu 2,88.
- (') Comptes rendus, t. CXV, p. 38.
- (4) Comptes rendus, t. CXII1, p. 415.
- {’) Journal de physique. 2" série, t. X, p. 164.
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- Enfin, la méthode d’attraction des sphères de M. Boltzmann pour un temps de charge très long m’a donné k = 5,4.
- II. Pour le verre, ne pouvant englober le condensateur tout entier dans le diélectrique, j’ai eu recours, pour éliminer l’influence des bords, à une méthode particulière qui m’a été indiquée par M. Blondlot et déjà employée par lui.
- Considérons un condensateur placé dans l’air, d’épaisseur E : si dans la région où le champ est uniforme on introduit une lame de diélectrique d’épaisseur e, de surface S, de pouvoir inducteur K, la capacité augmentera de
- -les lignes de force restant toujours normales aux armatures.
- Soit, en valeur absolue électrostatique, A la • capacité quand le diélectrique n’est pas placé, B quand il l’est, on verra facilement que
- Les expériences que j’ai faites m’ont donné les résultats suivants pour des lames de verre de Saint-Gobain :
- Échantillon A Échantillon B
- r
- période : de charge K yj\t période de charge K v/K
- 72,6 io-10 sec. 2,71 1,64
- 102 3,23 1,79 170,7 io-i0 sec. 3,82 i,95
- 131,3 3,33 1,80 206,7 3,94 1,98
- i53,3 3,90 1,97 227,3 4,i7 2,04
- 173,3 4,0.3 2,01 242,7 4,23 2,06
- 177,3 3,66 1,90 3i6 4,63 2, l5
- 224 4, l5 2,03 453,7 5,727 2,39
- 239 4,30 2,07
- 288,7 4,47 2,11
- 3o3,1 4,89 2,21
- 334,7 4,82 2,20 .
- 337,3 4,70 2,17
- 354 5,32 2,29
- 424,7 4,74 2,18
- 436,7 5,22 2,28
- 454,3 5,22 2,28
- 5i7,3 6,78 2,60
- 589,3 5,92 2,43
- 717,3 6,07 2,46
- 880 6.34 2,52
- il*+•<*-*>«
- ^ Se
- 4-.ir-^-Â)(E-e'
- J’ai employé pour cette mesure une série de résonateurs formés avec quatre condensateurs, toujours les mêmes, et un certain nombre de circuits.
- Pour avoir A et B, le plus simple est de calculer les coefficients de self-induction des circuits à l’aide de la formule de M. Poincaré et de tirer A et B par les formules
- ). = 2 % \/l A, à, = 2 n \/L B. (i)
- Les capacités que j’ai employées étant beaucoup plus petites que celles dont M. Blondlot a fait usage, j'ai jugé .utile de faire une expérience de vérification en calculant L, mesurant G et calculant X; j’ai trouvé ainsi pour un résonateur 1/4X = 290 cm.; en mesurant ensuite directement la longueur d’onde, j’ai obtenu
- - = 280 cm.
- 4
- Ces nombres ne différant que de 3 0/0, j’ai conclu que la formule s’appliquait bien.
- Alternateurs électrostatiques, par T.-H. Muras (')•
- En cherchant à produire un courant alternatif pour le service d’un laboratoire, l’auteur a pensé qu’on pourrait l’obtenir d’une machine électrostatique d’après des principes analogues à ceux des alternateurs électromagnétiques.
- Dans la machine représentée figure 1, F sont des armures chargées par une machine électrostatique continue E et constituent les plateaux du champ où se meuvent les secteurs tournants A. Chaque secteur A communique à l’état permanent avec un balai B et une- borne D pendant la rotation. Cette machine transforme le travail mécanique en courant électrique alternatif de haut potentiel ; sa puissance dépend de la puissance mécanique fournie et non de la puissance de la machine excitatrice E qui fournit la charge initiale.
- Au lieu de deux disques tournants seulement et deux paires de plaques fixes, on peut, en employer un certain nombre, comme l’indique'le diagramme concentrique (fig. 2), qui représente huit secteurs mobiles A et huit paires de plaques de champ F. Les secteurs A sont reliés à
- (') Résumé d’après 1 ’Electrical Review de Londres.
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- deux anneaux collecteurs c c reliés aux bornes D par des balais B. Les secteurs peuvent être disposés à la périphérie d’un tambour ou sur un disque.
- La figure 3 est une vue de face d’une machine faite d’après cette dernière disposition avec 40
- Fig. 1
- secteurs sur le disque armature; celui-ci est enj ébonite et a 46 centimètres de diamètre; lesj secteurs en couvrent la majeure partie, lésés-: paces isolants n’étant que de 0,8 c.m! Les secteurs du champ sont disposés sur deux plateaux: de verres fixe de 56 centimètres de côté; ils sont chargés par une petite machine de \Vims-hurst jusqu’au maximum possible, sans qu’il se produise d’étincelles entre les surfaces isolées; ceci a lieu avec une différence de potentiel cor-
- respondant seulement à une décharge de o,i5 cm. dans l’air et limite la longueur d’étincelles à attendre de la machine. Les étincelles fournies par la machine ont environ 1 millimètre de longueur et correspondent à environ 3ooo volts, et il semble, d’après une estimation approximative, que le courant maximum de la
- . machine à 5oo tours à la minute peut être de 1 milliampère
- L’auteur a fait des. expériences variées avec sa machine, qui donne, à 900 tours, environ 600 étincelles par seconde. 11 l'a employée notamment à l’excitation d’un transformateur à l’huile de quelques tours; la présence d’un intervalle dans le circuit est alors indispensable.
- A son sens, pour faire une machine utile et pratique de ce genre, il faudrait accroître la différence de potentiel et la fréquence; il lui paraît immédiatement praticable de faire une machine intéressante dont le disque aurait 24 à
- Fig. 3
- 3o pouces (75 centimètres) de diamètre et qui donnerait 100 périodes par seconde.
- E. R.
- La position du cobalt et ;du bismuth dans la série thermo-électrique, par M. G. Knott (').
- ün a préparé une triple soudure de cobalt, palladium et bismuth plongée dans l’huile; le dernier métal ayant été fondu et solidifié dans un lube de verre, on met des résistances dans le circuit palladium-cuivre. Les soudures des trois métaux avec les fil de cuivre qui leur sontjoints sont maintenues avec grand soin à la même température. Pour mesurer la force électromotrice,
- (') Proc. Roy. Edinb. Soc. XVIII ; Reihl. 1892.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- on emploie un galvanomètre à grande résistance.. Les fils de jonction étaient soudés dans la masse du bismuth.
- Si on représente les résultats dans le diagramme de Tait, qui donne le pouvoir thermoélectrique p en fonction de la température, on a en général
- p = A + BI;
- variation observée de l’unité de volume. D’après Bidwell on trouve, pour les trois tubes de fer, en désignant par H l’intensité du champ :
- H io’.X
- 5o 10
- 125 18
- 25o 5
- Les valeurs de io7fx sont :
- on trouve pour le palladium
- P = — 6.18 — 3,55 t,
- pour le cobalt
- p ms — 13,18 — 13,9 t; pour le bismuth
- P a* — 92,2 — 6,4 t.
- Pour le plomb on a p — o. Le bismuth s’éloigne donc sept fois plus que le cobalt; d’après Mathiessen, ce serait seulement quatre fois. D’après Tait la distance du cobalt au palladium est 4,5 fois celle du palladium au plomb ; d’après Becquerel la force électromotrice thermo-électrique palladium-plomb à 5o° est à la force électro-motrice bismuth-plomb dans le rapport de 7 à 40; ici on trouve un rapport de 1 à 16. Ces divergences tiennent à des différences de structure.
- C. R.
- De l’action qu’exerce l’aimantation longitudinale sur
- le volume intérieur de tubes de fer et de nickel (*).
- Les tubes avaient 34,8 cm. de long et 3 centimètres environ de diamètre extérieur. L’un des : tubes de fer, désigné par I, avait un centimètre de diamètre intérieur ; pour un autre, désigné par II, le diamètre atteignait 2 centimètres : dans le troisième (III) l’épaisseur des parois était 1 millimètre ; pour le tube de nickel elle était de o,3 mm. Les tubes étaient remplis d’alcool coloré par de la cochenille; le liquide montait dans un tube capillaire qui traversait un bouchon fermant le tube.
- Soient X et ja les coefficients de dilatation dans le sens de Taxe et perpendiculairement à l’axe des tubes dans leur intérieur ; X -|- 2 p est la
- (*) Proc. Roy. Edinb. Soc. t. XVIII ; Reibl. 1892.
- H I II III
- 5o - 5,9 — 6,1 — 5,6
- 125 — 12,3 — 13,2 — 10,5
- 25o — i3 — 6 — 7,6
- La contraction longitudinale l’emporte donc sur la dilatation longitudinale et le volume intérieur diminue. Cette contraction atteint un maximum qui pour les tubes à parois minces II et III se produit au voisinage du champ donnant naissance à la dilatation longitudinale maxima.
- Pour le tube mince de nickel, la diminution du volume intérieur croissait, jusqu’à des champs de 5o unités, proportionnellement au champ, d’après la formule :
- X + 2 (i = — i,8.io-8 H.
- Comme d’après Bidwell X est égal à 18.10—8 H ; il en résulte, pour la valeur de ja, 8,1.10—8 H. Avec des champs croissants, on a :
- H io7.X I07.|1
- 60 — 100 45,7
- i35 — 168 01,5
- 260 — 202 io5,5
- La dilatation transversale diffère si peu de la contraction longitudinale que la variation de volume de l’espace intérieur n’est qu’une faible fraction de celle qui serait produite par la contraction longitudinale seule. Dans les champs peu intenses, la contraction longitudinale l’emporte sur la dilatation transversale et on a en somme une contraction. Cette contraction atteint un maximum pour un champ voisin de 60, puis diminue d’abord lentement, ensuite rapidement, s’annule pour un champ de 140 ei change de signe. Quand l’intensité du champ atteint 260 la dilatation est à peu près égale à la valeur qu’a la contraction pour II = 6ô.
- En opérant sur des tubes de verre, on n’obtient aucun résultat ; le volume de l’alcool reste absolument invariable ; il en est de même quand
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- on fait passer dans un tube de fer un courant de 7 ampères.
- C. R.
- Sur les courants produits par le mouvement, par M. G. Kummer (').
- I. Ces courants (Erschiltterungsslrœme) sont engendrés par le mouvement d’une des électrodes contenues dans un voltamètre symétrique; on ne connaît guère aujourd’hui que leur sens. Les seules recherches quantitatives de Henrici ne donnent qu’une application approchée de l’intensité, sans qu'on puisse juger du degré d’exactitude atteint.
- La cause qu’orr attribue généralement à ces courants est la suivante : Supposons deux électrodes du même métal plongées dans un liquide qui exerce sur elles une action chimique; le mouvement d’une de ces électrodes aura pour effet d’éloigner d’elle les produits de la réaction, totalement ou en partie. On aura ainsi créé une dissymétrie et la direction du courant dépendra de la nature de la nouvelle couche formée à la surface de l’électrode mobile.
- Ainsi, quand il y a formation d’un oxyde, le courant va, dans le liquide, de l’électrode mobile à l’autre; la direction est inverse quand il se forme une couche d’hydrogène.
- Dans son mémoire Sur les courants du mouvement (Bewegungsstrœme') à la surface du platine polarisé, M. Helmholtz attribue ces courants à une déformation de la couche double, qui mettrait de l’électricité en liberté. Mais dans le cas particulier du platine plongé dans l’eau acidulée qu’il considère, il ne se produit pas d’autres actions chimiques que celles qui sont dues au courant primaire que produit l’électro-Ivse; les conditions de l’expérience sont donc entièrement différentes.
- II. Il fallait d’abord écarter toutes les causes d’erreur, et pour cela éviter :
- i° Tout défaut d’identité à l’origine entre les électrodes;
- 20 Tout mouvement de l’électrode fixe ou du liquide qui la baignait;
- 3° La polarisstion des électrodes;
- 4" Une différence d’éclairement.
- Le liquide était placé dans un vase à deux
- (') Wiedemann’s Annalen, 1892.
- branches disposé sur un plateau mobile dans le sens vertical; au-dessus de ces branches se trouvaient les deux électrodes; l’une maintenue solidement, l’autre fixée à une lame d’acier qu’on mettait en mouvement au moyen d'un électroaimant. On introduisait les électrodes dans le liquide en soulevant le vase, ce qui évitait de les déplacer. Elles n’étaient jamais éclairées que par la lumière diffuse.
- La force électromotrice se mesurait par compensation au moyen d’un Daniell qu’on comparait à un Clark.
- La grande difficulté fut de préparer des électrodes identiques, surtout pour le cuivre, qui s’oxyde facilement.
- Le cuivre fut employé sous forme de dépôt galvanique sur des tiges de laiton ; l’auteur a eu à sa disposition du nickel, du cadmiun, du zinc et de l’argent chimiquement purs. Au point où elles rencontraient la surface du liquide, les électrodes étaient recouvertes d'une enveloppe isolante. Pour les nettoyer, on les lavait dans l’eau distillée, on les séchait avec du papier buvard et on les frottait avec une brosse.
- Les électrodes nettoyées et le liquide amené autour d’elles, on fermait le circuit sur un galvanomètre. Il n’était pas toujours possible, même avec les plus grands soins, de produire une identité absolue des électrodes; on attendait alors pour opérer que la déviation du galvanomètre, d’ailleurs très petite, fût devenue constante. La force électromotrice, qui ne dépassait jamais 3 millivolts à l’origine, était alors très faible. -
- Ce résultat atteint, on mettait en mouvement la lame d'acier et on mesurait la force électromotrice; la valeur ne pouvait évidemment être considérée seule, et d’ailleurs elle variait. On attendait que la force électromotrice atteignît un maximum ou devînt constante. La fréquence et l’amplitude du mouvement influaient sur la vitesse de variation, niais non sur la valeur du maximum.
- III. Voici l’ensemble des résultats :
- Tous les métaux employés éprouvent, quand on les plonge dans le liquide, une modification superficielle qui ne peut être sensible à la vue, mais qui se manifeste toujours par un changement dans leurs propriétés électromotrices.
- Si l’on donne un mouvement à l’une des deux
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- électrodes de même métal plongées dans un liquide, il peut arriver :
- i° Ou que la couche superficielle de l’électrode mobile se dissolve assez vite pour qu’on ait affaire à cjeux corps distincts. L’électrode fixe est alors négative par rapport à l’électrode mobile ;
- 2° Ou bien que la dissolution soit si lente que les couches voisines du liquide soient-seules modifiées; il se produit alors un courant de concentration, et dans ce cas l’électrode fixe est positive vis-à-vis de l’électrode mobile.
- Les deux actions peuvent aussi exister simultanément.
- La force électromotrice dépend de la concentration :
- r Dans le cas des acides extrêmement étendus; la dissolution de la couche d’oxyde a pour effet simplement de donner au métal une action électromotrice sans le mettre à nu. (Une diminution de concentration a pour effet d'abaisser la force électromotrice.)
- 2° Quand la dissolution contient beaucoup d’air, la dissolution de l’oxyde est encore plus faible. (La force électromotrice varie, alors en raison inverse de la concentration, comme dans les éléments à air de M. Warburg.)
- Une exception à la règle indiquée peut se présenter quand le métal produit une décomposition de l’eau, ce qui est le cas du nickel et du zinc. 11 se produit alors dans les propriétés électromotrices de l’électrode fixe une variation qui tend à la rendre positive et qui peut, suivant les circonstances, l’emporter sur l’action delà couche d’oxyde.
- C. R.
- BIBLIOGRAPHIE
- Bulles de savon. — Quatre conférences sur la capillarité laites devant un jeune auditoire, par C.-V. Boys; traduit de l’anglais par C.-E. Guillaume, avec de nouvelles notes de l’auteur et du traducteur. Paris, Gauthier-Villars et fils, 1892.
- Voici un petit livre qui sera bientôt dans les mains de tous, grands et petits. Il porte comme épigraphe ces mots de sir W. Thomson ; « Soufflez une bulle de savon et regardéz-la ; vous
- pourrez l’étudier votre vie durant et toujours en tirer des leçons de science. » Le meilleur élogè qu’on puisse en faire, c’est de dire qu’il remplit complètement ce programme, concis mais.vaste, et donnerait presque envie de souffler des bulles de savon durant toute une existence.
- Bien qu’à première vue il semble ne devoir intéresser que de loin les électriciens, un rapide coup d’œil sur son contenu nous prouvera qu’au contraire il les intéresse beaucoup. Quel sujet, aujourd’hui, ne se rapproche pas plus ou moins de l’électricité ?
- Après avoir défini expérimentalement la tension superficielle comme une membrane élastique tendue sur le liquide, l’auteur explique par cette tension différents phénomènes dont nous ne nous occuperons pas, car ils sont étrangers à l’électricité (adhésion des poils d’un pinceau, formation des gouttes, imperméabilité des réseaux non mouillés, etc.). Un mot pourtant à propos des ascensions et dépressions capillaires ; la démonstration de la loi (page 11) est incomplète, la hauteur de liquide soulevé ne dépendant, pour un même liquide, que du diamètre du ménisque et non du poids de la colonne.
- Nous passerons également sur les différentes expériences qui suivent (valeurs de la tension superficielle, applications, la tension superficielle et les insectes aquatiques) pour arriver directement aux membranes sans pesanteur et principalement aux bulles de savon.
- Après avoir démontré que la pression à l’intérieur d’une bulle de savon est d’autant plus forte que le diamètre de cette bulle est plus petit, l’auteur passe aux bulles déformées en cylindres et fait voir qu’un cylindre dont la longueur dépasse le demi-périmètre est instable, c’est-à-dire que s’il vient à se rétrécir en un dé ses points, la pression intérieure en ce point étant plus forte (voir ci-dessus), le gaz se porte à l’autre extrémité. L’étranglement s’accentue et le cylindre finit par se séparer en deux boules de diamètres inégaux. Ce principe fournit une méthode très délicate pour montrer les propriétés magnétiques du gaz : une bulle cylindrique, remplie du gaz à étùdier, est placée entre les pôles d’un électro-aimant ; si le gaz est magnétique, la plus grosse bulle se forme entre'les pôles; s’il est diamagnétique, le contraire se produit.
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- De même, la séparation des jets d’eau et leur rassemblement, la réunion des bulles de savon fournissent des électroscopes d’une sensibilité très grande, qui permettent de démontrer dans les cours des théorèmes importants ; tel, par exemple, que le théorème de Coulomb sur la distribution de l’électricité à la surface des corps. Avec ùn peu de soin, grâce aux instructions pratiques qui terminent l’ouvrage, tous les lecteurs pourront répéter ces expériences. Ils y trouveront le même plaisir et le même intérêt qu’à lire l’ouvrage, que M. E.-C. Guillaume a su présenter sous une forme claire et attrayante, qui convient mieux au génie français que le texte anglais, un peu long par endroits ; dès notes nouvelles de l’auteur et du traducteur donnent à l’édition française la valeur d’un ouvrage original. Nous souhaitons qu’il soit accueilli en France avec la même faveur qu’en Angleterre. Tous ne pourront qu’y gagner.
- G. P.
- Die' Einrïchtung elektrischer Beleuchtungs-Anlagen fur Gleichstrombetrieb (L’installation de l’éclairage électrique par courants continus), par le Dr Cari Heim. — Oskar Leiner, éditeur, Leipzig.
- L’emploi des courants continus pour les installations électriques s’est développé considérablement depuis dix ans, tandis que les installations à courants alternatifs n’ont commencé que tout récemment à prendre un grand essor. Les dix années de pratique des courants continus ont amené dans quelques pays cette industrie à un état de développement presque égal à celui des installations d’éclairage au gaz.
- Un ouvrage traitant en détail toutes les questions de l’installation pratique de la lumière électrique ne court par conséquent pas le risque d’être très rapidement démodé; de plus il est particulièrement utile, attendu que presque toutes les grandes villes sont dotées de nombreuses installations d’éclairage électrique.
- Le livre du Dr Cari Heim ne s’occupe exclusivement que des installations privées et des installations intérieures branchées sur un réseau de distribution d’usine centrale. L’auteur donne une description très succinte des appareils couramment employés en Allemagne, sans parler de leur construction proprement dite. Il ren-
- ferme en outre une quantité considérable de documents relatifs au choix des appareils, à la manière pratique de les installer, de les surveiller et de les entretenir. Plusieurs chapitres sont ensuite consacrés aux moyens de prévenir les accidents ou de les réparer.
- Un très long chapitre traite de la répartition de la lumière dans les établissements industriels, magasins, cafés, appartements, etc.
- De nombreux tableaux renferment les principales données, constantes en volts et ampères, les dimensions, la vitesse, le prix des dynamos et de tous les appareils accessoires de construction courante en Allemagne.
- L’auteur donne en terminant les prix comparatifs de revient de l’éclairage par des installations fonctionnant avec machines à vapeur, moteurs à gaz, moteurs hydrauliques, etc., ainsi que quelques exemples de la manière d’établir les devis, projets, etde prévoir les frais d’exploitation.
- En résumé, c’est un ouvrage très utile, non seulement aux ingénieurs et monteurs, mais aussi aux industriels et à tous ceux qui s’occupent de la lumière électrique.
- S.
- Lignes et transmissions électriques, par Lazare Weiller et Henry Vivarez. — G. Masson, éditeur.
- Les applications électriques se multiplient avec une telle rapidité et leur développement prend de jour en jour une importance si grande qu’il serait déjà à peu près impossible d’en embrasser l’étude complète dans un seul ouvrage.
- Elles n’étaient autrefois qu’une partie de la physique générale; elles se sont développées au point que les ingénieurs électriciens sont eux-mêmes obligés de se spécialiser.
- Une œuvre d’ensemble constituerait une sorte d’encyclopédie qui ne pourrait être rédigée que par une collectivité d’ingénieurs ou de savants dont chacun traiterait le sujet dans lequel il a une compétence particulière.
- Il faut donc, et il faudra de plus en plus, que les auteurs restreignent le sujet de leurs ouvrages pour pouvoir en approfondir les détails.
- C’est ce que les auteurs ont voulu faire en publiant le présent traité conracré à l’une des bran-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ches, et non la moins importante, de l’électricité.
- En dehors des lignes télégraphiques, il n’existait pas à proprement parler, il y a quelques années, de canalisations électriques. On ne pouvait donc donner ce nom aux petits circuits de fils conducteurs employés pour de rares éclairages.
- Depuis, les installations de lumière se sont étendues et groupées autour d’usines centrales. Les réseaux téléphoniques, limités d’abord à l’intérieur des villes, ont réuni ensuite les villes entre elles. La transmission de la force à distance puise surtout son intérêt dans la longueur de l’espace à franchir et, par suite, dans l’importance de la canalisation. La traction électrique, dernière venue dans la liste des applications de l’électricité, fait également intervenir l’emploi de conducteurs électriques de grande longueur.
- ün peut donc dire que, quelle que soit l’application électrique dont un ingénieur a à faire l’étude, celle de la canalisation représente une partie essentielle du projet.
- Un ouvrage uniquement consacré aux canalisations électriques n’existait pas encore. Les travaux de chaque jour des auteurs les conduisaient à aborder tour à tour toutes les questions qui se rapportent à un tel sujet, aussi ont-ils pensé qu’il serait utile de les réunir en un livre unique.
- C’est de cette pensée qu’est né le présent ouvrage. Les auteurs ont été puissamment aidés, dans le classement de toutes les observations recueillies dans l’application des différentes méthodes de canalisations, par leurs collaborateurs ordinaires, directeurs et ingénieurs des divers services de leurs usines.
- U est impossible de donner une idée de l’importance de cet ouvrage et de la minutie avec laquelle sont traités les divers modes de fabrication et d’installation des conducteurs électriques pour les diverses applications de l’électricité.
- Afin que les lecteurs de ce journal puissent apprécier la quantité de renseignements utiles qu’il renferme, nous énumérons les divërs chapitres qu’il comprend.
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- I. Considérations générales sur le problème des canalisations électriques. — II. Les fils métalliques. Etude sommaire de leur fabrication. — III. De la conductibilité électrique des métaux et de leurs alliages. Des cuivres de haute conductibilité. —IV. Des lignes de cuivre et de
- bronze. — V. Conducteurs composés de plusieurs métaux.
- — VI. Fils de fer et d’acier. — VII. Comparaison entre les lignes de cuivre et de bronze et les lignes de fer et d’acier.
- — VIII. Des cables non isolés. — IX. Epreuves auxquelles sont soumis les fils. Epreuves mécaniques. — X et XÏ.Iso-lateurs. —XII, XIII et XIV. Poteaux en bois. — XV et XVI. Des poteaux et supports métalliques. — XVII. Tracé des lignes. — XVIII. Choix, abatage et transport des poteaux en bois. — XIX. Plantation des poteaux. — XX. Tensions et flèches des conducteurs. — XXI. — Fixation et entretien des isolateurs. — XXII. Pose des conducteurs aériens. Outillage. — XXIII. Jonction des conducteurs. — XXIV. Lignes téléphoniques aériennes. — XXV. Télégraphie et téléphonie militaires. XXVI. Calcul des conducteurs aériens. — XXVII. Lignes de transmission de force à distance. — XXVIII. Les ennemis des lignes électriques.
- — XXIX. Fils et câbles isolés. — XXX. Matières isolantes. Gutta-percha, caoutchouc ou autres. — XXXI. Conducteurs isolés. — XXXII. Lignes télégraphiques souterraines. — XXXIII. Téléphonie sous-marine et souterraine.— XXXIV. Distribution de lumière électrique. Réseaux de lumière électrique. —XXXV et XXXVI. Canalisation de lumière électrique. — XXXVII. Télégraphie sous-marine. Historique. — XXXVIII. Télégraphie sous-marine. Fabrication des câbles. — XXXIX. Pose et réparation des câbles sous-marins. — XL. Mesures électriques des lignes. Description des appareils. — XLI et XLII. Mesures électriques des lignes. Méthodes de mesures. — XLIII. Mesures électriques des lignes. Localisation des défauts. — XLIV. Application de l’électricité aux chemins de fer. Traction électrique. — XLV. Les paratonnerres. — XLVI. Sonneries électriques, avertisseurs, etc.
- Annexes. — Lois et règlements relatifs aux canalisations, en France, Allemagne et Belgique.
- L'ouvrage occupe 83o pages et renferme en outre 473 figures disséminées dans le texte et représentant : des vues d’usines de fabrication des conducteurs nus et isolés; les diverses machines servant à la fabrication et à l’essai de ces derniers; les poteaux et isolateurs employés dans les canalisations aériennes, les outils nécessaires au montage de ces canalisations; les divers systèmes de canalisations souterraines en usage en télégraphie, téléphonie, lumière électrique; des schémas de dispositions des appareils pour les mesures à effectuer sur les conducteurs, etc.
- D’après ce que nous venons de dire on voit que cet ouvrage rendra de très grands services à tous les ingénieurs ayant à s’occuper d’installations électriques comportant un réseau de distribution, et qu’il a particulièrement sa place marquée dans la bibliothèque de toutes les personnes qui s’occupent de la distribution de l’énergie électrique.
- P.. A.
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- JOURNAL, UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- CORRESPONDANCE
- 14 juin 1892.
- Monsieur le Directeur,
- Puis-je demander une place dans vos colonnes pour corriger un passage de la 4“ édition nouvellement publiée de ma « Dynamo-Electric Machinery » > A la page 616 il est indiqué, à tort d’après ce que j’ai appris depuis, que les premières locomotives du City and South London Electric Ràilway « sont en voie d’être remplacées » par d’autres. Mes sincères excuses sont dues à MM. Mather et Platt pour le dommage ou l’ennui que j’ai pu leur causer par cette assertion. Il est établi que les quatorze locomotives originales construites par MM. Mather et Platt sont encore en service et ont parcouru plus de 800000 kilomètres, en transportant plus de 7000000 de personnes. Les deux locomotives fournies par MM. Siemens ne remplacent pas les premières locomotives; elles leur sont ajoutées, et le. matériel roulant va être prochainement encore augmenté, d’après ce que j’apprends maintenant, par l’adjonction d’une nouvelle locomotive actuellement en construction chez MM. Mather et Platt.
- Veuillez agréer, etc.
- Sylvanus P. Thompson.
- FAITS DIVERS
- Nous avons déjà appris à nos lecteurs que l’inauguration de la grande station de lumière et de force établie au Niagara par la Compagnie Américaine sera inaugurée au mois d’octobre. L’on évalue à 3oooo le nombre de chevaux qui seront disponibles.
- Les dynamos seront, dit-on, installées pour engendrer une puissance équivalente à celle que produiraient 3oooo chevaux-vapeur. On ajoute qu’une portion de cette puissance sera employée a éclairer électriquement la cataracte, qui sera transformée pour ainsi dire en fontaine lumineuse. Cette décoration sera certainement la plus grandiose que l’électricité ait produite depuis que l’art de la manier a été inventé.
- Un journal anglais, le Speaker, a publié une prétendue entrevue avec Edison. Le célèbre inventeur prétendait avoir découvert une machine infernale électrique qui lui permettrait de détruire en quelques heures, du haut des airs, la plus grande ville du monde, à 5o kilomètres de
- distance, et d’anéantir des corps d’armée entiers. On ajoutait naturellement que .M. Edison avait mis cette invention diabolique au service de l’empereur d’Allemagne, et par conséquent de la,Triple Alliance.
- .Quoique ce récit fantastique dépassât les fictions les plus bizarres présentées par M. Robida dans la Vie Electrique, roman fantaisiste publié par la Science illustrée, un professeur de l’Université de France prit ces assertions au sérieux. Il eut la simplicité d’écrire à l’inventeur pour savoir si ce racontar était vrai. Edison répondit que « toutes ces assertions étaient absolument fausses, et qu’il serait certainement la dernière personne du monde qui voulût prêter le moindre secours aux ennemis de la République française ». Quoique superflue, cette assurance n’en a pas moins été enregistrée avec satisfaction ;par les journaux français,
- Les travaux pour l’établissement d’un tramway électrique à Breslau vont être commencés très prochainement. Quatre lignes sont proposées, dont la longueur totale atteindrait 28 kilomètres; ce serait donc la plus longue ligne de tramway électrique du continent.
- C’est le système américain à conducteur aérien qui a été adopté.
- M. C. Pollak a fondé l’hiver dernier à Francfort une compagnie de construction d’accumulateurs qui vient de fournir sa première batterie. Elle devra installer prochainement une batterie de 1200 ampères-heures dans une station centrale de Francfort actuellement en construction.
- Nous venons de recevoir le rapport du conseil d’administration de la Compagnie de l’Industrie électrique de Genève sur l’exercice 1891-92. Cette compagnie, fondée en 1888, a vu ses affaires croître d’une façon très satisfaisante. On sait que son activité industrielle comprend l’exploitation de la station centrale d’éclairage de Genève et la construction de toutes sortes de machines et d’appareils électriques,
- La station centrale n’alimentait en 1888 que 3622 lampes; depuis, ce nombre a augmenté d’une façon constante. De 3622 en 1888, 4859 en 1889, 6 5oo en 1891, il est arrivé aujourd’hui à 8261 lampes. Les recettes de la station d’éclairage ont suivi une marche ascendante encore plus rapide : de 07644 francs en 1888, elles ont monté au dernier exercice à 198678 francs.
- Selon une excellente habitude, pas encore suffisamment répandue, les données d’exploitation sont reproduites graphiquement par des courbes qui donnent une idée beaucoup plus nette des résultats obtenus, que les tableaux remplis de chiffres. On y voit, entre autres choses
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- intéressantes, que, quoique la marche . ascendante du nombre de lampes alimentées soit à peu près une droite, les recettes suivent une courbe convexe vers l’échelle des années d’exploitation, c’est-à dire qu’elles croissent beaucoup plus rapidement que le nombre de lampes. Les dépenses, au contraire, augmentent beaucoup plus lentement. C’est une preuve que le rendement de l’installation né va; qu’en s’améliorant.
- La branche de construction de la compagnie est également très prospère, puisque son développement a nécessité l’achat de nouveaux terrains pour l’agrandissement des ateliers.
- Sur le bénéfice disponible de 130709 francs réalisé au dernier exercice, un dividende de 5 1/2 0/0 sera payé au capital-actions.
- La Compagnie de l’Industrie électrique a installé l’année dernière une agence à Paris, et elle est en pourparlers pour établir une succursale à Bellegarde. Elle a décidé également le transfert de sa succursale de Milan, avec création d’ateliers de construction, à Gênes.
- Avec la notoriété d’un ingénieur comme M. R. Thury, dont la Compagnie exploite les brevets, cette entreprise ne peut que prospérer. On sait que la ville de Genève projette une installation de force motrice grandiose sur le Rhône, près de Chèvres. La Compagnie de l’Industrie électrique est bien placée pour mettre sur pied une semblable entreprise, et elle espère que la ville de Genève la chargera de l’exécution de ces importants travaux.
- Les directeurs de l’Exposition de Chicago ont décidé de satisfaire la curiosité anticipée du public en ouvrant dès à présent l’accès des terrains de l’Exposition contre paiement d'une entrée de 1 fr. 25. Pendant une journée du mois dernier on a compté 14000 visiteurs.
- On construit en ce moment à Stockholm une immense horloge destinée à la gare de chemin de fer de Malmœ. Le cadran n’a pas moins de quatre mètres de diamètre; les aiguilles, de près de deux mètres de longueur, sont mues par l’électricité.
- On entend de nouveau beaucoup parler de la transformation de la chaleur en électricité. On dit qu’un inventeur parisien aurait réalisé une pile à oxyde de plomb et charbon qui, chauffée, fournirait une force électromotrice assez grande, et utiliserait au moins 5o 0/0 de la chaleur pour produire l’énergie électrique.
- Rappelons à ce propos qu’Ëdison a pris en 1882 un brevet pour une pile de Ce genre. Il revendique le procédé qui consiste à soumettre du charbon sous une haute température â l'action d’urt agent actif, formé d’un
- mélange d’oxydes. L’indication de ces oxydes n’existe pas dans le brevet.
- On vient d’inaugurer à New-York un nouveau système d’annonces dont la lumière par incandescence constitue la base, et que l’on a appliqué sur un pan de mur, au coin de Broadway et de la cinquième avenue.
- Sur une surface de 20 mètres de large et de 27 mètres de hauteur, on a disposé 7 membres de phrases comprenant en tout 107 lettres, dont la hauteur varie de 2 à 1 mètre.
- Un distributeur permet de faire apparaître à volonté l’une ou l’autre de ces phrases, dont chacune forme un avertissement complet.
- L’effet est très brillant, car sur la longueur totale des traits, qui ne dépasse pas 25o mètres, on a distribué 1 457 lampes de teinte différente, suivant les besoins de l’ornementation.
- Les changements surtout excitent vivement l’attention publique. Une foule compacte s’arrête chaque soir devant cette illumination, et se renouvelle jusqu’à ce qu’on trouve bon de la cesser; malgré ce succès, il nous semble que des résultâts analogues sont obtenus d’une façon plus simple par les projections lumineuses que l’on offre au public de temps à autre sur les grands boulevards de Paris.
- La persistance des phénomènes sismiques qui se produisent dans le district volcanique dont l’Etna est le centre appelle forcément l’attention des physiciens sur les perturbations enregistrées par les magnétomètres enregistreurs.
- En effet, comme nous l’avons rapporté, plusieurs observations récentes ont paru indiquer qu’il existe certains rapports, dont il reste a définir la nature, et même à établir la réalité, entre les mouvements de l’aiguille aimantée et les terribles agitations dont les profondeurs de la terre sont le théâtre.
- Nous apprenons que la maison Breguet a pris l’initiative d’envoyer au lieutenant Mizon des téléphones réunis par des fils en cuivre bronzé offrant sous un petit diamètre une grande résistance.
- Ce n’est point, nous dit-on, avec l’espérance que les populations nègres de l’intérieur de l’Afrique fassent une grande consommation d’objets de cette nature, mais ils sont faciles à transporter, et ils produiront certainement un effet moral favorable à l’extension de l’influence française. Il est facile de voir qu’en entrant dans cet ordre d’idées, qui est parfaitement logique* les électriciens peuvent facilement et â peu de frais venir en aide au lieutenant Mizon dans son entreprise*
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- Quelques-uns des instruments les plussimples de l’électricité statique, préparés comme on sait le faire aujourd’hui, produiraient, certainement des résultats fort avantageux; les populations primitives n’ont point, en effet, l’indifférence affectée de l’Arabe, qui craint de laisser paraître son étonnement et ne manifeste que du dédain pour les œuvres de la civilisation européenne.
- Le brevet allemand de Hoselwander pour ia transmission électrique par courants polyphasés a été partiellement invalidé par le bureau impérial des brevets.
- A Géra, en Allemagne, un fil téléphonique arraché par le vent était tombé sur une ligne à haute tension et avait occasionné de graves dommages dans un bureau téléphonique. Ces sortes d’accidents deviennent malheureusement de plus en plus fréquents; ils pourraient être facilement évités si l’on voulait suivre la disposition adoptée à Brême sur les lignes de tramways électriques. Au-dessus des conducteurs on a tendu deux fils de fer isolés, de sorte que les fils téléphoniques, dans le cas de rupture, ne peuvent tomber sur les conducteurs à haute tension.
- M. W. Maquay, électricien anglais, est l’inventeur d’un indicateur électrique qui, placé à l’intérieur d’un train, indique le nom des stations. L’appareil électrique est placé dans le fourgon du chef de train et celui-ci le fait fonctionnera chaque station.
- Cet appareil ne peut qu'être d’une grande utilité, les voyageurs n’ayant plus besoin de chercher à comprendre les noms des stations, plus ou moins bien articulés par les employés.
- Il existe à Magdebourg une station électrique d’essai dont les principales attributions sont d’inspecter les installations électriques relativement à lêur sécurité de fonctionnement, aux risques d’incendie, etc., et d’aider les industriels de ses conseils. C’est une institution analogue à l’inspection des chaudières à vapeur. Il y en a de semblables à Berlin, Hambourg, Düsseldorf, Francfort, Munich, Leipzig, Breslau et Dresde.
- Un projet de loi est à l’étude à Madrid pour la concession d’un tramway électrique métropolitain, proposé par M. Faria, architecte municipal de Barcelone.
- : M. Fleming, professeur à l’University College de Lon- -tdres,-vient de lancer une circulaire pour demander au public une somme de 5o a5o francs, indispensable pour la création d’un laboratoire d’électricité dans rétablissement.
- Dans la prochaine session de l’Association britannique, vM. Oliver Lodge proposera la formation d’un laboratoire ïnational de physique dans lequel l’électricité jouera ^nécessairement un rôle de premier ordre.
- Éclairage électrique.
- : VElettricita nous apprend que l’on propose d’éclairer ftous les bâtiments du Vatican au moyen de lampes à incandescence.
- La maison Schuckert a commencé la construction ;d’une station centrale à Aix-la-Chapelle. Elle aura une capacité de 10000 lampes, qui pourra être étendue jusqu’à 3ôooo. On espère terminer les travaux pour la saison prochaine.
- Depuis quelque temps, le monde des gaziers s’occupe activement d’un nouveau système d’éclairage consistant à placer dans la flamme du gaz un corps réfractaire, îqui se trouve ainsi porté à l’incandescence. Avec le bec à incandescence Aueronest, en effet, arrivé à des résultats -surprenants. On parvient à produire une puissance lumineuse d’une bougie en brûlant un litre et demi de gaz par heure.
- Ce chiffre, obtenu dans des expériences faites par des personnes dignes de foi, ferait considérer ce genre d’éclairage comme très économique, mais — car il y a un mais — la durée de la matière réfractaire est très limitée. On me peut compter, dans la pratique, sur une durée supérieure à 35o heures. De plus, le rendement baisse d’une façon constante pour les petits becs de 25 0/0 seulement, mais pour les grands becs de plus de 5o 0/0.
- 1 De l’aveu même des gaziers, les avantages très grands que procurerait le bon rendement de ces appareils sont compensés par l’usure très rapide et les frais de remplacement qui en sont la conséquence. Cela ne veut pas dire que ces inconvénients ne peuvent pas être diminués ou même supprimés; dans ce cas, la lampe à incandescence électrique n’aurait qu’à bien se tenir.
- La nouvelle de l’acceptation par notre Conseil des Ministres de la date de 1900 pour la prochaine exposition universelle de Paris a produit une certaine sensation à Berlin, où l’on a projeté une exposition pour la même année. La conséquence en a été que la ville de Berlin
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- s’est déclarée prête à contribuer à la formation du fonds de garantie jusqu’à concurrence de io millions de marcs et que le chancelier de l’Empire s’occupe activement de l’affaire. On prévoit que le gouvernement allemand fournira 40 millions et les industriels 3o millions, de sorte que le fonds de garantie atteindrait la jolie somme de 80 millions de marcs.
- Nous avons annoncé, il y a déjà un certain temps, que la compagnie des chemins de fer de l'Ouest avait l’intention d’éclairer le tunnel des Batignolles à l’électricité. Nous avions exprimé quelque scepticisme relativement à la promptitude de la réalisation de ce projet; nous sommes obligés de convenir que cette fois les traditions de lenteur de nos administrations se trouvent en défaut.
- Les travaux d’installation sont, en effet, en très bonne voie; s’ils ne peuvent être poussés très rapidement, c’est que les ouvriers ne peuvent y travailler que la nuit. Néanmoins, on espère les achever avant peu.
- On sait que chacun des trois tunnels recevra 3oo lampes à incandescence disposées en deux rangées de i5o. Placées à 4,80 m. au-dessus du sol, elles seront à l’abri de tout accident. Munies de puissants réflecteurs, elles doivent servir à éclairer des tableaux d’annonces, que ie public pourra lire facilement, par suite du ralentissement des trains à l’intérieur du tunnel.
- Pour réduire la dépense à un minimum, les lampes ne seront allumées qu’au moment du passage de chaque train, mais dans chaque section une vingtaine de lampes resteront constamment allumées pour éviter les dangers que couraient jusqu’ici les ouvriers ayant à traverser le tunnel ou à y travailler.
- On nous annonce pour le i5 septembre prochain l’inauguration de l’usine établie au bout de la rue de Villiers, sur le quai de la Seine, et destinée à l’alimentation du secteur des Champs-Elysées, concédé, comme on le sait, à M. Mildé. La conduite principale, dans laquelle circulera un courant alternatif de haute tension, suivra cette grande voie publique, qui sépare les communes de Levallois-Perret et de Neuilly, toutes deux destinées à être desservies par le secteur. Le courant, qui sera émis à une tension de 2600 volts, sera transformé par des appareils spéciaux avant d’être livré aux consommateurs. La tension sera réduite à une valeur égale à celle des autres secteurs et parfaitement inoffensive. .
- s Télégraphie et Téléphonie.
- Edison vient de se faire renouveler un brevet pris par lui en i885 pour un relais téléphonique. Un semblable appareil serait d’une utilité incontestable pour la téléphonie à grande distance; mais les faibles forces qu’il
- doit mettre en jeu et la complication de la forme des courants qu’il doit transmettre sans altération rendent sa réalisation très difficile dans la pratique. Dans tous les cas, nous n’avons jamais entendu parler de l’application de l’invention d’Edison; elle doit donc avoir certains points faibles. '
- Avant de se séparer, les Chambre? ont accordé au Gouvernement les crédits dont il a fait la demande pour compléter l’installation de la téléphonie parisienne. Désormais rien n’empêche plus la rapide exécution de travaux qui rendront probablement notre réseau le plus parfait du monde.
- Nous saisirons cette occasion pour attirer l’attention sur le nombre d’établissements publics qui ne sont point encore abonnés. Nous citerons notamment la Bibliothèque Nationale. Qui le croirait? l’observatoire du Bureau central météorologique établi au Parc Saint-Maur n’est pas relié téléphoniquement avec le bureau de la rue de l’Université, où l’on rédige les avis en prévision du temps. Le chef de service ne peut consulter l’observatoire sur les changements qui ont pu se produire depuis l’arrivée de la dépêche officielle.
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- D’après le Journal télégraphique de Berne, un nouveau câble sous-marin, longeant la côte orientale de l’île de Sumatra, et reliant Olehleh en Atjeh, à Labœan-Deli (Medan) vient d’être posé et a été ouvert au service télégraphique international. En même temps il a été créé un bureau télégraphique à Olehleh.
- Ce câble est d’une longueur d’environ 291 milles nautiques.
- Ainsi que le câble entre Labœan-Deli et Penang, le bureau télégraphique de Medan, situé à une distance de 18 kilomètres de la côte, sera apparemment chargé d’effectuer la correspondance sur le câble aboutissant à Olehleh.
- Le tarif en vigueur pour la correspondance télégraphique par la voie de Penang-Medan avec tous les autres bureaux de l’île de Sumatra sera également applicable aux télégrammes à destination d’Olehleh.
- L’administration télégraphique anglaise fait de mauvaises affaires. Pour l’exercice 1891-92, les recettes son évaluées à 63700000 francs, les dépenses à 6^900000. Si l’on tient compte de l’intérêt du capital engagé, le déficit devient de 7480 000 francs.
- Imprimeur-Gérant : V. Noiïv,
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard de Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : D' CORNELIUS HERZ
- XIV ANNÉE (TOME XLVJ
- SAMEDI 6 AOUT 1892
- N° 32
- SOMMAIRE. — Du rôle des avertisseurs électriques dits « contre-rails isolés » dans l’exploitation des chemins de fer; G10 E. de Baillehache. — Les installations électriques du chemin de fer Transandin. — La théorie des alternateurs accouplés ; Paul Boucherot. — Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. — Chronique et revue de la presse industrielle : La station centrale de Newcastle-on-Tyne. — Essai d’une théorie générale du circuit induit des machines dynamo à circuit magnétique invariable, par M. Colard. — Le chemin de fer électrique de City and South London. — Attaches pour piles Lacombe. — Filaments pour lampes à incandescence. — Cuisine électrique Burton et Angell. — Appel téléphonique Stein. — Relais pour câbles sous-marins. — Revue des travaux récents en électricité : Forces électromotrices entre des surfaces de mercure de courbures différentes, par Th. des Coudres. — Sur l’emploi de l’élément Latimer-Clark comme étalon de force électromotrice, par MM. Gla-zebrook et Skinner. — Sur la vitesse de propagation des ondes électromagnétiques dans les milieux isolants, e t sur la relation de Maxwell, par M. R. Blondlot. — Sur la résistance magnétique des dérivations dans l’air et sur une méthode propre à les mesurer dans une dynamo, par M. Guido G-rassi. — Faits divers.
- DU RÔLE
- DES AVERTISSEURS ELECTRIQUES
- DITS « CONTRE-RAILS ISOLÉS »
- DANS L’EXPLOITATION DES CHEMINS DE FER (')
- AUTOMOTEURS AUBINE.
- L’étude des mesures les plus utiles à prendre pour assurer la sécurité des voies ferrées, a amené les compagnies, depuis quelques années, à des modifications importantes dans leur mode d’exploitation.
- Comme le nombre des trains va chaque jour en progressant, que la vitesse augmente, afin de répondre aux exigences du jour, s’il a été nécessaire de donner aux voies une plus grande stabilité pour éviter des catastrophes, en renforçant les éclisses, les rails, en adoptant d’autres types de boulons, il n’est pas moins indispensable que les appareils qui commandent l’arrêt ou le ralentissement des trains soient manœuvres avec une grande ponctualité par les agents qui en sont chargés, à quelque service qu’ils appartiennent.
- Si l’on exige avec raison d’un mécanicien, qu’il ralentisse sa vitesse, en se rendant maître (*)
- | de la marche de son train, quand il franchit un disque avancé fermé et qu’il puisse arrêter sa machine devant un signal carré, perpendiculaire à la voie, il faut aussi que les disques qui commandent ces mesures rigoureuses, dont dépend la sécurité de la voie, ne soient pas ma-nœuvrés intempestivement.
- Pour éviter de ralentir la marche d’un train dans une section bloquée, il est de toute nécessité de bien préciser à l’homme préposé à la manœuvre des disques, le moment exact où il doit les mettre à voie libre ou à l’arrêt, en lui laissant le temps moral, soit i minute-, pour effectuer sa manœuvre.
- Les exigences d’une exploitation bien réglée demandent, en certains cas, une précision mathématique ; car quelques secondes de retard dans la fermeture d’un signal par un aiguilleur, peuvent amener une catastrophe.
- Il suffit, pour que l’accident puisse se produire, que le mécanicien ait dépassé le disque, qu’il a trouvé à son. passage voie libre et qui aurait dû être fermé, avant son arrivée devant le signal.
- Pour parer à ces dangers, deux sortes de signaux sont employés par les compagnies :~
- r Disques avancés ;
- 2° Signaux carrés.
- Ces appareils de protection sont manœuvrés
- lô
- (*) La Lumière Electrique des 21 mai, 4 et n juin 1892.
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- soit par les stationnaires des gares, soit par les agents des postes situés à l’extrémité ou en dehors des sections du bloc.
- Les signaux avancés signifient « ralentissement ». Les signaux carrés commandent « l’arrêt absolu. »
- Les premiers sont placés à 1800 mètres des postes qui les manœuvrent, les seconds à 400, 3oo et même 60 mètres environ de l’aiguille qui commande l’accès des bifurcations, suivant le profil de la voie.
- Disqu'es avancés. — Comme ce ne sont pas des signaux d’arrêt absolu, les mécaniciens sont appelés à les franchir : s’ils marchent à 60 ou 70 kilomètres, ils croient se conformer au règlement en fermant en partie leur régulateur, et modèrent leur vitesse à 40 ou 5o kilomètres. Mais ils sont quelquefois impuissants pour des causes variées, tels que trains trop chargés, courbes, rampes à la descente, à arrêter leur machine devant le signal carré, placé près de la bifurcation, à 60 mètres seulement sur certaines lignes.
- Y a-t-il intérêt à conserver des disques de ralentissement avec les moyens actuels, dont disposent le6 compagnies pour assurer la sécurité des trains?
- L’opinion de beaucoup d’ingénieurs que nous avons consultés est celle-ci :
- Le disque avancé devrait être un signal d’arrêt absolu, comme sur l’Orléans, à la condition que toutes les voies soient fermées normalement; car si toutes les voies fermées étaient munies de contre-rails isolés placés à 1200 ou i5oo mètres du disque, l’aiguilleur n’ouvrirait la voie qu’à coup sûr. Il ne risquerait pas de la fermer derrière un train et les accidents de prise en écharpe aux bifurcations, seraient conjurés.
- Quant aux mécaniciens, ils sauraient que tout disque à l’arrêt placé sur la voie, qu’il soit rond ou carré, est un signal d’arrêt absolu et que l’accès d’une gare ou d’une bifurcation leur est interdit quand ils trouveraient, à 1800 mètres de la gare, le disque de protection fermé.
- Il n’y aurait aucune modification à faire sur les voies, au point de vue des transformations de disques, s’il y avait unité dans leur interprétation.
- C’est là un grand progrès à réaliser, dont i’initiativô a été prise par la Compagnie d’Orléans, et qui sera évioemment suivi par l’intelli-
- gente initiative des directeurs des autres Compagnies, dans un temps rapproché, parce que c’est une mesure qui s’impose au point de vue de la sécurité des voies ferrées.
- Des aiguilleurs. — La manœuvre des disques est généralement faite par des agents spéciaux.
- Il y a un chef aiguilleur au minimum par guérite, avec un aide, de manière que le poste couvrant les bifurcations soit toujours -gardé. Ces hommes ont un service multiple à faire. Ils tiennent à jour un registre où tout ce qui se passe doit être noté de minute en minute. Les retards ou les avances, la nature des trains, l’heure de passage des machines, les irrégularités qu’ils sont à même de constater, - tout est signalé sur ce registre, sous le contrôle du chef de station. Ils sont chargés aussi de l’allumage des lanternes des disques carrés ; ils sont mécaniciens, électriciens, lampistes, employés aux écritures, magasiniers pendant leur service de jour ou de nuit.
- Dans leur petite cabine, qui est un arsenal, où il y a des pétards, des trompettes, des imprimés, des appareils de télégraphie, des outils laissés en consigne par le personnel de la voie ou les agents des trains, ils ont en réserve des drapeaux de diverses nuances et des lanternes à feux multiples : le rouge commande l’arrêt absolu, le vert le ralentissement, le blanc la voie libre.
- L’entretien des aiguilles, des leviers de manœuvres, doit être fait régulièrement par leurs soins, tous les jours, et ils sont en outre chargés, dans certaines compagnies du moins, de refaire les piles tous les mois ou à des dates déterminées, suivant les exigences du service et les prescriptions du règlement.
- Ils sont prévenus par le chef de gare de toute modification apportée dans la marche des trains ; et dans leur poste est affiché un tableau donnant l’heure, le numéro, la nature des trains réguliers ou qui peuvent être mis en service, suivant l’affluence des voyageurs ou des'marchandises.
- Ces trains supplémentaires n’ont pas tous lieu chaque jour : ils sont annoncés par des drapeaux verts, placés à l’arrière du fourgon de queue du train qui les précède.
- Ils doivent aussi s’assurer que les trains arrivent complets, etc., etc.
- Tout train qui n’est pas prévu sur ce tableau est l’objet d’une note spéciale du chef de gare à
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- l’aiguilleur, qui donne accusé de réception de l’ordre qui lui a été transmis.
- Les cabines d’aiguilleurs sont aussi le refu-giurn des inventions qui doivent être expéri mentées sur les lignes : Tout appareil appelé dans une certaine limite à concourir aux mesures de sécurité est placé dans ce poste, pour être essayé en ligne avant d’être admis dans la pratique.
- En dehors de la manoeuvre des aiguilles et des disques, ces agents, qui sont choisis parmi les meilleurs employés de l’exploitation ou de la voie, parce qu’ils doivent être exempts de toute défaillance, ont encore à prévenir les postes d’armont et d’aval, à l’aide d’appareils spéciaux,'tels que le Tyer, le Régnault, que les Amies sont libres ou occupées.
- Sur la Compagnie de P.-L.-M., l’emploi de l’appareil Jousselin vient en partie compléter les renseignements intéressant le service, en indiquant à l’aiguilleur du poste correspondant quelle voie est demandée, suivant la direction que le train doit prendre dans la section prochaine.
- Quand le feu d’un photoscope (type P.-L.-M.) vient à s’éteindre accidentellement, c’est encore à l’aiguilleur de prévenir les gardes de la voie : dans certains cas, quand aucun train ne lui est signalé, il envoie son aide rallumer le fanal.
- A priori on se demande comment le préposé du poste peut saAroir si le disque est éclairé ou si une extinction s’est produite : ce qui empêcherait le mécanicien, dans les nuits très noires, de voir si un signal est libre ou mis à l’arrêt.
- On sait que dans le photoscope, âu-dessus de la flamme se trouvent deux petites lames très flexibles ou ressorts écartés, qui viennent au contact par le refroidissement, quand elles ne sont plus léchées par la flamme.
- A ce moment, elles ferment par leur réunion le circuit électrique sur la sonnerie du poste, quand la voie est libre; l’agent est donc prévenu de l’extinction du feu par le tintement de la trembleuse, qui ne devrait se mettre en mouvement que quand le disque est fermé.
- Les aiguilleurs sont aussi chargés d’approvisionner les appareils à pétards, qui sont amenés sur le rail lorsque le disque, faisant un quart de révolution, se met à l’arrêt, et d’en placer sur la voie à une certaine distance de leur poste, en temps de brouillard, afin que, si le signal n’est
- pas visible, le mécanicien soit prévenu par la détonation du fulminate.
- Sans nous étendre davantage sur les multiples occupations de ces agents spéciaux peu connus du public et si recommandables, on voit déjà, par la description sommaire qui vient d’être donnée, que la sécurité des voies ferrées dépend en grande partie de ces braves gens. Dans certains postes d’aiguillage, pendant une année, il y a sur certaines lignes plus de cinquante mille manœuvres de leviers à faire : ce qui n’est pas une sinécure.
- Appareil Aubine (type P.-L.-M.). — Dans de précédents articles (voir les numéros 22, 23, 24 de La Lumière Électrique, mai et juin 1892), nous avons examiné comment la Compagnie d’Orléans protégeait, d’une façon remarquable, ses bifurcations.
- Le disque avancé, placé à 1S00 mètres du poste d’aiguilleur, est, sur cette Compagnie exceptionnellement, un signal d'arrêt absolu. Le train, en passant sur un contre-rail isolé placé à 1200 mètres au-delà de ce disque, soit à 3ooo mètres du poste d’aiguillage, demande la voie : car celle-ci est normalement fermée. L’aiguilleur a donc une minute à sa disposition pour ne causer aucun retard au train qui s’annonce automatiquement, en indiquant sa composition, sa nature et sa vitesse.
- Dans les autres compagnies, le disque est un signal de ralentissement que les mécaniciens ont le droit de franchir, à la condition toutefois, comme nous l’avons indiqué, de se rendre maîtres de leur vitesse dans la zone qui les sépare du poste d’aiguillage.
- La compagnie de Paris-Lyon-Méditerranée emploie en partie l’automaticité, à l'entrée deë sections, pour la couverture des trains, sur les voies doubles de son réseau.
- Au moment où une machine passe devant un disque à voie libre, le bandage de la première roue abaisse une pédale accolée au rail et formant un plan incliné. Cette pédale, une fois abaissée, ne peut reprendre sa position, parce qu’elle se trouve calée mécaniquement, tant que l’aiguilleur n’a pas relevé son levier; quand la première roue de la locomotive l’a rencontrée, un contre-poids, qui lui faisait équilibre, a été déclenché et a fait faire à l’axe du disque un quart de révolution. C’est donc la machine qui fait pivoter le signal à son passage sur la pédale
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- Aubine et le fait passer de voie libre à voie occupée.
- On sait que dans les différentes compagnies, le poste de l’aiguilleur est prévenu chaque fois qu'un signal est mis à l’arrêt par le tintement continu d’une sonnerie qui se fait entendre, le circuit électrique se trouvant fermé quand le disque a accompli un quart de révolution, c’est-à-dire quand il est perpendiculaire à la voie.
- Dans l’appareil Aubine (fig. 1 et 2) quand le train met le signal à voie fermée, la disposition
- Jd/tvaiu Ju/r1 du Itrif
- Fig-, i et 2. — Vue de profil et plan de l’appareil de déclenchement de M. Aubine.
- mécanique adoptée est telle que l’aiguilleur i gnore la manœuvre faite par le train. La sonnerie du poste reste muette, parce que l’affaissement de la pédale a produit une rupture dans la transmission électrique.
- Pour que cette.sonnerie soit actionnée, il est indispensable que la manœuvre du disque avancé soit faite par l’homme. 11 faut qu’il relève son levier, ce qui replace la pédale en saillie près du rail: il l’abaisse ensuite pour fermer le disque. Ce n’est qu’après cette double manœuvre que le circuit électrique est complet.
- En effet, afin de bien préciser la manœuvre de l’Aubine, pour en faire comprendre le mécanisme, au point de vue électrique, nous remarquerons que :
- 1" Quand un signal est à voie libre, comme il n’y a pas de contact au commutateur placé sur l'axe du disque, quoique la pédale Aubine, proprement dite, ne présente pas de rupture, il y a discontinuité dans le fil de ligné et par conséquent pas de courant;
- 2° Quand le même signal est mis à l’arrêt par le train, il y a contact au commutateur, rupture à la pédale Aubine;
- 3° Quand l’aiguilleur manœuvre le signal, au moment où le disque devient parallèle la voie, c’est-à-dire quand il remet momentanément l’appareil à voie libre, avant de passer à voie occupée, il a rétabli le contact à la pédale, mais il n’y a pas de contact au commutateur;
- 4° Enfin, quand le signal passe de voie libre à voie occupée, la manœuvre qu’exécute l’aiguilleur a pour effet de donner contact au commutateur et à l’Aubine. Il en résulte que le circuit se trouve normalement fermé sur le poste, la sonnerie tinte d’.une manière continue, tant que le disque se trouve mis à l’arrêt par le poste.
- On voit combien cette solution ingénieuse intéresse la sécurité du train. L’homme du poste est tenu de faire les manœuvres, comme si le disque n’avait pas été manœuvré par le train. L’automaticité n’a pour but que de couvrir le train. C’est, par rapport à l’aiguilleur, comme si elle n’existait pas.
- Le problème posé par M. Picard, chel d’exploitation de la compagnie de P.-L.-M., était, comme on le voit, très difficile à résoudre. Cet éminent • ingénieur avait surtout comme objectif que le préposé du poste ne négligeât pas son service.
- Si cet agent pouvait compter sur la mise à l’arrêt par le train du disque avancé, sa vigilance se trouverait endormie. Les plus grandes " conséquences pourraient résulter de cet oubli involontaire.
- L’homme est donc tenu de manœuvrer ses disques absolument comme son règlement le lui prescrit, que le signal soit muni d’une pédale Aubine ou non.
- Quelque ingénieuse que soit cette disposition, généralisée sur les voies doubles du réseau de P.-L.-M., il peut être utile dans certains cas de la compléter par une disposition analogue à celle qu’a adoptée la Compagnie d’Orléans pour ne pas causer de retard intempestif aux trains et
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- prolonger les manœuvres des gares sans compromettre la sécurité des trains.
- De nombreuses manœuvres se font en effet sur les voies principales, tant dans le sens normal qu’à contre-voie. Elles ont lieu à l’abri des postes Saxby sur le P.-L.-M. Plusieurs postes de ce genre sont installés près de Perrache, à la Guillotière, près de Paris.
- Il est nécessaire que les aiguilleurs connaissent le moment précis où un train va se présenter devant un signal (fig. 3).
- Car cet homme, sur lequel repose toute la res-ponsabilitédu service, doit avoir en même temps
- son attention portée en amont comme en aval de son poste. On pourrait donner un surcroît réel de sécurité aux manœuvres des disques en signalantaux aiguilleurs l'arrivée des trains non pas quand ils sont au disque, mais quand ils sont à i 200 ou i 5oo mètres au-delà, à cause des retards ou des avances que les mécaniciens peuvent avoir dans leur marche.
- Cette disposition ne changerait en rien le principe formant la base des appareils Aubine et ne modifierait pas le mode d’exploitation adopté parla Compagnie de P.-L.-M. Ce n’est qu’un | complément de sécurité qu’il est facile de réali-
- Disque (fermé)
- que cruAéxsot
- \ '€em i?uUci/(ui
- Poste
- wnmatuü. A. ctSÿSe
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- ----tzoa à 1500 m -
- Disque avancé (type P.-L-M.) avec adjonction d’un contre-rail isolé. (Le train demande la voie au poste avant d’arriver à l’automoteur Aubine).
- Fig. 3.
- ser, en prolongeant le fil de ligne jonctionné à l’Aubine jusqu’au contre-rail isolé placé à i 200 ou i5oo mètres plus loin.
- Sur les lignes à circulation active, le moindre oubli des agents chargés de la manœuvre des signaux peut amener des collisions.
- Aussi, pour parer aux défaillances des agents, si l’on a songé à installer sur les voies des appareils mécaniques permettant aux trains de se couvrir eux-mêmes, en manœuvrant les disques des gares, des bifurcations et des postes du bloc, au moment où ils les franchissent, sans jamais les mettre par l’automaticité à voie libre, est-il de bonne exploitation de doubler ces disques par des avertisseurs électriques qui préviennent les agents du moment précis où les trains arrivent.
- Cette annonce préalable est donnée, il est
- vrai, par le poste de la section précédente et répétée à l’aide de l’appareil Tyer, quelques minutes avant l’heure réglementaire des trains.
- Mais un aiguilleur, quelque soit la régularité avec laquelle il s’acquitte de sa tâche, est sujet à des préoccupations, à des oublis inhérents à la nature humaine, fl peut se tromper : a-t-il toujours la possibilité de réparer les erreurs? Non, parce que ses leviers sont enclenchés et solidaires. La matière n’a pas les mêmes errements. Quand un train passera sur un contre-rail isolé, il s’annoncera avec une régularité parfaite, à la condition toutefois que les piles actionnées par les contre-rails soient entretenues comme celles qui desservent les autres appareils du réseau.
- A ce sujet, nous n’éprouvons aucune crainte, car le réseau du P.-L.-M., malgré le nombre considérable de ses stations et la multiplicité de
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- ses postes, a un service électrique très bien administré. L’entretien des piles est fait avec des soins constants.
- Il nous a été donné de visiter, sur bien des points différents du réseau, un grand nombre de ses installations ; nous sommes heureux de lui rendre ce témoignage, qu’elles sont faites et entretenues avec une régularité remarquable par un personnel intelligent et dévoué.
- Pour nous résumer, sans rien changer à l'installation proprement dite des disques Aubine dans leur ensemble, il suffit, pour obtenir que le train se signale à 3ooo mètres du poste d’aiguillage, de prolonger de i 200 mètres environ le fil télégraphique allant au disque avancé et de mettre l’Aubine en dérivation avec une résistance d’environ 2000 ohms(fig. 3).
- Cette disposition si simple a une grande analogie avec celle imaginée pour le montage des passages à niveau par M. Chaperon, chef du service télégraphique de la Compagnie de P.-L.-M.
- Elle permettrait à toute gare d’effectuer ses manœuvres en toute sécurité, tout en diminuant notablement la dépense occasionnée par l’entretien des piles.
- Le tableau ci-contre fait ressortir les avantages qu’il y aurait à doubler les automoteurs Aubine de contre-rails isolés pour les manœuvres de gares.
- Indications données par le répétiteur et la sonnerie.
- 1" Quand un train ou une machine passe sur le contre-rail isolé ; 2" Après comme avant le passage d’un train ou d’une machine sur le contre-rail isolé.
- Le répétiteur oscille, la sonnerie tinte (à chaque contact de roues) dans les trois positions., Répétiteur t° au rouge. 2° et 3” au blanc. Sonnerie muette Dans les 3 positions.
- r Voie fermée; 2” voie libre; 3° négligence de l’agent, s’il n’a pas abaissé le levier de manœuvre après le passage d’un train au disque avancé.
- Cl° E. de Baieleiiache.
- LES INSTALLATIONS ÉLECTRIQUES
- DU
- CHEMIN DE FER TRANSANDIN
- Parmi les grandes entreprises de construction de chemins de fer qui signalent la seconde moitié de ce siècle, le percement des Andes pour l’établissement du chemin de fer Transandin sera certainement une des plus intéressantes et une de celles qui feront le plus d’honneur aux ingénieurs qui les auront dirigées, tant à cause des difficultés vaincues que des procédés employés pour les surmonter.
- Notre but n’est pas ici de décrire les travaux généraux qui ont été exécutés pour l’infrastructure de la ligne, bien qu’ils présentent à de nombreux points de vue un réel intérêt technique, mais seulement de faire connaître aux lecteurs de ce journal les importantes applications de l’électricité auxquelles ils ont donné lieu ou qu’ils pourront motiver ultérieurement.
- Les détails qui vont suivre sont empruntés en partie à une remarquable étude de l’ancien ingénieur en chef, M. Schatzmann, et en partie aux documents que les concessionnaires, MM. Clark et C0, de Londres, ont bien voulu nous transmettre directement.
- Le chemin de fer Transandin, ainsi que son nom l’indique, a pour but de relier les villes de Buenos-Ayres, sur l’Atlantique, à Valparaiso, sur le Pacifique, en franchissant la Cordillière des Andes. C’est cette traversée qui constitue la plus grande difficulté à vaincre et c’est elle seule qui retarde encore la jonction des deux mers.
- La ligne complète, d’un océan à l’autre (fig. 1), a une longueur totale de 1418 kilomètres, dont 1178 sont actuellement terminés et ouverts à l’exploitation. Le seul tronçon qui reste inachevé et qui constitue le Transandin proprement dit, entre Mendoza et Los Andes, a une longueur de 240 kilomètres. Tandis que la ligne de Buenos-Ayres à Mendoza, terminée en 1885, n’a pas présenté de sérieuses difficultés techniques, car elle traverse d'immenses pampas n’exigeant que peu de travaux, la section dont il s’agit se trouve tout entière en pays de montagnes et présente des conditions exceptionnellement difficiles.
- La Cordillière se compose en effet", dans cette région, de sommets atteignant près de 7000 mè-
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- très d’altitude et de cols situés tous au-dessus de 3ooo mètres. Le thalweg de la vallée de Las Cue-vas, point forcé pour l’entrée du tunnel supérieur du côté argentin, se trouve à près de 3200 mètres (exactement, 3 186 mètres).
- Cette ligne sera donc une des plus hautes qui existent et je ne crois pas qu’elle soit dépassée, à ce point de vue, paraucune autre, si ce n’est par celle de Oroya, au Pérou, qui atteint 3y36 mètres et montera bientôt jusqu’à 4795.
- Elle se divise en trois sections de pentes inégales (fig. 3); les deux sections extrêmes, présentant des rampes maxima de 25 millimètres par mètre, seront exploitées par traction à simple adhérence; la section intermédiaire, qui constitue le passage du massif central de la Cumbre, allant du kilomètre i35au kilomètre 205, présen-
- tant des rampes de 80 millimètres, nécessitera sur la plus grande partie de son parcours la traction à crémaillère.
- L’étude du terrain avait montré que le seul tracé possible pour réduire'au minimum les travaux de cette section centrale et utiliser les vallons les plus accessibles et les moins dangereux au point de vue des avalanches était celui qui se rapprocherait le plus de l’ancien chemin muletier.
- Pour racheter l’énorme dénivellation de 900 mètres entre les deux points extrêmes forcés de ce tracé, Las Cuevas (3100 mètres) et Juncal (2200 mètres), sur une distance horizontale de :i kilomètres seulement, il fallait nécessairement adopter la traction par crémaillère. Le tracé par adhérence, étudié comparativement,
- $*Juan
- Xordora
- Fig1. 1. — Tracé complet du Transandin.
- aurait eu un développement de 120 kilomètres, soit 5o kilomètres (ou 70 0/0) de plus que le tracé actuel.
- D’autre part, les conditions économiques d’exploitation de la ligne ne permettent pas de consacrer un capital élevé aux dépenses de premier établissement, car on ne peut compter que sur le trafic de transit des voyageurs et sur le trafic local des marchandises du Chili avec les provinces Andines de la République Argentine; le grand commerce du Chili avec l’Europe continuera toujours à suivre la voie du Cap-Horn. On a donc dû adopter la largeur de voie la plus réduite, compatible avec une bonne utilisation, c’est-à-dire la voie de 1 mètre, qui donne au tracé en plan autant de flexibilité que la crémaillère en donne au profil en long; mais cela rendra nécessaire un double transbordement à Los Andes et à Mendoza (les lignes d’accès ayant la voie espagnole de 1,676 m.).
- Pour protéger la ligne contre les fortes avalanches de neige, on s’est attaché, comme on l'a
- fait déjà dans d’autres cas semblables, à mettre en tunnel toutes les parties menacées de la ligne. Le tracé du Paramillo, de Las Cuevas à Juncal, comporte ainsi une série de huit souterrains, interrompus seulement de loin en loin, comme le montre le plan (fig. 4). Ce fractionnement augmente la facilité et la rapidité de la construction et permet d’assurer plus complètement la ventilation pendant l’exploitation.
- La longueur totale de ces tunnels atteint i5 353,73 m.; les deux plus longs sont ceux delà Cumbre (5o34,10m.) et de Calavera (3751,20m.). Le profil en long (fig. 3) en montre la disposition et les portions munies de crémaillère. Parmi les sept attaques prévues pour l’exécution de ces souterrains, quatre devaient être exécutées à l’aide de perforateurs mécaniques exigeant une force assez importante.
- L’exécution des grands tunnels dans les hautes altitudes présente toujours de grandes difficultés techniques; celles-ci se trouvaient doublées, dans le cas du chemin de fer Transandin, de difficul-
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- tés exceptionnelles d’accès à travers la Cordil-lière. L’absence de tout combustible naturel sur place et l’impossibilité où l’on se trouvait de s'en approvisionner à un prix abordable rendaient donc indispensable l’emploi des forces naturelles. Celles-ci se présentaient heureusement à une distance assez faible sous la forme de deux chutes d’eau, d’un débit parfaitement assuré, même en hiver; l’une à Juncal, côté chilien, l’autre à Navarro, côté argentin.
- La question qui restait à résoudre était de savoir sous quelle forme cette force pourrait être transmise et utilisée. Comme on le sait, les perforatrices qu’on peut employer pour le percement des tunnels appartiennent à trois types différents, suivant qu’elles sont actionnées par l’air comprimé (système Ferroux, etc.), par l’eau sous pression (système Brandt), ou enfin par l’électricité (système Van de Poêle, etc.).
- Chacun de ces systèmes présente certains
- du
- 3800 m.
- REPUBLIQUE DU CHILI
- REPUBLIQUE AR6ENTINE §
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- 506!m. I '~J3zr m.*i i
- Fig. 22. — Profil en long.
- avantages et certains inconvénients. L’air comprimé a pour lui son maniement facile et surtout l’emploi immédiat du gaz d’échappement pour la ventilation, du chantier au fond du tunnel; par contre, l’abaissement de température produit par la détente est extrêmement gênant pour la manœuvre des appareils. L’eau comprimée évite cet inconvénient et donne moins de fuites dans les canalisations; mais elle ne se prête pas bien à la percussion directe, qui semble préférable pour le percement de roches dures telles que celles de la Cordillière; elle exige de l’eau très pure et enfin une conduite de ven-
- tilation spéciale placée à côté de la conduite hydraulique.
- La perforatrice électrique présente évidemment plus de facilités que les précédentes, tant pour le transport de la force que pour la manœuvre des appareils. Elle assure certainement un meilleur rendement; elle se prête d’ailleurs aussi bien à l’emploi de la percussion que le système à air comprimé, mais elle exige encore une conduite spéciale de ventilation et l’emploi simultané de courants continus et alternatifs.
- A l’époque où l’on a commencé les travaux, les perforatrices électriques étaient encore dans la
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- période de tâtonnement et M. Schatzmann, à qui sa participation aux travaux du Gothard et d’autres tunnels européens donnait une compétence toute spéciale, se décida pour le système à l’air comprimé du type Ferroux, dont il avait déjà la
- pratique ainsi que son personnel. L’eau comprimée était à priori d’un" emploi impossible, à cause de la différence énorme de niveau qu’il fallait racheter entre la prise d'eau et le tunnel.
- 11 est regrettable que les perforatrices électri-
- £an « . Boaa__
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- Fig. 3. — Profil en long.
- ques n’aient pu être appelées à faire leurs preuves sur une grande échelle dans cette circonstance, qui eût été particulièrement favorable à leur emploi.
- Au heu de produire directement dans les stations hydrauliques l’air comprimé nécessaire à la manœuvre des perforatrices, on a préféré transporter d’abord électriqùement la force jus-
- AROENTIR E
- ijj/ie à aeJ ouvert ... e/) lunnaj
- Fronts 6'*tUfd9 ô pcrfarouonmècamçw Prise tf’eau.
- Conduite d’MO Station de force motrice
- Transmission éleztritjüt a 2 ostia
- AleUei-s do csnprosuojt à'3 Téléphoné . ( Souterrain } Senüev j njuieti
- Fig. 4. — Tracé de Las Cuevas à Juncal.
- qu’à l’entrée des tunnels en construction et installer là seulement les compresseurs.
- Cette solution, qui était certainement assez audacieuse, car il n’existait à cette époque aucune entreprise aussi importante de transport électrique, était justifiée par la difficulté de pro-
- duire dans les stations hydrauliques de l’air comprimé à une pression suffisante pour compenser les pertes dans la canalisation. Celle-ci, de la station décompression jusqu’à l’entrée des tunnels, aurait eu une longueur d’au moins 7 kilomètres, et pour assurer au front de taille une bonne
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- marche des perforatrices sous une pression de 5 kilogrammes il eût fallu employer des compresseurs à 7 kilogrammes, c’est-à-dire à marche très lente, à grande injection d’eau, et de grandes dimensions. Les transports de matériaux ne pouvant se faire par fractions supérieures à 1200 ou 1400 kilogrammes, ce matériel eût été presque impossible à amener. Au contraire, les machines électriques se prêtaient à un fractionnement quelconque des unités motrices. En outre, l’emploi de l’électricité simplifie d’une façon notable l’installation de prise de force et la canalisation; c’est donc elle qui a été adoptée, et il est bien certain aujourd’hui que cette solution est désormais la seule à laquelle auront recours les entreprises analogues.
- La puissance électrique nécessaire a. été déduite du nombre de perforatrices à actionner par les stations desservies, chacune exigeant des compresseurs une force de 3o chevaux. Ainsi la station de compression de Juncalillo, alimentant six perforatrices à l’attaque de La Calaverçi et quatre à celle de Portillo, exige 3oo chevaux; la station La Calavera, alimentant six perforatrices à l’attaque deLaCumbre, exige 180 chevaux.
- Ces deux stations, situées sur le versant chilien, sont alimentées par la station génératrice de Juncal; les rendements prévus pour les machines et la canalisation ont été les suivants :
- La Calavera Juncalillo
- prévu garanti prévu garanti
- Génératrices],.. 0,90 0,91 0,90 0,92
- Câbles 0,85 0,88 0,90
- Réceptrices .... 0,90 0,91 0,90
- Transmissions . 0,95 0,95 0,95
- Total 0,654 0,692 0,692
- La force à fournir par les turbines de Juncal était en conséquence 275 -f- 434 = 709 chevaux. On a admis 800 chevaux comme représentant la force totale à produire par l’usine de Juncal.
- Du côté argentin,on avait de même prévu une force totale de 320 chevaux à fournir par l’usine de Navarro à l’atelier de compression de Las Cuevüs (quatre groupes de compresseurs).
- Les éléments de force avaient été limités par les nécessités du transport à 80 chevaux du côté chilien et 40 du côté argentin.
- Gela posé, nous allons passer en revue pour
- chacune des deux sections, argentine et chilienne, les dispositions de la station hydraulique génératrice, des câbles de transport et des stations réceptrices de compression. La figure 4 montre l’ensemble de ces installations avec les voies de communications, les câbles électriques, les conduites d’eau et la ligne téléphonique qui relie les différentes stations.
- A. B.
- (A suivre).
- LA THÉORIE DES ALTERNATEURS AQGOUPLÉS (*)
- Marche régulière.
- On peut donc se rendre compte assez facilement, connaissant la résistance intérieure de deux machines, leurs coefficients, de self-induction et les conditions du circuit extérieur, si ces deux machines pourront se coupler sans jamais se désynchroniser; mais ce qu’il faut rechercher en outre, c’est une bonne marche ; c’est-à-dire qu’il faut que les différences de phases qui se produiront accidentellement soient aussi petites que possible, car la fixité de la lumière en dépendra ; si l'on cherche en effet quelles sont les valeurs de la différence de potentiel efficace aux bornes, de l’intensité efficace et de la puissance utile, on trouve :
- V p* 4*
- Lff. = E ^
- + cos ep
- p 2 / "
- P„ =
- Es R (i 4- cos ep)
- p2 + u>a À» ’
- ce qui montre que quand <p varie de o à ^ la
- différence de potentiel efficace aux bornes varie dans le rapport de 1,414 à 1.
- Pour un décalage ^ le voltage baisse donc de
- 3o 0/0, ce qui explique bien ce que nous avons dit plus haut, à savoir que quand C, est négatif il ne faut pas se contenter d’éviter le décrochage, car on s’exposerait alors à marcher souvent dans de mauvaises conditions puisque, avec Cx négatif, le décrochage ne s’opère que pour un
- C) La Lumière Electrique du 3o juillet 1892, p. 201.
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- 261
- angle supérieur à-. Nous avons vu aussi que
- dans ces conditions, passé un certain angle de décalage, les couples synchronisants ne sont plus inverses, de sorte que l’on pourrait bien rester indéfiniment dans cette position critique, avec un voltage inférieur de 3o, 40 et même 5o 0/0 au voltage normal.
- Pour ces raisons, il ne suffit pas en général d’éviter le décrochage pour avoir une' bonne marche; il faut faire des couples synchronisants suffisamment puissants pour ne jamais avoir un décalage supérieur à 20 ou 3o“.
- On donnera donc à Cx et Di des valeurs telles que pour ^ = 20" la valeur de la puissance de la machine en avance, c’est-à-dire P2,„, soit un peu plus grande que la puissance maxima du moteur à vapeur. La variation dans le voltage ne serait alors jamais supérieure à 1 0/0 du voltage normal.
- Remarquons que si cette condition est remplie, il ne sera pour ainsi dire pas nécessaire de s’assurer que la désynchronisation est impossible.
- Or, si l’on s’impose de ne jamais dépasser 20° et si Ct n’est pas considérable relativement à D, (ce qui est toujours le cas), la formule de la puissance de la machine en avance :
- E2
- Pi m = — (A, -f G, cos 9 + D, sili 9),
- peut se réduire à
- P2 »• = — (A, '+ C, -J- D, sin 9),
- car le cosinus de l’arc 20° est o,g5, de sorte que la valeur de la puissance correctrice ou du couple synchronisant n’est donnée que par la valeur de Dj. Il faut donc faire Ü! très grand, d’abord pour que la substitution de Cj à C! cos cp soit légitime et ensuite pour que le couple synchronisant soit très grand.
- Rappelons-nous la valeur de D*. Elle est :
- _ 0) / 2 fi) L (ù l
- Nous avons déjà vu qu’à vide elle est maxima pour t.>/ = r, le deuxième terme subsistant seul. En charge, Di sera forcément plus petit qu’à vide, puisque le premier terme se retranche du second.
- Il est assez difficile de voir l’influence des
- différentes variables sur la valeur de Dj. Cependant on voit facilement que :
- l = —— CO , D, = 0.
- l = — 2 L, D, < 0.
- / = 0, D, < 0.
- l > 0, D, = 0.
- / > 0, D, > 0.
- / E=i 00 , D = 0,
- Dt passe donc par un maximum quand l varie, c’est-à-dire qu’il y a une valeur de la self-induction qui est préférable à toutes les autres, et qu’il ne faut pas exagérer la self-induction des machines, puisqu’au-delà de cette valeur, Dt décroît.
- Pour permettre de se rendre compte de l’influence de l ou de w / avec différents régimes des machines, nous avons dressé des tableaux donnant les valeurs de A1; Cj, Dj, et des courbes de la puissance à fournir à la machine en avance pour maintenir une différence de phases de 20° entre deux machines.
- Ces deux machines sont supposées avoir cha-
- 2
- cune E — 1000 volts, r — 1 ohm, = 5oo et
- pouvoir débiter en ' pleine charge chacune 20 ampères.
- Ce sont à peu près les conditions de certaines machines existantes qui se couplent bien.
- Ces machines auraient évidemment pour les actionner chacune un moteur à vapeur pouvant fournir un peu plus de
- 20000 watts par exemple au maximum.
- MACHINES DE l5 00Ù WATTS
- E = 1000 volts, r — 1 ohm, o> = 5oo L = o R = 00 Puissance normale de ce régime : o.
- Valeur de co l A. C. Di Puissance à fournir à la machine en avance pour une différence de 200
- O, I o,5 — 0,5 o,o5 21 000 watts.
- 0,2 0,45 — 0,45 0,09 26 000 —
- 0,5 0,4 — 0,4 0,2 45 000 —
- I 0,25 — 0,25 0,25 5o 000 —
- 2 0, 1 — 0,1 0,2 37 000 —
- .S 0,02 — 0,2 0, Qt) 16 000 —
- IO o,oo5 — o,oo5 o,o5 8 £00 —
- C 1, est toujours négatif.
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-
-
-
- 26 2;
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- MACHINES DE l5 00O WATTS
- E « iooo volts, r = i ohm, w =. 5oo L = o R =s 5o
- Puissance normale de ce régime : 5ooo w par machine.
- Valeur de 0) l A, c, D, Puissance à fournir à lu machine en avance pour une différence de 20*
- 0,1 o,5o5 — 0,495 o,o5 26 000 watts.
- 0,2 0,455 — 0,445 0 09 31 000 —
- 0,5 0,405 — 0,395 0,2 5o 000 —
- 0,255 — 0,245 0,25 55 000 —
- 2 0, io5 — 0,095 0,2 42 000. —
- 5 0,025 — o,oi5 0,09 21 000 —
- 10 0,01 0 0,049 i3 5oo —
- C, est positif avec un w/ des machines plus grand que io
- MACHINES DE l5 000 WATTS E = iooo volts, r * i ohm, w = 5oo L = o R — 20
- Puissance normale de ce régime : ia5oo w par machine.
- 'aleur de u> l A, c, D, Puissance à fournir à la machine en avance pour une différence de 2Q
- 0,1 0,525 — 0,475 o,o5 46 000 watts.
- 0,2 0,475 — 0,425 0,09 5o OOO —
- 0,5 0,425 — 0,375 0,2 70 OOO —
- 1 0,275 — 0,225 0,25 75 OOO —
- 2 0, 125 — 0,075 0,2 62 OOO —
- 5 0,045 — o,oo5 0,09 36 000 —
- 10 0,028 -f- 0,018 0,040 3i 000 —
- C, est positif pour une forte self, des machines.
- MACHINES DE l5 OOO WATTS
- E =s iooo volts, r — i ohm, « = 5oo Ù)L = 14 R sa 14
- Puissance normale de ce régime : 8 5oow par machine.
- Valeur de w / A, .c, D, Puissance à fournir à la machine en avance pour une différence de 20°
- 0,1 o,5o8 — 0,491 0,042 29 000 watts.
- 0,2 0,458 — 0,441 0,082 34 000 —
- 0,5 0,408 — 0,391 o,eg2 5o 000 —
- 1 0,258 — 0,241 0,241 56 5oo —
- \2 0,108 — 0,092 0,192 44 000 —
- 5 0,027 — o,oi3 0,082 21 500 .—
- 10 0,011 + 0,001 0,042 12 5oo —
- C, est positif pour une forte self, des machines.
- —
- MACHINES DE 15000 WATTS
- E = iooo volts, r = 1 ohm, w = 5oo w L = 100 R = o Puissance normale de ce régime : o.
- Valeur de (0 / a, C, D. Puissance à fournir à la machine en avance pour une différence de 20°
- 0,1 o,5 — 0,5 0,047 20 000 watts.
- 0,2 0,45 — 0,45 0,087 25 000 —
- 0,5 0,4 — 0,4 o,ï97 44 006 —
- 1 0,25 — 0,25 0,247 49 000
- 2 0,1 - 0,1 o,i97 36 000 —
- 5 0,02 — 0,02 0,087 i5 000 —
- 10 o,oo5 — o,oo5 0,047 7 000 —
- c est toujours négatif.
- MACHINES DE 15 000 WATTS
- E = 1000 volts, r — 1 ohm, o> = 5oo w L = 20 R — o Puissance normale de ce régime : sa o.
- Valeur de w l A, c, Puissance à fournir à la machine en avance pour une différence de 20°
- 0, I o,5 — 0,5 o,o38 15 000 watts.
- 0,2 0,40 — 0,45 0,078 20 000 —
- 0,5 0,4 — 0,4 0,188 39 000 —
- 0,25 — 0,25 0,232 44 000 —
- 2 0,1 — 0,1 0,188 31 000 —
- 5 0,02 — 0.02 0,08 11 000 —
- 10 o,oo5 — o,oo5 0,042 4 5oo —
- C, est toujours négatif.
- Ces courbes et ces tableaux montrent bien que, dans tous les cas, le maximum d’aptitude au couplage en parallèle se trouve aux environs de
- lù l — r.
- Ils montrent en outre que Y accroissement de puissance correspondant à un certain décalage faible est constant, quelle que soit la charge. Ce qui veut dire que la meilleure marche est à pleine charge. Ils montrent encore que la self-induction extérieure a une certaine influence qui est de diminuer l’aptitude au couplage.
- Nous avons démontré qu’il y avait intérêt, pour améliorer les conditions d’exploitation des usines et permettre de faire marcher les machines à puissance entière sur des circuits à self-induc-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 263
- tion, à détruire les effets de cette self-induction des circuits extérieurs relativement aux machines, en plaçant aux bornes de celles-ci ou des appareils utilisateurs des condensateurs de capacités convenables. Ainsi que nous venons de le voir par l’exarrien des courbes de la figure 1, en rendant nul le coefficient de self-induction apparent des circuits extérieurs par le placement de ces condensateurs, on augmente donc en outre l’aptitude au groupage des alternateurs.
- On fait donc d’une pierre deux coups, et, quand cette capacité est obtenue par des câbles concentriques, d’une pierre trois coups.
- Résistance et self-induction intérieures.
- Le type de machines que nous avons pris comme exemple doit donc, pour avoir un bon fonctionnement dans le groupage, avoir une inductance (co l) comprise entre 0,25 et 4 ohms
- 75000 -
- -- 'induction, cjcfcùutic
- •vide- avec /w- irKUutùnv caUltieu/ie^
- 1.1. 1.
- 2.2.
- J?iiLiJ&7ice tiMtacùna. cC’t&n rrurfatt à, tmfuui’
- 20000
- wl en- çdrtt# ajifuvi&ntc
- Fig. 1. — Courbes, en fonction de la self-induction des machines, de la puissance à fournir à la machine en avance
- pour maintenir un décalage de 20*.
- ou une self-induction comprise entre o,ooo5 et 0,01 quadrant. Il se trouvera dans les meilleures conditions si on lui donne 0,002 quadrant de self-induction. Or, nous verrons plus loin que ce sont les machines sans fer qui se trouvent dans les meilleures conditions et qu’elles ont déjà trop de self-induction.
- Ce type, dans les meilleures conditions de self-induction, exige, pour un décalage de 20°, 5oooo watts de plus que la puissance normale. La valeur de cet accroissement peut Mre mise sous une forme simple. En effet, à vie et si a / = r, on a \
- A, = — C,, C, = — D,, v.
- et
- ce qui donne pou r P 2 m '
- P.„= — (1 —o,95 + o,35) -L = — o o5.
- 2 ' 7 4 r r '
- Or, P2,„, à vide, est cet accroissement.
- Pour l’avoir très grand, il faut donc faire r très petit. Pour avoir des résistances intérieures petites, il faut faire des champs magnétiques puissants.
- Dans l’exemple que nous avons choisi, nous avons pris à dessein la résistance intérieure faible
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- 264
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- (puisqu’elle n’absorberait en charge que 2 0/0 de la puissance); mais pour une résistance double, l’accroissement de puissance n’eût été que de 25 000 watts et il est évident qu’avec une résistance quadruple, il aurait été très difficile d’obtenir le synchronisme même en faisant m l = r.
- Le meilleur moyen d’avoir des résistances faibles serait de mettre du fer dans l’induit, pour obtenir ainsi des champs puissants qui ne coûtent pas cher, mais en mettant du fer dans l’induit, on obtient une self-induction trop forte qui fait perdre ce que l’on a gagné par l’abaissement de résistance. Cependant, si nous nous rappelons que la self-induction peut être réduite en partie et amenée à ce qu’il faut à l’aide des condensateurs, cette solution n’est peut-être pas à rejeter.
- , Nous avons dit que les machines sans fer dans l’induit avaient déjà trop de self-induction. Il suffit, en effet, de prendre l’exemple de la machine Mordey, de 35 000 watts, qui a une résistance intérieure de 2 ohms et, sans fer, une self-induction de o,o35 quadrant, ce qui donne pour a) / environ i5.
- Mais cette machine se couple bien malgré cela, car sa résistance intérieure est très petite et le décrochage exige pour se faire un accroissement de puissance de 5o 000 watts, ce qui est bien plus que suffisant. Cependant, si dans cette machine la condition <o/=:r était réalisée, ce n’est pas 5oooo watts qu’il faudrait pour décrocher, mais 25oooo.
- On voit par là combien il est important de faire des résistances intérieures faibles, car on jouit alors d’une très grande latitude pour la self-induction.
- Remarquons aussi que ce n’est pas la self-induction seule qu’il faut considérer, mais Y inductance, c’est-à-dire le produit 10 l qui dépend de la fréquence dy type de machines, c’est pourquoi les machines Ganz, qui ont du fer et 40 périodes, se couplent, tandis que les machines Westinghouse, qui ont aussi du fer, mais i3o périodes, ne s’accouplent pas, car à égalité de self-induction elles ont trois fois plus d’inductance que les premières, et par ce fait elles sortent des limites entre lesquelles il est permis d’avoir de la self-induction.
- Il semble donc établi que des machines devant bien se coupler doivent avoir un champ
- magnétique intense et pas de fer dans l’induit. C’est le résultat auquel est arrivé M. Mordey expérimentalement.
- Toutefois, l’interprétation que M. Mordey a donnée de sès expériences n’est pas tout à fait exacte.
- En disant qu’il faut aussi peu de self-induction que possible, on veut dire par là que si l’on pouvait n’en avoir pas du tout, ce serait parfait, et nous avons vu que c’est loin d’être vrai.
- Ce qu’il faut dire, c'est chercher à réduire encore la self-induction des machines.
- Remarquons que puisqu’il faut une résistance intérieure faible et une faible self-induction, ce sont les meilleures machines qui sont le plus aptes à se coupler en parallèle.
- Enfin, si l’on veut coupler des machines ayant beaucoup trop de self-induction, il faudra passer par l’intermédiaire du condensateur.
- Soit À le coefficient de self-induction d’un type de machines, et l celui qu’on devrait avoir pour un bon couplage. La capacité à placer en série dans l’induit est donnée par la formule
- et le voltage qu’elle doit pouvoir supporter est égal à
- I w (X — /)
- I étant l’intensité maxima que doit débiter la machine.
- L’addition de ce condensateur, en même temps qu’elle permet le couplage, améliorera la machine en diminuant le voltage perdu dans l’induit à cause de la self-induction. Peut-être même ce procédé permettrait-il d’obtenir des machines à meilleur compte, mais qui auraient des pertes par courants de Foucault et hystérésis plus considérables que celles sans fer.
- Il est certain que par l’addition de condensateurs on pourrait coupler les machines Westinghouse.
- Moment d'inertie.
- Nous avons dit que le moment d’inertie n’intervenait pas autrement que pour rendre le couple du moteur à vapeur constant, pour éviter une oscillation à chaque coup de piston, absolu-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- ment comme lorsqu’il s’agit de machines à courant continu.
- En effet, en quoi le moment d’inertie pourrait-il empêcher le décrochage. Une différence de phase entre les machines peut se produire sans variation de vitesse, ou si l’on veut aller plus au fond des choses, il y a pour l’une des machines deux variations de signe contraire qui se font sans emprunter aucun travail à l’inertie.
- Pour décaler une machine par rapport à l’autre, il y a simplement déplacement dans l’espace d’une machine par rapport à l’autre, déplacement qui ne demande aucun travail et que seul le couple synchronisant peut éviter.
- Supprimez pour un moment ce couple synchronisant; il n’y a mécaniquement aucun travail à faire pour faire passer un mobile suspendu par son centre de gravité d’une position à une autre, sauf pour vaincre les frottements ; et les frottements dans le déplacement d’un induit d’un centième de tour ne sont rien.
- Pour que le moment d’inertie intervienne, il faudrait que ce déplacement se continuât indéfiniment, car alors il y aurait variation de vitesse, et mise en jeu d’énergie cinétique, tandis que la discordance déphasé se fait par un déplacement fini, par deux variations de vitesse égales et contraires.
- On prend souvent la machine Mordey comme preuve de l’intervention du moment d’inertie et nous avons vu qu’elle n’a pas besoin de son grand moment d’inertie pour avoir son svschro-nisme assuré.
- Cependant, deux couples sont à considérer dans un moteur à vapeur qui conduit une machine en avance : le couple maximum et le couple moyen. Ces deux couples sont eux-mêmes variables suivant l’état de charge du moteur et ont leur plus grande valeur pour la plus grande puissance que peut fournir le moteur accidentellement.
- Il y a donc trois cas à considérer pour la conversation du synchronisme :
- Si le maximum du couple synchronisant est plus grand que le plus grand couple maximum du moteur à vapeur, le moment d’inertie est pour ainsi dire inutile;
- Si le maximum du couple synchronisant est plus petit que le plus grand couple maximum du moteur et plus grand que son plus grand couple moyen, un moment d’inertie fort assurera le syn-
- chronisme, si l’on peut éviter les oscillations dont nous parlerons plus loin ;
- Enfin, si le maximum du couple synchronisant est plus petit que le plus grand couple moyen du moteur aucun moment d’inertie, si fort soit-il, n’assurera le synchronisme.
- Voilà, je le répète, la seule façon de s’occuper du moment d’inertie dans le couplage des alternateurs.
- Oscillations.
- On a remarqué que certains alternateurs associés en parallèle se partagent le débit d’une façon inégale mais variant périodiquement, la charge passant de l’un à l’autre et réciproquement par intervalles réguliers.
- Ces variations de débit ne proviennent évidemment que d’une variation dans la position des phases l’une par rapport à l’autre. Autrement dit, les machines oscillent l’une par rapport à l’autre et un observateur placé sur l’une d’elles et tournant avec verrait l’autre animée d’un mouvement pendulaire.
- En vérité, elles oscillent toutes les deux, et contrairement, par rapporta une troisième machine idéale qui aurait une vitesse régulière.
- Naturellement, l’amplitude des oscillations est très faible, pour des machines à 20 pôles par exemple, si la différence maxima entre les phases est de 3o° — et nous avons vu que si elle était plus grande, la lumière s’en ressentirait — l’amplitude d’oscillation des induits n’est que de 3°.
- Il est facile de s’assurer si les oscillations correspondent aux coups de piston des machines à vapeur. Si les deux moteurs ont leur couple maximum au même moment, ces oscillations sont nulles; si les couples maxima sont à 1800, ces oscillations sont maxima.
- Dans le cas contraire, c’est-à-dire si les oscillations ne viennent pas des machines à vapeur, ce sont les oscillations naturelles des induits et elles sont alors, sauf pour les machines dont les inducteurs tournent, comme la Mordey, un indice de faiblesse des couples synchronisants, ou tout au moins du facteur Djr
- Quand les couples sont forts, en effet, et les induits légers, ces oscillations doivent être très rapides, suffisamment rapides pour qu’on ne les voie pas.
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- 206
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les puissances des deux machines pour un décalage <p étant :
- E*
- Pt m = — (A, -f- C4 cos 9 — D, sin 9)
- E2
- Ps m = — (A, + C, cos 9 + D, sin 9)
- il s’ensuit que les puissances qui tendent à ramener la coïncidence sont
- E2
- A Pt m = -- [C, (i — cos 9) + D, sin sJ E*
- A P2 m “ — [G, (cos 9 — 1) + D, sin ç]
- l’amplitude dépend du premier écart de la position d’équilibre, lequel écart exige un certain travail d’autant plus grand que la masse est plus grande. Ici l’amplitude est indépendante des masses ; elle ne dépend que de la valeur du couple synchronisant, puisque pour produire le premier écart le travail à faire n’est pas dû à la pesanteur, mais à l’opposition du couple synchronisant. Ceci, pour redire que le moment d’inertie ne limitant pas l’amplitude n’assure pas le synchronisme.
- Le temps périodique d’oscillation est alors
- Et les couples
- K, = y (1 — cos 9) + 8 sin 9,
- Ks = — y (1 — cos 9) + 8 sin 9.
- Ces couples sont naturellement de sens contraires quand les machines sont aptes au couplage.
- Soient 'Fi et ^F2 les angles que font les machines avec la position d’équilibre au moment où le décalage est <p; et soit M le moment d’inertie de chaque machine.
- L’application des théorèmes mécaniques donne :
- d * \|P
- M = y (1 — cos 9) + 8 sin 9
- d2 w.
- M —gjr~ — — y (1 — cos 9) + 8 sin 9, et en faisant la somme :
- M
- d2 (V, + y.)
- dï2
- 2 S sin 9
- et comme, s’il yan périodes par tour, ^ -)- ^F2
- = -ï.
- ri
- T = 2 7T
- M _
- 2 11 8
- C’est le temps d’oscillation des machines l’une par rapport à l’autre. Nous n’avons pas à nous occuper du mouvement de chacune par rapport à la position d’équilibre.
- Reprenons comme exemple les machines sur lesquelles nous avons déterminé les puissances.
- Dans les meilleures conditions, Dx = o,25 mhos.
- Supposons que ces machines ont 10 pôles alternés ou font 5 périodes par tour, ce qui fait, 2 t. _ 500 , • J J
- puisque tjt = 5oo, — périodes par seconde, ou tours par seconde. Donnons-leur un moment
- 27t
- d’inertie correspondant à un poids de 5o kilogrammes réparti sur une circonférence de o,25 m., c’est-à-dire un moment d’inertie de o,31 kilogramme-masse-mètre.
- Avec ces machines faisant tours par se-
- 2 7T
- conde un couple de 1 mètre-kilogramme déterminerait une puissance de
- M
- d2 9
- dt'i
- = 2 n 8 sin 9.
- 2 7t — — 100 ligm. par seconde.
- Les amplitudes étant très petites, puisque les oscillations n’influent pas sur la lumière, on peut remplacer sin <p par <p, et il suffit d’intégrer
- Or Dt détermine une puissance de
- — 0,25 = 125000 watts,
- 2
- . d2 9
- M dF = "”-S?’
- ce qui donne
- 9 = A sm y — t.
- Dans un mouvement pendulaire ordinaire,
- 12 5oo ligrn. par seconde. Donc le couple correspondait à DjOu
- 8 = 12 ^°° = 125 mètres-kilogrammes.
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-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 267
- Nous avons donc pour T
- T = 2 n 1/—— = o",09, 1/10 de seconde
- V 10 125
- Donc la charge passera d’une machine à l’autre et reviendra à la première en i/iode seconde; on ne s’en apercevra donc pas.
- Mais si au lieu de faire tourner l’induit nous faisions tourner les inducteurs, ce phénomène se passerait alors en 1 seconde, et si, en outre, Dj avait une faible valeur, 0,02b par exemple, le couple étant divisé par 10 (le synchronisme se maintiendrait encore), l’oscillation complète se ferait en 3 ou 4 secondes et serait tout à fait visible.
- On peut donc dire, quand on constate des oscillations et qu’on s'est assuré qu’elles ne viennent pas des coups de piston du moteur, qu’il y a ou une grande masse tournante ou des faibles couples synchronisants.
- Quand les dynamos sont calées directement sur l’arbre des machines à vapeur, il faut évidemment prendre comme moment d’inertie le moment d’inertie de l’ensemble.
- Ces résultats semblent indiquer qu’il faut pour éviter que ces variations soient visibles, mettre de faibles masses en mouvement.
- Ces oscillations ont une influence faible sur la puissance dépensée, ainsi que nous avons vu.
- Quand Ct est négatif, c’est-à-dire à vide, la puissance dépensée est augmentée; quandCx est positif, c’est-à-dire en charge, la puissance dépensée est diminuée. Tout ceci faiblement.
- Mais les oscillations lentes peuvent avoir un autre inconvénient. Supposons des machines à vapeur à un seul cylindre et ayant leurs manivelles à 180". Supposons aussi que le temps périodique d’oscillation des dynamos soit le même que celui d’un tour des moteurs, les impulsions de ceux-ci s’ajouteront à chaque coup de piston et les amplitudes pourront croître jusqu’au décrochage.
- Si, au contraire, les dynamos font une dizaine d’oscillations pendant un tour des moteurs, les oscillations dues à une impulsion seront amorties avant que l’impulsion suivante soit donnée.
- Il y aurait donc intérêt à ce point de vue à mettre de faibles masses en rotation, avec des moteurs à couples très variables. On évitera aussi les moteurs à couples très variables, et pour que les couples maxima ne se trouvent ja-
- mais à 180°, on évitera autant que possible les courroies. Ces déductions secondaires ne sont évidemment pas plus d’une certitude absolue que d’une importance considérable.
- Résumé.
- En résumé, pour faire de bons couplages en parallèle, ne pas mettre les machines sur un même moteur, et même éviter les courroies chaque fois que c’est possible.
- Faire des résistances intérieures faibles, c’est-à-dire faire des champs puissants.
- Faire Vinductance à peu près égale à la résistance, et ce, en ne mettant pas de fer dans l’induit, ou, si l’on en met, en détruisant une partie de la self-induction par des condensateurs.
- Pour le couplage de 3, 4, eic., machines, les conclusions seraient les mêmes.
- Nous traiterons dans un prochain article le problème du couplage en tension.
- Paul Bouciierot.
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION
- DES MACHINES DYNAMO (*)
- L’objet principal de la modification récem ment apportée par MM. Siemens et Hird à la fixation des bobines d’armature de leur dynamo alternative de 1878, est (fig', 1 et 2) d’exécuter cette attache avec le moins de métal possible dans les parties qui traversent le champ magnétique.
- Le corps A de ces bobines est en bois paraffiné cerclé d’une bande d’acier S, interrompue en T, fixée par des vis, et qui maintient la pièce de bronze B, par laquelle la bobine est fixée au corps de l’armature. L’enroulement C, bobiné sur R, est maintenu au besoin par des joues D,
- L’armature lamellaire crénelée Short, représentée par les figures 3 à 5, a ses rondelles 1 séparées par des papiers 6' 62, assemblées par des rivets en bronze d’aluminium 6 et serrés par quatre boulons i5du même métal sur les tasseaux 12 entre les joues 11 des étoiles 10, aussi en bronze, Ces boulons i5 sont enfilés dans les
- (') La Lumière Électrique, 2 juillet 1892, p. 12.
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-
-
-
- 268
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- trous 14. Chacune des rondelles 1 se comporte comme un système magnétique indépendant, parce qu’elle est magnétiquement isolée des autres grâce à l’emploi des boulons en bronze, de sorte que l’inertie magnétique du système est
- ©
- 6'
- Fig. 1 et 2. — Bobine d’armature Siemens et Hird (1891)
- très faible, égale à peu près à celle d’une seule rondelle au lieu d’à leur somme. Le plan de commutation réel coïncide alors presque avec
- le plan théorique et la dynamo, d’ailleurs-parfaitement ventilée, ne s’échauffe que très peu.
- Fig 6 et 7. — Armature Harlwell (1891).
- K
- L’armature de l’alternateur Hartnell, dont l’enroulement est indiqué en figure 6, relié en
- Fig. 3 à 5. — Armature lamellaire Short (1892).
- ce au circuit extérieur, est fixe entre les deux inducteurs (fig. 7) B B' à pôles alternativement opposés n s, et à circuits magnétiques très courts dans un champ sensiblement uniforme.
- L’inducteur tournant des dynamos de M. Casai a (fig. 8 et 9). sa bobine lamellaire G entourée par les pôles alternativement opposés L et K de deux disques I et H.
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’E L E C TR IC ITÊ
- 269
- L’alternateur polyphasé de J. Sohlman est (tig. 10 et 11), à deux armatures lamellaires fixes B, dont les bobines peuvent être reliées aux bornes I, II, III... L’arbre W porte deux anneaux de pièces polaires DD assez larges pour pouvoir
- couvrir simultanément deux moitiés de pôles consécutifs de B, et une bobine excitatrice C, fixe si la dynamo est à excitation indépendante, mobile, avec commutateur spécial, si elle est auto-excitatrice.
- Les armatures B et les inducteurs D ayant le même nombre de pôles, il suffit de les orienter convenablement l’une par rapport à l’autre pour engendrer à volonté un courant alternatif unique ou deux courants déphasés. Si l’on oriente, par exemple, les armatures B de ma-
- Fig;. 12 et i3. — Alternateur déphasé E. Thomson (1892).
- nière que leurs pôles se recouvrent exactement en projection suivant l’axe de la dynamo, ainsi que ceux de l’inducteur D, les deux armatures agiront comme une armature unique et produiront un courant alternatif ordinaire; mais si l’on désaxe ensuite ces armatures l’une par rapport à l’autre, et que l’on réunisse les fils llx à la borne 2 et /2/3 à la borne 3, on recueillera aux bornes 1 et 3 un courant alternatif déphasé, de
- sorte que, si l’on réunit les câbles I, II et III par des branchements, il se produira dans ces branchements des courants alternatifs de différentes phases.
- Si l’on relie dans le circuit de distribution,
- Fig-. 14 à 18. — Alternateur E. Thomson.
- I à II, II à III et III à I,les courants déphasés de 1200, par exemple, se divisent en trois courants égaux déphasés de 6o\
- Il suffit pour augmenter le nombre des phases, de multiplier les armatures B.
- On voit que, dans cette dynamo, la résistance magnétique de l’armature est à la .fois très faible
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- et sensiblement constante, surtout si l’on donne aux pôles des armatures l'épanouissement indiqué à droite de la figure io.
- L’armature mobilede I’alternateurj5/z7w Thomson, représentée par les figures 12 et i3, est à deux enroulements rectangulaires distincts ad b b',
- (fig. 16) reliés respectivement par les collecteurs R R'.S S'et les balais BB'.CC' aux circuits w w' y y', dans lesquels ils envoient des courants diphasés comme l’indique la figure 17, en wa pour ww' et en wh pour y y'. Les enroulements a et b sont (lig. 14 et i5) bobinés sur des cadres à mor-
- Fig. 19 a 22. — Dynamoteur Jenney (1S92).
- taises rectangulaires d b', écartés par des tasseaux de ventilation.
- On peut, par extension du système, multiplier les enroulements et les pôles : avoir, par exemple, comme en figure 18, avec quatre pôles
- inducteurs N S, deux systèmes d’enroulements (ad, d'd") (b b', b" b'") dont l’un passe par son maximum d’excitation pendant que l’autre passe par son minimum.
- Le petit dynamoteur Jenney, représenté par
- Fig-. 23 et 24. — Dynamo Koedding et Verstraete (1892).
- les figures 19 à 22 se recommande par quelques détails de construction pratiques. Son cadre en fonte A ne touche les tôles B de l’inducteur qu’a\tx angles, de sorte que tout le reste du cadre n’a pas besoin d’ajustage, et les tôles B sont maintenues dans le cadre A par le recouvrement des montants F.
- L’armature est enroulée sur une étoile lamel-
- laire C à tôles étagées, comme on le voit en figure 20.
- Le collecteur se compose (fig. 21 et 22) de deux disques d’ébonite E, dans lesquels sont encastrés les trois segments Ej aboutissant aux fils de l'armature comme en b ex au travers de trous percés dans l’une des rondelles : c’est une construction très simple, suffisante pour une petite machine.
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- L’inducteur du dynamoteur Koedding et Ver-slraete a ses bobines enroulées sur des formes 11, 12 (fig. 26) que l’on enfile sur les noyaux lamellaires 8 à pièces polaires q (fig. 25). Ces noyaux, à lames assemblées par des boulons 7,
- Fig-, 25 à 28. — Ivoedding et Verstraetc. Détails..
- sont fixés aux faces de l’armature par des boulons 18 (fig. 23 et 24) qui en assujettissent aussi les douves 16, de sorte qu’on peut les enlever très facilemënt.
- Les faces en bronze 21 de l’armature, également lamellaire, sont pourvues de cornes 24 (fig. 27) à quatre gradins sur lesquels passent les quatre fils 25 25" 25* 25e, enroulés en zigzag sur l’armature, comme schématiquement en figure 29, en quatre bobinages isolés aboutissant aux huit cercles correspondants 27 (fig. 3o à 32)
- Koedding et Verstraete. Schéma de l’enroulement.
- reliés par les rayons 28 du collecteur aux huit séries 3i 3i“... de six barres chacune, comme on le voit en figure 32.
- Les deux extrémités de l’enroulement 25 aboutissent respectivement aux cercles 27 et 27^,
- celles de 25" à 27" et 27e, et ainsi de suite (fig. 29), le cercle 27 étant relié aux six barreaux 3r, 27" à 3i“, etc.
- Chacun des balais 32 33 porte (fig. 28) sur quatre barreaux 31, de sorte que chacun des enroulements est toujours relié aux deux balais, et que la direction du courant ne change que dans un
- seul enroulement à la fois. Ainsi, en figure 28, le courant passe dans tous les enroulements par (3e, 31,3i", 3i*, 3ie, 33) et, dès qu’une barre 3i quitte 3e et une 31le balai 33, la barre 3irfqui suit 31 vient en 3e, et la barre 31' qui précède 3 V1' vient en 33, de sorte que le courant ne change de sens que dans l’enroulement 25.
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- On peut, d’après les inventeurs, obtenir avec ce mode d’enroulement des moteurs à couples de rotation sensiblement invariables et puissants à de faibles vitesses.
- Le porte-balai A de M. Daggelt repousse
- Fig. 33 à 35. — Porte-balai Daggett (1892).
- (fig. 33 à 35) son eharbon a' sur le collecteur par un volet C, arrondi en c2 de manière à agir toujours normalement sur x, et cela avec une pression du ressort b.{ réglée par le rochet a,k qui le
- tend en b'. Ce porte-balai a ses flasques dentelées EE' serrées par l’étau F, monté sur le bois G (fig. 36 et 37), serré lui-même par l’étau II attaché en I au bâti de la dynamo.
- Fig. 38 à 40. — Parafoudre Waterhouse (1892),
- Le bois paraffiné G de 25 X 35 sur 180 millimètres de long constitue un isolateur excellent entre la prise de courant G' g' et le bâti I, et le
- c- 3
- P (g i i D T J
- Fig. 36 et 37. — Porte-balai Daggett (1892). Application à une dynamo de tramway.
- trou allongé e des flasques EE' permet de régler exactement la distance des porte-balais au collecteur. Le charbon s’use presque jusqu’au bout et $e remplace très facilement en lâchant le cliquet a'K C’est un dispositif simple et robuste qui convient parfaitement aux dynamos si exposées des tramways électriques, pour lesquelles il a été spécialement étudié.
- La figure 38 représente une ingénieuse disposition de parafoudre pour dynamos récemment proposée par M. Waterhouse.
- Quand il se produit une décharge sur le conducteur G' du circuit extérieur G' B' de la dynamo A F, elle gagne la terre E par l’électro II et le peigne K L, de sorte que II, soulevant son armature /, rompt en g le circuit de l’inducteur
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- en dérivation F, qu’il met ainsi hors de danger tant que dure l’arc en K L.
- Dans le cas d’une dynamo en série on emploie la disposition figure 40. Lorsqu’il se produit une
- Fig. 41 à 43. — Coupe-circuit E. Thomson (1892).
- décharge en C' K L, elle va, par M H', exciter H qui rompt en g le circuit de F, déjà shunté sur l’arc par P' H2.
- En figure 3p, le parafoudre agit seulement par
- Fig. 44. — E. Thomson. Coupe-circuit à liquides.
- la mise de F en court circuit, la tige M, prise dans l’arc K L, formant une dérivation M' M K G A B R sur l’armature par M' et la résistance R, calculée de manière à ne pas laisser passer un courant trop intense.
- Le coupe-circuit électromagnétique de M.
- Elihu Thomson, représenté par les figures 41 à 45, a pour objet de couper du circuit à potentiel constant ab le dynamoteur Gdès le passage d’un excès de courant dangereux ou à la suite d’une surcharge inoffensive et de courte durée.
- Fig. 4s. — E. Thomson, Schéma des circuits.
- Dès que le courant augmente en G d’une façon dangereuse, l’électro M, attirant son armature N, ferme le contact K et met les électros à fils fins cd en dérivation sur a b par b cd N K P Ma;
- Fig. 46. — Dynamo Sperry.
- les tiges de cuivre V et V' échauffées par le passage du courant dans leurs solénoïdes G C' font alors fondre le plomb F, et coupent ainsi G du circuit moteur qui passe toujours par F.
- Fig. 47 et 48. — Régulateur Sperry.
- En temps ordinaire, ou pour une surcharge inoffensive et passagère, le plomb F ne fond pas, mais si la surcharge légère, incapable d’actionner N, se prolonge, elle fait, au boutd’un certain temps, fondre F.
- On peut, comme l’indique la figure 42, remplacer l’électro M par un fil M'qui se dilate plus ou
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- moins par la chaleur du courant et ferme le circuit sur G G' en laissant retomber L sur K lorsque l'intensité du courant devient dangereuse.
- En figure 43, les électros c d sont normalement séparés du circuit a b par le contact K, et mis en dérivation sur ce circuit par l’attraction de N, qui rompt ce contact aussitôt que l’intensité devient trop forte.
- En figure 44, la fermeture du contact K fait passer le courant dans une bobine H, dont la chaleur, vapoi'isant le liquide de B et le refoulant en B' par la tension de cette vapeur, fait au bout
- Fig. 49. — Régulateur EUis (1892).
- d'un certain temps basculer B B' de la position figurée à la position opposée, de manière à déclencher en D le levier A, qui, sollicité par son ressort, rompt en R le circuit moteur.
- M.A. Sperry opère la régularisation de ses dynamos en enfonçant plus ou moins l’armature A (fig.46) dans le champ inducteur B', soit à la main, par le volant d et la vis c, soit automatiquement, et, dans les deux cas, une biellette g', articulée au point fixe h', fait tourner les balais e en même terfips que la vis c déplace l’armature, de manière à en varier le calage en raison de ce déplacement.
- Le déplacement automatique s’opère au moyen
- d’un électro-aimant m(fig.47), en dérivation sur les balais ee, et qui, abaissant ou soulevant par m', autour de le levier n et la tringle articulée ok, met en prise soit le rochetj f, soit le rochet
- Fig. 5o à 53. — Régularisation Boucherot (1891).
- calés tous deux sur l’axe i2 de la vis c. Gomme la tringle o h reçoit constamment du bouton e' du commutateur un mouvement d’oscillation autour de l’axe iz, il en résulte que la vis est mise en
- 4. V 41
- Fig. 54 à 55. — Distribution Edmunds (1891).
- rotation tantôt dans un sens par ij, tantôt dans l’autre par fj\ suivant la position de«. Quand « est dans sa position moyenne indiquée sur la figure 47, aucun des deux cliquets n’est en prise, et la vis ne tourne pas.
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- On peut, comme l’indique la figure 48, rendre le fonctionnement de n plus sensible en l’actionnant par une paire d’électros m2 mt soumis à un relais m, qui excite m2ou m3) suivant que son armature m' fait contact en r ou en r'.
- Le régulateur de potentiel de M. Ellis fonctionne de la manière suivante, facile à suivre sur la figure 49, dans laquelle on a représenté : en F' l’excitatrice de la dynamo A, dont il faut
- Fig. 56. — Distribution Mailloux (1892).
- maintenir sous potentiel constant le circuit BR', en D un voltmètre, en L une armature traversée par les fils M et N, qui aboutissent isolément en M' et N', en T3 un rhéostat.
- Quand le voltage augmente, en B B', le voltmètre, formant contact en E, excite J, dont l’armature L, fermant le circuit M' O, excite les électros M2, lesquels ajoutent par R des résistances T3 au circuit inducteur T' de F. L’inverse a lieu, par K N' P N2, quand l’aiguille D fait, à la suite d’une baisse de potentiel, contact en E'.
- Afin d’obtenir en ii (fig. 5o) un courant d’intensité constante I, en partant d’un courant de fréquence T et de force électromotrice constante
- E en e e, M. Boucherot intercale en série en ce un auto-inducteur L de self-induction
- El
- 71 1
- puis un condensateur G, de capacité
- c
- IT
- 5ms’
- en dérivant le circuit U sur C (fig. 5o) ou sur L (fig. 5i).
- Fig. 57 et 58. — Transformateur, à huile Ferranti (1891).
- Réciproquement, pour obtenir en e e, du circuit à intensité moyenne constante, un potentiel moyen constant, on intercale en ft, soit G (fig. 52), en y dérivant Le, soit (fig. 53) L, en y dérivant G e.
- Dans le système de distribution de M. Ed-munds, les conducteurs principaux, à diamètres décroissants à partir des dynamos, et au nombre n pour n — 1 dynamos, de 4, par exemple, pour 3 dynamos (fig. 54), sont reliés aux dynamos de la manière suivante. Le câble n° 1 au pôle négatif de la dynamo n" 1, le câble n° 2 au pôle positif de la dynamo 1 et au négatif de la n° 2, le le câble n° 3 au pôle positif de la dynamo 2, et le câble n" 4 au pôle de la dynamo 3. Les câbles
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- n'”1 2 et 3, intermédiaires entre 1 et 4, agissent alternativement comme positifs, négatifs ou neutres selon les variations de la charge, et le mode de liaison des dynamos aux câbles 1 et 4 tend à égaliser le potentiel dans l’ensemble du réseau, avec un minimum de cuivre et sans feedefs.
- On peut aussi employer, comme l’indique la
- Fig-, 59. — Transformateur Ferranti en batterie.
- figure 55, une seule dynamo D et trois batteries d’accumulateurs A B G en série, en reliant les câbles 1 et 4 aux batteries extrêmes, suivant le tracé pointillé ou le tracé plein.
- Le principe de la distribution de M. Mailloux consiste (fig. 56) à régulariser le potentiel dans les feeders 1, 2, 3, 4, 5... en y intercalant des dynamos auxiliaires A, B, C, D... qui agissent soit comme génératrices, soit comme moteurs ou réceptrices, suivant que l’on veut aug-
- Fig. 60.— Distribution Lahmeyer (isyi).
- menter ou abaisser normalement la force électromotrice dans leurs feeders respectifs.
- La génératrice principale compound G2 G.,, à rhéostat G3, est reliée, comme à l’ordinaire, au tableau 11II de la distribution et commande par un arbre commun les dynamos auxiliaires A, B, C, D, montées aussi en compound avec, une excitation indépendante K et une excitation variable K2 par les courants des feeders, également réglables par un rhéostat.
- On effectue la régularisation en agissant automatiquement sur lv en actionnant, comme on l’a indiqué pour la dynamo D, son rhéostat R par une dynamo M S, qui tourne dans un'sens ou dans l’autre suivant que les contacts du relais T) T2, excité par la dérivation 7 7 du feeder 5, ferme son circuit à droite ou à gauche. Lorsque D fonctionne en génératrice, R augmente l’excitation de K avec la charge en 5; elle le diminue si D fonctionne en réceptrice.
- Les transformateurs à isolement d’huile de Ferranti représentés parles ligures 57 et 58 sont à un seul enroulement primaire G, entouré de deux secondaires II H séparés du primaire et du noyau en fer 11 par des cordes K L, qui permet-
- Fig. 61, — Transformateur moteur Lahmeyer.
- tent une circulation facile de l’huile dans laquelle le transformateur est plongé.
- Lorsque ces transformateurs sont disposés en batterie A A... (fig. 59), leur huile est renfermée dans un circuit (EE1 B G D) à circulation automatique provoquée par un serpentin d’eau froide F.
- Dans la distribution de M. Lahmeyer, représentée schématiquement en figure 60, le réseau général, indiquéen traits fins (KH S LIN), marche à haute tension, et les réseaux secondaires N, indiqués en gros traits, sont alimentés à basse tension par des transformateurs moteurs procurant à la fois la force motrice et l’éclairage, ou des transformateurs ordinaires U, si l’on n’a pas besoin d’éclairage.
- A chaque transformateur moteur At (fig. 61) le courant de haute tension arrive en P, et le circuit de basse tension en part en N vers les lampes, tandis que l'armature transmet sa force motrice par une courroie R;.
- Gustave Richard.
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- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- La station centrale dei Newcastle-on-Tyne.
- Les conditions économiques dans lesquelles se trouve cette usine sont un peu spéciales. D’un côté, en effet, l’emplacement est favorable, sans habitations privées dans le voisinage immédiat, à proximité d’une ligne de chemin de fer, et le prix du charbon est exceptionnellement bas (7,25 fr. les 1000 kilos); mais d’un autre côté, il faut payer l’eau un prix assez élevé et lutter contre la compagnie qui fournit le gaz à raison de 7 1/2 centimes le mètre cube (1 sh. 10 d. les 1000 pieds cubes, moins 10 0/0 d’escompte). Le tarif de vente était donc très limité; en fait, cette usine est celle qui livre l’énergie électrique au plus bas prix; 4 1/2 pence, soit 47 centimes, la B. T. U. (1), ce qui lui fait présenter un intérêt particulier, son fonctionnement au point de vue commercial ayant été satisfaisant.
- Nous commencerons par décrire l’installation dans ses traits généraux et nous donnerons ensuite les chiffres qui présentent un intérêt particulier. Ces détails sont empruntés à la communication que MM. Iieaviside et Jackson ont laite récemment à la Société des ingénieurs électriciens de Londres.
- La distribution se fait par courants alternatifs à la tension de 2000 volts avec transformateurs séparés placés dans les locaux des clients; le courant est enregistré par des compteurs Shal-lenberger. L’usine comprend actuellement :
- r alternateur de e5o kilowatts.
- 3 — 100 —
- 1 — 5o —
- Le service de l’année écoulée, auquel se rapportent les chiffres donnés plus loin, a été fait avec les trois alternateurs de 100 kilowatts et un de 37 1/2 kilowatts. Toutes ces dynamos sont du type Mordey Victoria; elles sont entraînées chacune par un moteur séparé, au moyen d’une transmission à cordes. Cette division des générateurs en unités de puissance appropriées aux variations de la charge aux différentes heures est très favorable, comme nous l’avons déjà indiqué il y a quelque temps (~), * (*)
- (') La Lumière Electrique, t. XL, p. 213.
- (*) La Lumière Electrique, 9 avril 1892.
- Les chaudières fournissent la vapeur à la pression de 8 1/2 atmosphères.
- L’alternateur de 37 1/2 kilowatts tourne à la vitesse de 65o tours; son moteur, du type com-pound vertical, fait 200 tours par minute ; il développe 75 chevaux indiqués à la pression de 7 3/4 lalog. par cm2.
- Chacune des trois unités de 100 kilowatts fait 43o tours à la minute et est excitée par une machine séparée, montée sur son arbre. Chacun des moteurs, compound horizontal, fait 73 tours et développe 175 chevaux indiqués ; sa puissance maximaest de 240 chevaux.
- L’alternateur de 25o kilowatts est mû par un moteur du même genre de 400 chevaux indiqués et de 5oo chevaux au maximum, et tournant à raison de 70 tours à la minute.
- Les artères, au nombre dequatre, sontcouplées ou séparées suivant les variations de la charge. Les tableaux de distribution pour courants à haute tension n’ayant pas donné de bons résultats, les ingénieurs ont dû en combiner un spécial qui sera bientôt mis en service.
- Les câbles principaux sont des câbles concentriques isolés au caoutchouc vulcanisé; ils sont placés dans des tubes en fonte; le conducteur extérieur et le conducteur intérieur sont séparés aux boîtes des rues, chacun d’eux est terminé par une rondelle métallique qui est engagée dans un isolateur en porcelaine; ces conducteurs sont très flexibles et les changements de connexions se font facilement et avec une grande rapidité.
- La plupart des transformateurs employés sont du type Elwell-Parker ; leu-r puissance est proportionnée au nombre de lampes installées dans le local où ils sont placés; elle est cependant un peu inférieure à celle qui correspond à la totalité des lampes : les installations chez les consommateurs correspondent à q3i 000 watts, tandis que la puissance nominale des transformateurs n’atteint que 391000 watts, c’est-à-dire qu’elle est de 9 0/0 inférieure. Cette combinaison est pleinement suffisante, carie nombre des lampes allumées au même instant ne dépasse guère q5 0/0 de la totalité des lampes installées; mais comme la consommation proportionnelle varie suivant la nature des installations; il est nécessaire de savoir ceux des clients qui consomment le plus, afin de proportionner la puissance des transformateurs à cette consommation.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le tableau suivant indique lé nombre d’heures d’éclairage par lampe et par an pour les différentes classes de consommateurs :
- Habitations
- Restaurants Ateliers Bureaux privées
- i563 459 499 344 heures.
- Voici maintenant les chiffres statistiques relatifs à l’année 1891, et les remai'ques qui en découlent.
- Le nombre de lampes installées à la fin de 1891 correspondait à 431 000 watts, contre 253ooo au commencement, le wattage moyen pour l’année étant de 342000 watts; 244470 unités ont été enregistrées chez les consommateurs contre 327821 à la station, ce qui implique une perte de 25,4 0/0 dans la distribution.
- Cette perte est relativement peu élevée, eu égard à la faible valeur de la charge moyenne; la durée annuelle moyenne est de 714 heures, c’est-à-dire à peu près deux heures par jour et par lampe installée; le facteur de charge (rapport des unités vendues à celles qu’on aurait pu rendre en marchant constamment à pleine charge) est donc égal à
- 244470 X 1000 x IOO ----r,-----Tr-7:------= 8,16 0/0.
- 342000 x 8760 ’ '
- Pour l’année courante, ce facteur s’est élevé, et la perte de charge est réduite à 19,50/0; nous ne connaissons pas la valeur exacte du facteur de charge correspondant. Les transformateurs étant constamment branchés, c’est un résultat très satisfaisant.
- La consommation totale de charbon s’est élevée, en 1891, pour les différents services, à 2340 tonnes, soit
- 2340 x IOOO 244270
- = 9,5o kilog.
- par unité vendue, et 7,140 kilog. par unité produite. Cette consommation est excessive, mais elle tient en grande partie à la qualité du charbon, que les considérations d’économie dans le prix d’achat avaient conduit à prendre de qualité inférieure.
- La consommation d’eau a été de, 49 kilos environnai' unité vendue, ou 36,65o kilos à l’usine.
- L’évaporation moyenne est donc :
- Eau consommée par unité vendue 4,9 Charbon consommé par unité vendue — 0/640 ~ 5,100
- d’eau évaporée par kilo de charbon brûlé; l’évaporation moyenne obtenue dans les essais des chaudières à pleine charge est de 7,5oo; la différence 7,5oo — 5,100 = 2,400 doit être attribuée au mauvais rendement à faible charge et au chauffage des machines sous pression attendant la mise en marche.
- Le nombre total d’heures de marche à la station a été de 7504 avec une puissance totale de 939 5oo chevaux-heure indiqués, soit une moyenne de 12.5,2 chevaux par heure, corres-327 8*> I
- pondant à - ~ = 43,686 unités à la station,
- ou enfin, à = 348 watts par cheval. Le
- 125,2 f
- poids total d’eau consommée est de .12,700 kilos par cheval-heure. Le rendement moyen de l’installation, pendant l’année :
- Chevaux électriques à la station Total chevaux-vapeur indiqués
- = 46,6 0/0.
- En résumé, le prix de revient par unité vendue se décompose comme l’indique le tableau suivant :
- Nature des dépenses Dépenses en centimes par unité vendue O/O
- Charbon 6,96 22 3/4
- Huile 0,46 1 1/2
- Divers 0,61 2
- Eau 1,23
- Entretien, réparations 4
- modifications 2,60 8 ;/2
- Personnel à l’usine.. 8,57 28
- Personnel extérieur.. 2,96 9 3/4
- Frais généraux 7,i5 23 1/2
- Total 3o,54 IOO
- Ce prix de revient est incomplet, car il ne tient compte ni de la dépréciation ni de l’amortissement, qui doivent entrer pour une forte part dans les charges de l’usine.
- L’installation revient à environ 40 francs par lampe de 8 bougies (3o watts) installée.
- La recette par lampe installée est d’environ 11 francs.
- G. P.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Essai d’une théorie générale du circuit induit des machines dynamo à circuit magnétique invariable, par M. Colard (').
- Je me propose d’établir quelques propriétés générales des enroulements induits et de faire ressortir, par quelques exemples, la facilité avec laquelle elles se prêtent au calcul de la force électromotrice et du courant développés par induction, d’abord dans les appareils tournant autour d’un axe perpendiculaire aux lignes de force magnétique (anneaux, tambours), puis dans ceux tournant autour d’un axe parallèle à ces lignes de force (disques, anneaux plats).
- Je me bornerai ainsi aux seules formes générales d’induits usitées dans la pratique. Les induits polaires, dans lesquels le champ varie avec le temps, ne rentrent pas dans notre cadre. Leur théorie d’ailleurs ne présente aucune difficulté spéciale.
- Je rappellerai d’abord quelques résultats bien connus.
- Quand un conducteur linéaire coupe un flux de force magnétique dF pendant le temps-dt, il
- s’y développe une force électromotrice —
- Une force électromotrice E = E0 sin Kt développe dans un conducteur de résistance r et de self-induction L un courant dont l’intensité est donnée par
- 1 = ——------------ sin (Kt — 9)
- v/r2 + K3 L2
- (0
- E0 COS 9 . . \ T * /jr . \
- ——.—Z sin (KJ — 9) = I0 sin (KJ — 9),
- expression dans laquelle cp est l’angle de retard du courant :
- <p = arc tang-
- KL
- (a)
- AXE DE ROTATION PERPENDICULAIRE AUX LIGNES DE FORCE.
- polaire l’angle ^ compris entre deux de ces
- pôles. Soit (fig. 1) OXYZ un système d’axes rectangulaires fixes dans l’espace; O Z l’axe de rotation. Nous supposerons le champ indéfiniment étendu dans le sens O^, fixe et invariable avec le temps, ce qui exige que le noyau de l’induit, s’il y en a un, soit de révolution autour de l’axe Oz. Dans le cas actuel, la composante Z de l’intensité magnétique dans le sens O Z est nulle. Nous supposerons que la composante radiale R de cette intensité est donnée en un point M (p, a, z) par :
- R =ycos Ma, (3)
- où/est une fonction de pet des que nous déter-
- minerons dans chaque cas particulier. 11 est facile de voir que cela correspond à une distribution des pôles telle que ce soit un pôle négatif qui vienne en Y, en supposant/positif à l’entrée dans l’induit. Quant à la composante P du champ, perpendiculaire au rayon, nous aurions à la déterminer par la condition de continuité du
- a d Z dR <iP t-,,,
- flux magnétique -=---—3-------- y =o. Elle nous
- & M d z dp pda.
- sera d’ailleurs inutile.
- § i. Champ. Soit un induit entouré d’un nombre pair 2 N de pôles alternativement de noms contraires, distribués symétriquement autour de l’axe de rotation. Nous appellerons angle inter-
- (') Extrait du Bulletin de VAssociation des ingénieurs sortis de l’Institut Monlefiore.
- § 2. Induit. Soit un conducteur linéaire C, de forme invariable, plan ou gauche, fermé onnon, fini ou infini : mobile autour de l’axe O z dans le sens direct indiqué par la flèche, avec une vitesse angulaire 1. Rapportons-le à trois axes oxyz mobiles avec lui, et donnons-nous les équations de la ligne à laquelle appartient le
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- conducteur, par rapport à ces axes mobiles. Considérons, en un point M (w' z), un élément ds de ce conducteur. Appelons X/ l’angle Yoy.
- § 3. Force électromotrice induite. — Nous la considérerons comme + ou — selon qu’elle sera dirigée ou non dans le sens que nous avons choisi pour parcourir le conducteur. Pendant un déplacement angulaire \ dl, le point M décrit un chemin d<s = p\dl normal au rayon. L’élément ds ne coupe que les lignes de force dirigées suivant le rayon, en nombre :
- d2F = Rx projection sur un plan normal au rayon du parallélogramme (ds, da);
- Ou d2F RX rectangle (d%da)— Rdz.p.ï.dl.
- Il se développe donc dans ds une force électromotrice
- je = — ~ È- — — R d ). dz,
- et si nous considérons tout le conducteur C, la force électromotrice induite résultante sera
- E = — x f R p dz. (4)
- § 4. Autres formes de la force èlectromotrice. — D’après (3) et puisque a = It -)- <0, on peut écrire :
- E = -l f /cos M (X/ + a>) P dz
- J C
- = X^sinMX/J’ p/sinMwds — cos M X ij p/cos Mai dcj .
- Ou, en posant
- A =J' p J sin Mm dz B = J p / cos Mto dz (5) on aura
- E = X [A sin M ). t — B cos M X t\. (6)
- A et. B sont indépendants du temps et se déduisent de la forme du champ et des équations du conducteur, /-pourra d’ailleurs n’être donné que graphiquement; il n’est pas nécessaire de connaître son expression analytique, si on intègre par approximation.
- § 5. Forme définitive de Vexpression de la force èlectromotrice. —> Posons
- A = Il cos M|3 ; B = II sin Mp ;
- on aura
- 11 «= VÂH-li* ; tante MP = ^, (7)
- ce qui permet de calculer I-I et (I d’après les données. Il est indépendant du choix des axes xy, comme on le démontre sans difficulté, II est donc une quantité intrinsèque du conducteur.
- Il viendra :
- E = X Ilsin M(X< —P) (8)
- ou, si
- U — p = XT, (9!
- 1C = X II sin XI XT -= E0 sin M XT (9)
- si
- E„ = XII. (10)
- La période est
- Elle est proportionnelle à l’angle interpolaire, ou inversement proportionnelle au nombre de pôles. |'i est indépendant du temps; c’est encore une donnée de la question.
- Nous appellerons plan E du conducteur relatif à la force électromotrice le plan Z O y tel que YO/' = XT, et qui a la propriété de donner à la force électromotrice la forme sinusoïdale simple. Son angle actuel de position est À T.
- § 6. Courant. — Si cette force agit sur un conducteur de résistance r et de self-induction L, elle y engendrera un courant, qui, d’après (1), sera donné par
- . ,r E0 cos M© . ,
- I = I0 sin M (XI — 9) = I0 sin M Xi; I0 =----, (n;
- avec la condition
- \, M X L , .
- M? = arc tan g- —-—. (12)
- La période est la même que pour la force élec-tromotrice.
- M<p sera l’angle de retard du courant; c’est une donnée de la question.
- Faisons l’angle y" oy’ = <p. L’angle'de position Yoy" du plan oy" sera égal à XT — 0= Xx. Nous l’appellerons plan I du conducteur relatif à l’intensité du courant.
- Le décalage du courant est M fois l’angle compris entre les plans I et E.
- II est clair que ces plans occupent par rapport au conducteur une position bien déterminée et indépendante du mouvement. On peut la déduire des données du problème d’après les équations ci-dessus.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- .Remarque 1. — Si l’intensité de tout le champ est modifiée dans un rapport donné, A et B et par suite II sont modifiés dans le même rapport, et d’après (7) et (9), l’angle ji et par suite l’angle de position à T du plan E ne changent pas. Il en est de même pour l’angle de position du plan I, d’après (11) et (12), si l’on suppose r et L constants. La position des plans E et I ne dépend donc que de la distribution du champ, et non de son intensité absolue.
- Remarque 2. — 11 n’en est pas de même pour la force électromotrice et l’intensité du courant, qui sont proportionnelles à l’intensité absolue du champ, d’après les équations (10) et (11), dans lesquelles H entre comme facteur.
- § 7. Propriétés de la force éleclromotrice et du courant. — Ces plans E et I jouissent de propriétés remarquables, résultant de la forme sinusoïdale de la fonction. En voici quelques-unes :
- a) D’après (3) et (4), les portions du conducteur normales à l’axe de rotation ne donnent pas de force électromotrice (ni de courant) car leur dz — o.
- b) D’après (5) et (6), deux portions de conducteur telles qu’on pourrait les superposer par une rotation idéale autour de o\ et égale à un nombre pair d’angles interpolaires donnent des forces électromotrices égales et de même signe.
- c) Ces forces électromotrices (ou courants) sont égales et de signes contraires si ces deux portions de conducteur sont distantes d’un nombre impair d’angles interpolaires.
- d) De (9) il résulte que la force électromotrice (et le courant) est nulle quand l’angle de position de son plan E (ou I) est égal à un nombre entier de fois l’angle interpolaire, c’est-à-dire quand le plan E (ou I) passe devant un pôle.
- e) Et aussi que la force électromotrice (ou le courant) est maxima ou minima, pour les positions du plan E (ou I), à égale distance entre deux zéros consécutifs. Les maxima ou minima sont égaux en valeur absolue. Il y a maximum quand le plan principal va d’un pôle positif à un pôle négatif ou vice versa, selon le sens du conducteur, et minimum dans le cas contraire.
- f) Les forces électromotrices (ouïes courants) correspondant à deux positions du plan E (ou I) à égale distance de part et d’autre d’un zéro, sont égales et de signes contraires.
- g) Elles sont égales et de même signe pour deux positions à égale distance de part et d’autre d’un maximum ou d’un minimum.
- li) Enfin, quand les dimensions du conducteur, la vitesse angulaire et l’intensité du champ restent finies, la force électromotrice est elle-même finie. L’intensité du courant est aussi finie, car pratiquement r n’est jamais nul.
- § 8. Bobines ou conducteurs de forme périodique. Nous appellerons bobine un conducteur susceptible d'être décomposé par la pensée en un certain nombre entier n de parties, ou conducteurs simples, ou spires, telles que Vune quelconque d'entre elles puisse être considérée comme n'étant autre chose que la suivante ou la précédente, à laquelle on aurait fait subir une rotation donnée % autour de l'axe O 7.
- Soit ?,T la position du plan E de la bobine entière; et AO la position moyenne des plans E1; E2, E, relatifs aux diverses spires considérées isolément, de telle sorte que les positions de ces plans soient
- AT, = AO — ^=1 e; JT. = X6 — ... XT„ = AO + e :
- 2 " 2 ' 2
- soit h la quantité H relative à une spire, et II celle relative à toutes ensemble. La force électromotrice résultante sera, d’après (9)
- E = Xj A/î sin v XII sin M AT, dans laquelle v prend successivement les valeurs MAT,, MAT,... M AT,,
- La sommation de cette suite finie se fait aisément, en remplaçant par exemple les fonctions trigonométriques par des exponentielles imaginaires. On trouvera ainsi :
- Al II F sin —-—
- E — A h----sin Al A 0 = A II sin Al X T.
- sin ---2 .
- 11 suit de là que
- Al II £
- U de la bobine entière _ 2 ,
- h relative à une spire . Al e “ 1 b0)
- sin —
- 2
- Et T = 0.
- Et nous reportant à (5) (6) et (7) nous voyons que
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- Propriété I. — La force électromotrice développée dans une bobine de n spires équidistantes d’un, angle z est égale à la force électromotrice qui serait développée dans une seule spire occupant la position moyenne de la bobine, par un champ fictif dont l’intensité serait k fois celle du champ primitif.
- Discussion : Pour des spires de forme donnée et d’écartement donné, l’intensité du champ fictif et la force électromotrice maxima sont donc reliées à l’angle nz embrassé par la bobine, par une loi sinusoïdale simple.
- a) Ces quantités seront nulles quand cet angle embrassé sera un multiple pair de l’angle interpolaire, ce qui exige, comme condition secondaire, que l’angle z de deux spires soit commen-surable avec l’angle interpolaire, sauf le cas où l’angle e embrassé par une spire serait aussi un multiple pair de l’angle interpolaire ; alors k = n.
- b) Ces quantités seront maxima ou minima quand l’angle embrassé par la bobine sera un multiple impair de l’angle interpolaire, ce qui exige encore la même condition. Alors,
- l{ = A Ml
- sin----
- 2
- § 9. Cas de m bobines égales équidistantes de •/., mises en série. — D’après la définition de la bobine, une série de bobines joue vis-à-vis d’une de ces bobines, le même rôle qu’une bobine vis-à-vis d’une de ses spires. Donc :
- Propriété II. — La force électromotrice développée dans une sér,e de m bobines égales, équidistantes d’un angle -9, est égale à la force électromotrice qui serait développée dans une seule bobine occupant la position moyenne de l’enroulement, par un champ fictif dont l’intensité serait k' fois celle du champ primitif
- h':
- sin
- M m yj
- sin
- M_vj
- 2
- (4)
- cette spire sont indépendantes de ces modifications d’intensité du champ. Donc:
- Théorème. — Une série de m bobines égales, équidistantes de yj, composées chacune de n spires égales, équidistantes de z, peut être remplacée, quant à la force électromotrice, par une spire unique occupant la position moyenne de tout l’enroulement, à la condition de multiplier l’intensité du champ par un facteur
- M n z . M m r,
- sin-------- sin-------------
- 2 2 K = kk' =-------------7— x
- sin
- M 1
- sin
- M n
- (15)
- Ou bien : Cette série peut être remplacée par une spire unique occupant la position moyenne de tout l’enroulement; ses plans E et I coïncident avec ceux de la spire unique, la résistance et la self-induction du circuit étant supposées non changées : mais il faut multiplier la force électromotrice et le courant fournis par la spire par le facteur K.
- La discussion des valeurs de K résulte des discussions des valeurs de k et k'. Si l’un de ces derniers s’annule, K s’annule.
- Remarque I. En supposant r et L constants, toutes ces propriétés s’appliquent au courant fourni, en remplaçant le plan E par le plan I.
- Remarque II. Pour une série composée de p bobines égales simplement superposées, on a : 71 = 0; m—p\ k' —p\ c'est-à-dire que la série est p fois plus efficace qu’une bobine simple.
- Remarque III. Soient 11 spires réparties sur un nombre impair p d'angles interpolaires de façon à donner une force électromotrice résultante E,
- égale à —ï— fois celle d’une spire isolée (§ 8, b).
- sin—1 n 2
- Si ces spires étaient simplement superposées (remarque I ci-dessus), ou bien distantes l’une de l’autre d’un nombre pair d’angles interpolaires, la force électromotrice résultante Eu serait à n fois celle d’une spire isolée.
- On aura donc :
- La discussion conduit à des résultats identiques à ceux du § précédent.
- § 10. Cette bobine unique peut elle-même être remplacée par une seule spire, d’après la propriété I. D’ailleurs, d’après la remarque I du paragraphe 6, les positions des plans E et I de
- E,
- = 11 sin
- P TT
- Il 2
- ?
- Si, en particulier, p — 1 et si n est assez grand
- on aura comme valeur approchée ~ = ”, qui
- est supérieure à l’unité et qui est indépendante de M.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Le second mode d’enroulement serait donc préférable au premier ; mais en pratique il n’est guère réalisable.
- On pourrait considérer, en continuant de la sorte, des séries d’ordres successifs. Les calculs seraient absolument les mêmes.
- AXE DE ROTATION PARALLÈLE AUX LIGNES DE FORCE.
- § il. Prenons encore les mêmes systèmes d’axes qu’au chapitre I (fig. i) et un conducteur G dans les mêmes conditions. Soit encore Oz l’axe de rotation. Nous supposerons un champ magnétique fixe et invariable avec le temps, ce qui exige que l’induit n’ait pas de noyau mobile, ou bien qu’il ait un noyau de révolution autour de l’axe 0%. Supposons que l’intensité du champ soit donnée en un point quelconque par les équations
- R = o P = V
- Z = — J cos Mi = —y cos M [ït 4 <o), (3')
- /étantune fonction de p et de 2; ? est une fonction telle que ces équations satisfassent aux conditions de continuité du flux (§ 1); / pourra encore n’être pas connu analytiquement, mais être donné par son diagramme; on intégrera alors par approximation.
- Cette distribution du champ répond au cas de 2M flux alternativement de sens contraires, distribués symétriquement autour de l’axe O z.
- L’élément de conducteur ds, pendant un déplacement élémentaire d<s — p\dt, coupe un flux de force égal à
- d* F= — Z x projection sur le plan X O Y du parallélogramme [ds du),
- = — Z x rectangle (dp du),
- — —— Z p X dp dty
- et la force électromotrice induite dans l’élément de conducteur sera
- d* F
- dE=-~ = + Zp\dp.
- Si nous considérons tout le conducteur G, la force électromotrice résultante sera
- E = + X/Zpdp, (4')
- V c
- et, comme précédemment, cette force électromotrice sera positive ou négative selon qu’elle
- sera dirigée ou non dans le sens que nous avons choisi pour parcourir le conducteur.
- § 11. Autre forme de la force èlectromotrice. — D’après (3'), on pourra écrire :
- E= —X J /cos M (X/ + «) pdp =>|^sinM)/J p/sinMwdp
- — cos M ) t J p f cos Mu dp J,
- ou, en posant
- A' J“ p/sin Moi dp, B' = j" p/cos Moi dp, (5')
- on aura :
- E = X [A' sin M U — B' cos M X/], (6')
- identique, quant à la forme, à l’équation (6) du chap. I.
- H' — yjA'2 -f- B2 est encore une quantité intrinsèque du conducteur, indépendante du choix des axes xy.
- A' et B', qui résultent aussi des données de la question et qui sont indépendantes du temps, ne diffèrent de A et de B que par la forme de la fonction /, et aussi par la quantité dp qui y remplace d%.
- Il résulte de la forme (6') de la force électromotrice que toutes les propriétés démontrées au chapitre I subsistent dans le cas actuel, à l’exception de la propriété (a), § 7.
- D’après (3') et (4') les portions de conducteur situées sur des surfaces cylindriques de révolu-iion autour de l’axe de relation ne donnent pas de force électromotrice ni de'courant, car leur dp = o.
- La théorie des bobines et séries de bobines subsiste également.
- (A suivre.)
- Le chemin de fer électrique de City and South London.
- M. Ed. Ilopkinson nous adresse la note suivante contenant d’intéressantes informations relatives aux divers chemins de fer électriques souterrains en fonctionnement ou à l’étude à Londres :
- « Pas moins de six projets de lois ont été introduits à la dernière session du Parlement, ten-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- dant à autoriser la construction de nouveaux chemins de fer électriques souterrains à Londres ou l’extension de ceux déjà concédés. Trois de ces projets ont passé parla Chambre des Communes et sont très avancés à la Chambre Haute.
- « Le moment est donc favorable pour appeler l’attention sur les résultats obtenus par la traction électrique sur l’unique chemin de fer du monde qui l’ait employée sur ,une grande échelle et dont le fonctionnement pendant les dix-huit derniers mois sert de base aux promoteurs des nouveaux projets actuellement présentés au Parlement.
- « Le fait de la multiplicité de ces projets est d’ailleurs la meilleure preuve du succès obtenu par le système de traction adopté sur la ligne de City and South London. Mais comme vous l’avez dit vous-même récemment, des informations exactes relatives aux résultats réels ont manqué jusqu’ici et les quelques accidents, qui devront être évités à l’avenir, n’ont pas été expliqués.
- « Le cadre d’une lettre ne me permet pas de discuter les conditions mécaniques de l’installation, mais ma maison ayant établi et construit tout l’agencement électrique de ce chemin de fer, je crois l’occasion opportune pour donner un résumé historique de son fonctionnement pendant la première année et des résultats obtenus, et je réserve pour une autre occasion la discussion des détails techniques.
- « La City and South Londo?i Railway Company, alors connue sous le nom de London and Southwark Subway Company, obtint en 1884 sa première concession pour la construction d’un chemin souterrain de la Gité à Southwark. Devant le succès obtenu par M. Greathead avec son système de construction des tunnels, plusieurs prolongements de la ligne ont été concédés à la compagnie.
- « A l’origine, la ligne souterraine devait fonctionner par câble, mais le progrès de la traction électrique fit renoncer à ce système de traction. MM. Mather et Platt avaient installé le chemin de fer électrique de Bessbrook, qui fonctionnait depuis trois ans avec une parfaite régularité. Le poids des trains n’était guère inférieur à'celui des trains proposés pour la ligne londonnienne, et les frais de traction ne dépassaient' pas 4 pence par train-mille, soit 25 cen-tîfnes: par train-kilomètre, quoique la distance à
- parcourir fût faible et par conséquent lès dépenses fixes relativement considérables.
- « Le succès de la ligne'de Bessbrook décida MM. Mather et Platt à proposer aux directeurs de la ligne de City and South London d’équiper la nouvelle ligne électriquement, et après une longue discussion leur système fut adopté.
- « Les locomotives devaient être calculées pour des trains composés de trois voitures à 100 voyageurs et pesant 4 1/4 tonnes chacune, et la station génératrice devait pouvoir alimenter un service de 20 trains par heure. MM. Mather et Platt garantirent un prix de revient ne dépassant pas 22 centimes par train-kilomètre (non compris les salaires des conducteurs) pour un service maximum de 618 000 trains-kilomètres en six mois, et n’allant pas au-delà de 44,4 centimes pour un service de 3ooooo kilomètres.
- « L’installation fut achevée en novembre 1890 et fut inaugurée par le prince de Galles et le duc de Clarence. Le 18 décembre 1890 la ligne fut ouverte au public et elle vient d’accomplir ses dix-huit premiers mois de service. Dans ce laps de temps les locomotives de MM. Mather et Platt ont parcouru plus de 900 000 kilomètres et ont transporté plus de 7 000 000 de personnes.
- « Les voitures avaient été construites plus fortes et plus lourdes que celles prévues par le projet original. La charge de chacune d’elle était de 42 tonnes, soit un poids supérieur de 40 0/0 à celui pour lequel les locomotives avaient été établies. Il est donc arrivé quelquefois que les locomotives se sont trouvées surchargées, ce qui a provoqué quelques embarras dans le service. Malgré cela les locomotives électriques ont fourni un travail extraordinaire en comparaison de ce que l’on obtient avec les locomotives à vapeur.
- « Les treize locomotives en service ont fourni pendant la première année un parcours moyen de 40 5oo kilomètres, tandis que les locomotives du Métropolitain ne semblent pas dépasser 32000 kilomètres par an. Les prix de revient ont été aussi très satisfaisants. En déduisant les salaires des conducteurs, on arrive pour lès six premiers mois à une dépense de 32,6 centimes par train-kilomètre, prix inférieur de 25 0/0 à celui estimé par MM. Mather et Platt, quoique le poids des trains eût été augmenté de 40 o/o. Ces faits sont d’autant plus remarquables que l’inspection d’un chemin de fer souterrain est
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- assez difficile et que tout le matériel était entièrement nouveau et peu familier aux employés de la compagnie.,,.
- « Les traits distinctifs des locomotives Mather et Platt sont la commande directe de l’essieu par l’armature du moteur et la suspension des inducteurs, soutenus en partie par l’essieu en partie par le cadre. Cette disposition du mécanisme ainsi réduit à ses éléments les plus simples a contribué plus que tout autre chose au succès de cette entreprise.
- « Pour les trains plus lourds qu’exigera le service des nouvelles lignes, il ne sera pas difficile d’établir des locomotives plus lourdes et plus puissantes construites d’après les mêmes principes. Dans les nouveaux projets actuellement à l’étude, M. Greathead propose des tunnels plus larges, ayant 3,6o mètres de diamètre au lieu de 3 mètres comme dans le cas de la ligne de City and South London. La construction de locomotives plus grandes et plus commodes et de voitures plus confortables sera ainsi facilitée, et ce sont là les principaux facteurs de succès pour les nouvelles entreprises. »
- Attaches pour piles Lacombe (1891).
- Le fil i est pincé par l’écrou h sur le contre-
- écrou e du boulon b, solidement assujetti dans le charbon a par l’écrou d et le contre-écrou e.
- Filaments pour lampes à incandescence M. Boehm introduit dans les filaments des oxydes infusibles et à pouvoir irradiant considérable, comme la chaux et la magnésie. Pour cela, il dissout le carbonate de chaux, récemment précipité dans l’eau chargée d’acide carbonique.et il y trempe les fils de soie, de chanvre ou de coton qui serviront à faire-les filaments^ On sèche ces .fils; on peut immerger ainsi à plusieurs reprises, la fibre se sature de carbonate
- de chaux. La calcination donne du charbon contenant de la chaux. Pour incorporer la magnésie ou la chaux, on peut encore tremper les filaments dans une barbotine légère d’eau gômmée tenant en suspension du carbonate de magnésie ou de chaux...La calcination donnera encore des filaments contenant les oxydes et susceptible de donner de bons résultats.
- Cuisine électrique Burton et Angell (1892).
- MM. Angell et Burton, dont nous avons décrit les forges électriques à la page 354 de notre
- Fig-, i et 2. — Gril électrique Burton et Angell.
- — Cassero e.
- numéro du 21 mai 1892, ont récemment proposé l’application de leurs transformateurs à- la cuisine par l’électricité.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En figures i et 2, sur lesquelles on a indiqué l le courant passe au travers de la grille 6o, sui-en 10 et 11 deux anneaux de ce transformateur, | vant le trajet (10, 20, 21,60, 31, 3o), fermé par les
- Rôtisserie.
- pinces 44, à mâchoires mobiles 42, et le porte au rouge.
- En figure 3, cette grille est remplacée par un bassin 40 dans lequel on peut loger une casserole 5o.
- Enfin, en figures 4 et 5, la rôtissoire 71 est suspendue, avec sa pièce de cuivre 100, sur le
- bloc 62, entre les plaques 40 et 5o portées au rouge.
- Appel téléphonique Stein (1891).
- Dans cet appareil, le téléphone peut monter, et descendre par une tige à crémaillère le cliquet e, et se fixer ainsi, à une hauteur quelconque, à l’extrémité d’un bras dd, que l’on peut orienter
- , 2, et 3. — Stein. Poste téléphonique.
- soiPautour de son axe hl par le cliquet i, ce qui permet de l’appliquer contre la muraille après la communication, soit autour de son coude k par le serrage de sa vis k2 sur le rochet k'.
- Pour appeler, il suffit d’appuyer légèrement sur la planchette /, qui relève, par la tige q, le crochet auquel on suspendait autrefois le téléphone. On parle ou l’on écouté appuyé sur
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- cette planchette, qui se relève ensuite par le rappel du poids r.
- Avec la disposition représentée par la figure 3,
- Fig. 4. — Stein. Détails.
- on commence par sonner en appuyant très doucement sur la planchette a, de manière à repousser, par la butée isolante la languette l sur le bouton de sonnerie 11, puis on cause en s’appuyant plus fortement sur a jusqu’à l’amener reposer .sur b, ce qui soulève hp et le crochet r par la compression des ressorts e.
- Ce système dispense, comme on le voit, de toute manipulation du récepteur. G. R.
- Relais pour câbles sous-marins.
- M, Edward Raymond-Barker expose dans YEleclrical Review, de Londres, les dispositifs qu’il étudie pour la translation sur les câbles
- sous-marins et qui dérivent du relais inventé par M. Charles Cuttriss (a).
- La fig'ure 1 indique le système différentiel double de l’auteur qui mettrait quatre hélices de carbone H1 H2 H3 H4, une dans chaque branche
- (*) Electrical Review, de Londres, 22 juillet 1892, p. 95.
- du pont, au lieu de deux seulement figurées dans le diagramme de M. Cuttriss,
- Mais au surplus, il substitue aux hélices ostensibles de M. Cuttriss des résistances liquides disposées dans deux vases courbes S S et S S' et dans lesquelles se meuvent les tiges de contact II' solidaires du cadre mobile c du siphon recorder.
- La figure 2 est le diagramme théorique de la disposition de M. Barker. c est le cadre mobile ordinaire du siphon relié au câble et à la terre; les tiges de contact mobiles l et l’ qui sont les extrémités de la branche du pont de Wheat-stone, communiquent respectivement à la terre et au câble en translation ; S B est la pile locale
- Fig. a
- reliée aux sommets des quatre branches du pont de Wheatstone.
- Le système se prête au montage de la translation en duplex sur les câbles, et l’auteur pense que comme celui de M. Cuttriss, ’ son usage se répandra. E. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Forces èlectromotrices entre des surfaces de mercure de courbures différentes, par ’rti. des Coudres (*).
- Les membranes comme le papier parcheminé sont perméables aux électrolytes, mais non au mercure. Dans l’ancienne théorie de l’électricité
- (*) wiedemann's Annalen, 1S92, p. 292.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- de contact on peut donc poser la question : La pression hydrostatique a-t-elle une influence sur la place occupée par le mercure dans la série voltaïque ? Peut-on former un élément galvanique constant avec du mercure sous différentes pressions et une solution d’un sel de mercure ? Indépendamment de toute théorie électrique, nous pouvons répondre affirmativement en nous basant sur le principe de la conservation de l’énergie, et il est même possible de calculer la force électromotrice de l’élément.
- I
- Dans la figure i, le mercure est indiqué par des hachures serrées, la solution de sel de mercure par des hachures plus claires. Toutes les parois sont en verre, l’ouverture en a est .capillaire; les fils de platine r et s conduisant au mercure sont isolés.
- Pour transporter de B en A q grammes de mercure, il faut développer un travail
- <7 g (O
- (g, accélération de la pesanteur), que l’on aspire le mercure en «. ou qu’on le refoule en a. Pour
- JO6
- h = —tt7=, ce travail est g i3.6
- *-|gio°ergs. (2)
- Le passage d’un coulomb de A en B transporte en même temps o,001037 ou 0,002074 gr. de mercure, selon que l’électrolyte est un sel mercurique ou mercureux. Le travail électrique fourni par un coulomb entre B et A est
- E„i IO7 ergs, (3)
- si Eab est la différence de potentiel en volts entre a et b..
- En égalant le travail électrique au travail mécanique, nous avons, pour q = 0,002074,
- x E*, par mégadyne = ^ volt. (4)
- motrice par atmosphère de différence de pression est donc d’environ 15,3 microvolts.
- II
- Au même résultat conduit l’hypothèse de Nernst sur l’activité électromotrice des ions. D’après celle-ci, la différence du potentiel entre liquide et métal est caractérisée par des grandeurs que Nernst appelle, à cause de leur analogie avec la tension des vapeurs saturées, les « tensions électrolytiques de dissolution ». Peut-on appliquer à ces tensions les considérations de Thomson sur les relations entre la tension de vapeur saturée et la courbure de la surface du liquide? En effet, le raisonnement qui a conduit R. von Helmholtz à la formule
- logPjrA^^JLfl -1) °p{r„) Rs6\r. rj
- .(5)
- est applicable aussi lorsque p(ra) et p (r*) désignent des tensions de dissolution de deux électrodes de mercure, dont les courbures moyennes
- sont — et —. R est la constante du gaz
- V a ï b : \ 0 /
- T le coefficient de capillarité (tension superficielle par unité de courbure en valeur absolue), s le poids spécifique, S la température absolue du mercure.
- Pour Ea*, la théorie de Nernst nous donne ;
- = 0,000086 S log —* volt 06 0 ph
- = Q Rg 10 q io-«) 8 log.
- P (ra)
- P (»*,)
- (6)
- volt.
- Nous substituons à log l’expression (5), en
- remarquant que ---------— est, d’après la théorie
- 7 a Y b
- S h
- de la capillarité, = , et nous posons encore
- I O*’
- h = —; nous obtenons alors •
- gs
- E„, =
- q 10-
- volt,
- ce qui équivaut à la relation (4).
- (7)
- p est le coefficient de dilatation du mercure, t la température en degrés centigrades et 13,5956 la densité du mercure ào°.
- A la température ordinaire, la force électro-
- III
- Nos galvanomètres sont assez sensibles pour permettre de démontrer qualitativement î’exis-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 28$-
- tence de cette force électromotrice, même en n’employant que des faibles pressions.
- On remplace le tube capillaire d’un électromètre de Lippmann, muni d’un manomètre et d’un compresseur, par une membrane de papier parcheminé, que l’on peut fixer avec de la cire à cacheter. Pour plus de sécurité, on peut faire bouillir le papier préalablement dans de l’eau et dans la solution de nitrate de mercure qui servira d’électrolyte.
- Dans une série de mesures, on avait pour 0,0001 volt une déviation de 38 divisions de l’échelle et l’on obtenait aux pressions de
- 36 40 42 46 52 113 cm.
- des déviations de
- 2,8 3,6 3,6 4,0 5,0 7,8 divisions
- tandis que
- 2,7 3,o 3,2 3,5 4,o 8,7
- étaient les valeurs calculées. Les variations de pression agissaient donc dans le sens prévu.
- Pour de plus hautes pressions, l’expérience semblait toujours donner des forces élec.tromo-trices inférieures à celles fournies par la formule (4). Mais avec les dispositions peu convenables employées, on ne pouvait avoir des nombres bien constants et bien exacts. Les variations de température du mercure et le peu de résistance de la membrane étaient des causes d’erreur. D’autre part, la théorie est encore à compléter, si l’on veut pouvoir la vérifier quantitativement. Pour plus de simplicité, nous n’avons nullement tenu compte des variations de concentration de l’électrolyte et du transport du ion négatif. Il se peut que ces facteurs ne soient pas négligeables. Les ions AzO* pourraient d’ailleurs se trouver dans des conditions différentes dans la sphère d’action moléculaire de surfaces de mercure diversement courbées. Il faudrait aussi tenir compte de l’acide azotique libre dans la solution d’azotate.
- Si les phénomènes de diffusion ci l’intérieur de l’électrolyte jouent un rôle essentiel dans la formation d’un courant, on s’explique la diffusion du zinc à l’intérieur de l’électrode dans le cas où notre élément est composé d’amalgame de zinc et de sulfate de zinc. Les travaux de Pellat et de Paschen sur les amalgames indiquent que les conditions sont, en effet, dans notre cas, excessivement compliquées.
- IV
- Tant que des mesures précises avec de fortes pressions et différents électrolytes n’auront pas été effectuées, il faut réserver toute considération théorique. Mais il est permis de faire remarquer que le courant qui se forme en reliant les fils r et s est une démonstration expérimentale directe des forces électromotrices, qui sont créées à l’intérieur du liquide par la pesanteur.
- Il y a seize ans déjà que Colley a établi théoriquement et démontré expérimentalement l’existence de cette différence de potentiel. Les expériences n’ont pu donner des résultats bien satisfaisants, par suite des difficultés que présentait l’emploi d’électrodes solides ; de plus, Colley croyait devoir se servir d’un courant primaire J,
- Fig. 1
- tandis que la force électromotrice cherchée devait aussi, d’après ses propres calculs, exister pour J = o.
- Supposons que dans notre figure les masses de mercure A et B soient entièrement noyées dans la solution, il ne peut alors y avoir un courant entre a et b. Ce serait un mouvement perpétuel. Mais entre r et s subsiste une différence de potentiel non compensée; donc, en reliant 7. à b d’une façon quelconque, on doit avoir un courant alimenté par le mercure tombant de a en b sous forme d’ion.
- Ici encore, l’hypothèse des tensions de dissolution se vérifie. Nernst cite même la pesanteur dans sa liste des forces qui produisent un déplacement des ions dans leur dissolvant. Des masses de mercure dans le vide, entre lesquelles se produit une distillation dans l’un ou l’autre sens, présentent un potentiel différent lorsqu’on les plonge dans une dissolution de sel de mercure.
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- Entre deux surfaces de liquides à température égale, il y a toujours distillation, tant que l’on n’a pas
- I I s h F, “ F,= T '
- c’est-à-dire tant que la différence entre leurs courbures moyennes n’est pas égale au produit de la densité du liquide par la distance verticale des surfaces divisée par la constante capil-
- Sur l’emploi de l’élément Latimer-Clark comme étalon de force électromotrice, par MM. Glaze-brook et Skinner (* *).
- Dans un mémoire présenté à la Société royale de Londres, le 17 mars dernier, MM. Glaze-brook et Skinner ont publié les résultats de leur étude des éléments employés comme étalons de force électromotrice, et particulièrement de l’élément Clark.
- Dans cette étude, les forces électromotrices étaient comparées à celles d’un élément Clark construit en i883 par lord Rayleigh. La valeur absolue de la force électromotrice de cet élément était mesurée par une méthode ne différant de celle déjà employée par lord Rayleigh, en 1884, et décrite dans les Philosophical Transactions (année 1884. p. 411) (3), qu’en ce que l’intensité du courant principal, au lieu d’être donnée par un électrodynamomètre-balance, était obtenue par un voltamètre à azotate d’argent. La résistance que comporte l’emploi de cette méthode était formée d’un ruban de plati-noïde ayant environ 1 cm. de large et o,o5 cm. d’épaisseur, enroulé sur une charpente isolante et plongé dans un bain de paraffine. La valeur absolue de cette résistance, déduite de sa comparaison avec l’étalon original de l’Association britannique, était presque exactement de 1 unité B A, c’est-à-dire 0,9866 ohm, d’après la moyenne des meilleures et des plus récentes déterminations. L’intensité des courants employés variait d’environ 0,75 à 1,4 ampère; elle était suffisamment faible pour que la température de la résistance ne s’élevât pas sensiblement par le pas-
- (') Proceeding of the Royal Society, t. LI, p. 60.
- (*) Pour la description succincte de cette méthode, consulter Mascart et Joubert, Leçons sur l'électricité et le magnétisme, t, XI, p. 469.
- sage du courant et que, par suite, on n’ait pas à tenir compte de la variation de résistance produite par une élévation de température. Cette intensité était mesurée avec un voltamètre à azotate d’argent en adoptant le nombre 0,001118 gramme pour le poids d’argent déposé en une seconde par un courant de 1 ampère. La moyenne de neuf expériences a donné 1,4342 volt pour la force électromotrice à i5° C de l’élément Latimer-Clark, choisi comme étalon dans toutes les autres expériences.
- Dans la seconde partie de leur mémoire, les auteurs exposent les recherches qu’ils ont faites pour reconnaître l’effet de petits changements dans la pureté des matières employées et dans le mode de construction des éléments Clark. Quelques-uns des éléments étudiés avaient été construits par lord Rayleigh en i883 et 1884, par M. Elder en 1886, M. Callendar en 1886, le Dr Muirnead en 1890, et par MM. Schuster, Wil-berforce en 1891. Tous ont présenté le plus parfait accord ; les différences entre les forces électromotrices atteignaient rarement o.ooo5 volt.
- Une série de dix-huit éléments fut construite, pendant le cours des expériences, en suivant les instructions de lord Rayleigh, mais en employant des produits chimiques de diverses provenances. Tout d’abord les forces électromotrices de ces éléments présentaient entre elles quelques différences, mais au bout de deux mois environ, elles étaient devenues, à l’exception d’une seule, égales à la force électromotrice de l’étalon; d’ailleurs, l’élément faisant encore exception devint normal quelques mois après. Parmi ces éléments, deux avaient été construits avec le mercure ordinaire du laboratoire n’ayant subi aucune purification ; leur force électromotrice était d’abord beaucoup trop faible; mais, on vient de le dire, elle avait atteint au bout de deux mois la valeur normale.
- Une autre série d’éléments préparés en suivant les instructions du Comité des étalons électriques du « Board of Trade » donnèrent immédiatement après leur construction des valeurs très concordantes et l’accord se maintint du mois de juin, pendant lequel furent faites les premières mesures, au mois de décembre, pendant lequel se firent les dernières ; la différence entre la force électromotrice de ces éléments et celle de l’étalon n’atteignit que très ra-
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- rement o,ooo5 volt à partir de la fin de juillet, c’est-à-dire deux mois à peine après la construction.
- Deux autres séries furent préparées parM. Wil-berforce, suivant les instructions de lord Rayleigh, en prenant des matériaux d’une pureté tout à fait exceptionnelle. L'une des séries donna immédiatement après sa construction des forces électromotrices trop faibles. Un mois après, la moyenne des forces électromotrices était encore d’environ o,oo5 volt plus faible que la force électromotrice de l’étalon, et M. Wilberforce remarquait que les zincs s’étaient recouverts d’un dépôt gris foncé formé de mercure dans un état de division extrême. Ces zincs ayant été retirés, nettoyés et remis en place, la force électromotrice des éléments atteignit presque exactement la valeur normale. Les éléments de la seconde série donnèrent d’abord des résultats concordants, mais au bout d’un mois leur force électromotrice avait diminué d’environ 0,01 de volt. Les zincs s’étaient recouverts du dépôt gris déjà mentionné. Quelques-uns de ces zincs furent retirés et remplacés par des zincs amalgamés; les éléments ainsi. transformés possédèrent au bout de quelque temps la force électromotrice normale. La force électromotrice de ceux qui n'avaient pas été touchés s’accrut lentement, mais était encore de o,oo5 volt trop faible, trois mois plus tard.
- 11 résulte de ces expériences que le mode de construction indiqué par le comité des étalons est celui qui donne les meilleurs résultats et qu’il est de toute nécessité que la surface du zinc reste brillante si on veut avoir des mesures concordantes; cette dernière condition reste généralement remplie quand on prend du zinc amalgamé; toutefois, les auteurs n’osent pas affirmer que l’amalgamation mette les zincs à l’abri de tout dépôt.
- La troisième partie du mémoire est consacrée à la relation des expériences entreprises dans le but de déterminer le coefficient de variation de la force électromotrice du Latimer Clark. Les auteurs ont trouvé pour ce coefficient 0,000755 par degré centigrade, nombre compris entre ceux qui ont été donnés par lord Rayleigh et par M. Pellat. Les auteurs insistent également sur ce fait que les variations de la température de la pile sont toujours en retard de beaucoup sur les variations de la température du bain où
- elle est plongée; ainsi, la température du bain s’étant élevée d’environ 5°C en une semaine, les mesures faites à la fin de la semaine indiquèrent que l’intérieur de la pile était à ce moment, de 3° C plus basse que celle du bain. Le seul moyen de diminuer cet inconvénient est de donner de faibles dimensions aux étalons.
- En dernier lieu, les auteurs ont mesuré la force électromotrice absolue de l'élément au chlorure de mercure de von Helmholtz et de l’élément Gouy à l’oxyde de mercure. Ils ont trouvé très sensiblement 1 volt pour le premier; 1,381 volt pour le second quand on prend l’oxyde jaune de mercure et 1,388 volt quand on emploie l’oxyde rouge.
- Les résultats obtenus dans la seconde partie du mémoire relativement à la fixité de la force électromotrice des éléments Latimer-Clark quand ils sont convenablement préparés, sont confirmés par ceux du laboratoire du « Board of Trade ». Les soixante-douze éléments de ce genre que possède ce laboratoire diffèrent entre eux de moins de 0,0007 volt. En comparant ces éléments à celui qui leur servait d’étalon, MM. Gla-zebrook et Skinner ont constaté qu’en adoptant 1,4342 volt pour la force électromotrice de leur étalon à i5” C,la moyenne des forces électromotrices de ces éléments est de 1,4.339 volt à la même température; la différence n’est donc que de o,ooo3 volt.
- Cette grande fixité de la force électromotrice du Latimer Clark nous engage à donner ici les instructions du Comité des étalons électriques du « Board of Trade » relatives à la construction de cet étalon.
- Définition de l'élément. — L’élément est formé de mercure et d’un cylindre de zinc plongé dans une solution aqueuse et saturée de sulfate de zinc et de sulfate de mercure préparé avec excès de mercure. Le tout est convenablement disposé dans un tube de verre cylindrique.
- Préparation des matières.
- 1. Mercure. — Pour être assuré de sa pureté, le traiter d’abord par un acide, suivant la méthode connue, puis le distiller dans le vide.
- 2. Zinc. — Prendre une portion d’un cylindre de zinc pur; souder à une de ses extrémités un bout de fil de cuivre, nettoyer le tout avec du
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- papier de verre et enlever avec soin les petites parcelles de zinc. Immédiatement avant de monter l’élément, plonger le zinc dans l’acide sulfurique dilué, laver à l’eau distillée et sécher avec une feuille propre de papier à filtrer.
- 3. Solution de sulfate de qinc. — Préparer une solution de sulfate de zinc pur (recristallisé) en mélangeant dans un flacon de l’eau distillée avec environ deux fois son poids de cristaux de sulfate de zinc pur et ajoutant une petite quantité de carbonate de zinc pour neutraliser l’acide libre. Dissoudre la totalité des cristaux en chauffant légèrement, mais sans dépasser la température de 3o° G ; filtrer la solution chaude dans un fond de flacon. Par refroidissement, des cristaux se formeront.
- 4. Sulfate de mercure. — Prendre du sulfate mercureux acheté comme pur, et le laver parfaitement avec de l’eau distillée froide par agitation dans une bouteille; le séparer de l’eau et répéter l’opération encore deux fois. Après le dernier lavage, le débarrasser de l’eau autant que possible.
- Mélanger le sulfate de mercure lavé avec la solution de sulfate de zinc; ajouter des cristaux de sulfate de zinc déposés au fond du flacon en quantité suffisante pour être certain de la saturation ; puis, ajouter une petite quantité de mercure pur. Secouer le mélange pour en former une pâte de la consistance d’une crème. Chauffer la pâte suffisamment pour dissoudre les cristaux, mais sans dépasser 3o° C. Maintenir la pâte pendant une heure à cette température en l’agitant de temps en temps, puis laisser refroidir. Des cristaux de sulfate de zinc se verront alors très distinctement au milieu de la masse; s’il n’y en avait pas, ajouter une nouvelle quantité des cristaux déposés au fond du flacon, puis recofnmencer l’opération (1).
- (') Il est facile de se rendre compte de la nécessité de ces précautions. Le sulfate mercureux du commerce contient toujours une petite quantité de sulfate mercuri-que qui a une très grande influence sur la valeur de la force'électromotrice. Au contact de l’eau, ce sulfate se décompose en sulfate basique jaune qui est insoluble et en sulfate acide soluble. Une petite quantité du premier ne modifie pas sensiblement la force électromotrice; le second a un effet beaucoup plus marqué ; il est donc nécessaire de laver parfaitement le sulfate mercureux pour
- Cette méthode assure la formation d’une solution saturée de sulfate de zinc et de sulfate de mercure.
- La présence du mercure libre au milieu de la pâte assure la basicité du sel, ce qui est de la plus haute importance.
- Dans le mercure est plongé un fil de platine dont le diamètre correspond au n° 22 de la jauge. Ce fil est préservé du contact avec les autres substances de la pile en l’enfermant dans un tube de verre. Les extrémités du fil dépassent celles du tube; une des extrémités du fil constitue le pôle de l’élément; l’autre extrémité et une portion du tube de verre plongent dans le mercure.
- Construction de l’élément
- L’élément peut être convenablement monté dans un petit tube à essais d’environ 2 cm. de diamètre et de 6 ou 7 cm. de profondeur. Placer au fond du tube une couche de mercure de i,5 cm; couper un bouchon d’environ o,5 cm. d’épaisseur et l’ajuster au tube ; sur un côté du bouchon, percer un trou à travers lequel le zinc passera à frottement dur; de l’autre côté, percer un second trou pour le tube de verre qui recouvre le platine ; sur le bord du bouchon, pratiquer une entaille pour laisser passer l’air quand le bouchon sera poussé dans le tube.
- Nettoyer le tube de verre et le platine avec soin ; chauffer l’une des extrémités du fil de platine au rouge et le plonger dans le mercure du tube à essais en ayant soin qu’elle soit complètement recouverte par le mercure.
- Secouer la pâte et en introduire dans le tube sans la mettre en contact avec la partie supérieure des parois de ce tube, une couche d’un peu plus de 2 cm.
- Placer alors le bouchon et le cylindre de zinc . en faisant passer le tube de verre à travers le trou préparé pour lui. Pousser doucement le. bouchon jusqu’à ce que la face inférieure soit
- le débarrasser du sulfate acide. De plus, l’addition de mercure libre à la pâte a pour effet de ramener à l’état de sulfate mercureux le sulfate mercurique acide qui pourrait rester.
- Il est important de ne pas dépasser la température de 3o“ C dans la préparation de la pâte, parce que les cristaux de sulfaté de zinc qui se produisent au-dessus de cette température n’ont pas la composition ZnOSO'! + 7IIO et pourraient, en se mélangeant avec ces derniers, modi-1 fier la force électromotrice.
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- 293
- presque en contact avec le liquide. L’air sera alors presque complètement expulsé et l’élément sera laissé, dans ces conditions, pendant au moins vingt-quatre heures, au bout desquelles on pourra le cacheter en s’y prenant de la façon suivante :
- Fondre de la glu marine jusqu’à ce qu’elle soit suffisamment liquide pour couler par son propre poids et en verser dans le tube à essais, au-dessus du bouchon, une quantité suffisante pour recouvrir complètement le zinc et la soudure. Le tube de verre dépassera la couché de glu marine.
- L’élément ainsi préparé peut être monté comme on le désire. Il convient de disposer la monture de façon qu’il puisse être immergé dans un bain d’eau jusqu’au niveau de la face supérieure du bouchon. Sa température peut alors être déterminée avec beaucoup plus de précision que lorsqu’il est placé dans l’air.
- J. B.
- Sur la vitesse de propagation des ondulations électromagnétiques dans les milieux isolants, et sur la
- relation de Maxwell, par M. R. Blondlot (* *).
- La considération de l’homogénéité conduit à une relation d’une extrême simplicité, concernant la propagation des ondes électromagnétiques dans les différents milieux isolants. Soit un oscillateur électrique formé d’un métal extrêmement bon conducteur; les ondes qu’il est susceptible d’émettre lorsqu’il fonctionne dans un certain milieu ont une longueur qui ne peut dépendre que de la forme et des dimensions de l’oscillateur d’une part, et des propriétés électriques du milieu d’autre part. Ce milieu étant supposé isolant, ses propriétés électriques sont définies par un coefficient unique, sa constante diélectrique ou son pouvoir inducteur spécifique K, puisque les constantes magnétiques de tous les diélectriques connus sont sensiblement égales entre elles. Il en résulte que À ne peut être fonction que d’un certain nombre de longueurs, servant à définir la forme et la grandeur de l’oscillateur et du coefficient K. D’autre part, la valeur numérique de K dépend de l’unité de temps (2), que l’on peut toujours
- (') Comptes rendus, t. ÇXV, p. 225.
- (*) Les dimensions de IC sont L—2T2.
- choisir arbitrairement : il est, par suite, imposr sible que l’expression de l, qui est une longueur, contienne K. Donc, un oscillateur étant donné, la longueur des ondes qu'il est susceptible, d’émettre doit rester la même, quel que soit le milieu isolant dans lequel l’expérience est faite.
- J'ai vérifié cette proposition dans le cas de diélectriques liquides : des ondes électriques sont produites et transmises par le procédé que j’ai décrit (*), le long de deux fils de cuivre étamé parallèles, distants.de 8 centimètres; un résonateur en cuivre doré, analogue à celui dont je me suis servi pour déterminer la vitesse de propaga-tion des ondes électriques, est disposé entre les deux fils; la partie du résonateur qui forme condensateur est contenue dans une cuve en verre, la portion des fils de transmission située au au delà du résonatsur et contenue dans une auge en bois de 4 mètres de longueur. La cuve et l’auge étant vides de liquide, on cherche oii il faut placer le pont mobile pour faire disparaître l’étincelle : la distance du pont au résonateur est alors le quart de la longueur des ondes que le résonateur est susceptible d’émettre; il est toutefois inutile de la mesurer et l’on se contente de repérer exactement la position du pont. Cela fait, on emplit du liquide choisi la cuve qui contient le condensateur : on constate que ia longueur d’onde devient beaucoup plus grande (elle passait de 14,8 m. à plus de 25 mètres dans une expérience faite avec l’essence de térébenthine). On emplit l’auge du même liquide,, et, en cherchant de nouveau-la position du pont pour laquelle l’étincelle du résonateur disparaît, j’ai constaté que cette position est exacte-, ment la même que dans la première partis de l’expérience, lorsque la cuve et l’auge contenaient de l’air. L’expérience a eu un égal succès avec les deux diélectriques que j’ai employés, l’essence de térébenthine et l’huile de ricin : la vérification de la loi a été complète.
- Remarquons que l’acoustique nous présen un cas tout à fait analogue.: un tuyau.sonore émet toujours des ondes dont la longueur dépend uniquement de celle du tuyau et, par suite, est indépendante de la nature de t’atmos-phère dans laquelle on le fait vibrer.
- De la loi précédente, je vais déduire une con-.
- (*) La Lumière Electrique, t, XLIII, p. 435,
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- LÀ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- séquence importante, que M. Potier a aussi aperçue :
- Entre là capacité C, le coefficient de self-induction L de la période T de mon résonateur existé la relation
- T = 2 it v'cï;
- d’où, en multipliant les deux membres par V, vitesse de la propagation des ondes,
- X = 2 jt x y/c x V;
- -comme X et L sont indépendants de la nature du milieu diélectrique, le produit G V doit l’être aussi; or, lorsqu'on passe de l'air à un autre diélectrique, la valeur de C devient K fois plus grande, et la valeur de V doit être multipliée
- par l’inverse - de l’indice de réfraction du nou-r n
- veau milieu; il faut donc que l’on ait K X
- n2
- = iouK = »! : c’est la relation prévue théoriquement par Maxwell.
- Je me trouve ainsi avoir vérifié cette relation pour les deux liquides que j’ai employés, et mes expériences viennent confirmer celles que MM. L. Arons et H. Rubens ont récemment publiées. L’huile de ricin offre ici un intérêt spécial, car lorsqu'on cherche à déduire des valeurs des indices lumineux de ce corps l’indice qui correspondrait à une longueur d’onde infinie, à l’aide de la formule de dispersion de Cauchy, on trouve le nombre 1,4674, tandis que la racine carrée de la constante diélectrique est de 2,18 ; la relation de Maxwell semblerait ainsi en défaut, mais c’est le mode de vérification qui est incorrect. Je ferai remarquer que mes expériences remplissent rigoureusement la condition exigée pour que la relation de Maxwell soit applicable, à savoir que les yaleurs de k et de n se rapportent à des phénomènes de même période; elles offrent de plus la circonstance avantageuse d’être indépendantes de toute mesure, puisqu’elles ne reposent que sur la constatation de l’égalité de deux longueurs.
- ITne faudrait pas croire que le raisonnement fondé sur la considération de l’homogénéité qui nous a amené à la relation de Maxwell soit nécessairement applicable à tous les diélectriques et que les vérifications expérimentales soient
- superfluesce raisonnement suppose en effet que les propriétés électriques du milieu soient définies par la seule constante diélectrique ; si plusieurs coefficients étaient nécessaires, la longueur d’onde correspondant à un oscillateur donné pourrait ne plus être indépendante du milieu, et la relation de Maxwell pourrait être en défaut. L’expérience seule peut donc décider en dernier ressort.
- J’adresse ici mes remercîmentsà M. M. Dufour, qui m’a aidé de la manière la plus obligeante dans l’exécution de mes expériences.
- Sur la résistance magnétique des dérivations dans l’air, et sur une méthode propre à les mesurer dans une dynamo, par M. Guido Grassi (').
- Le circuit magnétique d’une dynamo doit être considéré comme composé d’un circuit principal et de deux circuits dérivés. Le circuit principal est celui formé par les inducteurs placés entre les masses polaires. Des deux circuits dérivés, le premier comprend les masses polaires, l’entrefer et le nœud de l’armature ; le second résulte de l’ensemble de la masse d’air qui entoure la dynamo, particulièrement de celle qui circule autour des masses polaires et de l’ârmature et est parcourue par le flux magnétique perdu, c’est-à-dire non utilisé dans l’armature.
- Ce circuit formé par l’air est bien défini théoriquement, mais non pas pratiquement, parce que, attendu la forme de la dynamo, il n’est pas possible d’établir avec précision l’allure des lignes de force qui traversent l’air et les autres masses peu magnétiques qui entourent la dynamo.
- Je me propose de démontrer dans cette note comment la résistance magnétique de l’espace occupé par l’air peut s’exprimer en fonction des éléments connus de la dynamo, facilement déterminables par l’expérience, sans introduire de calculs relatifs aux résistances magnétiques, qui seraient presque toujours erronés.
- Quand la dynamo est en fonction, les circuits magnétiques sont parcourus par des flux magnétiques produits par les deux forces magnéto? motrices : celle des inducteurs et celle des réactions de l’armature.
- (') Rend. dell. R. Acc. scient flsiche et matematiche, avril 1892.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ' 2g5
- ’Notis appellerons :
- F, la force mdgnêtomotrice des hélices magnétisantes ;
- /, celle de réaction de l’armature;
- R, la résistance magnétique du circuit principal ;
- R', celle du premier circuit dérivé (entrefer et armature) ;
- R", celle de la dérivation dans l’air;
- 9, le flux magnétique dans le circuit des inducteurs;
- 9', celui qui traverse l’armature;
- . 9", celui qui se disperse dans l’air.
- On a évidemment les relations suivantes :
- ce qui peut s’écrire aussi ’
- si l’on pose au lieu de 9' sa valeur absolue, sans tenir compte de la direction du flux.
- En réduisant à son tour à zéro le flux 9', l’équation (5) nous donne
- - ' tF-/)R'-/R==o; ' (7)
- Mais pour 9' =0, cette équation devient
- F -y = ? R, (8)
- F — ï.R 4- 9" R”, (1)
- F -/= fR + j' R', (‘A
- V = «t b ?"• (3)
- En éliminant 9' et 9" de ces trois équations, on obtient :
- (F-y) R'-!-F R'
- 9 ~ R R' + RR’+R' R" ’
- et en éliminant 9 et 9" on a :
- , (F — f) R” —,/ R 9 ~ R R' + R R'' + R' R" '
- (4)
- (5)
- Or, si l’on peut à volonté faire varier les forces magnétomotrices F et /, ou seulement l’une d’elles, en maintenant l’autre constante, il est clair qu’on pourra leur donner une valeur telle que le flux 9 ou le flux 9' se réduise à zéro.
- En réduisant à zéro le flux 9, on tirera de l’équation (4) :
- (F --/) R” + F R' = o,
- et de l’équation (2) :
- Donc.
- F R'-
- , / ____
- Y - R*
- Le signe négatif signifie que le flux 9' est dirigé contrairement à la force magnétomotrice E. La valeur de la résistance R" est
- et réciproquement
- 9 R R' — J; R = o ou
- R” = — .9)
- ?
- Les relations 6 et 9 nous donnent donc deux expressions de la résistance des dérivations dans l’air en fonction d’une force magnétomotrice et d’un flux magnétique facilement mesurables dans la dynamo, sans introduire aucun calcul relatif à la résistance des autres circuits, ni aucune hypothèse concernant la forme et l'étendu^, du circuit.
- La méthode pour déterminer R" en découle évidemment. Il suffira de disposer les choses de façon à pouvoir faire varier les forces magnéto-motrices dans les inducteurs et dans l’armaiure et de mesurer une des deux.-En même temps, il faudra mesurer le flux magnétique dans l’un des deux circuits et avoir un moyen de reconnaître que dans l’autre circuit le flux est nul.
- Pour obtenir dans l’armature une force magnétomotrice contraire à celle des inducteurs, on recueille un courant aux balais en tenant ceux-ci disposés dans le plan normal de commutation. On obtient l’effet maximum en portant les balais sur le diamètre normal au plan de commutation.
- L’autre force magnétomotrice F est obtenue en lançant un courant dans les spirales des inducteurs.
- Quelques spires enroulées sur le noyau des inducteurs eux-mêmes forment une spirale in-
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- duite (A) qu’on relie à un galvanomètre balistique pour mesurer le flux 9.
- D’autres spires enroulées sur l’armature dans le plan normal à la direction du champ forment une seconde spirale induite (B) qui, reliée à un autre galvanomètre balistique, sert à mesurer le flux 9'.
- Dans les circuits des deux courants excitateurs, on introduit deux rhéostats par le moyen desquels on en fait varier l’intensité. Dans un de ces circuits, on dispose en outre un galvanomètre ordinaire destiné à mesurer l’intensité du courant excitateur.
- La disposition la plus commode est celle qui correspondant à là relation (6), c’est-à-dire dans laquelle on réduit à zéro le flux 9 dans les inducteurs, en déterminant en même temps le flux 9'' à travers la spirale B enroulée sur l’armature et la force magnétomotrice dans les inducteurs.
- On constitue les deux circuits destinés à donner des courants magnétisants par deux dérivations prises sur une même batterie d’accumulateurs, afin de pouvoir les ouvrir ou fermer tous lesdeuxdumêmecoupavec un seul interrupteur.
- Quand' les deux courants excitateurs sont interrompus, les deux galvanomètres balistiques subissent des déviations respectivement correspondantes aux flux 9 et tp'. La première observation étant faite, on fait varier une des résistances jusqu’à ce qu’à l’ouverture des circuits du galvanomètre relié à la spirale A ne donne plus aucun signe de déviation. Alors on a \j. = o.
- On referme le circuit dans les mêmes conditions, et on observe le galvanomètre inséré sur le circuit des inducteurs qui indiquera le courant magnétisant i. Ce courant devra être exprimé en unités absolues C.G. S. En ouvrant de nouveau le circuit, on lit au galvanomètre balistique la déviation de la spirale B, traversée par le flux 9'.
- Soit p la constante balistique de ce dernier galvanomètre; a.la déviation observée, dûment corrigée de l’erreur d’amortissement, r la résistance totale exprimée en unités C.G. S., de la spirale B et du galvanomètre avec les rhéo-phores; N le nombre des spires, toutes égales de la spirale B. La quantité d’électricité correspondant à la décharge sera
- expression qui donne la valeur absolue' du flux qui traverse l’enroulement de l’armature
- D’autre part, si i est le courant qui parcourt les hélices des inducteurs, formés de n spirês, on aura
- F = 4 7t 11 i
- et de b' la valeur de la résistance des dérivations dans l’air exprimée par l’équation (b) devient
- Les mesures peuvent être répétées dans des conditions diverses, c’est-à-dire avec des flux et des forces magnétomotriees différents, soit pour contrôler les résultats, soit pour étudier l’influence de pareilles variations.
- On peut aussi varier la position des balais pour reconnaître jusqu’à quel point une modification dans la direction des flux se fait sentir sur l’altération de la résistance des dérivations.
- Des deux galvanomètres balistiques employés, il suffit qu’un seul soit taré rigoureusement; celui qui sert à vérifier que le flux 9 est nul n’a bésoin que d’être très sensible.
- Quand on ne réussit pas à annuler exactement le flux 9, on notera les valeurs de i et de a, pour lesquelles le flux 9 présente de petites valeurs de signe contraire, et il sera facile d’en déduire très simplement les valeurs qui devront correspondre à 9 = 0.
- La sensibilité de cette méthode est très grande et il suffira d’ordinaire d’enrouler sur l’armature une seule ou du moins très peu de spires de fil fin pour former la spirale B, qui de cette façon, s’appliquera facilement sur le contour de l’armature.
- La même méthode peut être appliquée aussi à mesurer la résistance magnétique des dérivations dans l’air, ou fournir un autre moyen d’expérimenter avec des circuits magnétiques formés d’une façon quelconque.
- q = P a =
- y'N r
- A. B.
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- FAITS DIVERS
- Dans les mines de charbon de North-Seaton, MM. Scott et Mountain, de Newcastle, viennent d’installer des pompes mues électriquement. La dynamo fournit 65 ampères sous 5oo volts. Les pompes déversent i 125 litres par minute en surmontant la résistance d’une colonne d’eau de ï5 mètres. Elles exigent une puissance de 20 chevaux. Les câbles concentriques ont une longueur de 2 566 mètres. La dynamo est munie d’un régulateur spécial qui permet de l’employer pour l’éclairage lorsque les pompes ne sont pas en service.
- La Société générale d’électricité de Berlin projette l’établissement d’une station centrale pour la distribution de l’énergie électrique dans la banlieue est de Berlin. Le réseau serait très étendu. Les évaluations et les calculs faits d’après les données les plus récentes permettent d’affirmer que l’éclairage électrique y pourra être fourni au même prix que le gaz, et que la force motrice reviendra dans la majorité des cas moins cher qu’avec les machines à vapeur. Dans ces conditions l’exploitation de ce réseau semblerait très avantageuse, et l’on a l’intention de commencer les travaux dès que le consentement des autorités aura été acquis.
- Le programme provisoire contient les dispositions suivantes :
- Les conducteurs allant des câbles principaux aux compteurs sont à la charge de la Société.
- Toute l’installation intérieure à partir des compteurs sera établie par le consommateur, mais la Société se réserve le droit de l’examiner et de la faire modifier s’il y a lieu.
- Le courant destiné â la force motrice sera compté à part. Le prix provisoire du kilowatt-heure est fixé :
- Pour l’éclairage à....... 62,5 centimes.
- Pour la force motrice à... 12,5 —
- Ces prix seront abaissés pour toute consommation d’une durée supérieure :
- A 2400-3300 heures, de 12 1/2 0/0 par kilowatt-heure.
- A 3300-4800 — . — 25 0/0 —
- A 4800 — . — 37 1/2 0/0 —
- A titre de renseignement on indique que des lampes à incandescence de bonne qualité coûtent actuellement 1,60 fr. avec une durée de 600-800 heures, de sorte qu’il convient d’ajouter 0,25 fr. au prix de la lampe-heure pour une durée d’éclairage annuelle de 1000 heures.
- D’après ce tarif la force motrice est, en effet, plus avantageuse que la machine à vapeur, et il n’est pas douteux
- que la future station centrale donnera un essor considérable à l’industrie locale et fera augmenter la valeur des terrains dans cette partie de la banlieue berlinoise.
- Sous le nom d’« électrogône Tra'ub », la maison Pertsch et Waagenmann, de Bâle, vend un nouveau sel excitateur devant remplacer le sel ammoniac dans les piles Leclan-ché. On lui attribue la qualité de ne pas former de cristaux sur le zinc. Mais pourquoi n’en indique-t-on pas la composition, qui ne peut être un secret, puisqu’il suffira d’en acheter pour la connaître?
- L’Académie des Sciences de Berlin vient d’instituer un prix de 2 5oo francs pour la solution du problème suivar t :
- On doit indiquer une nouvelle méthode pour déterminer l'intensité des rayons solaires, ou bien l’on doit perfectionner une des méthodes connues, de façon à démontrer d’une manière indubitable l’influence de la distance du soleil à la terre.
- La méthode adoptée devra avoir été expérimentée par des observations s’étendant au moins sur trois passages au périhélie et à l’aphélie.
- Les mémoires pourront être écrits en allemand, latin, français, anglais ou italien et adressés à l’Académie de Berlin avant le 3r décembre 1897.
- Dans la séance tenue le 25 mars 1890, par l’Association électrotechnique de Berlin, M. Buchholtz avait étudié, l’action de l’ozone sur les microbes. On avait discuté la question de l’influence de l’ozone dans les chambres de malades. M. Siemens s’était exprimé contre l’emploi de l’ozone, qu’il considérait comme non désinfectant et plutôt-nuisible à la santé. Plus tard, 'le Dr Frœlich revint sur cette question et annonça la publication d’un travail du Comité impérial d’hygiène.
- Cette étude vient de paraître ; voici quelques-unes de ses conclusions. L’ozone sec n’altère aucunement la croissance des bactéries. Un courant d’air ozonisé humide agit déjà mieux ; par exemple, des bacilles du typhus adhérant à des fils de soie furent tués au bout d’une heure d’exposition à l’ozone. Les bactéries humides ne résistent pas à l’ozone, mais il faut un temps relativement long pour les détruire. Mais l’ozone ne peut servir à la désinfection d’objets d’habillement et de maisons. , •
- M. Muthel s’est fait breveter un liquide excitateur composé d’acide chromique et de bisulfate d’ammoniaque pour les piles zinc-charbon. Pour récupérer des sels de chrome et de zinc, on peut ajouter à ce liquide de l’acide
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- phosjphorique. Il suffit alors d’ajouter de. l'ammoniaque pour précipiter des phosphates de zinc et de chrome.
- Dans le programme des prix que la Société industrielle de Mulhouse décernera en 1893» nous relevons les sujets de concours suivants, qui peuvent intéresser nos lecteurs :
- Médaille pour l’éclairage électrique des ateliers industriels.
- Voici quelques-uns des points à traiter :
- Considérations générales devant servir à fixer le choix du mode d’éclairage. Comparaison pour les divers cas, entre le gaz et l’électricité. Coût d’installation, frais d’entretien, puissance absorbée. Conditions hygiéniques, risques d’incendie, disposition des bâtiments, leur part d’influence. Avantages et inconvénients de l’éclairage électrique pour les industries textiles, discussion particulière pour filature, tissage, impression. Applications dans la construction des machines. Décrire les installations en marche, indiquer les résultats d’expériences favorables, signaler les défauts qu’a fait reconnaître l’usage.
- Médaille d’argent pour un appareil réglant automatiquement la température et l’état hygrométrique de l’air dans les étendages des fabriques d’indiennes.
- Médaille d’argent pour une application quelconque de l’électricité dans l’industrie de l’impression.
- Médaille d’honneur pour un psychromètrepermettant de constater l’état de saturation d’une atmosphère de vapeur confinée ou l’état hygrométrique d’un mélange d’air et de vapeur aux environs de ioo°. Cet appareil devrait de préférence transmettre ses indications au dehors de la cuve de vaporisage.
- Médaille d’argent pour l’invention et l’application d’un pyromètre enregistreur destiné à évaluer la température des produits gazeux de la combustion de la houille sous les chaudières à vapeur.
- On demande un instrument capable d’indiquer avec une approximation d’au moins 5 0/0 la température d’un courant gazeux dans le carneau d’une chaudière à vapeur entre les limites de 3oo a 5oo degrés.
- L’appareil lui-même plongeant dans les gaz, l’indication des températures devra être placée en dehors du massif du fourneau, afin de rendre faciles les lectures directes.
- Le prix ne sera décerné qu’à un appareil appliqué pendant six mois au moins à une chaudière à vapeur fonctionnant dans la Haute-Alsace.
- Le terme de comparaison pour juger l’exactitude de l’appareil sera un essai au calorimètre.
- Les mémoires devront être adressés avant le i5 février i8f9&,au président.de la Société industrielle de Mulhouse.
- Pour toutes, les conditions de concours et pour plus amples renseignements s’adresser au secrétariat de cette société.
- Les Américains sont, comme tout le monde sait, des gens très hardis, et parmi eux les plus audacieux sont les gens du West.
- Parmi ces derniers compte le Dr Adams, l’initiateur du chemin de fer rapide de Chicago-Saint-Louis. Les New-Yorkais commencent à douter de lui ; ils trouvent pratiquement impossible de mener à bien cette entreprise dans l’espace de six mois.
- Dans une conférence faite au New-York Electric Club, M. Adams compte que sur les 3o millions de visiteurs probables de l’Exposition de Chicago, 3 millions auront la curiosité de prendre le train rapide électrique. UElectri-cal Review se livre à ce propos aux réflexions suivantes :
- L’exposition durera six mois. D’après les calculs de M. Adams, ses trains transporteront 165oo voyageurs pat-jour. Les lignes actuelles entre les deux villes n’en transportent que 1200. Le nouveau chemin de fer sera-t-il assez heureux pour augmenter ce trafic dans le rapport de 1200 à 16 5oo? Le facteur temps n’est pas à négliger dans cette affaire. Pour l’exécution d’une commande de trois locomotives, la compagnie Thomson-Houston a demandé dernièrement une année. M. Adams ne donne en outre aucun détail technique, ce qui permet de rester quelque peu sceptique en face de ce vaste projet.
- Les excursions sur les côtes de la Scandinavie et particulièrement au cap Nord devenant de plus en plus à la mode, le Storthing norvégien vient de prendre en considération le projet de l’établissement d’une communication télégraphique des provinces norvégiennes septentrionales avec le cap Nord. Le magnifique scénario que présentent les aurores boréales dans ces contrées et la beauté du paysage attirent un grand nombre de touristes. Une ligne télégraphique serait donc très utile, d’autant plus qu’elle pourrait être d’un grand secours aux nombreux pêcheurs qui sillonnent ces régions.
- , Le Sénat canadien a adopté une loi qui prolonge la durée de validité des brevets canadiens jusqu’à dix-huit ans et supprime l’obligation de fournir des modèles des inventions.
- Le rapport de M. Grupenti, directeur de l’observatoire sismique de Mineo, sur l’éruption -de l’Etna, est enfin parvenu à Paris. Nous voyons que dès le 17 juin on avait recueilli des signes précurseurs de l’explosion. L’éruption proprement dite a commencé le 8 juillet, à 11 heures 52 du soir, par un mouvement vertical. A minuit et à 2 h. 35, le 9, deux autres tremblements ont été également enregistrés. Le 9, on a contrôlé l’heure d’un grand nombre d’autres tremblements, et le microphone n’a cessé de produire des sons, même pendant les intervalles de temps qui séparaient les secousses enregistrées. La Cfoûte tef-
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- restre ne cessait pas un seul instant de se trouver en état d’agitation. On le comprend facilement, car en ce moment se formait la grande crevasse de la Montagnola qui vomit des torrents de cendres et de fumée tellement abondants que le ciel s’est trouvé voilé.
- Une installation importante d’électricité va être établie pour la transmission de la force, à Albino, en Suisse. Les eaux du Lerio seront emmagasinées par un barrage ayant ii5 mètres de longueur et 2,5o m.' de hauteur. L’eau entrera dans un canal de 800 mètres de long et arrivera par une conduite de 55o mètres de long sur 2,10 de diamètre dans les turbines installées à Gene; la hauteur totale de la chute obtenue sera de i5 mètres.
- 11 y aura trois turbines de 325 chevaux chacune, construites par MM. Escher, Wyss et G*. Les induits des dynamos à courant continu de 1 5oo volts seront directement calés sur les arbres verticaux des turbines.
- L’énergie sera transmise à une distance de 35oo mètres et actionnera 720 métiers de la filature et du tissage Hon-negger, Spœrry et C\
- Le matériel électrique sera fourni par les ateliers de construction d’Œrlikon.
- Un procédé électrique pour la destruction des chenilles nous arrive tout droit d’Amérique.
- On propose d’enrouler autour du tronc de l’arbre alternativement un fil de cuivre et de zinc, de façon à former une série de couples. Les fils ne doivent pas être distants de plus d’un centimètre.
- On assure que la chenille dont le corps réunirait deux de ces fils, recevrait une secousse suffisante pour être électrocutée. S’il en est ainsi, et l’expérience est facile à réaliser, ce petit dispositif peut rendre des services.
- D'après le Bulletin international d’électricité, la Compagnie des Fers et Métaux Tacony, de Philadelphie, vient d’appliquer avec succès l’aluminium par la galvanoplastie pour protéger des colonnes en fonte du poids de 0 tonnes, et de 6 mètres de hauteur.
- Ges colonnes font partie du couronnement en fer qui doit être placé au sommet de la tour de la « City Hall », de Philadelphie, qui aura 162,5o m. de hauteur. Le reste de la tour sera en marbre blanc. La surface totale de l'ouvrage en fer qui sera recouverte d’aluminium est d’environ 100000 mètres carrés.
- Les pièces à recouvrir sont d’abord trempées pendant un jour dans la soude caustique pour en enlever la graisse, et pendant un second jour dans un bain de décapage acide qui en détache les incrustations et la rouille. Elles sont ensuite soigneusement nettoyées avec des brosses d’acier et elles sont alors prêtes à recevoir l’enduit. Une
- épaisse couche de cuivre est d’abord appliquée et sur cette première couche on en dépose une d’aluminium ayant une épaisseur de 1,6 mm. Il faudra environ 40 tonnes d’aluminium pour toutes les pièces à protéger.
- Le métal glucinium pourrait bien prendre un jour une certaine importance dans l’industrie électrique. Le peu que l’on sait sur ce corps 11e permet pas d’exprimer autre chose que des espérances, mais il est probable que les propriétés électriques de ce métal seront bientôt déterminées d’une façon précise, et l’on verra alors si ces espérances sont fondées.
- Du poids atomique 9,1 et du poids spécifique 2, M. Fes-sender déduit par le calcul, dans VElectrical World, que la résistance à la traction du glucinium est plus grande que celle du fer, et sa conductibilité à peu près équivalente à celle de l’argent. Ce métal serait donc plus résistant, mécaniquement, que le fer, meilleur conducteur que le cuivre, et en outre plus léger que l’aluminium dont le poids spécifique est 2,7. Si ces données se vérifiaient par l’expérience, nul doute que le glucinium 11e tarderait pas à être employé en électricité, d’autant plus que sa valeur marchande serait d’environ 200 francs par kilogramme, ce qui est 80 fois moins cher que le même volume de platine, et 5 fois moins cher que le même poids de ce dernier métal.
- On sait que M.. Moureaux a constaté plusieurs fois, à l’observatoire du Parc Sairit-Maur, des perturbations magnétiques d’un caractère particulier, les unes provenant du tremblement de terre dé Nice ou de Cherchell. Au moins jusqu’à la fin du mois de juillet, les magnéto-mètres de l’établissement n’ont point été impressionnés par les différentes péripéties de l’éruption volcaniques do l’Etna.
- Mais M. Moureaux a recueilli, dans la nuit du 29 au 3o juillet, des perturbations d’un aiitre caractère provenant des coups de foudre d’un orage passant à une assez grande distance de l’établissement, fait déjà remarqué à différentes reprises. Cette fois encore, l’aiguille témoin en cuivre n’a point donné de signes d’agitation, preuve évidente que les mouvements de l’aiguille aimantée ne sont pas dus à une impulsion mécanique provenant de l’agitation de l’air. Nous ajouterons même que, pour répondre à une objection faite par un membre de la Société météorologique, on a disposé une nouvelle aiguille témoin dans un plan perpendiculaire à celui de la miêre, afin que les impulsions mécaniques puissent êtt. recueillies, dans quelque place qu’elles se produisent. Inutile de dire que la nouvelle aiguille témoin n’a pas plus bougé que l’autre.
- Les électromètres ont donné, pendant tous les orages de la fin de juillet, des signes nombreux d’électrisation
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- négative. L’effet s’est fait sentir lors de là production d’orages qui éclatèrent au-dessus d’Orléans, et dont on apercevait au dessus de l’horizon les lointains éclairs. Lorsque les orages ont éclaté à une distance moindre, la tension, toujours négative, a été de plusieurs milliers de volts.
- Dans la journée du n au 12 juillet, les perturbations magnétiques ont atteint une énergie tout à fait extraordinaire, dépassant celle qui a été observée au mois de mars. Cette fois, grâce aux mesures prises, la courbe n’est point sortie de la feuille de papier destinée à la recevoir, mais elle s’est produite si rapidement que la sensibilité du papier photographique n’a point été suffisante. Le tracé a offert une lacune.
- Le même phénomène s'est produit à Perpignan d’une façon plus accentuée, mais ce que l’on a recueilli des deux tracés offre une parfaite coïncidence.
- Le Petit Journal du lendemain enregistra des interruptions de service sur les lignes télégraphiques et des aurores boréales aperçues en Espagne.
- Éclairage électrique.
- La lumière électrique joue naturellement un grand rôle dans les manœuvres d’escadres auxquelles on se livre en ce moment pour étudier l’effet des attaques des torpilleurs sur les cuirassés d’escadre. Dans la nuit du 25 juillet, à la suite d’une journée de combats simulés, l’éperon de la Tempête a heurté et coulé bas, dans le goulet de la rade de Brest, un des bâtiments qui avaient simulé une attaque. Vite on a répandu le bruit que le sinistre provenait de ce que le timonier, aveuglé par le fanal que le cuirassé dirigeait sur le torpilleur, n’avait pu manœu_ vrer. Mais l’enquête a montré que la cause du sinistre était tout autre. Le torpilleur s’était lui-même jeté devant le cuirassé, sans se rendre suffisamment compte de sa vitesse.
- Les résultats ont été tout à fait satisfaisants au point de vue de la défense électrique. Aucun des torpilleurs n’a pu s’approcher de la Tempête sans avoir été reconnu en temps utile pour être infailliblement coulé bas si l’on avait fait usage des pièces du bord.
- La vitesse avec laquelle le faisceau lumineux parcourt la mer est parfaitement suffisante. On n’a nullement besoin d’un fanal permanent éclairant la mer dans tous les azimuts, comme on l’a, paraît-il, réalisé dans la marine américaine.
- Télégraphie et Téléphonie
- du dépôt des télégrammes dans les bureaux expéditeurs. Cette prétendue réforme prive le destinataire d’un renseignement précieux qu’il a souvent intérêt â constater, et dont la transmission n’est point longue, puisqu’il ne s’agit que de trois chiffres, celui du jour celui du mois et celui de l’heure.
- Il paraît que l’Administration est si bien convaincue de l’utilité de ces indications qu’elle les conserve précieusement dans tous les télégrammes officiels. Ce n’est que sur le dos du public qui paie que retombe cette économie de travail.
- Un signe à enregistrer indiquant que le gouvernement britannique s’occupe avec une louable énergie de l’établissement du télégraphe du Pacifique. On annonce que le i3 juillet le navire anglais Champion a quitté Honolulu afin de prendre possession de l’île Johnson pour faciliter la pose de la ligne des îles Sandwich à la Nouvelle-Zélande. Cet îlot, qui n’avait jusqu’ici d’intérêt qu’à cause de son dépôt de guano, a été occupé pendant quelques années par une compagnie américaine qui y avait arboré les Stripes and Stars. Mais le dépôt naturel ayant été épuisé, la compagnie avait abattu son mât de pavillon,et abandonné sa conquête.
- Qnand donc l’abonnement au téléphone sera-t-il d’un prix abordable au commun des mortels? Il peut être réduit considérablement dès à présent; nous n’avons qu’à rappeler les conditions très avantageuses que font au public les réseaux téléphoniques suédois. En Amérique, pour s’affranchir de la rapacité des compagnies, il se forme par ci par là des associations de commerçants dans le but d’établir à leurs frais et d’utiliser à leur guise des réseaux téléphoniques. Dernièrement encore, à Montréal, il s’est formé une association de ce genre qui s’est fixé comme dépense annuelle la somme modique de 25 francs par poste téléphonique.
- Erratum. — Une erreur doit être signalée dans la page 197 de notre numéro du 23 juillet,
- Sir William Thomson a été nommé en 1877 associé étranger de l’Académie des Sciences ; l’an dernier, il est devenu pair d’Angleterre sous le nom de lord Kelvin. Sir George Biddell Airy, l’illustre astronome anglais, a eu pour successeur M. Helmholtz, et enfin M. Van Beneden a remplacé Dom Pedro d'Alcantara, le défunt empereur du Brésil.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- La dernière convention postale a consacré une suppression des plus fâcheuses. On ne transmet plus la date
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- , - Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV' ANNÉE (TOME XLVJ SAMEDI 13 AOUT 1892 N° 33
- SOMMAIRE. — L'électricité au théâtre; Frank Géraldy. — Applications mécaniques de l’électricité ; Gustave Richard, — Ventilation des canalisations souterraines d’électricité ; Monmerqué, — L’exposition de la Société française de physique;' G. Raveau.— Sur le choix des machines génératrices employées dans les distributions d’énergie électrique ; J.-P. Anney. — Chronique et revue de la presse industrielle : Sous-stations électriques. — La distribution électrique à Bradford. — Moulage électromagnétique Fraley. — Analyse électrolytique, par le Dr Vort-mann. — Parafoudre Browne et Tidnam, — Téléphone Spagnoletti. — Pile médicale Hathaway. — Machine
- Powers et Van Buren à fabriquer les caniveaux pour câbles électriques. — Signal automatique Langdon. ____________
- Tableau multiple Bell de la Western Electric C°. — Electrochimie. Purification du sulfate d’alumine. — Electrométallurgie de l’antimoine, par M. Kapp, d’Oestrich (Rheingau). — Revue des travaux récents en électricité : Société de physique de Berlin (séance du 3 juin 1892). — Sur la mesure de la constante diélectrique, par M. A. Perot. —L’indice de réfraction des rayons électriques dans l'eau, par M. H.-O.-G. Ellinger. — Exposé de l’électrostatique dans l’hypothèse de l’existence d’un milieu élastique, par W.-H. Bragg. — L’argent allotropique, par M. Oberbecli. — Les étalons électriques, — Faits divers.
- L’ÉLECTRICITÉ AU THÉÂTRE
- L’électricité est à la mode; on fait tout à l’électricité, et l’on répète volontiers que l’électricité est bonne à tout et qu’elle peut rendre tous les services.
- En attendant, on est loin d’en faire ce que l’on pourrait; même dans les endroits où elle a été accueillie et demandée dès l’origine, où on la considère comme le plus indispensable, on ne cherche pas à en tirer tout ce qu'elle peut rendre.
- Les théâtres ont été des premiers à introduire chez eux l’éclairage électrique. C’était une question de sécurité, et s’ils ne l’avaient pas fait de bonne volonté, on les aurait, je crois, contraints d'agir ainsi. Comme ils y trouvaient en somme leur avantage, la modification s’est opérée d’une manière très générale sans difficulté.
- J’ai dit modification, et c’est à tort; c’est substitution qu’il eût fallu écrire; on a fait dans les théâtres comme presque partout; on a mis» l’électricité à la place du gaz, en substituant autant que possible un foyer à un autre en mainte-' .nant les intensités égales, prenant les mêmes moyens de distribution, les mêmes répartitions et les mêmes jeux de lumière. Le théâtre a été
- éclairé par un autre producteur de lumière, mais de la même façon.
- Il était impossible sans doute de s’y prendre autrement; on ne saurait tout changer à la fois; mais aujourd’hui ne pourrait-on demander à la nouvelle lumière, plus et autre chose que ce qu’on demandait à l’ancienne ?.
- Elle a pour elle des qualités dont on pourrait tirer parti.
- D’abord elle n’a point de flamme, et il serait possible delà placer en bien des endroits où le gaz serait dangereux et inacceptable. Il suffit d’ailleurs pour la conduire d’un fil qui se plie et se dissimule aisément. On ne paraît pas avoir encore utilisé cette faculté : on s’en tient à peu près aux portants, aux herses, à la rampe, c’est-à-dire au cadre lumineux de la scène; ne pour-rait-on mieux faire?
- En deuxième lieu, elle fournit des foyers bien plus puissants qüe ceux que donna le gaz, et permet par suite d’atteindre aisément les éclairages les plus intenses.
- On fait jusqu’à un certain point usage de cette faculté; dans presque tous les théâtres, on a maintenant des régulateurs placés soit sur les côtés de la scène soit sur le cadre d’avant-scène, et qui s’allument à certains moments pour illuminer par exemple un *ballet. C’est quelque chose, mais ce n’est pas encore ce qu’on pour-
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- rait faire. Dans nos théâtres de France, la scène n’est peut-être pas aussi éclairée qu’on le désirerait.
- J’ai sous les yeux un document très intéressant au sujet des choses du théâtre; c’est un rapport dressé par M. Ch. Reynaud, architecte, qui a été envoyé dernièrement à Vienne étudier la décoration et la machinerie théâtrale à l’exposition spéciale qui vient de se tenir dans cette capitale, et aussi dans ses théâtres.
- Il remarque qu’à l’opéra de Vienne les herses sont munies de lampes de 32 bougies, à l’opéra de Paris, elles portent des lampes de 16 bougies. Il résulte de ce fait, et surtout des dimensions moindres du théâtre autrichien, qu’à Vienne une toile de fond de 240 mètres carrés est éclairée par un foyer de la puissance de 1600 bougies, placé à une hauteur de 12 ou i3 mètres, tandis qu’à Paris ce rideau a une surface de 5oo mètres et est éclairé par un foyer lumineux de la puissance de 1120 bougies placé à i5 ou 20 mètres de hauteur.
- On ne peut sans doute augmenter indéfiniment la puissance des herses; ce procédé pourrait être encombrant et serait certainement coûteux ; c’est pourquoi je pense que l’essai de régulateurs est indiqué. Je sais que les personnes du théâtre ont une certaine répugnance pour la lumière de l’arc ; elles lui reprochent sa blancheur et aussi sa concentration en un foyer trop puissant ; mais on a surmonté bien d’autres difficultés.
- Dans les théâtres de Vienne, comme du reste dans tous les théâtres allemands, pendant le jeu on baisse beaucoup la lumière dans la salle, on l’éteint même presque complètement, laissant la scène seule en pleine clarté. Cet usage commence à s’introduire dans quelques théâtres de Paris; je sais qu’il est fort discuté. Dans certains théâtres, le public vient, dit-on, autant pour se montrer que pour voir; il veut être éclairé; la raison ne me paraît pas bien sérieuse; je pense que les dames voudront bien se contenter des entractes pour être admirées et consentiront à laisser le reste à la pièce : un meilleur motif est celui-ci; le théâtre n’est vraiment animé que si le public se tient, la gaîté ou l’émotion des uns se communiquant aux autres; pour cela, il faut, dit-on, de la lumière; je ne sais si la lumière est aussi nécessaire que cela, les émotions se communiquent sans qu’on se regarde, et il n’est pas
- indispensable de voir les mouchoirs pour être assuré que l’on pleure; dans une salle bien rem-. plie, cela se sent et l’émotion se communique sans qu’on sache comment. Je suis pour l’usage allemand.
- Il n’est d’ailleurs complètement praticable qu’avec la facilité d’allumage delà lumière électrique. Cette obéissance pourrait être utilisée plus complètement en se servant de la faculté d’extinction et d’allumage immédiats que possède l’éclairage électrique. On en avait fait usage à Paris dans l’opéra d’Esclarmonde ; on se souvient qu’au commencement de la pièce, le rideau étant baissé, la lumière s’éteignit soudainement, l’orchestre frappait dans l’obscurité trois grands accords, et la lumière se rallumait tout à coup, montrant la scène remplie de monde et dans un décor brillant. On me dit qu’à Londres, dans le théâtre que dirige le célèbre acteur Irving, on fait grand usage de ce procédé. La scène n’a pas de dessous, on ne peut donc avoir de machines; on y joue cependant et remarquablement bien les grandes pièces de Shakespeare, qui exigent de si nombreux changements. Pour y arriver, ou lorsque le changement doit avoir lieu, on éteint la salle, un rideau de velours noir achève de rendre l’obscurité complète; on fait très rapidement le changement derrière ce rideau, puis on éteint la scène, on relève le rideau et on rend la lumière d’un seul coup, éclairant le décor et la figuration en place.
- Ce sont là des effets que l’éclairage électrique seul peut fournir, et sans doute on peut lui en demander d’autres, utiles et nouveaux.
- Mais il est tout un ordre d’applications de l’électricité qui n’a pas été encore introduit au théâtre, c’est la production de la puissance motrice.
- Il y a longtemps qu’on a remarqué combien une distribution de force motrice serait utile au théâtre. Il s’y fait des dépenses très sensibles de puissance que l’on demande uniquement aux bras de l’homme. Ajoutez que ce procédé élémentaire oblige à un matériel compliqué, coûteux et surtout très encombrant.
- Prenons, par exemple, un de ces décors à niveaux différents, comportant si l’on veut un grand escalier, un palais, des terrasses qui, suivant l’expression théâtrale, doivent être praticables, c’est-à-dire pouvoir supporter des personnages. Ceux qui ont vu la scène d’un grand
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- .théâtre, tel que l’Opéra, savent la quantité incroyable de bâtis, chevalets, plates-formes, que comporte un pareil arrangement; tout cela est d’une combinaison très compliquée, exige un personnel nombreux, et surtout occupe une place énorme dans les magasins.
- ' On a depuis longtemps songé à rendre le plancher de la scène lui-même mobile, à le diviser en panneaux montés sur des supports.glissants qui permettraient de lui faire prendre en chaque point le niveau que l’on voudrait.
- L’opéra de Paris possède tout un système de ce genre, que son architecte Garnier avait établi lors de la construction ; on n’a jamais placé le moteur nécessaire, et le système, inutile, se détruit peu à peu; manque d’argent, routine surtout, car elle est reine et maîtresse au théâtre.
- On a également songé à faire conduire les décors par des moteurs; ils sont attachés à des supports nommés portants qui peuvent se déplacer sur la scène; il est donc assez aisé de concevoir comment on peut faire. Le rapport de M. Reynaud nous apprend que cela avait été réalisé à l’opéra de Vienne à l’aide de moteurs à vapeur. On a dû y renoncer en raison d’accidents aux décors, et même malheureusement d’accidents de personnes.
- Nous rencontrons ici l’objection principale faite à l’emploi de la puissance mécanique au théâtre. C’est qu’elle est, dit-on, brutale, qu’elle n’obéit pas avec la précision absolue, la souplesse qu’il faut pour des manœuvres de ce genre. Cela peut être jusqu’à un certain point vrai de la puissance produite par la vapeur, mais non de celle que fournit l’électricité. Elle est, au contraire, d’un admirable souplesse, d’une charmante précision. Elle a de plus cet avantage précieux de se laisser distribuer avec la plus grande facilité, de se transporter comme on veut. Elle semble avoir été justement faite pour des emplois de ce genre; de plus, on possède maintenant l’électricité dans tous les théâtres importants, il n’y a plus qu’à étudier et qu’à essayer; je crois qu’on n’en fait rien.
- On pourrait citer pourtant une petite application. Il y a deux ans, on voulut mettre à la scène sur le théâtre des Variétés le truc des courses; des chevaux courent au galop sur des tapis qui courent en sens contraire, en sorte qu’ils restent à la même place sur la scène ; on eutdes embar-
- ras de tout genre pour la mise en action de ce truc, plus curieux que vraiment artistique, du reste ; on n’y réussit qu’en demandant les mouvements à des machines dynamo-électriques; elles eurent seules, avec la puissance, la précision de départ, la facilité de réglage nécessaires.
- Y a-t-il d’autres exemples ? je ne sais; en tout cas, il y en a bien peu et il est évident qu’il devrait y en avoir partout ; on y trouverait le moyen de faire mieux qu’on ne fait, et en même temps, considération bien faite pour toucher un directeur de théâtre, on y trouverait une sérieuse économie sur les moyens actuels.
- Les théâtres qui s’alimentent sur une distribution de ville n’auraient rien échanger; les canalisations sont généralement suffisantes pour fournir le surcroît d’énergie qui pourrait être réclamé; si on craignait quelque à-coup en cas de grand effort brusque, on y parerait en se ménageant une petite batterie d’accumulateurs. C’est un moyen qui serait d’un emploi nécessaire dans les théâtres qui fabriquent eux-mêmes leur électricité à l’aide de machines. Les générateurs calculés pour l’éclairage seraient insuffisants à fournir en même temps l’énergie ; des accumulateurs en assez grande quantité seraient nécessaires.
- Au reste, les installations comportant des machines dans les théâtres sont appelées à disparaître à mesure que les canalisations électriques prendront l’extension qu’elles doivent recevoir. C’est un procédé barbare et qui ne pouvait être admis que comme transition que de convertir le dessous d’un théâtre en usine à vapeur; et quelles usines! les malheureux qui les font marcher le savent; des locaux absurdement restreints, des machines entassées, dépensières, dangereuses; pas d’air, pas de jour, le contraire d’une installation logique. Cela ne doit durer que jusqu’au jour où l’on peut se brancher directement.
- Avec cette source illimitée de puissance, je ne vois pas pourquoi tous les services n’iraient pas se concentrer en un même point; éclairage, manœuvre de décors, ce serait l’affaire de boutons à pousser, de commutateurs à fermer dans une chambrée centrale ; tout le théâtre irait comme font, dit-on, les grands cuirassés, conduit tout entier immédiatement par son directeur. Il reste il est vrai, les acteurs, qu’il paraît impossible de faire marcher par ce procédé; c’est dommage,
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- car on assure qu’ils ne sont pas commodes à conduire.
- Frank Géraldy.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
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- Les applications de l’électricité à la traction mécanique dans les mines sont déjà, comme le
- savent nos lecteurs, très nombreuses, principalement en Amérique. Le locomoteur de MM. Atkinson et Hurd, représenté par les figures i à 4, se distingue par sa grande flexibilité, qui lui permet de suivre sans difficulté les voies les plus irrégulières, et par l’innocuité de son collecteur de courant.
- La flexibilité du locomoteur provient de ce que sa dynamo A, du type à collecteur de sûreté, repose par des ressorts B B sur un châssis en deux parties C C, pivotées autour d’un axe longitudinal médian E, de sorte que
- Fig. 1 à 4. — Electrolocomotive pour mines Atkinson et Hurd (1891). Ensemble et détails du trolly.
- les deux essieux accouplés par des bielles F peuvent s’incliner l’un par rapport à l’autre sur la voie. L’essieu moteur d est commandé par le train d’engrenages (K L N) dont les axes k et d sont reliés de chaque côté du locomoteur par des balanciers P F O qui reçoivent en P, au droit cie Æ, le bâti de la dynamo, et sont articulés en O au châssis c d’avant; il en résulte que les déplacements de la dynamo dus à la flexibilité
- des ressorts B se réduisent à des rotations autour de l’essieu d, qui ne troublent en rien le fonctionnement de la transmission.
- Le courant se prend aux conducteurs T T par le câble w d’un trolly V à trois galets dont l’un v est élastique, de façon à toujours appuyer le trolly sur les conducteurs malgré leurs irrégularités. Les conducteurs T sont fixés aux lon-grines S, sur des isolateurs s à fourrures en bois s2s2, par des boulons /, qui maintiennent en outre devant ces conducteurs la garde U, de manière
- (') La Lumière Electrique, 23 juillet 1892.
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- qu’on ne puisse pas les toucher accidentellement.
- Dans la variante représentée par la figure 4,
- les conducteurs T T, encastrés dans l’isolateur s, sont serrés entre la garde U et les isolants st, et maintenus sur S par la tension du boulon l.
- Fig. 5. — Perforatrice Birkin((i89i).
- Fig. 6 à 8. — Perforatrice Birkin à solénoïde sectionné.
- La perforatrice de M. Birkin a (fig. 5) son fleuret actionné par l’armature E G d’un solénoïde B, enveloppé d’une gaîne de fer doux A, dont tes deux pôles C et A attirent E, G et le
- -fleuret, malgré le ressort F, comprimé par H, puis le lâchent dès que E vient rompre le courant en P par son choc sur la tige R.
- Le solénoïde de la perforatrice (fig. 6 â 8) est
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- sectionné en trois parties B B' B", et le commutateur e, qui tourne avec la dynamo génératrice, ferme alternativement les contacts 3 et i, i et 2, de manière à attirer E tantôt par B" B', tantôt par B' B.
- L’arrière de la tige E porte deux séries de rainures, les unes droites W, les autres hélicoïdales V, en prise respectivement avec les rochets X et Y, que les cliquets c et d ne laissent tourner que dans un sens. A l’aller du fleuret, le rochet
- Fig\ 0 à i3. — Perforatrice Siemens et Ilalske (1891). Elévation, plan, vues par bout a b, ef, g h et cd. Variante
- du ressort.
- Y tourne sous l’impulsion des rainures V, et le rochet X, qui reste fixe, le guide par les rainures W; au retour, le rochet X cède et le rochet Y,
- fixé par d, force le foret à tourner par la réaction des rainures U, de manière que sa pointe s’use uniformément.
- Le commutateur e est fendu de rainures h au travers desquelles le tuyau gf envoie de l’air comprimé qui souffle les étincelles.
- Le fonctionnement de la perforatrice Siemens el Ilalske, représentée par les figures 9 à 11, est original en ce que le fleuret A est commandé par
- une dynamo E au moyen d’une manivelle H et de deux ressorts I I, attelés au porte-fleuret, et qui leur impriment sur la glissière D un mouvement de va-et-vient sans chocs. Un mécanisme hélicoïdal à cliquet N O, analogue à celui de la perforatrice précédente, commande la ro-
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- tation du fleuret; en outre, au retour du porte-fleuret, son talon T vient repousser sans choc le galet Ut; redressé par un ressort U2, lequel, entraînant le levier U malgré le ressort U3, fait tourner par Y R la vis d’avancement du fleuret, que l’on peut aussi manœuvrer à la main par le volant Q.
- On peut, comme l’indiquent les figures 12 et 13, remplacer les ressorts I par des caoutchoucs M ou un matelas d’air L.
- La percuteuse Mackay, destinée principalement au perçage de la pierre, a (fig. 14) son commutateur E placé entre les deux solénoïdes B B', manœuvré par le bourrelet d de la tige du fleuret. Gette tige porte un piston H qui, par sa face de droite, aspire à l’aller de l’air par J et le refoule au retour par un disque M à ouvertures graduées l (fig. i5) permettant d’en régler la résistance; l’air qui se trouve à l’avant du piston est, en même temps, refoulé dans l’atmo-
- sphère par un second disque réglable W et par une ouverture m' qui l’amène, en compagnie de l’air refoulé en M, par la rainure F, autour du foret e, dont il souffle la poussière.
- Ce foret reçoit en outre de la rainure h et du cliquet g son mouvement de rotation par un mécanisme analogue à celui de la figure 6 Enfin, la position de la perforatrice sur son support G se règle par la prise de la gâchette R sur sa crémaillère r; on déclenche R, puis on la renclenche sur r, après avoir amené la perforatrice à la hauteur voulue.
- La perceuse électrique Siemens et Baily a (fig. 16) les inducteurs D D de sa dynamo enfilés sur une traverse en fer B, qui constitue, lorsqu’on pose les montants en fer A A sur la tôle à percer, un circuit magnétique fermé, de sorte que la perceuse reste fixée à cette tôle par les pôles a a. Les deux autres pôles EE entourent l’armature G F, à collecteur M, qui commande le foret H K par le train P Q R S, et le fait tourner en même temps qu’il reçoit son avancement de la vis L, faisant écrou dans le chapiteau en bronze G.
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- Le régulateur électrique de M. Replogle est (fig. 17 à 20) du type à cliquets ; il fonctionne de la manière suivante :
- Une poulie D, commandée par le moteur à régulariser, imprime, par la bielle F et la manivelle E, un mouvement oscillatoire autour de l’axe H à la double manivelle K, qui porte, articulés en k' k' lés deux cliquets M M' des rochets bpposés J J7, calés sur H. En temps ordinaire, ces cliquets, soulevés par les pitons i des armatures L" L, L” L', passent au-dessus de leurs ro-
- Fig, 17 à 20. — Régulateur Replogle (1892).
- chets ; mais, dès que la tige P du régulateur à force centrifuge [ou autre ferme en q ou en q' (fig. 20) le circuit de l’électro N ou N”, cet électro attire son armature et fait mordre son cliquet, qui fait alors tourner H dans le sens convenable pour qu’il ouvre ou ferme, par une transmission de son pignon I, la valve motrice — vanne ou prise de vapeur — suivant que le moteur se ralentit ou s’accélère.
- La soupape électrique D de M. W.-B. Fleming, qui admet (fig. 21) la vapeur par B en C, est, dans la position indiquée, fermée par la pression de la vapeur admise en G. suivant H LN, par la soupape régulatrice K, maintenue ouverte par l’ar-
- Fig. 21. — Soupape électrique Fleming (1892).
- bd g, excite R, qui attire son armature T et ferme la soupape K sur H, de manière que la vapeur de
- Fig. 22. — Soupape électrique Stout (1892).
- G s’échappe par NLKJiet que celle de B P ouvre la soupape D,puis T, enclenché alors par l’armature V de S, maintient K ouvert sur J. En
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- même temps que D s’ouvre, elle soulève par a la tige b, qui passe des contacts de à de, de sorte que R se trouve coupé du circuit; il suffit alors 4’amener h sur sa touche de gauche pour exciter S et déclencher en V l’armature T, laquelle, retombant par son poids, replace ra soupape K dans la position indiquée et ferme la soupape D.
- Le commutateur h peut être, comme l’indique la figure 21, remplacé par un thermostat x.
- Les armatures 33 3.4 des électros 6 et 7 du régulateur Stout, actionnent (fig. 22) la sou-
- Fig. 23 à 26. — Gouvernail servo^ moteur électrique Grimston et Dykes(i89i).
- pape 4 par un renvoi à genou 22 25 26, qui amplifie considérablement leur déplacement, et qui commande en même temps, par 42, le commutateur 3o, pivoté en 38.
- Lorsque l’électro 7 agit, il ferme la soupape par la poussée élastique du ressort 15. Le circuit 46 est alors rompu par 44 et celui de 45 fermé sur 6 par son contact avec le métal du commutateur, de sorte que 6 est excité à son tour quand le thermostat ou le régulateur quelconque ferme l’autre extrémité de ce circuit pour • ouvrir la soupape 4.
- ' MM. Grimston et Dykes, ont fait dans leur
- nouveau gouvernail électrique (fig. 23 à 26) une application très élégante des embrayages électromagnétiques. Letimonnier manœuvre par la roue W une aiguille F, qu’il pose tantôt sur les contacts A et B, tantôt sur A et C, tantôt sur A seul, et il met aussi en prise l’embrayage électromagnétique Li ou l’embrayage L2, ou aucun de ces embrayages, de sorte que la dynamo M, toujours en marche, fait tourner le gouvernail E
- Fig. 27. — Fermeture de porte d’ascenseur Judson (1892).
- à gauche par (Lj Kj J II G) ou à droite par (L2K2 J H G) ou le laisse immobile.
- La transmission servo-motrice N fait tourner les contacts A, B et C proportionnellement à la rotation de G, de sorte que le gouvernail s’arrête de lui-même dans la position fixée par la rotation de W.
- M. Judson a récemment proposé le système de fermeture de sûreté pour les portes des ascenseurs représentés schématiquement par la figure 27.
- Lorsqu’on met en marche l’ascenseur supposé
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- au bas de sa course avec sa porte ouverte, en faisant tourner le disque D par la corde de ma-
- gôl 3
- Fig. 28 à 3i. — Ecrou à billes Lieb (1892).
- nœuvre GC, les balais dd passant de l’isolant I au métal K, ferment le circuit wS/de la pile B
- Fig. 32. — Indicateur de station Ayers (1892).
- sur le moteur M, qui ferme par sa crémaillère R -la porte de l’ascenseur. A la fin de sa course,
- cette porte coupe M du circuit par t' w2, de sorte que le moteur M ne s’oppose plus à l’ouverture de la porte, laquelle, après l’arrêt de l’ascenseur, reste de nouveau ouverte, parce que l’isolant I est revenu sous les balais d.
- Nous avons indiqué, à la page 455 de notre numéro du 4 juin 1892, le principe de l’application de l’écrou à billes de Lieb aux ascenseurs Pratt Spragne; les figures 28 à 3i représentent la dernière forme pratique donnée à cet écrou
- Fig. 33 et 34. — Ayers. Détail de la transmission et du commutateur.
- par M. Pratt. La circulation des billes d’un bout à l’autre de l’écrou s’opère par un tube en trois parties E D E dont les embouchures EE se raccordent aux filets B (fig. 3o) par une languette K, et peuvent s’incliner plus ou moins d’un angle i sur le plan z'tf, tangent au filet en z de manière à en suivre l’usure. L’introduction des billes se fait par l’ouverture G, fermée ensuite.
- L’indicateur de stations de M. B. Apres fonctionne delà manière suivante, ayant(fig. 3i et 32) comme premier moteur un galet D', roulant sur le rail, et faisant tourner par la transmission G' I
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- C5C4, proportionnellement aux distances parcourues, le tambour D2, dont l’hélice C', pourvue de pitons d, correspondant aux stations, remonte sur la tige K', l’électro N2 et son attirail.
- Au départ d’une station, la bande G du papier indicateur logé dans le wagon a le contact d correspondant à cette station placé sous les touches dd\ et l’armature Q T, attirée par l’électro P, fait contact en K; il arrête ainsi le volant S du mouvement d’horlogerie de G par sa tige R.
- Au départ, le papier G reste d’abord immobile jusqu’à ce que le piton d du tambour D2 (fig. 32) correspondant à la station suivante vienne, en
- appliquant (fig. 33) l’aiguille ci' sur c, fermer le circuit de l’électro P' qui, faisant basculer l’armature Q de k en k\ lâche le mouvement d’horlogerie et lui laisse dérouler la bande G.
- La fermeture de k' n’excite plus alors l’électro P', parce que le contact c'dd! n’est plus fermé, mais bien l’électro N2 (fig. 34) qui rompt, en attirant N3, le contact d’c,,,, et le papier G marche aussi jusqu’à l’arrivée en dd' du contact d de la station suivante.
- Le fonctionnement du remontoir électrique de M. Schmidt est (fig. 35 à 37) le suivant :
- Quand la palette s de la roue W vient heurter
- Fig. 35 à 37. — Remontoir électrique Schmidt (1892).
- le disque denté isolé V, elle le fait tourner, ainsi que le disque R et la roue S, d’une arc tel que le ressort w, passant d’une dent isolée de R à une dent de la roue non isolée S, ferme le circuit (X.v;ï' eh A Su) sur l’électro-aimant O.
- Cet électro attire alors le pendule N LM, qui fait tourner, par K I, la roue du remontoir, puis, arrivé au fond de sa course, repousse, par c, e autour de g, de manière à rompre le circuit en h. Le ressort m ramène alors N à sa position primitive, ce qui referme le circuit en h ; puis N, attiré de nouveau, remonte d’un nouveau cran la roue G, et ainsi de suite, jusqu’à ce que la palette l du barillet D vienne, en tournant par T-les roues R et S, faire repasser de nouveau w de S sur la roue isolée R,'et rompre ainsi défini-
- tivement le circuit, jusqu’à un nouveau passage de la palette s en R.
- Le mécanisme électromagnétique remonte donc, à chaque passage de s en R, le barillet D de la quantité même dont il s’est déroulé.
- Gustave Richard.
- VENTILATION
- DES CANALISATIONS SOUTERRAINES d’ÉLECTRICITÉ
- Depuis la multiplication des canalisations souterraines d’électricité dans les grandes villes, on a constaté que très souvent les caniveaux
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- renfermant les conducteurs électriques constituaient de véritables drains recueillant le gaz d’éclairage qui est toujours répandu dans le sol en plus ou moins grande quantité. Ces accidents se produisent même avec des types de caniveaux considérés comme étanches, car beau-
- coup de causes accidentelles peuvent leur faire perdre, au moins momentanément, leur étanchéité.
- La présence de gaz d’éclairage dans ces cani-, veaux et surtout dans les galeries sous chaussées constitue un danger pour la sécurité publique,
- Figr. i à 4. — Ventilateur pour canalisations électriques.
- comme l’ont prouvé divers accidents tant en Europe qu’aux Etats-Unis.
- Aussi l’administration a-t-elle été amenée à s’occuper de la possibilité d’entretenir dans ces caniveaùx une ventilation suffisante pour empêcher le gaz d’éclairage d’y séjourner. Le dernier paragraphe de l’article 3, dans l’arrêté de M. le préfet dé la Seine (3o juillet 1891), porte :
- « Les regards électriques devront être disposés de manière à pouvoir être ventilés. »
- Pour satisfaire à cette prescription, sans préjudice d’installation fixe assurant une ventilation permanente, le service municipal d’éclairage électrique de Paris a fait construire un ventilateur mobile destiné à aérer rapidement tous les regards et caniveaux du réseau.
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- Ce ventilateur aspirant est monté sur deux roues dç.'760 millimètres de diamètre. Sur l’es-sieu et de chaque côté est fixée une équerre en fer dont la branche supérieure, formant fourchette, supporte le ventilateur et sa plate-forme. Au même essieu est adaptée une flèche de 1,25 m. servant à la traction de l’appareil.
- La plate-forme en bois, de 900 millimètres de diamètre, supporte le ventilateur et sert en même temps de tampon à mettre sur les regards des canalisations. En levant les barres de traction on abaisse les fourchettes et on amène le tampon à reposer sur le regard; le poids de l’appareil entier assure alors une solide assiette.
- Le ventilateur aspirant, à force centrifuge, est constitué par une turbine de 370 millimètres de diamètre avec buse de n3 millimètres et boîtes d’aspiration.
- Le dessin ci-contre (fig. 1 à 4) indique les dispositions de l’appareil.
- Une manivelle avec engrenages permet d’actionner à bras le ventilateur. Avec une vitesse angulaire de manivelle de 35 à 40 tours par minute, on obtient une vitesse de 1000 environ à la turbine.
- On a réservé la place nécessaire pour installer une autre transmission par poulie et courroie pour actionner l’appareil avec une petite dynamo.
- La manœuvre est simple : un homme suffit pour traîner le ventilateur; le poids de l’appareil complet ne dépasse pas 180 kilogrammes. Les dimensions d’encombrement sont 1,10 m., 1 mètre et 0,86 m. Arrivé à un regard, on enlève le tampon de fermeture et on installe le ventilateur. L’appareil étant convenablement placé, on manœuvre le double levier de support de la plateforme qui vient s’appliquer aux lieu et place du tampon et fermer le regard. Un homme fait alors tourner la manivelle pendant 10 minutes.
- La vitesse d’écoulement de l’air est normalement de 20 mètres par seconde.
- Le débit obtenu à l’air libre est 400 mètres cubes à l’heure, soit 70 mètres cubes en dix minutes, la puissance à développer, i5 kilogram-mètres. Sur une conduite, les frottements réduisent la vitesse de l’air et le débit de moitié environ.
- Le volume d'un regard étant en moyenne égal à 1 mètre cube et le volume par mètre courant de caniveau à 1/20 de mètre cube, en dix
- minutes on peut renouveler l’air sur une longueur de canalisation égale à 600 mètres environ. En pratique, le service municipal ne compte que sur 100 mètres et préfère ainsi renouveler l’air plusieurs fois.
- Les résultats donnés par cet appareil sont satisfaisants; dans son emploi sur le réseau municipal, on n’a pas eu à constater d’accumulation de gaz d’éclairage dans les caniveaux. Mais l’air qui en est sorti au début avait une odeur fétide, due probablement à la longue stagnation de cet air depuis la construction du caniveau,
- Dernièrement, un caniveau, en un certain point, s’est rempli de gaz à la suite d’un accident dont la cause était d’ailleurs étrangère au réseau municipal d’électricité; on a pu, avec le ventilateur, enlever rapidement ce gaz, ce qui eût été long et difficile avec la simple aération naturelle.
- Nous croyons savoir que, eu égard aux bons résultats obtenus sur le réseau municipal, l’une des sociétés exploitant les secteurs électriques de la rive droite va suivre l’exemple donné par le secteur municipal et recourir au ventilateur mobile.
- Cet appareil fait honneur au constructeur, L. d’Anthonay, qui a su, dans son exécution, par des dispositions aussi simples qu’ingénieuses, concilier à la fois la légèreté, la solidité et la facilité de manœuvre.
- Monmerqué.
- L’EXPOSITION
- DE LA SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- La particularité la plus intéressante qu’ait présentée cette année l’exposition que la Société de Physique a coutume d’ouvrir pendant les vacances de Pâques a été la répétition des expériences de MM. Elihu Thomson et Tesla. Un nombreux public, composé surtout de professeurs de province qui n’avaient pu assister à la conférence que le célèbre physicien américain a faite il y a quelque temps à Paris, a vu ces expériences ; on a pu se convaincre également, et ce point n’est pas sans importance, qu’il est relati-
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- vement facile de reproduire ces brillants phénomènes. M. d’Arsonval et M. Janet sont des expérimentateurs trop habiles pour qu’on n’ait pas à craindre de rencontrer quelques difficultés là où ils n’ont été aucunement arrêtés, mais ils ont tout au moins montré d’une façon certaine qu’il suffit des appareils simples qu’on peut trouver dans un laboratoire ou dans une usine pour répéter des expériences sur la réalisation pratique desquelles M. Tesla avait laissé un peu de mystère.
- M. d’Arsonval a fait précéder ses expériences d’une conférence très intéressante sur les effets physiologiques des courants alternatifs; nous
- nous abstiendrons de la reproduire en détail, car les principaux faits qu’elle contient sont renfermés dans deux articles parus récemment dans ce journal (*) ; il y a toutefois deux points sur lesquels il ne sera pas inutile d’appeler l’attention; d’abord, M. d’Arsonval avait démontré, avant les expériences de M. Tesla, l’innocuité des courants alternatifs de fréquence un peu élevée; d'autre part, cette innocuité ne semble pas devoir être attribuée, comme le pensait M. Tesla, exclusivement au fait que l’intensité était extrêmement faible dans ses expériences, puisque, si nos souvenirs sont exacts, M. d’Arsonval a parlé d’un courant alternatif de 1,8 am-
- Fig\ 1. — Bobine d’induction, modèle Ducretet.
- père comme parfaitement inoffensif, alors que, comme l’on sait, les courants employés en médecine ne dépassent guère l'ordre du milliampère.
- Les appareils dont s’est servi M. d’Arsonval avaient été construits par M. Ducretet ; ils ont été décrits déjà sommairement par M. de Fon-vielle C1).
- Une tension déjà élevée est produite par une bobine de Ruhmkorff (fig. 1) fonctionnant comme transformateur ; cette bobine peut être alimentée soit par quatre ou cinq piles de Bunsen ou un nombre égal d’accumulateurs, soit par un alternateur ordinaire. L’interrupteur employé
- est le trembleur rapide E. Ducretet, dont la vitesse d’oscillation n’a rien d’exagéré.
- Le courant amené par les fils i i (fig. 2) aux bornes a b se sépare en deux branches parallèles ; l’une contient un condensateur, constitué par une simple bouteille de Leyde L ; l'autre renferme le primaire de la bobine Tesla et un micromètre à étincelles e; en donnant aux boules un écart convenable, on produit une décharge oscillante de la bouteille de Leyde et la fréquence du courant primitif se trouve considérablement augmentée.
- Le primaire de la bobine Tesla se compose de quelques tours d’un fil de gros diamètre ;
- (') La Lumière Electrique, t. XLIV, p. io3, 160 et 207.
- (') La Lumière Électrique, t. XLIV, p. 122.
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- :placé à l’intérieur d’une bobine T, complètement immergée dans de l’huile (valvoline) qui produit un isolement parfait. Les deux extrémités du fil secondaire aboutissent aux boules d’urî micromètre à étincelles E où se produisent les décharges de haute fréquence et de haute tension.
- . On obtient des résultats beaucoup meilleurs en « soufflant » l’étincelle, soit au moyen d’un courant d’air, soit au moyen d’un champ magnétique perpendiculaire à sa direction. C’est ce dernier dispositif qu’a employé M. d’Arsonval ;
- il a utilisé un électro-aimant de Faraday ordinaire.
- M. d’Arsonval a reproduit les expériences de M. Tesla 0 ; en particulier, il a montré l’incandescence unipolaire avec une lampe ordinaire.
- Il a exécuté également quelques expériences intéressantes. La figure 3 représente le dispositif; la décharge qui passait dans le primaire de la bobine Tesla est amenée par les bornes A et B dans un gros fil C O de faible longueur dont la résistance est presque nulle (o“,oo7) ; une lampe à incandescence L, reliée aux deux
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- Fig. 2. — Appareil Ducretet pour répéter les expériences de M. Tesla.
- extrémités de ce gros fil s’allume au blanc. Pour une lampe de 4 volts, le courant continu qui produirait la même force électromotrice aurait une intensité de 6000 ampères. Si le fil décrit quelques spires, on pourra allumer des lampes de voltage plus élevé ; on peut également les allumer par induction en les fermant sur un fil qui tourne deux fois autour du fil Ii.
- En S un tube de Geissler, suspendu à l’un des pôles de l’excitateur, s’illumine par action unipolaire.
- M. Janet a répété avec un dispositif tout aussi simple les expériences d'Elihu Thomson et de Tesla ; il a allumé une lampe de 20 volts en la mettant en dérivation sur un gros conducteur
- rectiligne, de résistance absolument négligeable ; il emploie, avec beaucoup d’avantage, pour souffler les étincelles, un courant d’acide carbonique gazeux. Il a constaté également quelques phénomènes non observés encore : en tenant un tube à vide d’une main à l’une de ses extrémités et déplaçant l’autre main le long du tube, on voit la lueur s’éteindre en avant de la main qui se déplace et s’allumer progressivement derrière elle.
- Dans certaines conditions, les mains étant
- C) Nous renverrons le lecteur, pour la description de ces expériences, aux excellents articles de M. Raverot parus dans la Lumière Electrique, t. XLIII, p. 401, et XLIV, p. 259.
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- toutes.deux voisines du milieu du tube, le tube est lumineux entre les deux mains et sombre aux extrémités; d’ailleurs il semble que l’étude de tous ces phénomènes promette la découverte d’une foule de résultats nouveaux.
- M. Janet, qui s’occupe spécialement de l'étude des courants alternatifs, exposait également l’appareil dont il avait annoncé précédemment
- la construction; la partie essentielle est une roue verticale animée d'un mouvement de rotation uniforme dans laquelle le courant à étudier est amené par l’axe. Le courant peut sortir par une partie saillante sur le bord de la roue qui vient rencontrer une lame métallique faisant ressort; cette lame est portée par une pièce animée d’un mouvement de rotation lent. A
- Fig. 3. — Expériences de M. d’Arsonval.
- chaque tour de roue, la lame • s’est déplacée légèrement, de sorte que, si la période de rotation de la roue est égale à celle du courant, et si le contact sert à fermer un circuit dérivé, on pourra dans ce circuit faire une étude du courant analogue en tous points à l’étude strobo-scopique des mouvements matériels.
- Fig. 4. — Appareil pour champ magnétique tournant.
- Citons enfin la répétition des expériences de M. Ferraris sur les champs tournants que M. Janet exécute au moyen de deux bobines; l’une porte deux enroulements, dont l’un est travers^ par le courant d’un alternateur, le courant induit dans le second se compose avec le courant primaire pour produire l’une des composantes du champ; l’autre est produite par la seconde bobine à fil unique, dans laquelle passe
- simplement le courant secondaire. La pièce mobile était un petit cylindre d’aluminium.
- La figure 4 représente l’appareil te} que l’a construit ,M. Ducretet, dont l’exposition était
- Fig. 5. — Machine Gramme à courants polyphasés.
- d’ailleurs consacrée pour une large part aux courants polyphasés. On peùt réaliser très simplement les courants triphasés, comme l’a montré M. Hospitalier, en faisant sur un anneau Gramme trois prises équidistantes, abour
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- tissant chacune à une bague continue et isolée; ces trois bagues montées sur l’arbre de l’anneau, reçoivent trois frotteurs abc arrivant aux trois bornes ABC (fig. 5).
- Outre ce collecteur CO, le collecteur CO' ordinaire de la machine Gramme permet de recueillir les courants continus.
- Fig-. 6. — Anneau Gramme à courants polyphasés.
- La figure 6 représente l’anneau à trois enroulements de la réceptrice; l’induit est formé d’une carcasse cylindrique de fer T portant des barres de cuivre parallèles à l’axe; ces circuits conducteurs sont fermés aux deux extrémités par deux couronnes de même métal. Dans la fi-
- Fig. 7. — Réceptrice à courants polyphasés.
- gure 7, on voit cette réceptrice activant un ventilateur; l’ensemble de la transmission est représenté figure 8.
- Quelques appareils ont été construits pour démontrer les propriétés des courants triphasés; celui de la figure 9 est constitué par un anneau portant trois enroulements et des disques M ou M' mobiles sur une pointe p sur laquelle ils reposent par l’intermédiaire de chapes d’agate A. Le
- disque M, qui est en fer, tourne rapidement; le disque M' tourne plus lentement, mais son mouvement s’accélère quand on ajoute la plaque de fer F.
- Les figures 10 et n montrent les dispositions
- Fig. 8. — Transmission par courants polyphasés.
- employées pour l’éclairage, les lampes sont montées en triangle ou en étoile.
- ün peut produire les courants au moyen de la petite machine magnéto représentée figure 12,
- Fig. 9, — Appareil à rotation par courants'triphasés,
- qui peut donner des courants continus ou alternatifs; on peut, au moyen ,de deux ou de trois commutateurs de Clarke, produire des courants diphasés ou triphasés (disposition de M. W. Weiler). Avec les courants alternatifs produits par cette machine, on peut, en parti-
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- culier, actionner l’électrogyroscope de M. de Fonvielle (fig. i3) dans lequel on voit deux bobines avec leurs barreaux, qui agissent dans le même sens de façon à augmenter l’effet. L’axe porte une vis sans lin V, indiquant que cet ap-
- pareil pourrait être utilisé comme' compteur d’électricité pour courants alternatifs.
- Nous terminerons l’examen de l’exposition de M. Ducretet en citant les appareils qui servent à répéter les expériences fondées sur le principe
- Fig-, io et il. — Eclairage par courants triphasés.
- indiqué par M. Elihu Thomson (fig. 14 et 15) ; une disposition particulièrement élégante est celle de la lampe qui s’allume par induction quand on la maintient au voisinage de la bobine
- primaire et qui, abandonnée à elle-même, s’éteint en s’éloignant. Un plateau fixé à cette lampe permet de mesurer la répulsion.
- La maison Carpentier exposait divers appa-
- Fig. 12. — Machine magnéto pour courants diphasés ou triphasés.
- reils parmi lesquels nous avons remarqué : les condensateurs à lames de mica argenté ; divers étalons de résistance; l’un d’eux est représenté par la figure 16, un autre est constitué par un tube de laiton creux dans lequel passe un courant d eau qui maintient la température constante, etc.; un voltmètre sans aimant; le modèle industriel de pont de Wheatstone (fig. 17),
- consistant en une boîte sur laquelle apparaissent seulement les bornes qui servent à relier la pile et la résistance étudiées et un cadran le long duquel on déplace un curseur; l’aiguille du galvanomètre est visible dans une ouverture. La boîte porte un couvercle et peut être placée sur un trépied.
- M. Gaiffe exposait des ampèremètres et sur-
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- tout le modèle de galvanomètre d’Arsonval-Gaiffe; dans cet appareil, on a supprimé la masse de' fer doux qui servait à concentrer les lignes de force du champ sur la bobine et on l’a remplacée par un autre aimant.
- Fig. i3. — Gyroscope de M. de Fonvielle.
- Les deux aimants ont une forme cylindrique et leurs pôles/de nom contraire sont en regard; on arrive ainsi à avoir un champ très intense et à réaliser très approximativement la proportionnalité de la déviation au courant.
- L’appareil porte deux divisions en sens contraire, de façon à permettre de mesurer des courants de signe quelconque.
- Enfin, on peut, au moyen d’un bouton, déplacer la position d’équilibre du cadre, de façon à amener l’aiguille vis-à-vis d’une des extrémités de l’échelle; on double ainsi le champ de l’instrument et la proportionnalité se maintient encore d’une façon très satisfaisante.
- Citons encore quelques appareils :
- La trompe à mercure de M. Schlœsing, avec la disposition de M. Verneuil, exposée par M. Ghabaud; nous reviendrons sur cet appareil.
- L’ampèremètre enregistreur de MM. Richard frères ;
- Un appareil de M. Hirsch, donnant des figures analogues à celles de Lissajous, produites par réflexion sur deux miroirs circulaires fixés sur les axes de deux machines avec une très légère inclinaison. Quand les deux machines tournent avec la même vitesse, la courbe obtenue est un cercle qu’il est, paraît-il, très difficile d’obtenir
- Fig. 14 et i5. — Expériences de M. E. Thomson.
- d’une façon stable à cause de la grande sensibilité de la méthode. Pour des valeurs commensu-rables du rapport, on a des cycloïdes diverses, qui se déforment quand l’une des vitesses varie;
- Les fontaines lumineuses de M. Trouvé;
- Le compteur automatique du système Maxime LailleQ;
- Les piles du commandant Renard et les lampes électriques mobiles construites par la maison Roy et Hottot.
- M, Colson répétait des expériences sur la propagation des ondes électriques à longue période.
- Un flux électrique est lancé par une bobine Ruhmkorff dans un fil médiocrement conducteur, tel u’une ficelle mouillée. En tenant à la
- (') La Lumière Electrique, t. XLII, p. 410.
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- main l’enveloppe isolante du câble souple d’un téléphone, ce qui étouffe les effets d’induction, et en promenant l’extrémité dure d’un des deux brins le long et au contact de la ficelle, l'extrémité de l’autre brin étant isolée, on constate que l’intensité du champ dans le téléphone subit des chutes plus rapides en certaines régions qui se rapprochent entre elles et de l’origine au fur et à mesure que la ficelle sèche ; de plus, le timbre varie le long de la ficelle. Le téléphone fonctionne par variation de charge.
- Pour apprécier la valeur de l’intensité du flux en chaque point du conducteur, on fait glisser le long de celui-ci l’extrémité d’un fil de cuivre qui est horizontal, perpendiculaire au conducteur, et dont l’autre extrémité est isolée. Cette dérivation ouverte n’altère pas le régime dans le
- Fig. 16. — Etalon de résistance.
- conducteur. L’opérateur, appliquant le téléphone à l’oreille, laisse pendre librement le câble souple, et approche celui-ci du milieu de la dérivation jusqu’à ce qu’il entende le son naître dans le téléphone. La dérivation a une longueur de 1,60 m., indiquée par l’expérience comme suffisante pour produire l’effet d’un fil indéfini. L’effet d’induction statique exercé sur la partie utile des deux brins du câble est alors en raison inverse de la distance. Si I est l’intensité caractérisée par cet effet à l’unité de distance et y la distance pour laquelle le son naît, l’expression y représente l’intensité correspondante au
- son naissant, et est constante dans les mêmes conditions de pouvoir inducteur du téléphone. La variation de l’intensité du flux le long du conducteur est donc représentée par la courbe des /, pour les différentes valeurs de x, à un facteur constant pair.
- Avec des fils assez longs pour ne plus impres-
- sionner le téléphone à leur extrémité, on obtient des courbes en cascade; la distance des chutes augmente avec la conductibilité, et aussi, sur une môme courbe, avec la distance à l’origine. Ce fait peut s’expliquer par l’interférence du flux direct et du flux inverse de la bobine, l’un étant plus rapide et se ralentissant plus vite que l’autre. Il en résulte entre les deux longueurs d’onde A, X et l’écart d de deux chutes successives, la relation
- i i i
- X “ A ~ d’
- qui donne X quand on connaît A et d.
- On peut amortir le flux inverse en introdui-
- Fig. 17. — Pont de Wheatstone; modèle industriel.
- sant une étincelle entre le conducteur et la bobine ; les cascades tendent alors à disparaître et la courbe devient de la forme/ = yQe~dx.
- Si le fil est bon conducteur, on supprime la réflexion en le prolongeant par une ficelle à glycérine qui absorbe les flux. On peut ainsi opérer sur des fils métalliques; on mesure alors la distance du câble au conducteur lui-même. Avec un fil de cuivre de 0,04 mm. de diamètre, cette distance diminue du quart de sa valeur sur une longueur de 10 mètres, près de l’origine. On sait que le potentiel varie aussi suivant la loi y=yue~dx, d étant fonction des conductibilités intérieure et extérieure.
- Si l’on opère sur des fils courts, on obtient les maxima et minima indiquant des longueurs d’onde bien nettes, dues à la réflexion. Par exemple, avec un fil de coton imprégné d’unê
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- dissolution de chlorure de calcium, on obtient en chiffrés ronds pour A du flux prépondérant, et pour la vitesse V calculée à raison de N = i3o,
- les valeurs suivantes :
- 1 brin 2 brins 4 brin* 6 brins 8 brins 16 brins
- A 3 cm. 6 cm. 12 cm. 18 cm. 21 cm. 32 cm.
- V 4 cm- 8 cm. 16 cm. 23 cm. 27 cm. 42 cm.
- c. Raveau.
- SUR LE
- CHOIX DES MACHINES GÉNÉRATRICES
- EMPLOYÉES
- DANS LES DISTRIBUTIONS D’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE (*)
- Il nous a paru utile, comme suite à notre dernier article (*), de donner aujourd’hui quelques renseignements complémentaires relativement au choix de la puissance et du nombre des machines dynamo-électriques, suivant le système de distribution dont on fait usage et le genre ou l’importance du nombre de récepteurs à alimenter :
- i° Nous avons vu que dans les distributions directes 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) Distribution en dérivation. Supposons qu’il s’agisse d’une installation comprenant :
- 25o lampes à incandescence de io bougies, 33 watts.
- Il5 — — 16 — 53 —
- 6 — à arc de..........8oo — 8 ampères.
- En raison du faible nombre de lampes à arc à alimenter, comparativement au nombre de lampes à incandescence, il faudra, si les conditions. de l’installation le permettent, choisir la distribution à 100 volts en groupant les arcs par deux en tension, ce qui permettra de réaliser une économie notable dans le coût de la canalisation. Un groupe de deux lampes à arc en tension demande, pour un bon fonctionnement,
- une force électromotrice de i io volts, c’est donc celle qui doit aussi exister aux bornes des lampes à incandescence.
- Les constantes de la machine devront en conséquence être les suivantes :
- Débit en ampères.
- Ampères
- 25o lampes de io bougies x o,3 (à i io volts) = 75 ii5 — 16 bougies x 0,48 (à 110 volts) = 54,20
- 3 groupes de lampes à arc (à 8 ampères) == 24
- Total..................... 153,20
- Force électromolrice en volts. La force électromotrice aux bornes de la machine devra être de iio + 5,5= ii5,5 volts, si la perte consentie dans la canalisation est par exemple de 5 0/0 de la force électromotrice aux bornes des lampes.
- Dans les installations de moyenne importance, où l’éclairage à incandescence et l’éclairage à arc demandent approximativement la même quantité d’énergie, il est préférable d’alimenter chacun des deux genres d’éclairage par une machine séparée, les deux possédant les mêmes constantes en volts et en ampères, afin de donner la possibilité de faire fonctionner les deux genres d’éclairage avec l’une ou l’autre machine.
- Si les exigences de l’éclairage ne permettent pas le groupage des arcs par deux en tension, il faudra choisir la marche à 75 volts. Dans le cas contraire, on choisira la marche à 110 volts, qui permettra de réaliser une économie dans les canalisations et aussi de réduire le nombre de coupe-circuits, interrupteurs et rhéostats nécessaires à chaque lampe ou groupe de lampes à arc.
- Pour toutes les installations nécessitant un courant de 1 à 75 ampères, il est en général suffisant d’avoir recours à une seule machine, à moins de cas particuliers, comme l’éclairage des poudreries, éclairage de gares, navires ou autres dans lesquels un arrêt de lumière peut amener des accidents graves.
- Dans les installations de 75 à 200 ampères, nous conseillons l’emploi de deux machines d’égale puissance.
- Dans les installations de 200 à 5oo ampères, trois machines d’égale puissance, dont deux doivent suffire à alimenter l’éclairage maximum et une autre devant servir de rechange.
- Dans les installations encore plus importantes
- (*) La Lumière Electrique du 16 juillet 1892, p. 108.
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- on devra augmenter le nombre des machines de manière à éviter l’emploi d’une trop grosse machine de rechange. Mais on sera quelquefois limité dans l’accroissement du nombre de machines, par leur prix ou par l’emplacement disponible. La détermination du nombre et de la puissance des machines demande toujours une étude dont la solution est variable dans presque tous les cas.
- b) Distribution en série. Pour les distributions en série employées particulièrement pour l’éclairage public, on fait usage de machines développant 2000 à 2 5oo volts et permettant d’alimenter 40 à 5o foyers à arc en tension, la force électrômotrice de chacun de ceux-ci étant évaluée à 5o volts environ, perte dans les conducteurs comprise. Pour les éclairages publics à incandescence, la compagnie américaine Edison construit des machines excitées en dérivation de 1200 volts, les lampes de 16 bougies employées absorbant i5 volts et 4 ampères.
- Pour les installations importantes, on emploie autant de machines qu’il y a de circuits à alimenter. Certaines stations américaines comportent un nombre très grand de ces machines. Une ou plusieurs machines, suivant l’importance des stations, doivent servir de rechange.
- Les distributions en série sont, comme nous l’avons déjà dit, peu employées en France; les seules qui existent à notre connaissance sont les suivantes :
- Eclairage d’une partie des grands boulevards (secteur Popp) par des lampes et machines Thomson-Houston ;
- Eclairage public de Perpignan. Lampes à incandescence système Bernstein en série;
- Eclairage de l’Eden-Théâtrè, Paris. Lampes et machines Thomson-Houston.
- 20 La détermination de la puissance des machines pour les distributions mixtes n’offre aucune difficulté. Dans les distributions à 3 fils, on divise la puissance totale de l’usine en un certain groupe de machines doubles associées en tension dont la puissance varie avec l’importance de l’usine.
- Dans les distributions à 5 fils, on emploie généralement des machines fournissant la force électromotrice totale et que l’on groupe en quantité; leur puissance individuelle dépend aussi de la capacité totale de l’usine.
- 3° Distributions indirectes. Dans les usines
- centrales importantes faisant usagé de la distribution par batteries d’accumulateurs placées en série, il ne peut être question de faire usage d’une seule dynamo fournissant la quantité totale d’énergie. Il faut diviser la production, comme dans toutes les usines, en un certain nombre d’unités pouvant être mises en marche suivant le nombre de batteries mises en circuit. Comme la charge des batteries ne peut être effectuée qu’à intensité constante et que le nombre des batteries en charge est variable, il en résulte que la force électromotrice à'développer à l’usine devra être variable et fournie par l’association de plusieurs dynamos en série, dont le nombre en fonctionnement devra être corres-. pondant au nombre de batteries en charge.
- Dans le secteur Popp, faisant usage de ce mode de distribution, le courant nécessaire, 2 400 volts et 200 ampères, est obtenu en associant en tension 6 machines de 400 volts et 200 ampères. Les machines peuvent alors .toujours fonctionner dans de bonnes conditions de rendement et on évite l’emploi d une machine de rechange de trop grandes dimensions.
- La variation en marche du nombre de machines en tension n’est pas aussi aisée que dans l’association en quantité; on ne peut même la réaliser dans l’usine du secteur Popp. Les Chances d’accident sont aussi d’autant plus grandes que le nombre des machines’est élevé.
- Dans les distributions par transformateurs à courants continus groupés en série (système Bernstein), on peut produire l’énergie électrique requise par les transformateurs soit -au moyen de machines associées en tension, soit au moyen de machines travaillant séparément chacupe sur un des circuits de distribution. Dans le premier cas, les machines auront à fournir une partie seulement de la force électromotrice totale, tandis que dans le second cas, elles auront à fournir la force électromotrice totale et une partie seulement de l’intensité. Le groupage en tension des machines offre quelques petites difficultés et peut amener à l’emploi de forces éleç-tromotrices inusitées si le nombre de récepteurs à alimenter est très grand, mais les machines sont moins coûteuses que dans le second cas et fonctionnent dans de meilleures conditions de rendement. Dans les distributions par transformateurs à courants continus groupés en dérivation (secteur de la Société de la Trans-
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- mission de la force) la subdivision en groupes générateurs distincts afférents à chacune des stations réceptrices serait économiquement mauvaise, tant au point de vue de l’installation que de l’exploitation. Comme installation, elle nécessite plus de matériel; comme exploitation, chacun des groupes générateurs travaillant au-dessous de sa puissance normale, fonctionnera dans de mauvaises conditions de rendement. La disposition vraie est comme dans les distributions directes en dérivation, l’emploi d’unités travaillant toujours à pleine charge ou à peu près et s’ajoutant les unes aux autres en un seul groupe, de manière à fournir toujours dans les meilleures conditions de rendement, le courant total demandé par l’ensemble des sous-stations, et cela avec le minimum de matériel générateur.
- Dans les distributions par transformateurs à courants alternatifs groupés en dérivation, on fait, suivant les cas, travailler les machines en quantité ou séparément chacune sur un circuit. Nous avons déjà vu les inconvénients de la marche individuelle des machines ; il faut autant que possible n’y pas recourir et choisir des types de dynamos pouvant être accouplées en quantité. La puissance de chacune des unités dépend aussi, comme dans tous les autres cas, de la capacité de la station.
- J.-P. Anney.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Sous-stations électriques (').
- Quoique l’idée d’établir des sous-stations pour la distribution de l’énergie électrique soit quelque peu ancienne, ce n’est que récemment que cette idée a pris une forme pratique. C’est la London Electric Supply Company qui a adopté en premier lieu le système des sous-stations, si l’on peut appeler ainsi le couplage en série des batteries d’accumulateurs pour leur charge durant le jour. Comme ces sortes de sous-sta-" tions correspondent au fond aux stations ordi-
- naires, la discussion qui suit ne s’y applique pas.
- Dans le cas de la distribution par transformateurs, M. Ferranti proposa en i885 de se servir d’un groupe de transformateurs pour alimenter chaque petit district, et de disposer un commutateur automatique mettant une partie d’entre eux hors circuit à mesure que la charge diminue et les intercalant à nouveau au moment opportun. Avec ce système on emploie des réseaux à haute et à basse tension reliés entre eux par des transformateurs.
- Une autre disposition consiste à placer les transformateurs aux extrémités de feeders..
- Les systèmes à courant continu et à sous-stations d’accumulateurs deviennent à la mode, de môme que les transformateurs-moteurs.
- C’est avec intention que nous employons le terme « à la mode », car les systèmes de distribution sont soumis aux fluctuations de la mode — et il y a une raison pour cela. Les ingénieurs-conseils et la majorité des ingénieurs électriciens ont une certaine aversion pour tout ce qui est tout à fait nouveau, et possèdent souvent trop peu de connaissances pratiques pour se sentir sûrs d’eux-mêmes quand il s’agit de s’écarter de la pratique usuelle du moment.
- Dans la vie ordinaire les conventions forment la sauvegarde delà majorité, car elles leur évitent la peine de prendre eux-mêmes des décisions, mais pour le penseur les conventions sont des entraves. L’homme apte à produire du nouveau est souvent induit en erreur, mais c’est à lui seul qu’est dû tout progrès. Et c’est ainsi dans l’industrie électrique.
- La mode prête un abri aux peu compétents, mais elle est contraire au progrès. Quoique quelques-uns parmi nos ingénieurs soient des hommes de valeur, la plupart des autres ne sont pas capables de développer la distribution électrique. De plus, la station centrale est plutôt un terrain d’expériences un peu trop vaste. Le résultat de tout cela, c’est que les ingénieurs élec-. triciens ne sortent pas des ornières tracées d’avance.
- Il existe, par exemple, cette idée fixe que poulies districts étendus il faut des courants alternatifs et de hautes tensions, et que dans les quartiers denses des villes les basses tensions et le courant continu sont nécessaires. Il semble impossible aux électricjens de songera un svs-
- (') Industi ies, i" juillet 1892.
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- tème à courants alternatifs et à basse tension, par exemple. Ensuite on dit que le système à haute tension exige des transformateurs dans les maisons. Cela semblait tout récemment encore absolument nécessaire, et maintenant il y a un brusque courant en faveur des sous-sta-tions.
- On suppose presque universellement que les petits transformateurs de maison ont un rendement journalier intégral au-dessus de 90 0/0; mais, quoique l'on sache très bien que, toutes choses égales d’ailleurs, un grand transformateur est de meilleur rendement qu’un petit, on s’ingénie à trouver des mécanismes de mise en et hors circuit pour les transformateurs de sous-station. C’est-à-dire que l’on donne à la question du couplage des transformateurs la plus grande attention dans le cas particulier où c’est le moins nécessaire.
- Arrivons maintenant au point principal du sujet qui nous occupe et constatons que la principale difficulté dans le travail des stations centrales est le facteur de la charge (load factor). Les machines à vapeur sont très désavantageuses dans les stations centrales, et la consommation de charbon est énorme relativement à l’énergie vendue. Le remède à cet état de choses est tout indiqué ; c’est la suppression des machines à vapeur.
- Les moteurs à gaz fonctionnant avec le gaz de l’eau peuvent travailler avec 700 grammes de charbon par cheval-heure. Il peuvent être mis en route en quelques secondes si c’est nécessaire, ils exigent peu de surveillance, suppriment les chaudières, et l’appareil producteur de gaz est facile à surveiller. Ils ne se détériorent pas facilement, tournent aussi vite que la plupart des moteurs à vapeur et occupent moins de place. Leur vitesse peut être rendue constante. On pourrait objecter qu’il n’y a pas de grands moteurs à gaz. Au début des stations centrales il n’y en avait effectivement pas. Mais il suffirait d’en demander aux grands constructeurs pour amener la production de machines à grande puissance et à grande vitesse. Les catalogues de quelques constructeurs en mentionnent d’ailleurs déjà.
- Pouquoi donc se servir de machines à vapeur usant 5 à i5 kilogrammes de charbon par cheval-heure alors que l’on peut avoir des moteurs à gaz n’en consommant que 3/4 à 1 ki-
- logramme ? La seule raison en est qu’il n’y a qu’une quinzaine d’années que le moteur à gaz est employé dans la pratique et cela ne semble pas suffisant. Il est néanmoins possible que, si la question se trouve fréquemment soulevée, quelqu’un prenne l’initiative de réaliser cette économie de 90 0/0, au risque de faire quelque chose de non conventionnel.
- L’adoption des moteurs à gaz fera disparaître les accumulateurs des stations centrales et les x'elèguera dans les maisons ou sur les tramcars électriques. Le moteur à courant alternatif viendra alors au pouvoir. Son existence fera taire ceux qui prétendent que le courant continu est nécessaire à cause de la consommation croissante de force motrice.
- A mesure que les stations à courant continu s’étendent, elles exigent des systèmes de feeders compliqués, de même que des accumulateurs et des commutateurs dispendieux. Le dernier progrès est la résurrection d’une idée ancienne, là sou9-station à transformateurs-moteurs. Si le district est assez étendu pour que des transformateurs soient nécessaires, le courant alternatif a le même rendement qu’une dynamo à courant continu tournant à 6000 tours par minute et sans tenir compte de la perte dans les inducteurs. « Gela peut-être, » dirait l’avocat du courant continu, « mais on perd alors les avantages des accumulateurs. » C’est l’erreur qui provient de l’exclusivisme des partisans de l’un ou l’autre système. Si les accumulateurs de même que les transformateurs ont des avantages, on devrait les combiner. Il est certainement mauvais de placer des dynamo-moteurs aux sous-stations ; toute la machinerie mobile devrait être réunie à la station centrale.
- Pour la distribution dans un réseau très étendu, on devrait employer les batteries d’accumulateurs avec le courant alternatif. Prenons, par exemple, une station avec un débit maximum de 1000 000 de watts. Il suffirait d’avoir une batterie donnant 100000 watts. La station centrale alimenterait un système à trois fils à 200 volts.
- La moitié des dynamos alimenterait directement à 200 volts, tandis que les parties éloignées du réseau seraient alimentées par des feeders à haute tension et des transformateurs. La tension ordinaire de 2000 volts est encore une mode ; vu les difficultés d’isolemet il serait dans beau-
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- coup de cas préférable d’employer des tensions moindres.
- Les transformateurs-moteurs qu’exigerait le courant continu sont maintenant remplacés par les transformateurs à courant alternatif, de meilleur rendement et moins chers. Dans le cas que nous considérons, nous nous servirions d’un transformateur pour utiliser les avantages des accumulateurs. Il consiste en une dynamo à courant continu enroulée de façon à permettre une grande variation de la force électromotrice pour un petit changement dans l’excitation, et en un alternateur donnant 5oo ampères sous 200 volts. Cette machine tournerait constamment. Dans l'après-midi, avant les heures de forte charge, quelques machines seraient mises en route pour suffire au débit extérieur et pour actionner l’alternateur comme moteur servant à charger les accumulateurs. Au moment de la charge maxima, le dynamo-moteur aiderait les dynamos, et vers minuit il débiterait seul, les autres machines étant arrêtées.
- Une disposition de ce genre aurait beaucoup d’avantages sur le système maintenant en vogue. Les feeders à basse tension et toute la complication et les inconvénients qui les accompagnent seraient évités. Le grand avantage des courants alternatifs est que l’on peut augmenter la pression ou le courant sur un circuit quelconque sans déranger les autres ou faire varier la vitesse des machines. Même en employant des accumulateurs et des dynamo-moteurs le système de distribution à courants alternatifs est décidément le meilleur, les sous-stations étant remplacées par des transformateurs. Et sans accumulateurs le système à courant alternatif est encore le plus avantageux. Il est difficile de trouver une raison quelconque de l’existence de stations à courant continu à basse tension sans accumulateurs.
- La question de la force motrice a été beaucoup exagérée, de même que la distribution d’énergie pour les opérations galvanoplastiques. Le partisan du courant alternatif, d’autre part, semble incapable même de songer à un système à basse tension. S’il lui fallait fournir du courant à un théâtre à côté de sa station, il le ferait sans doute sous une tension de 2000 volts.
- Relativement au courant alternatif, la mode change actuellement. Les transformateurs de maison sont abandonnés et les sous-stations
- les remplacent. Le principe consiste à placer dans chaque sous-station deux ou plusieurs transformateurs, avec un commutateur automatique de couplage. Si les transformateurs sont si bons qu’on peut en placer des petits dans les maisons sans donner lieu à des pertes de puissance ruineuses, il ne peut y avoir beaucoup de perte dans un plus grand, de 100000 ou même de 5oooo watts. D’un autre côté, si les transformateurs donnent trop de perte, il vaut mieux les modifier que d’y ajouter des mécanismes compliqués. Même un transformateur à circuit magnétique fermé peut être construit de façon à donner un bon rendement journalier. S’il en est ainsi, pourquoi en laisser des petits en circuit pendant la journée ?
- Les sous-stations doivent être réparties de façon à éviter une trop grande chute de potentiel dans le réseau. Aux faibles charges cette chute ne présente pas de difficultés ; donc, ce qu’il faut c’est un petit nombre de sous-stations chacune avec un grand transformateur, et non pas beaucoup de sous-stations avec de petits transformateurs.
- Les commutateurs automatiques dans les sous-stations sont une source de difficultés. 11 y a quelques années on avait proposé .d’actionner ces commutateurs à la main, les variations de charge ne produisant que des déclenchements ; M. Tomlinson se sert même de poids que l’on remonte périodiquement. Ce sont là de pauvres moyens de réglage.
- Comme nous l’avons dit, les sous-stations ne sont pas nécessaires ; on peut se contenter de transformateurs au boutdes feeders. A la rigueur on peut avoir un commutateur pour le circuit primaire à la station centrale, et un commutateur pour le secondaire peut être actionné par la station au moyen de fils auxiliaires. On pourrait objecter que les commutateurs doivent être automatiques; il n’y a pas plus de raison pour cela que pour le réglage automatique des machines et des dynamos.
- Pour nous résumer, disons qu’il ne devrait pas exister de sous-stations avec transformateurs-moteurs, et qu’il faudrait employer la distribution à courants alternatifs, avec accumulateurs ou non. Ensuite, dans les systèmes à courants alternatifs, les sous-stations devraient être remplacées par des transformateurs sur feeders, et les groupes de transformateurs avec
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- coupleurs automatiques ne peuvent avoir que des inconvénients.
- A. H.
- La distribution électrique à Bradford (')
- La distribution d’électricité de cette ville présente plus d’intérêt que les installations ordinaires; c’est le premier exemple d’une municipalité combattant avec succès les difficultés inséparables d’un service public de lumière électrique. Nous ne pensons pas que cet exemple puisse être trop apprécié. C’est une leçon donnée à toutes les autorités municipales, car elle prouve complètement la possibilité pour une ville d’ériger et de maintenir économiquement une station centrale.
- Il ne faut pas, cependant, perdre de vue que le district actuellement canalisé est peut-être le meilleur de la ville, et les résultats économiques obtenus maintenant pourraient bien s’évanouir dans le cas où la municipalité voudrait éclairer des quartiers plus excentriques. La ville de Bradford est longue d’environ 8 kilomètres et large de 5; elle comprend, avec la ville même, plusieurs communes importantes, dont quelques-unes sont distantes de 5 kilomètres à peu près du centre de la ville. Le conseil a le louable désir de non seulement canaliser toute la ville, mais d’aller au delà, éclairer Allerton, Little-Horton et Great-LIorton. L’analogie quelque peu dangereuse de l’eau est invoquée comme raison pour agir ainsi ; mais en se reportant au plan de la ville et de ses environs, on voit que cette opération demandera une étude soigneuse et beaucoup de circonspection.
- L’autorisation a été obtenue dès i883, mais ce n’est qu’en septembre 1889 que le courant fut fourni pour la première fois dans le quartier du centre, ou quartier commerçant.
- Après maintes discussions, la distribution à deux fils à courant continu et à basse tension a été adoptée sur le conseil de M. Shoolbred. La station centrale est construite sur un terrain acquis par la ville, et consiste pour le moment en un rez-de-chaussée, tout l’espace étant oc-cupé,par le matériel en service; elle semble avoir été établie de façon à rendre faciles les extensions; le plan original comprenait une con-
- (') The Electrical lieview du 10 juin 1892.
- struction à deux étages pouvant contenir les machines d’un service trois fois aussi considérable que le service actuel ; les machines établies marchent maintenant à pleine charge, et pour satisfaire aux demandes sans cèsse croissantes, de grandes extensions devront être faites d’ici peu.
- Lorsque la station a été ouverte en 1889, les générateurs suivants avaient été installés.
- Trois chaudières Lancashire de 180 chevaux chacune; deux machines Willans, type II, de i5o chevaux indiqués ; une machine Marshall de i5o chevaux, couplées avec des dynamos Siemens enroulées en dérivation.
- Les moteurs à grande vitesse et à entraînement direct n’ont été adoptés qu’après de longs débats ; le sentiment local était qu’un travail régulier ne pouvait être assuré que par des machines à faible vitesse et des transmissions.
- Le meilleur indice de la demande de courant est la fréquence avec laquelle des machines ont été ajoutées. En 1890, une machine de 3oo chevaux, la première de ce genre, a été fournie par les ateliers de Thames-Ditton ; c’est le type III, maintenant très répandu ; il a trois manivelles à 1200, trois cylindres à basse pression, de5ocm. de diamètre et 23 cm. de course; ce moteur est couplé à une dynamo Siemens; en 1891, une autre unité Willans-Siemens et deux unités de 80 chevaux ont été ajoutées. Vers la même époque, une batterie d’accumulateurs a été installée ; elle comprend 70 éléments Crompton-LIowell d'une capacité de 1000 ampères-heures.
- Ainsi, en très peu de temps, la puissance motrice a été triplée, augmentant de 450 chevaux indiqués à 1200, pendant que le taux maximum du débit nocturne, qui était de 1400 ampères à la fin de 1889, montait à 35oo ampères à la fin de 1891. Tous les soins ont été pris pour avoir des unités partagées aussi économiquement que possible, et avec la grande différence de puissance des moteurs, il est rare que ceux-ci ne travaillent pas dans les meilleurs conditions.
- Les trois chaudières Lancashire de 180 chevaux, qui ont été établies en premier lieu, ont chacune 2,13 m. de diamètre et 8,5om. de long; une d’elles a un chauffeur mécanique entraîné par un moteur. Une chaudière semblable a été établie depuis, et, dernièrement, une chaudière Babcock et Wilcox de 120 chevaux a été ajou-
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- tée. Une alimentation d’eau chaude et un économisée de combustible de Green sont employés. Le travail de ces batteries semble avoir été invariablement bon, et les réparations sont déclarées petites. Mais nous ne pouvons pas cependant donner de chiffres sur leur force productrice.
- La machine Marshall, combinée avec une dynamo Siemens, a été une des premières installées à Bradford. C’est une machine compound verticale; elle est montée sur un socle en fonte sur lequel est fixée la dynamo. Le cylindre de haute pression a 3o centimètres de diamètre et le cylindre de basse pression 49 cm. avec une course de 40 cm. Les deux cylindres ont des en-
- veloppes de vapeur ; l’admission dans le cylindre de basse pression peut être modifiée à volonté et ce cylindre peut être Itransformé occasionnellement en cylindre de haute pression pour faciliter le départ sous de très fortes charges.
- Une valve automatique de Ilarnell est appliquée au cylindre de haute pression, et permet de régler l’entrée de la vapeur dans ce cylindre proportionnellement à la puissance développée par la machine, assurant ainsi une régularité parfaite de la vitesse, nonobstant de grandes et fréquentes variations de la charge, et réduisant la consommation de combustible au minimum. La détente peut aussi être modifiée à volonté, pendant la marche.
- La distribution se fait par des feeders au nombre de huit ; chacun va de l’usine à un centre, d’alimentation d’où un fil pilote revient s’attacher à un voltmètre, à l’usine. Tous les
- conducteurs principaux sont disposés en réseau; la pression dans ces conducteurs est-de 115 volts. Le câble souterrain consiste en un conducteur en cuivre, entouré par une couche isolante en fibre, avec une enveloppe en plomb sans soudure, tirée sur lui par pression hydraulique. Une couche de jute ou de chanvre bien goudronnée est ensuite placée sur celle-ci ; vient ensuite la protection mécanique, sous forme de deux rubans de fer ou d’acier de chacun 3 3/4 cm. de largeur, enroulés en spirale autour du câble ; extérieurement encore est une autre couche de jute goudronnée, tissée et finie. Ce câble est couché directement dans Ja terre ; l’excavation est ensuite remplie ; une planche en sapin placée sur le câble avertit l’ouvrier dont la pioche ou la pelle rencontre cette planche qu’un câble électrique est situé par dessous. Les artères employées sont de différentes dimensions ; la plus large a une section de conducteur égale à 17 i/2 cm2 et un isolement de 5oo megohms par mille; la plus petite a un conducteur dont la section est de 6,2 cm2 et l’isolement de 700 megohms. On doit noter que dans ce type de câble l’armure est portée directement sur le câble et qu’en un point quelconque de sa longueur, cette armure peut être- coupée et remise, de façon à faire une connexion sans aucun inconvénient pour les parties voisines.
- Tous les joints avec ce câble, sur le conducteur principal lui-même, ou pour un branchement des rues, ou pour les fils des maisons, sont enclos dans une boîte en fonte qui, après que le joint est fait et le tout fermé, peut être remplie, de l’extérieur avec une composition hydrofuge de façon a ffaire de l’intérieur une masse solide. Les conducteurs principaux presque sans exception, sont posés des deux côtés des rues, sous les trottoirs, afin d’éviter de défoncer les rues, où le pavage est généralement très coûteux, quand on établit les connexions avec les maisons, comme il aurait été nécessaire si l’on n’avait posé, qu'un seul conducteur. Des boîtes en fonte de différents genres, pour s’appliquer aux formes des connexions, et placées sous les trottoirs, complètent le système de distribution; elles assurént la facilité des contacts mobiles, ce qui facilite beaucoup les essais et autres opérations.
- M. Baynes donne la perte totale entre les conducteurs commentant de 0,02 amp. — 5on
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- ohms de résistance d’isolement, comprenant les conducteurs, tableaux dé distribution, dynamos et un grand nombre de lampes en circuit.
- KM Kim KM
- Fig. 3
- La question vitale par excellence dans l’installation de Bradford est, sans doute, le prix de fonctionnement de l’usine; elle a une impor-
- Fig. 3
- tance particulière, parce que les résultats heureux obtenus seront d’un grand effet sur les autres municipalités.
- Fig. 4
- La plupart des renseignements suivants sont empruntés au mémoire lu récemment par M. Shoolbred devant « The Society of arts ». Ces chiffres sont relatifs au travail fait depuis le i" janvier 1890. Pendant les premiers mois, la distribution se faisait depuis une heure avant le coucher du soleil jusqu’à 11 heures du soir; en-
- suite, en raison des demandes,'elle commença à 10 heures du matin pour finir à i 1 héures du soir. Enfin, en février 1891, la batterie d’accumulateurs dont nous avons déjà parlé permit de maintenir la distribution pendant les vingt-
- Fig. 5
- quatre heures, et le service a été continué ainsi depuis.
- C’est un fait bien connu que la. demande de lumière (c’est-à-dire l'heure et la durée de l’allumage) dépend en grande partie du caractère du quartier. Comme nous l’avons dit plus haut, le
- Fig. s
- quartier canalisé est un quartier commerçant, avec quelques hôtels de valeur moyenne, mais sans aucune habitation privée.
- Quelques courbes de débit journalier (fig. 2, 3, 4, 5 et 6) montrent parfaitement la nature et l’extension de l’éclairage durant cette partie de chacun des mois choisis en 1890, et le jour correspondant en 1891. Beaucoup de ces courbes
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- sont relatives au samedi, qui fut pour quelque temps l’un des, jours les plus chargés de la semaine,- mais qui, maintenant, par suite de changements locaux, est un de ceux, au contraire, où le service est le plus léger. Il y a même maintenant une certaine consommation de lumière pendant le jour dans les sous-sols des restaurants et autres constructions; cette demande varie, bien entendu, avec l’état du temps. Mais il y a une autre source de consommation de courant qui commence à prendre de l’extension ; ce sont les moteurs, pour lesquels un champ considérable paraît exister à Bradford. Nombre de petites industriés dépendant des grandes manufactures sont établies dans la ville; elles demandent une puissance qui varie depuis la plus
- Fnwci i»-----------18B0 - -
- Fig. 7
- faible jusqu’à plusieurs chevaux; des moteurs électriques de 20 chevaux ont même été placés. Us sont employés pour des appareils de levage, des tours, et différents autres objets industriels.
- L’emploi de moteurs peut sans doute tendre à augmenter beaucoup le facteur de charge, mais il peut devenir tôt ou tard une source d’embarras, par suite du trop grand nombre de moteurs intercalés dans les circuits à lumière. Si les petits industriels sont mis sur la pente d’employer des moteurs pour les petites machines, il est probable qu’ils les emploieront très souvent lorsque viendra une forte demande de lumière. Une fois les moteurs introduits, on devra compter avec eux jour et nuit toute l’année.
- La figure 7 est un diagramme montrant les recettes totales et les dépenses totales de production, distribution, vente, etc. Ce sont les dépenses courantes ne comprenant pas l’intérêt du capital engagé ni le fonds d’amortissement pour le rachat du capital exigé par le « Local Government Board » pour les corporations.
- Le tableau suivant donne le détail des différentes valeurs qui entrent dans l’établissement de la courbe; les autres tableaux donnent les valeurs du capital engagé aux différentes périodes et pertes ou bénéfices correspondants.
- Semestre finissant
- Nature des dépenses
- 3o juin 3i déc. 2o juin 3i déc.
- 1890 1890 1891 1891
- Pr. Fr. Fr. Fr.
- Personnel 9 288 10 375 10 573 12 800
- Charbon 6 234 6 237 7 396 8 629
- Eau 854 858 878 933
- Réparations et divers. 2 540 5 164 6 728 10 896
- Loyer du terrain 2 118 2 118 2 118 2 118
- Impôts, taxes,.. 1 160 2 683 1 694 1 757
- Fraisde banque etcom-
- missions 481 2 234 2 4ÏO 3 040
- Dépenses totales 22 671 29 669 3l 797 40 173
- Coût par unité vendue. 0,58 0,43 0,375 0,26
- Recettes totales 21 683 39 200 52 866 90 700
- Unités vendues 39 Jl3 68 794 85 io3 154 258
- L’inspection du diagramme des dépenses en appointements, charbon, eau (fig. 8), aussi bien que le taux de production par unité (sauf les intérêts et l’amortissement) montre dans quelle faible proportion ces articles ont augmenté relativement à l’accroissement du débit de courant et des recettes.
- CAPITAL ENGAGÉ
- 3i décembre 1889................. Fr. 465 863
- 3g juin 1890......................... 636 905
- 3i décembre 1890.;................... 769 236
- 30 juin 1891......................... 893 102
- 31 décembre.......................... 1 oi5 681
- BALANCES
- 3i décembre 1889, débit.............Fr. 27 i55
- 30 juin 1890, pertes pendant le semestre. 18 492
- 31 décembre 1890, pertes pendant le semestre. 7 961
- 30 juin 1891, pertes pendant le semestre. 764
- Total des pertes..... 54 372
- 31 décembre 1891, profits pendant le semestre 24 524
- M. Shoolbred attribue ce fait en partie à ce que le service des unités a été mieux utilisé dans les derniers temps qu’on ne pouvait le faire dans les commencements. L’emploi des accumulateurs y a contribué aussi en grande partie, en permettant aux moteurs de ne marcher,que
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- 12 heures par jour en moyenne au lieu d'être en service pendant les 24 heures.
- Voici le prix de revient par unité vendue, avec le pourcentage de chaque article, tel qu’il a été établi à la fin de l’année 1891 :
- Xuturc des dépenses Dépenses en contlmci* Puureontiigc
- Charbon ; 5,58 i3
- Huile, eau, etc. Personnel i,n 2,6
- 5,70 i3,2
- Réparations, entretien 2,57 6
- Loyer, impôts, taxes . 2,80 6,5
- Commis.. . 2,96 . M
- Dépréciation (intérêt payé sur le capital). ii,55 27,4
- Fonds de rachat et d’amortissement 10,47 24,4
- Total 42,75 IOO
- ,On voit que la dépréciation et le fonds de ra-
- - - 1891 - -
- francs U-------
- 1890 - -
- 30 JUIN
- 30 JUIN
- Fig. 8
- Nous ne pouvons terminer sans adresser nos remerciements à MM. Shoolbred, Mc Gowan, Baynes, à l’employé de la ville et à l’alderman Priestman, qui ont bien voulu nous fournir les renseignements nécessaires pour écrire cet article. '
- G. P.
- Moulage électromagnétique Fraley (1892).
- Ce procédé de moulage consiste à entourer la coulée B d’un solénoïde C parcouru par des courants alternatifs pendant le coulage et le refroidissement du métal fondu magnétique : fer,
- Fig. i
- acier, nickel. L’effetde ces courants serait, d’après l’inventeur, de rendre la structure du métal parfaitement homogène en facilitant le dégagement du gaz et en évitant la formation de cristaux.
- G. R.
- chat forment, et de beaucoup, la partie la plus forte du compte.
- Le coût du Combustible est faible, la tonne de charbon ne coûtant guère plus de 7,5o fr. Quoique sa chaleur de combustion ne soit pas très forte, son bas- prix fait plus que compenser cet inconvénient (*).
- Il y a environ 19000 lampes de 8 bougies sur le réseau, chaque lampe brûlant en moyenne de 2 à 4 héures par jour; une lampe de 35 watts consomme en moyenne 20 unités. L’installation a coûté au total 1 015 681 francs Q.
- C) En acceptant ce prix de 7,50 fr., on voit que la quantité de charbon brûlée par unité vendue est de
- 862g x 1000 _ t ... . . ,
- —-——-----=—fTr- = 7,5oo lulog. Ne connaissant pas la
- 7,5o fr. x 154 258 ' *
- puissance de vaporisation des chaudières, il est impossible de dire si cette forte consommation tient seulement à la qualité du charbon.
- {-) Soit environ 53 francs par lampe de 8 bougies installée, ce qui est un prix très bas, la moyenne étant en général de ioo francs par lampe de 10 bougies.
- Analyse électrolytique par le D‘ Vortmann (,*).
- D’après l’auteur, les précipités insolubles en suspension dans l’électrolyte, comme l’oxyde de fer, les sulfures de cuivre; de plomb, etc,, n’exercent aucune influence sur la séparation électrolytique des métaux dissous dans la liqueur.
- Ainsi, on peut séparer le nickel et le cobalt dissous dans une liqueur traitée par un excès d’ammoniaque et tenant en suspension de l'oxyde de fer.
- On n’a pas réussi à séparer ainsi le zinc d’avec le fer, soit en liqueur ammoniacale, soit en solution sodique : la séparation est possible après transformation du fer en ferrocyanure par le cyanure de potassium et la potasse. Une solution de ferrocyanure avec excès d’alcali ne se décompose pas, même avec un courant prolongé pendant plusieurs jours.
- (*) Chemiker Zeüung, 1892; Moniteur QuesnevillCi 1892.
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- En présence de potasse caustique, le nickel ne se sépare pas à l’état métallique. Ce fait permet la séparation du cobalt d’avec le nickel; pour éviter la formation de peroxyde de cobalt à l’anode, on ajoute à la liqueur alcaline une petite quantité d’iodure de potassium. La séparation est quantitative.
- Le fer se sépare très bien de sa solution tar-trique alcaline; mais, comme la remarque Smith, •pour l’électrolyse du tartrate de fer ammoniacal, le fer déposé contient toujours un peu de carbone. Les résultats de l’analyse sont trop forts (20,2 à 20,4 au lieu de 20,14).
- A. R.
- Parafoudre Browne et Tidnam (1892).
- Ce parafoudre très simple est constitué par une sphère de métal légère E, suspendue dans
- Fig-, 1. — Parafoudre Browne et Tidnam.
- une cage isolante A. La décharge passe de la ligne à la terre M par (B D E F M) et son choc
- repousse le pendule D, dont les oscillations empêchent toute persistance d’un arc entre E
- Téléphone Spagnoletti (1891).
- Ce téléphone est caractérisé par l’emploi d’un aimant permanent b, destiné à atténuer les vibra-
- Fig. 1. — Téléphone Spagnoletti.
- tions du diaphragme a par l’action de son armature e, à l’extrémité du levier d appuyé sur la pastille en charbon/du diaphragme. On obtiendrait ainsi des sons plus nets, mieux dégagés des vibrations parasites.
- G. R.
- Pile médicale Hathaway (1892).
- La pile B est au chlorure d’argent, constituée par une électrode positive en zinc C, enveloppant le crayon de chlorure d’argent à pôle né-
- Fig. 1. — Pile Hathaway.
- gatif D, disposé de manière à pouvoir facilement enlev.er la pile et la 'remplacer, et relié au trem-bleur H de la bobine d’induction E. Quand on ferme le circuit de la pile en poussant le bouton G, le courant passe (F F'fn 2 E H D) dans le primaire de E. Le secondaire est relié par S S aux
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- bornes isolées N N de la prise du courant au patient.
- G. R.
- Machine Powers et Van Buren, à fabriquer les caniveaux pour câbles électriques (1891).
- Le fonctionnement de cette machine est le suivant (fig. i à 4) :
- Le piston du cylindre hydraulique B, celui w.i du cylindre remplisseur G, et le piston mouleur (g!, solidaire de B, étant au haut de leurs
- courses, et le fond o du moule C étant soutenu par les brasju, on remplit le cylindre rt d’argile et l’on admet l’eau sous pression en G, de manière à refouler cet argile en G par l’ouverture p\ alors découverte par le piston gpuis on comprime par g' cet argile sur o, autour des tiges b' du moule, qui lui donne la forme F représentée en figure 4.
- A la fin de course des pistons B et gles coins ri des tiges 4 pénétrant entre o' et le bras / / du support p, font pivoter l assez pour le dé-
- '«î T,
- Fig-. 1 à 4. — Machine à fabriquer les caniveaux pour câbles.
- gager de son emmanchement à bayonnette dans le cylindre c, de manière que le piston g? sorte, à la fin de sa course, l’argile moulé, en repoussant le support dans la position indiquée en pointillé, d’où on le remonte ensuite par le treuil E.
- G. R.
- Signal automatique Langdon (1891).
- Cet appareil très ingénieux, inventé par M. W.-E. Langdon, ingénieur électricien du
- Midland Railway, a pour objet de protéger un train engagé sur une voie Y V (fig. 1) non seulement en faisant tomber son sémaphore AB au danger, mais encore en bloquant en N O P les aiguilles ou signaux dont la manœuvre pourrait être dangereuse pendant le séjour du train en Y V.
- Le sémaphore x est relié par v3 (fig. 2) au bras A, pivoté en D, et cet axe porte un second bras B C, relié à la manœuvre ordinaire des signaux, mais qui ne peut commander le sémaphore que si B est enclenché avec A. Aussitôt
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- que A se déclenche de B, il retombe comme en figure 4 et met le sémaphore au danger. Or, A n’est maintenu sur B que par l’action d’un électro E excité par la pile z (fig. i),de sorte que dès qu’un train met, en passant en VY, cette pile en court circuit par ses roues, ce déclenchement s’opère et met le sémaphore au danger.
- Pour renclencher A avec B, il faut le soulever au moyen du levier de manœuvre de la cabine. En même temps que s pénètre en G.
- y "TT'; •r
- AB 1 <£—1
- Fig. i à 4. — Signal Langdon.
- t amène alors au-contact de E l’armature <2, qui ferme en a2 le circuit de E, et fait, par m, pivoter la pièce F autour de b, de manière à en amener le crochet d au-dessous de s engagé en G. 11 en résulte que, s’il n’y a pas de train engagé en VY, le courant de la pile Z, passant en E, maintient A enclenché avecB par amds, et que cet enclenchement se rompt aussitôt que l’arrivée d’un train en VY coupe Z de E.
- Le block N OP consiste (fig. 3) en un rideau O, placé dans la cabine, et qui tombe devant le levier à bloquer M, parce que l’électro N. ces-
- sant d’être excité quand un train passe en V Y, lâche son armature^ qui retient en q le rideau O.
- G. R.
- Tableau multiple Bell de la Western Electric C° (1892).
- Chaque élément de ce tableau se compose (fig. 1 à 3) de trois fiches /g h, ayant d’un côté de a trois ressorts b c e, appuyés sur les cônes en caoutchouc fgh des fiches. Quand on abaisse ces cônes, ces ressorts, repoussés, ferment les contacts iet/, puis letd. Normalement, les ressorts b et c restent sur les contacts isolés m et n. Le cercle isolé o fait contact en k avec d
- Fig. 1 à 3. — Commutateur multiple.
- quand le cône g occupe la position figurée, ainsi que p avec c.
- De l’autre côté de a, se trouvent trois ressorts b' c'e', devant les cônes fgg : b'e', faisant contact en if quand on enfonce/et g, et normalement avec 0'; de plus, p' fait contact avec c' quand g est dans la position indiquée.
- On a indiqué en figure 4 le circuit allant de la sous-station 1, par exemple, par r et parlespring-jack de sa ligne r', au spring de ligne r2, à l’appel r3, à l’avertisseur r4, et se refermant par r5.
- Quand le circuit de l’opérateur est ouvert, c’est-à-dire quand les ressorts c et d sont séparés, le circuit va de la tige de «, par e ne dm b,
- 21
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- à la tige de «•', et de l’enveloppe de u à celle de u' par ë o b'.
- Quand la fiche de communication g n’est pas abaissée, le circuit aboutit comme précédemment à c, puis, par p, le condensateur x, o/e, d à la tige de et le éléphone v de l’opérateur est mis en dérivation sur les tiges de u et de u’ par (o' ë p' (v) o xuk d u').
- A l’appel de l’abonné i, l’avertisseur r.t tombe, l’opérateur enfonce u dans le spring d’appel r„, soulève g qui met par .v son téléphone v en rap-
- Celui de Loewig, de Goldschmieden (Silésie), permet la séparation complète du fer. La solu-port avec i, lequel lui demande à communiquer par exemple avec la station 2.
- Si l’un des springs de la ligne s de 2 est occupé par une fiche, il s’établira, quand l’opérateur mettra sa fiche u' en s', un courant suivant (b m d k o v) produisant en v un bruit significatif; sinon, la ligne 2 étant libre, il abaisse / et appelle 2, qui se trouve ainsi en rapport avec 1 et v. Après avoir constaté cette
- Fig'. 4. — Commutateur multiple de la « Western Electric C“ ».
- LaJ communication terminée, l'un des abonnés fait, en . manoeuvrant sa petite dynamo, tomber, par l’électro très résistant J, l'avertisseur de fin de communication.
- G. R.
- Electrochimie. Purification du sulfate d'alumine.
- Dans un récent article sur l’industrie chimique, M. Kienlen C1) signale les procédés électriques préconisés et employés pour purifier le sulfate d’alumine qui doit être surtout exempt de fer.
- Il rappelle le procédé de M. F. Laur, qui précipitait le fer par le zinc avec le concours du courant. Ce procédé était imparfait.
- communication, l’opérateur en sépare v en soulevant g.
- tion neutre est électrolysée dansdelgrands bacs doublés de plomb. La doublure de plomb sert d’anode, les cathodes sont des lames de fer ou de cuivre. Tandis que le fer se dépose à la cathode, il se forme du sulfate et du bioxyde de plomb à l’anode.
- Il faut régler le courant de façon à éviter le dégagement d’oxygène à l’anode : on y arrive en augmentant convenablement la surface de l’anode.
- Tout récemment, Ivlobulow a breveté l’em ploi d’une électrode négative en mercure, par la séparation électrolytique du fer dans les solutions des sels d’alumine
- *) Moniteur Scientifique, août 1892.
- A. R
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- Electromètallurgie de l’antimoine, par M. Kapp d’Oestrich (Rheingau).
- Le sulfure d’antimoine en "présence du chlorure ferrique donne naissance à du chlorure d antimoine avec dépôt de soufre et formation de chlorure ferreux. La réaction est rapide et complète en présence d’un peu d’acide chlorhydrique ou mieux de sel marin.
- La solution d’antimoine, débarrassée de soufre par filtration, est électrolysée dans les cellules négatives d’un électrolyseur à compartiments, dont les cellules positives, séparées par des diaphragmes poreux, reçoivent la liqueur épuisée d’antimoine dans les compartiments négatifs : le chlorure ferreux est ramené à l’état de chlorure ferrique propre à un nouveau traitement du minerai.
- L’anode et la cathode sont en plomb.
- La solution électrolyte est chauffée à 5o° et constamment agitée.
- La densité du courant doit être, pour avoir un dépôt d’antimoine compact, d’environ 40 ampères par mètre carré de cathode.
- A. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- SOCIÉTÉ DE PHYSIQUE DE BERLIN
- Séance du 3 juin 1892.
- M. Th. Gross continue ses études sur l’e«-iropie 0 et fait remarquer que, dans toutes les formules analytiques dont il se servira, les variations d'énergie ne seront pas exprimées qualitativement, mais mesurées quantitativement, ce qui permet de les remplacer par leurs équivalents mécaniques.
- Soit M un corps passant d’un état d'équilibre A à un état B d’une façon quelconque, par exemple, avec ou sans force vive apparente. Mais en A et B, les équivalents d’énergie contenus dans M ne peuvent consister qu’en énergie intérieure et travail extéi'ieur ; si l’on désigne ces quantités pour les deux états limites par
- UA, WA et Uu, W„, la variation d’énergie Q que subit M est
- Q = Un — UA + W« — WA,
- nettement délinie pour chaque cas particulier. On peut prendre l’intégrale entre les deux limites et écrire
- fdQ = fdV + fd\V.
- La différentielle d U est toujours exacte, comme l’a démontré Clausius pour les phénomènes physiques.
- Le travail d W peut être divisé en deux parties : le travail positif ou négatif d A, que fournit M en changeant de volume, et le travail d r, dû, par exemple, au déplacement du centre de gravité.
- Le travail d A est mesuré par la pression vaincue par M en changeant de volume. Si donc p est la pression normale sur l’unité de surface de M,et v le volume de celui-ci, on a dA. = pdv, et p est à considérer comme une fonction de v. Donc, en ne tenant pas compte de d T,
- dQ = dU + p dv.'
- On peut considérer le travail de d T comme étant fourni par un autre corps Mt, et l’on obtient aussi finalement l’équation
- dQ, = du, -f p, dv,.
- Comme cette équation est de la même forme générale que la précédente, il n’est pas nécessaire de la considérer à part.
- L’expression de d Q, qui comprend les cycles réversibles et non réversibles, est donc de la même forme générale que celle qui se rapporte aux cycles réversibles. Le passage de l’état A à l’état B ne pourrait, en effet, devenir réversible uniquement par la force vive d’un mouvement progressif et par les variations d’énergie moléculaire. La force vive n'entre pas comme telle dans l’expression de d Q, mais se transforme en U ou W. Le travail W est de nature réversible, parce qu’il dépend de cette partie de la pression intérieure qui est égale à la pression extérieure, tandis que la différence des deux pressions détermine la force vive, et pour la différentielle exacte d U la réversibilité perd toute signification.
- Le travail extérieur dans les cycles non réversibles doit donc être représehté géométrique-
- C) La Lumière Electrique du 3o juiillet 1892, p. 236*
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- ment, comme dans les cycles réversibles, et divisé en cycles de Carnot élémentaires. Pour tous les cycles en général, l’équation r d Q /-F =° est la température de la source I\,, T celle de M, Tt est plus grand que T, et (I) une certaine quantité de chaleur passe de Kx dans M, et l’on considère comme preuve de la non-réversibilité l’impossibilité du retour direct (II) de la chaleur de M en IQ et de T en T].
- subsiste donc si T est la température moyenne de M pendant l’absorption de dQ. D'après l’auteur, on peut encore se rendre compte de ce fait par les considérations suivantes. Comme d Q est intégrable, on peut admettre que U varie d’une façon indépendante, et que le travail extérieur donné par pdv ne s’accomplit qu’avant ou après. Mais ce dernier travail est entièrement défini si p est donné comme fonction de v et ne dépend pas de la nature du corps M. ün peut donc admettre que ce travail, au lieu d’être produit par M, est fourni par un autre corps, par exemple un gaz parfait, pourvu qu’il puisse être exprimé par l’expression intégrable pdv. La masse de ce gaz est déterminée par la température absolue T qu’il doit avoir pour des valeurs données de p et de v. Pour d U on peut alors choisir un chemin tel que T varie d’après la même loi que le travail extérieur, auquel on peut appliquer le théorème général de Carnot. L’auteur se réserve de démontrer la signification générale de l’équation de l’entropie par une autre méthode. Il considère ensuite les divers groupes de cycles non réversibles. Clausius cite comme tels : 1. Variations de volume, la force qui dilate le corps ne rencontrant pas de résistance extérieure égale. 2. Production de chaleur par frottement et résistance de l’air. 3. Production de chaleur par un courant électrique dans une résistance. 4. Variations calorifiques dues à la conductibilité ou au rayonnement. En ce qui concerne le premier groupe, l’auteur rappelle que cette transformation n’est pas réversible par la force vive, mais que celle-ci n’entre pas dans l’équation de l’entropie si la variation est limitée par des états d’équilibre. Les autres transformations sont de simples changements d’énergie moléculaire, dont les équivalents s’annulent dans le cycle et qui n’affectent pas la forme du travail extérieur. A propos de 4, on peut remarquer que si Tj Or, si (II) doit être l’inverse de (I), les équivalents calorifiques doivent être de signes opposés. Le signe de d Q doit être déterminé d’abord par la direction du déplacement de chaleur entre K, et M et ensuite par la condition du passage d’une température élevée à une température plus basse ou inversement. Si l’on prend donc comme positifs les passages de la chaleur de Ka en M et de T\ en T, dans le cas (II) — dQ se déplacerait dans le sens négatif, ce qui donnerait+^Q- (II) n’est donc pas l’inverse de (I) dans le sens que nous considérons. Donc, pour obtenir l’inverse — dQ de d Q, il ne faut pas que dans (I) et (II) les déplacements de chaleur entre les températures et entre les corps soient tous les deux de sens opposé, mais la véritable inversion de (I) serait le passage de M à une source K2 de la température T2, avec T2 < T, ce qui est possible. C’est un point que l’on néglige quand on considère le passage de la chaleur entre deux températures différentes, sans tenir compte du sens de ce déplacement entre les corps. On considère aussi comme non réversible le cas d’un gaz parfait de volume vl5 passant par dilatation adiabatique au volume v2 sans vaincre aucune résistance et revenant par une isotherme à son état initial. Pour la dilatation, on a r d Q S-T-o, et pour la compression on exprime la valeur des transformations par rVip dv „ v. -Jr. — "R,0S-- Mais pendant la compression, il y a transformation de travail en chaleur et celle-ci passe à une source de chaleur, pendant que la température reste constante, ce qui donne les valeurs égales et de signe contraire et— de , rdQ sorte que J -^r- == 0.
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- En se basant sur toutes ces considérations, M. Gross établit le théorème suivant :
- Lorsqu’un corps soumis à des forces extérieures passe d’un état d’équilibre en un autre, l’entropie de cette transformation est complètement définie par les deux états limites ; elle est donc indépendante du chemin suivi pendant la transformation et est constante entre des limites déterminées. A. H.
- Sur la mesure de la constante diélectrique, par M. A. Perot (* *).
- Dans une précédente communication, j’ai donné la valeur de la constante diélectrique du verre, mesurée à l’aide des charges oscillantes de diverses périodes.
- Voici les nombres trouvés par d’autres procédés :
- i° Méthode du prisme. — Un grand prisme rectangulaire en verre gracieusement offert par la Société de Saint-Gobain au laboratoire de Physique de la Faculté des Sciences de Mar-
- Résine.
- Durée de la charge. h
- Verre.
- { Durée de la charge.
- ' l h
- Oscillations
- 400.10-*» sec. 2,07
- 72,7.10-*° 880.10—10 3,71 6,10
- seille, en vue de ces recherches, a été substitué au prisme de résine employé dans mes recherches sur la déviation des surfaces équipoten-tielles (*). Le nombre trouvé pour k est 2,3g. L’expérience est d’ailleurs beaucoup plus délicate qu’avec la résine, à cause de l’hygroscopi-cité du verre, et ne réussit que par des temps exceptionnellement secs.
- 2° Méthode du galvanomètre balistique (2). — Pour des durées de charge variant de 0,004 seconde à 0,02 seconde, k a été trouvé égal à 5,83 cette valeur était erronnée par défaut, la méthode employée n’étant pas absolument correcte.
- Enfin, je rappellerai ici les nombres trouvés par la méthode des oscillations électromagnétiques : par M. S. Thomson (3) 2,7 ; par M. Blon-dlot (4) 2,8 ; valeurs voisines de celles que je trouve par les oscillations dont la période est 72,7. io~10 secondes. Les oscillations employées par M. Blondlot, eu égard aux dimensions de son appareil, pouvaient être de cet ordre de fréquence.
- Galv. balistique Méthodes statique d'attraction Prisme
- de 0,0025 à 0,022 sec. longue longue longue
- 2,02 par défaut 2,88 5,4 de 2,00 à :
- de 0,004 à 0,02 5,83 par défaut longue 2,3g
- Je réunis ici en un tableau les résultats trouvés pour la résine et le verre.
- En examinant les nombres contenus dans ce tableau, on remarque un accord intéressant entre la valeur de k donnée par la méthode du prisme et les valeurs données par les oscillations les plus rapides. Cet accord est surtout frappant pour le verre, où k varie de 2,39 à 6,10.
- Ce fait s’explique très bien, si l’on admet que la charge résiduelle est due à la polarisation de cellules électrolytiques réparties d’une manière arbitraire dans toute la masse du diélectrique, la polarisation de ces cellules n’avant pas d’influence sur la direction des lignes de force, ainsi que je l’ai fait remarquer à propos du prisme de résine. Le résidu n’intervient pas dans cette méthode de mesure, tandis que dans toutes les autres son influence se fait sentir.
- En résumé, si l’on détermine k par la mesure de la capacité d’un condensateur, on trouve un nombre qui décroît avec la durée de la charge, et tend vers une limite qui' paraît être égale au nombre donné par la mesure de la déviation des surfaces équipotentielles ; cette valeur serait la véritable constante diélectrique.
- L’indice de réfraction des rayons électriques dans l’eau, par H.-O.-G. Ellinger (").
- La détermination de l’indice de réfraction des rayons électriques dans l’eau et dans l’alcool
- (*) Perot. — Comptes rendus, t. CXIII, p. 415.
- (2) Perot. — Journal de Physique, 2' série t. X.
- (3) S. Thomson. — Proceedmgs of the Royal Society, 20 juin 1889.
- (*) Bi.ondi.ot. — Société de Physique, 2" série, t. X, p. 197. (“) Wiedemann's Annalen, 1892, p. 5i3.
- C) Comptes rendus, t. CXV, p. i65.
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- présente un intérêt particulier, parce que les valeurs trouvées jusqu’ici sont très grandes et que, d'après la théorie de Maxwell, l’indice de réfraction d’une substance est égal à la racine carrée de sa constante diélectrique. Colin et Arons 0 ont trouvé : pour l’eau distillée 76, avec une erreur possible d’au plus 5 0/0, et pour l’alcool à 980/0 26,5; Terechin a observé 83,8 et 27, Cohn 82 pour l’eau, et Rosa (2) 75,7 et 25,7.
- Dans quelques expériences que j’ai faites pour vérifier ces nombres, je me suis servi de copies exactes des miroirs paraboliques de Hertz. Les étincelles primaires étaient produites par un inducteur fonctionnant avec trois éléments Bunsen. Le liquide était contenu dans un vase prismatique en bois de i,25 m. en hauteur et en longueur. Ce prisme était placé entre les deux miroirs, dont les axes faisaient, avec les faces latérales du prisme, des angles égaux. Si l’on fait alors tourner les miroirs d’un même angle dans des sens opposés, ce prisme se trouvera dans sa position principale au moment où il se formera des étincelles dans le conducteur secondaire.
- J’espère pouvoir donner bientôt les résultats d’une série d’expériences plus étendue ; pour le moment, je me contenterai de citer une expérience faite avec un prisme dont l’angle était de 3° 45', et où j’obtins une belle série d’étincelles au moment où les axes des deux miroirs faisaient un angle de 3o degrés. Un faible déplacement de l’un des miroirs faisait disparaître les étincelles. Cette expérience indique que l’indice de réfraction de l’eau est très près de 9, comme on devait s’y attendre.
- Les étincelles étaient bien dues aux rayons traversant le prisme d’eau, car lorsqu’on arrêtait par des plaques métalliques les rayons contournant le prisme, on n’introduisait aucun changement, tandis qu’une plaque de métal appliquée sur l’une des faces du prisme faisait disparaître les étincelles.
- Pendant que j’effectuais ces expériences, Cohn examinait la même question. Il trouva comme indice de réfraction de l’eau 8,6, mais il ajoute qu’il conviendrait d’augmenter cette valeur de quelques dixièmes, de sorte que la valeur trouvée
- (*) La Lumière Electrique, t. XXVII, p. 283. (2) La Lumière Electrique, t. XLI, p. 235.
- par lui et la mienne ne présentent pas de différence appréciable.
- A. H.
- Exposé de l’électrostatique dans l’hypothèse de l’existence d’un milieu élastique, par W.-H. Bragg (').
- Depuis quelques années, il a été montré, par de nombreux travaux, que l’hypothèse du fluide incompressible de Faraday et Maxwell permettait de retrouver tous les théorèmes d’électrostatique que l’on établit généralement en partant de la loi fondamentale de Coulomb. Mais dans ces travaux, le plus souvent dirigés dans un but particulier, le lecteur cherchait sans le trouver, un exposé méthodique et complet de l’électrostatique reposant sur les idées nouvelles. Le mémoire de M. Bragg vient combler cette lacune. Il est d’ailleurs écrit avec une clarté et une concision telles que nous ne pouvons mieux faire que d’en citer textuellement la plus grande partie.
- Admettons l’existence d’un fluide parfait incompressible remplissant tout l’espace et tous les corps : l’éther. Supposons que dans certains corps — cuivre, argent, etc. — rien ne s’oppose à son mouvement, mais que dans d’autres —> air, verre, soie, etc. — les molécules du corps sont liées au fluide de telle sorte que celui-ci ne peut se mouvoir sans entraîner avec lui les molécules matérielles; et que, quand un déplacement du fluide se produit, il se développe une force tendant à le ramener dans sa position primitive, cette force étant proportionnelle au déplacement, au nombre de molécules déplacées et à une quantité dépendant de la nature du corps dans lequel le déplacement a lieu. Cette dernière quantité est le coefficient de Maxwell.
- Supposons en outre qu’à une charge positive d’électricité corresponde une augmentation de la quantité d’éther contenue normalement dans le corps, et qu’à une charge négative corresponde une diminution de cette quantité.
- Il est alors facile de montrer que des phénomènes semblables à ceux qu’on attribue ordinairement aux attractions et répulsions électriques peuvent se manifester.
- 1. Puisque l’éther est incompressible et rem-
- (*) Philosophical- Magazine, t. XXIV, p. i8-35, juillet 1892.
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- plit tout l’espace, il faut, si l’on augmente la quantité que contient déjà un corps de la première classe (conducteur), qu’une même quantité soit soutirée d’une autre portion de l’espace; et puisque l’éther ne peut sortir des corps de la seconde classe (diélectriques), il doit provenir de corps de la première. En d’autres termes, si une certaine quantité du diélectrique entourant un conducteur est repoussée, une égale quantité doit pénétrer dans un ou plusieurs autres conducteurs.
- Ceci correspond à cette loi électrique que, si une charge est communiquée à un conducteur, une charge égale et opposée est induite sur un ou plusieurs autres conducteurs.
- 2. Considérons les pressions qui résultent de la charge d’une sphère entourée jusqu’à une très grande distance par un milieu uniforme ne ren-
- fermant aucun conducteur, cette charge étant obtenue en introduisant ou en i-etirant de l’éther dans la sphère.
- Soit Q la quantité introduite, c’est-à-dirc la charge, et soit a le rayon de la sphère.
- Alors tout autour de la sphère le milieu environnant est repoussé à une distance —O-*, et à
- une distance r du centre de la sphère, le déplacement est —^-5.
- 4777'^
- Supposons que, quand une unité de volume du milieu est déplacée de x, la force élastique développée est Ex.
- Traçons un cône de très petit angle du centre O (fig. 1) de la sphère; il intercepte sur la surface de rayon r une aire .s-, et sur celle de rayon r -j- S r, h' étant très petit, une aire s'. Le cône étant de très petite ouverture et 87' étant très petit, onai = s'.
- La force élastique due au déplacement du
- petit élément de volume est E.s.St". —~.
- 4 7t
- Par conséquent, si p est la pression sur la surface r et p -|- 8p celle sur la surface r-\- 8?', on a
- d’où
- P = c +
- _E Q_ 4 7t r’
- Quand r = œ, p est évidemment zéro; par suite
- P —
- EQ_
- 4717'*
- 3. Si nous considérons le cas d’une charge fournie à un conducteur de forme quelconque, il n’est pas ordinairement possible de déterminer la pression en un point du milieu environnant. La même difficulté se rencontre d’ailleurs dans la méthode ordinaire. Mais il est possible, comme dans cette dernière méthode, de figurer géométriquement l’état de compression du milieu en traçant les lignes de déplacement et les surfaces d’égale pression.
- Une surface d’égale pression correspond à une surface d’égal potentiel.
- Puisqu’il ne peut y avoir de déplacement le long d’une surface d’égale pression (autrement la pression varierait le long de la surface), les déplacements doivent toujoui's être normaux à une telle surface.
- De là il suit qu’une ligne telle qu’en chacun de ses points le déplacement est dirigé suivant sa direction est toujours normale aux surfaces d’égale pression qu’elle coupe.
- 11 en résulte également que si un certain nombre de ces lignes forment un tube, il n’y a aucun déplacement à travers les parois du tube ; par suite, si S est l’aire d’une section et x la valeur du déplacement suivant une direction normale à cette section, le produit Sx est constant le long du tube.
- Un tel tube peut seulement exister de l’endroit où le diélectrique est repoussé du conducteur à un autre où le diélectrique pénètre dans un conducteur; de plus, si Q est la charge totale à l’une des extrémités du tube, — Q est la charge à l’autre extrémité.
- Supposons les surfaces d’égale pression tracées de telle sorte que la pression diffère de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 'unité quand on passe de l'une à l’autre, et supposons les tubes de déplacement tels que le flux Sx le long de chacun d’eux est l’unité. Il peut être montré que chacun des petits volumes suivant lesquels l’espace est divisé possède une énergie égale à une demi-unité.
- Pour cela, considérons le volume représenté par la figure 2; il est limité par un tube ayant pour flux S/et par deux surfaces d’égale pression pour lesquelles la pression diffère de 8p.
- Supposons que 8/ et ôp sont tous deux suffisamment petits pour qu’on puisse regarder le volume comme étant celui d’un cylindre.
- Soient d la distance des deux bases, s l’aire de la section du tube, x le déplacement.
- Si une unité de volume est déplacée de x, la force élastique de réaction est Ex et l’énergie
- du déplacement est ^ Ex3.
- Dans le volume cylindrique considéré, l’éner-
- résultant de l’intersection des tubes et des surfaces tracés dans l’espace comme il vient d’étre dit, nous pouvons calculer l’énergie totale de la déformation.
- 4. Puisque l’éther dans un conducteur estcon-sidéré comme un fluide incompressible sur lequel n’agit aucune force, il possède les propriétés d’un fluide parfait non pensant, et la pression est la même en chaque point du conducteur. Si la charge d’un conducteur est Q, Q tubes unité partent de sa surface. Si la pression sur le conducteur est V, chacun de ces tubes coupe V surfaces avant d’arriver dans les régions où la pression est nulle. Par conséquent, l’espace est divisé par les tubes et les surfaces d’un système de conducteurs contenant des charges Qa, Q2, Q3, etc., les pressions de chacun d’eux étant Vj, V2, V3, en un nombre de cellules
- Q. v, + Q, V, +..= S Q V.
- Fig- 2
- gie due à la déformation de la matière est donc * E x2 d s. En écrivant que l’élément est en équilibre, on obtient
- {p -r h p) S — pi = E^d,j;
- d’où
- E x d = 8 p.
- L’énergie du système est par conséquent
- -SQV.
- 2
- 5. Gomme cas particulier, considérons l’énergie de déformation d’une sphère de rayon a possédant une charge Q et très éloignée de tout autre conducteur.
- La pression sur la surface de la sphère est
- ,,, • , e n E Q
- (d apres le § 2)-------;
- ci
- l’énergie est
- par consé-
- quent
- 1 jü 91
- 2 41c a
- L’énergie dans l’espace compris entre la sphère et une sphère concentrique de rayon a est évidemment
- Mais
- x .? = s j.
- Donc l’énergie égale
- \ s p 8,/.
- Par conséquent, l’énergie dans un volume limité par un tube unité et par deux surfaces d’éga"le pression dont la pression diffère d’une
- unité est -.
- 2
- Il résulte de là que, si dans un cas particulier nous pouvons connaître le nombre des cellules
- 2 4 7t \ a a! ) '
- 6. Nous pouvons définir la capacité d’un conducteur comme étant une quantité G telle que, si Q est la charge et V la pression, les pressions ou les charges des conducteurs environnants étant nulles, on ait Q = VC; ou encore, une quantité G telle que l’énergie du système soit
- iQ!
- 2 G '
- Il résulte de là que la capacité d’une sphère est a.
- Il en résulte encore cjue la capacité d’une
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 341
- sphère entourée d’un conducteur concentrique en communication avec la terre est
- 4 tc a' a E a' — a ’
- a! étant le rayon du conducteur concentrique. En effet, le conducteur extérieur a simplement pour effet d’empêcher toute déformation du milieu extérieur à lui, la pénétration du milieu par la face interne du conducteur provoquant seulement un écoulement du fluide dans la terre, puisqu’il n’y a aucune opposition à ce mouvement; par suite, aucune force n’est requise pour la dilatation de la surface extérieure du conducteur.
- 7. Considérons maintenant le cas de deux sphères contenant des charges Qa et Q2, la distance de leurs centres étant d, leurs rayons rx et r2, ceux-ci étant très petits par rapport à d.
- La pression à la surface de la première sphère
- E O
- se compose de deux parties : — -A due à sa pro-E Oa
- pre charge et---due à la charge de l’autre
- 47T Cl
- sphère. Cette dernière expression n’est d’ailleurs qu’approchée et le degré d’approximation
- dépend de la petitesse de Prenons donc pour
- la pression à la surface de la première sphère
- 4 n
- )
- la pression à la surface de la seconde
- _E
- 4 7t
- 'Q. , Q.
- vd + r,
- :)
- L’énergie du système est, par conséquent I JL $ Qi! 4. 2 Q< fh , O?2 )
- 2411 ( f'i d "h 1\ ) '
- Si nous différencions par rapport à d, nous trouvons pour la force de répulsion entre les sphères
- JE_ Q^Qs 4 tc d2
- Cette force satisfait donc à la loi de « L’inverse du carré de la distance ».
- Le facteur — correspond à -L, K étant le pou-
- 4 TT
- voir inducteur spécifique.
- 8. Jusqu’ici, la concordance entre les résultats déduits de l’hypothèse ordinaire et de l’hy-
- pothèse d’un mdieu élastique est évidente. Il n’est peut-être pas tout à fait aussi commode de trouver ce qui correspond à la force en un point due aux attractions d'un système électrisé et, en particulier, d’arriver à la loi qu’à la surface d'un conducteur, cette force est F = 4-rr p, ou plus exactement qu’on a KF = 4-irp.
- Mais il convient de remarquer que « la force en un point due aux attractions d’un système électrique » est seulement une conception mathématique et non une véritable quantité physique. C’est l’attraction sur une unité d’électricité, la présence de cette unité ne troublant pas, par hypothèse, la distribution préexistante du système ; or, il est impossible que la distribution ne soit pas troublée.
- Cependant, dans la théorie d’un milieu élastique, nous avons cette loi qu'à la surface d’un conducteur, quand le milieu est repoussé à une distance jv, il y a une force élastique par unité de
- volume égale à Ea\ Puisque E correspond à — ,
- nous avons ici la loi correspondante à celle que nous énonçons plus haut. De plus, la force en un point r' doit correspondre à la force élastique par unité de volume.
- 9. Le cas de deux plans parallèles peut être très simplement traité par cette méthode.
- Soient s l’aire de chacun d’eux, d leur distance, .v le déplacement.
- Les plans sont supposés suffisamment grands par rapport à leur distance pour que les lignes de déplacement qui vont de l’un à l’autre puissent être considérées comme droites et que x puisse être regardé comme le déplacement de chaque molécule de matière entre les plans. Alors l’énergie est
- -SdTLx*.
- 2
- La différence des pressions V est évidemment la chute de la matière dans un tube unité allant d’un plan à l’autre et, par suite, a pour expression E .d.x.
- De la valeur de l’énergie, il est évident qu’il y a une force poussant les plateaux l’un vers
- l’autre égale à^SEï2; par conséquent cette
- force a pour valeur
- „ 1 V* s
- a E à*’
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- 342 ' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’où l’on tire
- et si on remplace E par on retrouve la formule usuelle des électromètres.
- Si Q est la charge du plateau positif, Q = Sæ; par suite
- La capacité du condensateur est donc
- io. Dans notre hypothèse, la méthode des mages peut, comme dans l’hypothcse ordinaire, être employée à résoudre les problèmes relatifs à une sphère chargée voisine d’un plan indéfini, à deux sphères chargées dont les
- plateau est exactement égale à la quantité qui pénètre par l’autre face.
- En réalité, si les charges O et O' existaient à la fois, le déplacement du diélectrique serait partout le même que si le plateau était isolé, ou même que s’il n’existait pas, car il faut se souvenir qu’il a été supposé infiniment mince.
- Ainsi le déplacement en P, quand il y a une charge Q en O et un plateau indéfini non isolé, est le même que si des charges Q et — Q étaient respectivement en O et Q', le plateau n’existant pas. De là résulte que la charge en P doit avoir pour densité
- _ _2_ ° B 2 is (yp;i ‘
- il. Considérons maintenant le cas d’une
- Fig. 4
- rayons ne sont pas petits en comparaison de la distance des centres, et d’autres problèmes semblables.
- Comme exemple, considérons le premier problème.
- Evidemment, la charge Q de la sphère O (fig. 3) entrera dans l’intérieur du plateau du côté le plus proche de O. Comme le plateau est relié au sol, il n’en résultera aucun déplacement sur l’autre côté du plateau, l’excès d’éther s’écoulant dans la terre. Supposons maintenant qu’une charge négative numériquement égale à Q soit placée en O', image de O. Une charge égale se développera sur la face du plateau la plus rapprochée de O'. Le plateau étant pour le moment supposé excessivement mince, la nouvelle charge pénétrera dans le diélectrique et la quantité qui sort en un point d une des faces du
- sphère chargée, voisine d’un plan séparant deux diélectriques d'élasticité différente, le rayon de cette sphère étant petit par rapport à sa distance au plan.
- Soit Q la charge de la sphère O (fig. 4) immergée dans un milieu diélectrique d’élasticité E,, l’élasticité de l’autre milieu étant E2 et Ei étant > E2.
- Considérons le déplacement en un point P. Si Eo était égal à Ex, le déplacement à travers la
- surface serait—tvtwSts- Si E, était nul, le 4 7t U P“ U 1
- déplacement serait 2
- Puisque E2 est compris entre o et El5 il est naturel d’admettre que le véritable déplacement
- est (1 -f [/.) —g-pg Q-p, ou y. est compris entre
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- 343
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ .
- o et i, et il est facile de montrer que ces conditions produisent partout l’équilibre.
- Dans ces conditions, le milieu à gauche du plan de séparation est modifié comme si E2 était égal à El5 et si une charge—u Q était placée en O' (image de O) en plus de la charge Q du point O. Le milieu à droite est déformé comme si E2 était égal à Ej et s’il était placé en O une charge ( i -J- y.) Q.
- Considérant l’état clu premier milieu, la pression en P doit être
- _EiY_Q___M2\
- 4 n \0 P OPy-
- D’après l’état du second milieu, la pression en P doit être
- _E, (i r 4) Q
- 4 71 OP
- S’il y a équilibre, ces pressions doivent être égales en chaque point de la surface de séparation. Donc
- E> ( r — (i) = Eo ( 1 + (i) ;
- d’où
- E, — E.
- |A_ f7+ë/
- En prenant pour [/. cette valeur, qui est indépendante de la position du point P, les pressions de part et d’autre se compensent en chaque point. Par conséquent, nous avons montré que l’état du milieu dans lequel il en sera ainsi sera un état d’équilibre dans les conditions données.
- Il est facile de tirer de là la valeur de l’énergie. En effet, si d est la distance du centre de la sphère au plan de séparation des deux milieux, la pression sur la surface de la sphère est approximativement
- EWQ-iyQN 4 7c\r 2 d)'
- r étant le rayon de la sphère, petit par rapport à d. L’énergie s’obtient en multipliant l’expression précédente par
- Il existe une force tendant à rapprocher- la sphère du plan. La grandeur de cette force est
- Ej_ lyQ2 _ .IV^E. __Q^_
- 8 ir 2 d2 — 1 Ë, + E, 16 nd*'
- L’auteur examine ensuite le cas d’une sphère diélectrique plongée au milieu d’un autre diélectrique indéfini. Nous ne le suivrons pas dans le problème, dont la discussion occupe près du tiers du mémoire. Disons seulement que l’hypothèse de l’existence de l’éther incompressible permet de trouver simplement les formules relatives à ce cas, et qu’on trouve généralement en appliquant aux diélectriques la théorie de Poisson sur l’aimantation par influence. Nous pensons d’ailleurs que le lecteur, familiarisé avec la nouvelle méthode par les exemples qui précèdent, parviendra sans grande difficulté à trouver les conditions d’équilibre de la sphère.
- L’auteur termine par quelques considérations en faveur de la méthode qui vient d’être exposée. Elle présente évidemment l’avantage de permettre de se faire une image mentale de la manière dont s’accomplissent les phénomènes électriques et de ce qu’expriment les relations mathématiques. En second lieu, le raisonnement mathématique se trouve souvent simplifié. Enfin, la signification du pouvoir inducteur spécifique et du coefficient d’élasticité apparaît beaucoup plus nettement que dans la théorie ordinaire.
- J. B.
- L’argent allotropique et le courant électrique, par M. Oberbeck (’).
- 1. En cherchant, il y a deux ans, à préparer des lames d’argent extrêmement minces par dépôt sur des plaques de verre, dans le but d’obtenir des systèmes qui présentassent une grande résistance sous de petites dimensions, l’auteur constata que ces dépôts avaient, quelque temps après leur formation, une résistance incomparablement plus grande que celle qu’il s'attendait à observer, étant donnée la valeur approchée de leur épaisseur ; les rapports de ces résistances avaient d’ailleurs à peu près les valeurs calculées.
- Avec le temps, ces résistances ont diminué très rapidement, comme l’indique le tableau suivant, dont la première colonne contient les nombres de tours au bout desquels on a mesuré la
- (') Wiedemann’s Annalen, 1892.
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- 344
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- résistance d’un des miroirs et la seconde colonne les valeurs de cette résistance en ohms.
- I 633,7
- 4. 395,5
- 40 281,9
- ao3 Go, 6
- G41 58,5
- Au bout de deux ans, la valeur obtenue n’est pas encore constante.
- Pour être certain que la gomme laque qui avait servi à vernir les premiers miroirs n’avait exercé aucune influence, l’auteur a préparé un nouveau dépôt qu’il a protégé par une seconde lame de verre; la variation fut la même; la résistance, qui était d’abord de 144,5 ohms, tomba à 12,7 au bout de 140 jours et à 10,9 au bout de 5o8. L’auteur attribua cette propriété à ce que la constitution moléculaire de l’argent déposé, d’abord notablement différente de celle de l’argent ordinaire, allait s’en rapprochant de plus en plus.
- L’aspect des miroirs, leur pouvoir réfléchissant, la couleur de la lumière transmise n’avaient pas varié; l’étude des propriétés électriques est donc un réactif d’une extrême sensibilité pour l’état moléculaire; ce fait était bien connu, mais on n’avait cependant jamais observé de variations si étendues de la conductibilité que dans les corps qui, comme le sélénium, se préparent sous différentes modifications bien caractérisées.
- 2. En 1889 et 1891 parurent plusieurs mémoires de M. Carey Lea sur les états allotropiques de l’argent, dans lesquels l’auteur indiquait le moyen de préparer des précipités qui contiennent surtout de l’argent. Ces précipités, déposés humides sur différentes matières — verre, porcelaine, papier, — présentent, lorsqu’ils sont secs, un vif éclat métallique. Leur couleur varie beaucoup avec le mode de préparation. Soustraits avec soin aux influences extérieures, certains d’entre eux subissent une modification graduelle et prennent finalement la teinte ordinaire de l’argent. M. Carey Lea ajoute :
- « L’argent allotropique, déposé en couche mince sur du verre ou du papier propre peut en apparence se conserver longtemps sans modifi-catiohs. Mais les apparences sont trompeuses. Du moment où la coucne a été déposée commence une transformation lente, mais continue, dont la meilleure explication semble être dans une polymérisation graduelle ».
- D’après ces mots, il semblait probable que les miroirs préparés par M. Oberbeck étaient constitués par de l’argent allotropique, beaucoup plus rapproché d’ailleurs de l’argent ordinaire que celui de M. Carey Lea, puisqu’il a la même couleur, et d’autre part il était intéressant d’étudier les propriétés électriques des modifications découvertes par le savant américain.
- 3. On a préparé d’abord, suivant le procédé de M. Carey Lea, deux espèces d’argent : l’espèce couleur d’or et l’espèce bleu-vert,
- L’argent couleur d’or s’obtient en mélangeant deux dissolutions qui contiennent l’une du nitrate d’argent et du sel de Seighette, l’autre du sel de Seignette et du sulfate de fer. Le précipité noir obtenu, étendu à l’aide d’un pinceau sur du papier ou du verre, donne après dessication une couche dorée brillante.
- La modification bleu-vert s’obtient par un procédé plus compliqué : un mélange de dissolution de nitrate d’argent, de sulfate de fer et de nitrate de sodium donne naissance à un précipité de couleur foncée; ce précipité est de l’argent soluble dans l’eau distillée. L’addition d’un sel neutre le précipite.
- Quand on lave le premier précipité, on est obligé d’ajouter, pour empêcher sa dissolution, un sel neutre en solution étendue (sulfate de sodium). Le filtrage effectué on remplace ce sel par de l’eau distillée qui dissout l’argent en prenant une teinte rouge foncé. La dissolution ne contient plus alors de sulfate de sodium ; on peut obtenir un liquide dans lequel il reste un précipité; ce liquide doit contenir du sulfate de sodium. L’auteur a étudié la conductibilité :
- 1° De la dissolution de sulfate qui avait servi au lavage;
- 2° De la première dissolution d’argent;
- 3° De la seconde dissolution d’argent;
- Leur conductibilité répondait à leur teneur en sulfate de sodium, sans que la présence de l’argent dissous en quantités considérables semblât exercer aucune influence. Ce résultat avait déjà été obtenu par MM. Barus et Schneider.
- Les mêmes auteurs ont énoncé aussi le résultat suivant : L’argent colloïdal, qu’il soit solide ou liquide, réfléchissant et presque opaque, se conduit toujours comme un isolant. La méthode décrite pour produire l’argent est différente de celles qu’a employées M. Oberbeck; il ne semble donc pas que le fait précédent soit général.
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- JOURNAL ' UNIVERSEL D’ÉLËCTRICITÉ
- 3q5'
- 4. Le métal étudié formait de minces bandes déposées sur un carton qu’on plaçait dans une des branches d’un pont de Wheatstone. Tous les échantillons préparés conduisaient l’électricité, leur résistance était toujours beaucoup plus grande que celle de l’argent ordinaire; dans la plupart des cas elle diminuait avec lé temps.
- En faisant les mesures on observa souvent que l’aiguillé du galvanomètre quittait sa première position d’équilibre et, après une série d’oscillations irrégulières, en reprenait une seconde; la cause de ces faits, analogues à ce qui se produit quand on a dé mauvais contacts, réside dans la variation de l’humidité des bandes d'argent. Les nombres suivants donneront une idée de l’influence qu’exerce cette humidité sur la résistance :
- Résistance d’une bande d’argent couleur d’or.
- A l’origine...................... 7o3o ohms
- Après un courant d’air humide.. 7450 — Après un courant d’air sec....... 7i3o -
- Pour éviter complètement les perturbations indiquées plus haut, il faut conserver les bandes d’argent dans l’air sec; pour mesurer leur résistance, on les plaçait dans des caisses fermées contenant du chlorure de calcium et on n’opérait qu’au bout de quelque temps.
- 5. En observant ces précautions, l’auteur est arrivé à peser les masses d’argent.déposées sur le carton, après.avoir constaté que les variations de poids des diverses feuilles de carton de même surface sous l’influence de l’humidité étaient les mêmes. Il a admis pour le poids spécifique le nombre 10 (M. Carey Lea avait donné '9,58 et 8,51) et il en a déduit les nombres suivants pour les conductibilités spécifiques de divers échantillons, rapportées à celle du mercure.
- Modification couleur d’or... 0.140 0,157 0,242
- Modification bleu-vert...... ,016 0,046 o,oo3 0,004
- 6. Les propriétés spéciales de l’argent sont-elles dites à l’existence de petits groupes de molécules qui ne se touchent qu’en quelques points, en d’autres termes, à un manque de cohérence du précipité? Il semble plus vraisemblable d’admettre, avec M. Carey Lea, l’existence d’une modification allotropique.
- L’auteur a étudié quelle influence exercent sur la conductibilité les diverses actions : échauffe-rnent, pression, éclairement intense, décharges
- électriques qui ont toujours pour effet de rapprocher l’argent allotropique de l’état ordinaire; d’une façon générale ces actions augmentent la conductibilité, sauf dans le cas où l’argent ordinaire est produit à l’état pulvérulent et par suite cesse de conduire.
- M. Oberbeck termine en remarquant que son idée de réaliser des résistances de petites dimensions s’est réalisée d’une façon absolument inattendue. Il ne reste plus qu’à les préparer de telle façon qu’elles ne varient plus avec le temps et soient beaucoup moins sensibles aux actions extérieures. C. R:
- Les étalons électriques.
- Nous trouvons dans The Electrician, du 29 juillet 1892, le texte de la circulaire suivante, adressée aux membres de la Commission des étalons électriques de l’Association britannique et signée par le secrétaire, M. A.-T. Glazebrook.
- Une réunion de la Commission des étalons électriques de l’Association britannique se tiendra à Edimbourg. On compte sur la présence du Dr von Helmholtz, du Dr Lendeck, du Reichs-anslalt, de Berlin, et d’autres savants qui s’occupent des mesures électriques. Une discussion aura lieu dans le but d’assurer une uniformité absolue dans les étalons adoptés.en Angleterre et partout ailleurs.
- On examinera les points suivants :
- 1. Le valeur de l’unité B. A. en ohms;
- 2. La résistance spécifique du mercure en ohms ;
- 3. L’étalonnement au .moyen de l’électrolyse de l’argent;
- 4. La force électromotrice d’une pile de Clark;
- 5. Le rapport de la commission pour 1892.
- On propose de lire le rapport de la commission à la section le mardi 9 août. Le plan tracé par le secrétaire est fixé ; mais on espère que la discussion dans la commission pourra conduire à des résolutions qui seront insérées dans le rapport. Le rapport de la commission des étalons électriques du Board of Trade est imprimé dans les comptes rendus de l’Association britannique pour 1891. Des renseignements plus détaillés sur la valeur des unités sont donnés dans les comptes rendus de l’Association britannique pour 1890. Le résumé suivant pourra être utile :
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-
-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- / .
- Valeur de l'ohm.
- 1
- 2
- 3
- 4
- 5
- 6
- 7
- 8
- 8 bis. 8 ter.
- 9 10 11 12
- i3
- *4
- r5
- 16
- n
- 18
- 19
- Observateur
- Lord Rayleigh ... Lord Rayleigh.... G. Wiedemann ..
- Mascart.........
- Rowland.........
- Kohlrausch .....
- Glazebrook......
- Wuilleumier.....
- Duncan et Wilk.es Joncs............
- Strecker ... Hutchinson Salvièni.... Salvioni....
- H. F. Weber. H. F. Weber .
- Roiti........
- Himstedt.. ..
- Dorn.........
- Wild.........
- Lorenz.......
- Date
- 1882
- 1883
- 1884 1884 1887 1887
- 1882 et 1888 1890
- 1890
- 1891
- i885
- j 888
- 1890
- 1884
- 1884
- 1885 J 889 1883 1885
- Méthode
- Rotation d'une bobine......
- Méthode de Lorentz........
- Rotation de 180°...........
- Courant induit............
- Moy. de plusieurs méthodes Amortissement des aimants.. Courants induits...........
- Lorenz. ...................
- Lorenz.....................
- Moyenne..............
- On n’a pas fait de détermination absolue de résistance. On a admis la valeur 0,98656.
- Moyenne.............
- Courant induit............
- Rotation d’une bobine.....
- Effet moyen d’un courant ind
- Amortissement d’un aimant.. Amortissement d’un aimant.. Méthode de Lorenz ........
- Valeur de B, A, U, en ohms Valeur de 100 cm. de mercure en B. A. V Valeur de l'ohm ea centimètres de mercure
- 0,98651 0,95412 106,24
- 0,98677 — 106,21
- — — 106,19
- 0,9861I 0,95374 106,33
- 0,98644 0,95349 106,32.
- 0,98660 0,95338 106,32
- 0,98665 0,95352 106,29
- 0,98686 0,95355 106,27 106,34
- 0,98634 0,95341
- — 106,3r
- 0,98653
- 0,95344 106,32
- — 0,95332 106;3o
- — 0,95332 io6,33
- 0,95354 106,3o
- 0,95354 106,28 io5,37
- Mesures absolues 106,16
- comparées à des bo- 105,89
- bines de maillechort 105,98
- construites par Sie- 106,24
- mens ou Strecker. 106,o3 105,93
- La Commission du Board of Trade a recommandé l’adoption des chiffres 0,9866 et 106,o3.
- 1. Valeur de Vohm.
- La résistance spécifique du mercure en ohms est alors :
- 0,9407 x io-1
- Une unité Siemens 0,9407 ohm,
- = 0,9535 B. A. U,
- 2 ohms = i,oi358 B. A. U.
- 2. Electrolyse de Vargent.
- On a obtenu pour la masse d’argent qu’un courant d’un ampère dépose en une seconde dans une dissolution de nitrate d’argent, les va-
- leurs suivantes :
- Mascart [Journal de Physique, III, 1884). 0,00ni56
- Rayleigh ( Phil. TraitsII, 1884)........ 0,0011179
- Kohlrausch (Wiedemann Ann. XXVII, 1886). 0,0011183 T. Gray (Phil. Mag., XXII, 1886), environ. 0,0011182
- Potier et PeUaU Journal de Physique, IX, 1890). 0,001119 Le Dr Schuster, a montré (x) que la quantité d’argent déposée quand le voltamètre est dans le vide est d’environ 0,040/0 plus grande que quand il est dans l’air.
- 3. Pile Clark.
- On a trouvé pour la force électromotrice d’une pile Clark à i5° les valeurs qui suivent. Elles ont été déduites de celles qui sont donnéesdans' les mémoires originaux en admettant que 1 B. A. U = 0,9866 ohm et que la masse d’argent déposée par un ampère en une seconde est 0,001118 gramme :
- Volts
- Rayleigh {Phil. Trans., II, 1884).......... 1,4345
- Kahle (Zeitschrift fiir Instrumentcnhünde, 1892). 1,4341 Glazebrook et Skinner (Proc. Roy. Soc., LI, 1892) 1,4342
- On a fait une comparaison entre les étalons de l’Association et les étalons de Berlin, au moyen d’une pile de Clark et d’une bobine de résistance appartenant au E)r Schuster. Grâce à l’obligeance du Dr von Helmholtz, le secrétaire espère avoir complété avant la réunion une comparaison directe entre les deux séries d’étalons.
- (4) Proc. Roy. Soc., t. L. 1892.
- C. R.
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-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 347
- FAITS DIVERS
- La quantité de platine extraite en Russie en 1891 était de 258 pouds(i poud = 16 kilogrammes). Le platine est extrait par des sociétés privées, qui ont dû payer au gouvernement russe une redevance de 8 pouds de platine brut contenant 80,59 0/0 de platine pur. Gomme le poud de platine brut vaut actuellement plus de 5ooo roubles, la quantité totale extraite en 1891 a une valeur supérieure à 1 1/4 million de roubles.
- Un métal dont la perméabilité magnétique s’approcherait de celle du fer forgé et qui pourrait être coulé trouverait sans aucun doute un débouché considérable dans la construction des dynamos. MM. Thompson, Knight et Bacon ont essayé récemment diverses sortes de fontes de fer, d’acier, etc. L’acier fondu paraît avoir une perméabilité non inférieure à 90 0/0 de celle du fer forgé ordinaire. Si l’on pouvait le produire à bon marché, la construction des dynamos en profiterait largement.
- Dans une lettre à Nature, de Londres, M. F.-J. Smith décrit une disposition très ingénieuse pour transmettre à distance l’indication du niveau de l’eau.
- A l’endroit où la hauteur du niveau doit être mesurée, il plonge dans l’eau un tuyau d’orgue renversé, de façon que l’eau fait office de bouchon mobile. Une petite souf-fierie, actionnée par un moteur hydraulique minuscule, fournit dans le tuyau d’orgue un son dont la hauteur dépend de celle du niveau d’eau.
- Un microphone transmet ce son à distance à un récepteur téléphonique. Un tuyau semblable au premier se trouve à cette station réceptrice, et en le plongeant plus ou moins profondément dans un vase rempli d'eau, on arrive facilement à lui faire rendre la même note que le téléphone. La longueur de la partie immergée du tuyau permet alors de déterminer la hauteur du niveau à la station transmettrice.
- Un comité, composé de professeurs de l’Université de Goettingue vient de prendre l’initiative d’une souscription dont le produit est destiné à faire élever un monument à la mémoire des savants Gauss et Weber, dont les célèbres travaux relatifs aux unités électriques et magnétiques ont rendu de si éminents services à la physique en général, et en particulier à la science électrique.
- C’est à Goettingue que les deux savants ont vécu les plus fructueuses années de leur vie, et nous ne pouvons qu’applaudir A l'initiative prise par les professeurs de cette vieille Université.
- La souscription sera close le i,r janvier 1893; les sommes sont recueillies par la maison de banque Siegfried Benfey, de Goettingue.
- M. P. Nézeraux vient de réaliser un nouveau disjoncteur pour accumulateurs. Lorsque la charge d’une batterie d’accumulateurs est complète, l’hydrogène ne se fixant plus sur les lames négatives se dégage abondamment du liquide excitateur et indique qu’il est temps d’arrêter cette charge.
- Si, par oubli, on laisse la charge se continuer on dépense de l’énergie en pure perte, en même temps que l’on détériore les accumulateurs.
- L’appareil comporte une sorte de godet métallique communiquant, d’une part, avec l’intérieur d’un accumulateur au moyen du tube et, d’autre part, avec l’un des pôles de cet accumulateur par le point de soudure ; une cloche plonge à l’intérieur du godet ; elle est guidée par la douille du convercle, dans laquelle se meut librement une tige et des saillies ; une borne de connexion forme une chape, au moyen de laquelle une came et un contrepoids peuvent se mouvoir autour de l’axe ; le support de la borne est fixé sur le couvercle du récipient et isolé électriquement des couples et de l’empattement du godet un bain de mercure établit la liaison électrique entre les couples, le godet, la came et la borne.
- Si la charge des couples est complète, l’hydrogène qui se dégage au contact des lames négatives ne trouvant d’issue que par le tube, vient exercer entre la cloche et le mercure une pression qui s’accroît jusqu’au moment où le volume déplacé de mercure faisant équilibre au contrepoids, la cloche se soulève et fait basculer ce contrepoids, tout aussitôt que son centre de gravité a dépassé la verticale ; à ce moment, la tige cessant d’être en contact avec la came, le courant de charge est interrompu.
- Après la décharge opérée, et pour remettre l’appareil en état de fonctionner à nouveau, il suffît d’enlever une petite broche un instant pour laisser échapper les gaz contenus dans le récipient, de la replacer ensuite de manière à clore hermétiquement l’accumulaleur et de renverser A la main le contrepoids pour établir le Contact avec les couples, par conséquent le Courant de charge dans ia batterie.
- Un seul appareil de ce système placé dans le circuit d’une batterie, composée bien entendu d’éléments égaux, suffit pour en arrêter la charge en temps utile.
- On peut prévoir que le moteur à gaz finira par détrôner la machine A vapeur, à moins qu’il ne survienne une invention comme la transformation directe de la chaleur en électricité sans trop de perte. En attendant, on com-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 348
- v
- mence déjà à construire des groupes générateurs constitués par des moteurs à gaz couplés directement sur des dynamos.
- Pour avoir une vitesse moins irrégulière on se sert de moteurs à deux et même trois cylindres, et l’on arrive à obtenir une vitesse très régulière. Une machine américaine à deux cylindres, d’une puissance de 35 chevaux, a consommé par cheval-heure indiqué l’équivalent en gaz d’environ 65o grammes de charbon.
- Le Patent-Office américain vient de mettre fin à un long procès entre Thomas A. Edison et Joseph W. Swan, en donnant raison à ce dernier. L’objet de la controverse était la priorité de l’invention d’un filament de lampe à incandescence. Le procès était né en 1881.
- Swan prétendait avoir inventé l’emploi du papier parcheminé pour filaments à incandescence dès mars 1880. Il déposa son brevet au mois d’avril suivant, et le brevet fut délivré en octobre. Edison ne prit son brevet qu’en mai 1881, mais il affirma avoir employé son procédé dès 1879 et produisit des témoins pour obtenir le bénéfice de la loi américaine qui garantit à l’inventeur la propriété de son invention dès qu’elle est effectuée et non à partir de la date de dépôt du brevet.
- Edison revendiquait l’invention « d’un charbon pour lampe électrique fait avec du papier parchemin carbonisé ».
- La compagnie Westinghouse s’occupait alors très activement de ce procès, car elle espérait pouvoir tirer de très gros bénéfices de cette invention. Malheureusement pour elle, les inventeurs ne s’arrêtèrent pas au papier parcheminé, et peu d’années après on connaissait une demi-douzaine d’autres substances bien supérieures pour la fabrication des filaments. Le procès traîna’en longueur, les parties intéressées n’y attachant plus aucune importance.
- Les méthodes de purification du platine sont toutes compliquées et coûteuses. M. Finkener indique, dans les Berichte, le procédtfsuivant basé sur les cristallisations successives du chlorure double de platine et de sodium.
- Le platine du commerce dissous dans l’eau régale est additionné de la quantité calculée de chlorure de sodium pour donner, après concentration et refroidissement, des cristaux de chlorure double. L’eau mère est enlevée et les cristaux sont lavés dans une solution concentrée de chlorure de sodium et redissous dans une solution de carbonate de soude à 1 0/0. Refroidie à nouveau, la solution laisse déposer des cristaux de chlorure double pur, que l’oif sèche à 120° et que l’on réduit dans un courant d’hydrogène.
- Il n’existe certainement pas beaucoup de spécimens de platine pur. Le métal industriel est souillé de toutes
- espèces d’impuretés telles que de faibles quantités d’iridium, de ruthénium, de rhodium, palladium, fer, cuivre, argent, etc.; et l’on sait combien la moindre impureté peut affecter les propriétés physiques d’un métal. La méthode simple de M. Finkener peut donc présenter de l’intérêt en facilitant les recherches sur le platine pur.
- Voici un cas intéressant d’application des accumula teurs rapporté par VElectrical Engineer> de New-York.
- Une compagnie de tramways électriques de Dover exploite des lignes qui présentent plusieurs pentes très considérables. L’une d’elles, de plus de 9 0/0, présente des difficultés : lorsque les voitures sont un peu chargées, elles ne peuvent plus gravir cette montée.
- Pour remédier à cet état de choses, la compagnie a installé dans le voisinage une batterie d’accumulateurs qu’elle a reliée à la partie du conducteur aérien qui court le long de cette montée et qui a été coupée du circuit général. Le trolley des voitures qui passent saute de la ligne générale sur la section reliée aux accumulateurs et peuvent ainsi monter sans prendre du courant sur le circuit principal.
- L’étude du magnétisme terrestre paraît devoir se propager dans la péninsule des Balkans. En effet, le gouvernement roumain a chargé M. Demetriade, officier de marine, d’accompagner M. Moureaux dans sa grande tournée d’exploration magnétique d’août et septembre dans l’est de la France. En même temps le gouvernement serbe a envoyé à l’observatoire du Parc Saint-Maur un physicien pour étudier les méthodes d’enregistrement en usage dans rétablissement d’après le système Mascart.
- Encore un accident qui mérite d’être signalé pour en éviter le retour.
- M. Marius Vibrac, monteur électricien, avait installé l’éclairage pour la fête de Presle, le 3i juillet dernier. 11 remarqua qu’un isolateur en porcelaine n’était point assez solide. S’aidant d’une échelle, il se mit en devoir de réparer ce désordre. Mais l’isolateur cédant au moment où il allait le consolider, les fils électriques se débandèrent comme un arc. Le malheureux Vibrac fut projeté en l’air, retomba sur la tête et fut tué sur le coup.
- Le conseil municipal a fait à ce malheureux jeune homme, qui n’était âgé que de 28 ans, des obsèques publiques aux frais de la commune.
- Nous avons plus d’une fois enregistré des observations qui prouvent avec certitude que la croissance des plantes
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- est en général favorisée par l’influence de l’électricité atmosphérique.
- Le professeur Chodat et le docteur Abs. Le Rogers se sont demandé si cet accroissement accéléré ne proviendrait pas de la montée plus rapide de la sève dans la plante soumise à l’influence électrique.
- Dans les recherches qu'ils ont effectuées à cet effet, ils ont toujours trouvé excès , d’ascension dans le lot de plantes électrisées, sauf dans quelques cas, où il y avait égalité.
- Ces auteurs vont poursuivre leurs recherches en vue de savoir si le phénomène est dûr comme on peut le supposer, à une transpiration plus active ou à une variation de la capillarité dans le système vasculaire, sous l’influence d’une différence de potentiel électrique.
- Les critiques passionnées dont les électrocutions ont été l’objet n’ont point arrêté le gouvernement de l’état de New-York dans le perfectionnement du funèbre outillage destiné à ce supplice. On nous apprend qu'une dynamo et une chaise électrique ont été disposées dans la troisième prison. On a eu malheureusement à faire l’épreuve de ce système sur un criminel, Joseph Wood, qui avait assassiné son beau-père.
- L’exécution a eu lieu le ier août avec succès. La mort a été instantanée et elle s’est produite dans des conditions telles qu’il est impossible de supposer un seul instant que’ le patient ait ressenti la moindre douleur. La veille, l’appareil avait été expérimenté une première fois et l’on avait assommé un bœuf du premier coup. On était donc bien sûr d’avoir l’électricité à dose suffisante.
- L’aluminium s’altère au contact de l’air humide et de l’eau. M. Mannemann a trouvé que l’addition du tungstène à l’aluminium pur ou aux alliages de ce métal leur communique une résistance très marquée à l’action de l’eau froide ou chaude et môme â l’action de l’eau salée quand la proportion est suffisante.
- Nous signalons le procédé de décapage électrique du fer destiné à être galvanisé dans un bain de zinc fondu. On place le fer dans un bain de chlorure de fer au pôle positif; le décapage pour les fils paraît très économique et très pratique.
- \JElectncimu de Londres* publie les notes suivantes basées sur des rapports envoyés par les stations télégraphiques de la ligne de Londres à Singapore, et qui montrent d’une façon frappante la simultanéité qui caractérise les perturbations électriques terrestres. On a d’abord voulu rapprocher cet orage magnétique de l’éruption de l’Etna, mais cette éruption a commencé huit jours
- avant le 16 juillet, quoique à cette date elle fût, en effet, très active. Il est intéressant de noter que les câbles de l’Atlantique ont tous été affectés de la même façon et à peu près au même moment.
- Londres. — On a observé, le 16 juillet, des courants terrestres sur toutes les lignes entre Londres, d’une part, et Porthcurrow, Manchester, Liverpool, Glasgow et Paris, d’autre part. Vers midi toutes les lignes durent interrompre leur service; les courants apparaissaient et disparaissaient partout en même temps.
- Falmouth. — Une partie du service fut arrêtée, le 16 juillet, sur quelques lignes espagnoles, parmi lesquelles Madrid-Barcelone et Madrid-Bordeaux. Le 17 juillet, sur le câble de Bilbao, la tension s’était élevée au quadruple de la tension normale. La ligne Londres-Fal-mouth a été aussi fortement influencée le 16 et le 17.
- Porthcurrow. — Les perturbations sur les câbles d’Espagne et du Portugal étaient peu sensibles; on les a néanmoins observées le 12, entre 4 et 6 heures du soir le 16 à 8 heures du soir, et de minuit à 2 heures le 17.
- Gibraltar. — Les câbles de Cadix et Tanger ont été parcourus entre le 16 et le 17 juillet par des courants très intenses.
- . Marseille. — De 8 heures du soir, le 16, à 3 heures du matin, le 17, les lignes de Londres et de Paris ont été dérangées par de très forts courants, en même temps que les câbles d’Alger, mais avec moins d’intensité. Certaines lignes de Bône et de Malte n’ont rien observé d’anormal.
- Bône. — Perturbations dès le i5 à 10 heures du soir. Entre Marseille et Malte, courants intenses.
- Zanle. — Le 16, toutes les sections travaillaient avec difficulté, surtout les circuits de Trieste, Athènes et de la Syrie. Toutes les lignes terrestres italiennes étaient dérangées.
- Alexandrie. — Le 16 au soir, courants terrestres très énergiques sur toutes les lignes.
- Sne%. — Mêmes observations au même moment sur les câbles de Souakim, Perim et Aden. Sur ce dernier, on a mesuré la tension d’un couran't terrestre : 52 volts.
- Bombay. — Les perturbations ont commencé à se faire sentir le 16, à n heures du soir, et ont continué le 17.
- Singapore. — Toutes les sections aboutissant à Singapore ont observé des courants terrestres énergiques depuis la soirée du 16 jusqu’au 18 juillet. Les câbles de Saïgon-IIongkong ei Shanghaï ont perdu de l’isolement.
- La North American Railway C° vient de commander â M. Sprague, d’une part, et à la Compagnie Thomson-Houston, d’autre part, une locomotive électrique d’une puissance de 700 chevaux,
- La Baltimore and Ohio Railway C° a aussi décidé d’eB fectuer la traction des trains, dans le tunnel du Baltimore Belt Railway, avec trois locomotives de 80 tonnes* capa^ blés d’exercer un effort de traction de 14000 kilogrammes*
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- â une vitesse de 25 kilomètres par heure, ce qui corre pond à une puissance effective de i3oo chevaux.
- Nous voici bien loin, dit la Naturey de la petite locomotive de 4 chevaux qui traîna le premier train électrique établi par Siemens en 1879.
- Éclairage électrique.
- D’après la Nature, la Lithanode and general Electric Light Company et MM. Willing viennent d’installer l’éclairage électrique dans toutes les voitures d’une compagnie d’omnibus à Londres, au moyen d’une batterie d’accumulateurs de 5 éléments dont le poids total est de 7 kilogrammes. Cette batterie peut se décharger au régime normal de 1 ampère, avec une différence de potentiel de 10 volts pendant quinze, à vingt heures. La charge peut s’effectuer en six heures. Les pôles de la batterie sont reliés à deux contacts à ressort fixés sur les côtés de la boîte en bois renfermant les éléments. De cette façon, le chargement de la batterie peut se faire très rapidement et les contacts sont excellents. Après trois mois d’essais, le système d’éclairage vient d’être définitivement adopté.
- On a proposé à diverses reprises de protéger les filaments de lampes à incandescence contre l’usure rapide en les recouvrant d’un enduit réfractaire et tenace aux plus hautes températures. Le silicium, le bore, les carbures, etc., ont été tour à tour proposés. Un brevet allemand, délivré à M. Rotten, a trait (au même objet. Le filament se compose d’une âme de charbon et d’une gaîne infusible de phosphure ou de carbo-phosphure de fer, de platine, d’iridium, de palladium, de molybdène, de chrome, de manganèse ou de wolfram. Cette gaîne est formée en exposant le filament, porté â l’incandescence par un courant, aux vapeurs des composés susceptibles de former des phosphures.
- Encore unê installation d’éclairage électrique en Espagne, établie par une maison allemande (Gustav Rohrig) ; c’est la station centrale de Barbastro, provisoirement disposée pour alimenter, sous haute tension et avec transformateurs, environ 5oo lampes â incandescence et quelques lampes à arc.
- La force motrice est empruntée â une chute d’eau éloignée de la ville de 6 kilomètres.
- Les installations d’éclairage électrique deviennent de jour en jour plus nombreuses en Espagnef Beaucoup
- d’entre elles sont exécutées par des maisons espagnoles. Il faut citer en première ligne la maison Pianos, Flaguer et C% de Gérône et Barcelone. Elle a pourvu de l’éclairage électrique une vingtaine de villes d’Espagne. La station centrale de Tolosa lui a été concédée, malgré la concurrence des plus grandes maisons étrangères. L’installation comprend trois turbines de trente-six chevaux, travaillant sous une chute de 140 mètres.
- Les expériences que vient de faire une ligne d’omnibus de Berlin ont conduit la compagnie à installer l’éclairage électrique sur toutes les voitures de cette ligne ainsi que sur celles du tramway à vapeur.
- L’éclairage électrique de Bruxelles est loin d’être décidé. M. Van Rysselberghe propose d’attendre la fin de ses expériences à Anvers, qui se termineront dans six semaines environ.
- Télégraphie et Téléphonie.
- D’après un rapport statistique de la Compagnie du téléphone Bell, il existe actuellement aux États-Unis 5i2 000 bureaux téléphoniques et la longueur des lignes atteint 426329 kilomètres. Avec ces fils téléphoniques on pourrait faire 10 1/2 fois le tour de la terre à l’équateur.
- Le bilan de la téléphonie française est très satisfaisant pour l’année 1891. La recette effectuée par l’administration a été de 5 575 000 francs, (en nombre rond, sur un réseau ayant une longueur de 1940 kilomètres de lignes et de 3 88o kilomètre de fils. Le nombre des abonnés était de 18 191. En deux ans, il a augmenté de 6751. Sur ce nombre d’abonnés, Paris et ses annexes comptent pour plus delà moitié, soit 9 g65. L’augmentation a été de plus d’un tiers, de 37,1 0/0.
- Les autorités postales allemandes cherchent en ce moment à engager des ingénieurs télégraphistes pour installer un système de lignes télégraphiques dans l’Afrique occidentale, principalement dans les possessions allemandes du Cameroon et de Togo.
- 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 LIERZ
- XIV' ANNÉE (TONIE XLVI SAMEDI 20 AOUT 1892 N' 34
- SOMMAIRE. — Couplages et synchronisation des alternateurs; André Blondel. — Chemins de 1er et tramways électriques; Gustave Richard. — Mise en relation de plusieurs postes téléphoniques avec un bureau central par une seule et môme ligne ; E. Zetsche. — Les installations électriques du chemin de fer transandin ; A. B. — Chronique et revue de la presse industrielle : Les observatoires magnétiques du globe. — Dorure, argenture de l'aluminium, par G. Wergner. — Accumulateurs Schmalhans. - Moules pour plaques d’accumulateurs Bower. — Téléphone Marr. — Isolateur Brady. — Société technique du gaz. Discours de M. Melon au Congrès de Tarbes.— Les problèmes de l’électrolyse industrielle, par J. Swinburne. — Essai d’une théorie générale du circuit induit des machines dynamo à circuit magnétique invariable, par M. Colard. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la préparation électrique des persulfates, par M. Berthelot, - Sur l’essai industriel du fer. Energie absorbée pendant les inversions de polarité, par M. Schmoller. — Le galvanomètre Ayrton-Mather-d’Arsonval. — Méthode de mesure du rendement des transformateurs, par M. W.-E. Sumpner. — Variétés : Enquête sur un coup de foudre ; W. de Fonvielle. — Correspondance : Lettre de M. Tommasi. — Faits divers.
- COUPLAGES ET SYNCHRONISATION
- DES ALTERNATEURS
- Après la savante étude que M. Boucherot vient de publier sur la théorie du couplage des alternateurs, l’apparition d’un second travail sous le même titre est faite pour effrayer un peu les lecteurs, et tout au moins pour leur paraître inopportune, étant donnée la façon remarquable dont ce sujet vient d’être examiné et discuté. De fait, si j’avais eu plus tôt connaissance du travail de M. Boucherot, j’aurais volontiers considéré la question comme suffisamment élucidée et me serais dispensé d’écrire les quelques pages qu’on va lire. Mais elles étaient prêtes pour l’impression quand a paru l’articledont il s’agit, et, malgré certains points communs, elles ne me semblent pas faire double emploi : la théorie générale des couplages y est exposée d’une façon plus élémentaire et plus étendue, et la stabilité du synchronisme y est étudiée accessoirement, à un point de vue un peu différent.
- Dans ces conditions, j’espère pouvoir compter sur l’indulgence des lecteurs; s’ils trouvent qu’il y a quelque abus dans la part faite par le journal à ce sujet ingrat, qu’ils veulent bien en faire remonter la responsabilité à M. Géraldy et à l’intéressant article dans lequel il demandait ré-
- cemment un homme de bonne volonté pour reprendre la théorie de la synchronisation.
- Deux voix déjà ont répondu à son appel ; ce ne seront probablement pas les dernières'; pour peu qu’il se condamne à lire intégralement ces productions (et cela ne sera que juste), il maudira bientôt, comme l’homme de la fable, son souhait imprudent.
- L’état antérieur de la question a été si bien exposé dans les articles auxquels je viens de faire allusion qu’il n’y a pas lieu d’y revenir.
- Parmi les différentes théories proposées, celle de M. Hopkinson (1884), qui attribue les effets de synchronisation au décalage produit par la self-induction, me semble la seule satisfaisante, et je suis d’accord avec M. P. Boucherot pour penser qu’il suffit d’en déduire d’une façon plus explicite les conséquences qu’elle implique.
- 2 7t l
- La condition - = i, proposée par M. IIop-
- kinson pour exprimer le maximum d’aptitude au couplage en parallèle, n’a jamais été perdue de vue dans les discussions qui ont eu lieu en Angleterre sur ce sujet, et l’auteur l’a rappelée lui-même en 1889P) ; mais on ne semble pas en avoir
- fi) Journal of tha Institution oj Elcclrical Engineers, 18S9, p- 644.
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- compris la véritable signification physique avant M. Boucherot.
- L’exposé que celui-ci a fait des variations de la puissance avec le décalage n’est que le développement logique des formules de Hopkinson. On ne sera donc pas étonné de retrouver dans ce qui va suivre des résultats analogues, auxquels j’étais parvenu de mon côté par une voie différente. Il en est de même pour les oscillations que j’avais essayé d’étudier expérimentalement il y a déjà plus d’un an. Mais ce qui constitue l’élément nouveau et intéressant dans l’étude de M. Boucherot, et celui qui lui appartient sans conteste, c’est la considération de la puissance maxima du moteur à vapeur. On verra plus loin l’artifice par lequel j’avais pensé éviter toute difficulté à cet égard.
- Je supposerai également qu’on admet les lois de Joubert pour le fonctionnement des alternateurs, et je laisserai de côté, au moins provisoirement, la considération du retard d’aimantation, qui joue un rôle peu important, eu égard à tous les autres effets accessoires que l’on néglige : je suis, du reste, de ceux qui croient que ce retard est un effet purement apparent, dû à l’hystérésis et aux courants de Foucault.
- Pour abréger le langage, je donnerai le nom
- 2 7r /
- démodulé dé l’alternateur au rapport -, qui
- intervient constamment dans la discussion.
- Mon but étant de présenter d’une façon aussi simpleque possible les diverses conditions d’emploi des alternateurs, je vais étudier auparavant, d’une manière rapide, la question générale du rôle de l’inertie dans la synchronisation, de façon à n’avoir à la reprendre., dans les cas particuliers, qu’à titre d’application.
- quand le moment d’inertie est au-dessous d’une certaine limite.
- Il est d’abord bien évident que le mouvement d’un alternateur devient pulsatoire dès que l’inertie est faible ; ce cas se présente plus aisément qu’on ne le croit, si l’on ne considère que l’alternateur seul (c’est le cas, par exemple, pour une réceptrice actionnant un mécanisme dénué de volant).
- Soit un alternateur de résistance r et de self-induction /, travaillant sur une résistance extérieure R ; par un procédé de fausse position, on peut admettre, comme première approximation pour la mesure des puissances, que la vitesse angulaire w est constante. La puissance à chaque instant a alors pour expression, en appelant E0 la' force électromotrice induite maxima et en posant
- 2 7t . ml
- T = m’ tang9 = ——
- _ E0a sin ml sin (ml — 9) E0* 2f— cos (2 mt — 9) 4- cos 9]
- V(R + rf + îTdT» _ 2 J S/(R~+ rf + mU-
- La puissance moyenne étant
- P _
- cos «p
- 2 J(R 4- rV 4- m2 L'2
- = Eeir. loir, cos
- Si l’on suppose que l’effort moteur reste constant pendant une pulsation, ce qui est approximativement vrai en général, la puissance perturbatrice est représentée simplement par le terme P,u —p et l’application du théorème des forces vives donne, en appelant w la vitesse angulaire au moment et K le moment d’inertie
- Iv (<jo2—ü)„")=Pm—p=
- E20ir.
- \/(R + r)2 + m2
- /:
- cos(2 ml— 9)
- REMARQUES PRELIMINAIRES
- D’où
- Rôle de l'inertie dans la synchronisation. — Cette question ne me semble pas encore bien limpide. M. Boucherot pense que l’inertie n’a aucune importance dans le cas du couplage en parallèle, pas plus au point de vue des oscillations qu’à celui du décrochage; mais ces conclusions ne sont pas rigoureuses, parce qu’elles supposent essentiellement la validité des équations qui ont servi à les établir, et que précisément ces équations cessent d’être applicables
- 00 P_ f sin (amt — a)
- UT - 6)0- = --cv----. , x x
- m K cos cp L— (2 mtu — 9). |
- Prenons comme moment initial un de ceux où 2mt — cp est un multiple de ^ et intégrons pendant une 1/2 alternance. On aura la différence maxima (n>2 — o^2),,,,,* *
- „ __ ,, _ __R=__
- “ ~ 111 K cos 9’
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- Appliquons cela à un alternateur Ferranti, tel que ceux de l’usine des Malles, donnant
- —— = 112,000 watts = 112 x io‘“ ergs seconde, cos? °
- Le poids du cuivre sur l’armature est de 160 kilogrammes et le rayon moyen de giration = i,io m. L’inertie correspondante serait en unités C. G. S.
- K = -----— (no)® gramme-masse-cm-.
- 980 ' '
- = 1,98 x io°.
- Admettons le chiffre 3 x io° pour tenir compte des parties accessoires : support de l’armature, poulie-tambour, etc.
- . On a, d’autre part, ni — 55o environ et le nombre de tours étant de 5oo par minute
- On en déduit
- /r. , 112 x IO10 , c „ oc
- (0M)' + = 2704 + 750 = 3485
- to — 5g,
- Soit une différence de près de 12 0/0.
- Cette variation de vitesse serait évidemment moindre si on effectuait un calcul de seconde approximation, mais elle n’en resterait pas moins très appréciable.
- Ces pulsations seraient encore bien plus sensibles pour les types plus petits, car le moment d’inertie décroît beaucoup plus vite que la puissance. Prenons, par exemple, une dynamo genre Siemens de 2000 watts. Le moment d’inertie, calculé avec beaucoup de soin est de 11900 G. G. S., soit 12000 en chiffres ronds.
- La formule donne en faisant m — 3eo et m = 83,20 (800 tours).
- 2 [O10
- ü>02 = (83,20)“ + = 6922 + 5200 environ.
- D’où
- to = 1100 tours, soit près du double de to0.
- L’hvpothèse de la vitesse constante dont nous sommes partis est donc absolument fausse dans le cas présent. En pratique heureusement les pulsations sont complètement éteintes par l’inertie des alternateurs à fer, ou par celle du vo-
- lant du moteur quand il s’agit d’alternateurs sans fer. Les courroies elles-mêmes, quand on en emploie, se tendent plus ou moins à chaque instant, de façon à rendre l’alternateur solidaire du moteur, sauf une très légère oscillation permise par l’électricité.
- Il est donc nécessaire d’admettre, pour pouvoir employer les équations de puissance moyenne, que l’inertie du volant est assez importante. Mais les volants, calculés en général d'après la puissance normalement fournie par les alternateurs, peuvent se trouver fort insuffisants pour annuler les pulsations, lorsqu’ont lieu les réactions des couplages. Il suffit pour s’en convaincre de calculer, à l’aide dés équations de régime moyen, la période d’oscillation propre d’un alternateur couplé.
- La formule générale
- T = 2TCy/£- (0
- donne cette période dès qu’on connaît le couple élastique C, c’est-à-dire la dérivée de la puissance par rapport à l'angle a divisée par la vitesse angulaire «. En appelant 2 n le nombre des pôles
- G __ 1 d P _ n_ d P
- to d a to d 0
- Appliquons cela, par exemple, au cas étudié par M. Boucherot, de deux alternateurs solidaires, sans charge extérieure. Alors
- C = - (-É3 _
- ta \ d 6 d 6 /
- or d’après des formules données plus loin
- (d Pa _ d_PA _ .
- Uo d 0 ) ~ 4 r S1
- i E2eff. sin 2 (û
- Slll 2 <n COS û s=s-----------------— cos 0
- 2 T
- tang <p désignant le module D’où
- _ 2 TT /K(,) X ’21' 2 TC . /K
- T=* ^ \/----------:------COS 0= —=--------- \/ —
- liotr. V n sin 2 ? n Een'. V si
- m 2 r
- n 2 ?
- cos 0
- (2)
- Appliquons cela à l’alternateur de 112000 watts considéré plus haut. Ne connaissant pas son module tang <p, je suppose qu’il ne doit pas dépasser 10. D’où cp = 84° 40' sin 20 = o,358. La résistance r de l’armature = 1,20 ohm. 2 n — 20.
- Le régime qu’on cherche à réaliser correspond
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- à 0 — o. D’où, en évaluant tout en unités C.G.S.,
- _ [6,28__ /‘i X 10" X 2,40 X 10" X 520
- 2400 X 10* V 0,358
- = o',oo83
- Soit encore un cas absolument différent, celui de deux machines de Méritens de 12000 watts accouplées en tension. On a pour chacune
- , r „ m l
- l = oi ,oo5 r = 0,06 vi — 320 — = 2,9
- r
- E„n\ = 70 volts 9 = 71° siii29 = o,6r 211=16 IC calculé avec soin = 95,000 C. G. S.
- D’où
- 6.28 /ç>5,000 X 0,06 X 10” X 320
- - 8 x 70 X 10" V 0,61
- = o\oi7
- chiffre tout à fait analogue au précédent.
- En admettant même que le module soit beaucoup plus fort, la durée d’oscillation serait toujours inférieure à 2/100 de seconde, ce qui montre non seulement qu’il y aura un rapide amortissement, mais encore que les équations relatives à la puissance moyenne sont complètement illusoires dans ces conditions.
- En d’autres termes, les efforts mis en jeu sont capables d’amener un état pulsatoire tellement différent de celui qu’on suppose qu’on peut concevoir les plus grands doutes sur la légitimité des conclusions.
- Ces oscillations dont nous parlons ne sont pas négligeables, mais elles existent réellement et souvent avec une amplitude très notable.
- Pour s’en rendre compte, il suffit de jeter un coup d’œil sur la figure 1. Celle-ci représente la courbe périodique du courant entre les deux machines de Méritens fonctionnant en transport de force, la réceptrice étant munie d’un frein de Prony bien équilibré.
- Cette courbe, obtenue par la méthode strobo-scopique photographique que j’ai décrite ici même Q, c’est-à-dire par l’enregistrement photographique des indications du galvanomètre Dc-prez-d’ArsonVal (’) recevant les décharges d’un
- (') La Lumière Electrique du 29 août 1891.
- (2) La période d’oscillation propre du galvanomètre était de 1/2 seconde tandis que le tempsd’inscription de chaque alternance était supérieur à 3o secondes. Le galvanomètre étant réglé à l’apériodicité critique, on est sur que les variations moyennes ont été inscrites avec une exactitude suffisante.
- contact instantané, donne en réalité l’amplitude moyenne de chaque point de la courbe pour un certain nombre de tours de l’alternateur (5 environ pour le cas actuel). Les oscillations constatées sur la courbe, et qui n’existent jamais dans le cas d’un alternateur unique travaillant sur une résistance, donnent donc par leur amplitude une mesure des variations moyennes que subit l’intensité; les variations instantanées dont nous venons de parler et qui n’apparaissent pas dans ce mode d’inscription sont évidemment encore supérieures.
- Fig. 1
- La figure (1) montre, comme cela était évident, que les variations sont plus fortes vers le milieu de chaque alternance, mais en réalité la variation relative reste à peu près la même partout et atteint près de 40 0/0 de l’amplitude moyenne, bien qu’il n’y ait pas de motif apparent d’irrégularités .'
- Ces quelques remarques me portent à croire que la seule façon rigoureuse de traiter ces questions de synchronisation serait celle qui consiste à considérer les valeurs instantanées du courant, des puissances et du couple extérieur, en un mot, celle qui serait calquée sur la théorie de la synchronisation des systèmes oscillants.
- (f) La courbe de fréquence double inscrite sur la mémo figure correspond à un phénomène étranger à la question actuelle.
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- Celle-ci, comme on le sait, a été l’objet d’une étude extrêmement remarquable de M. Cornu (1), qui a développé plusieurs applications intéressantes et pratiques. Ce savant a montré d’une façon générale que tout corps soumis à l’action d’un couple élastique proportionnel à l’écart, d’un couple amortissant proportionnai à la vitesse et d’une force extérieure périodique constituant la liaison synchronique, prend un mouvement oscillatoire synchronisé avec la force extérieure. La condition nécessaire suffisante est la présence d’un couple électrique et d’un amortissement; celui-ci existe toujours dans les alternateurs sous forme de courants induitsdont l’intensité est d’autant plus fortes que les oscillations sont plus rapides.
- L’assimilation du mouvement d’un alternateur à celui d’un corps oscillant se fait donc tout naturellement en mesurant l’angle d’écart de l’alternateur par rapport à la position qu’il occuperait si sa vitesse était uniforme ; soit w cette vitesse uniforme,- 0 le décalage (j1), a l’angle absolu décrit par l’alternateur pendant sa rotation 211 le nombre de pôles, on a à chaque'instant
- , /o-o0\
- a — M t —-----.
- \ n J
- Le problème consisterait à trouver la loi qui relie 0 à t ou ce qui revient au même a à /, en fonction de la liaison synchronique.
- Supposons, par exemple, pour le cas le plus simple qu’il s’agit d’un moteur synchrone alimenté par un réseau à courants alternatifs ayant un potentiel constant
- *
- et soit
- h — h0 sin
- f 2 7T t
- °)
- 2 TU t
- e = e0 sin ---
- la force électromotrice de l’alternateur.
- Nous écrirons qu’il y a, pendant chaque élément de temps, équivalence entre le travail extérieur Tc et le travail électrique e /, fourni par l’alternateur, augmenté de la variation de la demi-force vive
- d[Mï)1+e;V/=jT-
- C) Journal de Physique (1887), p. 445 et 452; (1888), p. 281.
- (‘2) Le décalage-ou retard de phase 0 est toujours mesuré par rapport à une période du courant alternatif.
- ou, en appelant G^. le couple extérieur à l’instant considéré,
- K
- d- a e i
- dp d a
- d t
- = C,
- (4)
- En désignant par F0 le flux maximum coupé par l’armature, le flux coupé dans la position a pourrait s’exprimer par la fonction harmonique :
- a a
- a0 étant l’angle compris entre deux pôles consécutifs de même nom, c’est-à-dire le déplacement angulaire correspondant à une période complète. On déduirait de là :
- c
- cil7 2 n 2 7t a d a
- wT = — 1' 0 cos--------------—-
- dt a p cti
- et .en substituant dans l’équation (4)
- „ d" a , 2 tc „ 2 it a .
- K 7/7T + T~ F“ C0S Xi = C-
- Cti O (i Cf Q
- (5)
- d’autre part i est donné en fonction de a et de t par l’équation
- Ri + a “ _ *•sl"
- (t+0-
- 2it„ 2iza d a ...
- — F0 cos---------t;- 6)
- cc0 «0 dt
- d’où en éliminant /et ~ entre ces deux équations (5) et (6) on obtiendrait l’équation différentielle cherchée.
- 7) K sin + 0) = —
- L Iv d'1 a
- 2 * ci dP
- cos
- cv " cto
- + •
- d2 a dt1
- F„ cos“----
- 1 |~T . 2 ti a 2 7t a~| 2 ir „
- -------- L sin----------------R cos-----------------------F„
- „ 2 n a L a0 «o J et0
- d a d t
- C, r. . 2 7T a 27CO’")
- -------------c------ L sin------------R cos---------
- 2 7T c 2 TT Cl L a 0 a0 J
- --- I‘0cos--------
- Oo »0
- Malheureusement cette équation, bien plus compliquée que celle étudiée si habilement par M. Cornu, n’est pas intégrable avec les procédés dont dispose l’analyse.
- Il faut donc renoncer pour ce cas, et a fortiori pour tous les autres problèmes relatifs aux alternateurs, à une solution rigoureuse; l’on est obligé de se contenter des équations moyennes dont j’ai montré l’insuffisance quand l’inertie est faible. Mais il faudra supposer expressément
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dans tout ce qui va suivre que l’inertie totale (alternateur et moteur mécanique) à une valeur suffisante pour que la période d’oscillation embrasse plusieurs périodes du courant, au moins 5 à io ’(x).
- Cette hypothèse admise, on aura à étudier la stabilité des alternateurs par rapport aux phénomènes oscillatoires ainsi définis et l’on se trouve encore là en présence d’une nouvelle cause d’hésitation relativement au rôle de l’inertie.
- M. Boucherot, dans lé paragraphe où il traite cette question, conclut que l’inertie n’influe pas sur l’amplitude des oscillations; mais il est facile de voir que c’est la façon même dont il a établi ses équations qui rend cette conclusion nécessaire. En effet tout mouvement oscillatoire est défini au point de vue de l’amplitude seulement par les conditions initiales. Or ici quelles sont ces conditions initiales, quelle est la cause première des oscillations ? nous n’en savons absolument rien. Si on trouve que l’inertie n’influe pas, c’est qu’on a fait implicitement l’hypothèse que l’oscillation se produisait sans vitesse initiale de décalage; mais si, au contraire, on suppose qu’elle a pour origine une impulsion brusque telle que le passage du joint d’une courroie, une augmentation rapide et temporaire du courant provenant du réseau d’alimentation, ou enfin une cause quelconque assimilable à une action extérieure instantanée, l’inertie apparaît, car c’est elle qui détermine la valeur de la vitesse initiale.
- Exprimons cela sous une forme plus précise au moyen d’équations.
- i° Supposons d’abord qu’il s’agisse encore d’un seul alternateur branché sur une canalisation. L’équation générale des forces vives est, comme précédemment (voir équation (4), en appelant P la puissance électrique et a l’angle décrit,
- d[iK(w)" I p = rfT.)
- (') Il semble du reste que les constructeurs s’attachent réaliser une grande inertie. Le volant des alternateurs Ferrand, du Havre, équivaut à une inertie de 224 k\v. I = 2 x ioi0. C. G. S. sur l’arbre de l’alternateur. Si on applique un volant équivalent (I x iol") à la dynamo de 112 kw. considérée plus haut, on trouve que sa période d’oscillation atteindrait le chiffre 0,60 s., soit environ 48-périodes.
- mais ici la puissance P représente non plus le produit e i à chaque instant, maisla valeur moyenne
- 1 Cx
- intégrée pendant une période Tjî J et dl.
- d’où
- ,, d a. d- a , ^ d T,
- K dt dP + p = St
- (8)
- en remarquant que la puissance extérieure —
- peut, d’après l’hypothèse faite sur la valeur du volant, être considérée comme constante et égale à la puissance électrique normale Pe0.
- Or, en appelant w la vitesse angulaire et 6 le décalage mi le nombre de pôles, on peut écrire :
- d a ’ . 1 d 0
- dt ~w n dt ' . '
- Dans cette expression est toujours très
- petite par rapport à w et on peut le négliger dans une première approximation, ce qui revient, comme on le verra plus loin, à négliger l’amortissement. D’autre part
- d2« _ d*J '” dt2 dt* ’
- (10)
- de sorte que l’équation précédente devient
- Km d2 0
- Tdi*+1 »
- — P„
- o.
- (>)
- Pour pouvoir intégrer, il suffit de multiplier par le facteur intégrant car P0 est indépendant de t et ne contient d’autre variable que 0, d’où «
- fia)
- L’indice 0o caractérisant les valeurs prises au commencement de l’oscillation.
- L’élongation maxima 0,„, c’est-à-dire la demi-amplitude de la première oscillation, s’obtient
- en faisant
- = o.
- D’où
- do =
- Ko> /d 0\ 2
- n V dt )o ’
- Si la vitesse
- initiale
- du décalage
- est
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- nulle, c’est-à-dire comme on le verra par exemple dans le cas d’un moteur, si l’oscillation provient simplement d’une variation de la charge, 0,„ sera bien indépendant de l’inertie. Mais il n’en est plus de même si cette oscillation provient d’une impulsion extérieure I. Celle-ci, si on la suppose instantanée, équivaut analytiquement à un couple perturbateur C;, agissant pendant un instant assez court pour que la puissance électrique n’ait pas le temps de varier.
- On a alors, en vertu de l’équation différentielle
- _ K d^o_ n d t*~ "
- et en intégrant pendant la durée très courte de l’impulsion
- K
- n
- ('4)
- Là vitesse initiale étant ainsi déterminée, est donné par
- 11 « I2 "2 TC
- (.5)
- en comptant le décalage à partir de la phase du premier alternateur, et en appelant at et a2 les angles compris entre 2 pôles consécutifs,
- d () 2 tc d a, 2 tc ci a, ci t 2 a, d t 2 a3 cii
- ou en désignant par 2 ny et 2 »2 les nombres de pôles
- cio _ du, dt~ n> dt ~
- n.
- d a,
- ~df
- (n)
- Pour pouvoir intégrer le système des trois équations (16) et (17), il faut encore négliger
- l’amortissement, ce qui revient à négliger
- CT T
- devant^ et
- d io2 d t
- devant w2.
- Les puissances P! et P2 sont alors fonctions de la seule variable 0, comme on le verra plus loin en étudiant ces fonctions.
- Les équations simultanées :
- L’amplitude varierait donc en sens inverse de l’inertie K, tout comme dans un galvanomètre balistique et dans les instruments analogues.
- 20 Passons maintenant au cas de deux alternateurs A, et A2 travaillant solidairement en série ou en parallèle et négligeons encore l’amortissement. Soient (Pj)o et (P2)e les puissances absorbées par les deux alternateurs guand le décalage de phases entre eux est 0; K, et K2 les moments d’inertie, coj et w2 leurs vitesses angulaires lors du synchronisme (cüj peut être différent de «2 si les nombres de pôles sont différents); -j.t et a2 les angles décrits comptés à partir du même instant en fonction du temps. Les équations du mouvement oscillatoire des alternateurs seront immédiatement, par analogie avec celles qui précèdent,
- „ d u 1 d~ u,
- K' HT SF
- ‘'O'"
- (P.L = »
- 1 O
- d a. d* a
- - 7/T HF
- -t-
- (P’)o0=°
- combinées avec
- ci2 9
- d'1 u, et2 ou ,
- d ll ~ ~d¥ ~ 11 ° dl(l8)
- donnent alors immédiatement
- *0 . <P‘>0-<P’V. (P2)9-(P\
- cTP + ——----------7^-.—— = 0 ; ('9)
- (SfcrO ' ftrl
- d’où
- îAtX #[(p')"“(P,)-.] ~ [<PJ M
- relation qui donne la loi du mouvement relatif, c’est-à-dire la variation du décalage en fonction du temps. d t ,
- d t 0
- est encore déterminé par les conditions
- initiales. Supposons par exemple que la perturbation soit encore due à une impulsion acciden-
- et a» sont liés au décalage 0 ; on a en effet,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- telle I sur l'arbre d’un des alternateurs. On aura, comme plus haut :
- ou
- ’rf_o\ = iju .ci t)o K,
- suivant que l'alternateur considéré sera A, ou A2.
- Pour prendre les circonstances les plus défavorables, on supposera que la perturbation a porté sur celui qui a la plus faible masse, soit par exemple A,.
- L’angle 0m de décalage maximum = °J
- sera alors donné par l’équation
- et sera par suite fonction de l’inertie; au contraire, si la vitesse initiale {^À) est nulle, biner-
- a / o
- ht co, _Iv2 co2
- tie disparaît a condition que —.
- Il est malheureusement très difficile de savoir quel est en réalité le mécanisme producteur des oscillations; en particulier, dans le cas de deux alternateurs en parallèle, on a peine à en concevoir l’origine, si elles ne proviennent pas d'une impulsion extérieure. Je ne crois donc pas qu’il faille se prononcer dès maintenant d'une façon absolue, et je me réserve de voir la valeur pratique de ces diverses considérations, lors de l’étude particulière des couplages ; je me contenterai ici d’exposer les différents critériums de stabilité que j'aurai à appliquer suivant les cas.
- CONDITIONS DE STABILITE
- r Par rapport aux régimes moyens, la seule considération utile est celle des puissances électriques comparées entre elles et avec celles des moteurs, ainsi que l’a si judicieusement montré M. Boucherot. Je lui demanderai la permission d’employer le même critérium pour le couplage en parallèle, ainsi que les termes si pittoresques d'accrochage et de décrochage.
- Pour déterminer les régimes où il peut y avoir stabilité de l’équilibre entre la puissance
- motrice et la puissance de l'alternateur, il suffit
- l P
- devoir le signe du couple élastique - yy-y. Si
- l’alternateur agit comme générateur, il faut que tout ralentissement entraîne une diminution de
- ' d P
- puissance, ou -r-d a
- o; c’estle contraire pour un
- moteur —", o. d a
- a s’exprimera facilement en fonction de 0 dans les divers cas qu’on étudiera, de sorte qu’il
- iP
- suffira d'étudier le signe de
- 2° Par rapport aux phénomènes oscillatoires. — S’il s’agit d’oscillations très lentes, le critérium qui consiste à comparer la puissance du moteur à la puissance électrique à la limite admise pour l’oscillation, est encore admissible. S’il s’agit au contraire d’oscillations un peu
- plus rapides durant y1- à i seconde, par exemple, et pour tenir compte de celles qui peuvent provenir d’impulsions extérieures, il me semble plus exact de faire entrer en ligne de compte le travail dépensé par l’oscillation.
- En effet, la stabilité d’un équilibre peut se mesurer par la force vive nécessaire à le détruire. Or, si l’on multiplie les deux membres
- pe l’équation (n° i5) par —d vient
- a Km r9’
- —Ju
- (P - P„) ci) = urj*.
- Le second membre représente le carré du travail effectué par l’impulsion I. Le premier doit donc représenter le carré de la force vive nécessaire pour produire l’élongation 0,„. Or, on verra plus loin qu’il est facile de déterminer à priori l’élongation maxima 9, correspondant à la limite de l’équilibre (1). La force vive susceptible de détruire le synchronisme a donc pour expression
- Ce n’est pas cette quantité qu’il convient de prendre directement comme mesure de la stabilité, car pour un même type d’alternateur elle croît avec les dimensions linéaires, sans que la
- (') Ou à la limite de variation de voilage admissible,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 35g
- stabilité augmente nécessairement en même temps.
- En outre, la stabilité doit dépendre évidemment aussi des conditions extérieures de commande et des irrégularités de marche du moteur, c’est-à-dire de la valeur de l’impulsion inconnu.
- En général, le travail de la perturbation toi est une fraction de la puissance normale qu’on peut considérer comme constante, indépendamment du type et de la puissance de l’alternateur, et on pourra poser
- m J = p p
- |3 étant une constante dépendant des conditions
- de commande; constante qu'il est impossible de déterminer en valeur absolue, mais qui s’élimine quand on compare deux alternateurs.
- On pourra donc, en définitive, adopter comme une formule de mérite pour exprimer la résistance aux oscillations dues à des causes extérieures instantanées, l’expression suivante, où
- l’on a remplacé w par l'expression équivalente^
- p p
- On trouverait de même, dans le cas de deux alternateurs étudié plus haut
- Gomme on le conçoit facilement, cette expression doit être < i, sans quoi la limite de stabilité étant dépassée, le synchronisme est détruit. Enfin, les oscillations dues à un changement brusque de charge seront traitées à l'aide de l’équation donnée plus haut, et qui prend ici la forme
- 0o désignant le régime initial,
- Q’o le régime final ;
- et 0m l’élongation maxima que peut produire le décrochage et qui ne devra pas dépasser les limites voulues. Ce cas est particulièrement intéressant pour la théorie des moteurs.
- Ces différents critériums seront utilisés dans la suite de cette étude. Ces ennuyeuses généralités étant suffisamment étudiées, nous pouvons passer à l'étude des couplages, en commençant par les plus simples.
- André Blondel
- (A suivre).
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS
- ÉLECTRIQUES (g.
- Le trolly de M. Grimslon a (fig. i et 2) son bras relevé par un ressort C, tendu entre sa partie
- p P,
- fixe A et sa partie mobile B, à laquelle il permet en même temps une rotation autour de son axe, de manière que le galet se prête avec la plus grande facilité à toutes les inégalités du câble.
- Le ressort du trolly de M. C. Crâne est, au contraire, constitué(fig. 3 à 7) par une lame 24, tendue sous la came 27 du support du bras articulé en 29 dans un étrier 10, pivoté en 8 sur la base du trolly. Quand le bras s’abaisse, il fléchit comme en pointillé la lame 24, mais en l’entraînant par son frottement sur ses supports 16, 17, de manière à ne pas l'user en son milieu. Les supports 16, 17 peuvent pivoter autour de leurs axes 19 et sont pourvus d’encoches 21, de sorte que l'on peut tendre à volonté le ressort 24 en tournant les supports 16 par les clefs 43, de manière à mettre en prise l’une ou l’autre des encoches 21 avec les broches 23, appuyées sur le châssis 10. Le bras 34 se fixe dans l’emmanchement 35 du support 28 par le serrage du coin 42.
- Le galet du trolly de J. \V. New ho use est (fig. 8 et 9) emmanché entre deux flasques At A2 sur un axe creux, à graissage intérieur accessible par le bouchon fileté d. Le tout est disposé de ma-nièrequelemanche dutrollyne présente aucune autre saillie que celle du galet meme, et que l’on •évite ainsi tout danger d’accrochage au câble.
- Le petit outil portatif représenté par les figures 10 à 12, imaginé par M. Winlon, a pour objet de courber les câbles aériens aux endroits
- (') La Lumière Electrique du 16 juillet 1892, p. 101.
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- 36o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- où ils doivent Être supportés et calés par leurs isolateurs comme en D (fig. 12). L’outil une fois enfilé sur le câble en a a1 a2 a3, il suffit, pour courber le câble, de tourner, par le levier G, la came B, en maintenant le levier fixe de l’autre main. Le câble se courbe alors comme l’indique le tracé pointillé, sans aucune ten-
- dance à sortir des guides a at a> a3, grâce à la gorge b3 de la came qui l’y maintient. On voit en figure 12 comment cette courbure permet de fixer le câble D dans l’isolateur F par le serrage G du fixeur E.
- Le caniveau de la ligne souterraine de MM.
- Fig. 1 — Trolly Grimston. Ressort.
- Carr et Perrin est constitué (fig. i3'et 14) par une série de sections A, en poterie imperméabilisée, assemblées par des clefs moblies E, qui en permettent l’accès. Ces sections, à larges bases B, supportent en partie et maintiennent en D D les traverses F avec une rigidité qui ne paraît pas, a priori, des plus heureuses.
- Trolly Grimston (1891).
- Le trolly Z prend son courant sur le rail X (fig. i5 à 17) fixé à la lo.ngune en bois paraffiné W, et relié par les tiges J au. câble V, supporté, ainsi que W, par les mâchoires R R S à fermeture T. Le câble V reçoit à son tour le courant des conducteurs L, engagés dans les parois du caniveau et peu accessibles, par des prises L" (fig. i3). Le drainage se tait par les dégagements G. On obtient ainsi une conduite qui peut être solide et parfaitement isolée mais difficilement accessible.
- Le montage de la dynamo directe Short, représenté par les figures 18 et 19, est particulier, principalement en ce que les inducteurs, aussi bien que les armatures, peuvent tourner, de sorte qu’il suffit, pour arrêter le locomoteur, de lâcher le frein ou l’embrayage qui, en
- Fig. 3 à 7. — Trolly Crâne (189:
- marche normale, empêche les inducteurs de tourner.
- L’armature A et son collecteur sont calés sur l’essieu. Le$ culasses F et G des inducteurs, reliées par la cage II, sont supportées par les paliers 2 et 3, et la culasse L porte les balais M et N du commutateur. L’ensemble de chaque
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- dynamo est protégé par une enveloppe de tôle P.
- L’embrayage des inducteurs s’opère au moyen d’un frein à bande Q, qui serre ou desserre à volonté les culasses G des deux dynamos à la fois. Ces freins sont manœuvrés à volonté de chacune des extrémités du locomoteur par des axes 8 8 au moyen des transmissions T R, en même temps que les freins des roues W, qui se serrent quand ceux des inducteurs se desserrent, et réciproquement.
- Chacune des culasses G porte quatre anneaux collecteurs isolés: 9 10 n 12, qui reçoivent le courant des quatre balais i3 14 i5 16, fixés à la barre S. Le câble 17, relié au trolly, amène le
- Fig. 8 et 9. — Trolly Newhouse (1892).
- courant moteur au rhéostat J, qui le dirige, par t8, aux commutateurs U U', dont les bras sont reliés par 19 et 19' aux balais i3 et 14 des armatures, tandis que les balais i5 et 16 des inducteurs sont reliés par 20 et 20' aux contacts milieux de ces commutateurs et à la terre ou au fil de retour.
- Le rhéostat J se manœuvre de chaque bout du locomoteur par 24 et 24', et les commutateurs U U', conjugués par 25, en 28 et 28', par des renvois de chaînes.
- Pour démarrer, on lâche les freins des roues W (fig..2o) et on serre ceux Q des inducteurs avant ou après l’ouverture du courant par le rhéostat J. Si on lance le courant au moteur après avoir serré les freins Q, on démarre comme avec un inducteur fixe; si on le lance avant le serrage de ces freins, les inducteurs commencent par tourner en arrière, puis, peu à peu, â mesure que le
- frein serre, ils s’arrêtent avec un démarrage graduel.
- On peut arrêter le locomoteur soit en supprimant le courant au moyen du rhéostat, soit simplement en desserrant le frein des inducteurs, en serrant ou non en même temps les freins des roues.
- MM. Brown el Melms ont adopté pour mécanisme de transmission celui de la vis sans fin à galets. La vis sans fin a (fig. 21 et 22) taillée dans l’arbre de l’armature, attaque deux séries
- parallèles de galets e e', fous sur leurs axes montés dans deux couronnes E2 E3, folles sur leur essieu B.
- Ces couronnes sont conjuguées par quatre tiges/, articulées à joints sphériques dans les couronnes par leurs extrémités, et, en leur milieu, dans le disque G, par lequel elles entraînent l’essieu B. On réalise ainsi, grâce â cette conjugaison des couronnes EE' par six balanciers f. une égalisation parfaite des poussées de la vis sans fin sur les deux séries de galets, malgré leurs usures inégales.
- Le rattrapage du jeu s’opère en soulevant la dynamo autour de l’essieu par sa suspension élastique K. Enfin, l’ensemble de la transmission tourne dans un bain d’huile constitué par une enveloppe étanche sur l’essieu.
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- ~n
- I i
- s / '
- / / 7 / / y y / / / r
- f / / /,
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- Figf. iB, 19 et 20.— Short. Dynamos directes à freins (1892), plan des dynamos, schéma des circuits,
- élévation du frein.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La transmission du locomoteur de M.E. Adams, ingénieur de la compagnie Britsh, est (fig. 23) à courroies. Les poulies GG' des dynamos attaquent celles N et N' des essieux par la transmission (II II' 11'K L L'M M'), dont les courroies M et M' ont leurs brins menants tendus par les galets PP' et le ressort Q, ou parles galets R R' et le ressort Q', suivant la marche du moteur et la position imposée en conséquence au levier tendeur U. Lorsque ce levier est vertical, les dynamos tournent folles. Enfin, la poulie I' est pourvue d’un embrayage W, manœuvré par le levier W', et qui permet de faire marcher le locomoteur normalement avec une seule des deux
- I Fig. 21 et 22. — Transmission Brown et Melms (1892'.
- courant indépendant de celui de son armature. Si l’on veut augmenter la vitesse de B sans changer son couple moteur, on ajuste le rhéostat D de manière à augmenter le champ de la génératrice auxiliaire A ainsi que le potentiel du
- Fig. 28 et 24. — Transmission Adams Brush (1892).
- circuit 89, de sorte que l’armature de B tourne plus vite; mais, comme l’intensité de son champ n’augmente pas, à cause de l’accroissement de la force contre-électromotrice de son armature avec sa vitesse, son couple moteur reste le
- dynamos, l’autre ne servant que comme auxiliaire au démarrage ou en rampe. Le démarrage s’opère très doucement par le serrage graduel des courroies. Ce serrage est presque automatique, grâce à l’équilibre du levier U entre les ressorts tendeurs Q et Q'.
- Le principe de la transmission électrique de M. W. Léonard est facile à saisir d’après le schéma (fig. 25).
- Le moteur B a son armature en circuit avec celle d’une génératrice auxiliaire A, qui entraîne celle <le la dynamo E, montée en dérivation sur le circuit 6 7 de la génératrice principale à potentiel constant F, qui alimente aussi par dérivation les inducteurs de A et de B, de sorte que le champ magnétique de B est excité par un
- Fig. 25 et 26. — Réglage Léonard (1891) à courants continus.
- même. Si la charge du moteur augmente, la diminution de sa vitesse permet à l’intensité du courant en 8 9 d’augmenter ainsi que le couple moteur.
- On reconnaît sur la figure 26, qui représente schématiquement l’application du système à un locomoteur: en B, le dynamoteur, en A la géné-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 365
- ratrice auxiliaire, commandée par l’armature de B, et en E le moteur auxiliaire commandé par A.
- Les inducteurs sont tous .montés en dérivation sur la ligne G à potentiel constant. Le fonctionnement du système est le même que précédemment, par le réglage de la génératrice auxiliaire A au moyen du rhéostat D.
- En pratique, le potentiel doit être beaucoup plus élevé en 6 7 qu’en 89. Un voltmètre V indique constamment le potentiel en E.
- La figure 27 représente le dispositif plus compliqué employé avec les courants alternatifs.
- Fig-. 27 et 28. — Réglage Léonard, courants alternatifs.
- La génératrice alternative L envoie son courant de moyenne tension au transformateur M, qui énvoie un courant de haute tension sur la ligne à longue distance 10 11. aux points moteurs de laquelle on .intercale des transformateurs réducteurs N..Chacun de ces transformateurs envoie dans l’électromoteur alternatif O un courant de bassë tension. Cet électromoteur, à vitesse constante synchronisée avec L, fait tourner la génératrice continue A, dont l’armature est en circuit avec celle du dynamoteur B. La dynamo continue P excite les inducteurs de toutes les dynamos O AB. Le rhéostat D permet, comme précédemment, de faire varier la vitesse et le torque du moteur B assez graduellement pour ne pas affecter le synchronisme du moteur auxiliaire O.
- La figure 27 représente l’application du sys-
- tème alternatif à un locomoteur. Les secondaires des transformateurs réducteurs N sont reliés aux conducteurs RR du tramway à trollys ss. Le moteur auxiliaire O, relié directement à s s. commande par une courroie r l'armature de la génératrice à courants continus A, dont l’armature est en circuit avec celle du moteur B. L’excitatrice P est commandée de O par une courroie /.
- Pour le démarrage, si O ne peut pas se mettre en train de lui-même à vide, on emploie un accumulateur S, chargé par P, et disposé de manière qu’en ouvrant le commutateur u et en fermant v, cet accumulateur excite les inducteurs O AB, remplaçant P jusqu’au lançage du train ; après quoi, l’on réintercale P en fermant « et ouvrant v.
- Gustave Richard.
- MISE EN RELATION
- DE PLUSIEURS POSTES TÉLÉPHONIQUES
- AVEC UN BUREAU CENTRAL P Alt .UNE SEULE E T M Ê M E LIG N E
- La mise en relation de plusieurs postes téléphoniques avec un bureau central par une seule et même ligne peut être effectuée par l’emploi d’un appel de bureau, comme ceux de Kettell (’) et de Wittwer et Wetzer(2). Mais l’emploi de ces appareils présente plusieurs inconvénients. Pour les éviter, Grassi et Beux avaient proposé en 1885, dans La Lumière Electrique, t. XV, p. 53o, un dispositif prévu pour les communications de trois postes avec un bureau. En i883, j’avais donné (3) deux solutions plus générales de ce problème.
- Dans l’une d’elles je proposais de ne produire l’appel qu’au poste à appeler, ce qui nécessitait l’emploi de deux relais polarisés à chaque poste et d’autant d’intensités de courant différentes qu'il y a de postes à relier, par la même ligne.
- L’autre disposition est plus simple ; elle ne
- p) The Télégraphie Journal, t. XI, p.24.
- (-) Dingler’s Polyt. Journ. 1892, t. CCLXXXIII, p. 38, et Elcklrolechnische Zeitschrift, i883, p. i65. p) Elektrotechnische Zeitschrift, 1883, p. 257.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- comporte qu’un seul relais polarisé par poste, mais suppose que chaque poste possède un appel particulier facile à distinguer de tous les autres et auquel ne doit répondre que le poste appelé, quoique tous les postes puissent percevoir tous les appels. Lorsqu’au contraire c’est un poste qui appelle le bureau central ou répond à celui-ci, les postes intermédiaires seuls entendent cet appel, les autres étant exclus.
- J. J. Garty a proposé Q dans le même but son appareil dit Metropolitan bridgïng-bell. D’autre part, un correspondant de Liège vient de me communiquer deux autres arrangements cherchant à atteindre le même but. Ses disposi-
- Fig. 1
- tions, que je suis autorisé à décrire, ont quelque relation avec celles que j’ai moi-même indiquées en 1883, et je crois donc opportun de rappeler celles-ci en m’aidant des figures i, 2 et 3.
- Dans le schéma de la figure 1, qui représente un poste téléphonique faisant partie de la ligne Li L2, Et et E2 sont les deux relais polarisés à ajouter au téléphone F, à la clef d’appel g, à la pile d’appel P et au commutateur automatique U. Les relais sont réglés de façon qu’un courant d’appel allant d’un poste au bureau central laisse les armatures aimantées et e8 au repos, c’est-à-dire sur les contacts d2 et d3, tandis que le courant d’appel du bureau central est du sens voulu pour faire attirer les armatures sur les contacts d1 et d.t.
- (') The Eleclrical Engimcr, New-York, 1, X, p. 33o, et t. XI, p. 420.
- Le bureau central est muni d’un inverseur de courant et d’autant de clefs qu’il y a de postes intercalés dans la ligne, et qui peuvent émettre des courants d’intensités 1, 2, 3, etc. ; ou encore il n’y a qu’une seule clef et la pile peut être changée, de façon à fournir les diverses intensités de courant. Au courant d’intensité 1 répond le relais E! du premier poste, au courant 2 le relais E2 du premier poste et le relais Ex du deuxième, et ainsi de suite. Si donc on appuie au bureau central sur la niime clef, le courant n’actionne au nième poste que le relais Ex et tous les relais se trouvant dans les postes intermédiaires.
- Au poste n appelé par la nu’mc clef du bureau,
- Fig. 2
- la clef g est donc tout d’abord exclue du circuit, et il se forme un circuit allant de Lj par et,duj, les bobines de E2, par e2, d3, x et le téléphone F à la terre T. Avec g se trouve exclue du circuit toute la branche L2 de la ligne et tous les postes venant après le n'™";'mais pour que le courant dans la branche Lj ne devienne pas assez intense pour actionner le relais E2, on a placé entre d3 et T une résistance artificielle r, remplaçant celle de la branche L2.
- Le relais EL ferme aussi un contact flexible et isolé c k faisant partie du circuit n c k v e2 h m U in; la pile p, qui se trouve entre n et n, fait fonctionner une sonnerie trembleuse intercalée entre h et m jusqu’à ce qu’au niime poste le téléphone soit enlevé du crochet U et soit employé à communiquer avec le bureau central.
- Dans les postes intermédiaires, la sonnerie ne peut fonctionner, tout au moins d’üne manière
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- A
- continue, car le circuit local, fermé pâr le contacte Æ, est de nouveau tout de suite interrompu entre e2 et c/3; de plus, il s’établit un court circuit entre et L2 par et dtj e2 d4 y.
- A la fin de la conversation, le bureau central remet toutes choses en leur état primitif en appuyant de nouveau sur la niimc clef, mais cette fois en inversant le courant, ce qui ramène toutes les armatures de relais au repos.
- Si l'on choisit, au contraire, le mode de montage représenté par la figure 2, il n’y a plus qu’un seul relais polarisé à chaque poste; les trembleuses S sont intercalées dans la ligne Lj L2 même, et lorsque l’armature e du relais est au repos sur le contact d2, les courants
- Fig. 3
- venant de Lt trouvent un chemin par e d2 \ g u U i, les bobines de E et par j et S vers L2. Pour l’appel, le bureau central se sert de courants de sens tel que les relais E ne soient pas actionnés. Le poste appelé décroche son téléphone, ce qui a immédiatement pour effet d’exclure de la ligne tous les postes placés après l’intéressé; celui-ci peut communiquer téléphoniquement avec le bureau par Lt e d% % g u U q F et T. Après avoir reçu une première réponse à son appel, le bureau central envoie alors dans la ligne un courant de sens opposé au premier et actionne encore tous les relais en circuit, ce qui a pour effet d’établir par e d1 5 dans tous les postes intermédiaires un court circuit entre Lt et L2 et d’exclure leurs téléphones.
- La séparation des postes non appelés se fait donc par deux opérations successives. Aucun poste intermédiaire ne pourrait écouter ou troubler la conversation entre le poste intéressé et
- le bureau central. La conversation terminée, il faut que le bureau central émette un courant de même sens que le premier pour remettre les relais au repos; il faut naturellement que le poste précédemment appelé accroche son téléphone pour rattacher la partie L2 de la ligne; ce poste serait d’ailleurs averti par son téléphone de l’omission de cette dernière manipulation.
- Il serait peut-être plus pratiquede recommander au poste intéressé d’envoyer par sa clef g un courant au bureau «entrai pour l’avertir que le téléphone a été remis en place, et le bureau actionnerait alors seulement les relais pour les remettre au repos. Si dans ce cas, comme on le voit figure 3, la sonnerie S se trouvait intercalée entre Lt et e, au lieu de se trouver entre_/ et L2, et la clef g (avec la pile P) était intercalée dans le fil //, au lieu de se trouver entre £ et u, le poste ne pourrait donner le signal de fin d© conversation avant que le téléphone ne soit raccroché.
- Dans chacune de ces dispositions, chaque poste peut appeler le bureau central, mais il faut que la pile d’appel P soit montée de façon à ne pas actionner les relais. Dans les montages des figures 2 et 3, deux postes pourraient communiquer entre eux s’ils étaient munis de commutateurs permettant d’interchanger les branches L, et L2 au poste le plus rapproché du bureau, de façon à former un circuit passant de L2 par S soit par e d2 % g u U q ou par j e d2 z u U q et enfin par F à la terre T.
- Ajoutons que le montage de la figure 2 pourrait être facilement modifié de façon que le poste appelé seul entendît la sonnerie d’appel. Il suffirait à cet effet de placer la trembleuse S dans le fil allant de E à i; le bureau appellerait au moyen de courants de diverses intensités ; pour appeler le nièmc poste il appliquerait d’abord les armatures e sur leurs contacts du dans tous les postes, en envoyant le courant positif le plus intense; ensuite il ramènerait au poste n l’armature e sur d2 en se servant d’un courant négatif d’intensité «; enfin, au moyen d’un troisième courant, positif et d’intensité n— 1, les armatures e dans les n — 1 premiers postes seraient de nouveau ramenées sur dx.
- Dans la disposition que m’a communiquée mon correspondant, c’est aussi uniquement le poste appelé qui perçoit le signal d’appel du bureau. Cette disposition peut être employée avec lignes
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- doubles (fig. 4), aussi bien qu’avec lignes simples (fig. 5). Dans ce système, on se sert également d’intensités de courant différentes et d’un relais polarisé à chaque poste; mais les différents postes sont reliés en dérivation à la ligne, et l’on peut donc se servir de deux moyens différents pour faire parvenir à l’un des postes un appel individuel.
- a) On donne aux électro-aimants E de tous les relais le même nombre de tours et par conséquent aussi la même résistance, mais on intercale dans chaque circuit une résistance additionnelle r, de valeurs différentes rt, r2, r3... dans les différents postes. Chaque courant d’appel prendra donc dans les divers postes des valeurs différentes et ne pourra agir avec suffi-
- Fig. 4
- samment d’intensité que dans un certain nombre d’entre eux.
- b) On donne aux enroulements des divers relais des nombres de tours différents, donc aussi des résistances différentes E, mais on choisit les résistances additionnelles r,, r2, r3... de façon que la somme E r soit constante. Le courant d’appel possède alors dans toutes les branches la même intensité, mais il produit dans les divers relais des effets différents en rapport avec les nombres de tours, et comme précédemment il ne peut faire fonctionner ces relais que dans un certain nombre de postes.
- I. Le cas le plus simple est celui de réseaux téléphoniques à lignes doubles. Tous les postes y sont disposés de la même façon ; la figure 4 est ' un schéma du montage d’un poste. LL' est la ligne double, A est l’ensemble des appareils microtéléphoniques, E est un relais polarisé disposé d’après une des deux méthodes précédemment indiquées, et intercalé avec sa résistance ,
- additionnelle rentre la branche L et la terre T. L’armature h du relais est munie du côté du contact m d’une lame de ressort assurant le contact jusqu’à ce que l’armature soit franchement attirée vers c. Les armatures h se trouvent à l’ordinaire dàns tous les postes sur les contacts 7», comme on le voit figure 4; les courants négatifs les attirent vers c.
- L’axe de l’armature h est en outre relié à une petite clef g, qui permet de mettre l’enroulement du relais E en court circuit et de relier h par e à la terre. L’abonné manipule cette ciel lorsqu’il veut appeler le bureau.
- La branche L ne sert qu’à actionner les relais de tous les postes, qui sont tous placés en déri-
- Fig. s
- vation entre L et T. La seconde branche L'de la ligne complète le circuit téléphonique.
- Lorsqu’un abonné appelle en tournant la manivelle de son générateur à induction, il coupe la communication des appareils A de tous les postes, car, en appuyant sur la clef g, il relie L' à la terre, par m, h et g-, tandis que dans tous les autres postes il fait agir les relais, dont il applique l’armature sur le contact c, ce qui sépare les appareils A de la branche L'. Quoique les courants d’appel soient alternatifs, les relais se mettent tous sur c, puisqu’alors le circuit est interrompu, ce qui empêche les courants de sens positif de ramener les relais sur m. La sonnerie du bureau, au contraire, annonce l’appel.
- Pour appeler le nièmc poste, par exemple, le bureau envoie d’abord un courant négatif dans la ligne L à travers les bobines de tous les relais E, courant qui doit, être assez intense pour déplacer toutes les armatures h de m sur c, et déta-
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- cher les appareils de la branche L'. Au moyen i d’un courant positif d’intensité », le bureau ramène ensuite les armatures de relais des n pre- . miers postes sur les contacts m. Enfin, un cou- rant négatif d’intensité « — i rejette encore les armatures des « — i premiers postes sur les contacts c. C’est donc au poste » seulement que ’ l’armature h se trouve sur m, et que le jeu d’ap- ! pareils A est intercalé entre L et L'. Ce poste • est donc relié au bureau d’une façon indépendante. i
- A la fin de la conversation, le bureau doit na- . turellement ramener toutes les armatures de relais sur les contacts /», ce qu’il effectue par l’émission d’un courant positif d’intensité suffisante.
- On peut d’ailleurs fixer sur chaque armature . h un petit disque de couleur visible dans une des deux positions, ce qui permet à l’abonné de se rendre compte de l’état d’occupation ou d’inoccupation de la ligne.
- II. Pour les réseaux à lignes simples, la dispo- j sition est un peu plus compliquée. En premier ' lieu, le poste I possède un montage différent des ; autres. Comme le montre la figure 5, on a in- ’ tercalé dans la ligne L un galvanomètre G; l’enroulement de cet apparsil est relié au pivot: de son aiguille qui oscille entre deux contacts a : reliés eux-mêmes par une ligne l à tous les au- > très postes. Enfin, un fil dérivé d relie l’enroulement par une résistance R' à la terre T1; et cette résistance R' doit aussi présenter une self-induction suffisante pour s’opposer à la dérivation des courants téléphoniques.
- A chaque poste, la ligne l communique avec une résistance r, un relais polarisé E, et la terre. Les valeurs de la résistance additionnelle r et de l’enroulement du relais sont à choisir d’après l’une des deux méthodes indiquées plus haut. De la ligne L, un fil conduit à l’axe de l’armature h, appliquée sur le contact m par les courants positifs. Ce contact communique avec les appareils téléphoniques A, une résistance R et la terre T. Les résistances Rt R2, etc. ont pour ,but de ne laisser passer,qu’une très faible dérivation à la terre; mais elles ne doivent être en circuit qu’à l’état de repos; c’est pour cela qu'elles sont reliées avec les commutateurs automatiques des postes, de façon qu’en décrochant le téléphone elles se trouvent exclues. Donc les relais E de tous les postes sont placés:
- sur la ligne auxiliaire l venant du premier poste, tandis que les appareils A sont rattachés à la ligne principale L venant directement du bureau, mais les uns et les autres sont reliés en dérivation.
- Les courants d’appel fournis par un générateur électromagnétique, n’agissent pas sur l’aiguille du galvanomètre; ils ne peuvent donc passer dé G dans les relais E. Si l’on voulait employer des piles, le galvanomètre ne devrait pas non plus être influencé par les courants d’appel, grâce à son inertie et à ce que ces courants ne sont que de courte durée, coupés par le trembleur.
- Dans, un réseau téléphonique disposé comme il vient d’être décrit, les diverses opérations pour la mise en communication seraient les suivantes :
- Le bureau veut appeler le poste n° ». A cet effet, il émet un courant «éga/j/d'intensité suffisante pour écarter toutes les armatures de relais des contacts 7», sur lesquels elles sont appuyées au repos. Ce courant traverse d’abord, il est vrai, les appareils A, mais il n’agit pas sur les sonneries des postes, si ceux-ci ne fonctionnent qu’avec courant alternatif. Il fait pourtant dévier l’aiguille du galvanomètre et trouve alors un chemin par un contact a vers les relais E et la terre; c’est le chemin qu’il prendra de préférence, à cause des grandes résistances R qui se trouvent derrière les appareils A. Dès que les armatures h ont abandonné les contacts m, les appareils A sont enlevés dans tous les postes.
- Le courant positif d’intensité n que fait ensuite circuler le bureau, ne .trouve d’autre chemin vers la terre que dans la dérivation à travers R' au poste I. Ce courant peut donc agir sur le gal vanomètre et intercaler tous les relâisdes n premiers postes. L’opération inverse estensuite effectuée dans les n— i premiers postes par un courant 77éjga/f/"d’intensité n — i. Le poste » est alors en communication individuelle avec le bureau. A la fin de la conversation, tous les relais sont remis en place par un courant positif d’intensité suffisante.
- L’abonné qui veut appeler le bureau agit comme s’il était seul sur la ligne L. Les courants d’appel vont directement au bureau et ne peuvent être dérivés dans les autres postes, où les résistances R s’y opposent, tandis qu’au poste appelant cette résistance R est mise en court circuit au moyen d’une petite clef.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Enfin, le bureau peut faire communiquer entre eux, d'une manière analogue à ce que nous venons de voir, deux abonnés faisant partie de la même ligne L.
- Nous avons admis que les relais E se trouvent répartis entre les postes, mais il est possible de les réunir tous en un même endroit et de former un poste de commutation automatique.
- Le fait que la ligne auxiliaire / ne vient pas du bureau, mais du premier poste seulement, n’est un avantage que si ce poste est très éloigné du bureau. L’emploi du galvanomètre G et delà résistance R' me semble une complication que l’on pourrait éviter en prolongeant la ligne auxiliaire l jusqu’au bureau. Peut-être serait-il même possible de ne faire qu’une seule ligne de L et /, puisque les appareils A du poste à appeler n’ont besoin d’être intercalés qu’après que les relais E ont rendu impossible la mise en circuit des appareils des autres postes.
- E. Zetzsche.
- LES INSTALLATIONS ÉLECTRIQUES
- DU
- CHEMIN DE FER TRANSANDIN (')
- Station génératrice de Juncal
- La station génératrice de Juncal comprend en réalité dans un même bâtiment, deux stations distinctes : l’une alimentant Juncalillo, l’autre, moins Importante, pour la Calavera. Chacun des transports de force correspondants se fait par des cables distincts. Les dynamos (fig. 5 et 6), fournies par les ateliers d’Œrlikon et donnant une puissance de 40 chevaux (400 volts et 135 ampères), ont été établies d’après les plans de M. Brown. Elles sont accouplées directement aux turbines, de façon à éviter toute perte inutile de force et d’espace, et tournent à la vitesse de 700 tours. Ces dynamos sont multipolaires (6 pôles) et excitées en série; elles débitent 135 ampères à 400 volts, avec un rendement de 91 0/0 en pleine charge; leur isolement a été
- établi pour 1000 volts, en prévision de la façon un peu rude dont elles seront traitées.
- On a tenu compte de ces conditions défavorables dans l’étude de chaque organe; les paliers, par exemple, ont été établis en vue de permettre une marche ininterrompue de plusieurs semaines sans renouvellement d’huile ; l’armature a reçu un enroulement parfaitement symétrique, pour éviter tout enchevêtrement dangereux du fil aux extrémités et pour obtenir un parfait équilibre mécanique et électrique. Avec une armature de ce genre tournant dans un champ puissant, les étincelles aux balais sont peu à craindre; quant aux balais, ils sont fixés par paire dans chaque porte-balais et peuvent être aisément remplacés. Les collecteurs sont isolés au mica.
- La vitesse de 700 tours a déterminé le débit des turbines, car la chute disponible était fixée d’autre part par la disposition des lieux à une hauteur de 170 mètres (avec une canalisation de 1320 mètres de longueur). Dans ces conditions, chacune des 10 turbines doit débiter 5o litres à la seconde, soit un total de 5oo litres pour l’usine. La conduite d’amenée adoptée est formée de deux tuyaux jumeaux, de o,5 m. de diamètre intérieur, en acier, rivés, à brides cornières et joints en bois de frêne.
- Les turbines sont du type Girard, du modèle créé et construit par MM. Escher, Wyss et C% de Zurich, à axe horizontal et vannage réglable à la main; elles ont une roue de 0,6 m. de diamètre avec aubes en cuillère de 120 millimètres de large (fig. 7, 8, 9, 10). Chacune de ces turbines pèse i5oo kilogrammes, mais aucune des parties ne dépasse 5oo kilogrammes, poids de l’armature.
- Les 10 turbines de 80 chevaux, accouplées à leurs dynamos et séparées, comme nous l’avons dit, en deux groupes, sont installées dans une salle de dimensions restreintes (26 mètres sur 10 mètres) (fig. 11 et 12). Elles sont disposées symétriquement de chaque côté de la conduite principale; chacune a sa vanne spéciale; de même chacune des trois branches de la conduite; enfin, chacun des deux tuyaux d’amenée est muni d’une vanne d’arrêt pour que l’un venant à subir une rupture, l’autre puisse desservir une quelconque des turbines. Les 6 turbines-dynamos du groupe générateur affecté à Juncalillo sont divisées en 2 sections de 3 chacune
- (') La Lumière Electrique du 6 août 1892, p. a56.
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- qui alimenlent deux circuits indépendants. La régulation du débit pour chacun de ces sous-groupes et pour le groupe Juncal-Calavera se fait au moyen des régulateurs automatiques agissant sur les vannes des conduites correspondantes.
- La figure i3 représente ce régulateur, construit également par la maison Escher et Wyss, et dont le fonctionnement est aisé à comprendre.
- Le régulateur à boules, commandé par un dispositif de deux courroies, mesure la vitesse de
- Fig. 5 et 6. —Dynamos des stations génératrices. Elévations et coupes.
- l’arbre de la première turbine. Dès que celle-ci dépasse la vitesse fixée, le régulateur se soulève, déplace, à l’aide d’un double levier, le niveau de la courroie horizontale le long de deux cônes à angles opposés et actionne ainsi à l’aide de deux roues d’angle, la valve placée en tête de la conduite.
- Canalisations.
- Les câbles sont des câbles Siemens sous plomb, qu’on a enterrés simplement à o,3o m. de profondeur, pour les soustraire aux violentes tempêtes de ces régions. Les figures 14 et i5 représentent schématiquement les deux trans-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ports. Pour la Calavera (fig. 14), les câbles, composés de 19 torons ayant une section nette totale de 175 millimètres, peuvent débiter 135 ampères; la tension totale des 4 dynamos en série atteint au départ 1600 volts;, la perte est de 12 0/0 sur la double ligne ayant 2x7000 mètres de longueur.
- Pour Juncalillo (fig. 15), la tension de six machines en série ayant semblé exagérée, on a préféré, comme nous l’avons dit, dédoubler le groupe en deux sous-groupes de trois dynamos chacun, fonctionnant par conséquent à 1200 volts de tension totale. Chaque câble, composé de 19 torons, a une section totale de 140
- Ssctioti A B
- Fig. 7. S, 9 et 10. — Tu
- millimètres carrés et transporte un courant de 135 ampères; la perte pour la double ligne (2 X 3ooo mètres) atteint seulement 8 0/0.
- Stations réceptrices
- Les dynamos réceptrices sont identiques aux dynamos primaires; la seule différence consiste dans la vitesse de rotation qui, eu égard à la perte de charge provenant de la ligne, atteint seulement 600 tours.
- Dans chacune des stations, les moteurs actionnent par courroies une transmission générale, qui commande à son tour, également par courroies, les compresseurs d’air (fig. 16).
- Les compresseurs du type Burckhardt et Weiss, de Bâle, sont à grande vitesse, condition qui a permis de réduire d’une taçon très avantageuse les poids à transporter.
- A la Calavera, les dynamos réceptrices, produisant 60 chevaux, actionnent 4 groupes de com-
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- presseurs, à 2 cylindres chacun, marchant à 180 tours et fournissant par minute 9 mètres cubes d’air ramenés à la pression atmosphérique. L’arbre de transmission intermédiaire marche à 3oo tours. L’air fourni par les 4 groupes est emmagasiné dans un réservoir duquel part la conduite allant au souterrain. Chaque groupe, écarté du voisin de 4,73 m. d’axe en axe, peut être arrêté individuellement au moyen d’une
- poulie folle et isolé de la conduite par une vanne.
- Le bâtiment a seulement 10 mètres sur 27, et les distances de l’arbre intermédiaire aux deux autres sont respectivement de 3,90 m. et de 2,08 m. La lumière' électrique nécessaire à cette station est fournie par une petite dynamo spéciale de 10 chevaux.
- A Juncalillo, où se trouve aussi l’atelier prin-
- .........2,5.75 . .i . J,«5. . *
- Fig. n et 12. — Plan et section de la chambre des turbines et des dynamos de la station de Juncal.
- cipal de réparation, les 6 dynamos réceptrices commandent d’une façon identique 6 groupes de compresseurs, groupés 3 par 3, et refoulant l’air dans deux réservoirs destinés chacun à une des deux attaques desservies par cette station.
- Toutes ces machines, extrêmement légères, sont exactement du même modèle, et toutes les pièces, y compris les armatures, interchangeables. Les fondations, en béton de ciment, sont toutes très simples et robustes.
- Toutes les installations étaient terminées et
- les machines prêtes à entrer rapidement en fonction lorsqu’est arrivé l’ordre de suspendre les travaux.
- Installation du côté argentin.
- Cette installation ne diffère que par l’importance de la puissance transmise et la dimension des unités adoptées.
- A Navarro, une chute de 420 mètres, produite par une conduite deo,5o m. de diamètre et 35o
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- mètres de longueur, actionne 4 turbines de 0,70 m. de roue donnant 80 chevaux à 600 tours et commandant directement chacune 2 dynamos de 40 chevaux placées de chaque côté. Ces dynamos, dont le type a été imposé par les difficultés de transport, sont d’une construction identique à celles du côté chilien. Chacune fournit 107 ampères sous 25o volts.
- Deux câbles de 19 fils et de 143 millimètres carrés de section nette transportent les 320 chevaux ainsi produits à 3 kilomètres de distance (schéma fig. 17).
- L’atelier de compression de las Cuevas comprend 8 dynamos réceptrices de 3o chevaux et 4 groupes de compresseurs.
- En résumé, les installations mécaniques pour les quatre attaques comprennent un total de 1120 chevaux représentés par 14 turbines et 41 dynamos (y compris 5 dynamos de 10 chevaux pour lumière électriqùe), et 14 groupes de compresseurs. La longueur totale des câbles électriques atteint 32 kilomètres. Toutes les usines sont reliées par téléphone, ainsi que les prises d’eau.
- Le prix de l’installation complète prête à fonctionner était de i.5oo.000 francs, y compris les machines et pièces de rechange conservées en magasin pour éviter tout arrêt dans les travaux.
- Toute cette organisation, qui n’a malheureusement pas pu recevoir encore la sanction de l’expérience, a demandé à la fois une grande initiative et une grande énergie de tout le personnel. 11 ne faut pas oublier qu’au début des travaux les communications et les abris faisaient presque complètement défaut ; le service des subsistances était des plus difficiles à assurer, et pour maintenir la confiance des ouvriers pendant l’hiver, lorsque les neiges interrompaient toutes communications normales, on avait dû attacher au service dix Norwègiens munis du patin à neige ou ski national. Le service des transports s’est fait d’abord au moyen de 3 000 mulets; puis, après l’achèvement d’un chemin charretier sur le versant chilien, au moyen de 120 charrettes.
- Actuellement, 160 kilomètres sont terminés et prêts pour l’exploitation; toutes les attaques des tunnels ont été commencées à la main dès le 5 décembre 1889, et le total perforé ainsi (galeries
- et tunnels) a atteint 3,287 m.; il 11e reste plus, pour ouvrir la communication entre les deux océans, qu’à effectuer le percement de la Gumbre à l’aide des outils remarquables que l’on vient de décrire.
- Cette remarquable installation fait le plus grand honneur à ceux qui l’ont étudiée et exécutée, et en particulier à M. Schutzmann. Il est à souhaiter que les travaux interrompus si malheureusement par la dernière révolution chilienne puissent être bientôt repris et terminés.
- On ne peut encore prévoir aujourd’hui à quelle date la ligne sera livrée à l’exploitation ;
- mais, on doit déjà se poser la question suivante particulièrement intéressante pour les électriciens : quel sera le mode de traction adopté ?
- Comme on l’a dit plus haut, la voie est établie à crémaillère dans la plus grande partie du passage de la Cambre; la compagnie concessionnaire a adopté en principe, pour la section centrale de 70 kilomètres de longueur, le système Abt, dont ce serait la plus grandiose application connue. La crémaillère est donc celle de ce système : crémaillère à trois lames et sabots, coussinets en fonte.
- Le type de locomotive choisi est un type mixte à quatre essieux qui diffère peu de ceux du Harz et de Vièze-Zermatt ; il est muni du même frein. Des quatre essieux, les deux extrêmes sont porteurs et ont chacun uhe charge de 10 tonnes, les deux intermédiaires sont moteurs,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- avec une charge de 11 tonnes chacun. On espère remorquer des trains pouvant atteindre un maximum de ioo tonnes; on subordonnera la position de la locomotive en tête ou en queue du train à la façon dont se fera la ventilation du tunnel, de façon à incommoder le moins possible les voyageurs.
- Mais l’expérience qui est faite actuellement de ce système sur la nouvelle ligne de Vièze-Zermatt est de nature à faire concevoir quelques craintes à ce sujet. Il est en effet difficile d'assurer une bonne ventilation dans de longs souterrains de section aussi réduite et parcourus par des locomotives aussi puissantes, par suite
- 320 Cî^vaui.
- Fig. 14. — Transport de la Calavera.
- STATION DE FORCE MOTRICE. STATION DE COMPRESSION.
- 3000 Mitres.
- ô#/o. Perte.
- Fig. i5’ — Transport de Juncalillo.
- de l’élévation considérable de la température due à l’échappement de la vapeur. Ici, il est
- Fig. 16. — Compresseurs d’air.
- vrai, la pente maxima n’est que de 80 millimètres au lieu de 125 à Vièze-Zermatt, mais la longueur totale en rampe de 80 et en tunnel, atteint 9044 mètres et les locomotives sont plus puissantes que sur la ligne suisse. On n’est donc pas sûr à l’avance que la ventilation se
- fasse convenablement, bien que les différences énormes d’altitudes et les courants d'air naturels perpendiculaires aux têtes des tunnels semblent devoir créer un fort tirage.
- Pour éviter tous les inconvénients résultant de la vapeur, il serait donc tout indiqué d’appliquer ici la traction électrique dans des conditions analogues à celles prévues par exemple dans le projet Hœchlm pour l’ascension de la Jungfrau. Les progrès si remarquables réalisés par les chemins de fer électriques depuis l’époque où ont été conçus les plans du Transandin semblent de nature à justifier cette application, qui ne dépasserait en rien les moyens dont dispose actuellement l’électrotechnique.
- D’ailleurs, la force motrice nécessaire pourrait vraisemblablement se trouver toute entière à proximité de la ligne, soit dans les deux installations hydrauliques actuelles, qui seraient ainsi utilisées de la manière la plus naturelle, soit dans des usines analogues à créer sur les chutes d’eau encore disponibles. En admettant qu’un train de 100 tonnes franchisse la rampe la plus forte de la Gumbreà la vitesse de 20 kilomètres à l’heure, le plus grand travail qu'il aurait à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- faire serait de monter, sur le versant chilien, environ goo mètres en une demi-heure. Le travail correspondant par seconde serait de
- oooX 100 000 kil. e ...
- 2-^.------------= 5oooo kilogrammetres ou
- 1800
- 666 chevaux, c’est-à-dire presque la moitié seu-1 lement de la force dès maintenant disponible. Pour être dans des limites tout à fait larges, acceptons le chiffre de 1 000 chevaux par train ; la ligne étant peu chargée et à simple voie, il n’y aura probablement qu’un train à la fois sur la rampe de 11 kilomètres considérée. En admet-
- tant qu’il y ait en même temps un second train montant sur le versant argentin, exigeant le même travail, et un troisième train engagé sur une autre portion de la section centrale, exigeant seulement un travail moitié moindre, on n’arrive qu’à un total de 2 5oo chevaux utiles, soit environ 3ooo chevaux bruts pour l’ensemble de la section à traction mixte (70 kilomètres), dont 2 000 sur une longueur de 20 kilomètres seulement.
- Il suffirait, dans ces conditions, de porter à 2000 chevaux l’importance des installations
- BTATXON DE COMPRESSION STATION DE FORCE MOTRICE.
- 2M Chevaux
- 8 %. Perte
- 3000 Mètres
- Fig. 17. — Transport de Navarro.
- existantes et de créer plus bas une ou deux nouvelles usines ayant une-zone d’action plus étendue, grâce à l’emploi des hautes tensions avec transformation. On pourrait d’ailleurs récupérer une grande partie de l’énergie dépensée en employant la locomotive comme frein à la descente et en chargeant avec le courant produit des accumulateurs à la station de Juncal.
- La création des usines ne présenterait plus d’ailleurs les mêmes difficultés, la ligne une fois terminée, et le prix de revient de la force motrice, grâce à l’emploi de chutes très élevées, serait vraisemblablement peu considérable.
- D’autre part, l’emploi des locomotives électriques diminuerait notablement le poids mort de chaque train. Il est donc à présumer que les frais d’exploitation électrique seraient inférieurs à ceux de la traction à la vapeur; fussent-ils même égaux, la sécurité des voyageurs et du personnel seraient toujours une cause suffisante pour faire donner la préférence à l’électricité.
- Du reste, il est difficile de rencontrer des circonstances plus favorables à un essai de ce genre.vLa faible longueur de la ligne dans la portion la plus fatigante, la proximité de chutes importantes, la protection de la ligne par un tunnel presque continu, le prix relativement
- élevé du combustible, l’expérience acquise dans les usines actuelles, sont autant de motifs puissants en faveur de cette solution élégante et commode. Nous espérons qu’ils frapperont comme nous les concessionnaires et les décideront à renoncer au système Abt.
- MM. Clark et C”, qui ont fait preuve dans ce travail d’un si bel esprit d’entreprise et d’opportunité, ne sauraient mieux couronner leur œuvre qu’en adoptant la traction électrique, alors qu’il y a encore quelque mérite à en faire l’application sur une aussi grande... crémaillère.
- A. B.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Les observatoires magnétiques du globe.
- En présence de l’importance prise par les observations de l’aiguille aimantée, il est assez intéressant de constater qu’il n’existe actuellement à la surface de la terre que 33 observatoires magnétiques pourvus d’instruments enregistreurs; nous ajouterons de plus que la répartition
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- JO URNAL UNIVERSEL D'ÉLEC TRICITÉ
- 377.
- de ces observations est tout à fait irrégulière et que d’immenses régions en sont presque complètement dépourvues. La F rance marche à la tête de cette science devant laquelle les remarques récentes semblent ouvrir un horizon inattendu. On en compte 8 en France : Saint-Maur, près Pai'is; Besançon, Nantes, Clermont, Lyon, Nice, Perpignan et Toulouse; iqdans le reste de l'Europe : 3 en Angleterre, Kew, aux environs de Londres; Greenwich et Stoney-IIurst; 2 en Allemagne : Postdam et Wilhelmshaven ; 1 en Russie, Pawlosk, dans les environs de Pétersbourg;
- 1 en Danemark, Copenhague ; 2 en Autriche : Vienne et Pola ; 1 en Italie, au Vatican ; 1 dans les Pays-Bas, Utrecht; 1 en Espagne, à San-Fernando, près de Cadix, et 1 en Portugal, à Lisbonne. Dans le reste du monde, il y en a 3 en Amérique : 1 à Toronto (Canada) et 2 aux Etats-Unis : 1 à Los Angeles, en Californie, et 1 à Washington. En Afrique il n’y en a que 2:1a Maurice, et l’autre à Tananarive, organisés par les soins des missionnaires français. Les Anglais en avaient deux autres dans des conditions excellentes au Cap et à l’île Sainte-Hélène. Tous deux ont été supprimés. En Asie il n’y en a que 2:1a Bombay, et l’autre à Zi-Ka-Wei, près de Sanghard, où il a été établi par des missionnaires français. Il y en a 2 en Océanie : l’un a Manille et l’autre en Australie, à Melbourne. Dans toute l’Amérique du sud il n’y en a pas un seul. 11 y en a encore un au Japon.
- Les huit observatoires français ont été pourvus d’enregistreurs Mascart, et depuis dix années les six observatoires nouvellement créés sont dans le même cas ; ce sont ceux de Postdam, du Vatican, de Copenhague, de Tananarive, de Manille et de Tokio.
- Les autres observatoires, au nombre de 17, sont encore pourvus d’appareils du système de Kew, qui ont des barreaux très longs, peu sensibles, ne donnant ni les tremblements de terre, ni les coups de foudre voisins, beaucoup plus chers de construction et plus dispendieux d’entretien.
- M. Mascart vient d’envoyer une circulaire à tous les observatoires français pour faire prendre une série de mesures de détail destinées à rendre plus parfaites les comparaisons des différentes courbes, afin de déterminer non seulement le synchronisme général, mais encore les détails pour arriver à la comparaison des in-
- fluences locales. Il existe en outre un grand nombre d’établissement dans lesquels on détermine fréquemment par des observations direc-tes les mouvements de l’aiguille aimantée. Dans quelques-uns, comme à Marseille, ces observations ont lieu jusqu’à huit fois par jour. La liste ne peut en être donnée. Elle offrirait du reste peu d’intérêt, les perturbations dont l’étude est le grand problème du moment leur échappant fatalement. W. de F.
- Dorure, argenture de l’aluminium, par G. Wergner.
- Les objets en aluminium, sont décapés dans une lessive de potasse caustique ou carbonatée, lavés à fond et immergés deux minutes dans un bain bouillant de cyanure d'argent additionné de cyanure de mercure. L’aluminium se recouvre ainsi d’une pellicule d’amalgame d’argent sur laquelle on peut déposer les métaux par les moyens ordinaires.
- Sur l’amalgame d’argent, on peut déposer une couche de zinc avec un bain de chlorure de zinc additionné de sulfate de soude; cette couche de zinc se prête très bien aux dépôts galvaniques d’or, d’argent, de nickel, etc. A. R.
- Accumulateurs Sohmalhans (1892).
- Ces accumulateurs sont constitués par des compartiments séparés par des cloisons perméables non conductrices s, et remplis d’un mélange de plomb poreux finement granulé dans
- Fig. 1. — Accumulateurs Schmalhans.
- l’eau d’oxyde de plomb et d’acide sulfurique dilué, dans lequel plongent, en guise d’électrodes, des hélices de plomb b.
- Moules pour plaques d’accumulateurs Bower (1891).
- Ces moules sont en deux parties articulées sur des charnières g g, et pourvues de matrices
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- 378 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2 2, dont l’écartement est réglé par des vis. Après la coulée de la plaque, on ouvre le moule
- Fig. i, 2 et 3. — Bower. Moules pour plaques d’accumulateurs.
- et on en décolle les plaques au moyen des vis i5, par la poussée des butées 14.
- Téléphone Marr (1891).
- L’appui de la pastille de la membrane D,
- sur les contacts dé carbone E, est réglé par la vis M, qui avance .ou recule l’un des caout-
- choucs S, auxquels est suspendue la membrane. La pastille du diaphragme n’appuie sur les contacts que par ses bords, et la vis G permet de régler indépendamment ces contacts. On obtiendrait ainsi des articulations très nettes, débarrassées des vibrations parasites.
- Isolateur Brady (1892).
- L’isolateur 3 est vissé sur un chapeau en fonte 2, percé de trous 5 et rivé sur la tige du
- Fig. 1. — Brady. Isolateur.
- support 1, autour de laquelle il ménage une petite chambre d’air 4.
- G. R.
- Société technique de l’industrie du gaz. — Discours de M. Melon au congrès de Tarbes.
- Après avoir passé en revue les derniers perfectionnements : l’épuration à l’oxygène et la carburation au moyen des pétroles, M. Melon
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- aborde la question de la concurrence faite au gaz par la lumière électrique. Nous reproduisons ici cette partie du discours de l’honorable président du 19” congrès de l’industrie gazière (juin i«92)-
- « Dans presque toutes les villes importantes, la lumière électrique continue à se développer, et nous n’aurions pas à nous en plaindre si, trop souvent, ce mode d’éclairage ne s’introduisait dans nos villes au mépris des traités librement consentis entre nos compagnies et les municipalités. De là les procès nombreux que vous connaissez et qu’il est inutile de rap-peler.
- « L’année écoulée a vu consacrer par un arrêt remarquable du Conseil d’Etat les principes de jurisprudence qui fixent désormais d’une manière invariable les situations respectives des municipalités et des compagnies du gaz. Cet arrêt a fait justice des distinctions subtiles dont certaines villes s’étaient autorisées pour essayer de se soustraire à leurs engagements. Il a été tel que nous l’attendions, dans ce pays de bonne foi, où le vrai finit toujours par triompher des sophismes les plus habiles.
- « On a dit, dans les milieux intéressés, que l’arrêt du Conseil d’Etat avait tué l’électricité en France. Vous savez bien qu’il n'en est rien et vous pensez certainement que si les municipalités vont se trouver, dans la majorité des cas, obligées de confier l’exploitation de la lumière électrique aux compagnies gazières, ce sera pour le plus grand bien de l’électricité elle-même. Car nos compagnies ont acquis une expérience des besoins de lumière que ne pouvaient posséder leurs jeunes concurrents, une prudence dans l’emploi des capitaux de premier établissement que ne peuvent connaître les lanceurs d’affaires que nous avons partout vus à l’œuvre.
- « Elles feront de la lumière électrique non pas à leur corps défendant, mais très volontiers partout où elles trouveront un besoin réel à satisfaire, partout aussi où le prix de vente, sagement établi, permettra de rémunérer les capitaux engagés. Je sais bien que c’est là le plus grave reproche qui nous est adressé. Nous avons la prétention, ridicule, paraît-il, de vouloir gagner de l’argent en vendant de la lumière électrique. Nos concurrents se contentent d’en perdre. Libre à eux, et tenons-npus prêts, lors-,
- que le jour viendra, à recueillir leur succession. »
- M. Melon termine son discours en examinant la situation faite aux industries d’éclairage en général par l’abaissement prochain des droits sur le pétrole. Il montre que cet abaissement ne semble pas devoir porter préjudice à l’industrie du gaz, et il s’appuie sur la situation florissante de cette industrie en Belgique, où le pétrole est très bon marché.
- Néanmoins, les industries d’éclairage et de production de force motrice doivent se préoccuper de l’abaissement, du prix du pétrole. Il est bon de faire remarquer que la consommation du pétrole en F1rance, qui n’était que de 58900 tonnes en 1878 s’est élevée à 184 100 tonnes en 1889. Avec le pétrole à bon marché, les moteurs à pétrole pourront lutter avec avantage avec les moteurs à gaz et servir à produire facilement l’éclairage électrique dans un grand nombre d’installations.
- A. R.
- Les problèmes de l’électrolyse industrielle, par J. Swinburne (*).
- L’examen de toutes les applications techniques de l’électrolyse serait une tâche très étendue. Je me bornerai ici à jeter un coup d’œil d'ensemble sur ce sujet, et j’essaierai de prévoir dans quelles directions d’autrés devront chercher pour développer ces branches d’industrie.
- On sent généralement que l’application de l’électricité à la métallurgie est une mine inépuisable. Quelque difficile que puisse paraître l’électrolyse théoriquement, dans la pratique elle ne présente plus de mystère. En général, nous pouvons faire abstraction du côté électrique de la question et considérer l’électrolyse comme une méthode d’oxydation et de réduction. Il convient, néanmoins, de remarquer qu’il y a plusieurs manières d’oxyder la même substance. Un sulfure, par exemple, peut donner par l’oxydation un sulfite ou un sulfate, ou encore du soufre peut être libéré.
- L’électrolyse n’est pas toujours capable d’oxyder au degré voulu. Un grand nombre de procédés de l’industrie chimique ne consistent qu’en oxydations et réductions sous certaines condi-
- (') Ce mémoire sera lu à l’une des prochaines séances de l'Institution of Electrical Engineers.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- tions déterminées. Nous pouvons nous demander quels sont les procédés chimiques qui peuvent être remplacés avantageusement par des méthodes électriques. Dans beaucoup de cas l’application de l’électricité est impossible, dans d’autres elle serait plus dispèndieuse que les procédés anciens; mais on peut dire sans exagération qu’il reste un nombre énorme de cas dans lesquels l’électrolyse est appelée à jouer un rôle prépondérant dans un avenir peu éloigné.
- Prenons, par exemple, le cas de la réduction. Ordinairement on l’effectue au moyen du charbon à haute température, et il semble à première vue étrange qu’il puisse être économique de brûler le charbon, sous une chaudière et de n’en utiliser qu’une faible partie pour la transformation en énergie électrique. Mais il faut remarquer que les méthodes de réduction par le charbon offrent elles-mêmes un très faible rendement et. qu’elles fournissent souvent des produits impurs. Par l’électrolyse, au contraire, on peut obtenir directement des métaux et d’autres corps de la plus grande pureté.
- Avant d’aller plus loin, cherchons à nous rendre compte du coût de l’énergie électrique dans une grande usine chimique. Supposons le cas d’une installation devant produire un million de watts : on trouvera qu’en admettant un travail continu, et en employant les meilleures machines et dynamos, le prix de revient du kilowattheure sera d’environ 2,5 centimes. Ce chiffre comprend l’intérêt et l’amortissement des machines, chaudières et bâtiments, de même que le prix du charbon, des salaires, etc.; il n’inclut pas les impôts et les frais d’administration- Ce chiffre semblera ridicule à ceux qui sont habitués aux stations centrales d’éclairage; mais toute la différence gît dans les conditions désavantageuses du fonctionnement de ces stations, tandis qu’une usine de l’industrie chimique se trouverait dans les conditions les plus favorables.
- Oxydation et réduction.
- Oxygène. — La première application de l’élec-trolyse est la décomposition de l'eau. Dans une solution acide il faut se servir d’anodes en platine ou en plomb; le platine est coûteux, et le plomb exige une grande force électromotrice, il serait donc préférable d’employer une solution alcaline avec des électrodes en fer. En suppo-
- sant une force électromotrice de 2 volts^le prix de revient est de 75,70 fr. par 1 ood mètres cubes d’oxygène. L’hydrogène est considéré comme une non valeur. Comme on produit peu d’oxygène, nous devons augmenter le prix du kilowattheure ; nous le doublons et obtenons 151,40 fr. par 1000 mètres cubes.
- Pour arriver au prix de vente, il faut compter l’emballage dans des cylindres et toutes ' les charges commerciales, qui feront probablement monter le prix à 200 francs par 1000 mètres cubes. Le prix de détail de l’oxygène est de 2,2.5 fr. par mètre cube; il semble donc y avoir une très grande marge.
- Soude caustique. — Nous arrivons à un sujet qui a déjà absorbé énormément de travail et d’étude : c’est la fabrication de la soude caustique et du chlore en partant du sel marin. Le procédé Leblanc et Weldon est excessivement compliqué et très coûteux; et comme par la simple électrolyse du sel coûtant 19 francs la tonne on peut produire du chlore et de la soude, il semble à première vue étrange que des procédés élec- trolytiques n’aient pas remplacé tous les autres dans ces dernières années. 4
- En supposant que le procédé électrique soit applicable, formons-nous d’abord une idée de son rendement. En employant une densité de courant convenable, nous pouvons admettre comme très suffisante une tension de 3 volts. Pour la tonne de soude caustique à 70 0/0, nous avons :
- Francs
- Energie électrique................... 69
- Sel................................. 28
- Chaux.............................. 29
- Total................... 126
- Pour 126 francs nous avons ainsi obtenu une tonne de soude caustique et une tonne et demie de chlorure de chaux. Nous n’avons rien compté pour le prix des bacs, la manipulation et pour l’évaporation de la lessive caustique. La lessive obtenue de la façon ordinaire est très faible, mais avec l’électrolyse on peut obtenir une lessive très concentrée. J’ai pu produire sur une petite échelle une solution à 3o 0/0 de soude. Il suffit d’ajouter constamment du sel pendant l’électrolyse. La soude est un bon conducteur, ce qui est ici très avantageux. L’évaporation ne
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- doit pas coûter plus de i ou de 2 francs par tonne, de sorte que notre tonne de soude plus une tonne et demie de chlorure de chaux reviendraient au plus à i5o francs.
- Ce mode d’évaluation est néanmoins très incomplet, car si l’on tient compte de toutes les dépenses de détail qu’entraîne la pratique, il faut que tout procédé nouveau soit véritable-; ment merveilleux sur le papier, pour qu’il ait une valeur quelconque au point de vue com- ; mercial.
- La soude et le chlorure de chaux électrolyti-1 ques semblent devoir être très économiques, malgré tout, et si l’on n’a pas obtenu de résultat satisfaisant jusqu’ici, c’est qu’il doit y avoir un autre point faible. Je crois que la difficulté, et j l’unique difficulté, réside dans les anodes. On a : inventé procédé sur procédé, et chacun revendi-que la solution du problème par l’emploi de , quelque modification de la cloison poreuse, ou , de quelque autre détail, qui ne peut, en réalité, : constituer la différence entre le succès et l’insuccès. Les divers procédés font du bruit pendant un certain temps et disparaissent ; j’ai lieu : de croire que la cause en est la destruction des anodes.
- Aucun des métaux ordinaires ne peut évidem- ; ment être employé. Le platine est lentement attaqué par le chlore; c’est là un point qui mériterait d’être confirmé. La cherté du platine exclut ce métal de la fabrication d’un produit aussi bon marché que la soude, et la moindre perte de métal serait ruineuse.
- Une autre substance à considérer est le charbon. En 1882, Bartoli et Papasogli établirent que le charbon est attaqué dans toute solution contenant de l’oxygène naissant. Sans connaître leurs travaux, j’ai constaté le même fait par une série d’expériences effectuées en 1883.
- Quoique le charbon ne semble pas se combiner au chlore pendant l’électrolyse, il est toujours attaqué, môme dans une solution de sel. La corrosion est lente, il est vrai, mais les frais qu’entraînerait le remplacement des anodes seraient trop considérables.
- Au point de vue mécanique aussi, le charbon donne quelques difficultés. Il ne forme pas aisément de bons contacts, surtout en présence du chlore. M. Greenwood métallisé un côté des plaques et les soude ensuite sur une plaque de plomb.
- Le peroxyde de plomb est attaqué par l’acide chlorhydrique, et il n’est pas possible d’électro-lyser du sel sans produire un peu d’acidé chlorhydrique. Des spécimens de lithanode, essayés, n’ont pas donné de meilleurs résultats, je crois donc que cette industrie n’est arrêtée que par le manque d’une bonne anode. S’il en est ainsi, une fortune récompensera l’inventeur d’une anode qui puisse être employée dans l’électrolyse du sel.
- J’ai essayé d’électrolyser du sulfate de soude. On obtient de l’acide chlorhydrique comme sous-produit au lieu du chlore, de sorte que l’on n’évite pas l’emploi du procédé Weldon ; d’autre part, il faut concentrer l’acide sulfurique obtenu pour traiter une nouvelle quantité de sel. J’ai employédes anodesde plomb, qui furent attaquées par les traces de chlore contenues dans la solution.
- C’est surtout dans la fabrication du papier que la soude caustique et le chlorure de chaux trouvent un débouché. Il serait très avantageux de pouvoir les produire sur le lieu même. Je ne crois pas que la présence du sel soit un inconvénient dans cette fabrication. Il ne serait pas nécessaire de concentrer les lessives, ni de les débarrasser du sel restant. Il se peut donc que la production électrolytique de la soude dans ces conditions offre des avantages, même si l’on devait s’astreindre à remplacer fréquemment les anodes.
- Dans le procédé Hermite on ne sépare pas le chlore, mais on forme un hypochlorite. Ce procédé emploie des anodes en platine qui ne paraissent pas être attaquées dans un chlorure alcalin. On peut donc produire de l’hypochlorite, mais non de la soude caustique et du chlore. Le procédé Hermite semble avoir du succès. Dans ce procédé on se sert généralement du chlorure de magnésium, mais on dit qu’on emploie maintenant aussi du sel. MM. Cross et Bevan prétendent que les hypochlorites électrolytiques, surtout celui du magnésium, blanchissent mieux que le chlorure de chaux ordinaire. Il faudrait supposer qu’il contient plus de chlore libre, et dans ce cas sa préparation nécessiterait aussi plus d’énergie. D’autre part, s’il est vrai que l’hypochlorite de magnésium préparé élec-trolytiquement est plus avantageux que le sel ordinaire, il faut admettre qu’il s’est réellement formé un autre sel.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Chlorate de potasse. — On l’obtient en électro-.lysant une solution chaude de chlorure. Le chlorate se forme à la place de l’hypochlorite. Ce procédé est appliqué sur une grande échelle à Vallorbes, sous la direction de M. A. de Mont-laur (1). On y produit une tonne par jour. La force motrice est fournie par une chute d’eau. Les anodes sont en platine.
- Eleclrolyse du sel fondu.
- A priori ce procédé d’électrolyse semble très simple. A l’état de fusion le sel donne par l’élec-trolyse du sodium et du chlore. Le sodium pourrait servir dans la production de l’aluminium et même par simple adjonction d'eau, pour l’obtention de soude caustique pure.
- Malheureusement, les difficultés sont très sérieuses. En premier lieu, le chlore de sodium bout à une température très peu éloignée de son point de fusion. Le sodium obtenu est donc souillé de sel. Le sel fondu agit sur toutes espèces d’argile et détériore les creusets. Au rouge, le chlore est aussi très incommode. On dit qu’il n’attaque pas les métaux secs ; on peut donc employer des vases en fer.
- Nous revenons maintenant aux anodes. Comme il n’y a pas d’oxygène, le charbon a été essayé. Or, le charbon de cornue et les agglomérés sont attaqués. C’est un fait singulier, et il serait très utile de le vérifier. Le charbon reste en effet notre seul espoir, tous les métaux étant corrodés très énergiquement.
- Il faut ajouter à tous ces inconvénients que l’on n’obtient pas la quantité théorique de sodium. On a prétendu qu’il se formait un sous-chlorure, et que le sodium n’était pas un métal monovalent. C’est aller un peu loin. Pourquoi le sodium et le chlore ne seraient-ils pas solubles dans le sel fondu sans former un composé défini ? Tant d’expérimentateurs ont échoué dans lelectrolyse du sel fondu qu’il semble y avoir là quelque obstacle insurmontable.
- Eleclrolyse de la soude fondue.
- Castner a proposé récemment de produire le
- (') Voir la description de cette installation dans La Lumière Électrique, t. XLtlI, p. i3.
- sodium à bon marché par l’électrolyse de la soude caustique en fusion. Je ne sais si ce procédé a été appliqué industriellement avec succès.
- Aluminium.
- L’extraction de l’aluminium a été très longtemps un important problème. L’ancienne mé-thode consistait à remplacer l’aluminium dans son chlorure par du sodium. Il fallait donc du sodium métallique et du chlorure d’aluminium anhydre. Ce dernier ne peut être obtenu en évaporant sa solution, car celle-ci se décompose en acide chlorhydrique et alumine. Le prix du sodium a été réduit récemment par le procédé Castner, mais l’extraction de l’aluminium par les méthodes ordinaires est encore assez coûteuse pour que les méthodes électriques puissent leur faire concurrence.
- Il semble impossible de déposer l'aluminium de l’une de ses solutions; il faut donc employer des sels fondus. Les divers procédés électrolytiques ne diffèrent que dans les détails. L’électrolyte est la cryolite, ou une solution d’alumine dans la cryolite. Dans le procédé Minet, qui électrolyse la solution d’oxyde, les anodes sont attaquées par l’oxygène. La cryolite attaque toutes les substances qui servent ordinairement à fabriquer des creusets ; on se sert donc de récipients en fonte.
- M. Minet place les vases en fer dans un circuit dérivé, de sorte qu'ils font office’de cathodes et ne sont pas attaqués par la cryolite. Cette précaution sert moins'à empêcher l’usure des récipients qu’à préserver l’aluminium de toute impureté. M. Minet réduit le point de fusion de l’électrolyte en ajoutant du sel marin.
- Magnésium.
- Ce métal est parent de l’aluminium, surtout en ce qui concerne le chlorure anhydre. On électrolyse le chlorure double de magnésium et de sodium ou de potassium. Le magnésium n’est pas très recherché : ses alliages n’offrent pas de propriétés aussi remarquables que ceux d’aluminium.
- Zinc.
- On a proposé de traiter les minerais de zinc électriquement. La blende doit être grillée et la
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- solution de sulfate électrolysée. Le métal sé dépose sous une forme irrégulière. Kiliani a proposé de se servir de grandes densités de courant; il prétend que le métal est alors très compact. Watt préfère l'acétate de zinc comme électrolyte; et l’on a aussi essayé des solutions alcalines comme le zincate de soude. Je n’ai pas entendu parler d’une application industrielle.
- Plomb.
- Jusqu’ici on s’est peu occupé du traitement électrique des minerais de plomb. On a essayé des anodes de galène avec de l’azotate de plomb comme électrolyte, mais apparemment sans succès. On ne peut, en effet, obtenir dans ces conditions un dépôt de plomb compact.
- Le traitement du plomb argentifère par le procédé Pattinson est très coûteux; Keith a installé une usine en Amérique pour le désargenter élec-trolytiquement. Il employait une solution de sulfate de plomb dans l’acétate de soude. Ce procédé ne s’est pas répandu. Le dépôt de plomb est toujours volumineux et spongieux et difficile à manier, car il décompose l’eau sponta-ment et s’oxyde.
- Or et argent
- Greenwood et d’autres emploient, pour l’extraction de l’or, du chlore préparé électrolyti-quement. Nous avo.ns déjà examiné les difficultés qui se présentent dans cette fabrication.
- L’amalgame de sodium employé par M. Croo-kes pour dissoudre les particules d’or donne de bons résultats; il est donc inutile de le remplacer en se servant du mercure comme cathode comme il a été proposé.
- M. Crookes trouve que les particules d’or s’amalgament et se rassemblent, si l’on agite le quartz concassé avec une faible solution d’un sel de mercure, sous l’influence d’un courant alternatif de faible fréquence. Il est difficile de comprendre l’action du courant alternatif, à moins que la densité de courant et la résistance de l’électrolyte ne soient énormes.
- A. II.
- (A suivre).
- Essai d’une théorie générale du circuit induit des machines dynamo à circuit magnétique invariable, par M. Colard (‘).
- APPLICATIONS GÉNÉRALES.
- § 13. Propriétés des courants produits par m bobines égales, équidistantes d'un angle 4. différent d'un multiple pair d'angles inlerpolaires, et distribués le long d'un nombre pair d'angles interpolaires. — Insérons chacune de ces bobinos séparément dans un conducteur ouvert d’abord, tous ces conducteurs ayant même résistance et même self-induction. Puis, relions en deux faisceaux les extrémités opposées de ces conducteurs. Chaque bobine agira de la sorte dans un circuit complexe dont, par symétrie, la résistance r et la self-induction L résultantes seront les mêmes vis-à-vis de chaque bobine. D’après la remarque i, § 10, l’enroulement étant distribué sur un nombre pair d’angles interpolaires, on aura :
- Les divers courants se détruiront aux points de jonction, c’est-à-dire que chaque conducteur aura pour conducteur de retour l’ensemble des {m — ) autres conducteurs.
- Le retard du courant dans chaque conducteur sur sa force électromotrice respective sera donnée par la formule (12).
- Remarque. Ceci a lieu notamment quand l’enroulement s’étend sur tout l’induit. Une applica-
- • 2 7T
- tion dans le cas particulier où 4= 3]^' a été
- faite par M. von Dolivo Dobrowolsky (transport par courants triphasés).
- § 14.Enroulement en série.—Soient en tout,en une seule couche, n spires sur l'induit, équidistantes de — = g. n
- Afin d’obtenir pour chaque bobine la plus grande force électromotrice maxima possible, il faudra (§ 8, b) que la bobine embrasse un nombre impair d’angles interpolaires, soit un seul
- par exemple. Si la bobine contient spires
- susceptibles de donner chacune une force électromotrice maxima égale à e, et équidistantes de e, on pourra (§ 8) la remplacer par une seule
- (*' La Lumière Électrique du 6 août 1892, p. 279.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 38'4
- rSpire x, occupant sa position moyenne et donnant (§ 8, b)) une force électromotrice maxima
- . i * , .
- Ae = ---e = rr;—e. (17)
- . Mc . M sin -- sin — 7t
- il".-' 2 n
- Faisons de même pour toutes les bobines.
- La seconde bobine se réduisant à une seule spire x3, distante de xt d’un angle interpolaîre, donnera à tout instant une force électromotrice égale et de sens contraire, si nous la parcourons dans le même sens que .y, (§ 7, c); égale et de même sens et par suite de même phase, si nous la parcourons en sens inverse (§ 3). Réunissons
- et x2 en un groupement binaire Sj (constituant une nouvelle spire), de façon que leurs forces électromotrices s’ajoutent, c’est-à-dire joignons la fin de'sj à la fin de x2. S, nous donnera une force électromotrice ske double de celle due à st et de même phase.
- Constituons de même les groupements en spires binaires S2 (= s3 + s,); S3;... SM. Réunissons gn série ces M spires équidistantes de deux angles interpolaires, en ne laissant libre que le commencement de la première S! (commencement de xO et la fin de la dernière SM (commencement de x2M). L’enroulement total comprenant un nombre pair 2M d’angles interpolaires, la .force électromotrice résultante maxima (§ 8, b) sera
- ~ ' E = 2 M /{ e = 2 M--L— e (18)
- sin — 11 n
- et sa phase sera celle d’un groupement S moyen (SM, S m -j- 1), ou la même que celle de xM; c’est-à-dire qu’elle sera la même que celle de la pre-jmière bobine x1, ou en retard sur celle,ci de 7c,
- selon que M sera pair ou impair.
- Captage d'un courant alternatif. — Il suffira de réunir les extrémités libres de l’enroulement au moyen de deux bagues et de deux balais Jrotteurs, aux extrémités d’un circuit extérieur pour obtenir un courant alternatif déterminé par la formule (11).
- Soit r la résistance d’une spire primitive. Toutes les n spires étant mises en série, la résistance intérieure de l’induit sera nr.
- § 15. Enroulement en quantité. — Considérons ces mêmes 2M bobines xt x2... x2M donnant des forces électromotrices à chaque instant égales
- et de même sens ou de sens contraire à celle de Si, selon qu’elles sont d’ordre impair ou pairi Réunissons en un seul faisceau les fins de toutes les bobines impaires et les commencements de toutes les bobines paires et en un second faisceau teutes les autres extrémités des bobines ; toutes les bobines, étant alors considérées dans des sens alternativement opposés (§ 3), et étant alternativement distantes de la première d’un nombre impair et d’un nombre pair d’angles interpolaires (§ 7, b, c) donneront des forces électromotrices à chaque instant égales à celles de la première, et de même signe Or, la première donne (§ 14), e désignant la force électromotrice maxima qu’une spire est susceptible de fournir, et n le nombre total de spires sur l’induit :
- sin — 7T n
- Captage d'un courant alternatif. — En réunissant les deux faisceaux ci-dessus, par l’intermédiaire de deux bagues et de deux balais frotteurs aux extrémités du circuit extérieur, on obtient un courant qui sera donné par la formule (11).
- Remarquons que le circuit dans l’induit n’a plus la même résistance qu’au § 14. Ici, les n spires sont disposées en 2M conducteurs dérivés : la résistance intérieure de l’induit est donc :
- AL r.
- 4M*
- § 16. Subdivision en sections. Captage d'un Courant continu. — Subdivisons chacune des 2M bobines x en p sections, de —spires chacune ;
- et réunissons ces 2M bobines ou ces 2M7? sections en série. Joignons chacun des fils de jonction de deux sections consécutives à la lame correspondante d’un collecteur Gramme ordinaire, composé de 21Mp lames et sur lequel frottent 2M balais équidistants d’un angle interpolaire Les balais de même parité sont réunis en faisceau, et aux deux faisceaux aboutissent les ex-trémités du circuit extérieur.
- Le courant recueilli dans le cas du § i5 pisse par un maximum ou un minimum au mordent où le plan I de la bobine st se trouve à égale distance de deux pôles consécutifs (§ 7, e) soit
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 385
- par exemple quand Xx=i/2 angle interpolaire = Alors l’induit occupe une position déterminée.
- Supposons l’induit complexe constitué par notre nouvel enroulement dans cette position déterminée, et calons les balais de façon qu’ils soient alors en contact avec le milieu des lames du collecteur connectées avec les extrémités des bobines s. Chacune de ces lames a un développement angulaire Tant que durent les con-
- tacts avec ces lames, on voit immédiatement que l’on se trouve dans les mêmes conditions qu’au § 15, c’est-à-dire que l’on recueillera le même courant sinusoïdal
- I0sin MXt,
- dans lequel Xx désigne l’angle compris entre le plan I et le plan OY de repère (§ 6). Au moment du maximum ou du minimum considérés,
- Xx = 1/2 angle interpolaire
- 7t
- 2ÂÎ'
- Le contact avec les lames du collecteur ne dure que depuis un angle ^ |ou un temps
- - ] en deçà du maximum ou du minimum 2M p\]
- au
- delà. A l’aide de ces lames, nous ne recueillerons donc le courant qu’aux environs de son maximum ou minimum.
- Puis les contacts changeront; mais toutes les sections étant égales et équidistantes, nous nous retrouvons exactement dans la môme situation qu’au commencement des contacts précédents Nous allons recueillir un courant identique à celui que nous venons d’obtenir, et ainsi de suite. Nous aurons ainsi un courant de même sens toujours ne présentant que de faibles variations d’intensité, d’autant plus faibles que le nombre des sections sera plus grand ou que nous écarterons moins des valeurs maxima ou minima.
- jusqu’à un angle ^ (
- ou un temps
- eMpX
- Le courant est maximum à l’instant x =
- 2MX‘
- La valeur moyenne I,„ du courant recueilli
- pendant un contact est la valeur maxima I0 du courant dans le rapport
- I / _TC TC X L 1
- X\2M aMP [„'
- sin AI).tdx
- i
- 7Ï
- 2 p
- (20)
- Ce rapport tend vers l’unité à mesure qu’augmente le nombre p des sections par angle interpolaire.
- Si, en particulier p = 1, nous retombons sur l’enroulement du § 14, mais avec courant redressé : le rapport
- L, _ 2_
- I 0 TC
- Remarque I. Nous avons fait ici abstraction des réactions d’induit et des effets de self-induction qui, comme on le sait, apportent des perturbations dans les phénomènes.
- Remarque II. Lors du passage des balais d’une lame à l’autre, il y a 2M sections mises simultanément hors circuit; c’est un inconvénient.
- §17. Enroulement Morley. — Au lieu d’employer 21M balais, on peut, toutes les connections du paragraphe 16 subsistant, réunir en quantité les bobines distantes d’un nombre pair d’angles interpolaires, par des conducteurs placés soit sur l’induit, soit sur le collecteur. Rien ne sera changé, mais il suffira d’employer deux balais seulement, distants d’un nombre impair d’angles interpolaires.
- L’inconvénient des 2M sections mises hors circuit lors des changements de contacts, se présente encore ici.
- § 18. Enroulement binaire polygonal ou quasi étoilé. — Reprenons les 2iVîp sections du§ 16.
- Chacune se compose de -*) «•£
- distantes de e— . Si e est la force électromo-n
- trice maxima que peut produire chaque spire, une section pourra produire une force électromotrice maxima (§ 8)
- jyr; spi res égales, équi
- Formons avec les sections distantes dè déux
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- la lumœiœ Electrique
- angles interpolaires, mises en série, 2p groupes de M sections chacun. D’après (§ 8, a) la force électromotrice produite par chacun de ces groupes sera M fois celle produite par sa première section ; la force électromotrice maxima sera donc, pour chaque groupe :
- Nous sommes ainsi ramenés à 2p spires fictives remplaçant les groupes, distribuées sur deux angles interpolaires consécutifs et donnant chacune la force électromotrice maxima e' ci-dessus.
- Caplage d'un courant alternatif. — Réunissons en une première série les p premières spires fictives, et en une seconde série les g suivantes. La force électromotrice pour la pre-
- . . 7C
- mière série de p spires fictives distantes de
- et donnant chacune une force électromotrice maxima e’, sera (§ 8, b)
- . "K . IM
- sin — sin — e
- 2 p n
- Pour la série des p spires fictives suivantes, située à un angle interpplaire de la première série (§ 7, c) et prise en sens contraire (§ 3) on aura la même force électromotrice maxima et la même phase que pour la première.
- Joignons la fin du premier groupe dep spires fictives à la fin du second, et réunissons ensuite les extrémités libres, par l’intermédiaire de deux bagues et de deux balais frotteurs, aux extrémités du circuit extérieur.
- La force électromotrice totale sera :
- sin — e n
- Elle est la même qu’au § 14.
- Le courant engendré sera donné par la formule (11).
- Tout l’induit étant en série, la résistance extérieure sera, comme au § 14, égale à nr.
- §. 19. Caplage d’un courant continu. — Faisons entre ces 2p spires fictives les mêmes connexions qu’avec les sections considérées au § 16, c’est-à-dire mettons-les en série, en réunissant les fils de jonction de deux spires fictives consécutives avec les 2p lames successives d’un collecteur Gramme constitué en tout de 2Mp lames, sur lequel frottent encore 2M balais équidistants, réunis selon leur parité en deux faisceaux joints aux extrémités du circuit extérieur.
- Nous nous trouvons exactement, quant à la position, dans le même cas que pour deux des circuits dérivés du § i5; la force électromotrice sera donnée par la formule (19)011 n (nombre de spires sur 2n) devient 2Mp (nombre despires fictives qu’il y aurait sur 21), et e (d’une spire) devient e' (d’une spire fictive) : soit
- E = ----— c’ ou E = ~—• e. (22)
- it . M ' '
- sin — sin — it
- 2 p n
- Il y a aussi cette différence que l’enroulement n’existe plus ici que le long de deux angles interpolaires consécutifs.
- On voit qu’il n’y a jamais que les 2p lames consécutives ci-dessus du collecteur qui soient utilisées ; et que, par suite, les diverses paires de balais ne servent qu’à tour de rôle, à mesure que la portion utile du collecteur avance sous les balais.
- On remédiera à cet inconvénient en réunissant entre elles les lames du collecteur équidistantes de deux angles interpolaires et en ne conservant que deux balais distants d’un nombre impair d’angles interpolaires.
- La relation (20) entre le courant moyen et le courant maximum subsiste encore.
- Comme il n’y a, dans le cas qui nous occupe, que deux circuits intérieurs dérivés dans l’induit, la résistance intérieure sera
- n
- — r.
- 4
- Remarque. — Aussi bien que dans les cas des § 16 et 17, deux des spires fictives sont simultanément mises hors circuit lors de chaque changement de contacts. Gela correspond à 2 M sections.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 387
- § 20. Enroulement polygonal étoilé, ou enroulement Desroziers. — Soit M impair; distribuons le long de l’induit 2 m sections composées chacune de — spires susceptibles de donner cha-2 m r
- cune une force électromotrice maxima e et équidistantes de —. Soit 2in == Mo ± 1, q étant im-n
- pair. La force électromotrice e' de chaque section sera (§ 8)
- . M n
- sin-----
- m 2
- "T M ’
- pin e. \n
- Joignons toutes les sections en série, de q en q, de façon à former un enroulement en polygone étoilé de 2m sommets; deux sections consécutives sont distantes de
- ^ m ** M m M \ 2 m ) ’
- Captage d’un courant alternatif. — Interrompons la série totale en deux jonctions diamétralement opposées. Nous aurons ainsi deux séries composées chacune d’un nombre impair m de
- sections, équidistantes de ^ ^1 qc sus’
- ceptibles de donner chacune une force électromotrice maxima e'. La force électromotrice maxima résultante (§ 9) de la première de ces séries sera
- . 7T
- sin —
- 2 m
- L’autre série, dont tous les éléments sont distants d'un nombre impair M d'angles interpolaires des éléments correspondants de la première, donnera, si nous la considérons en sens inverse (§ 3), une force électromotrice résultante à chaque instant égale à celle de la première série, et de même signe.
- Nous pourrons donc les mettre en tension en réunissant la fin de la première série à la fin de la seconde, puis en joignant les extrémités libres de l’enroulement, par l’intermédiaire de deux bagues et de deux balais frotteurs, aux extrémités du circuit extérieur.
- La force électromotrice totale sera :
- M n
- E<=—-— c'
- TT
- sin —
- . n M
- sin — sin — TT 2 m n
- • 2:n
- Tout l’enroulement étant en série, la résistance intérieure sera nr.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la préparation électrique des persulfates, par M. Berthelot (').
- M. Berthelot vient de publier un mémoire important sur l’acide persulfurique et ses sels : il y reprend la préparation des persulfates de M. Marshall (2).
- L’appareil se compose d’un vase dans lequel on place un vase poreux de pile ; le vase poreux est rempli (i5o cc.) avec une solution saturée de sulfate de potasse ou d’ammoniaque dans l’acide sulfurique étendu de 6 à 8 volumes d’eau; le vase extérieur contient de l’acide sulfurique étendu. Pour diminuer la résistance du vase poreux, on avait diminué son épaisseür à la meule.
- Le pôle positif est plongé dans le vase poreux; c’est un gros fil de platine (1 mm. de diamètre), une lame ne réussirait pas; le pôle négatif est une large lame de platine.
- Le courant est de 3 ampères pendant l’élec-trolyse. Pour éviter réchauffement du liquide, celui-ci est traversé par un serpentin dans lequel circule de l’eau froide (fig. 1).
- Au bout de 20 heures, le vase poreux se trouve rempli de cristaux de persulfate, 20 à 25 grammes de persulfate de potasse pour i5o cc. de solution, 40 à 46 grammes de persulfate d’ammoniaque dans les mêmes conditions. On purifie ces sels par cristallisation.
- Après l’étude détaillée des procèdes de préparation des persulfates, M. Berthelot en fait l'étude thermochimique.
- (* *) Annales de chimie et de physique, t. XXVI, p. 52G.
- (*) La Lumière Electrique, t. XLIII, p. 492.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les conditions de formation de l'acide persul-furique sont examinées et discutées. Il y a là des
- Fig. i. — Préparation des persulfates.
- choses intéressantes qui donneront lieu à de nouveaux travaux sur la phimie des accumulateurs,
- A. R.
- Sur l’essai industriel du fer. Énergie absorbée pendant les inversions de polarité, par M. Schmol-
- ler (>).
- Dans sa récente communication sur le calcul pratique des transformateurs AL von Dobro-wolsky a fait ressortir la nécessité de déterminer pour le fer à employer l’énergie qu’absorbe son aimantation par un courant alternatif.
- Tout ce qui a été publié ne se rapporte qu'à des dispositions pour mesurer la perméabilité magnétique. Exemples : le pont magnétique d’Edison, le magnétomètre différentiel d’Eicke-meyer décrit par Steinmetz, le perméamètre de Silvanus Thompson et les appareils de Corse-pius.
- Il s’agit au dontraire ici de la détermination des pertes hystérétiques avec les pertes parcourants tourbillonnaires. Ces dernières ne sont pas considérées par Ewing, parce qu’il n’étudiait que l’effet des variations de courant entre des limites de temps très larges.
- Dans la construction industrielle des appareils
- (‘) Communication faite à l’Association électrotechnique de Berlin.
- à courants alternatifs on ne peut guère se servir de transformateurs d’essai pour examiner telle ou telle sorte de fer; il serait désirable d’avoir un appareil, qui permette d’essayer de la façon là plus simple les divers échantillons de fef sous forme de tôles.
- Voici le dispositif adopté sur les indications de M. von Dobrowolsky par la Société générale d’électricité de Berlin.
- L’échantillon de fer AA (fig. i) composé de tôles séparées par des feuilles de papier est intercalé entre les pôles de deux électro-aimants en forme d’U formés aussi par un assemblage de tôles. Il convient de donner à l’échantillon une section double de celle de chacun des électros. Il n’est pas difficile en prenant des épaisseurs de papier convenables de donner à l’échantillon la même épaisseur que celle des noyaux.
- Ajoutons que dans l’exécution pratique de l’appareil la section des novaux d’électro est de 24 centimètres carrés et que chaque bobine possède 70 tours ; la résistance totale des deux enroulements est de 0,044 ohm.
- Le montage des bobines est tel que les pôles qui se font face sont de même nom, de sorte que l’échantillon de fer est traversé par les lignes de force des deux noyaux (fig. 2).
- Pour une fréquence déterminée on mesure la consommation d’énergie dans ce dispositif au
- Fig. 1
- moyen d’un wattmètre; on contrôle l’intensité du courant au moyen d’un électrodynamomètre pour déterminer la perte dans le cuivre, et l’on mesure la différence de potentiel aux bornes de l’appareil par un voltmètre de Cardew.
- L’unique supposition que l’on est obligé de faire c’est que les contacts entre les noyaux et
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 38 y
- l’échantillon sont assez bons et que ce dernier est assez perméable pour qu'il n’y ait pas trop de lignes de force perdues dans l’air.
- Le calcul est basé sur les considérations suivantes : la tension lue au Cardew est détermi-
- Fig. 2
- née par la perte en volts dans les bobines (même phase que le courant) et la force contre-électromotrice des bobines décalée par rapport au courant). Cette force électromotrice est une fonction de la fréquence, du nombre de tours des bobines et du nombre de lignes de force.
- Appelons N le nombre maximum de lignes de force pour la force électromotrice moyenne qui est égale à 0,9 fois la tension lue au Cardew. La variation totale des lignes de force pendant une période sera 4 N et nous aurons :
- 0,9 X volts (Cardew) = 4 N p s io~a, si
- p = nombre de périodes par seconde,
- .9 = nombre de spires des bobines.
- La chute de potentiel dans le cuivre n'affecte
- Fig. 3
- que très peu la tension lue au Cardew et nous la négligeons.
- On a donc
- N = x volts (Cardew)
- 4 P -v
- = constante x volts (Cardew),
- c’est-à-dire que pour une différence de potentiel donnée il existe dans les bobines un nombre de lignes de force indépendant de la résistance magnétique. Lorsque celle-ci croît les ampères-tours augmentent d’eux-mêmes pour produire le flux magnétique correspondant au nombre de volts. Il est vrai que dans ce cas la perte dans le cuivre augmente, et comme nous l'avons dit il faut la retrancher de l’indication du wattmètre, Les dérivations de lignes de force à travers l’air n’ont qu'une très faible influence et l’on peut même laisser entre les noyaux d'électro et l’échantillon de fer un espace d’air assez considérable sans que le résultat en soit affecté d’une façon appréciable.
- Il reste maintenant à déterminer quelle partie des watts mesurés a été perdue dans l'échantillon de fer, pour pouvoir calculer finalement
- Lignas de force par cm?
- Fig. 4
- pour la fréquence employée la perte d'énergie par kilogramme ou par tonne.
- A cet effet, on enlève l’échantillon et l’on rapproche les deux électro-aimants comme dans la figure 3, le commutateur B se trouvant alors dans la position indiquée en pointillé sur la figure 2, et les électros ne formant pas de pôle. Puis on répète les mesures faites précédemment et l’on obtient de la même façon une courbe de la dépense en watts pour diverses excitations. En portant en ordonnées la dépense en watts pour p périodes, en abscisses les intensités de champ dans le fer, on obtient par exemple la courbe B (fig. 4). La courbe analogue A obtenue dans le premier cas avec l’échantillon de fer combiné aux électros, permet alors d’obtenir directement la courbe représentant la différence des courbes A et B et qui donne la perte en watts par kilogramme ou par tonne de fer.
- Les courbes ainsi obtenues présentent le même caractère que celles d’Ewing. La courbe moyenne obtenue avec les échantillons les plus
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- 3go'. . LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- divers a des ordonnées 1,6 ou 1,7 fois plus grandes que celle d’Ewing, parce que cet observateur travaillait sans courants de Foucault et employait un fer exceptionnellement doux.
- On observe que les courbes pour les différentes sortes de fer se coupent, et cette circonstance est en contradiction avec l’assertion de Steinmetz relative à la proportionnalité entre les pertes hystérétiques et la puissance 1,6 de l’aimantation.
- A. II.
- Le galvanomètre Ayrton-Mather-d’Arsonval (').
- Dans un mémoire sur les galvanomètres de MM. Ayrton-Mather et Sumpnèr, lu devant la
- Fig-, 1. — Tube de la bobine et miroir, vraie grandeur.
- Société de physique le 17 janvier 1890(2), on recommandait de faire la bobine suspendue du galvanomètre d’Arsonval longue et étroite, de supprimer le noyau de fer fixe et de rapprocher beaucoup les pôles de l’aimant; le 21 mars 1800, dans un mémoire de M. Mather sur la forme des bobines mobiles employées dans les appareils de mesures électriques, la question est traitée plus complètement.
- On montrait dans cette expérience que, dans les instruments cômmerciaux ordinaires, il est important que la période d’oscillation ne soit pas d’une durée exagérée et que la puissance absorbée par l’instrument soit aussi petite que possible. Par suite, le moment antagoniste par unité xd’angle devant être proportionnel au mo-
- (‘) The Electrician, 29 juillet 1892.
- (2) La Lumière Electrique, t. XXXV, p. 539.
- ment d’inertie de la partie mobile, le problème; se ramène à trouver la forme de la section telle, que le moment de déviation pour un. moment; d’inertie totale donné est maximum. On trouve que la forme la plus efficace de la section de la,-bobine consiste en deux cercles qui se touchent sur l’axe vertical de suspension.
- Une autre façon de traiter le problème le ramenait à trouver la forme et la position d’une aire ayant un moment d’inertie donné autour d’un point dans son plan, de façon que le moment d’inertie autour d’une ligne du même plan fût maximum. Le résultat est le même.
- Dans le galvanomètre Ayrton-Mather et d’Arsonval, construit par M. Paul et présenté à une ' réunion récente de la Société de physique, une bobine étroite est enfermée dans un tube d’argent qui a le double but d’amortir le mouve-
- Fig. 2. — Tube de laiton extérieur, demi-grandeur.
- ment et de servir de boîte ou.de monture pour la bobine, en permettant de la manier et de la fixer pour la faire voyager sans crainte d’accident. Le miroir est fixé au tube d’argent par un support à trois branches, ce qui évite les difficultés du collage.
- La figure 1 représent le tube et le miroir en vraie grandeur. On a enlevé une partie du tube pour montrer la bobine et la connection de l’extrémité à travers un collier isolant.
- La figure 2 représente le tube de laiton extérieur en demi-grandeur. Le tube de la bobine est suspendu à l’intérieur par un fil de bronze phosphoreux aplati et le contact est établi en bas au moyen d’une spirale de bronze phosphoreux. On a ménagé une boîte pour le miroir avec une lame de verre qui peut glisser.
- La disposition qui sert à arrêter la bobine est bien conçue et consiste en un bouton qui glisse dans un ressort portant une x-ainure. Quand le
- C) La lAunière Electrique, t. XXXVI, p. .192.
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- JOURNAL. UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
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- bouton est en haut de l’ouverture,.comme le représente la figure 2, il est en face d'un trou pratiqué dans le tube de laiton extérieur et la pression du ressort maintient le tube d’argent sans exercer aucune action longitudinale sur la suspension. Pour rendre le tube mobile, on tire le bouton et on l’abaisse dans la fente. Le tube extérieur, avec sa boîte à miroir et sa vis de torsion, forme une pièce indépendante, et c’est en le glissant à sa position entre les pôles de l’aimant qu’on établit les contacts.
- Ces tubes sont interchangeables, et on peut avoir sous la main plusieurs bobines d’enroulement différent et les glisser en place en quelques secondes. Les aimants permanents sont de forme circulaire (fig. 3) avec un entrefer étroit.
- L’appareil porte un niveau circulaire et des vis calantes isolées. On combine ainsi les avantages d’un appareil transportable, amorti et d’oscillation rapide, sans rien sacrifier de la sensibilité. . _
- G. R.
- Méthode de mesure du rendement des transformateurs, par M. W.-E. Sumpner (').
- Les méthodes ordinaires pour mesurer le rendement des transformateurs sont sujettes à ce défaut que l’on n’arrive à la quantité mesurée que par une voie indirecte, en comparant les valeurs de la consommation et du débit de l’appareil; et comme il est difficile de mesurer ces valeurs exactement, toute détermination de leur rapport peut donner lieu à des erreurs considérables.
- Dans les récents essais du Dr Hopkinson (2), cette difficulté est évitée en mesurant autant que possible directement les pertes dans le transformateur. Si W est la charge du transformateur en watts, et w la perte en watts dans l’appareil à cette charge, le rendement du transformateur est évidemment
- w
- et comme ce rendement se tient aux environs de
- (') The Eleclrician, 1" juillet 1892.
- (a) /.a Lumière Electrique, t. XLY, p. 125.
- 95o/o, le rapport de n> à W est à peu près comme 1 à 20, de sorte qu’une erreur de 1 0/0 dans la détermination de l’une de ces quantités n’affecte le rendement que pour un vingtième de 1 0/0.
- Le D'' Hopkinson s’est servi, comme on sait, de ce principe dans la mesure du rendement combiné d’une dynamo et d’un moteur, et dans ses essais de transformateurs le but était de déterminer les pertes w aussi directement que possible. Mais quoique la méthode Hopkinson ait donné d’excellents résultats, elle, est beaucoup trop compliquée pour les essais industriels, et il est intéressant de rechercher une méthode plus simple.
- Dans la méthode Hopkinson, on couple une
- Dynamo
- Fig. 1
- dynamo avec un moteur, on fournit de l’énergie à l’une des machines, et l’on fait retourner l’énergie rendue par l’autre à la source. Celle-ci ne fournit donc que l’énergie perdue dans cette double transformation, dont la mesure donne la quantité w. Pouvons-nous disposer deux transformateurs de façon que l’énergie prise par l’un sur le circuit principal soit transportée dans l’autre et de celui-ci de nouveau dans le circuit principal? Pour répondre à cette question, il nous faut examiner les divers modes de couplage de deux transformateurs. Puisque nous pouvons i-elier les primaires en dérivation ou en série, et que nous pouvons faire de même avec les secondaires, nous avons quatre.cas à considérer; ces quatre montages différents sont représentés par les figures 1 à 4.
- Dans le cas de la figure 1, les primaires c, et c, sont reliés en dérivation, et les secondaires C, et C2 en tension, une résistance non inductive étant intercalée soit en R, soit en r pour le réglage des intensités. Il est facile de voir que
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-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 392
- cette disposition ne peut nous servir, puisque l’énergie, au lieu de retourner au circuit principal, est dissipée dans les résistances.
- Supposons, pour fixer les idées, que les câbles a b débitent à 100 volts, et que les transformateurs sont établis chacun pour une charge maxi-ma de 4000 watts et pour transformer de 100 à 1000 volts. Alors, à pleine charge, 8000 w'atts seront dépensés à chauffer R ou r. Dans le premier cas (résistance r), la tension aux bornes de r sera de 200 volts et l’intensité du courant de 40 ampères.
- 11 est vrai que nous pouvons supprimer R et r, à la condition de diminuer la tension entre a et b\ et si nous nous arrangeons pour que les intensités de courant soient celles qui se produisent à pleine charge, l’énergie fournie sera
- No 1.
- Fig. S
- entièrement dissipée dans le transformateur. Mais cette perte n’est pas équivalente à celle qui se produit dans les conditions normales. Les intensités sont les mêmes, mais le fer est soumis à une induction beaucoup plus faible que dans les conditions de fonctionnement normales.
- Passons donc au second cas (fig. 2), dans lequel les primaires et les secondaires sont couplés en dérivation. Si les deux transformateurs sont identiques, les tensions secondaires se neutraliseront l’une l’autre. L’insertion d’une résistance en R ne changera pas cet état de choses. Une résistance introduite en r produira une faible variation due au courant d’excitation pris par le primaire c2.
- Supposons que les deux transformateurs ne sont pas identiques, et que le n° 1 transforme de 100 à 2100 et le n" 2 de 100 à 2000; la différence de iooxvolts produira un courant dans les secondaires accouplés, courant que nous pourrons régler au moyen d’une résistance R à deux ampères, intensité de pleine charge. Si chacun des
- secondaires a une résistance de 10 ohms, 40 volts y seront absorbés et 60 volts resteront pour la résistance R. Celle-ci sera de 3o ohms et absorbera 120 watts. Mais chaque transformateur travaille maintenant à pleine charge, et 4000 watts passent du circuit principal dans le secondaire à travers le transformateur n° 1, et retournent du secondaire dans le circuit principal à travers le transformateur n° 2. L’énergie réelle empruntée au circuit principal correspond donc à la perte dans les deux transformateurs et dans la résistance R.
- Supposons que les transformateurs aient un rendement de 95 0/0, les pertes y seront à pleine charge d’environ 400 watts, de sorte que la puissance empruntée au circuit principal sera de 520 watts. La place qu’occupera la résistance, circuit à bas ou à haut voltage, dépendra des moyens de mesure dont on dispose. Mais dans tous les cas, il sera facile de mesurer, avec les instruments ordinaires, la puissance fournie par le circuit principal, de même que celle dissipée dans la résistance.
- La grandeur que nous avons appelé w peut être ainsi mesurée presque directement, et la charge W est donnée avec une approximation suffisante par le produit du voltage et de l’intensité du courant dans une des bobines. Le rendement de la double transformation est
- w
- 1 - W’
- et celui de chaque transformateur est donc la racine carrée de cette quantité. Gomme le rap-
- W
- port ^ est petit, la valeur du rendement est donnée par la formule
- _ 1 w 1
- 11 — 1 _ 2 W 8 W4’
- W
- et une erreur de ioo/o sur le rapport^ n altère
- pas la valeur de r, de plus de 1/4 0/0.
- Cette méthode est donc économique, simple, commode et précise. Elle est applicable à deux transformateurs quelconques dont les voltages secondaires diffèrent à pleine charge au moins du double de la chute de potentiel secondaire entre la charge nulle et la pleine charge. Malheureusement, deux transformateurs du même
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- type construits dans le même atelier ne sont jamais aussi différents, et il est donc nécessaire de trouver un moyen pour fournir de l'énergie au circuit formé par les secondaires couplés en dérivation.
- . Un moyen simple serait de se servir d’un petit transformateur auxiliaire d’une puissance égale à la perte dans les deux grands transformateurs. Le primaire de ce transformateur auxiliaire serait placé avec une résistance x entre les câbles a et b, et le secondaire serait relié en série avec la bobine C> ou c2 à la place des résistances précédentes R et r. L’énergie fournie par ce secondaire pourrait être réglée en agissant sur x:. Il n’est pas nécessaire de connaître le rendement de ce transformateur auxiliaire; il suffit de mesurer la puissance qu’il fournit, et celle que prennent les deux grands transformateurs sur le
- « No 1 A
- Fig. 3
- circuit principal. La somme de ces deux quantités donne la perte w.
- Cette modification de la méthode précédente est préférable, non seulement parce qu’elle est plus économique, mais aussi parce que la quantité w se présente ici comme une somme de deux quantités mesurées et non comme une différence. Les données du petit transformateur auxiliaire sont faciles à déduire du voltage primaire, de la perte dans les transformateurs et de l’intensité de courant dans le circuit contenant le secondaire.
- Dans le cas que nous avons considéré, la pleine charge du petit transformateur ne dépasserait pas 400 watts. Le primaire prendrait 4 ampères sous 100volts, et. le secondaire 40 ampères et 10 volts, ou 2 ampères et 200 volts, selon le circuit dont il ferait partie.
- Comme une partie de la puissance dissipée dans les grands transformateurs est fournie par le circuit principal, il n’est pas nécessaire que
- le transformateur auxiliaire fournisse 400 watts. Il est intéressant de chercher ce qui détermine les valeurs relatives des puissances auxiliaire et directe.•
- Prenons le cas où le secondaire auxiliaire est intercalé dans le circuit Ct C2. Si V est la tension aux secondaires Cj et C2 ouverts, on aura pour un courant d’intensité A traversant ce circuit, une différence de potentiel de V — vt aux bornes de Cx et de V + v2 pour c2. Le voltage fourni par le petit transformateur sera v1 -j-v2, et la puissance A (vt -f- f2). Or, -|- v2 augmentera plus vite que A, de sorte que la puissance fournie auxiliairement croîtra un peu plus vite que le carré de l’intensité et sera approximativement égale aux pertes ayant lieu dans le cuivre du grand transformateur.
- D’un autre côté, le courant emprunté au cir-
- Dynamo
- Fig. 4
- cuit principal sera égal à la différence entre les courants dans et c2, et sera à peu près constant pour toutes les charges. La puissance prise au circuit principal sera donc presque constante et équivaudra à la perte dans le fer. Si les pertes dans le fer sont égales à celles dans le cuivre, le petit transformateur n’aura besoin de fournir que 200 watts.
- Considérons maintenant le résultat que fournit le couplage en série des primaires, comme l’indiquent les figures 3 et 4. Il n’est pas nécessaire d’examiner ces montages longuement pour s’apercevoir qu’ils ne conviennent que pour l’essai de transformateurs destinés à des circuits à courant constant.
- Le professeur Ayrton et l’auteur ont montré que, pour toute méthode de mesure électrique, on peut trouver une méthode analogue dans laquelle on mesure des ampères au lieu de volts, et des volts au lieu d’ampères. Il suffit, pour passer d’une méthode à son analogue, de rem-
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- 3gd
- placer le mot intensité de courant par voltage, et vice versa.
- En appliquant ce procédé, nous transformons immédiatement les figures 2 et 1 en leurs analogues (fig. 3 et 4). Tout comme dans la figure 1, nous ne devons pas mettre la résistance R (ou r) en court circuit; de même dans la figure 4, où nous maintenons le courant constant, ne devons-nous pas ouvrir la résistance R (ou r). Nous avons trouvé que le montage (fig. 1) n’était pas applicable à l’essai des transformateurs pour potentiel constant; pour les mêmes raisons, nous devons rejeter le montage représenté par la figure 4, pour l’essai de transformateurs pour courant constant.
- Toutes les remarques relatives à la figure 2 peuvent être appliquées à la figure 3. Les deux transformateurs ne doivent pas être identiques; s’ils le sont, et si par conséquent la résistance R n’absorbe pas d’énergie, il est nécessaire d’employer un transformateur auxiliaire, dont le primaire est en série avec ceux des grands transformateurs, et dont le secondaire est en dérivation sur un des circuits d’un grand transformateur.
- A. H.
- VARIÉTÉS
- ENQUÊTE
- SUR UN COUP DE FOUDRE
- 11 n’est pas rare de lire dans les journaux politiques le récit de coups de foudre qui ont frappé à la fois un grand nombre d’êtres humains, l’auditoire qui se pressait dans un édifice public mal protégé, des moissonneurs, des cavaliers ou des militaires. Ces accidents, que l’on trouve décrits dans une foule d’ouvrages, acquièrent quelquefois les proportions de véritables catastrophes. Lorsqu’il tombe au milieu d’une réunion de quelques centaines de personnes, le feu du ciel peut en tuer ou en blesser un grand nombre.
- Le même coup de foudre peut produire sur les diverses victimes les conséquences les plus va-
- riées, les plus bizarres. Il est rare que deux cas se ressemblent, et qu’il n’y ait à glaner aucune observation utile au progrès de l’électricité.
- A plusieurs reprises, les journaux médicaux ont publié les résultats d’observations faites sur des militaires plus ou moins gravement atteints. Parmi les plus intéressantes, nous citerons celles qui ont été publiées en i865, l’une par la Gazette médicale de Strasbourg, sur un cas de foudre survenu au pont de Kehl, l’autre dans les Ar-chives de médecine militaire, sur la mort d’un capitaine frappé au camp de Châlons.
- Le 21 juin 1875, en présentant à l’Académie des sciences un ti'avail de M. Passot sur le cas de trois soldats foudroyés un mois auparavant au plateau de Satory, le baron Larrey s’exprimait ainsi :
- « Il faudrait que tous les nouveaux cas de blessure par la foudre devinssent le sujet de recherches de médecine légale exécutées au double point de vue de la physiologie quand les blessés survivent, et de l’anatomie lorsqu’ils succombent. »
- L’avis si sage venu de si haut n’a point été écouté jusqu’à présent, et l’administration delà guerre n’a pas pris à cet égard de mesure analogue à celle du ministère des postes et télégraphes, qui a enjoint aux chefs de station de tenir registre de tous les troubles électriques dont leur bureau serait le .théâtre.
- Toutefois, nous apprenons avec satisfaction, que le coup de foudre qui a frappé le 4 mai dernier i5 hommes appartenant à un régiment d’artillerie en garnison à Bourges, et aux suites duquel un soldat a par malheur succombé, a été l’objet d’ün travail étendu, qui sera publié dans un prochain numéro des Archives de médecine légale.
- L’exemple donné dans le numéro du 25 août 1869 de la Gazette médicale de Strasbourg, par le professeur Tourdes, vient d’être suivi à Berlin, dans la Gazette de médecine militaire, par le médecin en chef Nicolaï, à propos d’un cas grave de fulguration survenu le 8 juin 1891, à Mariendorf, et dont nous avons rendu compte dans les faits divers.
- Ainsi que nous le rapportions alors, le cheval du commandant d’une compagnie de grenadiers de la garde a été tué dans un orage.
- Le D1' Nicolaï a donné à son travail un très
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- grand développement dans lequel nous ne pouvons le suivre. Nous nous contenterons d’en résumer la partie physique.
- Le commandant ainsi qu’un grand nombre de soldats ont été renversés par un violent coup de foudre qui a éclaté pendant l’exercice du matin,
- Cette fulguration n’a point été isolée; en effet, au même instant il paraît que des coups de foudre ont été constatés à Berlin et à Tempelhoff, de l’autre côté de la ville.
- D’après l’auteur du mémoire, la chute de la foudre aurait eu lieu en six points différents situés tous en ligne droite. Mais cette dernière assertion n’est point appuyée par des preuves assez nombreuses pour paraître indiscutable.
- Le lieu de la fulguration était placé un peu à l’est de la crête d’une colline sablonneuse, recouverte d’une assez riche végétation, et que la pluie rendait humide. La communication avec la nappe aquifère située à 27 mètres au-des-
- sous semble avoir été établie d’une façon fortuite, due peut-être uniquement à cette circonstance.
- Le terrain où se trouvaient les soldats était complètement découvert dans un très grand rayon. On peut dire que le pommeau de la selle du capitaine qui a été foudroyée constituait le point culminant de tout le voisinage.
- Le cheval n’a pas été à proprement parler tué sur le coup. Si on avait pu entretenir sa respiration artificiellement, comme on l’a fait pour un des soldats, il est possible qu’on l’eût sauvé.
- Ce qui paraît surtout ressortir des observations du docteur Nicolaï, c’est que si on laisse de côté les effets mécaniques et calorifiques, le
- principal trouble apporté dans la vie organique s’est fait sentir sur le système circulatoire. Si les mouvements du cœur n’ont point complètement cessé de se produire, ils n’ont du moins plus eu lieu que d’une façon irrégulière.
- Il n’est point hors de propos de rapprocher ces faits de ceux signalés par le docteur Mac-Donald dans la remarquable brochure où il a si bien discuté les effets de l’électrocution sur le condamné Kemmler.
- C’est à des conclusions analogues que sont arrivés les docteurs Tourdes, Bourdin et De-"chambre, dans des expériences de fulguration avec des bouteilles de Leyde, sur des animaux de différentes espèces, dont ces praticiens ont
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- étudié l’agonie ou le retour à l’état de santé. Ce serait donc surtout sur le système circulatoire que se porterait l’action de l’électricité.
- Les recherches du docteur Nicolaï ont constaté de plus qu’aucun des individus grièvement atteints faisant partie du groupe le plus maltraité et ayant perdu connaissance pendant un temps plus ou moins long, ne s’est aperçu de la décharge qui l’avait foudroyé, n’avait ni entendu le coup de foudre, ni vu passer l’éclair. Si l’on n’était venu à leur aide, avec les moyens puissants qu’indique la science, il est donc certain qu’ils auraient passé de vie à trépas sans éprouver aucune sensation quelconque.
- Ce fait, bien des fois répété antérieurement, mais établi ici dans des conditions irréfutables, doit être noté comme réponse à toutes les assertions hasardées que l’on a vu se produire depuis que les électrocutions sont en usage.
- , Le clairon a été le plus maltraité des six militaires qui étaient voisins du cheval, et qui ont formé un premier groupe. Cette circonstance peut s’expliquer par l’attraction exercée par son instrument sur l’électricité. Le lieutenant qui n’a point été atteint, et qui se trouvait à quelque distance, prétend avoir vu passer un rayon de foudre se dirigeant sur le cheval, et un autre sur les soldats. 11 a même ajouté qu’il en a vu un troisième se porter sur le capitaine, lequel se dirigeait vers son cheval, avec l’intention de se mettre en selle.
- En tout cas, l’influence que les parties métalliques exercent sur les phénomènes produits par le fluide ne saurait être mise en doute. Le clairon a été frappé par le coup de foudre sur le sommet de son casque. La pointe a été fondue sur une longueur de 2 millimètres environ. Le disque de cuivre qui est placé derrière la tête a été également fondu et a donné lieu à une cicatrice dans la chevelure. La figure 3 montre très bien cette curieuse blessure.
- Autre particularité notable; malgré la dérivation puissante produite par ce disque la boîte crânienne n’a point été entamée, le malade n’a pas donné de signes de désordres cérébraux, la seule affection sensuelle a été un trouble de vision. Les cheveux ont été brûlés, mais seulement ceux qui étaient en dehors du casque, et au ras de la peau. Celle-ci a été durcie et carbonisée comme le montre la figure 3, reproduction d’une photographie prise sur le vif. Le
- clairon étant trop malade pour que l’on pût lui faire endosser ses vêtements lorsque l’on a pris les photographies (fig. 1 et 2), on l’a remplacé par un de ses camarades dont la taille était à peu près la même.
- Les brûlures s’expliquent par l’intensité de la décharge, qui a produit ses effetsordinairesdans les endroits peu conducteurs, alors que les contacts sont imparfaits ou mauvais.
- Les explosions proviennent d’une petite quantité d’eau vaporisée soudainement, comme il arrive dans les cas où la foudre tombe sut' des arbres. Les bottes, les pantalons, la chemise et la capote ont été traités comme l’est l’écorce de chênes frappés lorsque ces végétaux sont foudroyés en pleine sève et que leur vêtement na-tui'el, peu conducteur de sa nature, est explo-sionné par l’action de l’électricité qui suit l’aubier gorgé de matière aqueuse, et la vaporise.
- Tous ces phénomènes sont connus depuis longtemps et décrits dans l’ouvrage du docteur Sestier intitulé la Foudre.
- Mais ce qu’il y a de particulièrement intéressant dans le travail du docteur Nicolaï, c’est principalement l’étude des figures fulgurales que plusieurs des sujets, notamment le capitaine, portaient sur le corps, et qui ont pris sur le clairon un développement remarquable.
- Ces figures fulgurales sont accompagnées d’ecchymoses et de brûlures qui compliquent'le dessin, mais n’empêchent pas de reconnaître cette fois la nature des singulières arabesques dans lesquelleson a voulu voir tant de choses', quelquefois des images semblables à celles que donnerait la photographie d’objets situés dans-le voisinage.
- Ces lignes rouges, qui ressemblent à des arborescences, sont tout simplement produites par un engorgement et une tuméfaction du système circulatoire. Les ramifications des vaisseaux sanguins se trouvent teintées comme dans une préparation anatomique. Le docteur Nicolaï ne signale que des lignes rouges .de couleur plus ou moins carminée. Mais nous serions surpris si dans certains cas on ne voyait pas des lignes bleuâtres produites par le système veineux dont les empreintes peuvent se confondre avec celles du système artériel.
- W. de Fonvielle.
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- CORRESPONDANCE
- Paris, le 26 juillet 1892.
- Monsieur le directeur,
- Je viens de lire dans votre estimable journal du 11 juin 1892, p. 548, une note sur un accumulateur imaginé récemment par M. Quaglia.
- A ce propos, permettez-moi de vous faire observer que ledit accumulateur est une contrefaçon de celui que j’ai imaginé et fait breveter dès 1890, sous la dénomination d’Accumulateur multitubulaire Dortaio Tommasi, et dont la description a été donnée dans votre journal (').
- Les figures ci-dessous représentent : la figure 1, le grillage conducteur, et la figure 2 une électrode complète.
- ÉLECTRODE SÉPARÉ
- Si on examine le brevet que j’ai pris pour l’accumulateur dont il est question ici, on pourra aisément se convaincre que la disposition tubulaire donnée aux électrodes avec âme centrale servant uniquement de conducteur et nullement comme support de matières actives, ou, ce qui revient au même, l’idée de revêtir lesdites électrodes d’une enveloppe perforée, métallique ou en matière isolante est ma propriété.
- Veuillez agréer, etc.
- D. Tommasi.
- FAITS DIVERS
- Les théories reliant les phénomènes séismiques à des phénomènes astronomiques viennent de recevoir une~
- (') La Lumière Electrique, t. XXXVIII, p. 437; t. XL, p. 184; t. XLII, p. 234.
- sorte de confirmation dans la matinée du 9 août. En effet, presque au moment où. la lune était pleine, 011 a ressenti deux secousses de tremblement de terre : l’une autour de Ems, dans la Prusse Rhénane, et l’autre dans les environs de Côme en Lombardie.
- Les séismographes deCologne n'ayant point été ébranlés, il ne paraît pas possible d’être fixé sur le moment où la secousse a été ressentie.
- Quoique rares, ces phénomènes ne sont pas exceptionnels dans la contrée. Le dernier qui s’y est produit date du mois d’août 1878.
- Ces observations, intéressantes en elles-mêmes, le deviennent davantage à cause de l’importance qu’on attache depuis quelque temps aux liens cachés qui peuvent exister entre plusieurs phénomènes considérés jusqu’ici comme parfaitement indépendants les uns des autres.
- La date exacte des chocs, que peut seul donner l’enregistrement électrique, est un élément tout à fait indispensable dans les recherches de cette nature.
- On s’est beaucoup occupé dans ces derniers temps, dit le Cosmos, de la recherche d’un moyen à la fois économique et rapide pour le louage des bateaux sur les canaux, et plusieurs systèmes ingénieux ont été proposés.
- MM. Lévy avaient fait une curieuse installation sur le canal de Saint-Maur, pour le halage télodynamique des péniches. Quelle que soit la perfection du système, il n’a pas été adopté par les patrons de bateaux, qui préfèrent s:en tenir à leurs anciennes routines.
- Le système de touage électrique de M. Otto Busser, un ingénieur allemand, aura-t-il plus de succès auprès d’eux?
- On pourrait le supposer, parce qu’il a une grandô analogie avec le touage â la chaîne employée depuis si longtemps déjà.
- On sait que dans ce système le remorqueur emploie une chaîne étendue sur toute la longueur du lit de la rivière et ancrée à ses deux extrémités; elle passe sur des poulies établies sur le remorqueur et actionnées par une machine à vapeur, le bateau se remorque lui-même et entraîne les autres.
- C’est absolument le système employé par M. Busser, sauf que les poulies sur lesquelles s’enroule la chaîne sans fin, sont fixées à l’avant du remorqué lui-même et qu’elles reçoivent le mouvement d’un moteur électrique monté sur la même plate-forme. Celui-ci, comme beaucoup de tramways à traction électrique, prend le courant au moyen d’un trolley sur des conducteurs supportés par des poteaux sur le bord du canal. Grâce à ce système, on n’est pas obligé de déplacer le poids mort d’un remorqueur spécial ; en outre, l’appareil entier peut être fixé sur les plats-bords d’un bateau quelconque à son entrée dans un canal et enlevé au moment où il le quitte.
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- Les alliages de cuivre et de manganèse, connus sous le nom de bronzes au manganèse ou de « manganin », font l’objet de nombreuses études en Allemagne. On est arrivé à produire un alliage qui ne varie presque pas de résistance avec la température.
- L’un de ces alliages présente les caractères suivants. , La résistance spécifique est de 42 microhms-centimètre. ! Entre 18° et 5o", son coefficient de température est de — 0,000018 ; au-dessous de 16° la résistance augmente avec la température, et au-dessus de 160 elle diminue, de sorte que, à la température ordinaire, ce métal peut être considéré comme ayant une résistance absolument inva- . riable.
- Nous renvoyons d’ailleurs, pour des renseignements plus précis, à l’étude de M. Feussner parue il y a quelques semaines dans ce journal.
- A Stuttgart, on travaille très activement à l’installation d’un tramway électrique du système américain. La tension sçra, comme sur les lignes américaines, de 5oo volts ; les dynamos sont fournies par la Société générale de Berlin.
- M. le général Dyrenforth vient de publier le résultat des expériences faites en Amérique sur le nouveau mode de provoquer la chute de pluies avec des explosions aériennes, causées par l’étincelle électrique.
- De l’aveu du directeur de ces grandes expériences, des résultats n’ont été obtenus que dans des circonstances 0(1 la pluie était imminente. Il est donc assez difficile, pour ne point dire impossible, de deviner si la pluie serait tombée dans le cas où l’on n’aurait point envoyé l’étincelle.
- L’argument qui paraît le plus décisif en général est tiré de la manière dont les commotions ont paru se produire. Mais il serait indispensable d’avoir des photographies pour se prononcer sur des raisonnements de cette nature.
- Le très volumineux et très intéressant rapport de MM. Oscar von Miller et Lindley, chargés d’établir un projet d’éclairage électrique pour la ville de Francfort, vient d’être publié. *
- Il s’agissait, en première ligne, de rechercher lequel des divers systèmes de distribution, par courant continu, courant alternatif mono- ou polyphasé, devait être em* ployé. Trois projets ont été établis :
- 1. Courant alternatif avec transformateurs;
- 2. Courant continu avec sous-stations à accumulateurs;
- 3. Courant continu avêc sous-statiofis et accumulateurs chargés par des transformateurs de courant alternatif en Courant continu.
- Le projet importait comme base provisoire l'alimenta-
- tion de 25ooo lampes, à étendre plus tard à 67 000 lampes de seize bougies.
- Les ingénieurs-conseils sont arrivés à la conviction que les conditions locales étaient favorables au système de distribution à courant alternatif avec transformateurs.
- Nous reviendrons encore sur ce projet, très intéressant à plus d’un point de vue.
- M. Frankel produit l’oxydation des minerais arsenifères au moyen de l’électrolyse. Le minerai pulvérisé est incorporé à de la potasse fondue contenue dans un creuset de nickel formant une électrode, l’autre étant un fil de platine plongé dans la masse fondue. La plupart des minerais contenant de l’arsenic, surtout les sulfures, peuvent être traités par cette méthode.
- Signalons un petit journal parisien d’électricité, qui en est à son cinquième numéro. Titre: L*Electricité pour tous, revue bi-mensuelle. Objet : mettre à la portée de tout le monde les questions qui pourront intéresser les amateurs qui emploient l’électricité dans leur maison, pour faire marcher leurs sonnettes électriques ou pour s’éclairer, etc. Contenu : jusqu’ici, notions générales sur l’électricité et surtout description de toutes espèces de piles; la trentaine est déjà atteinte.
- L’amateur est un être- bénévole et les piles ont de nombreux amateurs; le succès de notre nouveau confrère est donc certain.
- D’après un projet déposé sur le bureau du Conseil municipal, par MM. Dubois et Vaillant, on voudrait organiser à Paris une institut municipal d’électrothérapie pour le traitement des malades et l’enseignement de l’électro-thérapie.
- Les raisons qui militeraient en faveur de ce projet seraient l’insuffisance matérielle du service d’électrothérapie de la Salpêtrière, et la complication des formalités pour l’admission des malades.
- Les observations de la planète Mars, lors de son apparition du 6 août, ont donné une preuve remarquable de la révolution que l’usage de la télégraphie électrique, commence à introduire dans les habitudes des savants. Les résultats obtenus àu sommet du mont Hamilton, en Californie, et à Arequipa, au Pérou, ont été discutés dans les journaux de Paris, dans la seconde semaine d’août, avant qu’aucune communication leur ait été faite par les observatoires européens.
- Oh peut dire que désormais, quand elle veut bien s’en donner la peine, la science est présente sur tous les points de la surface de la terre.
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- L’Imprimerie Nationale vient de mettre en distribution le tome VII des Comptes rendus de VExposition universelle. Cet énorme volume est dû tout entier a M. Alfred Picard, conseiller d’Etat, inspecteur général des Ponts et Chaussées. Le XV* chapitre est consacré à l’électricité.
- Les laboratoires destinés aux manipulations des élèves de l’Ecole nationale d’horticulture de Grignon sont devenus insuffisants pour des promotions décuples de ce qu’elles étaient à l’origine. En outre, ils menacent ruine. M. Burdeau, lorsqu’il était rapporteur général de la commission du budget, avait promis d’inscrire à l’exercice de 1894 les fonds nécessaires.
- Certainement l’honorable député de Lyon ne se considérera pas comme dégagé de sa promesse par son élévation au poste de ministre de la marine. L’accroissement de plus en plus rapide du nombre de petites communes qui adoptent l’éclairage électrique, parce qu’elles parviennent à utiliser des chutes d’eau est un argument nouveau en faveur de l’exécution de ces travaux. Car nous nous sommes assuré que l’école de Grignon ne possède qu’une dynamo de petites dimensions, ce qui permet à peine d’habituer les élèves à la production de l’éclairage électrique, et ne leur permet pas de les initier au transport de la force à distance.
- M., Cauvet va donner sa démission de directeur de l’Ecole centrale.
- On ne manquera point d’attribuer sa détermination aux troubles récents. On se trompera, M. Cauvet est très découragé ; il espérait arriver à créer dans un second immeuble des cours qui eussent demandé une quatrième année d’études et qui, tout à fait spéciaux, eussent formé exclusivement des électriciens, des chimistes, des constructeurs, etc.
- L’aluminium est difficile à traiter dans les opérations galvanoplastiques. M. G.Wegner, de Berlin, a réussi, par un procédé spécial, â réaliser la nickelure, l’argenture, la dorure, le Cuivrage, etc* de ce métal. Le procédé employé n’est pas indiqué*
- La Société américaine de Géographie a décidé dans une de ses dernières séances de confier au major H. Gilder l’obsêrvàtioh du pôle nord magnétique. Il s’agit d’ob-Sérver tous les phénomènes magnétiques qui se produisent dans le voisinage du pôle ; la vitesse et le sens dés déplacements éventuels de celui-ci doivent aussi faire l’objet de ces études.
- On annonce l’apparition, à Chicago d’une nouvelle revue d’électricité, qui recevra le titre de The Popular Eleclrician.
- L’électricité joue un grand rôle dans la construction et le fonctionnement des bateaux sous-marins, comme le Goubet, le Gymnote et le Gustave-Zèdé.
- Dans un récent article sur les dernières manœuvres navales, M. le député Lockroy regrettait qu’on n’eût pas essayé de mettre en ligne les trois bateaux sous-marins français et il affirmait que les conditions de la guerre navale devaient singulièrement se modifier si, comme il l’espérait, l’emploi des sous-marins se généralisait.
- On sait qu’en Allemagne, en Italie (à la Spezzia) des expériences se poursuivent à la suite des essais heureux de nos bateaux français.
- Nos ingénieurs sont absolument à même aujourd’hui de construire une petite flottille de sous-marins qui rendraient d’immenses services en temps de guerre.
- On s’occupe beaucoup en ce moment d’un bateau sous-marin inventé par M. George Baker. Ce bateau a été essayé avec succès à diverses reprises et va être examiné par la marine des Etats-Unis. Il est destiné à naviguer à une trentaine de mètres au-dessous de la surface de l’eau.
- Son propulseur est actionné par une machine à vapeur lorsque le bateau navigue à la surface de l’eau, et par un moteur électrique lorsqu’il voyage sous l’eau. Le moteur électrique est d’une puissance de 5o chevaux, alimenté par une batterie de 23a accumulateurs, qui peuvent être chargés par le moteur agissant alors comme dynamo et tournant à une vitesse plus grande.
- Éclairage électrique*
- Nous apprenons avec plaisir que M. Naze, concessionnaire du secteur de la rive gauche, a ouvert boulevard Saint-Germain un bureau d’abonnement pour la section par laquelle il compte commencer son exploitation. La Société est au capital de 8 millions de francs.
- Dernièrement, la fabrique de lampes Khotinsky, de Gelnhausen, avait annoncé qu’elle fournissait des lampes consommant i,5 watt par bougie, et en tenant compte de la moindre durée de ces lampes elle avait établi un calcul destiné à montrer qu’il y avait avantage à les employer de préférence aux lampes à 3 watts par bougie. Mais il n’était pas.tenu compte des modifications très ra^ pides intervenant dans le rendement de ces lampes après quelque temps de fonctionnement.
- Pour éclaircir cette question, la maison Siemens et Halske vient de faire une série d’expériences dont les résul-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tais ne sonl guère favorables aux lampes à grand rendement initial. Ces expériences ont porté sur des lampes de plusieurs fabriques.
- Le tableau ci-dessous donne les dépenses en watts de trois sortes de lampes (dépensant initialement i,5, 2 et 2,5 watts par bougie) au bout de différentes durées de fonctionnement.
- Heures hampes Lampes Lom| es
- éclairage de 1,5 watt do 2 watts de 2,5 watts
- par bougie par bougie par bougie
- O 1,52 2,01 2,5i
- 5 LOI 2,03 »
- 10 2,43 2,24 2,52
- 10 2,81 2,38 )>
- 20 3,19 2,48 2,52
- 25 3,40 2,57 »
- 3o 3,77 2,71 2,52
- 35 4,07 2,91 ))
- 40 4,15 IC CO 2,55
- 45 4,25 3,o3 »
- 5o 4,45 3,o6 2,69
- 55 4,4*3 3,25 »
- 60 » 3,46 2,71
- 65 » 3,5i »
- 70 » 3,65 2,79
- 75 » 3,67 »
- 80 » 3,83 2,89
- 85 » 3,93 »
- 90 » 3,99 3,oi
- 100 » » 3,09
- 110 » » 3.22
- 120 » » 3,26
- i3o » » 3,3o
- 140 » » 3,53
- i5o j> » 3,58
- Avec les trois sortes différentes de lampes, la dépense initiale augmentait donc respectivement :
- de i,5 watts en 55 heures à 4,46 watts par bougie
- — 2 — 90 — 3,99 —
- — 2,5 — i5o — 3,58 —
- Dans ces conditions, il ne peut être question de réaliser une économie par l’emploi de lampes à 1,5 watts par bougie, telles que l’industrie peut les fournir actuellement. Une longue expérience a montré que le meilleur régime pour une lampe à incandescence est de 3 à 3,25 watts pat-bougie, et jusqu’à nouvel ordre il 11e paraîtrait pas recommandable de s’écarter de cet usage.
- Les autorités de la ville de Strasbourg s’occupent actuellement d’un projet de station centrale pour l’éclairage électrique de cette ville. Lès commerçants s’étant montrés très favorables à ce projet, M. Oscar von Miller a été chargé de l’établir.
- En même temps, la Compagnie des Tramways stras-
- bourgeois est en pourparlers avec la compagnie Thomson-IIouston pour l’installation de la traction électrique sur quelques-unes de ses lignes.
- Télégraphie et Téléphonie
- Le Post-Master d’Angleterre vient de terminer ses fonctions par la publication des résultats obtenus de l’autre côté du détroit pendant l’année financière qui, commençant le 1" avril 1891, s’est terminée le3i mars 1892.
- Le nombre total des télégrammes circulant en Grande-Bretagne s’est élevé à près de 70 millions, environ 2 par tête de la population totale. Il est de 3 millions supérieur à celui de l’annéé précédente.
- De ce nombre il convient de distraire environ 1600000 télégrammes pour le service des chemins de fer et 250000 télégrammes officiels, représentants des services rendus, mais n’ayant donné lieu à aucune perception. La recette
- jj.
- totale a été d’envirôn 57 millions, en excédant de 3 millions sur celle de l’année précédente, mais ces chiffres donnent lieu à des remarques assez intéressantes.
- Le nombre des télégrammes du service intérieur ordinaire a été de 57 millions ; c’est à peu de chose près leur augmentation qui a produit l’augmentation du service total de 3 millions en nombre, et 2 millions de francs en recette.
- Mais l’augmentation du nombre étant plus grande proportionnellement que l’augmentation des perceptions, il en résulte que la moyenne du prix d’un télégramme s’est un peu abaissée. Elle était de 0,78 fr., et elle est tombée à 0,77 fr. Ce mouvement doit s’expliquer par la plus grande habitude de la concision télégraphique.
- Les télégrammes internationaux ont donné lieu à une recette à peine supérieure à celle de l’année dernière, quoique les produits de la ligne de Paris-Londres figurent pour plus de 100000 francs dans le total de 2000000 de francs, relatif à 5 millions et demi de communications. Bien entendu cette somme ne contient point celles qui sont encaissées par les compagnies sous-marines ou. les gouvernements étrangers, mais la part afférente au Post-Office anglais.
- L’augmentation du nombre des conversations téléphoniques entre Paris-Londres est des plus remarquables et justifie la mise en service d’une seconde ligne.
- En effet, de 1292, nombre d’avril 1891, il s’est élevé à 2157 en avril 1892. Il paraît que c’est par téléphone que sont transmis chaque jour les articles que M. Henry Ro-chefort publie en tète de VIntransigeant.
- Imprimeur-Gérant : Y. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 3 U Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS IIERZ
- XIV ANNÉE (TOME XLVI SAMEDI 27 AOUT 1892 N" 35
- SOMMAIRE. — Transformateurs de la Société d’éclairage électrique; Frank Géraldy. — Sur l’électricité négative de l’atmosphère par ciel pur (réponse à M. Palmieri) ; Ch. André. — Le nouveau phonographe Edison ; Gustave Richard. — Utilisation des forces naturelles : Les moteurs marins ; G. Pellissier. — Couplages et synchronisation des alternateurs; A. Blondel. — Chronique et revue de la presse industrielle : Les problèmes de l’électrolyse industrielle, par J. Swinburne. — Essai d’une théorie générale du circuit induit des machines dynamo à circuit magnétique invariable, par M. Colard. — Revue des travaux récents en électricité : Détermination du maximum de conductibilité des solutions très étendues de sulfate de cuivre. — Sur la théorie de la machine à influence parfaite, par John Gray. — Variétés : Le hasard et l’imprévu dans les découvertes et les recherches scientifiques; C. Decharme. — Faits divers.
- TRANSFORMATEURS
- DE LA SOCIÉTÉ d’ÉCT.AIRAGE ÉLECTRIQUE
- Au point de vue général, la théorie du courant alternatif est faite, mais il faut reconnaître qu’au point de vue industriel nous sommes beaucoup moins avancés. Il n’existe pas, pour les appareils qui engendrent ou utilisent ce courant, des méthodes de calcul régulières comme celles que nous possédons pour les appareils à courant continu. Je m’avance peut-être trop en disant que ces méthodes n’existent pas ; les constructeurs doivent avoir quelques procédés, quelques règles d’après lesquelles ils travaillent; mais ces règles, si elles existent, ne sont pas constituées en corps, en méthodes connues.
- Je serais assez porté à croire que, pour beaucoup d’entre eux, ces moyens sont assez élémentaires. D’après ce que nous voyons dans la plupart des machines alternatives, il semblerait qu’on est parti des bases que fournit la théorie du courant continu, qui ont suffi pour ce qui concerne les résistances, les échauflèments des fils; mais à l’égard des actions inductives, self-inductions et inductions mutuelles, qui jouent un rôle non seulement considérable, mais même
- prépondérant dans ces appareils, on semble avoir procédé par tâtonnement.
- Cette absence de calcul préalable fait courir le risque de mécomptes sérieux lorsqu’on veut s’écarter des types connus et qu’il faut innover, Il serait facile d’en citer : dans la célèbre expérience de Francfort, par exemple, les machines avaient été construites pour engendrer et recevoir 3oo chevaux; on n’a pas dépassé 120: on avait compté sans les self-inductions. Nous pourrions donner d’autres exemples; des machines construites sur les idées les plus nouvelles, pour des destinations qui exigeaient une puissance déterminée, ont dû être abandonnées dès les premiers essais, tant elles restaient au-dessous de la puissance attendue, sans compter d’autres défauts restés imprévus par suite d’une théorie incomplète.
- Cette incertitude théorique était beaucoup moins fâcheuse tant que les machines restaient dans le rôle de génératrices; on peut même dire que dans certains cas elle a été utile. Il est certain que la vieille machine alternative de Gramme s’est trouvée par hasard être une génératrice à courant à peu près constant, et par là justement la plus favorable au fonctionnement de la bougie Jablochkoff, pour laquelle elle a été créée.
- Mais ses inconvénients ont pleinement ap-
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- paru lorsqu’on a commencé à essayer les machines alternatives comme réceptrices.
- La nécessité d’une théorie complète se fait de plus en plus sentir. 11 est certain du reste que nous n’aurons pas à l’attendre longtemps ; elle se formule tous les jours; nous n’aurons bientôt qu’à réunir et raccorder les études partielles pour posséder un ensemble satisfaisant.
- Ce qui est vrai de la machine l’est également du transformateur; il n’a pas encore de théorie industrielle connue. On peut sans doute exposer assez simplement les principes de son fonctionnement, mais sa théorie ainsi présentée n’est qu’un a peu près figuratif assez grossier et duquel on ne peut tirer aucune indication sérieuse pour la construction. D’autre part, on peut établir mathématiquement avec précision la théorie de l’appareil, mais alors elle est compliquée et il est difficile d’y trouver des bases d’application. Ajoutez que faute d’une fabrication raisonnée suffisamment étendue, nous ne possédons pas encore les données d’expérience nécessaires pour établir une machine quelconque avec un bon choix et une bonne utilisation, des matériaux. :
- Dans les premiers essais du transformateur, on partit d’idées théoriques justes en elles-mêmes, et on s’efforça d’utiliser le plus complètement possible l’induction mutuelle des circuits primaire et secondaire. Dans ce but, Gaulard mélangeait intimement les circuits, Zypernowski entourait ses transformateurs d’une enveloppe de fer. A cette époque prit naissance la querelle entre les champs magnétiques ouverts et les champs magnétiques fermés, querelle qui n’est pas complètement vidée. Cela même prouve combien la théorie est incomplètement établie, car une question de cet ordre .devait être immédiatement résolue. Le champ magnétique fermé semble aujourd'hui généralement adopté, et il paraît certain que la vérité est dans ce sens ; la théorie l’établira un de ces jours.
- Mais en s’efforçant de remplir les conditions théoriques, on n’avait pas assez tenu compte de conditions pratiques dont l’usage fit bientôt reconnaître l’importance. On avait convenablement établi les circuits au point d'e vue de leur résistance et de leur échauffement ; c’étaient là les données fournies par les modes habituels de calcul, mais on n’avait pas pris suffisamment en considération réchauffement du fer qui, sous
- l’influence de l’hystérésis, est très sérieux; d’autre part, le rapprochement intime de deux circuits à des potentiels très différents se révéla bientôt comme un danger pour l’isolation et une grande difficulté de construction. Les premiers types se modifièrent.
- Le rendement des transformateurs avait été calculé assez aisément pour la marche normale, c’est-à-dire à charge pleine ; mais on dut reconnaître que ce rendement s’abaissait beaucoup lorsque le travail diminuait. Cet abaissement constitue même aujourd’hui encore le principal défaut des transformateurs. Il était si sérieux qu’il a entraîné la modification du système ; au lieu de distribuer, comme cela serait naturel et commode, comme on l’avait d’ailleurs fait à l’origine, en disposant des transformateurs de faible puissance en tous les points d’utilisation, de manière à distribuer entièrement à haute tension; on tend aujourd’hui à constituer, au contraire, un petit nombre de postes de transformation munis d’une distribution à basse tension; encore dans ces postes établit-on des modes de régulation soit à la main, soit automatiques.
- C’est là, pour la distribution à courants alternatifs, une augmentation de dépense et une complication sérieuses.
- Ce défaut des transformateurs est tellement général qu’on le considère volontiers comme inhérent à l’appareil. Si l’on veut dire que le rendement de l’appareil s’abaissera toujours avec la diminution du travail, sans doute .cela est vrai ; mais ce qui ne l’est pas, c’est d’affirmer que ce défaut entraînera toujours pour les distributions les inconvénients que nous venons de dire; c’est une question de proportion.
- Si le rendement doit, je suppose, descendre de q5 0/0 à charge pleine jusqu’à 60 0/0 à quart de charge, le défaut est sérieux ; si le rendement tombe seulement à 75 0/0, le défaut est peu grave ; si la limite est de 85 0/0, il est insignifiant. Qu’on se rappelle ce qui s’est passé pour les machines dynamo-électriques ; à l’origine on a pris quantité de dispositions pour régler la distribution, le rendement des .machines ; leur potentiel variait beaucoup avec la charge. On a inventé tout exprès pour corriger ce défaut le double enroulement ; aujourd’hui c’est à peine si on en fait usage dans quelques cas particuliers : les machines sont devenues assez bonnes
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- pour que leur perte de rendement ne joue plus qu’un rôle insignifiant.
- Le même résultat ne peut-il être obtenu par une bonne construction des transformateurs ? Les chiffres qui nous sont communiqués et que nous allons reproduire semblent montrer qu’il peut l’être.
- La société Y Éclairage Électrique, qui possède la bougie Jablochkoff, a toujours eu à produire et distribuer le courant alternatif; il était naturel qu’elle s’occupât du transformateur. Elle a, en effet, établi dans ses ateliers une fabrication complète de ces appareils : elle en produit trois séries différentes. La première (fig. i), destinée aux petites intensités, a été créée pour l’usage de la bougie Jablochkoff. Le circuit ma-
- Fig. 1
- gnétique présente la forme d’un rectangle; la base est formée de tôles isolées aux extrémités desquelles sont creusées des rainures; c’est sur cette partie que sont enfilées les bobines primaire et secondaire, qui sont distinctes et superposées; le circuit est fermé au moyen de tôles recourbées en fer à cheval et introduites à frottement très dur dans les échancrures préparées aux extrémités de la base. Ces petits appareils peuvent transformer de 5oo à 1000 watts environ.
- Lorsqu’on les emploie avec la bougie Jablochkoff, on en met un par bougie, la distribution générale se faisant en tension sur un seul câble; la machine alternative de Gramme, qui est à intensité constante ou à peu près, se prête bien à cette disposition fort commode.
- La deuxième série va de 1000 à 5ooo watts environ; elle est analogue à la troisième et nous* n’y insisterons pas. Cependant, il faut signaler une disposition, qui est du reste générale dans
- les appareils de la société Y Éclairage électrique, et que l’on y considère comme fort importante. Les tôles isolées et superposées qui forment les noyaux magnétiques n’ont pas toutes la même largeur. Elles sont combinées par couches successives ayant des largeurs un peu différentes., ainsi qu’on le voit figure 2.
- Cette disposition établit le long de ces noyaux une série de rainures longitudinales qui, dans le fonctionnement de l’appareil, forment des
- Fig-. 2 et 3.
- conduits d’aérage, permettant au noyau de fer de se refroidir. Ce refroidissement spécial du noyau est, paraît-il, de la plus grande utilité, et on verra tout-à-l’heure qu’on a cherché encore d’autres moyens de l’assurer; il permet de réduire la masse du fer et de l’employer au maximum de perméabilité, ce qui est un des éléments importants du rendement.
- La figure 3 indique comment sont construits ces noyaux de fer pour les transformateurs de la troisième série. On coupe les tôles en rectangle et on forme la pile avec les ailettes refroidissantes; dans cet ensemble, on découpe au tour un cylindre de manière à l’ouvrir en lui laissant a figure d’un fer à cheval. On enfile alors sur ses
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- branches la bobine primaire puis la secondaire, qui sont toujours distantes et superposées; cela fait, on rapporte le cylindre, qui vient fermer le circuit en formant un pont magnétique très bon.
- Pour mieux assurer encore le refroidissement du fer, on s’est dernièrement décidé à laisser entre les bobines et le noyau de petits espaces formant cheminées; l’air y circule énergique-
- ment; on a pu constater que dans des appareils ainsi construits, il s’établissait pendant le fonctionnement une différence très sensible entre la température du noyau et celle des fils avec leurs isolants; ces dernières pièces restent relativement froides, ce qui leur assure une bonne conservation.
- L’appareil ainsi constitué, on le solidifie au
- Fig. 4 et 5.
- moyen de cadres en ronte serrés avec des boulons, qui servent en même temps à lui donner un pied. Il présente alors la forme représentée figures 4 et 5.
- \
- Les appareils industriels ne présentent pas les bornes nombreuses indiquées sur les figures ; celles-ci représentent des appareils à combinaison, destinés à l’étude des très hautes tensions, qui ont été construits spécialement pour les
- recherches que fait M. Leblanc à la Société pour la transmission de la force.
- Voici quelques données fqurnies par la société Y Éclairage électrique au sujet de- ses appareils.
- Nous prenons comme exemple des appareils industriels un transformateur de i5ooo watts.
- Le circuit secondaire peut généralement être modifié de quelques spires, en vue d’obtenir la 1 force électromotrice exacte qui convient pour la canalisation.
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- Ce modèle peut donc être employé pour 2400 ou 25oo volts primaires et la force électromotrice secondaire en charge peut être dans chaque réglée pour 100 ou to5 volts environ.
- Section du circuit primaire............ 4,5*2 mmq.
- Intensité efficace du courant, environ.. 0,25 ampères. Densité du courant, par mmq. env. g, « i,38 ampères.
- Nombre de spires primaires............. 720.
- Résistance du primaire................. 2 ohms.
- Perte de force électromotrice en charge;
- r, ii — 2 x 6,25 = 12,5 r/2 0/0 environ.
- Section du fer......................... i5o cmq.
- Force électromotrice efficace primaire.. 2400 volts.
- Fréquence.............................. 80
- Induction efficace B par cmq........... 4440
- Induction maxima....................... 625o
- Section du circuit secondaire constituée
- par plusieurs fils en parallèle...... 133 mmq.
- Intensité secondaire efficace.......... i5o ampères.
- Densité du courant secondaire.......... i,i3 par mmq.
- Résistance du circuit.................. o,oo333 ohms.
- Perte de force électromotrice en charge, r% u — o,oo333 x i5o = 0,0499 volt, soit 1/2 0/0.
- Poids de l'appareil.................... 225 lcilog.
- La variation de force électro.motrice entre la marche à vide et la pleine charge pour une force électromotrice primaire constante est environ 1 0/0.
- Le rendement est estimé à la température moyenne de marche.
- 86 0/0 au 1/8 de la pleine charge.
- 90 — i/5 —
- 92 — 1/4 % —
- 94 — i/3 —
- 96 — 1/2 —
- 97 0/0 en pleine charge.
- Il diminue un peu après une marche très prolongée en pleine charge par suite de réchauffement du cuivre ; mais, la disposition de l’appa-reil rendant la température du fil à peu près indépendante de celle du fer, le transformateur conserve les valeurs très élevées du rendement aux faibles charges.
- La dépense à vide est inférieure à 2 0/0 de la puissance dépensée en pleine charge.
- Il sera intéressant de dire comment sont faites les mesures de rendement. On applique une méthode analogue à celle qu’a indiquée Hopkin-son pour les machines. On met en ligne deux transformateurs pareils agissant en sens inverse et on mesure le rendement total après la dou-
- ble transformation. Le nombre obtenu est le carré du nombre cherché. Les mesures prises ainsi à basse tension et sur des quantités de même ordre sont plus faciles et plus précises.
- Il a été construit, ainsi que nous l’avons dit, des transformateurs spéciaux pour les recherches de MM. Leblanc et Mutin. Voici les données de quelques-uns de ces appareils.
- Transformateur de 5ooo watts à la fréquence 80.
- Force éiectromotrice efficace, 3o 000 volts.
- Les circuits primaire et secondaire sont sectionnés. — (Les données suivantes se rapportent au montage en série des bobines primaires et au montage en parallèle des bobines secondaires.)
- Section du circuit primaire............ 0,1267 mmq.
- Intensité, environ..................... 0,166 ampère.
- Densité du courant..................... i,33 par mmq.
- Nombre de spires primaires............. 14470
- Résistance............................. 1248 ohms.
- Perte de force électromotrice en charge,
- rt = o, i66 x 1248 = 207,9 volts, soit moins de 1 0/0.
- Section du fer......................... 72 cmq.
- Force éiectromotrice efficace primaire.. 3oooo volts.
- Fréquence.............................. 80
- Induction efficace par cmq. B.......... 5740
- Induction maxima....................... 8100
- Section du circuit second. 12,666x2= 25,i3 mmq.
- Intensité efficace..................... 27,5 ampères.
- Densité du courant par mmq............ 1,095 ampère.
- Résistance du circuit r*............... 0,026 ohm.
- Perte de force éiectromotrice en charge,
- r2 ù — 27,5 x 0,026 .= 0,715, moins de 1/20/0.
- Force électromotrice secondaire........ 182 volts.
- Variation de force électromotrice entre Ui pleine charge et la marche à vide. 1 0/0 environ.
- Le rendement de ce transformateur en pleine charge est g5 0/0 environ et aux puissances réduites, il conserve les rendements élevés des appareils précédents.
- Parmi d’autres transformateurs industriels destinés à une force électromotrice primaire très élevée, on peut remarquer les suivants — qui présentent les caractères principaux des appareils précédents :
- 6000 watts, fréquence 70, primaire 10 000 volts.
- 4000 — 43 — 25 000 —
- Tous ces transformateurs à haute tension ont été construits jusqu’ici en vue d’applications in-
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- dustrielles ; leur prix d’établissement étant peu différent du prix des appareils similaires aux tensions communément employées, on peut admettre que ces résultats sont une bonne garantie pour la généralisation des doubles transformations avec tension quelconquè dans la ligne primaire, même pour des puissances réduites.
- La séparation du circuit haute tension et les précautions spéciales d’isolement écartent tout danger venant des transformateurs.
- Ces dispositions ne compliquant pas le trans-tormateur ; on les a généralisées, et, bien qu’elles soient exagérées, on les emploie pour les tensions ordinaires dans les derniers modèles.
- Si l’appareil est plongé dans un isolant, il est préférable que ce dernier (la paraffine par exemple) ne puisse devenir liquide qu’à chaud, de manière à faciliter le transport et à éviter les mélanges d’air et de poussière.
- Ce liquide, circulant dans les intervalles ménagés dans le transformateur se refroidit au contact de l’enveloppe en métal.
- Cette dernière est disposée pour augmenter le plus possible la surface refroidissante. Les côtés sont formés par une série de tubes placés verticalement ou bien on dispose sur les parois latérales de l’enveloppe des ailettes verticales comme dans certains appareils de chauffage à l’eau chaude ou à la vapeur.
- Les divers types de transformateurs établis étant surtout des appareils industriels, ils peuvent supporter des variations importantes dans leurs conditions de marche, puissance, fréquence ou voltage. Tel transformateur donnant 25 000 volts à l’un des circuits peut supporter 5o 000 sans inconvénient.
- Un de ces types, par exemple, présentait les conditions suivantes :
- Puissance.......................... 1 5oo watts.
- Force électromotrice primaire...... 10000 volts.
- — • secondaire......... 25 volts.
- Fréquence............................... 9
- Le circuit primaire est formé de 19660 spires, d’un développement de 14000 mètres environ — en\ augmentant la fréquence, la force électromotrice peut être portée à 40000 volts sans inconvénient.
- Les appareils ont jusqu’ici donné de bons résultats, bien que soumis à d’assez rudes épreu-
- ves. Ils nous paraissent résulter d’une étude théorique et pratique bien conduite et poussée plus loin qu’on ne l’avait fait jusqu’ici. En tout cas les chiffres de rendement indiqués semblent bien justifier les prévisions que j’avais formulées plus haut ; et une distribution faite dans ces conditions n’aurait guère besoin de précautions spéciales pour être économique.
- Frank Géraldy.
- sur
- L’ÉLECTRICITÉ NÉGATIVE DE L’ATMOSPHÈRE
- PAR CIF.I. PUR
- Réponse à M. L. Palmieri.
- La présence de l’électricité négative dans l’atmosphère par ciel serein est un fait rare, mais fort important pour l’étude de cette partie de la physique du globe, car il met en défaut les théories qui jusqu’ici paraissent les plus voisines de la vérité, celles de Thomson et d’Exner ; aussi serait-il fort intéressant de pouvoir l’expliquer d’une façon étrangère à l’une ou l’autre de ces deux théories. M. Palmieri a cru résoudre la question par la loi suivante : Si par ciel serein on note la présence de l’électricité négative, on peut-être certain qu'il pleut ou grêle à une certaine distance (1).
- Or j’ai cité (2) trois cas observés par moi en cinq années d’observations (le 24 juin et le i5 septembre i885, et le 10 juillet 1889), où hous avons constaté pendant quelques heures de l’électricité négative par ciel serein, sans qu’en aucun de ces jours on ait observé de la pluie ou de la grêle à une certaine distance, cas qui, par conséquent, contredisent la loi précédente.
- M. L. Palmieri répond : « Avec la loyauté qui « le distingue, M. André note que le 24 juin il « y avait un orage à Bordeaux, le i5 septem-« bre un autre à Sainte-Honorine-du-Fay, et
- (') La Lumière Électrique, 9 juillet 1892, p. 55.
- (2) Relations des phénomènes météorologiques déduites de leurs variations diurnes et annuelles, par M. Ch. André. Lyon 1892. — Gcorg-, éditeur.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 4°1
- « le 10 juillet seulement il croit qu’il n’a pas
- « plu des Alpes à l’Océan.... Donc, des trois
- « cas cités, deux me sont favorables et un seul « me serait contraire, en admettant que le 10 « juillet 1889 il n’est pas tombé de pluie surtout « le territoire français ou la Suisse, si fertile en « orages. » Et même cette hypothèse M. Pal-mieri ne l’admet pas : « Je me permets de croire « que en quelque lieu, par exemple dans les « vallées des Alpes françaises, ou en un autre « endroit peu habité, il y aura eu quelque pluie « orageuse dont le savant et vigilant M. André « n’aura pas eu connaissance. »
- Mais tout ceci n’est que spécieux. En effet, prenons d’abord les deux cas que M. Palmieri déclare lui être favorables ; de Lyon à Bordeaux la distance est de 470 kilomètres environ, de Lyon à Sainte-Honorine-du-Fay elle est plus grande encore, 65o kilomètres. Ces conditions ne répondent évidemment pas à l’expression certaine distance, qui indique un certain degré de voisinage et de proximité déterminé. Cette distance, M. Palmieri la limitait jusqu’ici à 70 ou 80 kilomètres, ce qui constituait déjàpourlavérification de la loi ci-dessus un champ d’une étendue suffisamment élastique. Mais si, d’après l’interprétation nouvelle qu’il en donne aujourd’hui, une pluie tombant à 65o kilomètres du lieu d’observation peut avoir sur son état électrique' une telle influence, la loi en question devrait s’énoncer ainsi : Siparun ciel serein on note de l’électricité négative, 011 peut être certain qu'il pleut ou grêle quelque part sur le globe, et son non-sens physique serait alors évident de lui-même.
- Mais il y a plus; si « la présence de l’électri-« cité négative est un phénomène qui semble « appartenir presque exclusivement à la chute « de l’eau dans l’atmosphère » les heures de ces deux phénomènes doivent être simultanées. Or, les renseignements plus complets que, pour satisfaire au désir de M. Palmieri, j’ai pris depuis la publication déjà citée, m’ont permis de constater que :
- i° Le i5 septembre il n’y a pas eu en réalité de pluie à Sainte-IIonorine-du-Fay ; on y a seulement entendu le tonnerre à 10 heures du matin (une erreur d’impression du Bulletin du Bureau central météorologique m’avait fait attribuer au i5 une pluie réellement tombée le 16).
- 2° Le 24 juin il y a eu en effet un orage à Bordeaux, et même assez violent ; mais il n’y a
- donné de pluie qu’à partir de 3 heures du soir. Or les courbes de l’électromètre ne donnent de l’électricité négative que de 10,2 heures du matin à 3,5 heures du soir ; c’est-à-dire que la pluie qui, d’après M. Palmieri, serait la cause déterminante du second phénomène, aurait commencé précisément au moment où il prenait fin.
- En outre, depuis la publication que j’ai déjà rappelée, nous avons constaté deux cas analogues à ceux étudiés plus haut, le 25 et le 26 mai 1892, et sensiblement dans les mêmes conditions que les premiers. L’électricité est restée négative le 25 de io,5 heures du matin à midi, et le 26 de 8,6 heures à 10 heures du matin, sans qu’en aucun de ces deux jours on n’ait encore constaté de pluie à une certaine distance de nous, mais seulement sur les bords de l’Océan, à 600 kilomètres au moins du lieu d’observation. En outre, à Nantes, celui de ces points pluvieux le plus voisin de nous, la pluie, en chacun de ces jours, a cessé à partir de 7 heures du matin, c’est-à-dire bien avant que commence le phénomène exceptionnel dont nous parlons.
- Que dire maintenant de l’assertion de M. L. Palmieri relative au 10 juillet 1889, assertion d’après laquelle il a dû pleuvoir ce jour-là dans quelque coin perdu des vallées des Alpes, mais dans ce coin seulement, tandis que partout ailleurs le temps aurait été beau ? comme si les pluies orageuses étaient jamais un phénomène aussi absolument localisé et ne se rattachaient pas au contraire à un état général de l’atmosphère, à un mode de distribution des pressions embrassant une grande étendue de terrain.
- Il ne reste donc rien des critiques qu’a formulées M. Palmieri; et on est absolument dans le vrai en disant que la loi énoncée par lui n'est pas générale et ne suffit pas à expliquer les faits observés.
- Mais une conclusion d’une autre nature s’impose également, et elle est relative à la méthode d’observation suivie par le savant italien. Plus on étudie les faits., plus cette méthode, dite du conducteur mobile et qu’après les grands progrès accomplis depuis une vingtaine d’années M. Palmieri persiste seul à conserver, plus, dis-je, cette méthode paraît insuffisante. En particulier, pour le sujet qui nous occupe, elle a été évidemment impuissante à lui montrer les cas exceptionnels analogues à ceux dont il vient d’être question et qu’il aurait dû certainement rencon-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- trer pendant les 42 années d’observations poursuivies par lui avec tant de persévérance.
- Gu. André.
- LE NOUVEAU PHONOGRAPHE EDISON
- Ce nouvel appareil se distingue des anciens précédemment décrits dans ce journal par
- quelques détails destinés à en simplifier la construction et la manipulation et à en diminuer le prix.
- On reconnaît (fig. 1,2 et 3), montés sur la table 1 : en 2 la vis d’avancement du cylindre 3, à phonogrammes 4; en 7, le bras qui porte par son couteau sur la vis 2, et fait glisser, parla douille 6, sur la glissière 5 le porte-couteau 10 et le porte-membrane 9.
- Le porte-couteau est fixé à la douille 6 par une
- ‘'X. . -X_____I FlW :
- & -w
- Fig. i à 3. — Elévation, plan et détails du régulateur (coupc 3-3).
- mgchoire 11 (fig. 4 à 7). Son couteau en saphir | 14, qui laisse les rognures du phonogramme s’évacuer en i3, est solidaire de la tige 12 et sans cesse écarte du phonogramme par un ressort i5. La tige 12 glisse dans une douille
- excentrée 16, sur laquelle tourne, d’un arc limité par le goujon 18, la capsule 17, qui permet ainsi de coincer très facilement la tige 12 dans 16, et de l’y fixer en une position quelconque par une légère rotation de 17.
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- La tige 12 est, en outre, entaillée (fig. 6) d’une encoche 19, de même largeur que l’épaisseur d’un phonogramme, et dans laquelle le bras du cliquet 20 vient s’engager de manière à limiter la pénétration du couteau à l’épaisseur du phonogramme à enlever.
- Le bras 9 est mobile autour de la douille 6, et il entraîne avec lui un levier 24, dont le ressort 26 repousse constamment l’extrémitc 25 contre
- Fig. 4 à 8. — Détails divers. Fig. 4 et 5, coupe 4-4 (fig. 2) et plan du mécanisme du bras. Fig. 7, coupe 7-7 (fig. 4). Fig. 6, détail du relevage. Fig. 8 et 9, emmanchement des tubes.
- le rebord 27 de la monture du porte-couteau. La poussée de l’extrémité biseautée 25 sur les faces des encoches 29 de 27, a pour effet de repousser légèrement le piton 3o (fig. 4) vers la gauche de la rainure guide 3i, de manière qu’il frotte moins sur ses côtés.
- L’autre extrémité du bras 9 repose sur la glissière 35 soit par la tige 33, arc-boutée en 34, pour les phonogrammes ordinaires, soit, avec les
- petits phonogrammes enfilés comme 4* directement sur l’arbre 2*, par le patin 34, comme l’indique le tracé pointillé'. Pour amener le bras 9 a cette position, on y exerce, après avoir rabattu 33, une pression suffisante pour déprimer le ressort 26 et dégager ainsi 25 de l’encoche 29, avec laquelle, il était en prise, ce qui permet au bras 9 de tourner, mais, néanmoins, avec un frottement de 25 sur 27 suffisant pour l’empêcher de tomber brusquement si l’on venait à le
- Fig. 9 et 10. — Phonogramme raccourci.
- lâcher. Vers la fin de ce mouvement, le taquet 22 (fig. 6) déclenche le cliquet 20 de l’encoche 19, ce qui permet d’avancer le couteau suffisamment pour le tournage du petit phonogramme.
- Quand on veut dégager le style du phonogramme, il suffit d’abaisser autour de 36' le levier 37, à réglette 36, dans la position pointillée, où il reste enclenché par le cliquet 41 et maintient le bras 9 soulevé au-dessus du guide 35 par la réglette 36. Pour ramener le style sur le phonogramme, il suffit d’abaisser le levier 42 malgré son ressort 43, de manière à déclencher 40 de 41, et le bras 9 retombe par son poids sur le guide 35, avec une vitesse réglée par le dash-pot 39.
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- 4io
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Afin de pouvoir amener le style du parleur exactement dans l’axe des sillons du traceur, sa membrane est saisie dans un limbe que l’on peut faire pivoter légèrement en agissant sur
- Fig-, ii.— Disposition du traceur et du coupeur (variante),
- son extrémité 47 par l’excentrique 48 de la vis 5o.
- On emploie, pour le service du phonographe, deux tubes : un parleur et un récepteur disposés
- Fig. 12 et i3. — Détail du traceur et du coupeur.
- de manière à ne pouvoir être emmanchés au-dessus de la membrane que si elle se trouve dans la position correspondante. Pour fixer le
- Fig. 14. — Détail d’un parleur.
- tube parleur io3 (fig. 8), il faut l’enfiler sur l'embouchure 54 avec sa rainure 56 sur le guide 55 de cette embouchure, puis le tourner, et avec lui le diaphragme, jusqu’à ce que son talon 57 passe au travers de l'encoche 53 de la seconde garde 5i du couvercle de la membrane. On ne peut donc pas engager ce tube sans tourner par cela
- même la membrane dans la position correspondante, ni la retirer sans la ramener à sa position de répétition. Le tube répétiteur (fig. 9) s’enfile alors sur 54 53, avec son talon 57' maintenant la membrane par sa prise dans l’encoche 52 du couvercle supérieur.
- Afin de raccourcir l’appareil, on a disposé (fig. 1) son électromoteur 5gen 60, sous lavis 2, ainsi que son régulateur 61, qui agit en rompant le circuit en 62 63 dès une vitesse réglée par la position du bras 66 du levier 65. Le courant peut être en outre rompu par le levier 67.
- Dans le dispositif représenté par les figures 9 et 10, la vis 68 est menée de l’arbre du phono-
- Fig. 16. — Porte-membrane équilibré.
- graphe 3 par une transmission réductrice 70 à courroies de parchemin très souples avec poulies chevillées. Cette transmission permet d’augmenter le pas de la vis 28 jusqu’à 1/2 millimètre par exemple. En outre, cette vis porte un taquet 7X, contre lequel une came 78, entraînée par le chariot, vient, lorsqu’il arrive à fond de course, buter et fermer en 75 76 le circuit d’une sonnerie avertisseuse 77.
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- Après bien des essais sur toute espèce de formes de styles et de couteaux en aciers de toutes qualités, on a reconnu définitivement l’infériorité de l’acier vis-à-vis des pierres dures, et notamment du saphir, qui ne s’oxydent ni ne s’ébréchent au contact des acides et des grains siliceux de la cire des phonogrammes.
- Le traçage des phonogrammes s’opère alors
- -------fÿjZj---------
- Fig. 17 ù 20. — Dégagements électrique et mécanique du porte-membrane et du style.
- au moyen d’un petit cylindre de saphir taillé en coupe tranchante 80 (fig. 12) et serti en 81 dans un bras équilibré, articulé par son milieu à la membrane. La pointe parleuse 87 (fig. 14) est mousse avec son levier 88 articulé par go à la membrane 89.
- L’outil tourneur 83 (fig. i3), en saphir, agate, quartz, etc., attaque la cire comme un grattoir; il est pris en 84 dans un chariot que la manette 86 (fig. 11) permet de rapprocher ou d’écarter du phonogramme.
- Avec le dispositif nouveau représenté par la figure 15, le tracé du phonogramme se produit non par une pénétration diamétrale de la pointe,
- mais par ses oscillations longitudinales autour de l’articulation 92, à menotte 94. On obtient ainsi le tracé sinueux 95, de profondeur sensiblement uniforme,et qui donne, paraît-il, désarticulations plus nettes que les tracés ordinaires en profondeur.
- Afin de permettre au style de suivre les tracés du phonogramme sans être affecté par les inégalités de son centrage, on en suspend, comme l’indique la figure 16, la membrane 96 à un levier 100, articulé en ioo* au bras 9, et sollicité par un ressort ioi,qui équilibre presque exactement le poids du porte-membrane. Il en résulte que ce porte-membrane, tout en résistant par son inertie aux impulsions rapides et courtes du tracé phonographique, cède aux impulsions prolongées et lentes des défauts de centrage du phonogramme, dont il suit ainsi toutes les inégalités en soustrayant le stylet à leur influence.
- Le dispositif représenté par les figures 17 à 20 permet de dégager la membrane 96 du phonogramme 4 en pressant un contact électrique 109, qui ferme ainsi le circuit io8des électros 107, dont l’armature 119, pivotant autourde l’axe 1 igæ, vient, dans la position pôintillée, soulever, par 120 et la garde 104, à dashpot 106, le bras 9 et sa membrane au-dessus du phonogramme.
- Pour éviter que le style ne touche le phonogramme pendant son enlèvement après un tracé, il suffit de passer sous le porte-style 121 (fig. 20) la languette 123. Une fois le phonogramme remplacé, la remise en position de traçage du bras 125, par l’excentrique 48 (fig. 5) repousse par 128 la languette 122, de manière qu’elle ne soulève plus le porte-style 121.
- Gustave Richard.
- UTILISATION DES FORGES NATURELLES
- LES MOTEURS MARINS
- Applications. — L’étude que nous avons publiée récemment sur les moteurs marins (*) nous a valu quelques communications intéressantes au sujet d’installations qui ont été réalisées.
- L’invention des moulins à mouvement continu, comprenant un bassin de retenue, doit être
- (') La Lumière Electrique, t. XLIV, p. 3oi, 412 458.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- attribuée, non à Jakson, comme nous ledisions, mais à un maître charpentier de Dunkerque, nommé Perse, qui installa ces appareils dans le port d'e cette ville vers la fin du xvii° siècle.
- Leur principe est facile à saisir : la figure i comprend trois canaux; celui du milieu K C M se ferme avec deux vannes en B et E. Les deux autres G D L, P F L se ferment aussi par les vannes D et F. La roue est en C; on suppose que l’eau de la mer entre du côté de M et sort du côté de K pour se rendre dans un grand réservoir où elle reste en dépôt.
- Quand la mer monte, on lève les vannes B E et on baisse les deux autres D et F; l’eau passant par le canal du milieu fait tourner la roue environ 4 1/2 heures sur les 6 que la mer emploie à monter.
- Quand le flot se retire on ferme les vannes E
- Fig. 1.
- et B, et l’on ouvre les deux autres D et F, en sorte que l’eau du réservoir passant dans G D L fait tourner le moulin dans le même sens qu’au-paravant, puis s’échappe par H F L et va s’écouler dans la mer. La vanne A sert pour interrompre le mouvement 'quand on le juge à propos.
- Les moulins peuvent être en nombre quelconque; la figure 2 réprésente deux roues disposées à la suite l’une de l’autre.
- Voici les développements d’un moulin dans le genre des précédents, qui a été exécuté à Dunkerque, vers la même époque.
- Le fond du canal de la Moëre était de niveau avec l’ancien port et le fond de celui de Fûmes était de 6 pieds plus élevé. Ainsi le moulin manœuvrait à marée montante par le canal de la Moëre et continuait à marée descendante par celui de Furnes, de la manière. la plus commode, comme on va en juger.
- Ge moulin contenait huit meules, dont six tournaient par le moyen de la mer et les deux autres par celui du vent.
- Le plan fait voir trois coursiers A, B, C,dans chacun desquels tournait une roue qui donnait le mouvement à deux meules; ces roues ne sont pas figurées sur le dessin. La roue du coursier G
- pouvait tourner dans un sens ou dans l’autre, suivant le flux ou le reflux.
- Pour donner le mouvement aux roues A et B, on a fait quatre portes à deux battants D, E, F, G, qui s’ouvraient et se fermaient alternativement d’elles-mêmes par l’action de l’eau. A marée montante E et F s’ouvraient, D et G se fermaient. L’eau passant dans le sens marqué par
- les flèches faisait tourner les roues; à marée descendante G et D s’ouvraient, F et F se fermaient. L’eau, arrêtée en E, passait par la porte G et sortait par l’entrée D, après avoir fait tourner les deux roues dans le même sens qu’auparavant.
- Bélidor (J) proposa le système suivant (fig. 4).
- ('; L’Architecture hydraulique, in 4", Paris, 1737. — Une autre édition, publiée par Firmin Didot, a paru en 1810 ;
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- RS T marquent le niveau de la basse mer; I\ Q M celui de la haute mer. On a creusé le terrain au niveau des plus basses marées sur l’étendue S L A G N T qui aboutit à deux réservoirs D O H et G P I. Le lit du premier doit être de 2 à 3 mètres plus élevé que celui du second qui sera au niveau des basses marées. En H I est la chute avec écluse fermée par des vannes pour soutenir les eaux du canal supérieur et faire tourner plusieurs moulins. A l’entrée du bassin
- Mer
- Fig. 3
- supérieur, on fait une écluse A B fermée par-deux portes busquées D, qui s’ouvrent d’elles-mêmes du côté du canal à la marée montante. L’eau entre au niveau de 2 ou 3 mètres et se trouve enfermée, les portes D se refermant d’elles-mêmes aussitôt que la marée baisse; elle s’écoule donc sur les moulins.
- On construira aussi une écluse à l’entrée du bassin inférieur dont les portes G regardant la mer se ferment à la montée ; la mer ne peut entrer dans ce bassin uniquement destiné à recevoir les eaux d’en haut, car le radier des mou-
- lins étant à peu près de niveau avec le lit du bassin supérieur, l’eau pourra passer de l’un dans l’autre et de là se jeter dans la mer lorsque la marée en baissant laisse les portes G s’ouvrir. Si l’on proportionne l’étendue de celui d’en haut à la quantité d’eau que les moulins dépensent, ceux-ci pourront marcher continuellement.
- Le système s’adapte avec peu de modifications aux rivières à marées.
- M. John Lloyd avait fait installer sur les bords de la Tamise, à East Greenwich, un moulin à roue flottante, marchant par le courant de marée C1); la roue tournait dans lesdeux sens suivant que la marée montait ou descendait. Le passage de l’eau était contrôlé par des écluses qui descendaient jusqu’au niveau des plus basses marées. L’eau franchissait ce passage à marée mon-
- Fig. 4
- tante et se rendait dans un réservoir de 16200 mètres carrés de superficie. Derrière ce bassin était un petit réservoir qui offrait la facilité de faire des chasses de nettoyage.
- La roue, longue de 7,g3 m. avait un diamètre de 3,35 m.; elle faisait tourner 8 paires de meules.
- L’appareil pesait 20000 kilog. et était soulevé par la marée; cclle-ci s’élevait à une hauteur de 6 mètres.
- Voici d’autre part la description complète du moulin de marée de Pont-l’Abbé que nous avons déjà signalé.
- Ce moulin est situé à environ 4 kilomètres de la mer; on a utilisé en arrière des bâtiments un . grand étang mis en communication avec la mer par une rivière qui sert à la fois de canal d’ame-
- c’est à cette dernière que nous empruntons ces détails, t. I, P 44-
- (') Grkc.oky. .1 Treatise of mechanics, t. II, p. 5oa.
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- née d’eau à l’étang pendant la marée montante et de canal de fuite pour la marée descendante et pour les moteurs hydrauliques. Cette rivière est aussi utilisée aux marées montantes et descendantes pour le transport des marchandises par bateaux.
- Le moulin a été construit entre là rivière et l’étang; il sert pour ainsi dire de barrage; de chaque côté on a créé de grands clapets à charnière supérieure s’ouvrant de dehors en dedans, permettant à la marée montante de pénétrer dans l’étang, A la marée descendante, ces clapets se referment par la charge de l’eau de cet étang; celle-ci reste donc en réserve pour être utilisée par les moteurs.
- L’éloignement du moulin de Pont-l’Abbé de
- la mer fait que la marée montante met 3 heures pour arriver au niveau du dessous des moteurs ; de même, la marée descendante met 3 heures pour baisser à ce même niveau ; elle continue encore à descendre pendant 3 heures, c’est donc 6 heures de pleine chute qu’on utilise à chaque marée; en tenant compte que les moteurs marchent noyés ou travaillent 7 heures environ à chaque marée, soit 14 heures par jour.
- La minoterie comprend 12 paires de meules avec accessoires de nettoyage, bluteries, etc. La force nécessaire pour actionner ce matériel est d’environ 80 chevaux.
- La chute utilisable lors des grandes marées est de 2,5o m. et de 2 mètres en moyenne aux marées basses. On a construit deux turbines de
- Fig'. 5.
- 70 chevaux chacune sous 2,5o m. de chute soit en tout 140 chevaux ; l’excès de force prévu permet d’obtenir 80 chevaux en tout temps et aussi de laisser marcher les turbines noyées dans les grandes marées où il y a abondance d’eau.
- En travail normal l’étang baisse de 0,45 m. à o,5o m. environ pendant 7 heures de marche. A ce moment, la quantité d’eau dépensée en
- T 'x' 75
- moyenne par seconde est de Q — ti——-L— ie ^ H x 0,75
- rendement des moteurs étant de 0,75 T = 80 chevaux et H en moyenne 2,25 m.; on a donc
- = 3 55o litres.
- O — 80 X 75 _
- — 2,25 x 0,75
- Ee volume dépensé en 7 heures est donc de 3,55o m3 x 36oo X 7 = 89460 m°, ce qui implique une superficie d’étang de = 178920 m2,
- soit environ 18 hectares.
- La profondeur de l’étang est de 1 à 1,20 m. environ, ce qui permet d’avoir toujours de l’eau en réserve même par les plus basses marées.
- Un petit ruisseau d’eau douce assez abondant l’hiver se jette dans l’étang et permet de conserver à cette époque de l’année la chute maxima de 2,5o m.
- Les turbines sont à arbre creux vertical et rainage à cônes d’enroulement du type Fontaine; elles ont été construites par la maison Bonnet, de Toulouse ; elles actionnent par engrenages coniques un arbre horizontal qui les accouple et transmet leur force par un autre engrenage conique à un arbre vertical de toute la hauteur du bâtiment.
- Comme l’étang et la rivière se nivellent plusieurs fois par mois quand les marées sont suffisamment grandes, on a établi un barrage déversoir à la cote correspondant à la chute de
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- 2,60 m., afin que, pendant les grandes marées, plus haute de 1 mètre parfois, l’eau ne séjourne pas dans les propriétés que la mer a envahies pendant le flux; les clapets se refermant à la descente, le trop plein passe sur le déversoir.
- Ces clapets sont au nombre de 7 et ont une superficie de 9 mètres carrés environ.
- Le prix d’une installation de ce genre est d’environ 25 000 francs pour les moteurs complets, leur accouplement par engrenages, arbres, paliers, manchons, etc., ainsi que les vannes de tête et grilles.
- Quant aux frais de maçonnerie, ils dépendent des circonstances locales et il est impossible de les évaluer.
- G. Pellissier.
- COUPLAGES ET SYNCHRONISATION
- DES ALTERNATEURS (x)
- I
- COUPLAGE DU RÉSEAU A POTENTIEL CONSTANT Théorie dés moteurs synchrones
- L’étude des conditions de fonctionnement d’un moteur synchrone alimenté par un réseau répond à un cas pratique très intéressant aujourd’hui que ces moteurs commencent à fournir une assez brillante carrière, malgré les objections qui ont été formulées si souvent contre eux.
- Ces objections se rapportent, comme on le sait, à la difficulté de la mise en marche, à la faible valeur de la puissance spécifique et du rendement, à la nécessité d’une excitation séparée (cette objection n’existe plus aujourd’hui, grâce à l’emploi des courants redressés) et enfin à la désynchronisation produite par l’application brusque d’une surcharge un peu forte. Je dirai incidemment ce qu’il faut penser de ces préventions, dont on est déjà bien revenu aujourd’hui, et je rappelle que la principale qualité de ce genre de moteurs réside précisément dans le synchronisme, qui assure une régularité absolue de vitesse, quelle que soit la charge.
- Je me propose d’indiquer rapidement quel est le meilleur régime pour une charge donnée au
- point de vue du rendement et de la stabilité et quelles sont les conditions de construction qui semblent les plus favorables. Je suppose, provisoirement, que l’excitation est constante et provient d’une source extérieure dont je ne m’occupe pas pour le moment.
- Valeurs du courant périodique. — Représentons (fig. 1) par le vecteur O Aj, = Ej la tension et— Etsin mt, aux bornes du réseau et par le vecteur O A2, = E2 la force électromotrice induite dans l’alternateur e2 = E2 sin (mt — 6), mesurée en opposition par rapport à Et et décalée de l’angle 0 à partir de la première. J’ap-
- Fig. 1. — Détermination graphique des éléments du courant.
- pellerai OA2 Y index de la force électromotrice. La résultante géométrique
- (ÔC) = (070 + (ôÂa)
- définit la tension agissante
- E, sin ml + Ea sin {mt — 6).
- Soient r et l la résistance et la self-induction
- de l’alternateur, — son module. Pour avoir l’in-r
- tensité du courant résultant, il suffit, comme on le sait, de porter en arrière de O G un angle de
- retard <p, tel que tg 9 = etde projeter OC sur
- le second côté de l’angle. Le vecteur Oc repre-
- (*) La Lumière Electrique, t. XLV, p. 35i.
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- 416
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sente l’intensité I multipliée par la résistance r ;
- TYr _____________
- I = —. Puis projetons O Aj et O A2 sur (©<£)•
- La puissance électrique produite dans l’alternateur par le travail extérieur a pour expression géométrique en grandeur et en signe
- P «= ®~c x O a8 j
- Celle empruntée au réseau :
- „ _ 0Tc x O a, .
- * ~ 2 J'
- Ces expressions générales conviennent aussi bien au cas où l’alternateur fonctionne comme récepteur que comme générateur, car au point de vue algébrique il n’y a aucune différence entre les deux.
- Pour la commodité de la discussion, il est avantageux de transformer ces expressions en d’autres où apparaissent seulement les quantités connues et les angles 0 et <p.
- Pour déterminer Pl5 par exemple, traçons la ligne O X faisant avec O A1 l’angle cp et projetons sur elle les deux vecteurs OA! et O C (x).
- On a
- Ocx O a, = O d x O a',
- Car ces deux produits sont égaux tous deux à
- O C, O A, cos i cos (a + q>) a étant l’angle A! O C.
- D’autrepart O c1, projection de O C, est égal à la somme algébrique oa/ -(- oa,' des deux composantes O Aj et O A2. On a donc, en définitive :
- P* =
- u a,’ [oa, 1
- a r
- -|E, COS tp P
- On obtiendrait de même, en projetant sur la ligne OY au lieu de OX
- p _ Oa/_x_° c' _ O as" (o a\_ + u a,")
- * ~ 2 c ~ 2 r J
- = - [E. cos <p + E, cos (0 — (p)]
- Ces deux valeurs étant positives ou négatives suivant le sens des segments.
- C) Le lecteur est prié de vouloir bien tracer sur la figure i les projections c' et c" de OC sur OX et O Y.
- Les expressions précédentes vont nous permettre de voir, sous une forme intuitive, comment varient les puissances Pa et P2 avec le décalage. On y arrive facilement en construisant un diagramme polaire analogue à celui de Zeuner pour les distributions de machines à vapeur.
- Diagramme polaire des puissances. — On prendra comme direction fixe celle du rayon vecteur O A1, représentant la tension du réseau et sur la direction même du vecteur O A2 on portera à partir de l’origine des segments proportionnels à P, et P2.
- Parmi les quatre longueurs o a/, o a2", o a'2,oaL, qui entrent dans les formules précédentes, les deux premières sont constantes et les deux autres, respectivement égales à E, Cos (0 -j- <f) et E, Cos (0 — cp), peuvent être représentées par des sécantes de cercle. Cette simple remarque permet de formuler immédiatement la règle suivante (fig. 2) :
- Sur les deux directions O O J2 faisant avec O A, les angles * et — cp, on prend deux longueurs
- O jo — E, cos sp, (projection de O A', = E,),
- O J, •= Es cos <f, (projection de OE. = Es) (')
- Sur ces segments comme diamètres, on décrit deux cercles S2, dont on prend les intersections Zt et Z2 avec la droite O A/.
- Enfin, de O comme centre, on décrit deux autres cercles (Sx S-,) et (S2 S2) passant respeclivemenlpar les points Z2 et Z,.
- Pour toute valeur 0 du décalage de phase de la force électromotrice induite O A2, mesurée à partir de O A\, la puissance Pj est proportionnelle au segment Hj ^ intercepté par cette ligne entre les cercles Gj et Sx S! (compté positivement à partir du cercle G! dans la direction O GO-
- De même, la puissance P2 est proportionnelle au segment H2 T2 intercepté entre les cercles G2 et S2 S2 (compté positivement à partir du cercle G2 dans la direction O G2). Donc
- Eo --------
- 12 = x IL T.. u)
- (') Sur les figures, E» est italique pour bien rappeler que c’est une force électromotrice induite et non une différence de potentiel comme E,,
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- 4*7
- Lediagramme ainsi construit donne par simple lecture les conditions de marche à tous les régimes. Pour bien montrer la manière de le lire, j’ai indiqué les segments relatifs à une autre position O A2' correspondant au décalage 0'.
- L’intensité peut se représenter sur la même épure (fig. 2) en grandeur et en signe par le procédé ordinaire de M. Blackesley.
- Il suffit de tracer le cercle de rayon O E2 et la ligne Aj' A2 représente la différence de potentiel agissante. Sa projection sur la ligne O I faisant
- l’angle de retard cp représente l’intensité à un facteur près
- rl — A', a,
- L’alternateur peut fonctionner comme générateur ou comme récepteur, suivant les valeurs relatives de Ex, E2 et <p.
- Pour que l’alternateur fournisse du courant à la canalisation extérieure, il faut que la puissance Pj, d’après la façon dont elle a été définie, soit négative, c’est-à-dire que le segment Hx P
- Fig. 2.— Epure polaire des puissances quand la force électromotrice induite Es est supérieure à celle du réseau E,. — Fig.3. —Epure polaire des puissances quand la force électromotrice induite E2 est inférieure à celle du réseau E,.
- le soit également ; cela ne pourra être réalisé que si le cercle G! coupe le cercle Sl5 c’est-à-dire si l’on a
- OQ, < O J ou E» < E, cos ç
- Le diagramme affecte alors la disposition de la figure 5 et Ton voit que le vecteur O A2 doit être compris entre les points V et Y', pour lesquels la puissance fournie au circuit est nulle. IIjTj est négatif dans toute la portion couverte de hachures verticales. Au contraire pour que î
- A2 soit actionné en récepteur, il faut que P2 ou II2 T2 soit négatif, ce qui exige
- E, > E2 cos if.
- Tel est le cas de la figure 4, où H2T2 est négatif dans toute la portion couverte de hachures horizontales. Cette figure ne diffère de 5 que par l’interversion des longueurs représentant Et et E2.
- En pratique E! et E2 diffèrent assez peu et <p est assez grand, dç sorte que l’alternateur peut
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 4:i 6
- Jouer lés deux rôles suivant le décalage, ainsi que le montrent les deux figures 2 et 3.
- Limites de la stabilité de marche possible. — Comme je l’ai dit précédemment, tout changement de décalage 0 altère la valeur des réactions électromagnétiques, c’est-à-dire du couple intérieur C,-. Si donc le couple extérieur Ce est constant, comme on le suppose, pendant l’instant très court où se fait le changement, la différence Ce — Cnulle pour le régime no.i-mal 0O prend immédiatement une valeur positive ou négative et produit une action accélératrice ou retardatrice, suivant qu’elle est positive ou négative. Pour que le synchronisme puisse être stàblëyil faut que cette action soit de sens convenable pour ramener le décalage à sa valeur initiale 0O. Or, on voit immédiatement que la puissance électrique produite dans l’alternateur A2 est minima au point M2, maxima au point N2 et qu’elle croît régulièrement de M2 en N2 le long des arcs M2 St N2 ou M2 A2 N2. D’autre part, toute augmentation de l’angle de décalage 0 résulte d’un retard de l’alternateur et doit être compensée par une diminution de charge ; de même toute diminution de 0 doit être compensée par une augmentation de charge.
- . dP
- Autrement dit il faut avoir —— < o. Ces deux
- d 0
- effets ne peuvent avoir lieu que dans le secteur M2 Si N2. C’est donc dans celui-ci seul que l’équilibre pourra être stable, le vecteur O A2 doit .donc être compris, a priori, entre les deux limites O M2 et O N2 et à droite de M2 N2.
- Limites des différences de phases. — Les décalages correspondant aux points F et J2 sont déterminés respectivement par les expressions
- 6 = 7U -{- cp
- JJ T
- COS (0 — <p)e* = — COS <p.
- vecteur d’intensité, on voit que pour lés dëux positions O F et O F' du vecteur O E,, l’intensité lui est perpendiculaire puisque P2 y est nul. On peut donc affirmer que :
- Dans un moteur, l'intensité est en avance sur la force électromotrice induite d'un angle toujours
- , . -TU . r, . 3 TZ
- supérieur a - et inferieur a —.
- Puissance et rendement. — Cela posé, voyons comment peuvent varier dans ces limites les puissances Pj et P2 et leur rapport qui caractérise le rendement, abstraction faite des dépenses d’excitation et des pertes par courants de F’ou-cault, hystérésis, etc. (1).
- La puissance P2, équivalente au travail dépensé sur la poulie de l’alternateur, va constamment en croissant quand le vecteur O A2 s’éloigne de O M2 (fig. 2).
- Les valeurs extrêmes sont, en faisant 0 = n -j- <j>, puis 0 = (f :
- (P.)M; = (E, cos cp — E,) = ^ j, Q,
- (p.)^ = (E -cos 9 + E.) = JTb-
- La puissance Pl5 qui est nulle pour Cos (O -j- ©) = — ^ Cos cp, passe pour la position O J,
- Li 1
- (0 = 7. — 9) par un maximum (négatif).
- . ... je"' ^ 2 1'
- E, Es ( E, N
- = —-coscp^’ -ë;Cos 9j.
- Il est intéressant de comparer la puissance P2 maxima à celle qu’absorberait le même alternateur en court circuit sur lui-même.
- Pcc
- E„2 „ E„
- — cos -cp — — x ir 2 r
- O Z,.
- On peut donc affirmer d’une manière générale que dans un moteur La force èleclromotrice E2 est en retard sur celle
- o
- j 7T O 7C
- dîirèseau d'une quantité comprise entre - et — ; et
- ordinairement supérieure à r..
- Si l’on trace encore le troisième Cercle passant par E2 et qu.’on s’en serve pour construire le
- P2 est donc en général bien' supérieur à Pce et dangereuse pour l’induit.
- Le rendement est représenté sur l’épure par le rapport des deux segments Tj, IL T2.
- (') Il va sans dire que ce rapport ne doit être pris que pour ce que je viens de dire; il sert seulement à faire voir comment, dans l’emploi des courants alternatifs varie la perte par effet Joule dans l’armature.
- 1
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- r Quand l’alternateur fonctionne en moteur (fig- 2).
- i\ =
- H^.
- h7T2
- Ce rapport va d’abord en croissant depuis la position O E', où il est nul, diminue ensuite pour s’annuler en O F. Il y a donc dans l’intervalle un maximum. La position de celui-ci est définie géométriquement, de la façon la plus simple,
- p
- car en annulant la dérivée de^ on obtient la
- I 2
- relation
- d P, d P2 di) _ d\> •
- "p7
- Or, on a (fig. 3)
- d P. d0
- E, d OH. 2 r d (j
- ^.0 J2 sin Y
- (5)
- (J2 H étant compté positivement de Jg vers la droite ainsi que l’angle y = it -f- 9 — 0).
- Le maximum aura donc lieu quand on réalisera la proportion
- IÆ = J<H‘
- h2 t, h2 t, '
- ou, ce qui revient au même, l’égalité des angles H2 J2 T2, H, J, TV
- Cette condition se traduit analytiquement en substituant à Pj et P2 leurs valeurs dans 7| ;
- P, E, E, cos 9 -f- E3cos (0 + ©)
- 71 — P2~ E» E» cos ? + E, cos (0 — 9) l )
- d’où la dérivée :
- et admet les deux racines :
- ou :
- = lanff (hdtÉ) = _ Es+^cosj,
- \ 2 / E, sin <0 7
- / E® -f* Ej cos ©\
- tanflrC“-iËrsfirrs)-9»
- /0. -f- <p\ E, sin <p tanH- T ) = Ëfcos^ EP
- 0o = 2 arc tang f E‘hin * \
- \E, cos 9 —E2/
- (8)
- 0, = 2 arc ta
- -V. = tarif
- Les valeurs correspondantes de r, s'obtiennent en posant, conformément aux équations (6) et (7) combinées :
- — s*11 (9 — <p) _ 2 x cos 29 — (1 — a2) sin 2 <p "* — sin (0 + 9) 2~v *
- En substituant, on obtient, toutes réductions faites :
- Ej Eg -J- E) cos 9 Eg Ei —J- Eg cos ç
- _ E, E.— E! cosep
- Vv — E2 E» cos 9—E,‘
- Pour voir laquelle des deux solutions est un maximum, il suffit de déterminer le signe de la dérivée seconde. Celle-ci est égale au produit par un facteur toujours positif de la quantité
- Q = (2 E, E, sin 29 — E,2 sin 2 cp) x + E22 — E,5 cos 2 9,
- Substituant, par exemple, la valeur Al5 on obtient, après simplification,
- E, sin (0 — 9) [E, cos 9 + Ë2.cos (0 -|- 9)] (7)
- — Ë2 sin (0 + 9) [E2 cos 9 + E, cos (0 — 9] = o.
- En posant
- 0+9
- tang—— =-r,
- d’où l’on déduit
- sin(0+9)=-^A-2,sin (0 — ?)=p|~s cos 29-^-^ sin39,
- cette équation devient :
- [2 E, E„ sin 9 — E,2 sin 2 9] a2 + 2 x [E*2 — E,2 cos 2 9)
- + 2 E, E. sin 9 + E,2 sin 29 = 0
- Q = E, siri 9 (E,2 — E22),,
- qui sera positif (c’est-à-dire -/pi-, minimum) si Ex > E2, et au contraire négatif (c’est-à-dire y)_y2 maximum) si Ej < E2. Corrélativement 7|_r2 correspondra à un maximum ou à un minimum, suivant que Ex sera > ou < E2.
- Ici on a toujours, en pratique, E!<E2;par conséquent c’est la valeur 0, qui donne le rendement maximum. L’angle 0j s’obtient facilement sur le diagramme en joignant par une droite le point B du cercle S2 ail point 7l2 : la direction OD menée par le point d’intersection D de cette ligne avec le
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cercle S2 est la direction de rendement maximum (1).
- Comme nous l’avons dit, le rendement maximum correspond à un décalage (fi toujours inférieur à -j- <p et toujours compris entre les lignes O A\ et O Tt, c’est-à-dire sûrement dans la région de stabilité.
- En outre la valeur Y|oc, correspondante et qui peut se mettre sous la forme
- , E<
- I + =- COS 9
- = 51---- (9)
- cos 9 + i
- E
- est toujours supérieure à la valeur^, et la différa
- rence u.„
- E;
- croît avec tp.
- Quant à la puissance maxima, elle a pour expression (y = o)
- P„„ =5i^51?(e5cosî.-E1) (io)
- (') En effet, on a
- tt — 8, = 8 = a — (3 = <p — 2 (3
- d’où
- Oi + <;> _ n , „
- 2 2 ^
- Z,
- Or, dans le triangle O B z,
- tan g S = -,__°B sin ^= E' sin 9
- OZ -f O B cos E2 -f-K,cos cp1
- cToli :
- tang^-±-5 = - Eg +E< cos f B 2 E, sin <p ’
- ce qui est bien la solution indiquée plus haut.
- et le rendement correspondant
- EtElcos9 —E, cos 2 9 , ,
- Y|,’m. ~ ~ Wt Es cos 9 — E ’
- Je ne discuterai pas ici ces différentes expressions, car le cas d’un générateur sur réseau est pratiquement soumis à d’autres conditions que nous verrons à l’occasion du couplage en dérivation et qui laissent aux régimes réalisables normalement une élasticité beaucoup moins grande qu’on ne pourrait le croire : en effet, ce régime est ici complètement indéterminé dans les limites V à V' et reste entièrement à la merci de la puissance que veut bien fournir le moteur mécanique.
- 2. Dans le cas d’un moteur (fig. 3). Le rende-
- p
- ment 7] =— (défini comme plus haut), nul
- en F, passe par un maximum dans l’intervalle F Q2, ce qui est une circonstance heureuse.
- Pour trouver la position de ce maximum, il n’est pas nécessaire de faire de nouveaux calculs. Si l’on compare en effet la figure 3 à la figure 2 on voit que l’une peut se déduire de l’autre, à la seule condition de remplacer Px par P2 et de compter 0 à partir de OAj, dans le sens dex-trorsum au lieu de sinistrorsum. Gela revient, en définive, à remplacer Ex et Px par E2 et P2 et 0 par 2 7t — 0 dans les expressions trouvées plus haut dans le cas du générateur.
- Le décalage du rendement maximum est donc donné par l’expression
- A-, = tan
- \ 2 / \ 2 / e, sin 9 ’
- puis on en déduit
- , e2
- ^ Es E, + Es- COS y _ Es cos V
- /*rm Ej E2 -f-E* cos <p E) E2 (I2)
- Ft—f- cos cp
- L/i
- et
- (-p.)
- E» cos cp 2 r
- |”cos cp -J--
- I — Xi*
- ^ (I + X,s)_
- (i3)
- La position Ox se construit encore de la même manière que pour le cas du générateur ; il suffit d’intervertir Ex et E2 et de compter l’angle cp vers la gauche. On trace ainsi la ligne 132.z2 et on trace O D2 qui représente le régime en question, toujours compris dans l’angle A,' Q J2.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 421
- Variation de la perle par effet Joule avec la charge. — A titre d’exemple, la courbe de la figure montre comment le rendement diminue tandis que la charge augmente lentement quand on se rapproche dey = o. C’est là un fait général.
- Influence du module et de la force éleclromo-trice — Eo. — Pour nous rendre compte de l’influence de la construction du moteur et de la différence de tensions Et et-E2 sur la puissance etle rendement, il est bon d’étudier plus spécialement les deux principaux régimes O D2 et O J2.
- Les courbes des figures 6, 7, 8 et 9 construites d’après les expressions données plus haut (ou graphiquement) montrent que :
- r Le rendement 7],.,,,. croît avec le module et
- d’autant plus rapidement que~ = k est plus
- Li
- éloigné de l’unité (fig. 7).
- croît avec ce rapport, d’autant plus vite que le module est plus faible.
- 2° Au contraire, la puissance (P2),™ diminue quand le module augmente, et aussi quand k augmente (fig. 6).
- Enfin, au régime de puissance maxima J2 (régime qui n’est jamais réalisable pratiquement, puisqu’il coïncide avec la perte de stabilité, mais qu’on peut considérer comme une valeur limite), les courbes des figures établies d’après les expressions précédemment données montrent que :
- Fig. 4. — Cas où l’alternateur ne peut fonctionner qu’en récepteur. — Fig. 5. — Cas où l’alternateur ne peut
- fonctionner qu’en générateur.
- i° Le rendement décroît d’abord très rapidement quand le module augmente. Pour la valeur tang <p= 1, il est inférieur à o,5 quel que soit k\ ensuite, il recommence à croître et présente des valeurs peu différentes pour les diverses valeurs de k (fig. 8) ;
- 20 La puissance décroît assez rapidement quand k augmente si tang 9 est grand. Elle augmente, au contraire, si tang 9 est petit. Pour chaque valeur de k, il y a un module qui donne la puissance maxima (fig. 9).
- Pour bien faire saisir les changements que la variationdu module seul imprime au diagramme type, j’ai représenté (fig. 9) trois cas successifs : tang <p = 1, tang cp = 3, tang — 4 dans l’hypothèse E2= Ej.
- On voit que pour réaliser une même puissance (— P2) le décalage 0 doit croître assez rapidement avec 9, en même temps que l’angle de stabilité augmente.
- Pour les modules encore plus forts, qui se présentent dans la plupart des cas pratiques, il vaut mieux modifier un peu la construction, en prenant pour diamètre des cercles G2etGj (fig. 10) des longueurs égales non plus à E[ cos 9 et' E2 cos 9 mais à E, et E2. On a alors, pour l’expression géométrique de la puissance au régime défini par l'angle y compté à partir de O J,.
- (— pffY = X (>4)
- car O T2 = O Z = E2 cos 9.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Si on suppose E, constant ainsi que le module, et E2 vai'iable, on voit qu’on ne pourra réaliser la valeur maxima de (— P2)r ci116 lorsque le point T2 vient au milieu T2 du segment O T2, c’est à dire lorsque E2 est bien supérieur à la tension, du réseau. .
- Équation réduite 0 de la puissance (— P2). — Puisque k et cp entrent dans (:—P2) seulement sous forme d’un produit k cos <p, on pourra réaliser les mêmes régimes avec des alternateurs de modules différents pourvu que leur résistance r reste la même ainsi que le produit dont
- Fig. 6.— Puissance réduite d’un moteur au régime de ren-
- (__p )
- dement maximum y = -—en fonction de tang ç. ~L 2 r
- Le maximum dej s’obtient en faisant# — —>
- ce qui correspond à la construction géométrique de tout à l’heure. En faisant y = o, le maximum devient
- v,mix. = X {X — I) (r8)
- équation qui remplace à elle seule toute la fa-
- Fig. 7. — Rendement au régime de rendement maximum v =Y),.m en fonction du module tang <p.
- mille des courbes de la figure 9 et qui se représente aisément par une parabole, la même que celle employée plus loin sur la figure 11.
- Le maximum de cette expression déjà maxima
- a pour valeur r = i et s’obtient en faisant x = ^ 0 ; on peut donc conclure que :
- Le maximum absolu de puissance que peut développer un moteur de résistance r, branché sur une
- il s’agit. Il est donc naturel d’adopter comme nouvelle variable
- x = k COS y (l5
- Si d’autre part on convient de prendre comme unité de puissance celle que fournirait l’alternateur sous une force électromotrice induite égale-à Ex et avec une self-induction nulle, on pourra poser de même
- (— iv
- r=1Ê7^ (>ü)
- 3 r
- et on obtiendra l’équation réduite
- y = {x — cos Y) (17)
- (’) Je désigne sous ce titre une équation analogue à celles de Van der Waals pour la théorie des gaz et à celles que M. Curie a indiquées récemment pour les galvanomètres (Voir à ce sujet La Lumière Électrique, fr août 1891, p. 201).
- Fig. 8. — Rendement d’un moteur au régime de puissance maxima Y|rm en fonction du module tang ç.
- canalisatisn au potentiel Lu est réalisé seulement quand sa force éleclromotrice E2= - ——— et ce
- 2 COS (ù
- maximum a pour valeur — P2
- . (*) Si l’on remplace x par sa valeur, cette condition équivaut à k = ou 4 /<2 = 1 + tang2 ç, équation qui
- représente la courbe des maxima de la figure 9;
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 42S
- Pour les valeurs habituelles de tang 9, il faudrait donc employer une force électromotrice E2 > E,, ce qui peut sembler paradoxal.
- Cela- montre déjà que c’est un procédé défavorable de maintenir l’excitation constante, quelle que soit la charge, L’étude de la stabilité nous conduira tout à l'heure au même résultat.
- D’où
- f cos (0 49)] , , p2 cos 5 , cos (0 — ©)"|
- L A* I L h. + /<» J
- sin (0 4?) — \ sin (ô — ?)
- D’où en éliminant X
- Choix de la force électromotrice la plus avantageuse. à une puissance donnée. — Si l'on admet qu'on fasse varier l'excitation suivant la charge, on doit se poser le problème suivant : étant donné le module, la résistance intérieure et la tension du réseau E, quelle est la force électromotrice induite E2 qui permettra de réaliser une puissance donnée P2 de la manière la plus avan-
- sin (0 — 9) cas (0 4 <p) — sin (0 4 C°S-<? 4 cos(0—)ç
- OU
- sin 2 <p 4 3C°S ?? sin (0 4 ç) = o .
- D’où
- sin (0 4 9) = — k sin ç
- Fig-, g, — Puissance maxlma d’un moteur y —
- 2 r
- fonction du module tang-©.
- tageuse au point de vue du rendement -4 L’expression
- •. P2
- 71 - P)
- devant être maxima, il faut et suffit que Pt soit minima. On doit donc annuler les dérivées par rapport à A et à 0 de l’expression
- E, cos © 2 r
- [E, cos 9 4 cos (0 4 9)] E=
- 4 ), j"P2 — cos 9 (so cos © 4 E, cos (0 — <p)J
- X étant une variable auxiliaire.
- p;
- En remplaçant partout par k *
- E,2 cos © r , cos(04sll
- -1-3— LC0S¥+ Ji J +
- E,2cos? rcos©
- 2r L h-
- COS_(0 — <p)'
- - li
- G!--
- La valeur 0 -|- 9 donnée par cette équation se construit immédiatement (fig. 11) dès qu’on s’est donné
- OA',=E, O E, = E.
- On trace la ligne A'j Q faisant l’angle O A'-, Q = 9 avec A', O et on prend son intersection Q avec le cercle de rayon o E2.
- La ligne o A2 correspond au régime cherché P2.
- En effet, l’angle o A2 A\ = 2 it — (9 -f- 9).
- Si on projette Ax en a sur la direction E,, le secteur A't a représentera précisément l’intensité du courant. On peut donc conclure que:
- La jorce êlectromolrice E2j qui permet de réaliser une puissance donnée (— P2) avec le moindre courant I, et par suite, avec la moindre perte dans l'induit par effet joule, est celle qui maintient le courant en coïncidence de phase avec la tension aux bornes du moteur.
- Le lieu du point représentatif A2 suffit à déterminer complètement les conditions de fonctionnement d’un moteur à force électromotrice variable. Je lui donnerai en général le nom de, caractéristique polaire. Ici ce lieu est une caractéristique de forme rectiligne O Q. - ,
- L’expression du rendement défini par rap7. port à cet effet Joule s’obtient alors immédiate-, ment sur la figure 1
- O a OAfi
- A', a _ ri OÂV * E*
- r 14. Eoff. -
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- 424
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- et de même la puissance
- (- P.) =
- a A', x O a _ I, (E, — r I) 2 r ~ 2
- Lft(Eeir—rlofl) (20)
- Ee/f et Ieff désignant les valeurs efficaces de la tension et du courant.
- Ces deux expressions sont identiques à celles relatives au fonctionnement d’un moteur à courants continus, et la self-induction n’y joue en apparence aucun rôle. On peut donp affirmer qu’au point de vue des pertes par effet Joule dans l’induit, un moteur alternatif dans ces con-
- ditions est équivalent à un moteur à courants continus.
- La self-induction intervient seulement au point de vue de l’excitation, qu’elle force à augmenter d’une quantité plus ou moins considérable. On devra,en effet, pourréaliserunetension utile O a, employer une force électromotrice o A2 > O a
- _____________________________________________(21)
- OA» <J(E, — ri)* •+• (r I tang- ®)s / , /tang-<p\2
- ô« ËTTTri
- Dès que cette perte pour l’excitation sera trop forte, on devra cesser l’augmentation du voltage et admettre un courant d'armature supérieur au courant minimum, Il y a là évidemment une question de mesure à garder sur laquelle nous reviendrons à propos de l’excitation ; mais théoriquement, il serait désirable de pouvoir faire suivre à A2 la ligne OQ jusqu’à sa rencontre avec O Ji (fig. 4), car on réaliserait ainsi la puissance maxima déterminée plus haut.
- Pour se rendre compte de l’augmentation du couple disponible ainsi obtenue, il suffit d’établir le diagramme polaire des puissances à l’aide
- du procédé suivant. Pour chaque valeur du courant I, la puissance
- (_ po) = a A', x O a
- •2 T
- E,
- a A,' ^1 —
- a
- ôÂT '
- (22)
- Le produit des deux derniers facteurs peut donc être représenté par l’abscisse a b d'une parabole (^construite sur le segment O K\ comme
- (') Si on prend O A/ pour unité, cette période représente précisément l’équation réduite des puissances maxima en posant A1 a = x ; a b — y.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 425
- corde et tangente aux deux droites OC et A'iC,
- E —
- et on a simplement (— P2) = X a b,
- Ei étant une constante et a b un segment qu’il 21*
- Fig. 11. — Diagramme modifié dans les cas d’un grand module (tang? — 16).
- Fig. 12. — Régimes correspondant au minimum de courant
- E 2
- maxima correspondant à ab — à celle déterminée plus haut.
- —, est égale 4
- C’était évident puisqu’on aalors Æcos<p = I. La
- caractéristique rectiligne A\ Q assure donc au moteur la puissance maxima. Celle-ci n’a pas grand intérêt en elle-même, bien plus le courant, correspondant pourrait avoir une intensité dangereuse pour le moteur; mais elle joue un rôle-important, comme on le verra, au point de vue de la stabilité, alors que la surcharge ne dure qu’un instant trop court pour que réchauffement soit à craindre.
- Pour montrer l’influence du module sur le bénéfice ainsi réalisé dans le cas particulier de la figure 10 (E2 = E,), j’ai tracé en pointillé sur cette figure les nouveaux diagrammes des puissances. L’augmentation de (—P2) est d’autant plus forte que le module est lui-même plus élevé.
- Tout ce qui précède montre qu’il peut y avoir intérêt soit pour diminuer l’intensité du courant soit pour augmenter la puissance maxima, à modifier automatiquement l’excitation, tout comme pour les moteurs à courants continus. Il y a donc lieu d’étudier ici, à un point de vue analogue, les propriétés des différents modes d’enroulement et les ressources qu’ils présentent.
- C’est ce qui fera l’objetdu paragraphe suivant.
- {A suivre).
- André Blondel
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Les problèmes de l’électrolyse industrielle, par J. Swinburne (*).
- Electrométallurgie du cuivre
- suffit de lire sur l’épure. En reportant les segments sur les vecteurs O A2 correspondants, on obtient le diagramme polaire des puissances représenté en traits pleins.
- Il est facile de voir figure 12 que la puissance
- L’électrolyse peut être employée pour l’extraction du cuivre de ses minerais et pour le raffinage de ce métal.
- (*) La Lumière Electrique du 20 août 1892, p. 379.
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-
-
-
- 426 '• V LA \ LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Dans le premier cas, celui de l’extraction du cuivre des pyrites, le minerai peut être converti en matte, et la matte peut être fondue et employée comme anodes. On peut aussi traiter le minerai par des solutions oxydantes produites électrolÿtiquement, ou encore les deux procédés peuvent être combinés.
- . D’après la première méthode, la matte est coulée en plaques.qui servent d’anodes dans un bain de sulfate de cuivre avec les cathodes de cuivre. Les sulfures sont attaqués ; il se forme du sulfate de cuivre, le soufre et les impuretés restent à l’anode. Le cuivre est précipité, et la solution retient du fer. Les principales difficultés dans ce procédé sont l’effritement des anodesj leur attaque inégale et l’enrichissement de la solution en sels- de fer.. Il faut ajouter que l’on doit éviter, la circulation de sels de fer, pour ne. pas produire du sulfate ferrique à l’anode et le réduire à la cathode. Il est donc nécessaire d’employer des cloisons poreuses.
- • Le procédé qui ne se sert que des anodes est incomplet; il vaut mieux.y adjoindre l’extraction par lessivage. La solution ayant baigné les anodes et contenant du sulfate ferrique est versée sur le minerai. Le sulfate ferrique est réduit, le cuivre et le fer se dissolvent. Cette solution est ensuite envoyée dans le compartiment des cathodes, où le cuivre est précipité. Le liquide appauvri retourne ensuite aux anodes. Les impuretés et les métaux précieux restent avec le soufre sur les anodes. Le soufre est brûlé et l’acide sulfureux envoyé dans les chambres de plomb. L’or et l’argent peuvent ensuite être extraits. Le sulfate de fer, brûlé, donne du rouge de Venise. Voilà, dans ses lignes générales, le procédé Marchese.
- MM. Siemens et Halske évitent la nécessité de faire des anodes avec les mattes en employant du charbon. Le sulfate ferrique obtenu par l’oxydation sert à lessiver le minerai concassé et grillé.
- La solution se rend alors aux cathodes, où elle abandonne son cuivre, et retourne aux anodes qui l’oxydent.
- Dans le procédé Hoepfner, le chlorure de cuivre remplace le sulfate. Du chlorure cuivrique se forme aux anodes; coulé sur les mattes, il attaque le sulfure de cuivre, en formant du chlorure cuivreux et du soufre, et dissout, paraît-il, l’argent, ce qui serait plutôt un inconvénient.
- Je ne sais pourquoi le chlorure est préférable au sulfate; et l’on ne dit pas ce que l’on fait du soufre et de l’excès de chlorure ferreux que l’on produit,
- Les procédés Marchese et Siemens et Halske sont appliqués industriellement, et l’extraction électrique du cuivre est une industrie qui se développe.
- La force électromotrice nécessaire est inférieure à i volt; de sorte que le prix de revient électrique serait de 18 francs par tonne de cuivre extrait. Ce chiffre peut donner aux producteurs de cuivre une idée de l’économie que l’on peut réaliser en remplaçant le procédé ordinaire par l’électrolyse.
- Dans le travail d’une substance d’aussi grande ; valeur que le cuivre, le temps est un facteur que
- l’on ne saurait négliger. L’intérêt du capital I engagé dans le cuivre en traitement est un : chiffre très sérieux. C’est une objection d’un
- certain poids dans le cas des anodes de matte,
- : qui se dissolvent très lentement. On peut dire
- que le cuivre met trois mois à traverser une usine qui ne traite que des anodes en matte. Si la production est de 1000 tonnes par mois, le cuivre représente un capital de 3 à 4 millions et l’intérêt augmente le prix de l’extraction d’environ i5 francs par tonne.
- L’électrolyse peut aussi être appliquée au raffinage du cuivre brut. Dans ce cas, le procédé est la simplicité même. Le cuivre brut comme anode et des feuilles de cuivre pur comme cathode sont plongés dans un bain de sulfate de cuivre que l’on soumet à l’électrolyse. Du cuivre pur se dépose sur les cathodes, et les impuretés, de même que l’or et l'argent, restent dans les boues, d’où les métaux précieux peuvent être facilement extraits.
- L’usage est d’employer des anodes fondues et d’arranger les plaques dans chaque cuve en dérivation, et les cuves entre elles en tension. Cette disposition n’est pas à recommander. J’ai eu l’occasion d’examiner la grande raffinerie des .Bridgeport Copper Works, et comme la comp-
- tabilité a été examinée en même temps par
- M. J.-IL Ilays, je puis donner le prix de revient réel du procédé. La raffinerie est disposée d’après' les brevets de M. S. Hayden. Les modifications qui y ont été introduites sont destinées à réduire la quantité de cuivre en fabrication et. le prix de' fia main-d’œuvre.- - - . ........ .......
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- JOURNAL
- Les anodes, au lieu d’être d'épaisses plaques coulées, sont des feuilles minces laminées. Le laminage coûte peu et les feuilles ainsi produites se dissolvent très uniformément. Chaque cuve contient un certain nombre de ces feuilles disposées parallèlement en travers de la cuve. A une extrémité, une feuille de cuivre pur sert de cathode. La première feuille est l’anode, et le cuivre enlevé d’une face de chaque feuille est transporté sur la feuille suivante. Chaque cuve fonctionne donc comme une série de petites cuves disposées en tension, à la différence près qu’il n’y a pas de communications électriques, excepté aux deux plaques extrêmes. L’opération est terminée lorsque toutes les plaques ont été dissoutes et entièrement remplacées par du cuivre pur.
- Le produit obtenu est la meilleure marque de cuivre sur le marché. L’argent et l’or sont recueillis sans perte. Le cuivre argentifère fournit au moins pour 36o francs de métaux précieux par tonne, laissant un bénéfice brut de 3io francs, car on peut évaluer le coût du raffinage à 5o francs par tonne. Ce coût dépend évidemment de la quantité produite et du prix de la main d’œuvre. Avec des dynamos modernes, de bonnes machines et la main d’œuvre aux prix anglais, le prix de revient serait bien inférieur, soit de 25 à 3o francs la tonne.
- Le procédé Elmore est trop connu pour qu’il soit nécessaire d’en donner une description complète. Le cuivre est déposé sur des mandrins tournants et bruni par des brunissoirs en agate. De cette façon, l’on obtient des tubes de cuivre très résistants, qui, coupés longitudinalement, donnent des feuilles. On en fait aussi des bandes minces que l’on étire ensuite en fils de la meilleure qualité.
- Les auteurs d’ouvrages sur l’économie politique ne manquent pas de dire que le ralentissement cies transactions induit les industriels à chercher des moyens de fabrication moins.coûteux et que les marchandises chères et de qualité intérieure cèdent la place aux produits de bonne qualité et bon marché. Ils n’oublient qu’une chose, c’est l’influence de la tradition, de l’ignorance et des préjugés. Ailleurs, il faut des siècles pour faire adopter un nouveau procédé et il se passe encore plus de temps avant qu’un Anglais ose y toucher. Nous avons ici un procédé de raffinage du cuivre d’un prix de revient brut de
- D’ÉLECTRICITÉ 427-
- .«.mrw. | f ^
- 25 ou de 5o irancs par tonné et donnant un bénéfice brut de 325 francs environ ; malgré cela, les raffineurs de cuivre continuent à employer leurs méthodes barbares. Les premiers indus-' triels qui entreprendront le raf-fi'nage du cuivre' par l’électrolyse, d’après les principes vraiment modernes, auront des chances de réaliser des-fortunes avant que le marché ne soit troublé.
- Antimoine
- - Le traitement électrolytique des minerais d’antimoine n’a été que peu étudié. Le Dr W, Borchers propose d’employer une solution de sulfure dans le sulfure de sodium comme élec-, trolyte. Les spécimens d'antimoine'que j’ai examinés étaient de parfaits isolants, de sorte que l’antimoine ne peut être employé comme anode. Il y aurait dépôt de soufre, ce qui isolerait l’anode. Le charbon serait attaqué, le, platine est trop coûteux et d’autres métaux se transformeraient en sulfures. Gomme la réduction de l’an-, timoine par le fer est relativement aisée, il ne semble pas y avoir beaucoup de place pour.un traitement électrolytique de ses minerais.
- Extraction de /’étain des rognures de fer blanc
- C’est une opération qui peut évidemment être effectuée par l’électrolyse. Les rognures sont prises comme anodes dans une solution alcaline n’attaquant pas le fer. Quoique cette méthode enlève tout l’étain de la surface, elle peut en laisser une partie alliée au fer.
- L’électrolyse a aussi été_ employée pour nettoyer la tôle avant son immersion dans le bain d’étain. Je ne vois pas quels services elle peut rendre dans ce cas. j’ai examiné un de ces procédés, dont on me disait qu’il fonctionnait parfaitement, mais j’ai trouvé que l’on avait oublié de mettre les balais sur le commutateur de>-la dynamo.
- Tannage électrique.
- Ordinairement, le tannage est un procédé très lent, parce qu’il faut au tannin un temps très long pour pénétrer dans le cuir. Cette substance a une molécule très complexe, et diffuse donc très lentement. De plus, la partie extérieure de la peau se trouvant tannée retarde encore la diffusion du tannin à l’intérieur. •
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- Pour nous faire une idée de l’action du tannage électrique, considérons la peau comme formée de groupes de cellules, avec des interstices entre les groupes. Si l’on plonge la peau dans la liqueur tannante, il faut des mois pour que le liquide pénètre dans les interstices. Il doit ensuite diffuser à travers les parois des cellules ; c’est nécessairement un procédé très lent, d’autant plus que la gélatine absorbe le tannin au fur et à mesure qu’il pénètre. On a essayé l’agitation mécanique, mais le procédé n’en est pas beaucoup accéléré ; l’agitation ne peut provoquer que la première phase, c’est-à-dire la pénétration dans les interstices, mais non la diffusion dans les cellules.
- L'application de l’électricité sans agitation n’a pas non plus une influence bien considérable.
- Mais si l’on combine le passage du courant électrique avec l’agitation, celle-ci introduit le liquide dans les pores et le courant envoie le tannin à travers les parois des cellules, de sorte que le tannage est infiniment plus rapide qu’avec les méthodes ordinaires.
- MM. Rideal et Trotter ont fait un très grand nombre d’expériences sur le tannage électrique. Les résultats de leurs travaux ont été communiqués à la Société de chimie industrielle. Ce que je viens d’expliquer est en parfaite concordance avec leurs résultats. D’après cette théorie, les meilleurs résultats seraient obtenus en agitant d’abord les peaux pour répartir le liquide uniformément dans les pores, en électrolysant ensuite pour faire pénétrer letannin dans les cellules ; en agitant de nouveau pour renouveler le liquide, en électrolysant et ainsi de suite. MM. Rideal et Trotter ont montré que cette méthode donne, en effet, dans la pratique, les meilleurs résultats. Le cuir ainsi obtenu doit aussi être plus uniforme parce que l’intérieur n’est pas tànné beaucoup moins que l’extérieur.
- Le tannage par l’agitation et l’électrolyse combinée a été inventé par MM. Worms et Balé, et leur procédé est appliqué avec succès depuis quelque temps en France et en Angleterre par la British Tanning Company. M. Groth a développé une modification et fait aussi du cuirvpar ce procédé. Le cuir obtenu semble plutôt meilleur, ayant une texture plus uniforme que le cuir ordinaire et donnant une meilleure résistance à la traction. On peut en voir des échantillons à l’Exposition du Palais de Cristal.
- Ozone
- Aujourd’hui que les bobines d’induction sous la forme de transformateurs sont devenues industrielles, il faut s’attendre à ce que l’on produise de l’ozone sur une grande échelle. M. Fahrig emploie un courant alternatif dans un transformateur qui lui donne une haute tension. L’air passe d’abord dans un appareil qui est censé séparer l’azote de l’oxygène par diffusion. Comme les deux gaz ont presque la même densité, il n’est pas probable que l’on réussisse à séparer beaucoup d’azote. L’air traverse ensuite les ozoniseurs, qui consistent en piles de plaques métalliques rugueuses séparées par des feuilles de celluloïd. Ces plaques sont alternativement positives et négatives. La décharge alternative à haute tension ozonise l’air au passage.
- MM. Siemens et Halske emploient des ozoniseurs de la forme ordinaire. Ce sont deux tubes de verre concentriques, contenant chacun une électrode. On sait peu quant aux causes intimes de l’ozonisation; il est reconnu que l’effluve donne les meilleurs résultats, mais le sujet a encoi'e besoin d’être examiné quantitativement.
- L’emploi du verre donne un faible rendement à cause de la grande perte par hystérésis diélectrique. Nous avons aussi besoin de connaître la meilleure densité de courant et la fréquence la plus favorable.
- L’arc et beaucoup de formes de la décharge électrique forment des traces de composés azotés. Si l’on pouvait retirer de l’air des composés azotés, il est certain que ce serait là une nouvelle industrie très avantageuse.
- On a prétendu que le chlore est modifié comme l’oxygène par la décharge; jusqu’ici on n’en connaît pas de modification allotropique.
- Procédés divers.
- M. Webster a inventé un procédé électrolytique de purification des eaux d’égout. Il prétend que le courant a pour effet de précipiter les matières solides et de tuer tous les germes. En effet, si les eaux contiennent du sel, il se forme du chlore qui peut agir sur les matières organiques. Hermite, par exemple, a appliqué son (*)
- (*) Voir à ce propos l’étude très complète de M. A. Ri-gaut, dans la Lumière Electrique, t.. XLIII, p.ioi.
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- procédé à la désinfection des navires. Mais, ce ne semble pas être la base du procédé Webster, et on ne sait pas au juste quelles sont les actions qui ont lieu.
- Un autre procédé est le vieillissement des vins et des eaux-de-vie par le courant électrique. Je ne sais pas ce qu’il y a de réel dans ce procédé. Beaucoup d’alcools délétères peuvent être transformés en éthers par l’oxydation, mais il est étrange que l’électricité choisisse justement ceux qui seraient d’un goût désagréable. M. Tu-rell emploie un courant continu ; M. de Méri-tens, un courant alternatif.
- La stérilisation du lait par l’électrolyse est un autre procédé quelque peu obscur.
- Le fourneau électrique.
- L’idée d’employer la chaleur de l’arc pour la production des hautes températures est vieille d’un demi-siècle. On a présenté récemment le fourneau Cowles, destiné spécialement à la réduction de l’alumine. En faisant passer un courant intense dans une résistance de charbon, enfermée de façon que la chaleur ne puisse s’échapper, on obtient une très haute température. L’alumine est alors réduite par le charbon, et il n’y a aucune raison pour admettre dans ce cas une action électrolytique.
- Le fourneau Cowles est applicable à tous les procédés qui exigent de très hautes températures, comme la réduction des oxydes d’aluminium, de magnésium, de calcium, de barium, de strontium, de silicium, de chrome, de bore, de tungstène et de manganèse. La plupart de ces métaux ne sont pas appliqués jusqu’ici, parce qu'on n'avait aucun moyen de les produire à bon marché.
- Le fourneau Cowles a un bon rendement ; il ne perd pas beaucoup de chaleur par convection et par rayonnement. On pourrait donc l’appliquer dans beaucoup de cas, même pour produire des températures relativement peu élevées ; ce n’est qu’une question de prix de revient. Les fourneaux ordinaires utilisent peu la chaleur; la question est de savoir si le rendement d’un système comprenant chaudière, machine et fourneau électrique ne serait pas meilleur que celui du fourneau ordinaire. La question se résout sans doute en faveur du fourneau électrique dans tous les cas où les appareils ordinaires
- sont incommodes, comme lorsqu’on a des cornues qui s’usent rapidement ou qui fuient.
- La fabrication du phosphore est un bon exemple. Sur le papier le procédé est très simple. La cendre d’os ou le phosphate tricalcique, n’est pas réduit par le charbon aux températures des fourneaux ordinaires, de sorte qu’on le traite par l’acide sulfurique pour le convertir en monocalcique; il faut donc acheter de l’acide sulfurique. Le phosphate acide est alors chauffé dans des cornues avec du charbon, et l’on obtient les deux tiers du phosphore. La silice agit aux hautes températures comme un acide ou plutôt un anhydride, très énergique, et l’on pourrait recueillir tout le phosphore. Les cornues donnent naturellement lieu à beaucoup d’ennuis et de grandes dépenses.
- MM. Readman, Parker et Robinson, en employant le fourneau électrique, peuvent se servir des phosphates naturels et n’ont pas besoin d’acide sulfurique. Je ne sais pas si le charbon réduit le phosphate en calcium et phosphore, ou s’il se forme du phosphure de calcium.
- Il est aisé de voir que d’autres procédés de réduction peuvent être facilement effectués dans le fourneau Cowles.
- Conclusion.
- L’électrolyse peut jouer un rôle important dans d’autres industries encore. Le perfectionnement de la fabrication du blanc de céruse mérite la plus sérieuse attention. Le procédé hollandais est insalubre, coûteux et barbare. La production électrolytique de matières colorantes d’aniline a été beaucoup étudiée par M. Gop-pelsroeder, et des échantillons de soie teinte avec des couleurs obtenues par l’électrolyse ont été exposés à Paris et à Francfort.
- L’extraction de l’or de l’eau de mer ne mérite pas d’être traitée sérieusement. Même s’il était possible, un pareil procédé serait inutile. Toutes les méthodes perfectionnées pour obtenir les métaux précieux enrichissent quelques-uns aux dépens des autres, et réduisent la valeur de ces métaux. L’obtention plus facile de l’or n’est pas un bien pour la collectivité, à moins qu’il devienne assez peu cher pour être employé'industriellement.
- Je n’ai décrit qu’un petit nombre des applications possibles de l’électrolyse, et j’ai certaine-
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- ,4^0
- ment oublié de nombreux travaux. Mais le sujet est difficile à traiter : sur dix procédés nouveaux en électrométallurgie, neuf sonj: impossibles chimiquement ou électriquement. Dans l’impossibilité de les essayer tous, il se peut que j’aie oublié d’excellents procédés ou que j’en aie cité de mauvais; je fais donc appel à votre indulgence; dans tous les cas, j’ai été aussi sceptique que possible.
- A. II.
- Essai d’une théorie générale du circuit induit des machines dynamo à circuit magnétique invariable, par M. Eolard (').
- § 21. Captage d’un courant continu. — Il suffira de prendre un collecteur Gramme de 2 mM lames et de réunir les 2 m sections en une seule série suivant le polygone étoilé; de joindre les fils de jonction successifs à 2 m lames successives du collecteur. Les lames du collecteur distantes d’un nombre pair d’angles interpolaires sont réunies entre elles. L’angle de chaque
- lame est . Sur le collecteur frottent deux Mm
- balais distants d’un nombre impair d’angles interpolaires, communiquant avec les extrémités du circuit extérieur.
- La force électromotrice sera, comme dans l’une des deux séries du paragraphe précédent :
- M
- E = sin •
- . M
- Slll — 7T
- n
- e,
- (24)
- et comme il y a deux circuits dérivés dans l’induit, la résistance sera :
- n
- — r.
- A
- Le courant sera donné par la rormule (i 1)
- I0 sin M ). r.
- Il atteint sa valeur extrême pour x=
- y 2 MX
- On cale les balais de façon qu’ils soient sur les milieux de deux lames conjuguées à l’in-
- slantJHT
- (*) La Lumière Electrique du do août 1892, p. 883.
- Chaque lame a un développement annulaire elle exige pour être balayée un temps
- XJVlm' ^onc (Conf. § 16) le rapport de la valeur
- moyenne lm du courant capté à sa valeur extrême I0 sera :
- I t 7T 7t \I„, _ I
- X' 2M aMw./l „ ~ n > Mm
- sin M).rdr =
- 1 / n 7t \
- X\aM 2 M m J
- ,(a5).
- (25)
- Ce rapport tend vers l’unité et le courant se rapproche de la constance si m est assez grand.
- La résistance intérieure, puisqu’il y a deux circuits dérivés dans l’induit, sera encore
- n
- - r. 4
- Remarque I. — Supposons 2m sections identiques aux précédentes, et équidistantes
- c’est-à-dire uniformément distribuées le long de deux espaces interpolaires consécutifs. Grou-pons-les en deux séries, la première série comprenant les m premières sections, la seconde, les m dernières et réunissons les fins de ces deux séries ; l’enroulement nous donnera une force électromotrice égale à celle de la formule (23).
- Remarque II. — L’enroulement étoilé a l’avantage de ne mettre hors circuit que deux sections seulement, lors des changements de contacts.
- § 22. Comparaison des résultats ci-dessus. — Supposons que le champ reste le même, c’est-à-dire que l’excitation soit la même; que les spires restent identiques à elles-mêmes, c’est-à-dire qu’elles conservent la même résistance r et qu’elles sont susceptibles de donner la même force électromotrice maxima e; qu’enfin, le nombre «de spires sur l’induit reste le même. On aura pour les divers enroulements qui viennent d’être étudiés les valeurs portées au tableau de la page suivante.
- On voit que le rapport de la force électromotrice maxinla produite dans le cas de l’enroulement en série ou binaire à Celle de l’enroulement Desroziers, dans le cas de courants alternatifs, est égale au rapport de celle de l’enroulement binaire à celle de l'enroulement Desro=
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- —A
- ziers, dans le cas de courants continus. Ce rapport est :
- M sin
- M
- la direction de l’axe de rotation par rapport au champ magnétique. D’autres cas particuliers se traiteraient aussi aisément.
- Applications spéciales.
- il tend vers l’unité à mesure que m augmente.
- lCnvoulomont
- Nombre de circuits dérivés du ns l'Induit
- Résistance
- B inux
- intérieure
- Courant alternatif.
- Série-simple 14 * ï 2 M F,— e
- Quantité ... j5 2 M sin — TT 11 1 ^ M e
- Binaire 18 l sin — tc n 3 M ‘m-c
- Desroziers.. 20 I sin — r. n i\l TC sin 2 m 2 TC M sin — sin — 2 m 11
- Courant continu.
- Ounlito 16 2 M 1
- . M C * sin — tc 11
- i na i rp .... 19 M
- . M 6 sin — tc il
- Desroziers.. 21 2 M TC sin r m 2 ^ TC * . M sin — sin — tc 2 m n
- n
- 4M*
- n
- — r
- 4
- Dans le cas classique de l’enroulement hexa-polaire (M = 3, m — 3e) de Desroziers, ce rapport est égal à i,oi3. La faible différence en faveur des premiers est compensée par l’avantage que présente le second quant à la mise hors circuit des sections, dans le cas du courant continu.
- Nous n’avons traité ici que les exemples classiques, étendus au cas de spires de formes quelconques, et dans les deux hypothèses relatives à
- § e3. — Anneaux Gramme et tambours. — Soit R le rayon extérieur de l’induit ; l sa longueur, qui sera aussi la longueur des pôles produisant le champ ; e son épaisseur. Soit F le flux issu de chaque pôle ;/(R,z) — constante C, indépendante de a. On aura, d’après (3)
- 2 M
- F = l
- C cos M a R ci a = ———
- IRC
- M
- •K
- 2M'
- M F
- Donc, f (R) = C = — C est donc le flux
- total pénétrant dans l’induit, rapporté à la section diamétrale de l'induit.
- § 24. — Spire Gramme. — La seule partie utile est la partie située sur le cylindre extérieur : elle est parallèle à l’axe de rotation.
- Faisons u> = o. On trouve A = o ; B = R C 1 ;
- 7T
- I I = R G l ; (3 = Le plan F est donc en re-
- tard sur la spire d’un demi-angle interpolaire: On trouve
- E„ = ), R C / = M). —.
- 2
- La longueur d’une spire Gramme, connexions comprises, est 2 (I -(- e) = L."
- § 2-5. — Spire Desroziers. — C'est une portion de spirale
- z _ M m
- l TC
- On trouve A = oB = 2 fi- ^ = H ; B == —~
- TT ’ ^ 2 M
- comme pour la spire Gramme.
- E',= -),RC/=-E0.
- TC TC
- Le rapport de la force électromotrice produite par une spire Desroziers à celle produite par une spire Gramme, sur le même induit et dans le
- O
- même champ, est égal â -.
- TC
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Remarquons que si dans l’équation de la spire on change le signe de z et si l’on se meut encore dans le sens des z croissants, E'0 ne change pas. On pourra donc constituer un enroulement en série formé de spires Desroziers embrassant chacune un angle interpolaire, et alternativement montantes et descendantes. Les fils de connexion sont inutiles.
- La longueur d’une spire Desroziers est, dans ce cas,
- V-
- Ms
- et sa longueur, accrue de manière à donner la même force électromotrice qu’une spire Gramme, serait :
- TC
- 2
- 7ta Ra
- Ma
- + P = L'.
- § 26. — Spire Siemens. — La longueur utile et la force électromotrice sont les mêmes que pour la spire Gramme. En supposant que nous mettions en tension des spires distantes d’un angle interpolaire, la longueur de la spire Siemens, connexions comprises, sera
- 2 R sin -IL •+ l = L". 2 M
- § 27. — Comparaison des spires Gramme, Desroziers et Siemens quant à la longueur, pour une même force èlectromotrice.
- Faisons, comme d’habitude, e = 0,4 R ; c l
- 1,6 < ^ < 5.
- On réalisera, par rapport à la spire Gramme, une certaine économie 0/0 positive ou négative sur la longueur, quand on emploiera la spire Desroziers ou la spire Siemens. La longueur du conducteur diminuant, par exemple, on pourra, à égalité de résistance, réduire la section dans
- le même rapport, ce qui ëlèveàp -f- (100 —p)
- 100
- = 2*- pr
- l’économie sur le volume, ou sur le
- poids de cuivre employé dans l’induit. En cas contraire, la perte serait
- P 4- (lOO + p) — =2B + r ' 100
- p2
- IOO ’
- J’ai calculé cette économie de poids de cuivre résultant du remplacement de la spire Gramme
- par la spire Desroziers et par la spire Siemens, à égalité de résistance et de force électromotrice, dans les hypothèses extrêmes où
- ^ = 1,6
- Siemens
- Desroziers
- Desroziers
- Siemens
- + 19 0/0
- IOI 0/0
- + 26
- Tout ceci est évidemment théorique. On n’a pas tenu compte de l’augmentation de longueur de la spire Siemens due aux bourrelets.
- En ce qui concerne la spire Desroziers, outre l’économie qu’elle réalise sur la spire Gramme, on doit remarquer qu’elle seule permet le bobinage séparé de l’induit, sur carton ou sur tôle ; tout l’enroulement peut être ainsi posé à la fois sur le noyau.
- § 28. — Cas particulier d’un induit bipolaire. — D’après le § 23, la force électromotrice due à chaque spire (Gramme ou Siemens) sera :
- = —
- 2
- Et pour — spires en série sur la moitié de l’induit, on trouve (§ i5)
- Si n est assez grand, on aura environ E = — n F = N n F,
- 2 TZ
- si N représente le nombre de tours pendant l’unité de temps. C’est la formule bien connue.
- Remarquons que n est le nombre de fils sur la surface extérieure de l’induit, car les autres fils ne sont que des connexions.
- § 29. — Disques. —- La loi de distribution/est encore inconnue. Tout ce qu’on peut dire, c’est que, dans les hypothèses faites, ces induits
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 433
- jouissent des propriétés générales démontrées car ils sont des cas particuliers du chapitre II. Le plan du disque étant une' surface équipoten-tielle de potentiel nul, le flux lui est normal en tous ses points. Il faudra dans chaque cas spécial étudier le champ, d’où l’on déduira la forme de la fonction/; et déterminer A' et B' pour une des spires, soit analytiquement, soit graphiquement.
- § 3o. — Anneaux plats. — Considérons deux disques accompagnés de leurs inducteurs, et disposés parallèlement sur le même axe, de façon que deux pôles quelconques de chacun des systèmes de pôles compris entre les disques, situés dans le prolongement l’un de l’autre, soient des pôles de même nom, et constituent ainsi une sorte de pôle conséquent.
- Les divers pôles conséquents sont alternativement de sens contraire. On pourra remplacer ce système intermédiaire par un anneau continu de substance magnétique, dans lequel les pôles extérieurs développeront des pôles induits. Si nous réunissons les enroulements disposés sur les deux disques par des fils situés dans des cylindres de révolution autour de l’axe, nous obtiendrons un anneau plat, mobile entre ses deux couronnes de pôles.
- Le flux ne sera plus normal aux surfaces planes du noyau, car nous n’avons plus la même symétrie qu’au § 29. Mais on pourrait admettre que fa composante radiale du flux est nulle dans la région qui nous intéresse ; quant à la composante circonférentielle, elle est parallèle au déplacement du conducteur et ne. donne pas de force électromotrice. Il ne reste donc plus que la composante parallèle à l’axe, que nous pourrions supposer de la forme (3'),
- Les enroulements de l’anneau plat jouissent alors des propriétés générales ci-dessus des enroulements à disques en particulier, et des enroulements en général. Il faut remarquer que, vu le sens des flux traversant chacun des disques, deux parties correspondantes des deux enroulements devront être considérées en sens contraire pour donner des forces électromotrices égales et de même signe.
- § 31. — Hypothèse sur la forme de la fonction f dans ce cas. — A cause de la forme du noyau évidé au centre, et de la tendance du flux à se fermer par le chemin de moindre résistance magnétique, on pourrait peut-être admettre que
- /(Pjz)-— , dans la largeur de l’anneau, et
- P
- que, au niveau du disque supérieur, <I> (z) — C,
- c
- G étant une constante : d’où f — — .
- P
- Soit l la largeur de l’anneau, perpendiculairement à l’axe ; R le rayon moyen. Alors, en dési-F
- gnant par — le flux issu de chaque pôle, on aura d’après (3') et (4') :
- J* 2 M C cos Ma d% J 2 dp
- 2 M R 2
- M F
- d’où, au signe près, G = —— = le flux total rap-
- 41
- porté à la largeur totale de l’anneau traversée par ce flux (deux largeurs d’une part, et deux de l’autre).
- Pour un conducteur radial de longueur l, disposé sur l’un des disques, ou sur l’une des faces de l’anneau, on trouve
- 2 Cl M ’
- A' = o
- B' = H' =
- MF
- 4
- E„
- > MF 4
- Deux fils semblables disposés l’un en dessous l’autre au-dessus de l’anneau, et réunis en série de façon à former une boucle convexe, donneront une force électromotrice double, soit F
- X M -, comme pour une spire Gramme ou Siemens (§§ 24 et 26).
- Ces exemples suffisent, je'pense, pour montrer la fécondité de la méthode.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Détermination du maximum de conductibilité des solutions très étendues de sulfate de cuivre.
- Les études expérimentales relatives à la conductibilité des solides et des liquides offrent trop d’intérêt pratique pour qu’on ne les signale pas lorsqu’elles ont été faites avec précision. Des considérations déduites de la théorie de la
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- dissociation ayant poussé Arrhenius à admettre que le pouvoir conducteur des électrolytes devait avoir un maximum pour une certaine température, M. P. Sack entreprit de confirmer une nouvelle fois cette assertion déjà vérifiée par son auteur pour l’acide phosphorique et l’acide hypophosphoreux.
- Ces solutions présentent en effet un maximum de conductibilité, l’une à 75°, l’autre à 54% c’est-à-dire à des températures relativement peu élevées. Il n’en est pas de même des autres liquides, qui n’atteignent leur conductibilité maxima qu’à de très hautes températures; aussi l’étude de ce phénomène présente-t-elle de sérieuses difficultés. C’est précisément ce qui fait qu’on ne s’en est point encore beaucoup occupé, malgré l’intérêt que l’élucidation d’une semblable question présenterait au point de vue de l’électrochimie, une foule de propriétés des électrolytes dépendant de leur pouvoir conducteur. M. Sack, qui a entrepris de nombreuses expériences à ce sujet, en publie le résultat dans les Annales de Poggendorf{n° b 1891) : Leilfaehig-keit von Kupfervitriol.
- i° Méthode expérimentale.
- Les essais furent faits d’après la méthode de Kohlrausch, au moyen du pont de Wheatstone, des courants alternatifs et du téléphone. Les solutions employées étaient extrêmement étendues et la résistance servant de comparaison était 200 Siemens. Comme, pendant la durée des expériences, forcément très longues, la température subissait des variations considérables, on réduisit toujours à zéro, de manière à éviter les'erreurs provenant de cette cause.
- Le générateur de courant était un petit inducteur, mis en mouvement par deux éléments Grove. Les récipients contenant le liquide sur lequel on expérimentait, se trouvaient, pour des températures inférieures à 8o° dans un bain-marie de 20 litres; pour celles supérieures à 8o°, ils étaient renfermés dans un bain d’air à triple paroi (sa capacité était 14 litres).
- Les divers bains étaient chauffés au moyen d’un brûleur Bunsen, qui permettait d’obtenir une température si constante que les plus grandes variations n’étaient que de o,i°; par suite, les erreurs pouvant provenir de cette cause ne
- dépassaient pas 0,2 0/0. La plus grande difficulté n’était donc point de maintenir l’étuve à une température régulière, mais de savoir quelle était cette température et à quel moment on pouvait la considérer comme constante.
- A cet effet, deux thermomètres étaient mastiqués dans les parois de l’étuve et on relevait la température du mercure de cinq en cinq minutes. Les conducteurs électriques, parfaitement isolés, passaient à travers des ouvertures spéciales ménagées dans le couvercle de l’appareil. Les variations de conductibilité de ces fils pouvaient être négligées vis-à-vis de celles, relativement très élevées (4000 à 12000 ohms), des liquides expérimentés.
- La forme des récipients était celle adoptée
- par Kohlrausch ; la seule différence consistait en ce que les électrodes étaient soudées au verre en a et a'. Le remplissage s’effectuait au moyen de petits tubes placés latéralement (b et b') que l’on supprimait ensuite en les fondant à leur base.
- Ce dispositif offrait plusieurs avantages : la concentration du liquide demeurait la même, toute évaporation étant impossible ; de plus, la solution pouvait être portée au-delà de son point d’ébullition.
- Après avoir pris toutes les précautions nécessaires pour éviter les chances d’erreur provenant de la solubilité du verre, de la présence de bulles d’air sur les électrodes, etc., M. Sack commença une série d’expériences, qui lui firent connaître l’existence d’un maximum de conductibilité pour les solutions très étendues de sulfate de cuivre, et lui permirent de déterminer les conditions du phénomène.
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- Dans les mesures, on partit toujours de 18 degrés, puis on nota la résistance de 10 en 10 degrés et inversement jusqu’à ce qu’on fût revenu au point de départ (180). La moyenne de deux observations correspondantes fut choisie comme valeur exacte. L’approximation obtenue fut de o,5 0/0, ce qui semble satisfaisant, vu la difficulté de semblables expériences.
- 20 Résultats.
- Les solutions de sulfate de cuivre avaient la composition centésimale suivante : p — o,32i ; p = o,5 ; p = 0,642 ; p représente le nombre de grammes de sel anhydre contenu dans 100 gr. de solution.
- M. Sack donne dans les Annalen plusieurs tableaux résumant les résultats numériques obtenus ; voici l’un d’eux.
- La ligne supérieure représente les températures ; la ligne inférieure exprime la conductibilité X (ramenée à X18 = 1) (p -j= 0,327).
- t = 10°, I 18° 20°, 1 20“,2 3o°,o 40°, 1 5o°,i 69"
- X = 0,821 ] [,000 1,052 1,054 1,257 1,464 1,659 1,845
- t — 60", 2 b CO b r- 90° 94° 95” 100°, 2
- X = 1,849 1,977 2,049 2,100 2 ,106 2,io5 2,099
- t = 100°., I 70° 60° 45° 3o” 18°, 1
- X = 2, 104 1,975 i [,842 1,570 1,255 l,oo3
- t =* i8”,o 20°, 1 5o°,o 80°,2 90°,9
- X = 1,000 1 ,o5r 1,666 2,o3g 2,089
- t = 89°,9 79", 7 5o°,2 39°, 7 l8°,o
- X = 2,087 2,034 1,668 1,463 1,000
- A environ 126° les deux ballons firent explosion. Gomme M. Sack désirait obtenir non pas
- tant le pouvoir conducteur absolu que le pouvoir relatif et sa manière d’être vis-à-vis de la température, il ne détermine la capacité que d’un seul récipient. Il obtient alors, à une approximation de o,5 0/0, la valeur y = o,oo263i. Les valeurs données dans les tableaux suivants pour le pouvoir conducteur absolu à 180 (/18) doivent être multipliées par io—8.
- Le pouvoir conducteur des trois solutions essayées paraît donc avoir à une température déterminée, un maximum. La solution la plus diluée l’aurait à 94°; celle de o,5 O/O l’aurait à 95° ; enfin la plus concentrée, soit celle à 0,04 0/0,
- l’aurait à 96°. Il n’a pas été possible de déterminer plus exactement la valeur du maximum, parce que dans le voisinage des températures données le coefficient ne varie que de 0,1 0/0 par degré.
- 3° Déductions.
- Arrhenius a donné (*) une formule permettant d’établir par le calcul la température à laquelle doit se produire le maximum, pourvu que l’on ait déterminé préalablement à plusieurs températures la conductibilité du liquide sur lequel on expérimente. M. Sack compare le résultat de ses expériences avec ceux que la théorie fait prévoir.
- Voici la formule d’Arrhenius :
- X=A0 + « (t- /,)),
- à est le pouvoir conducteur à la température/, t0 est la température initiale, a est le coefficient de température pour une solution infiniment diluée à la. température t0. A0 est, comme on le voit, lorsqu’on fait l = t0 le pouvoir conducteur X0 à /0; b est une grandeur qui dépend de la dissociation et qui est déterminée lorsqu’on connaît la conductibilité pour deux températures (/ et /(,)•
- Pour trouver la température à laquelle doit se produire le maximum, formons l’équation suivante :
- dx = >„[« - b (1 + qO.((— /,)]e~ bt d t t + a (Z — Z,,)
- telle est la dérivée de X par rapport à /; on aura donc le maximum lorsqu’elle s’annulera, soit :
- ou
- ot — b [1 4- a ( — z0)] = o
- Si l’on appelle T la température correspondante, on obtiendra :
- (') Zeitschrift fur Physik und Chemie, 4, p. 96, 1889:
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- Il reste maintenant à examiner dans quelle Comme a35 est déterminé, faisons / = 35°. I mesure les résultats des expériences précitées, reste à chercher b35. concordent avec ces déductions théoriques.
- TABLEAU I
- t = 18° 20b -3o° 40° 5o° 60° 70° 80° 90° 94° 95° 96° IOO° 110° 120°
- P ^4 8 = 0,321 .... = 19,6.... 1,000 i,o5o 1,256 1,469 1,166 1,841 1,382 2,047 2,094 2, io5 2, 104 2, io3 2,o37 2,o57 1,989
- P ?48 — 0,5 = 26,3 .... 1,000 1,045 1,258 1,467 1, i63 1,827 1,954 2 ,o3o 2,059 2,0(64 2,064 2,o63 2,057 2,019
- P ^4 8 St II» 1,000 1,042 1,252 1,456 1,645 1,804 1,916 2,003 2,028 2,038' 2,038 2,o3g 2,034 2,010
- On a :
- >.=>.. (i + «(/,- 35»; «r{i* ~35o) b‘°
- >, = X35 (i + a (t, - 35») e- {h ~ 35’> h™
- h i + a (/, — 35°) - (t, - t,) b3,
- X t i + a {t, — 35°)
- . log)4—logXa + log[i + a)ti— 35°)]— log[i+ot(f,—35°)] 3'“ (/.—.*,) loge .
- Soit :
- X, = 5o°, X, = 8o°,
- on a pour la concentration du liquide
- p = 0,642, XB0= 1,645, )90 = 2;oo3.
- Il vient, en remplaçant :
- u _ 0,21617 — 0,3oi68 + o,35275 — o,l4M4_ 0,12592 88 — 3ologe ~ 13,029
- bat = 0,00966
- tirant T de l’équation
- on a
- T = 99°
- Ce résultat diffère de celui trouvé par l’expérience (T = 96°), de 3 0/0. On s’explique cette divergence par ce fait que la dissociation augmente avec la dilution et que, par conséquent, dans les solutions de sulfate de cuivre employées, elle devait avoir une certaine valeur assez importante. Mais comme la formule
- d’Arrhenius n’est exacte que pour les solutions pour lesquelles on peut faire 1 —A=u sans erreur grossière (A étant le degré de dissociation), il s’ensuit que, dans le cas présent, une correction est nécessaire. Arrhenius a donné comme relation liant A et la température la formule suivante :
- On obtiendra donc des résultats d’autant plus concordants que l’on prendra une valeur de l0 plus élevée, ce que confirme d’ailleurs pleinement l’expérience.
- L’explosion des récipients de verre ne permit pas à M. Sack de poursuivre ses essais. Toutefois, il demeure acquis que le maximum de solutions très diluées peut avoir lieu à une température relativement basse; d’autre part que l’emploi du double ballon de verre permet d’expérimenter au-dessus de la température d’ébullition et de déterminer le pouvoir conducteur d’une foule d’électrolytes, même au-delà du maximum.
- • A. B.
- Sur la théorie de la machiné à influence parfaite, par John Gray (*).
- L’histoire du développement de la machine thermique semble s’être répétée trait pour trait dans celle du développement de la machine à influence.
- (') Mémoire lu à la session de la British Association à Edimbourg.
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- Les premiers tâtonnements de Savary et de Newcomen, dans le cas de la machine à vapeur vont de pair avec ceux de Darwin, de Nicholson avec la machine à influence. De ces efforts résultèrent des machines sûres, il est vrai, dans leur action, mais très défectueuses dans leur construction, par, suite de l’ignorance des principes. Une étude plus complète du travail de la machine à vapeur et l’application de principes plus élevés par le génie de James Watt conduirentà la construction d’une machine de plus grand rendement, et cet ingénieur ne laissa que peu de chose à faire à ses successeurs, sinon des perfectionnements de détail, jusqu’à ce qu’un autx-e grand pas ait été fait dans la théorie de la machine thermique.
- Les travaux de M. Holtz, qui couvrent une période de vingt années, pendant lesquelles ce physicien inventa et perfectionna dans les moindres détails presque tous les principaux types de machines à influence actuellement en usage, ont été pour la machine à influence ce que les travaux de Watt avaient été pour la machine thermique.
- La troisième phase du développement de cette dernière coïncide avec la naissance de la thermodynamique. Les travaux de Carnot, Thomson, Rankine et autres montrèrent que le cycle fermé que doit parcourir une masse de fluide pour donner un rendement maximum doit être composé de lignes adiabatiques et isothermiques. Un principe analogue a été appliqué par Clerk Maxwell à la machine à influence, car il est montré que le cycle de la machine à influence parfaite doit être composé de ce qu’on peut appeler des lignes d’égale quantité et de lignes équipotentielles, qui correspondent respectivement aux lignes adiabatiques et isothermiques du cycle thermique (*).
- Le but de ce mémoire est de décrire une méthode graphique qui, je pense, aide à comprendre l’action de la machine de Maxwell, et à montrer de combien le rendement de la machine à?-influence peut être augmenté par l’application du principe de Maxwell.
- Ce savant fait ressortir que, outre la perte par les fuites, il y a dans les machines à influence une autre perte d'énergie, plus grande, due aux
- (*) Maxwell. — Traité élémentaire d’électricité. — Gray. Machines électriques à influence. — Paris, 1892.
- étincelles qui éclatent au moment où un porteur vient en contact avec les peignes ou les brosses dans son mouvement. L’énergie perdue est
- égale à i Q V, Q étant la quantité d’électricité
- transportée et V la différence de potentiel produisant l’étincelle. Le but de cette invention est de faire en sorte que le portéur vienne en contact avec les ressorts de charge et de décharge lorsque son potentiel est le même que celui du ressort en question, et qu’il reste en contact pendant toute la durée de la charge ou de la décharge.
- La figure 1 est un diagramme qui servira à
- Pig. 1
- démontrer le fonctionnement de la machine de Maxwell. Les conducteurs sont dessinés en larges traits noirs et les isolants sont laissés en blanc, convention d’accord avec la théorie électromagnétique de la lumière.
- La machine se compose de six conducteurs fixes, A, B, C et A', B', C', qui peuvent être considérés comme six sections d’un tore creux séparées par des espaces isolants d’air. Un porteur métallique P est entraîné dans un mouvement de rotation autour du centre du tore dans la direction montrée par la flèche. Trois des conducteurs A, B, C sont reliés à une bouteille de Leyde de grande capacité chargée à un potentiel positif V. Les trois autres conducteurs, A', B', C', sont reliés à une autre bouteille de Leyde semblable et chargée à un potentiel négatif V.
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- Les conducteurs pris en ordre autour de l’anneau sont ainsi alternativement positifs et négatifs. La ligne pointillée sur le diagramme représente approximativement le potentiel en chaque point du chemin que parcourt le porteur P au centre des conducteurs. Le potentiel en chaque point est indiqué par la distance, positive ou négative, de la ligne pointillée au cercle extérieur. Les deux conducteurs A et A' sont reliés à des ressorts de contact a et a' ; un ressort e', qui est en partie à l’intérieur des conducteurs B et G', est relié soit à la terre soit à un ressort semblable e, qui est en partie dans chacun des conducteurs B' et G.
- Les changements dans l’énergie du porteur Pt pendant un tour complet et le travail dépensé sur lui sont mieux montrés par un diagramme de l’énergie ou du travail, dans lequel
- Fig. 2
- les composantes sont la quantité et le potentiel du porteur.
- Soient Q O Qa V O Vx les axes des coordonnées; les distances portées sur OQ représentant les quantités et celles portées sur O Vt les potentiels du porteur.
- Nous partirons avec le porteur Px tel qu’il est représenté dans la figure i, juste au moment de rompre le contact avec le ressort a, qui est relié avec le conducteur A. Le potentiel du porteur sera égal à celui de A, que nous représenterons par P N. Sa quantité, due à ce qu’il n’est pas complètement entouré par le conducteur A, peut être représentée par O P. xGomme O P = VtangPN O, tang PNO égale (en unités convenables) la capacité de P en contact avec la terre. Soit tang P N O = ot.
- Le point N (fig. 2) correspond donc à la position de P sur la figure 1. En passant de sa posi-
- tion initiale jusqu'au moment où il vient en contact avec le ressort de terre e', à l’intérieur du conducteur c', P retient sa charge constante en quantité. Nous supposerons que S P représente le potentiel qu’aurait le porteur P, au moment de venir en contact avec le ressort de terre, si le conducteur c' était ôté. Pour réduire le potentiel de P à zéro, lorsqu’il vient au contact, le coefficient d’induction, soit G' du conducteur C' sur P doit être tel qu’il produise sur P une quantité égale à O P et de signe contraire.
- Donc
- est l’équation qui permet de déterminer le coefficient d’induction que le conducteur G' doit exercer sur le porteur P au moment du contact.
- L’état du porteur est maintenant représenté par le point P sur la figure 2. Le passage du porteur le long du ressort ë est représenté par la ligne PT' pendant lequel il se produit une perte graduelle de quantité au potentiel zéro jusqu'à ce que le porteur quitte enfin le ressort avec une charge négative représentée par O T'. Depuis le contact avec le ressort ë jusqu’au contact avec le ressort a', la quantité reste constante, mais le potentiel décroît, c’est-à-dire passe de T' à M' sur la figure 2. Le long du ressort a', la quantité augmente positivement ou diminue négativement à un potentiel constant — V, c’est-à-dire passe de M'àN' sur la figure2. Ceci complète une demi-révolution, et l’autre moitié est exactement semblable, mais en sens opposé, soit suivant N' P’ T M N, pour revenir au point de départ.
- Le travail fait sur le porteur dans un cycle complet est égal à deux fois l’aire du rectangle NT. Une quantité P T d’électricité positive est communiquée au conducteur A, et une quantité égale d’électricité négative à A'; le potentiel de ces quantités étant respectivement égales a V et — V.
- Le rendement de la machine dans un tel cycle est égal à l’unité, c’est-à-dire qu’il n’y a aucune perte, abstraction faite, bien entendu, des frottements et des fuites.
- La quantité produite à chaque tour est égale au maximum possible moins la quantité laissée sur P lorsqu’il quitte les ressorts de décharge a ou a'.
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- Les conducteurs c et d sont appelés par Maxwell régénérateurs, parce que leur fonction est semblable à celle du régénérateur dans une machine thermique.
- Considérons maintenant de combien le rendement de cette machine à influence serait réduit par la suppression des régénérateurs. Le résultat de cette suppression serait de permettre au porteur P d’étinceler sur le ressort d avant que le contact soit établi ; l’énergie dissipée dans cette étincelle est égale à l’aire du triangle SPO. Il y a une perte semblable dans l’autre moitié de la rotation.
- Le rendement E sera donc maintenant
- QV + |aVSP
- , 1 a SP
- ,+5-Q-
- Ce rendement se rapproche de l’unité lorsque a ou S P tend vers zéro, et dans une machine actuelle a peut être rendu très petit.
- Considérons maintenant, en second lieu, la perte de rendement qui résulte du remplacement des longs ressorts de contact a et a! par des pointes de contact à l’intérieur des conducteurs. A et A'. En approchant et en entrant dans le conducteur A, le potentiel de P ne sera pas arrêté à M, mais s’élèvera à R avant la décharge.
- Si la capacité a est très petite, si les conducteurs B' et A ont des coefficients d’induction sur le porteur égaux, M R sera à très peu près égal à MT. L’énergie dissipée dans l’étincelle est égale à l’aire du triangle R M N. Le rendement serait donc maintenant
- L’absence de longs ressorts dans les collecteurs conduit ainsi à une diminution de rendement plus grande que la suppression des régénérateurs.
- Si des pointes sont substituées aux longs ressorts dans les inducteurs B et B', un peu d’attention montrera que la perte par étincelles est égale à l’aire du triangle P N T'.
- Ainsi
- E -----*1----
- i(Q + 2aV)V
- = 3~7TV< 3 2+ -Q-
- Enfin, lorsque les contacts sont des pointes, comme dans les machines à influence ordinaires, le rendement
- Le tableau suivant résume les résultats :
- Con de charge acts de décharge Rende- ment
- Longs Longs Avec régénérateur ... = 1
- .... Sans — I
- .... Pointes Avec — = 2/3
- Pointes.... Longs Sans — < 2/3
- »... Pointes Sans — < 1/2
- J’ai construit une machine avec des longs contacts, mais sans régénérateur, qui est autoexcitatrice et donne des quantités considérables d’électricité; mais par suite des difficultés d’isolement, que j’espère bientôt surmonter, je n’ai pas encore pu obtenir de longues étincelles.
- Cette méthode graphique peut être appliquée à une machine à influence quelconque pour étudier son rendement.
- G. P.
- VARIÉTÉS
- LE HASARD ET L’IMPRÉVU
- . DANS LES
- DÉCOUVERTES et les RECHERCHES SCIENTIFIQUES
- Lo hasard uimo à sorvlr celui qui suit toujours la mémo pensée. (Michelet).
- Dans les recherches scientifiques Timprévu a souvent la part du lion. (Akago).
- Certains philosophes de l’antiquité prétendaient que les idées circulent dans l'air et qu’il
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- est possible de les apercevoir avec les yeux de l’imagination, de les arrêter au passage, de s’en inspirer.
- N’est-ce point par une sorte de réminiscence de cette conception poétique que l’on dit encore de nos jours, à propos de l'annonce d’une découverte, que l’idée en était dans l'air, que son arrivée était prévue ?
- Si, dans notre siècle sceptique, on ne croit guère que les découvertes tombent du ciel, on ne peut néanmoins se refuser d’admettre que bon nombre d’entre elles se montrent parfois inopinément et que le pur hasard les dévoile aux yeux des mortels étonnés.
- Mais on avouera aussi que beaucoup d’autres, qu’on range généralement dans cette catégorie, sont au contraire amenées par la suite même des recherches, sous une sorte de pression des faits accumulés antérieurement.
- • Nous nous proposons de réunir un certain nombre de faits et de découvertes se rattachant à ces deux modes de manifestation spontanée des phénomènes physiques.
- Chez tous les peuples, à toutes les époques de l’histoire, les hommes, avant d’avoir jeté leurs regards scrutateurs sur les phénomènes du monde physique, ont expliqué l’origine des découvertes par l’intervention d’une puissance supérieure qui les révélait aux humains.
- Plus tard, c’est le hasard qui est devenu le grand révélateur. L’imagination populaire aime la légende, les coups de théâtre. Il lui faut un fait rapide, un seul héros. Pour elle, l’avènement des grandes découvertes n’est point dû à l’action lente du temps ni au concours nécessaire d’un nombre immense de chercheurs, d’observateurs; il est l’effet du hasard : «Newton voit tomber une pomme, et la loi de la gravitation est découverte. Le couvercle d'une marmite se soulève sous les yeux de Papin, et la machine à vapeur est inventée. Roger Bacon mêle ensemble, •par hasard, du salpêtre, du soufre et du charbon; le /îasarcLintervient pour faire détonner le mélange et la poudre à canon est trouvée.
- « La vraie connaissance de l’histoire montre l’inapiité de semblables assertions et substitue à l’intervention légendaire des puissances arbitraires ou des causes fortuites l’incessante et laborieuse spontanéité de l’esprit de recherches.
- « Aujourd’hui, il n’est plus permis d’ignorer
- que les lois de Képler, et non la chute d’une pomme, ont amené la découverte des lois de Newton. L’histoire a montré de même que la force élastique de la vapeur d’eau ne pouvait être utilisée, en dépit du génie incontestable de Papin, avant que les physiciens n’eussent fondé la théorie de la condensation de cette même vapeur d’eau; théorie qui ne pouvait à son tour être constituée sans le secours du thermomètre, dont les perfectionnements ne vinrent que fort tard.
- « La poudre à canon n’a pas été non plus une création spontanée, due au concours de quelques circonstances heureuses. Depuis un temps immémorial les Asiatiques faisaient usage de mélanges incendiaires dans les combats. Les Grecs du bas empire avaient le feu grégeois. D’autre part, les Arabes introduisirent en Europe un produit incendiaire qui contenait déjà les éléments de la poudre. Mais ce composé ne détonnait pas ; il a fallu que les alchimistes vinssent purifier le salpêtre et que des perfectionnements fussent apportés dans la forme des armes de jet pour que la poudre fût applicable au tir des projectiles.»
- Ces faits et d’autres qu’on pourrait ajouter montrent assez que les découvertes sont astreintes à des lois d'éclosion et de développement rigoureuses. L’ordre dans lequel se succèdent les inventions n’est pas arbitraire.
- Quand on considère le rôle du hasard dans certaine découverte et qu’on le compare aux conséquences nombreuses et importantes qui en ont été déduites, soit immédiatement, soit à la longue, on est frappé de voir la faible part qu’une circonstance fortuite a apportée à cette découverte, et l’on peut croire que celle-ci était, pour ainsi dire, arrivée à point, et qu’elle n’attendait qu’une occasion pour être mise au jour.
- On pourrait citer bien des effets, bien des phénomènes physiques ou naturels qui se sont produits maintes et maintes fois depuis longtemps, sous les regards humains et qui n’ont réellement été vus ou expliqués que de nos jours.
- Les sciences ne sont l’œuvre ni d'un seul homme, ni d’un seul jour. Moins personnelles que les lettres, elles sont le résultat des travaux d’üne succession de chercheurs, de plusieurs générations d’observateurs, d’expérimentateurs. La sublime image de Pascal : « L’humanité est
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- comme un homme unique marchant sans cesse et apprenant chaque jour davantage » s’applique aussi bien aux sciences qu’à l’homme moral. Les sciences, en effet, s’accroissent des découvertes de toutes sortes faites dans le vaste champ de la nature et dans celui des abstractions mathématiques.
- Nous recueillons, à notre époque, les fruits des investigations des hommes qui ont posé les bases de nos sciences et de ceux qui, depuis un siècle surtout, en ont enrichi le domaine de nombreuses découvertes et des lois qui constituent le code de la nature.
- En cherchant un effet, on en trouve souvent un autre inattendu, d’ordre différent, et parfois plus important que celui qu’on poursuit ; ce qui faisait dire à Arago : « L’imprévu, dans les recherches scientifiques, a souvent la part du lion »; les hasards, les observateurs, les chercheurs seuls les rencontrent et savent en profiter.
- Claude Bernard recommandait toujours de regarder ce qui se passe autour du phénomène observé.
- C’est en suivant cette recommandation qu’il fit lui-même sa belle découverte de la fonction glucogénique du foie, sur lequel il opérait dans un autre but.
- Que de faits ont passé inaperçus sous les yeux de gens inattentifs, ou préoccupés d’une idée préconçue!
- Pour bien observer, il ne suffit pas de voir, il faut'regarder de très près; il ne suffit pas d’entendre, il faut écouter attentivement, curieusement.
- Arago a dit, au sujet de l’observation des bulles de savon d’où est sortie la théorie des interférences : «Pour comprendre comment de tels phénomènes ont pu, pendant plus de vingt siècles, journellement frapper les yeux des physiciens sans exciter leur attention, on a vraiment besoin de se rappeler à combien peu de personnes la nature départit la précieuse faculté de s’étonner à propos (a). »
- Pour faire ressortir l’importance du rôle que joue le hasard dans les découvertes, il sera souvent nécessaire d’en faire précéder l’énoncé de quelques explications sur l’état actuel de la science relativement à chacune de ces découvertes, et aussi de faire suivre leur exposé de (*)
- quelques-unes des conséquences immédiates déduites du fait observé.
- Dans cette étude, nous nous attacherons spécialement aux phénomènes relatifs à l’électricité.
- Commençons donc par ceux-ci.
- I. Rôle du hasard dans les découvertes en
- ÉLECTRICITÉ
- On ignore par quelle circonstance fortuite fut découverte la propriété que possède Yambre jaune, après avoir été frotté, d’attirer les corps légers (plumes, pailles, feuilles sèches). Cette propriété était connue 600 ans avant notre ère, signalée pour la première fois par Thalès, philosophe grec, qui en donna une explication à la manière antique, c’est-à-dire en admettant que l’ambre avait une âme et que par son souffle il attirait les corps légers. Quant aux origines fabuleuses et aux prétendues vertus médicales de l’ambre, elles dérivent toutes de la superstition, de l’ignorance et du hasard.
- La découverte également fortuite de la pierre d'aimant date de la même époque et se trouve racontée de différentes manières par les auteurs anciens : les uns en font honneur à un berger de Lydie dont le bâton ferré aurait été attiré par cette pierre. Suivant d’autres, elle serait due à des ouvriers qui auraient remarqué que les semelles ferrées de leurs chaussures étaient retenues à terre par le minerai de fer qu’on exploitait aux environs de Magnésie, etc. C1).
- Distinction des corps en conducteurs et non conducteurs de Vélectricité et première idée de la
- vitesse de l'électricité.
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- Cette double découverte, faite dans le siècle dernier, est due à de simples hasards d’expérience.
- Un physicien anglais, Gray, se servait pour ses expériences sur l’électricité d’un tube de verre qu’il frottait avec un morceau de drap. Pour empêcher la poussière d’entrer dans le tube, Gray l’avait fermé aux deux bouts avec des bouchons de liège. Dans le cours d’un essai fait en vue de savoir si les effets électriques resteraient les mômes selon que le tube serait ouvert
- (') Voir à ce sujet : H. Martin, La Foudre, l’Électricité et le Magnétisme. — L. Figuier, Les Merveilles de la Science, t. I, p. 430.
- (*) Arago. Notices scientifiques, t. I, p. 259.
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- ou fermé, Gray s’aperçut qu'un duvet de plume qui se trouvait, par hasard, non loin du tube électrisé, courait vers l’un des bouchons qui l’attira et le repoussa ensuite, absolument comme faisait le tube lui-même. Ainsi l’électricité s’était transmise du tube au bouchon. Il essaya, avec le même succès, sur différentes substances ; puis il ajouta au bouchon une baguette de bois de sapin qu’il termina par une petite boule d’ivoire. Les mêmes phénomènes d’attraction se produisirent. Il en fut de même lorsqu’à la baguette il ajouta de longs roseaux terminés toujours par la boule d’ivoire.
- Poursuivant son idée, il suspendit verticalement à la baguette de son tube une corde de chanvre, allant du premier étage jusqu’au sol et terminée par des roseaux et une petite boule d’ivoire ; il obtint encore des effets d’attraction lorsqu’il frottait énergiquement le tube et qu’une personne présentait des corps légers à la boule terminale.
- Enfin, pour augmenter encore la longueur du parcours de l’électricité, il tendit horizontalement une plus longue corde sur des ficelles fixées transversalement aux deux faces opposées du mur, au moyen de clous. Cette fois, il fut surpris de voir que son expérience ne réussissait pas. C’est alors qu’il jugea à propos de s’adjoindre Wehler, physicien de mérite, qui s’occupait d’expériences électriques.
- Après avoir répété avec Wehler les expériences précédentes et obtenu les résultats négatifs précités, Gray eut l’idée de substituer un cordon de soie aux ficelles de chanvre, pour soutenir plus sûrement une corde de 80 pieds de long qui allait être employée. Cette fois, l’expérience réussit à souhait. Ce fut donc la circonstance fortuite et non intentionnelle de l’emploi du cordon de soie qui fut cause du succès.
- Les deux physiciens, voulant pousser plus loin encore leur expérience, augmentèrent la longueur de la corde en repliant, celle-ci deux ou trois fois sur elle-même, supportée par des cordonnets de soie.
- L’un de ceux-ci s’étant rompu accidentellement, Wehler le remplaça par un gros fil de laiton qui se trouvait, par hasard, sous sa main. Mais, résultat inattendu ! l’expérience échoua complètement. A la suite de ces deux circonstances fortuites, nos deux expérimentateurs ne tar-
- dèrent pas à se convaincre que c’était bien la nature de la soie qui empêchait la perte de l’électricité, tandis qu’un fil métallique laissait passer le fluide.
- Ils firent ensuite de nombreuses expériences avec diverses substances et reconnurent que les unes, comme le verre, la soie, la résine, le soufre, les huiles, ne livraient point passageàl’électricité et qu’au contraire les métaux, les liqueurs acides, alcalines ou salines lui offraient une circulation facile.
- On voit donc que c’est par une suite de hasards singuliers que Gray et Wehler découvrirent le fait du transport de l’électricité à distance et furent amenés à distinguer les corps en mauvais et bons conducteurs.
- Découverte fortuite des deux électricités par Dufay.
- Otto de Guéricke avait fait la curieuse expérience suivante consistant à promener une petite plume tout autour d’une chambre sans la soutenir ni agir sur elle autrement que par la répulsion que produisait sur cette plume un globe de soufre électrisé, au contact duquel la plume était venue d’abord.
- Dufay, en répétant cette expérience avec un tube de verre au moyen duquel il tenait suspendue en l’air une petite feuille d’or, en approcha un morceau de copal frotté avec du drap ; il vit, à son grand étonnement, cette petite feuille se précipiter contre la résine, tandis qu’un autre tube de verre frotté repoussait cette feuille.
- Dufay fut ainsi conduit à admettre deux espèces d’électricités : l’une qu’on développe sur le verre et qu’il appela électricité vitrée, et l’autre qu’on obtient en frottant la résine, également avec du drap, et qu’il appela électricité résineuse.
- Des expériences faites ultérieurement avec un grand nombre de corps montrèrent qu’il n’y avait que ces deux sortes d’électricités, qu’on nomme maintenant électricité positive (la vitrée) et électricité négative (la résineuse).
- A cette importante découverte, d’autres succédèrent que nous n’avons pas à rappeler ici.
- Les bas de soie électriques de Symmer.
- Dufay avait reconnu que tous les corps peuvent s’électriser; il avait distingué, par des expé-
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- riences très nettes, deux espèces d’électricités : vitrée et résineuse ; il avait aussi mis en évidence les actions mutuelles des deux électricités. Wilke avait constaté que les deux électricités se produisent toujours simultanément, l’une se portant sur le corps frottant, l’autre sur le corps frotté ; d’autres observateurs avaient annoté des faits déjà nombreux ; mais une théorie rendant compte de tous ces faits n’avait pas encore été formulée par les physiciens. C'est à un observateur qui ne s’était pas occupé d’électricité jusqu’alors que cet honneur était réservé ; et c’est par une circonstance fortuite qu’il fut conduit à faire des expériences qui l’ont amené à formuler la loi qui porte son nom, loi qui est encore acceptée aujourd’hui par les partisans des deux fluides.
- Il est curieux de relater cet heureux hasard, rapporté par M. Mascart, d’après les Transactions philosophiques (1).
- « Symmef avait remarqué qu’en ôtant ses bas de soie, ils pétillaient et laissaient échapper dans l’obscurité des étincelles lumineuses. Ces phénomènes n’étaient jamais aussi intenses que lorsqu’il portait un bas de soie blanc et un noir sur la même jambe ('). Les bas ne donnaient pourtant que peu de signes d’électricité, tant qu’ils étaient sur la jambe ou réunis ensemble, mais au moment où ils furent séparés, Symmer les trouva fortement électrisés, le blanc positivement, le noir négativement. Quand on les tint séparés l’un de l’autre à une certaine distance, ils parurent gonflés, à tel point qu’ils montraient la forme entière de la jambe. En les présentant les uns aux autres, on vit que deux bas de même couleur se repoussaient jusqu’à faire un angle de 5o à-55 degrés, et deux bas de couleurs différentes s’attiraient violemment. »
- Expérience du cerf-volant de Franklin.
- On sait que Franklin, après avoir formulé le pouvoir des pointes de soutirer l’électricité, en avait conclu qu’en présentant aux nuages orageux une longue tige métallique terminée en pointe vers le ciel, on pourrait soutirer l’électricité de l’atmosphère, si la nature électrique de la foudre était établie (fait qui a été reconnu,
- (') Phil. trans. Abridg., vol. XI, p. 404 (1759).
- (') D’autres disent un bas de laine blanc sous un bas de soie noir. (La Lumière Électrique, t. XXIX, p. 196).
- non par Franklin, mais par Dalibard, à Marly au moyen d’une tige isolée d’après les indications du physicien américain). Franklin voulait placer la tige métallique sur un édifice très élevé. Il attendait, pour cette expérience, l’érection d’une pyramide à Philadelphie. Cette construction ne se faisant pas assez vite, au gré de ses désirs, il pensa qu’il pouvait atteindre son but d’une manière plus efficace et rapide en élevant dans les airs un cerf-volant qu’il lancerait vers les nuages orageux. Il construisit donc un cerf-volant dont la description qu’il en fit prêta beaucoup à la critique, par sa mauvaise disposition. Il avait employé une étoffe de soie fixée à deux bâtons en croix dont le vertical était muni d’une pointe en fer. La corde était en chanvre, par conséquent peu conductrice de l’électricité.
- Par un temps d’orage, Franklin se rendit à la campagne avec son fils seulement, craignant le ridicule en cas d’insuccès. Il lança son cerf-volant vers les nuées, tenant à la main un cordon de soie fixé vers l’extrémité inférieure de la corde, au bout de laquelle était attachée une clef. Divers nuages orageux passèrent au-dessus du cerf-volant, sans que l'appareil donnât aucun signe de la présence de l’électricité. Franklin commençait à désespérer du succès de son expé rience. Par un heureux hasard, la pluie vint mouiller la corde et la rendre plus conductrice. Alors, il observa que quelques brins de la corde (qui avaient échappé à la torsion) s’écartaient l’un de l’autre et se raidissaient. Il présenta aussitôt le doigt plié à la clef et en tira une forte étincelle. Puis il chargea une bouteille de Leyde, enflamma de l’alcool par l’étincelle, etc. Le succès était complet.
- Il est à remarquer que si la pluie ne fût pas survenue en temps utile, l’expérience n’eût pas réussi et Franklin eût été cruellement déçu. Heureuse pluie fortuitement tombée au moment critique !
- Nous ne voulons pas nous arrêter à comparer l’expérience du cerf-volant de Franklin à celle de Romas incomparablement mieux conduite et ayant donné des résultats d’une imposante grandeur (*).
- (’) Voir le mémoire de M. Merget : Étude sur les travaux de Romas, mémoire couronné par l’Académie des Sciences, Belles-lettres et Arts de Bordeaux, i853.
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- Découverte fortuite de la production d’électricité par la vapeur.
- Cette manière de produire de l’électricité a été trouvée par hasard, en 1840, à la houillère de Séghill, près de Newcastle-on-Tyne, par un ouvrier employé à une machine à vapeur de 28 chevaux. Une fuite s’étant déclarée dans le mastic de la soupape de sûreté, il s'en dégagea une quantité considérable de vapeur. Le mécanicien, W. Patterson, occupé à réparer cette fuite et à ajuster les poids de la soupape, fut surpris de voir se produire de fortes étincelles qui partaient toujours entre la garniture métallique fixée à la chaudière et la chaudière elle-même, quand il lui arrivait de la toucher pendant la sortie de la vapeur et surtout quand une de ses mains était plongée dans la vapeur. Alors il éprouvait des secousses assez fortes.
- -, Il se trouvait, par hasard, à ce moment, sur un massif peu conducteur de briques chaudes qui le tenait isolé et, sans nul doute, il établissait la communication entre la chaudière qui était dans un état électrique particulier et la vapeur qui possédait l’électricité contraire.
- M. Armstrong, ingénieur de Newcastle, ayant été informé de ces effets singuliers, se mit de suite à étudier ce phénomène et à le reproduire sur d’autres chaudières et même sur une locomotive. Il fit une série de recherches dans le but de trouver la cause de ce développement d’électricité jusqu’alors inconnue. Il s’assura bientôt, par des expériences directes, que la vapeur n’est pas électrique dans la chaudière et qu’elle ne le devient qu’à l’endroit où elle traverse les ouvertures qui lui donnent issue.
- Enfin, et presque simultanément, Faraday, complétant les recherches d’Armstrong, établissait d’une manière nette, par des expériences variées sur la qualité de l’eau, la nature et la forme des ajutages et la pression de la vapeur, que l’électricité est produite non pas par le frottement de la vapeur sèche contre les ajutages, mais bien par celui des globules d’eau qu’elle entraîne avec elle. 11 faut, en effet, pour qu’il y ait dégagement d’électricité, que la vapeur soit mouillée, c’est-à-dire condensée en partie dans les fübes par lesquels elle s’échappe.
- Diverses conditions particulières ont été ensuite indiquées pour que la production d’électricité fût abondante et continue. C’est sur ces
- données qu’est basée la machine hydro-électrique d’Armstrong, d’ailleurs peu usitée dans les cabinets de physique, à cause des inconvénients qu’elle présente, bien qu’elle produise dix fois plus d’électricité que la machine ordinaire-à frottement du plateau de verre.
- Les hasards dans la découverte de la pile voltaïque.
- La découverte de la pile a été précédée d’une longue lutte entre Galvani et Volta, lutte trop connue pour que nous ayons à la décrire, même sommairement. Nous voulons seulement en retenir ce qui intéresse notre sujet : constater les divers hasards ayant donné lieu aux recherches de Galvani, qui ont finalement conduit à la découverte de la pile de Volta.
- rr hasard. — Galvani faisait depuis plusieurs années des recherches sur le fluide nerveux des animaux à sang froid et notamment des. grenouilles. Il a fallu qu’à un certain moment de ces études quelques-uns de ses amis vinssent dans son laboratoire, , s’y occuper en même temps d’expériences d’électricité.
- 2° hasard. — Galvani préparait des grenouilles en les dépouillant de leur peau, en coupant en deux l’animal pour séparer les membres inférieurs du reste du corps, puis mettait à nu les nerfs lombaires. Un jour, après avoir ainsi préparé une grenouille, il la déposa sur la table de la machine électrique, ayant affaire hors du laboratoire. Il arriva qu’en son absence, pendant qu’un de ses élèves touchait avec un scalpel les nerfs lombaires de l’animal, une autre personne vint à tirer une étincelle de la machine. En ce moment, les membres de la grenouille éprouvèrent une forte contraction.
- 3° hasard. — En répétant plusieurs fois cette expérience, on crut s’apercevoir que c’était au moment précis ou l’on tirait une étincelle que les contractions avaient lieu lorsqu’en même temps on touchait les nerfs de là grenouille avec le scalpel. Galvani, informé du phénomène, ne put qu’en constater la réalité, se promettant toutefois de poursuivre ses recherches dans cette direction nouvelle. On sait, et Galvani ne l’ignorait pas (quoiqu’on ait dit le contraire), que le phénomène s’expliquait par le choc en retour. Mais Galvani ne voulut pas s’arrêter à cette ex-
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- plication, tant il était persuadé que le fluide nerveux de l’animal devait jouer un rôle dans les contractions musculaires. Il entreprit donc une longue série de recherches avec toutes sortes d’animaux, sur la manière dont la décharge de la machine électrique provoque les contractions musculaires. Cette catégorie d’expériences, conduite avec sagacité et méthode ne dura pas moins de six années.
- ' Il voulut aussi connaître l’influence de l’électricité naturelle accumulée dans les nuages orageux. Il fit disposer, à cet effet, une tige métallique isolée traversant le toit de la maison et aboutissant à son laboratoire. A cette tige, terminée inférieurement en crochet, il attachait une grenouille par les nerfs lombaires. Il put constater plus d’une fois (non sans danger pour lui-même) qu’au moment où partait un éclair, la grenouille éprouvait de violentes contractions. Ces expériences l’amenèrent à opérer sur l’électricité atmosphérique en temps serein, ce qui le conduisit à l’observation suivante.
- 4° hasard. — L’observation capitale qui constitue la découverte fondamentale de Galvani, est celle qu’il fit le 20 septembre 1786. « Après avoir préparé une grenouille comme à l’ordi-' naire, après lui avoir passé un crochet de cuivre à travers la moelle épinière, il la suspendit à la balustrade de fer qui bordait la terrasse du palais Zamboni qu’il habitait.
- « Il avait déjà tenté plusieurs fois sans aucun résultat la même expérience. De temps en temps, il montait sur la terrasse, afin de noter, heure par heure, ce qui pouvait se passer. Vers la fin de la journée, fatigué de la longueur et de l’inutilité de ses observations, il saisit le crochet de cuivre implanté dans la moelle épinière de la grenouille, l’appliqua contre la balustrade rouillée, qu’il frotta au moyen de ce crochet, comme pourfendre le contact plus intime entre les deux métaux. Aussitôt les membres inférieurs de l’animal entrèrent en contraction, et ces mouvements musculaires se reproduisaient à chaque nouveau contact du crochet de cuivre et de la balustrade de fer. Cependant le temps était serein; rien n’indiquait la présence de l’électricité dans l’atmosphère...
- « Le phénomène observé sur la grenouille était donc bien une contraction propre, indépendante de toute cause externe; il provenait donc d’une force particulière à la grenouille...
- « Dans la vérification d’un fait qui flattait si largement scs désirs, Galvani procéda avec sa méthode et sa prudence accoutumées..... H répéta l’expérience dans son laboratoire, en substituant au fer rouillé des barreaux de la terrasse, une lame de fer polie, à surface nette et brillante. »
- L’expérience réussit parfaitement. L’observation était capitale; ce fut pour Galvani l’entrée dans un ordre de faits nouveaux; il conclut de ses recherches que le corps des animaux est une bouteille de Leyde organique.
- C’est alors, qu’après la publication du mémoire de Galvani, Volta entra en scène.
- Ce qu’il y a de remarquable en cette lutte entre Galvani et Volta, c’est qu’à l’origine « Volta avait adopté sans réserve les opinions de son célèbre compatriote, mais que bientôt, changeant de rôle, il s’en fit l’adversaire déclaré.
- « Galvani avait fort bien reconnu que l’on pouvait expliquer les contractions musculaires de la grenouille provoquées par un arc métallique, au moyen de deux théories différentes; que l’électricité développée dans ce cas pouvait avoir son origine dans le corps de l’animal ou provenir du métal même. Mais à la suite de ses recherches, il avait rejeté comme inadmissible la pensée qui aurait fait attribuer au métal la cause productrice de l’électricité. L’opinion que Galvani avait cru devoir abandonner fut précisément celle dont Volta s’empara, pour battre en brèche l’édifice laborieusement élevé par l’anatomiste de Bologne.
- « Partant de ce fait, annoncé et bien des fois vérifié par Galvani, que l’arc métallique excitateur provoque beaucoup plus facilement les contractions lorsque cet arc est composé de deux métaux différents que quand il est formé d’un métal unique (effet reconnu fortuitement), Volta fit jouer un rôle capital, pour l’explication du phénomène, à cette hétérogénéité du conducteur. » On sait le reste.
- Volta soutint qu’il n’existait pas d’électricité particulière aux animaux, comme le croyait Galvani, et que le fluide nerveux n’était autre chose que de l’électricité ordinaire à laquelle les organes des animaux servaient de conducteurs.
- M. L. Figuier a résumé, comme il suit, la succession des hasards et des erreurs qui ont donné lieu à la découverte de la pile de Volta :
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- « Il est rigoureusement exact de dire que cette découverte a été le résultat d’une suite de hasards heureux du côté de Galvani, et d’erreurs de la part de Volta.
- « Pour que Galvani fût mis sur la voie de l’existence de l’électricité animale, il a fallu que l’un de ses amis se trouvât occupé à des expériences électriques, pendant le temps (et dans le laboratoire même) où l’anatomiste de Bologne poursuivait de son côté des expériences physiologiques. Il a fallu que les recherches de Galvani portassent précisément sur les nerfs lombaires et les muscles cruraux de la grenouille, c’est-à-dire sur l’électroscope le plus sensible qui existe et dont la propriété, sous ce rapport, était alors ignorée. Les préparations anatomiques de l’un des expérimentateurs s’étant trouvées, par la plus singulière des coïncidences, en présence des appareils électriques de l’autre; il a fallu encore que Galvani n’ait pas voulu se contenter, comme l’aurait fait à sa place tout autre physicien, de l’explication de ce phénomène par 1 q choc en retour, qui en était pourtant la véritable cause.
- « Enfin, comme si toutes ces rencontres bizarres, ces coïncidences étranges ne suffisaient point, Galvani, poursuivant pendant six années la solution d’un problème déjà tout résolu pour ainsi dire, fut conduit par un hasard nouveau, à la découverte du fait fondamental qui devait donner naissance à l’électricité dynamique, c’est-à-dire les contractions propres de la grenouille, dont il fut inopinément témoin sur la terrasse du palais Zamboni.
- « Après la part du hasard, du côté de Galvani, est venue, dans la découverte de la pile, la part des erreurs du côté de Volta. C’est par un enchaînement d’observations inexactes et de mauvaises interprétations des faits que Volta fut amené à construire son appareil.
- « Il est bien extraordinaire qu’un physicien, partant d'une observation erronée, discutant cette observation avec de continuelles pétitions de principe, et appliquant comme confirmation de ses idées les mêmes raisonnements à la construction d’un instrument, ait fini par découvrir, en dépit de tout, le plus merveilleux appareil que la physique possède, par réaliser la plus étonnante conquête faite jusqu’à nos jours sur les forces naturelles qui régissent l’univers.
- « Mais remarquons-le, si Volta commit une
- erreur théorique (qui n’a été bien reconnue qu’à notre époque), il ne tomba dans aucune confusion dans le classement et l’interprétation générale des phénomènes compliqués dont il embrassait l’étude. Il fut toujours logique et conséquent avec lui-même. Malgré lés vices de son interprétation théorique, il eut le grand mérite de conserver intact l’ensemble synthétique des faits qu’il étudiait; en un mot, il ne commit jamais de confusion expérimentale (1). Au contraire, Galvani et Fabroni étaient tombés dans
- la confusion.... Volta évita cet écueil et vit ses
- efforts couronnés d'un succès immortel (2). »
- De tout ce qui précède, il ressort que « le génie ne consiste souvent que dans la poursuite attentive et intelligente de la même pensée. »
- « Pour répondre à ceux qui prétendent que le hasard seul est le promoteur des découvertes originales, nous dirons que déjà deux fois le hasard avait offert l’occasion de faire la découverte de Galvani. En 1767, Sulzer avait remarqué que deux disques métalliques de différente nature, étant appliqués l’un au-dessus de la langue l’autre au-dessous, produisent une saveur acide ou amère, quand on les joint par leur bord extérieur. En 1786, un étudiant de Bologne éprouva une légère commotion à la main en disséquant une souris (:!). »
- C’est par une erreur que Volta fut conduit à la découverte de la pile électrique. Heureux ceux qui, en poursuivant une idée fausse avec logique, sont arrivés comme lui à doter le monde d’une découverte importante. On peut dire d’eux qu’ils ressemblent à Christophe Colomb, qui découvrit l’Amérique en cherchant un passage pour arriver aux Indes.
- « La théorie de la force électromotrice doit rester dans la science comme un exemple des voies détournées que le génie suit quelquefois pour arriver à son but suprême (4) ».
- C. Deciiarme.
- (A suivre).
- (') Citiiis emergit veritas ex errore quant ex confusions, a dit Bacon. Jamais peut-être, dans les sciences, la vérité de cet axiome de l’auteur du Novum Organum n’a été mieux démontrée que par la découverte de la pile de Volta.
- (-) L. Figuier. — Les Merveilles de la science, p. 620.
- (’) Daguin. Traité de physique, t. III, p. 297.
- (*) Electricité, 1882, p. 27G.
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- FAITS DIVERS
- Nous avons annoncé que plusieurs ingénieurs et industriels milanais s'étaient réunis pour s’occuper du projet d’une exposition internationale d’électricité à tenir à Milan en 1894.
- Le Comité qui s’est formé fait circuler un questionnaire afin de se rendre compte de l’étendue probable de cette exposition, qui sera entièrement privée. Pour subvenir aux frais, on a l’intention de prélever les taxes de location suivantes : de 10 à 20 francs par métré carré dans les bâtiments couverts, selon l’étendue de chaque exposition particulière, de 5 à 10 francs par mètre carré occupé sur la surface des murs, et 2 francs par mètre carré à ciel ouvert. Toutes les demandes sont à adresser au « Comitato pro-motore dell’ esposizione internazionale di elettrotecnica », Via Unione, 9, Milano.
- Le programme général est en principe le suivant :
- 1. Générateurs, d’électricité.
- 2. Canalisation, transformation et distribution de l’électricité (transformateurs, accumulateurs).
- 3. Appareils appliquant l’énergie électrique (moteurs appliqués à la traction, aux mines, à l’agriculture, etc. éclairage électrique, applications calorifiques, électro-lyse, etc.)
- 4. Télégraphie et téléphonie, Signaux électriques appliqués aux chemins de fer, aux mines, à la navigation, etc.
- 5. Instruments de mesure industriels et de laboratoire.
- 6. Applications électriques en médecine et chirurgie.
- 7* Matières premières et objets travaillés (conducteurs nus et isolés,isolateurs, moyens d’isolement, charbons, etc.).
- 8. Moteurs à eau, à vapeur, à gaz, à pétrole, à air, spécialement destinés à l’industrie électrique, Générateurs de vapeur et appareils accessoires.
- 9. Enseignement de l’électricité.
- 10. Appareils historiques, curiosités scientifiques.
- 11. Littérature de l’électricité.
- 12. Plans et devis d’installations projetées et exécutées, Comptabilité et rapports sur le fonctionnement d’installations publiques et privées.
- Le Japon s’ouvre de plus en plus à la civilisation européenne, comme nous avons déjà eu l’occasion de le constater. Ce sont en particulier les applications de l’électricité qui y font de rapides progrès. Une preuve de l'intérêt que l’on y montre pour cette branche de l’industrie est ce fait que la Société d’électriciens de Toltio compte déjà 1213 membres.
- Le pays est pourvu de 1014 bureaux télégraphiques. A Toltio, le nombre d’abonnés au téléphone est de, 1000. Il existe une ligne téléphonique entre Toltio et Osaka, villes
- séparées par une distance de 56o kilomètres. Kobé et Osaka vont être pourvues de réseaux téléphoniques.
- Actuellement, le Japon compte douze compagnies d’éclairage électrique. On projette l’établissement de deux chemins de fer électriques, l’un de 20, l’autre de 28 kilomètres.
- D’après VElectrical Review, de New-Yorlt, un constructeur de Cincinnati a imaginé un appareil pour bains de lumière électrique.
- L’appareil est un coffre dans lequel est enfermé le patient, la tête seule sortant. Dans cette caisse sont disposées 70 lampes à incandescence de 16 bougtes. Le coffre est intérieurerent nickelé, pour réfléchir toute la lumière (!).
- Un bain de ce genre élèverait, paraît-il, la température du corps à 5i° en i5 minutes, et la peau devient basanée comme si on l’avait exposée au soleil.
- A part cette action colorante, qui ne doit pas être bien accentuée, nous ne voyons pas bien en quoi ce serait là plutôt un bain de lumière qu’un bain de chaleur, à moins d’admettre, selon un préjugé assez répandu, que la lampe à incandescence est froide. De plus, l’inventeur semble oublier qu’il suffit que la température du sang atteigne 43° pour amener la mort.
- Dans son mémoire sur « les problèmes de l’électrolyse industrielle 9 que nous avons publié, M. Swinburne- dit qu’il semble impossible de déposer l’aluminium de l’une quelconque de ses dissolutions. Or, M. Van Beete, de la société « Maatschappij tôt Exploitatie van de Brakke Grond» d’Amsterdam envoie à VElectrician de Londres, une vis en fer recouverte d’une couche d’aluminium. Le procédé employé n’est pas indiqué ; mais nous rappellerons que nous avons donné, dans un de nos derniers faits divers, la formule d’un bain pour galvanoplastie à l’aluminium.
- Dans nos premiers numéros de Tannée nous avons décrit les moyens employés par des maisons d’électricité de Londres pour rendre la navigation électrique vraiment pratique. La maison Woodhouse et Rawson s’était en particulier occupée de la question, et elle possède actuellement une flottille de bateaux électriques de plaisance sur la Tamise.
- On n’avait jusqu’ici rien tenté de semblable sur la Seine, mais d’après ce que nous apprend Bulletin international de Vélectricité, la maison Woodhouse et Rawson a fait amener à Asnières un yacht à propulsion électrique.
- Les premiers essais officiels de navigation ont eu lieu le 9 de ce mois entre Asnières et Épinay, et ils ont parfaitement réussi. La marche était silencieuse, exempte de trépidations, et Ton a beaucoup apprécié l’absence de
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- chaleur que dégage toujours un moteur à vapeur ou à pétrole.
- Le bateau électrique l'Eclair mesure n mètres de longueur sur 1,20 mètre de largeur avec 45 centimètres de tirant d’eau. Son poids est de 4 tonnes, voyageurs non compris ; il y a place pour 20 personnes.
- L’énergie électrique est empruntée à une batterie de 40 accumulateurs Epstein, montés en série sur un moteur Woodhouse et Rawson.
- Les accumulateurs sont renfermés dans une boîte en ébonite munie d’un évent; chaque groupe pèse 25 ki-log. brut; c’est donc un poids brut total de 1000 kilog. d’accumulateurs qu’emporte le yacht.
- Le moteur est d’une puissance de 2,5 chevaux, la vitesse maxima imprimée de 12 kilomètres à l’heure. Le yacht peut fournir à grande vitesse une marche ininterrompue de 5 à 6 heures, soit un parcours de 70 kilomètres environ. A demi-vitesse, 6 à 8 kilomètres à l’heure, la course peut être portée â 100 kilomètres.
- Gn recharge les accumulateurs à Saint-Ouen (docks); l’usine de la Société pour le travail électrique des métaux a établi à cet effet un branchement sur la berge de la Seine. L’opération dure de 3 à 4 heures avec un courant de 5o ampères vendu 80 centimes le kilowatt-heure.
- Des pourpalers sont engagés avec la Compagnie Popp pour l’établissement sur le quai de la Gare, à Paris, d’une prise de courant pour le chargement des accumulateurs, ce qui semble indiquer que la maison Woodhouse et Rawson va introduire à Paris d’autres embarcations électriques.
- Suivant le Matin du 9 août, un événement peu ordinaire et difficilement compréhensible s’est produit pendant la pose d’un câble entre Benatet l’île du Levant, dont l’Etat a fait récemment l’acquisition pour l’établissement d’un poste militaire. Cette opération était exécutée par le navire câblier de l’administration la Charente, lorsqu’elle a été interrompue par l’échouement de ce bâtiment. Il paraît que l’on avait pris les feux de l’usine de l’Argenlières pour ceux du village Solins. En tout cas, les conséquences de cette méprise n’ont point été graves. Renflouée avec le concours du personnel de la Couronne, et d’un remorqueur du port de Toulon, la Charente, qui n’avait point reçu d’avaries a pu reprendre immédiatement la pose.
- La Russie est depuis longtemps le pays producteur du platine, dont la fabrication des lampes à incandescence consomme de grandes quantités. Le platine colombien fait maintenant concurrence au platine russe; on le trouve au Canada associé à l’or alluvial.
- Une seule maison américaine en aurait acheté, paraît-il, 2000 onces dans les deux dernières années. Il h’y a pas longtemps, les prix que payaient les fabricants pour les
- culots des lampes à incandescence cassées étaient encore assez élevés ; ils sont plus bas aujourd’hui, d’abord parce que l’on met de moins en moins de platine dans les nouvelles lampes, mais aussi parce que le platine canadien vient s’ajouter sur le marché au platine russe.
- Les ateliers Edison, de Schenectady, ont été en partie détruits par un incendie. Les bâtiments étaient assurés; on y fabriquait des tuyaux et des conduites pour canalisations souterraines. Or, quel délai, croirait-on, que ces ateliers aient été obligés de demander à leurs clients jusqu’à la reprise du travail? Quelques semaines peut-être? Pas le moins du monde; Unie is money> et la General Electric C° a informé le public qu’elle serait obligée d’interrompre le travail pendant 48 heures.
- On a cru pendant longtemps que la résistance électrique du corps humain était très considérable. Depuis que des observateurs ont mesuré, avec un certain sang-froid, le courant qui traverse le corps pendant l’électrocu-tion, on sait au contraire que cette résistance peut devenir relativement faible.
- Un physicien allemand, Yon Frey, a récemment mesuré cette résistance en employant un voltage inoffensif. Par la méthode de Kohlrausch légèrement modifiée et en se servant d’électrodes suffisamment grandes, il a trouvé que cette résistance variait de 3oo à 400 ohms. D’après lui, la polarisation électrolytique est localisée dans les couches extérieures de la peau.
- MM. Smith et Wallace, qui se sont efforcés d’introduire l’électrolyse dans presque toutes les analyses chimiques concernant les métaux, viennent de publier dans les Be-richte leurs études sur la séparation électrolytique de l’or de toutes les impuretés. Us déterminent très exactement la composition que doit avoir le bain d’or pour que ce métal sc dépose à l’état pur. Us réalisent ainsi entre autres séparations celle du cadmium et du nickel.
- Une immense fabrique de crayons pour lampes à arc va être établie â Cleveland (Ohio), et les terrains, qui sont très étendus, ont été achetés à cet effet. Telle qu’elle est projetée, l’usine occuperait 5oo ouvriers et produirait chaque jour un demi-million de crayons. On dit que le prix du Coke a monté de 5o â 75 francs la tonne en prévision dés approvisionnements considérables que devra faire cette fabrique*
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- Au cours d’un orage ayant éclaté à Vienne, la foudre a produit à l’exposition de musique, entre autres effets, celui très curieux d’allumer quelques lampes à arc et de les faire fonctionner pendant une demi-minute environ. Que se serait-il passé si quelques accumulateurs, non chargés se fussent trouvés sur ce circuit? Peut-être aurait-on pu mesurer la quantité d’énergie mise en jeu.
- Par les fortes chaleurs que nous traversons, nous ne pouvons que regretter de ne pas avoir à notre disposition des ventilateurs électriques. Ces appareils sont devenus presque une nécessité, et si l’électricité était entrée un peu plus avant dans nos mœurs, nul doute qu’elle nous rendrait en ce moment de grands services; mais on est encore dans l’habitude de considérer tout appareil électrique domestique comme un objet de luxe.
- Aux Etats-Unis, ces ventilateurs sont très employés, et il paraît qu’en étendant devant eux des linges mouillés, on transforme la température la plus tropicale en une agréable fraîcheur. Les journaux recommandent même de n’user de ce moyen qu’avec modération pour ne pas s’exposer aux refroidissements.
- Un inventeur de Saint-Pétersbourg a combiné une horloge contenant un phonographe. Le cadran représente un visage humain, dont la bouche annonce les heures et répète’diverses phrases préalablement prononcées devant elle.
- L’éclairage électrique des rues de Rome, sera inauguré le 2o_septembre prochain. Malgré une chaleur insupportable, les travaux avancent rapidement. L’éclairage ne s’étendra provisoirement qu’à trois voies principales; les lampes à arc sont suspendues au-dessus du milieu de la chaussée.
- Gyrus Field a laissé par testament à la Société météorique de New-York les six tableaux a l’huile et les quarante-sept aquarelles composées d’après les esquisses faites pendant la pose du premier câble. Les reliques que l’illustre savant possédait de cette merveilleuse opération seront tirés au sort par ses enfants à l’exception de son fils Edouard dont la banqueroute a empoisonné ces derniers jours et d’une fille qui est renfermée dans un asile d’aliénés.
- Ces objets se composent des pavillons anglais et américains qui ont successivement flotté à bord du Niagara et du Grcat Eastern, de la médaille d’or votée par le Congrès, d’un duplicata de cette médaille offert pendant la perte temporaire de l’original, des médailles d’or offertes par les marchands de New-York, la chambre américaine de commerce de Liverpool, et l’état de Wisconsin ; enfin de la table et des chaises dont Gyrus Field a fait usage le
- 10 août 1854 lors de la signature du premier traité pour la pose du câble.
- La dernière nouveauté dans le domaine de la traction électrique est une voiture d’arrosage à moteur électrique. Gette voiture, qui peut tenir 75oo litres d’eau, est montée sur des roues d’un mètre de diamètre. Elle a été con struite par YUnited Tramway Sprinhler Company.
- MM. Bûcher et Durret demandent la concession d’un tramway électrique entre Stanz et le lac des Quatrc-Can-tons. Longueur de la ligne 35oo mètres.
- Éclairage électrique.
- Nous avons attiré l’attention de nos lecteurs sur le prix excessivement modique de l’énergie électrique vendue par la station centrale de Trente, en Autriche.
- Gette installation fonctionne depuis près de deux ans et a donné d’excellents résultats. La force motrice est fournie par des turbines couplées directement sur des dynamos Siemens et Halske à inducteurs intérieurs. Le nombre de lampes à incandescence actuellement en service est de 6000, celui des lampes à arc de 3o. L’éclairage public au gaz coûtait auparavant a5oooo francs, et malgré que l’éclairage électrique soit 5o fois plus puissant, cette somme n’a pas été dépassée.
- L’installation totale a coûté 1620000 francs; dès la première année, le bénéfice net fut de 250000 francs, sur une recette totale de 1 460000, et l’installation sera entièrement amortie dans 10 ans.
- Les prix de vente aux consommateurs sont pourtant, comme nous l’avons déjà fait remarquer, très bas, et ont même permis aux ouvriers de s’éclairer chez eux par l’électricité. Une lampe à incandescence coûte annuellement par bougie 1,25 franc par an pour une lampe de 16 bougies, quelle que soit la durée de fonctionnement. Le cheval-vapeur est fourni à raison de 5o francs par an, et le cheval-heure vaut 4,5 centimes. Ges conditions exceptionnelles de bon marché de la force motrice attirent à Trente un grand nombre de petites industries, et il est à prévoir que la station centrale devra être considérablement agrandie.
- Nous venons de donner comme exemple de ce que l’on peut atteindre comme bon marché dans l’éclairage électrique, le prix de la lumière électrique à Trente» Il paraît que la ville de Narni est dans une situation aussi favorable.
- Cette petite ville de 11000 habitants, située près de Terni et baignée par la Nera, disposait d’une puissance hydraulique de 100 chevaux, située à 33 kilomètres de distance. La maison Ganz, de Budapest, chargée de tirer parti de cette force motrice* a installé deux turbines de
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- 6o chevaux, actionnant deux dynamos d’une force électromotrice de 2000 volts. La ligne est constituée par des fils nus sur isolateurs à huile. Cinq transformateurs, placés en divers endroits, abaissent la tension à sa valeur normale.
- Dans ces conditions, il a été possible de.fixer le prix de l’abonnement annuel à une lampe de i5 bougies à 20 francs par an, quelle que soit la durée de l’éclairage. Le consommateur doit remplacer les lampes. Pour les gros clients, on consentira une diminution de 400/0 sur ces prix déjà si faibles.
- A Valparaiso, la Compagnie du gaz a chargé la maison Siemens de l’érection d’une station centrale d’éclairage électrique. Débutant avec 2000 lampes, la station sera plus tard agrandie jusqu’à une capacité de 6000 lampes.
- Ce qu’il y a d’intéressant dans cette installation, c’est que la Compagnie du gaz en a pris l’initiative, trouvant son intérêt à actionner les dynamos par des moteurs à gaz, système qui finira par être très apprécié, comme nous avons eu maintes fois l’occasion de le faire remarquer.
- Les dynamos sont calées directement sur l’arbre des moteurs à gaz. Ceux-ci sont construits par une Société de construction de Dessau.
- La Compagnie Westinghouse, qui a été chargée de l’éclairage de l’Exposition de Chicago, songe à construire une machine pouvant alimenter 20000 lampes de 16 bougies, et plusieurs autres d’une capacité de 10000 lampes. La machine de 20000 lampes sera probablement directement accouplée à une paire de machines compound sans volants.
- En ce qui concerne la canalisation de cette installation on dit que le règlement exige que tous les câbles et fils soient placés à l’intérieur des bâtiments, ce qui aurait pour conséquence d’élever dans des proportions énormes les frais de distribution. Le Palais des Arts libéraux, par exemple, est d’une longueur de 2700 mètres et d’une largeur de 490 mètres.
- La Compagnie Westinghouse ne pourra pas employer le système à trois fils, qui est la propriété de la General Electric Company.
- Dans le traité que vient de passer la ville de Saint-Claude avec M. L. Passot pour l’installation de l’électricité, pour éclairage et force motrice, se trouve un article inspiré par le désir d’éviter dans l’avenir les discussions relatives aux anciens traités passés avec les compagnies de gaz. Voici cette clause :
- « Au cas où, par suite des progrès de la science, un nouveau mode d’éclairage sera découvert et même au cas où un nouveau perfectionnement serait apporté à l’éclairage électrique, si le nouveau procédé est plus économique et supérieur au système actuel, le concessionnaire sera tenu de l’appliquer à la ville aussitôt que cinq villes de France l’auront adopté. Le tarif de ce nouvel éclairage sera basé sur le prix moyen des tarifs adoptés par les villes susdites qui posséderont un mode identique.
- Télégraphie et Téléphonie.
- La Sunset Téléphoné Company pose un câble dans la baie de San Francisco pour améliorer la communication téléphonique entre San Francisco et Oaklands. Ce câble pèse 32 tonnes et contient 3o conducteurs.
- Plusieurs journaux politiques ont signalé à leurs lecteurs, comme peu digne d’éloges, la décision récente de l’administration des lignes télégraphiques en vertu de laquelle la date de la remise des dépêches n’est plus transmise d’office comme par le passé. On peut faire remarquer que cette omission constitue en réalité une augmentation dans la perception, au détriment des personnes qui trouvent'cette transmission utile. Est-ce bien une décision ministérielle qui est en réalité compétente pour introduire une modification de cette nature dans les règlements en usage?
- Une amélioration à signaler dans le service téléphonique.
- Pour éviter que la même personne ne puisse garder la communication trop longtemps, au détriment des autres personnes qui pourraient attendre, le directeur général des Postes et Télégraphes vient de décider que la durée d’une communication ne pourra dépasser dix minutes. Ce délai expiré, la communication sera donnée successivement, et pour le môme temps, à ceux qui se seront présentés les premiers.
- Au cas où il n’y aurait personne, l’employé devra s’enquérir, auprès du bureau central, si le fil est libre. En cas de réponse affirmative, la communication pourra être rendue â la personne à qui elle avait été enlevée, mais seulement encore pour une nouvelle durée de dix minutes.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3r, 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 XLVI SAMEDI 3 SEPTEMBRE 1892
- N° 36
- SOMMAIRE. — Applications mécaniques de l’électricité ; Gustave Richard. — L’électricité au Palais de Cristal ; E. Andréoli. — Couplages et synchronisation des alternateurs ; André Blondel. — Sur une nouvelle disposition du système de distribution mixte à trois fils ; J .-P. Anney. — Chronique et revue de la presse industrielle : Coupe-circuit Svvan, Lundberg et Broadnax. —Compteur électrolytique Edison. — Electrolyse des chlorures Parker et Robinson. — Sur la température atteinte par les fils parcourus par des courants électriques. — Courbes des données d’exploitation de la Compagnie de l’Industrie . électrique. — Téléphone Graham. — Le galvanomètre d’Arsonval-Gaiffe. — Parafoudre Edison. — Revue des travaux récents en électricité ; Sur les unités électriques. — L’action des courants alternatifs sur le corps humain, par W. Korthals. —Variétés : Le hasard et l’imprévu dans les découvertes et les recherches scientifiques; C. Decharme. - Faits divers.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (X)
- Les applications de Vélectricité à la marine se multiplient chaque jour et deviennent de plus en plus importantes : il suffit de citer l’éclairage des navires, les projecteurs, les torpilles fixes ou automobiles, la manœuvre et la mise en feu des canons, le frénage des machines motrices, les lochs électriques, les boussoles auto-directrices, les nombreuses transmissions de force : cabestans, pompes, ascenseurs, ventilateurs, et les communications télégraphiques. Nous continuerons à tenir nos lecteurs au courant de ces importantes applications à mesure que nous en aurons connaissance au cours de l’actualité.
- La boussole auto-directrice de M. Basset offre cette particularité que son fonctionnement a pour principe les variations de deux résistances de sélénium plus ou moins exposées à la lumière suivant les écarts de son cadran de part et d’autre de la course tracée.
- A cet effet, les résistances de sélénium B! B3 (fig. i et 2), en forme de secteurs, sont disposées sous le cadran A, en tiges d’aluminium, à demi
- (') La Lumière Électrique, i3 août 1892, p. 3oq.
- recouvert d’un papier noir, et elles sont montées sur un pivot qui permet de les orienter au départ suivant la direction moyenne à prendre par le navire ; elles ferment de plus, par les galets de contact b1 b2, le circuit dv d2 d’une même pile aboutissant aux solénoïdes Ga G2 (fig. 3) d’un servo-moteur électrique qui commande le gouvernail.
- Tant que le navire suit sa course, ou que l’aiguille f de la boussole occupe la position indiquée en figures 1 et 2, les résistances de sélénium, également exposées aux rayon-s du soleil ou d’une lampe projetés sur le cadran, sont égales, et les solénoïdes G! G2 agissent également sur les armatures gigi, et, par le levier-H, sur la distribution du servo-moteur hydraulique K, de manière à le fermer et à maintenir ainsi le gouvernail dans sa position acquise.
- Dès, au contraire, que le navire dévie de sa course, l’éclairement de l'une des résistances augmente, tandis que celui de l’autre diminue, et l’inverse a lieu pour l’intensité des courants correspondants en G, et en G2, de sorte que le levier H bascule et manœuvre la distribution Iv, puis le gouvernail, jusqu’à ce que, le navire ayant été ainsi ramené dans sa direction et les résistances Bt B3 dans leur position symétrique sous l’aiguille/', le levier H immobilise de nouveau le gouvernail dans sa seconde position acquise.
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- En outre, toutes les fois que l’écart du navire dépasse une certaine amplitude, l’aiguille /j vient toucher par les bords de sa fourche/une aiguille de contact e, et fait ainsi partir une sonnerie d’alarme.
- . Les ressorts /, /2 et la vis 4 permettent de régler la sensibilité du levier H et de lui assurer par un réglage au départ un fonctionnement
- Fig-, i et 2. — Boussole autodirectrice Basset (1891).
- Coupe diamétrale et plan de la boussole.
- exact, malgré les irrégularités des solénoïdes Gi et G2 et des résistances Bx B2.
- M. Basset indique deux modes de construction des résistances Bx B2.
- Le premier mode consiste à juxtaposer une lame de verre platiné sur une lame de sélénium de 1/10 de mm. d’épaisseur fondue sur une plaquette métallique d’environ 60 centimètres carrés de surface, qui constitue l’un des pôles de la résistance dont l’autre pôle est formé par le
- platine du verre en contact avec le sélénium On trempe ensuite le sélénium pour le rendre cristallin. Le platinage du verre est assez trans-
- Fig. 5 à 7. — Enregistreur Townsend (1892). Coupe 3-3 (fig. 8) et schéma des tracés.
- parent pour laisser passer la lumière. Le sélénium doit présenter normalement une résistance d’environ 5 ohms en pleine lumière d’une lampe
- Fig. 8. — Enregistreur Townsend. Coupe 2-2 (fig. 5).
- d’environ 10 bougies, et une résistance de 3o ohms en pleine obscurité. La pile doit donner un courant de 1 à 5 ampères sous 5 à 10 volts.
- L’autre mode de construction consiste (fig. 4)
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- à constituer chaque résistance d’une série de I en p et p\ séparées par des feuilles d’amiante lamelles de laiton o, reliées alternativement I moins hautes d’un millimètre que les lamelles
- Fig-, 3 et 4. — Basset. Détail du servomoteur et d’une résistance.
- de manière à ménager entre elles une série de
- Fig-, 9 à 12. — Torpilleur Berdan (1892). Ensemble, détail du projectile et du canon.
- rigoles dans lesquelles on coule le sélénium, qui présente ainsi une grande surface à la lumière.
- L'enregistreur de M. J. Townsend repose (fig. 5 à 8) sur un principe très ingénieux.
- Un mouvement d’horlogerie E déroule une bande de papier photographique a sur un cylindre G et sous un couvercle percé de trois fentes L Lt L2 (fig. 6), en même temps qu’il fait tourner, entre ce couvercle et le papier a, un
- Fig. i3. — Torpilleur Berdan. Détail du tampon.
- disque I, percé d’une rainure en spirale 1 et de fentes radiales uniformément espacées i. Entre ce papier et le couvercle se meuvent, en outre, un second disque H, à spirale A, commandé par une aiguille aimantée B, et une réglette K, à fente oblique A2, sollicitée malgré le ressort M par un loch dont la traction est supposée connue en fonction de la vitesse du navire.
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- Il en résulte que le passage de la lumière à l’intersection des fentes i ?> L2 L, L et h du disque I, de la réglette K et du disque II trace sur le papier les divisions y et la droite y' des temps, la courbe z des vitesses du navire et celle x de sa course.
- Le canon ou lance-lorpilles de II. Ber dan lance automatiquement son projectile quand le tampon
- hydraulique b(fig. 9 à 13), repoussé par Sa butée contre le navire ennemi, ferme par sa tige b2 le circuit W de la pile du détonateur w. Ce détonateur, en même temps qu’il envoie le projectile (fig. io)dans la coque du navire par l’explosion de la charge 10, allume en 3 la fusée à temps 3, qui met ensuite le feu au fulminate 4, au fulmicoton sec comprimé 5, puis à la charge / de fulmicoton humide.
- ai
- -J
- Fig. 14 à iG. — Ascenseur électrique Wright (1892).
- La fusée à- temps 3, protégée sous plomb, a i5 mètres de long et met 20 minutes à brûler, ce qui laisse au torpilleur le temps de se retirer.
- La torpille contient 200 kilogrammes de fulmicoton humide et peut percer une coque d’acier 4e 75 millimètres d’épaisseur. Le canon pèse 20 tonnes ; il est porté par un bateau de 80 mètres de long sur 12 de large et 2 400 tonneaux de déplacement, avec machine de y5oo chevaux; vitesse 20 noeuds au moins.
- Le canon est fermé par un bouchon F suivi de
- sacs ff empêchant les gaz de bouillonner dans l’eau en avant du projectile à sa sortie.
- Le butoir B (diamètre 1,20 m., course 3,10 m.) est alimenté par/? (fig. i3)de l’huile de la pompe P, et son recul est réglé par le ressort r de la soupape s2, qui ne laisse l’huile revenir du butoir au réservoir o que sous une pression de 35o atmosphères environ. Vers la fin du recul, la crémaillère n, solidaire de B par M, ferme par lei3k3 le tiroir L et isole B de O.
- Le chargement du canon s’opère après l’avoir
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- retiré par une manœuvre électrique dans la position indiquée en figure 12, fermé le volet d, puis évacué l’eau en e'.
- Le frein de l'ascenseur électrique Wright est (fig. 14 à 16) très simple et fort ingénieux. .
- Si l’ascenseur monte trop vite, le régulateur centrifuge G', actionné par la corde sans fin R R', que mène la cabine E, déclenche en N le levier K, qui serre, en tombant autour de d, le frein H du treuil, en même temps que son contrepoids M' rompt, en tombant sur s le circuit de la dynamo M.
- Fig-. 17. — Ascenseur hydro-électrique Clark et Whittier
- Si la cabine descend trop vite, les mêmes phénomènes se produisent; mais, en outre, si le frein H n’arrête pas immédiatement la cabine, le grip J du levier O, déclenché aussi par la chute de M', mais qui n’avait pas d’effet quand son brin R montait (fig. 16), arrête maintenant cette corde qui, rompant la cheville de bois /, serre les griffes L Lt' sur les guides T T' de l’ascenseur, et l’arrête ainsi, même en cas de rupture de la corde du treuil F.
- Dans l’ascenseur hydro-électrique de Clark et .Whittier (fig. 17), une pompe mue par une dynamo refoule de l’eau dans un réservoir de pression A, en communication avec le distributeur de l’ascenseur et, par le tuyau c, avec le régulateur b16. Quand le réservoir est plein, sa pression re-
- pousse les pistons fr15, malgré le ressort b17, de manière que son eau, amenée par b13 au-dessus du piston b10, le fait descendre et tourner le rhéostat b qui supprime graduellement le courant à la dynamo. Quand le niveau baisse en A, le ressort ôn repousse au contraire les pistons bl5 de manière que l’eau puisse sortir de b12 par b13 et c2, et que le contrepoids ba referme graduellement par le rhéostat le circuit du moteur.
- Les fuites de bl5 s’évacuent par c3.
- Fig. 18. — Casse-fils Beyer el Gernshym (1892).
- Le fonctionnement du casse-fils ou arrête-mé-tier de MM. Beyer el Gernshym est facile à comprendre par la figure 18, qui en représente l’application à un métier à tricoter.
- Toutes les fois que le fil des bobines E se casse, ou présente un nœud, l’électro-aimant N., .a son circuit fermé et attire son armature Q de manière à déclencher en Q, le levier R qui maintient en S, malgré le ressort T2, l’embrayage U' de la poulie motrice du métier. Le ressort T2
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- repousse alors et défait cet embrayage, en même temps qu’il serre le frein U2, de sorte que le métier s’arrête ausitôt.
- Voici maintenant comment le nœud ou la cassure du fil ferme le circuit de N4.
- Le fil EE1 passe de chacune des bobines E
- Fig. 19. — Manomètre Baratt et Çouty (1892). Ensemble des circuits.
- au tricoteur par l’œillet G4, le peigne H, le crochet G2 l’œillet en verre tendu par le ressort I', le crochet J' du ressort JJ2 et l’œillet en
- verre O normalement soutenu par le ressort P', séparé de P2 comme on le voit à droite de la figure.
- Fig. 20. — Montage du cyclomètre Butcher (1892).
- x Si un fil casse, son ressort J2, subitement lâché, se relève et ferme en K N le circuit de N.(.
- Si un fil présente un nœud, le peigne H l’arrête au passage, de sorte que son tirage sur O augmente au point de détacher cet œillet du
- ressort P', qui vient alors, comme à gauche de la figure, fermer en P, N... le circuit de N4.
- Le manomètre électrique de MM. Barell et Douty est (fig. içà 28) des plus ingénieux.
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- Son organe principal est un cadran A, pourvu de deux rangées de fiches ou contacts isolées I I K L; chaque rangée IIK et L C renferme autant de fiches qu'il y a de degrés au cadran correspondant du manomètre de la chaudière. La rangée extérieure des contacts se divise en deux parties, l’une, H H, allant du zéro au point marquant la pression dangereuse, et l’autre partie, K,allantde ce point à l’extrémité de la graduation; tous les contacts II H sont reliés entre eux et à la borne
- Fig. 20 à a3. — Manomètre Barett et Douty. Ensemble, détails du cadran A et de son bras.
- H,, les contacts K à la borne Kj, et les contacts L à la borne ; ils sont protégés par un couvercle d’ébonite a, arasé par leurs extrémités et sur lesquelles frotte le bras M solidaire de l’aiguille A du manomètre.
- Le bras M porte en son milieu un rouleau isolant N,avec deux contacts 00' (fig.22 et 23), écartés de l’espacement même des rangées S et I~I, et ce rouleau N ne peut tourner sur M que de la quantité permise par les encoches nn' nn2.
- Ceci posé, voici comment fonctionne l’appareil, en supposant que l’on parte du zéro, l’ai-
- guille C' du cadran répétiteur C se trouvant aussi au zéro.
- L’aiguille A du manomètre tourne, je suppose, d’un degré, et entraîne avec elle le bras M d’un degré de droite à gauche en figure 23, de manière que cette rotation, faisant rouler N jusqu’à la butée de n sur «2, amène la touche o au droit de la rangée des contacts extérieurs H et K. Ainsi,
- 1----JiliiHiH!—-J
- Fig. 24 et 25. — Chronographe Wells (1892).
- dès que A' aura tourné d’un degré, o viendra au contact de la première fiche II, puis au contact du couvercle d’ébonite a, puis sur la seconde fiche II, et ainsi de suite de degré en degré, rétablissant à chaque passage d’une fiche H le circuit du fil des II par m.
- Or, chaque fermeture de ce circuit envoie le courant de la pile G à l’électro-aimant E(fig. ig) qui fait tourner d’un degré, par e l r, l’aiguille du répétiteur G.
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- Quand la pression baisse dans la chaudière, les aiguilles A'et M reculent, et le rouleau N de M commence par tourner jusqu’à la butée de n sur n' (lig. 23) de manière à dégager le contact o des fiches M, et à amener, au contraire, le contact o' au droit des fiches intérieures L, de sorte que c’est sur elles que le circuit se ferme, degré par degré, pendant toute la durée de la rétrogradation de A. Il en résulte que, pendant toute cette rétrogradation, l’électro-aimant F (fig. iy) fera aussi rétrograder degré par degré, et par le
- Fig-, 27 à 3o. — Cyclomctre Butcher. Elévation et coupes 3 et 4.
- écran 35 au travers du trou 37 du cône 36, pendant que le diapason électrique 5,2 vibre, mais sans que son style 1 touche le papier du chrono-graphe i3. Au moment où la touche 49 du chro-nographe passe sur le bouton 48, elle ferme le circuit des électros 42 et 43 qui, en même temps, ferment, par 38, l’ouverture du cône 36, et laissent, par 44, le style 1 tomber sur le papier chro-nographique. D’autre part, aussitôt qu’il perçoit la fermeture du cône 36 et la disparition de l’image, le sujet pousse le bouton 33, qui, fermant le circuit de l’électro 31, relève aussitôt, par 3o, le style 1, de sorte que le nombre des vibrations ainsi tracées mesure le temps écoulé entre la disparition de l’image et le mouvement de la main poussant le bouton 33.
- Le petit cyclomètre pour vélocipèdes de M. Bulcher se fixe en B (fig. 26) et sa pile en C. A chaque tour, la pédale E ferme en b c le circuit a des électros mm (fig. 27 à 3o), qui font exécuter une oscillation autour de son axe x à leur armature e qui commande par g h la barre/, à rappel k, articulé en x', et porteuse du double cliquet 00'. Cette barre fait ainsi, à chaque tour de pédale, tourner d’une dent le rochet p, qui transmet son mouvement au rouage du cyclomètre par la vis sans fin q.
- Gustave Richard.
- IÆLEGTRICITÉ AU PALAIS DE CRISTAL (')
- Le gaz.
- mécanisme/14 lt, 1 aiguille C', qui suit ainsi exactement, dans les deux sens, le mouvement de l’aiguille manométrique A.
- Enfin, si la pression dépasse le point fixé, le bras M passe des contacts H aux contacts Iv, et fait alors, tout en continuant à exciter l’électro E, partir la sonnerie d’alarme D.
- Le chronographe de M. L. Wells a pour objet de mesurer le temps que met l’impression d’une image sur la rétine à se transmettre au cerveau, puis à se manifester par un acte quelconque, un mouvement de la main, par exemple.
- Le sujet expérimenté regarde (fig. 24 et 25) un j
- Dans ce pays de libre concurrence, on a généreusement ouvert à deux battants les portes de l’Exposition électrique aux adversaires de l’électricité, et la maison Sugg fait voir ses becs de gaz, et tous ses systèmes.d’illumination à gaz. On passe, on regarde. C’est très beau comme éclat et comme éclairage, mais on se dit que le gaz sera tué par l’électricité dans un temps plus ou moins éloigné, ou qu’il devra fusionner avec elle.
- En somme, dans bien des endroits de l’Exposition, le gaz côtoie l’électricité, et quand on entre dans la salle où ont lieu les expériences
- (‘) La Lumière Electrique du 23 juillet 1892, p. 168.
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- de haute tension, ce sont des becs de gaz qui | l’éclairent.
- Signaux de nuit.
- Que fait là-bas ce ballon gonflé qui se balance comme un navire impatient d’être à l’ancre ?
- C’est le ballon translucide Bruce, un aérostat à tout faire, utilisable en guerre comme en paix.
- Dans la paix où nous sommes, on s’en sert chaque soir pour égayer les champs obscurs de l’air, par des annonces lumineuses produites au moyen de jeu de lampes incandescentes. C’est une reédition de la merveille qui enflamma le courage des soldats de Constantin, mais prosaïquement abaissée à amuser les cockneys de Londres et à servir le mercantilisme d’un marchand de savon.
- En revanche, en temps de guerre, le constructeur a l’intention d’en faire un ballon militaire, qui, par dessus monts et forêts, transmettrait des dépêches optiques.
- Ce serait peut-être un moyen commode de communiquer à distance, mais quand même, plus avisé que le singe de la fable, l’aéronaute du ballon Bruce se serait mis en mesure d’éclairer sa lanterne, resterait la difficulté de gonfler l’aérostat.
- Or, il n’est pas toujours aisé pour un corps d’armée en campagne de se procurer le volume nécessaire d’hydrogène. Cette question, qui a occupé l’électricien russe Stepenoff et chez nous le commandant Renard, a, semble-t-il, laissé indifférents les électriciens anglais.
- Les tuyaux de cuivre.
- N’est il pas étrange de trouver là les beaux tubes et tuyaux de cuivre sortant de l’usine Spencer dans le Staffordshire et fabriqués par des procédés mécaniques, tandis que les tubes de cuivre Elmore n’y sont pas? De quoi a-t-on eu peur ? Je ne présume pas qu’on ait craint que les expériences publiques de dépôt électrolytique de cuivre qu’on eût faites au Palais de Cristal ne réussissent pas et que la critique eût pu s’emparer de ce fait pour décrier le procédé et le métal qu’il produit.
- Cette abstention est regrettable de la part d’une compagnie qui a grandement les moyens de pourvoir aux dépenses d’une démonstration publique de l’efficacité dp sa méthode etqui d’un
- autre côté est protégée par une foule de brevets contre la contrefaçon.
- Pour en revenir à la maison John Spencer, ses tubes et accessoires en fer et en acier servent pour les installations de vapeur à haute et à basse pression dans les stations génératrices d’électricité, et je ne dois pas oublier de mentionner ses tubes doublés de porcelaine.
- Tuyauterie métallique doublée de verre.
- Une chose en amène une autre ; tout se tient et s’enchaîne et les progrès électriques entraînent comme conséquence dans leur orbite des
- END SECTION
- Fig-, i. — Tube Ryland en verre à enveloppe métallique
- applications qui à première vue sembleraient d’un ordre tout différent. Les tubes doublés de verre système Ryland ne servent pas seulement pour la canalisation hygiénique de l’eau et des autres liquides. Ils n’ont pas leur emploi seulement dans les brasseries, les distilleries et les fabriques de produits chimiques où ils transportent les liquides et les gaz corrosifs.
- Ces tubes sont utilisés par les électriciens qui y font passer leurs fils ou leurs câbles, ou qui les adaptent à leurs installations électrolytiques.
- Ils consistent en tubes de verre droits (fig. i), coudés ou de forme quelconque, noyés dans une couche de ciment qui les isole et les entoure bien également. Autour du tube revêtu de sa couche protectrice on peut alors couler de la fonte ou tout autre métal.
- Dans la figure i, le centre (end section) indique l’espace vide dans le tube; le cercle blanc (glass) montre le tube de verre; le cercle noir qui l’en-
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- toure est l’enveloppe de matière réfractaire, et enfin, le cercle enveloppant est le tube dé fonte lui-même.
- La lumière électrique et les peintures.
- ; La lumière électrique est précieuse pour l’artiste comme pour les collectionneurs, et dans un pays comme l’Angleterre où le soleil ne pro-
- digue pas ses rayons et où le jour est presque constamment terne et fausse les tons et les couleurs, on apprécie beaucoup les réflecteurs de Frank Sutter, qui, dans un kiosque tapissé de peintures de différents genres, projettent l’éclat de lampes incandescentes sur les couleurs qu’un chaud reflet dore et fait ressortir et valoir dans tout leur éclat.
- Fi". 2. — Dynamo Kingdon.
- La dynamo inductrice Kingdon
- La dynamo inductrice Kingdon (fig. 2), construite dans l’usine de la Compagnie Woodhouse et Rawson,à Kidsgrove,est faite pour les stations électriques où l’on emploie le courant alternatif direct ou les transformateurs. Les dimensions extérieures de cette machine sont de 2,012 m. Le diamètre de la roue inductrice a i,325 m. Sa largeur est de o,3o m.
- Toutes les bobines de cette machine sont fixes, de sorte que, même avec des courants de
- haute tension, il n’y a pas de danger pour les organes dont les isolants pourraient avoir à souffrir.
- Cette roue inductrice se compose de 16 masses de lames de fer au charbon'de bois, isolées et montées sur la circonférence d’anneaux en bronze serrés entre deux plaques d’acier.
- Une dynamo de taille ordinaire, c’est-à-dire de 5o kilowatts, a trente-deux bobines, montées sur des âmes radiales composées de plaques de fer isolées les unes des autres. Seize de ces bobines représentent les champs magnétiques ;
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- les seize autres intermédiaires correspondent aux bobines des autres machines ; ces noyaux des pôles et des bobines d’armature sont disposés radialement et entourent la roue inductrice dont j’ai parlé plus haut et qui est la seule partie mobile de la machine, puisque les alternances sont produites par la révolution de cette
- grande roue dé fer en face de l’armature ét du champ magnétique. '
- Les champs magnétiques sont excités séparément et la force nécessaire ne dépasse pas 2 0/0 du rendement maximum de la machine; en tournant devant les pôles des champs magnétiques et des bobines de l’armature, les blocs
- inducteurs, c’est-à-dire les masses de plaques de fer de la roue, produisent de rapides renversements de polarité et par suite des courants alternatifs; entre les parties immobiles et celles qui tournent, il y a juste l’espace qu’il faut pour qu’il n’y ait pas frottement, et que, par conséquent, la résistance du circuit magnétique dans si peu d’espace soit très minime, et ceci, ajouté aux propriétés du fer doux des blocs inducteurs et des noyaux de l’armature, fait qu’il y a très
- peu de perte et que c’est une machine qui a un grand rendement tout en tournant à une vitesse très basse, puisqu’elle donne ses 5o kilowatts à 3.V> révolutions par minute.
- La Dynamo « Spécial »
- Comme les expositions Brush, Crompton et Siemens, mais dans un autre genre, l’exposition Laing, Wharton et Down est splendide ;
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- on y voit deux modèles de leur accouplement de machines à vapeur et de dynamo pour l’éclairage des navires. La figure 3 montre une machine Robey, verticale et à double cylindre, qu’actionne une dynamo qui peut faire marcher 400 lampes à ; incandescence de 16 bougies, à 35o révolutions par minute et à une pression de vapeur très minime. Les constructeurs revendiquent pour cette dynamo, qu’ils appellent « the Spécial », le mérite d’être dépourvue entièrement de tout magnétisme extérieur, de sorte que non seulement les montres les plus délicates peuvent être tout près d’elle sans avoir à en souffrir, mais que l’aiguille des boussoles des navires n’en est pas affectée le moins du monde.
- Le projecteur Cromplon
- En apparence, ce projecteur de 3oooo bougies (fig. 4) ressemble aux projecteurs ordinaires, mais celui-là se distingue par une particularité à a fois nouvelle et offrant un grand avantage. Il est muni d’une lampe automatique, tandis que d’ordinaire les projecteurs sont mus par l’opérateur qui dirige les rayons de lumière sur tel ou tel point de l’horizon. Cette lampe Crompton-Pochin est d’un modèle horizontal ; elle prend de 65 à 70 volts et de 5o à 100 ampères. Le projecteur Crompton est surtout utile pour la navigation; et on va, dit-on, l’appliquer sur les vaisseaux qui traversent le canal de Suez. La lumière éclatante qu’il projette rase et balaie l'eau de façon à ce que, à une distance considérable, tout objet s’y distingue facilement.
- Les installations et le matériel Crompton.
- Si grandiose que soit l’ensemble des appareils exposés par la compagnie Crompton, il ne donne qu’une faible, idée de l’immense développement des applications de l’électricité accompli par la maison Crompton. •
- La liste de ses installations d’éclairage dans les résidences particulières, les édifices publics, les usines, les houillères, les magasins et à bord des navires est des plus longues. Elle a fourni le matériel de plusieurs entreprises de tramways électriques et de transmission de force. C’est elle aussi qui a établi l’installation d’électrodéposition du métallurgiste Vivian, dont le nom est connu dans le monde entier.
- Elle a encore construit la dynamo colossale quia servi dans les ateliers Cowles.à l’extraction de l’aluminium.
- La grue électrique ne fait pas petite besogne. Elle lève à bras tendu, pour ainsi dire, et comme une botte de paille un fardeau de deux tonnes avec une extrême rapidité. Elle est actionnée par un moteur qui donne 5 unités.
- Le courant lui arrive, par deux rails sur lesquels elle est posée, et qui sont garnis de cuivre sur les côtés. Dans les chantiers où un incendie
- Fig. 4. — Projecteur Crompton.
- pourrait produire de grands ravages, dans les docks et près des entrepôts de marchandises inflammables, la grue à vapeur doit être remplacée par la grue électrique, qui fonctionne mieux et qui n’a pas besoin d’être accompagnée de sa chaudière et de son foyer, puisque sa source d’énergie peut être à deux, trois ou quatre cents mètres. La grue électrique est un des plus grands progrès réalisés dans la grosse mécanique.
- Un autre appareil, qui est entré définitivement dans la pratique, le cabestan électrique, n’a pas besoin de description. Il suffit de jeter un coup d’œil sur le dessin (fig. 5) qui accompagne ces lignes pour en apprécier les services.
- A côté des grandes dynamos comme celle dont la figure 6 montre l’aspect général, on voyait les
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- Fig. 5. — Cabestan électrique Crompton.
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- appareils qui servent à démontrer les phénomènes et les lois du magnétisme et à déterminer les pertes provoquées dans les dynamos par l’hys-térésis, les courants de Foucault ou la friction. C’est dire que tout l’attirail d’instruments
- de mesure, d’indicateurs pour les forts courants, de résistances, de potentiomètres, etc., formait une collection remarquable à tous les points de vue.
- La batterie des accumulateurs Crompton Ho-
- well attirait l'attention générale. Elle se composait de 56 éléments, de 21 grandes plaques, et pouvait donner une décharge énorme. Ces accumulateurs, connus sous les initiales C. II. E. S., sont employées dans plusieurs stations centrales. Pour n’en donner qu’un exemple, à la station centrale de Notting Ilill, il y a deux séries de 56 éléments Crompton de 61 plaques
- que généralement on décharge au débit de i5o ampères. La canalisation de cette station est établie d’après le système Crompton, qui consiste à tendre dans les caniveaux des barres plates de cuivre nu, fixées de distance en distance sur des isoloii's.
- Les commutateurs Crompton dont on se sert dans les stations centrales sont construits de
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- açon à ce que les accumulateurs ne passent pas brusquement du repos au travail et vice versa, ce qui, avec de puissants courants pourrait les endommager ou causer des désordres. Le levier est muni d’un contact supplémentaire qui établit une transition [graduelle au moyen d’une résistance en fil de fer dans l'ouverture ou la fermeture du circuit.
- La soudure électrique a ses dynamos spéciales dans l’arsenal électrique Crompton, et de même qu’on a commencé à faire la guerre avec le mousquet à pierre et qu’on en est arrivé aux canons monstres de 100 tonnes, l’électricité qui a débuté avec une pile, met en usage des dynamos colossales pour faire l’œuvre de Vulcain : fondre, forger et souder les métaux.
- A. G. Derode, inventeur de la soudure électrique.
- La soudure électrique est devenue une question passionnante. Qui en est l’inventeur?
- N’en déplaise aux rivaux américains et autres qui se disputent l’honneur d’avoir songé à l’électricité pour souder les métaux, c’est un Français qui a inventé la soudure électrique; le procédé d’Aimé-Gérard Derode, 35, rue St-Roch, à Paris, a été décrit par son inventeur il y a cinquante ans.
- Malgré mes recherches, il m’a été impossible de trouver trace du mémoire que Derode a dû écrire en français. Je n’ai vu cette description de la soudure électrique que dans une brochure introuvable aujourd’hui et qui a été publiée à Londres en 1851 ; il était curieux d’appeler l’attention des chercheurs sur ce point intéressant que peut-être avant Derode il y avait eu des électriciens qui avaient songé à unir les métaux au moyen du courant électrique.
- E. AndriîOli.
- COUPLAGES ET SYNCHRONISATION
- DES ALTERNATEURS (J)
- Excitation des moteurs synchrones
- On sait qu’elle peut se faire soit à l’aide d’un courant continu produit par une excitation spéciale, soit à l’aide d’un courant alternatif redressé; ce dernier procédé est le plus simple, et
- (') La Lumière Électrique du 27 août 1892, p. 415.
- c’est actuellement celui qui est le plus employé. Le redressement est effectué par le commuta-1 teur du type bien connu de la maison Ganz, dont la propriété principale est de mettre lés inducteurs en court circuit pendant un instant avant de renverser le courant; il pourrait être obtenu aussi à l’aide du procédé de MM. Hutin et Leblanc.
- Les figures 1, 2 et 3 représentent schéma, tiquement des exemples des divers types d’excitation qu’on peut réaliser à l’aide de courants redressés, avec ou sans transformation, suivant que l’on veut fonctionner à la tension du réseau ou à une tension réduite ('j.
- Les procédés en dérivation ou en série n’ont pas besoin d’explication. Les excitations composées, que j’appellerai compound ou composites, suivant qu’elles sont produites uniquement par des courants redressés ou qu’une partie provient d’un courant continu, peuvent être obtenues de différentes manières; je 11’ai représenté (fig. 3) que les procédés compound, et parmi eux seulement ceux qui permettent d’employer un commutateur redresseur unique et un seul enroule-, ment sur les inducteurs.
- Les trois premiers reposent sur l’emploi d’un transformateur en série, produisant une force électromotrice additionnelle dans le circuit en dérivation, suivant la méthode imaginée par MM. Zipernowski, Déri et Blaty. Le premier s’applique sans réduction de voltage, les deux autres avec réduction. Le quatrième, employé par la compagnie Westinghouse, consiste à placer, sur l’armature même de la machine, un -second enroulement indépendant qui sert à exciter les inducteurs.
- L’alternateur est donc auto-excitateur en circuit ouvert; mais en circuit fermé, l’armature se comporte comme un transformateur dans lequel le courant principal crée une force électromotrice opposée à celle de champ. Il y a donc un véritable effet de compoundage dont le résultat dépend du décalagè des deux forces électromotrices. On peut éviter cet effet secondaire en disposant l’enroulement auto-excitateur sur des bobines spéciales où il existe seul ; l’excitation principale est alors mise en dérivation ; ce procédé a été figuré le premier sur la figure 1.
- (>) Je n’ai pas représenté de transformateurs-sur le circuit en dérivation (lig. 1) pour simplifier les ligures.
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- Si, au lieu de recourir seulement à des courants redressés, on emploie une source indépendante, l’excitation composite s’obtient en envoyant dans un enroulement en série, après redressement, soit le courant principal tout
- entier, soit une portion dérivée, ainsi que le pratique la Société Thomson-Houston pour ses génératrices à potentiel constant.
- Voyons maintenant quel parti on pourra tirer comparativement des différents modes d’excita-
- Fig. 1. —Excitation par courants redressés : en dérivation. (A armature, 1 inducteur,!’ transformateur,
- C commutateur.)
- tion, en supposant d’abord négligeables les effets parasites dus à l’emploi des commutateurs.
- Le résultat qu’on se propose d’obtenir indépendamment de la stabilité, c’est d’abord de réaliser au régime normal le meilleur rendement et
- Fig. 2. —Excitation par courants redressés : en série.
- en second lieu de s’en rapprocher le plus possible aux autres régimes (1).
- Au régime normal la perte admise dans l’in-: r I
- duit ne devant dépasser quelques centièmes, (*)
- (*) Cette conclusion est particulièrement intéressante pour diminuer les pertes dans la canalisation.
- on peut réaliser la condition de courant minimum indiquée plus haut sans être entraîné à une excitation exagérée. Par exemple, si on
- fait—j= o,o5 et tang = 10, la formule (21)
- donne
- =~==v/1 + (^) = sensiblement v/-=i,i2seulement. O a V V9/ V 4
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- Aux régimes supérieurs au régime normal, on ne pourra évidemment réaliser la caractéristique rectiligne que si <p est très faible ; dès que tang <p dépasse 3, l'excitation devrait prendre des valeurs considérables, que la saturation du fer rend pratiquement irréalisables. Ce motif est le seul en réalité qui limite l’accroissement de E2, car le rendement importe peu à des régimes qu’on ne doit pas employer habituellement.
- Excitation en dérivation. — Supposons le point de régime normal A2 déterminé comme je viens de le dire. E2 étant constant la caractéristique polaire est un cercle décrit de O comme centre avec OAjj comme rayon. Le fonctionnement est d’autant plus satisfaisant que ce cercle s’écarte moins de la caractéristique rectiligne
- dans les limites d'emploi. Or, en pratique, dans ces limites, étant donné les valeurs ordinaires du module, l’écart est très faible.
- Cherchons en effet pour quelle valeur du module tg <p l’excitation à un régime donné A2sera égale a Ej de façon que la ligne A't A2 soit une corde du cercle A'a C. La formule
- , v/o“À? — (E, — rlf V1 “ 0 ~ i;)
- tang «p =---s—---------L = -------^-----U-
- Ë7
- donne pour ^ = o,o5
- tang 9 = 20 \Jo, 10 = 6,3.
- Pour ce module on peut donc être sûr que le
- Fig. 3. — Excitation par courants redressés : compound.
- cercle E2 = E, conviendra parfaitement tant
- r I . ^
- que -gr sera compris entre o et 0,10, c’est-à-dire à
- tous les régimes habituels.
- Pour des valeurs plus grandes du module, la solution est moins satisfaisante. Si l’on force un peu l’excitation pour obtenir le courant minimum au régime normal, on à l’inconvénient d’avoir à charge nulle (théorique) un courant supérieur à zéro, tandis qu’il serait nul si E2 = Ej.
- 11 peut donc y avoir avantage si le module est très élevé à compounder légèrement l’enroulement pour se rapprocher davantage de la droite A', Q.
- 20 Excitation en série simple. — Il n’existe pas, je crois, de moteurs synchrones simplement ex-
- cités en série, bien qu’on mentionne souvent la possibilité de les employer; cela tient à ce que le moteur à courants alternatifs ne présente dans ces conditions aucun des avantages qui peuvent faire adopter ce genre d’excitation pour les moteurs à courants continus, en particulier celui de donner un puissant couple au démarrage. Au contraire, l’excitation en série peut présenter des inconvénients sur lesquels j!appelle rapidement l’attention, parce qu’ils offrent un certain intérêt de curiosité.
- Supposons qu’on ait déterminé expérimentalement la courbe d’excitation MN (fig. ^^c’est-à-dire ici la force électromotrice induite E, en fonction de l’intensité efficace Ieff du courant redressé.
- Connaissant la résistance r et le module tg ©,
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- on peut tracer la caractéristique de l’alterna-eur, c’est-à-dire la loi de variation de E2 avec I. Chaque point A2 (fig. 5), s’obtient en prenant sur la courbe d’excitation une abscisse Oez= Ietr et une ordonnée (e2 E2) = E, puis en décrivant de
- Ai, (fig. 5) un cercle de rayon A\ A2 = 1
- et de O un cercle de rayon OA, = E:. L’intersection donne un point de la courbe.
- Celle-ci construite, on en déduit le diagramme des puissances à l’aide de la formule générale (2).
- L’épure ainsi obtenue montre que la force électromotrice croît très rapidement à partir de A2 jusqu’à A'2; là son augmentation est ralentie par
- Courbe d’excitation.
- Fig. 4.
- se réduit à une courbe fermée plus ou moins analogue à celle représentée en pointillé G.
- Si le fer des inducteurs travaille toujours au-dessous du coude de la courbe d’excitation, on peut admettre que le flux utile est sensiblement proportionnel aux ampères-tours (moyens) d’excitation et par suite à l’intensité du courant principal. La caractéristique polaire est alors définie
- par la condition -ÜL— = constante et est par F A2
- conséquent un cercle. Celui-ci a été tracé sur la
- figure 7 dans l’hypothèse où le rapport
- Q A-2 __ r
- aça;-
- chiffre assez voisin de Ceux qui peuvent présenter en pratique. Les points de puissance nulle F et F' se déterminent comme plus haut. L’angle F O F' limite les positions possibles
- la saturation du fer. Le point de puissance nulle V est situé sur le cercle V W capable d’un angle
- ^ — f décrit sur le segment (OA/ (a)) ; le courant
- y prend une valeur plus forte qu’à la puissance normale. La courbe des puissances comprend une série de maxima et de minima mn, mu m2,m3 tels que le régime ne devient réellement stable qu’à partir du pointm3 vers la gauche ; mais alors le courant proportionnel à A\ A'2 est énorme.
- Cette instabilité de marche est d’autant plus exagérée que le point s2 est plus bas sur la courbe d’excitation. Si on amplifie les ordonnées de celle-ci sans changer la valeur absolue de E2, on verra facilement que la caractéristique
- Fig. 5. — Moteur excité en série ; caractéristique et diagramme de puissance.
- de l’index O A2, et dans cet intervalle le vecteur d’intensité tourne de l’angle FA, F'; la puissance ne pourrait donc atteindre une valeur comparable à celle qu’on peut réaliser par les autres procédés, et en outre tout retard du moteur peut faire sortir le point A2 du cercle, c’est-à-dire produire le désamorcement.
- On voit que le fonctionnement en série d’un moteur alternatif ne saurait être assimilé à celui d’un moteur à courants continus. On ne peut employer cet enroulement avec une stabilité suffisante qu’en ayant soin de saturer très rapidement les inducteurs, l’excitation correspondant au régime normal étant franchement au-dessus du coude de la courbe. Il subsiste alors plusieurs inconvénients ; intensité exagérée du courant
- C) La simple vue de la figure 6 suffit à le démontrer.
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- aux faibles charges, dépense assez forte d’excitation, mise en court circuit intense du réseau et de l’armature à chaque inversion par les doubles balais du commutateur, etc. L’augmentation progressive de voltage qu’on peut souhaiter dans cei'tains cas s’obtient aussi aisément par les procédés suivants.
- 3° Excitation compound ou composite. — Disposant d’une excitation initiale = Et et produite par un courant continu ou redressé, on peut modifier le champ dans une certaine mesure, de façon à se rapprocher de la caractéristique rectiligne.
- Mais le sens dans lequel doit se faire le com-poundage dépend essentiellement de la valeur
- Fig. 6. — Cercle de puissance nulle (I perpendiculaire à OA,).
- du module. Pour le bien montrer, j’ai tracé différentes caractéristiques rectilignes (fig. 8) pour les modules 1 et 3 et 10; pour chacune j’ai représenté, en fonction du courant d’armature, la variation E2— Et que devrait subir la force électromotrice par rapport à sa valeur initiale Ej. Ces courbes oq1 oq2 oq3, ont été obtenues en prenant commeordonnées les segments A', a, proportionnels à l’intensité I et portant en abscisses a b les segments O A2 interceptés entre le cercle de rayon O A'j et les droites O Qt O Q2 OQ3 correspondantes. On voit que l’excitation devrait augmenter au-delà d’une certaine charge dans le cas des forts modules et au contraire diminuer dans le Cas des faibles modules (x).
- 0) Je rappelle que pour tang o compris entre 6 et i5 le mieux, au point de vue du rendement seul, serait de lnaintenir E, = E,.
- Le tracé exact de la caractéristique se fera dans chaque cas particulier d’une façon analogue à celle indiquée pour l’excitation en série.
- Effets cseondaires produits par le commutateur.
- A un régime donné, il n’v a pas de différence bien sensible entre le champ produit par les courants redressés ou celui dû à un courant continu, car la self-induction considérable des inducteurs et leur mise en court circuit momentanée amortissent suffisamment les variations périodiques rapides du flux. J’admets donc que le champ est sensiblement constant.
- Fig. 7. — Cas où un moteur excité en série se désamorce.
- Mais quand on passe d’un régime à un autre il se produit, comme on le sait, une variation du décalage de la force électromotrice E2 et de l’intensité I, par rapport à E,, variation qui se répercute sur la phase de la commutation. Les bagues du commutateur étant fixées à la partie mobile de l’alternateur, on peut se rendre compte facilement de cet effet en considérant le commutateur comme solidaire dans son mouvement de décalage avec l’index de la force électromotrice, tandis que les balais sont fixes. C’est ce qu’indique, sous forme de schéma, la figure 9.
- Deux cas sont alors à distinguer, suivant que l’excitation est fournie par un enroulement spécial dp l’induit, ou qu’au contraire elle provient d’une dérivation aux bornes du réseau ou d’une portion du courant principal. Dans le premier
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- cas, la force électromotrice utilisée pour l’excitation et le diamètre de commutation se décalant toujours d’un même angle, celui-ci ne produit aucune altération du champ.
- Au contraire, dans le second cas, le diamètre de commutation se déplace par rapport à la phase du courant qui doit être redressé, et il en résulte une modification du champ,
- Admettons en effet que celui-ci est proportionnel à l’intensité moyenne redressée du courant en question, qu’on peut mettre sous la forme
- i = i0 sin — fi). En désignant par A une
- Fig. 8. — Excitation composite ou compound. Détermi-mination de l’excitateur supplémentaire.
- constante convenable et par /„ l’époque d’une commutation, le champ <t> peut s’écrire
- L’intensité du champ ou, par suite, la force électromotrice induite qui lui est proportionnelle, est donc fonction non seulement de t0, mais du
- décalage entre la commutation et ce courant. La figure io, où l’intensité moyenne redressée est proportionnelle à la somme algébrique de deux aires, l’une positive S1( et l’autre négative S2, rend bien compte de cet effet.
- 2 7C /
- V11 reste à déterminer —^r-. En général, le
- réglage qui a été fait au régime normal pour faire disparaître les étincelles, fait qu’à ce régime précisément le retard de phase est nul. Pour toutes leâ autres positions de l’index on
- obtiendra le décalage cherché —,^ en mesurant
- l’angle du commutateur avec la nouvelle direction de l’intensité i.
- J’ai appliqué ce procédé, à titre d’exemple, au cas simple et pratique où l’excitation en simple dérivation est prise aux bornes du réseau. La
- Fig. 9. — Diminution de puissance produite par le décalage du commutateur-redresseur.
- direction du courant d’excitation est alors invariable sur l’épure et on peut la représenter (fig. 9) parla ligne O A\ elle-mêmef1). C’est à celle-ci que doit être perpendiculaire le diamètre de commutation d d! au régime normal O Ô0. Pour toute autre position O A2 de l’index, la force électromotrice est alors réduite proportionnellement au cosinus de l’angle d’écart a.
- La caractéristique polaire, lieu du point A2,
- Fig. 10. — Redressement du courant d’excitation.
- est donc non plus le cercle décrit avec O B pour rayon, comme cela aurait lieu avec une excita- (*)
- (*) Je ne tiens pas compte de ce que le courant i peut être décalé par rapport à E,, parce que ce décalage se reproduisant identique à tous les régimes, imprimerait seulement à tous les vecteurs d’intensité un même déplacement angulaire ; il est donc inutile de s’en occuper.
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- une diminution très importante de la puissance maxima disponible, ainsi que le montre le diagramme. Celui-ci a été construit d’après la formule générale (14), page 421, de façon à avoir
- cial d’induit est donc préférable à ce point de vue.
- Les autres types d’excitation se prêtent à une étude analogue qu’il sera toujours possible d’effectuer graphiquement dans chaque cas particulier.
- tandis qu’avec l’excitation maxima supposée invariable on aurait eu
- Maintien du synchronisme : Stabilité de marche.
- (-p*)*=^-~Hs T..
- TJ t 'T’
- Le rapport “ 2 2 mesure donc exactement la
- H2 t2
- perte de puissance.
- On verra facilement que la nouvelle position
- Fig. u.— Etude graphique d’une oscillation.
- Supposons qu’on connaisse la caractéristique intérieure du moteur définie plus haut, représentant la loi de variation des valeurs de la force électromotrice et de l’intensité en fonction du décalage 0, et qu'on ait construit le diagramme de puissance corrélatif.
- Fig. 12. — Variation de la stabilité A en fonction de la charge y.
- J'2 de puissance maxima est sur la bissectrice de l’angle J2oB=<p— S et que cette puissance
- est réduite dans le rapport de co& -J à 1.
- C’est la ligne OJ'2 qui marque la limite nouvelle de stabilité.
- On voit que l’effet du commutateur, dans ces conditions, ne peut être que désavantageux à tous les égards t1). Le procédé d’excitation par source indépendante ou par un bobinage spé-
- C) A l’inconvénient déjà signalé, il faut joindre celui de la mise en court circuit du réseau par la touche intermédiaire. Cette mise en court circuit, peu gênante quand la commutation s’effectue au zéro de la tension, peut avoir des suites fâcheuses si elle s’effectue aux environs du maximum. Le moteur G.anz comporte une résistance ou bobine d’induction dans son circuit d’excitation qui pallie cet inconvénient.
- Pour chaque valeur de la puissance on pourra déterminer sur l’épure le décalage ou calculer l’angle y correspondant a'u moyen de l’équation (2) qui devient, en posant encore
- 0 — <p = 7r — y,
- (- P;) = —(E* cos <p — E, cos y). (24)
- Pour qu'il y ait décrochage il faut qu’une cause accélératrice ou retardatrice quelconque fasse sortir l’index de E2 hors de la région de stabilité M2, N2. S’il y a accélération, le décalage diminue et l’index va vers la limite No.Mais, en général, l’action accélératrice cesse immédiatement et le retard qui se produit sous l’influence tiorî constante, mais un cercle décrit sur O B comme diamètre. Il résulte de ce changement
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de la consommation de travail par l’alternateur ramène l’index à sa position primitive. Au contraire, si l’index sort du côté M2, l’équilibre du régime étant instable, le retard ne peut aller qu’en augmentant, et par suite aussi le décalage C1). Le courant prend alors une intensité souvent dangereuse pour l’alternateur (2); il faut donc prévoir et éviter toutes les causes qui peuvent amener la désynchronisation par retard.
- Nous allons les examiner rapidement.
- r Exagération progressive de la charge.— En admettant qu’on augmente le couple résistant par degrés (insensibles), sans qu’il se produise aucune oscillation, la charge maxima théorique déterminée sur les diagrammes correspond précisément à la limite de stabilité, puisqu’on a
- alors — o. Niais, en pratique, cette valeur ne
- Cl\P
- peut jamais être réalisée, à cause des oscillations inévitables dont l’amplitude est évidemment d’autant plus forte que l’on est plus près de la limite. Il faut donc laisser une certaine marge dont nous nous occuperons tout à l’heure et s’assurer qu’elle sera toujours garantie.
- 2" Variation brusque de la charge. — Toute variation brusque donne évidemment naissance
- à une oscillation sans vitesse initiale; i^-\ = o.
- v d t J „
- S’il s’agit d’une diminution de charge, la première demi-oscillation n’est pas à craindre, puisqu’elle produit une accélération; la suivante a bien lieu dans le sens du retard, mais, par suite de l’amortissement, elle ne peut avoir qu’une amplitude inférieure à celle de la première.
- Au contraire, s’il s’agil d’une surcharge, la première oscillation se produisant dans le sens du retard peut entraîner l’index au-delà de la limite M2 et détruire le synchronisme.
- Il est facile de calculer l’amplitude de la première demi-oscillation, pourvu que celle-ci dure pendant plusieurs périodes de courant, de façon
- à permettre l’application légitime des équations ordinaires..
- Si on appelle alors 0o 0'o et Oj, les valeurs du décalage, à la charge initiale (— P2)e0, à la charge nouvelle (— P2)o'o et à la fin de la première os-
- cHatkm [Q. = °}
- l’équation qui détermine
- 0 est, comme on l’a vu (page 35g),
- d 6=o
- OU
- de. (25)
- Cette relation, qui exprime l’égalité des. forces vives libéfée pendant la première partie de |’os-cillation et absorbée pendant la seconde, est susceptible d’une interprétation géométrique simple sur le diagramme de puissance (fig. |i). Si, en effet, de O comme centre on décrit jgn cercle passant par le point H'0 relatif à (— P2)9'0, la différence (P2)o— (P2)8'„ est, pour chaque valeur du décalage 9, proportionnelle au segment H2 H'. Chacune des intégrales peut donc se Vé-présenter par une aire en coordonnées rectangulaires, à la seule condition de porter les angles 9 en abscisses sur une droite telle que XX et lçs segments H H' en ordonnées perpendiculaires à XX. Le cercle S2 se transforme en une sinusoïde et le cercle O H'0 en une droite xx parallèle à X X.
- L’équation exprime donc l’égalité des deujç aires et e2 couvertes de hachures et détermine par suite ût en fonction de 0O et de 0'o (1).
- . Dans le cas où la force électromotrice induite E2 est constante, le décalage extrême peut aussi se calculer facilement en remplaçant les angles 0 par les angles v correspondants. L’équation (24) donne alors
- (Ps) e — (P*)f o, = —--(cos ïo' — cos T), (26)
- C) Cependant, après un décalage d’une période complète, le synchronisme aura chance de se rétablir si la même cause perturbatrice n’existe plus; mais on fera bien de pe pas compter sur un pareil raccrochage.
- (s) Dans les premiers moteurs Ganz on supprimait la charge dès qu’elle devenait trop forte, à l’aide d’un débrayage automatique. Les nouveaux types supportent au contraire très bien la mise en court circuit, sans aucune précaution.
- C) S’il n’y avait pas d’amortissement, comme le suppose le calcul qui sert de base à ces formules, l’oscillation se reproduirait indéfiniment, toujours semblable à elle-même. Mais l’amortissement, qui existe toujours, amplifie E5, et par suite les ordonnées de la sinusoïde, quand 6 va en croissant et les diminue dans le cas contraire; il amène donc une rapide diminution de l’amplitude et l’extinction de l’oscillation après quelques périodes.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 473
- d’où
- X'K-'h,]"*
- = E» ~r l'sin y0' — sin y, — (y0' — y,) cos r„'],
- et par suite l’équation (25) se réduit à la suivante :
- sin y„ — sin y, — (y0 — y ,) cos = o (27)
- qui détermine yi-
- Le seul point utile est de savoir si la limite du synchronisme est atteinte, c’est-à-dire si yt reste > o. En faisant yj = o on aura la valeur minima admissible pour y'0, étant donnée la valeur initiale y0
- COS y/
- sin
- To
- (28)
- Cette expression, substituée dans la formule générale (24), fait connaître la valeur maxima de la charge brusque possible
- max. (— Pa)0o,
- 2 r- L
- y étant déterminé, d’autre part, en fonction de la puissance initiale par l’équation, déduite de (24)
- -cos Yo = i (- P,) 0o, + E, cos ,]. (3o)
- Les deux équations simultanées (29) et (3o) donnent donc max (— P2)0'o en fonction de (— P2)e„ et font connaître par suite la valeur maxima de la surcharge brusque réalisable à partir d’un régime donné. Le rapport de cette surcharge à la charge primitive peut servir de mesure de la stabilité au régime initiale. Son expression est
- E0 E, cos p . .
- ---1 (COS y„' - COS y„)
- E; C0& ? [E, COS y0 - E, COS <p| 2 r
- (3i)
- Sin y0
- ro
- — COSy0
- COS y0 — == cos 7
- sous forme d'équation réduite, comme on l’a fait pour la puissance. Si l’on pose toujours
- k cos p, (module réduit (32
- (- P.)0 :——? (charge réduite). (33
- 2 r
- les équations (3i) et (3o) peuvent s’écrire
- tan g y,, _ i
- (34.
- cos y0
- cos y„ = ^ 4- X . (35)
- La stabilité ne dépend donc que des deux facteurs x et /.
- On voit immédiatement qu’elle varie en sens inverse de/. Car/ diminuant,y0augmente sans
- pouvoir dépasser ^ ^cette dernière condition est
- évidente sur le diagramme 3, p. 417, car la droite
- O F ne peut faire avec O Jt un angle > - J. Par
- conséquent le numérateur de A augmente d’une façon continue, tandis que le dénominateur décroît.
- A titre d’exemple, la figure 12 représente la variation de la stabilité par rapport à la charge réduite y pour un alternateur ayant pour module 10, dans le cas où E2 = E^
- En second lieu, il faut voir quelle est l’influence des autres éléments de construction, c’est-à-dire du module réduit#. Cette discussion ne peut se faire qu’à l’aide de courbes; celles de la figure i3 représentent la variation de A en fonction de x pour toute une série de valeurs de y. On a vu plus haut que / reste toujours compris entre zéro et 1/4; cela a permis de réduire à un petit nombre les valeurs différentes qu’il y avait lieu de lui attribuer, et on a fait seulement / = o,oi ; 0,02; o,o5; 0,10; 0,20 et o,25.
- Pour chaque courbe, les valeurs qu’on peut donner à x sont limitées par la condition que l’angle (yH) reste réel, ou cos y < 1, c’est-à-dire
- Pour discuter la variation de A avec la charge et les éléments de construction de l’alternateur, il convient encore ici de mettre cette valeur de A
- x doit donc être compris entre les deux racines
- 1 ± \!i—4/, toujours réelles, puisque/< -, et
- 4
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- qui annulent toutes deux l’angle Yo ainsi que la
- stabilité. Pour r = - la courbe de stabilité se 4
- réduit donc à un point x = - sur l'axe des a;.
- Ces courbes montrent d’une façon saisissante que la stabilité décroît très vite en raison inverse delà charge réduite/, et que pour chaque valeur de celle-ci le maximum de stabilité correspond très sensiblement à x = É On devra
- stabilité est corrélatif du maximum de puissance, comme cela se comprend aisément.
- 3° Oscillations. — Celles-ci peuvent être étudiées aux deux points de vue indiqués dans les préliminaires. Dans le premier cas, on les considère comme provenant de petites variations accidentelles de charge. La formule A mesure alors la stabilité comme dans le cas des variations plus importantes, car il n’y aucune raison d'assigner ici aux oscillations une limite plus étroite que dans le paragraphe précédent. Dans
- 1 x
- Fig. i3. — Valeurs de la stabilité A (accroissement relatif de charge possible) en fonction du module réduit _v, et pour différentes valeurs de la primaire réduite y.
- donc choisir k > i ou < i suivant que 9 est < ou > 6o°.
- La conclusion de cet examen est donc la suivante : La stabilité A par rapport aux surcharges brusques varie en raison inverse de ta charge initiale (— P2)o„, de la résistance intérieure r et en raison directe'du voltage d'alimentation Et. La force électromotrice induite E2 du moteur devra
- être choisie de façon à donner au produit
- une valeur aussi voisine que possible de -. ' 2
- Ces conditions sont les mêmes que celles qui assurent la puissance maxima ; on peut donc dire d’une manière plus générale que le maximum de
- Fig. 14. — Valeurs de la stabilité par rapport aux impulsions e, en fonction de x et pour différentes valeurs dey.
- le second cas, la cause inconnue de ces oscillation est assimilée à une impulsion extérieure, et la stabilité est mesurée parla formule démontrée précédemment (page 35g).
- s =
- t/o
- P(-P.)o
- ou, en développant cette expression d'après les valeurs connues de P2 :
- c-, 2 K m _ Ei Es cos <p (sin y0 — y0 cos y»)
- (-P.L (37)
- 2 K m
- (-PT
- X S
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- en posant
- 2 _ E, (sin To — Yo cos Tq) = tan g Yo — yo
- 1 E, cos Yo — E. cos <p0 __x__ ' (38)
- ‘ côs~ y„
- Cette dernière expression ne diffère de A que par le facteur yo- Mais le sens de la variation reste absolument le même, comme on le voit, à l’aidedes courbes de la figure 14. Celles-ci ont été dressées pour S'de la même manière que celles de la figure i3 pour A. Les résultats sont très peu différents, bien que la position des maxima se trouve reportée un peu vers la gauche.
- D’autre part, le premier facteur de l’expression S2 contient la puissance en dénominateur. On peut en définitive conclure que la stabilité d’un moteur, par rapport aux oscillations provenant d’impulsions extérieures, décroît plus vite que la stabilité par rapport aux variations de charge quand la puissance augmente. Pour une charge donnée elles varient toutes deux sensiblement de la même façon avec le module réduit k cos ©.
- Les oscillations, dont 011 ne peut empêcher la production spontanée, abaissent la charge maxima pratique bien au-dessous de la valeur théorique; mais il semble difficile de fixer un chiffre à cet égard, car le coefficient de réduction, pour lequel M. Kapp admet par exemple la valeur i/3, dépend essentiellement des conditions de marche et de la façon dont on calcule la charge maxima théorique; on a vu quelle grave erreur on commettrait, par exemple, en négligeant dans cette évaluation l’effet du commutateur.
- En outre, s’il y a lieu actuellement de regretter la faible valeur de ce coefficient, c’est que l’on est très loin de la condition k costp = 1/2. Il suffit pour s’en rendre compte de se reporter aux courbes de rendement relevées par la commission de Francfort sur les moteurs de Ganz(i); le rendement atteint son maximum en même temps que la puissance maxima; dans le moteur synchrone parfait, la puissance maxima devrait correspondre à un rendement inférieur à o,5 et à un courant supérieur à celui que le moteur doit pouvoir supporter.
- Stabilité dans le cas où l'excitation est variable. — Je n’ai traité jusqu’ici que le cas le plus élémentaire, celui où l’excitation est constante. Les
- (') La Lumière Electrique, t. XXXVI, p. 3o5.
- autres sont beaucoup plus compliqués au point de vue analytique, mais pourraient se traiter graphiquement pour chaque cas particulier. On peut, en effet, toujours, quand on connaît la caractéristique, en déduire le diagramme des puissances et ramener l’étude de la stabilité à la mesure des aires d’impulsion dont j’ai parlé plus haut. Mais il est plus simple, étant donné le côté forcément superficiel de la théorie, d’admettre comme générale la conclusion à laquelle nous venons d’arriver dans le cas de l'excitation constante, à savoir que la stabilité peut être mesurée par la puissance maxima de l’alternateur comparée à la charge. Il est du reste facile de se rendre compte que ce résultat ne saurait être beaucoup modifié par la forme du diagrame de puissance.
- J/*y = 0
- 1 (Py'„—PYo)d0,qui
- Y = Yo
- joue dans la théorie le rôle principal, dépend des valeurs de PTo non seulement par la différence Pf— Pïo, mais encore par l’angle d’intégration y0. Quand on garde les mêmes valeurs extrêmes PY = o et Py = Yo> les changements qu’on peut faire subir à la loi de variation de PY sont compensés dans une très large mesure par la variation de y0.
- Moyens d'augmenter la stabilité. — En définitive la puissance maxima doit jouer le rôle d’un tampon de sûreté.
- Dans tous les moteurs actuels celui-ci est très faible, parce que les modules ont des valeurs trop élevées pour permettre de réaliser la E 1
- condition cos 9 = - avec une force électro-E, ' 2
- motrice fixe. En effet, pour un module voisin de 10
- on a cos ep = il faudrait donc que E, = 5 E,
- au moment du décalage maximum (0 = ir + ?)• Si l’on a E2 = E,, la puissance maxima est seulement 0,10 [1 — 0,10] au lieu de o,25. D’autre part, il est probable que les effets de commutation réduisent encore considérablement la puissance et par conséquent la stabilité.
- Pour augmenter le ressort, le premier procédé consisterait, d’après les conclusions énoncées, à diminuer la résistance r; mais celle-ci n’est pas indéfiniment réductible ; on s’astreint en général déjà, dans l’intérêt du rendement, à la faire aussi petite que possible. De même, le vol-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tage Et est déterminé par des conditions étrangères. C’est donc sur les facteurs A et <p qu’il faudrait faire porter les principaux efforts, soit par un accroissement progressif de voltage, soit par la diminution du module. ' k ne pouvant, comme on l’a vu, être modifié beaucoup dans le sens de l’augmentation, il faut chercher à réaliser des modules voisins de 2 ou au-dessous. En effet, pour la valeur tg= j ,732
- on a cos ~ exactement, et l’excitation E2 =
- E, permet d’obtenir la stabilité maxima. Pour les valeurs tg ;p < 1,732, il faudrait une excitation composée avec spires démagnétisantes, de qui n’offre pas de difficultés.
- Malheureusement, ces faibles modules ne sont pas réalisables pour les moteurs de dimensions ordinaires. On ne pourrait les obtenir qu’à l’aide d’un condensateur en série.
- Couple élastique. — Il est intéressant de connaître le couple élastique à chaque régime pour avoir une idée de la force qui s’oppose aux oscillations infiniment petites. On a, d’après l’expression générale Q-) déjà donnée,
- ni d P» E, E» . , .
- C =-----— =---------- cos cp sin v, (39)
- 11 d 8 2 r
- On peut en déduire la période d’oscillation propre
- T=-\/&=27rv/^b’
- et dans le cas d’une excitation constante, d’après
- 7?l
- la formule (3q), et en se rappelant que w = — e*
- k =
- E,
- T = — — l/ m V K n Eicff. V k cos cp si
- sin y
- (40)
- C) Nous avons vu que cette expression pouvait se représenter par une corde du cercle C, sur le diagramme ordinaire, quand E, est constant. On peut encore lire la valeur du couple élastique sur le diagramme de puissance, même quand E.est variable, en traçant la tangente au point de régime H» On a en effet, en appelant v l’angle de cette ligne avec le rayon O II,
- d P. _ dOE d 8 — d 0
- O H, cot v,
- La période d’oscillation augmente donc rapidement avec la charge, c’est-à-dire quand y diminue, et son minimum a lieu à charge nulle, c’est-à-dire pour
- cos y = 2 h COS <p
- d’où
- sin y= \J 1—4/«2cos!<p.
- Le minimum de T en jonction de k cos © a lieu pour
- 4/<2COSa<p= -, OU k COS qp = ,
- 2 2 V 2
- valeur plus forte que eelle qui donne la puissance maxima.
- Influence de l'inertie.
- Nous avons vu que l’inertie ne joue aucun rôle apparent dans les changements brusques de charge et les oscillations plus ou moins fortes qui proviennent d’effets de ce genre. Au contraire, dans les oscillations produites par une impulsion étrangère, l’amplitude serait fonction de l’inertie, et la stabilité proportion-
- nelle au facteur
- 11 étant le nombre de
- pôles).
- Dans ces conditions, la conclusion la plus naturelle serait d’adopter une fort volant, puisqu’on peut y gagner quelque chose sans risque d’y perdre; cela semble d’autant plus indiqué que, lors des variations brusques de charge, il peut y avoir en même temps changement brusque d’inertie, (si l’on embraie par exemple un appareil primitivement au repos); l’inertie propre des moteurs peut amortir d’une façon utile l’effet brutal de cette mise en marche.
- Cependant il y a, d’autre part, intérêt à ce que le moteur puisse être lancé facilement, et aussi à ce que l’amortissement des oscillations se produise rapidement ; or, bien qu’il soit impossible de calculer cet amortissement, on sait qu’il varie en raison inverse de l’inertie. Ma conclusion est donc qu’il faut s’en tenir à un juste milieu, en adoptant une inertie telle que le mouvement ne soit pas pulsatoire, mais que la période d’oscillation propre ne dépasse pas 1/10 à i/5 de seconde.
- Au point de vue de la commutation, il y
- expression facile à construire.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- aurait peut-être, semble-t-il, avantage à ce qu’elle fût encore plus courte, de façon que le champ redressé restât constant par suite du retard de la désaimantation, malgré les variations oscillatoires du décalage des bagues.
- Mais c’est là un effet trop mal défini pour permettre une évaluation précise. Du reste, en pratique, comme on peut le voir à l’aide de la formule (40), pour tous les moteurs non munis de volant la période est bien inférieure à la limite que je viens d’indiquer. L’inertie des moteurs Ganz et Westinghouse semble suffisante, mais il n’en serait pas de même probablement d’un alternateur Siemens. J’ai pour ma part essayé vainement de maintenir au synchronisme, même sans charge, un petit alternateur Siemens-Labour, 2,000 watts, (auquel j’ai fait allusion dans les préliminaires), recevant le courant d’une magnéto de Méritens, ayant même force électromotrice.
- Bien que lancé d’abord à une vitesse supérieure, il s’arrêtait toujours au bout de quelques secondes ; au contraire la transmission de mouvement en sens inverse, l’alternateur actionnant la magnéto se faisait avec un parfait synchronisme, bien que la composition du circuit dans son ensemble fût restée identique. Il est donc très vraisemblable que l’inertie seule faisait défaut dans le premier cas et que l’addition d’un volant eût rendu la marche stable.
- tion progressive de l’excitation, soit par une diminution de la fréquence et de la self-induction.
- La seule solution vraiment satisfaisante à ce point de vue consisterait dans l’emploi d’un condensateur en série, ramenant le module à une valeur comprise entre 1 et 2. Le moteur synchrone jouirait alors d’une élasticité bien plus grande que celle qu’il possède aujourd’hui, et la charge maxima qu’on pourrait lui imposer pratiquement sans crainte de décrochage serait supérieure à celles actuellement réalisées; malheureusement, il est vraisemblable que, le jour où le condensateur industriel aura décidément pris sa place au soleil, ce qui ne saurait tarder, le moteur synchrone devra céder la sienne aux moteurs asynchrones fondés sur l’emploi du même appareil, travaillant aussi sur les réseaux à simple phase, et possédant en plus la supériorité du démarrage sous charge.
- André Blondel.
- CA sinvre.)
- SUR UNE NOUVELLE DISPOSITION
- DU SYSTÈME DE DISTRIBUTION MIXTE
- A TROIS FILS
- Conclusions relatives à l'établissement des moteurs synchrones.
- En résumé, l’étude qui précède nous a conduit à deux conclusions principales :
- i° Au point de vue du rendement, chercher à se rapprocher de la condition de courant minimum par le choix d’une excitation convenable, en dérivation ou compound : le rendement peut être alors presque aussi bon que pour un moteur à courants continus et il n’y a aucun décalage de phase introduit sur le réseau d’alimentation ; se défier du décalage des commutateurs.
- 20 Au point de vue de la stabilité, faire
- 2- Ç,- aussi petit que possible et chercher à
- se rapprocher de la condition de puissance E 1
- maxima ^cos. cp = -, soit par une augmenta -
- En étudiant les distributions mixtes à trois et cinq fils pour un projet d’éclairage électrique de ville, nous avons été amenés à une nouvelle disposition permettant de réaliser une économie très notable dans les frais de premier établissement des usines faisant usage de ce système.
- Comme nous n’avons pas connaissance que cette disposition ait été appliquée ou proposée, nous nous empressons de la porter à la connaissance des lecteurs de ce journal.
- Cette nouvelle disposition consiste à disposer pour le système à trois fils, des machines fournissant directement la dfférence de potentiel nécessaire entre les deux fils extrêmes soit 220 volts et à leur ajouter en quantité un ou deux groupes composés de deux dynamos fournissant chacune 110 volts et réunies en tension, le fil intermédiaire de la distribution étant relié aü conducteur les réunisant en série. Voir la figure ci-après.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 478
- Ces groupes de deux dynamos en série remplissent en quelque sorte le rôle des dynamos compensatrices de Thomson. Leur importance et leur nombre doivent nécessairement varier suivant la grandeur des différences de charge pouvant exister entre les deux circuits du réseau.
- La mise en marche ou l’arrêt des machines suivant le nombre de lampes allumées, ne suscite aucun ennui. Le groupe de dynamos compensatrices reste toujours en circuit tandis qu’on augmente où on diminue le nombre de machines à 200 volts suivant la consommation.
- L’économie de notre disposition réside dans l’emploi de dynamos fournissant le voltage total. Il en résulte des frais bien moins importants de premier établissement, une réduction
- Fig. 1
- de l’emplacement occupé par une station d’une puissance déterminée et de plus un rendement un peu plus élevé.
- On peut en outre comme dans le système à trois fils tel qu’il est actuellement appliqué, marcher pendant les périodes de faible charge, pendant la journée par exemple, à deux fils et 100 volts en réunissant les deux fils extrêmes ; cette disposition ne nécessitant que la marche d’une seule machine.
- Le système à cinq fils ne paraît pas devoir profiter de notre disposition, mais elle est encore utilisable dans les réseaux secondaires à trois fils des distributions par transformateurs à courants alternatifs réunis en sous-stations. Elle offre dans ce cas les mêmes avantages généraux relatés ci-dessus. Des transformateurs à 200 volts seront branehés sur les fils extrêmes, tandis qu’un petit nombre à 100 volts seront branchés sur chacun des deux circuits du réseau à trois fils.
- J .-P. Anney.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Coupe-circuit Swan, Lundberg et Broadnax.
- Le coupe-circuit Swan est (fig. 1 et 2)excessive-ment simple. En tournant la clef c, rappelée de haut en bas par le ressort e,son bras d, en fer et cuivre, monte à chaque tour sur les cames
- q
- Fig-, 1 à 5. — Coupe-circuit Swan (1891).
- en porcelaine b, puis descend brusquement sur les contacts élastiques en bronze phosphoreux gg, qui ferment le circuit ; en continuant la rotation, on dépasse les contacts g en rompant aussi rapidement le circuit.
- En fig. 3 à 5, l’appareil, disposé pour deux cri-cuits ht hu /;2 /i2, a deux paires de contacts g g, gt gtl dont l’une : g g, tourne avec la came bb, rendue mobile, tandis que les contacts gigi, fixés à la base et aux bornes hz /z2, portent sur l’envers de la came pourvue d’un pont qui les relie entre eux.
- Quand on tourne la clef b du coupe-circuit Lundberg (fig. 6 et 7), les ressorts i i, enroulés en
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICl 1É
- 479j
- / j, viennent alternativement fermer puis ouvrir, sur les paires de contacts d d, les circuits e c, à chaque quart de tour. Les taquets a.z a2, qui arrêtent la clef par leurs butées sur d aussitôt que les ressorts i se gonflent, obligent à ne
- quera que les conducteurs e peuvent s’emmancher dans la base à volonté horizontale-
- Fig. 8 à io. — Coupe-circuit Broadnax (1892).
- tourner la clef que dans le sens où ces ressorts se tendent par leur frottement sur d.
- Le coupe-circuit de M. Broadnax fonctionne (fig. 8 à 10) de même par le passage des deux contacts E, imbriqués dans le verre du tambour octogonal D, sur les balais F. On remar-
- ment ou verticalement, ce qui facilite beaucoup le montage. G. R.
- Compteur électrolytique Edison (1892).
- Ce compteur se compose d’une seule balance i5 et de deux auges en verre 1 et 2, dont les
- iimiiiin
- Fig. 1 et 2. — Compteur Edison.
- électrodes 4 et 3 zinc) ou cuivre dans une dissolution de sulfate de zinc ou de cuivre) de grandes surfaces, séparées et maintenues par l’isolant 6, sont reliées comme l’indique la figure 3 aux trois fils 32.33.34 du circeit. Les dépôts se
- font sur les cathodes 3, et, dans chacune des auges 1 et 2, proportionnellement à la dépense des lampes correspondantes 35 et 36 et en raison inverse des résistances interposées 29 et 3o.
- Pour peser l’un des dépôts, celui de l’auge 2,
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- 480
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- par exemple, on tire la planchette 14 qui, porte la balance, de manière à amener le couteau 18 sous l’étrier g, auquel est suspendue la cathode 3 de l’auge 2, puis on charge le plateau 20 jusqu’à ce qu’il soulève cet étrier de son support 10. Cette pesée faite, on exécute ensuite celle de
- Fig. 3
- l’auge n” 1 en repoussant la planche 14 de manière à y amener la balance.
- Quant au chargement du plateau 20, il se commence par le dépôt des poids 24 à l’aide des manettes à crochets 22, et se continue par l’appoint de la chaîne 25, à tirette graduée 26. On obtient ainsi, avec une seule balance, des pesées successives rapides et exactes.
- G. R.
- Electrolyse des chlorures Parker et Robinson (1898).
- Afin d’éviter l’attaque des anodes par le chlore électrolysé, on les fait en phosphure de chrome, que l’on obtient en chauffant au rouge vif un mélange de phosphate de chrome et de charbon, ou en chauffant dans un creuset électrique un mélange de phosphate ou d’oxyde de chrome avec du phosphate de chaux ou d’alumine. On n’a pas besoin de phosphate de chrome pur, de sorte que l’on peut sans inconvénient employer le minerai de chrome du commerce, qui contient du fer et de l’aluminium. On coule ensuite le phosphure en plaques ou en cylindres.
- G. R.
- Sur la température atteinte par les fils parcourus par des courants électriques.
- M. P. Gardani vient de compléter les deux mémoires qu’il a déjà publiés à ce sujet en cal-
- culant des tables (*) qui peuvent servir dans la pratique pour calculer le courant maximum qu’on doit envoyer dans un fil donné pour ne pas dépasser une température donnée.
- On se rappelle le principe de la méthode acoustique employée par l’auteur et les résultats auxquels il était parvenu :
- i°Le coefficient de conductibilité externe croît très rapidement lorsque le diamètre du fil diminue; avec des fils de fer d’un diamètre inférieur à 1 millimètre, on peut exprimer ce coefficient par une équation de la forme
- où D est le diamètre du fil et 0 l’excès de la température du fil sur la température ambiante.
- Les constantes A, B, C, M ont, pour le fer, les valeurs suivantes :
- A = 0,0000013 B = o,ooooo5653
- C *= 0,0871 M = 0,0000000293
- Les valeurs de K expriment en petites calories la quantité de chaleur perdue par le fil par mm3, par seconde et pour chaque différence de température de r G.
- 20 La chaleur que le courant engendre dans des fils très fins est presque complètement répandue dans l’air par convexion, et pour ceux-ci on obtient une approximation suffisante en prenant pour les fils de n’importe quelle substance les valeurs des constantes A, B et C, déterminées pour le fer;
- 3° La valeur de la constante M varie d’un métal à un autre : d’après les expériences de l’auteur, on aurait pour le fer
- M = 0,000 000 029 3
- et pour le cuivre
- M = 0,0000000096
- Avec ces constantes on peut trouver la valeur de K à une température donnée, en tirant de la formule
- — PR = KS0 (1)
- 21
- (') La Lumière Électrique, t. XXXVIII, p. 627, t. XLII, p. 92, — L‘Elettridsta, mars 1892,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- la valeur de I pour une température 0 que le fil doit atteindre.
- La formule précédente se modifie dans la pratique : exprimons la résistance R avec la formule connue
- R =
- __poR___
- 1000 7r r%
- + P 8),
- dans laquelle p0 sera la résistance spécifique à la température ambiante, I la longueur du fil en mètres, r le rayon du fil en millimètres, 6 le coefficient de température de la résistance spécifique; le diviseur 1000 permet d’exprimer la longueur L en millimètres, comme elle est exprimée dans le calcul de la surface latérale du fil.
- Si nous prenons la surface latérale
- S = 2 71 r L,
- nous aurons, en substituant dans la formule (1), la valeur suivante de I :
- I = n
- 10’ K&
- "T p0 (1 + M)
- (ar)2
- en posant
- et
- KO
- p» 0 + P *)
- 2 r
- = d,
- nous obtenons la formule suivante, usitée dans la pratique :
- 3
- I = a dt
- Le calcul de a est assez long; les tables suivantes contiennent les valeurs calculées par M. Gardani pour le cuivre et pour le fer.
- La résistance spécifique du cuivre a été prise égale à 0,0170 à la température de io°, moyenne des nombres obtenus par l’auteur sur les fils qu’il a employés; le coefficient. (B a été pris égal à o,oo35. La température ambiante pourrait varier de quelques degrés sans altérer sensiblement la valeur de la constante a, la quantité p0 (i-J-60) se trouvant sous le radical.
- La résistance spécifique du cuivre a été prise égale à 0,125, et le coefficient (J à 0,0045.
- VALEUR DE I.A CONSTANTE a
- Pour le cuivre.
- Diamètre du fil en mm. 5“ 10° 20° 3o° 40° 5o*
- 0,1 9,79 i3,83 19,52 23,86 27,51 3o,68
- 0,3 6.93 9,77 13,73 16,70 19,17 21,24
- 0,5 5,82 8,19 11,49 13,96 16,00 17,76
- 0,8 4,79 6,74 9,45 11,48 13,14 14,58
- 1 4,47 6,23 8,73 10,60 12,14 13,46
- 2 3,47 4,88 6,83 8,28 9,47 10,49
- 3 3,o5 4,29 6,00 7,27 8,3i 9,20
- Pour le fer.
- Diamètre du (H en mm. 5° 10° 20° 3o° 40” 5o°
- 0,1 3,58 5, i3 7,41 9,24 10,85 12,32
- 0,3 2,55 3,66 5,21 6,42 7,46 8,39
- 0,5 2,16 3,o6 4,34 5,32 6,16 6,91
- 0,8 1,78 2,5r 3,56 4,36 5,04 5,64
- r 1,64 2,32 3,28 4,01 4,63 5,14
- 2........ 1,28 1,81 2,55 3,n 3,58 3,99
- 3 1, i3 1,5g 2,24 2,73 3,14 3,49
- Les expériences de l’auteur ne s’étendaient que sur des fils ne dépassant pas 1 millimètre de diamètre; les valeurs de a pour les fils de dimensions supérieures ont été obtenues en tirant la valeur de K de la formule résultant des expériences; cette extrapolation, qui en toute rigueur n’est pas légitime, se trouve justifiée par l’expérience qui a prouvé que pour lés différents fils, la formule de K concorde très bien avec les résultats d’observation et que la variation de K avec le diamètre du fil présente une grande régularité.
- G. P.
- Courbes des données d’exploitation de la Compagnie de l’Industrie électrique.
- Dans nos faits divers, nous avons brièvement analysé le rapport que vient de publier le Conseil d’administration de la Compagnie de l’Industrie électrique, Nous en avons extrait les chiffres les plus intéressants et nous ajoutions que, suivant une excellente habitude, les
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- données d’exploitation de cette Compagnie étaient représentées graphiquement par des courbes donnant une idée beaucoup plus nette des résultats obtenus que les tableaux remplis de chiffres.
- Aujourd’hui, nous nous faisons un plaisir de reproduire ces courbes dans la figure ci-des-sous. On y voit, entre autres choses intéressantes que, quoique la marche ascendante du nombre de lampes alimentées soit représentée
- 20000
- . 8000
- 16000
- 12000
- 6000
- 8000
- 4000
- 4000
- 2000
- 1883
- 1889
- par une droite à peu près, les recettes s’élèvent bien plus rapidement, tandis qu’au contraire l’accroissement des dépenses tend à se ralentir; ce qui indique clairement que le rendement de l’exploitation s’améliore.
- Le nombre de lampes à la clôture de l’exercice 1891-92 était de 8,261, et les recettes furent pendant cet exercice de 198,678 francs, le maxi-
- mum mensuel atteint étant de 24,600 francs au mois de décembre 1891.
- A. H.
- Téléphone Graham (1891).
- Ce transmetteur, du genre Berton, a son premier diaphragme de carbone C, maintenu seulement sur ses bords, et le second, P, serré à la
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- fois, sur les bords et par la pièce de bois D, dont les. évidements h renferment le charbon pulvérulent d. Le courant passe de t à t' par le res-
- teur du galvanomètre d’Arsonval, M. Gaiffe était parvenu à rendre la déviation proportionnelle à l’intensité, mais son appareil était tou-
- Fig. 1 et 2. — Téléphone Graham.
- Fig. 1
- sort s, la plaque P, le charbon pulvérulent, la membrane d et le ressort s'.
- ün évite, par cette construction, les difficultés de soudure, brasure, etc., des diaphragmes métallisés.
- G. R.
- Le galvanomètre d’Arsonval-Gaiffe.
- En modifiant la forme du cadre du multiplica-
- jours influencé par l’approche d’aimants ou de masses de fer. Cet inconvénients disparu dans le nouveau modèle que nous allons décrire.
- La masse de fer doux qui servait à concentrer les lignes de force du champ magnétique sur la bobine est supprimée. La bobine se meut directement entre les branches de deux aimants en forme de cylindre (fig. 1). Dans les modèles de laboratoire, les aimants se croisent beaucoup
- Fig. 2 et 3. — Galvanomètres d’Arsonval-Gaiffe.
- moins pour augmenter la puissance du champ magnétique.
- La figure 2 représente un appareil à cadran vertical; le zéro est au milieu de la division, de açon à permettre la lecture dans les deux sens.
- Mais on peut ramener le zéro à l’une des extrémités de la division sans altérer sensiblement la proportionnalité de la division à l’intensité, on double ainsi le champ de l'instrument.
- Enfin, M. Gaiffe donne aussi à ses appareils
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- la forme extérieure ordinaire des ampèremètres
- Parafoudre Edison (1892).
- Ce parafoudre très simple consiste en deux feuilles de cuivre i et 2, de 0,10 m. environ, séparées par un isolant 3, enfermées dans un tube de métal 4, et reliées l’une, en 7, au circuit à protéger, et l’autre à la terre par un fil fusible 8.
- magnétiques à employer dans la pratique. Je me permets donc de présenter les notes suivantes et de vous soumettre diverses propositions.
- Un fait important mis en lumière par le développement de l’électricité est l’analogie entre les circuits électrique et magnétique, et ce fait nous impose l’obligation de créer de nouvelles unités, qui manquent jusqu’à présent au circuit magnétique. Le circuit électrique est bien pourvu, mais il y aura peut-être lieu d’introduire un ou deux perfectionnements.
- Fi g. 1. — Parafoudre Edison.
- Quand la foudre frappe le circuit, sa tension brise le papier 3 et la décharge passe à la terre en fondant le fil 8. Le parafoudre mis hors de service se remplace facilement et à peu de frais.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les unités électriques.
- Le Dr Oliver Lodge a fait à l’Association britannique, avant sa réunion à Edimbourg, la communication suivante :
- La présence probable du professeur von fcjelmholtz et d’autres étrangers distingués à la réunion que l’Association britannique tiendra cette année à Edimbourg fera probablement reprendre la discussion commencée l’année dernière à Cardiff, sur les nouvelles unités électro-
- I. CIRCUIT ÉLECTRIQUE.
- Je considère que le praticien a surtout besoin de donner des noms aux grandeurs dont il se sert directement et non à de simples coefficients. De toutes les unités, les plus usuelles sont certainement le volt et \'ampère. Ce sont les choses actives dont se sert l’électricien, choses pour lesquelles on trouve des appareils de mesure sur tous les murs d’une station d’éclairage électrique. L’ohm ou le coefficient-unité de résistance est d’un caractère relativement académique ; c’est une constante d’une bobine de fil ou d’un câble, qui ne représente rien de vivace et d’actif. L’emploi usuel du terme ohm n’est guère relatif qu’à l’isolement ou aux hautes résistances; pour de gros conducteurs, le terme équivalent « volt par ampère » est peut-être employé plus souvent. C’est la chute de potentiel qu’entraîne un conducteur donné pour une intensité donnée qui présente un réel intérêt pour l’ingénieur.
- Un conducteur de 6 ohms signifie un conducteur qui donne lieu à une chute de 6 volts par ampère. Si l’on y fait passer un courant de 3 ampères, le potentiel à l’extrémité éloignée est de 18 volts au-dessous de celui qui règne à l’extrémité la plus rapprochée de la source. Ce fait se trouverait plus clairement exprimé par le terme 6 volts par ampère que par l’abréviation 6 ohms. Néanmoins, le mot ohm est entré dans l’usage commun et peut être admis comme utile.
- Un nom qui serait réellement plus utile dans le cas des bons conducteurs serait la réciproque d’un ohm — l'ampère par volt; Supposons qu’on le dénomme par mlio, comme sir W. Thomson l’a proposé, alors on dirait qu’un câble serait de
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- 20 mhos, si un courant de 20 ampères y éprouvait une chute de potentiel de 1 volt. Un câble de 1000 mhos pourrait conduire un courant de 5oo ampèi'es avec une chute d’un demi-volt. Il est plu pratique de parler des ampères par chute dt voltage que de la chute de potentiel par ampere. Je pense donc qu’il serait désirable de donner un nom à l’unité de conductibilité.
- Unités incommodes.
- Le nom de « coulomb » pour l’unité de quantité n’est guère employé par les ingénieurs, qui se contentent de l’ampère-heure, montrant ainsi que l’on doit moins s’astreindre pour les unités pratiques à l’application rigoureuse du système décimal, qu’à leur donner une grandeur pratique.
- Farad.
- De la préoccupation que l’on avait de rester uniforme est né l’inutile « farad ». Le système C.G. S. existant déjà comme un tout bien défini, il est utile de pouvoir employer dans la pratique des unités d’un ordre de grandeur plus commode. Le volt, l’ampère et l’ohm satisfont à cette condition, mais non le coulomb, le farad et le watt. Pratiquement, ces derniers ont été remplacés par l’ampère-heure, le microfarad et le kilowatt.
- La connaissance des capacités ordinaires aurait été beaucoup facilitée si le microfarad avait été appelé farad. La capacité d’une bouteille de Leyde serait alors de quelques millifarads, et un microfarad représenterait la capacité d’une petite longueur d’un conducteur. Je me demande si ce changement donnerait lieu à une confusion sérieuse; je ne le pense pas.
- Coulomb.
- Le « coulomb » est presque inutile comme synonyme d’ampère-seconde; il est plus facile de parler d’ampères-minutes ou d’ampères-heures. Si le nom de coulomb pouvait être abandonné dans sa signification actuelle, on pourrait l’appliquer utilement à désigner l’unité électrostati- -que de quantité qui a besoin d’une appellation. Les professeurs le trouveraient très commode, et sous peu les ingénieurs en auront besoin. C’est la charge d’une sphère de deux centimètres à un potentiel de 3oo volts.,La capacité de cette sphère serait les 9/10 du nouveau microfarad.
- Walt.
- Le nom de « volt-ampère » est presque aussi bon que le nom watt, surtout puisque le watt est un joule par seconde.
- Les deux noms, watt et joule, sont en réalité inutiles pour les électriciens, pour lesquels ils prêtent à confusion. Je pense qu’il conviendrait d’employer le terme watt dans le sens qui lui est donné quelquefois, c’est-à-dire comme unité d’énergie, soit un volt-ampère-heure; dans ce cas, le kilowatt serait équivalent à l’unité actuelle du Board of Trade.
- La puissance pourrait alors être pxprimée d’une façon rationnelle comme tant de watts par heure ou tant de volts-ampères. Il est bien plus naturel de donner un nom à une quantité définie comme une quantité d’énergie plutôt qu’au travail par seconde, de même que l’on a jugé inutile de donner un nom à l’unité de vitesse, celle-ci pouvant être simplement exprimée par tant de mètres par seconde ou tant de kilomètres par heure. Même, lorsqu’on a donné un nom à l’unité de vitesse, comme par exemple « knot » (nœud), on revient instinctivement aux nœuds par heure, tout comme on entend parler dans des ateliers d’électricité de « kilowatts par heure ». Je fais donc observer que le watt actuel est trop petit, qu’il est suffisamment désigné par un joule par seconde, et qu’il serait plus utile de le multiplier par 36oo et d’en faire l’unité d’énergie.
- Il ne nuirait pas d’avoir ainsi différentes unités d’énergie de diverses grandeurs, ce serait au contraire un avantage; il serait ridicule d’exprimer des siècles en secondes.
- II. CIRCUIT MAGNÉTIQUE.
- Dans le circuit magnétique, on cherche surtout actuellement à dénommer le coefficient caractéristique d’une bobine de fil —= son coefficient de self-induction, dont l’unité a été appelée un secohm, un quadrant, et Un henry.
- Induction totale.
- Mais les ingénieurs ont surtout à faire à l’induction magnétique totale, ou nombre total de lignes de force à travers un espace d’air, comme entre les pièces polaires, ou à travers l’armature d’une dynamo, ou dans le circuit d’un transformateur. On peut l’appeler le moment électro-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- magnétique par tour de fil, ou l’intégrale de B. Cette induction totale est sous quelques rapports analogue au courant électrique, et a été appelée quelquefois courant magnétique ou «flux magnétique». Elle est néanmoins plus strictement analogue au coulomb, et c’est sa variation avec le temps qui représenterait plutôt le courant électrique. Sa dénomination pratique ordinaire est actuellement « lignes totales », ou « induction totale », ou « nombre de lignes ».
- Or, «une ligne » serait certainement une unité trop petite. La terre, par exemple, envoie 4400 lignes à travers un mètre carré de sa surface, en Angleterre; à travers un centimètre carré, il ne passe qu’une fraction de ligne. L’unité pratique d’induction exige un nom, et « henry » aurait très bien pu servir. Mais « henry » ayant déjà été appliqué au secohm, je propose d’employer le nom «weber» pour l’unité de flux magnétique.
- En ce qui concerne la grandeur la plus commode à donner au weber, beaucoup peut être dit pour qu’on le fasse égal à io8 lignes C. G. S., quoique ce soit plus grand que dans la pratique ordinaire ; mais avec cette grandeur un fil qui coupe un weber par seconde présentera à ses extrémités une différence de potentiel d’un volt. Or, une bobine de 20 spires à l’intérieur de laquelle l’induction magnétique varie d’un weber par seconde aura une force électromotrice de 20 volts induite en elle. La force électromotrice moyenne d’une telle bobine tournant de 3o tours par seconde,et renfermant une induction maxima totale d’un weber, est de 600 volts.
- Voilà l’emploi de l'unité en ce qui concerne les dynamos ; pour s’en servir dans l’établissement du moteur, on remarque qu’un fil parcouru par un ampère et coupant un weber par seconde produit un joule par seconde.
- La simplicité de ces relations compense la dimension un peu excessive de l’unité. Une pièce de fer fortement aimantée peut contenir 20000 lignes par centimètre carré, de sorte qu’un Weber occuperait un entrefer étroit d’un demi-mètre carré de section. La terre donne une induction d’environ un weber dans 23 000 mètres carrés, en Angleterre, soit 44 webers par kilomètre carré. L’induction terrestre à travers un mètre carré est de 44 microwebers ; un plus petit weber eût été plus commode s’il avait présenté les mêmes relations simples avec le volt. L’at-
- traction entre deux surfaces parallèles réunies 101®
- par un weber est — dynes, ou 400000 tonnes.
- O 7T
- Un milliweber donne une force inférieure à une demi-tonne; et un microweber moins d’un demi-gramme.
- Cette propriété que le voltage excité dans un circuit est égal aux webers qu’il coupe par seconde permet d'appeler un weber un sec-volt. Il est égal à un secohm-ampère-tour, c’est-à-dire que si un seul tour de fil peut avoir un coefficient de self-induction d'un secohm, il excite une induction d’un weber par chaque ampère qui le traverse.
- (Un tel circuit sous la forme d’un anneau d’armature serait énorme, quelque chose comme un kilomètre et demi en diamètre; maison pourrait le mettre sous la forme d’un cylindre formé du meilleur fer (jx = 2 5oô), avec une ouverture axiale pour le fil et une longueur de 80 mètres. Si une bobine d’un secohm a n tours, un ampère y produit seulement - de weber; car, puisque chaque n
- tour contient l’induction totale, celle-ci est efficace 11 fois, de sorte que le coefficient d’induction est n fois l’induction par ampère, ou n8 fois l’induction par ampère-tour).
- Il n’est pas nécessaire de donner un nom à l’intensité (ou la densité) de l’induction (B), qui peut être exprimée en webers par unité de surface. (Par exemple, du fer fortement aimanté, avec 10000 lignes au centimètre carré, contient un centième de weber par décimètre carré, ou 0,1 milliweber par centimètre carré environ). Et en réservant ainsi la spécification de la surface, les unités de longueur britanniques peuvent être employées dans la mesure des entrefers, des noyaux et des pièces polaires.
- A. H. -
- (A suivre).
- L’action des courants alternatifs sur le corps humain par W. Korthals (*).
- On sait que dans l’état de New-York les condamnés à mort sont exécutés par l’électricité et que l’on emploie à cet effet un courant alternatif d’une tension d’environ 1 700 volts. D’autre part.
- (‘) Elektrotechnische Zeitschrift, 5 août 1893.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ .
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- on a appris ce fait très curieux que Tesla touchait sans éprouver aucune souffrance les pôles d’une bobine d’induction d’une force électromotrice de 70000 volts. Une explication de la contradiction apparente de ces deux faits n’a pas été donnée jusqu’ici. Quoique l’on sache qu’il faut attribuer le dernier fait à l’énormité de la fréquence, on ne semble pas avoir découvert les causes réelles du phénomène. Les considérations qui suivent sont peut-être capables d’éclairer la question.
- L’action de l’électricité sur le corps humain dépend, abstraction faite de la sensibilité différente chez les divers individus, de l’intensité du courant qui traverse le corps. Celle-ci est évidemment le quotient de la différence de potentiel existant entre les deux électrodes et que j’appellerai dans ce qui suit la « tension du corps », par la somme de la résistance du corps et de celle que présente le contact entre les électrodes et la peau.
- Ces deux résistances sont loin d’être cons-
- R
- Fig- 1
- tantes. Pour établir des comparaisons, nous pouvons néanmoins admettre que la somme des deux résistances est constante et que l’intensité 4u courant est proportionnelle à la tension du corps. Il est vrai que pour ce qui concerne la sensibilité il conviendrait d’établir une différence entre le courant continu et les courants alternatifs ; mais le danger de mort est le même avec les dçux sortes de courants et ne dépend que de la tension.
- Nous allons examiner les relations qui existent entre la tension à laquelle est soumise le corps et celle de la source. Dans le cas de courant continu, la tension du corps est évidemment égale à la différence de potentiel des conducteurs qui touchent celui-ci, mais avec le courant alternatif la relation est plus compliquée.
- Dans ce lernier cas, il faut tenir compte de la capacité du corps qui n’intervient pas lorsqu’on considère le ^courant continu. Le corps agit comme un condensateur et les conditions dans lesquelles il se trouve lorsqu’on le met en contact avec une source de courants alternatifs peuvent être représentées par un schéma tél que
- la figure i,où C est la capacité, r la résistance du corps, P la résistance du circuit extérieur et L son coefficient de self-induction.
- Tout d'abord le schéma indique que la tension du corps est équivalente à la différence de potentiel aux bornes du condensateur de capacité C; appelons Ec. sa valeur maxima. Il s’agit donc de trouver le rapport entre Ec et la tension E de la source. Blakesley donne la solution de ce problème par une méthode graphique dont nous nous servirons ici.
- Voici en quoi consiste ce mode de représentation (fig. 2) :
- CE = E,; (0
- CE r. (2)
- E F _R;
- tanga = 0*2 (3)
- 2 = nombre d’alternativités par seconde;
- angle C F 0 = 90’; (4)
- angle E O P = 90" : (5)
- a L 11 tang p = (6)
- T = durée d’une demi-période;
- C P = E. (7)
- Pour le cas où il n’y a pas de self-induction, c’est-à-dire pour L = oet|3 = o, GO représente la tension E. On obtient donc les formules suivantes :
- E, = CD cos a ;
- C D = —'— E ;
- R f r
- . ,, Rr
- tanera = Cn^irF7,
- Si le corps humain ne possédait pas de capacité, on aurait a = o, cos a = 1 et E,, = G D ; dans ce cas C D représente la tension du corps.
- Ec dépend de deux facteurs : C D et cos a. C D est déterminé par la valeur de R ; nous l’appellerons le facteur de la capacité, parce qu’il n’intervient que si le corps présente de la capacité. Il diminue lorsque a croît, et a augmente avec R et la fréquence 2.
- Ces relations nous permettront d’expliquer .pourquoi Tesla put impunément toucher les bornes d’une bobine donnant 70000 volts. La très grande fréquence employée (2 = 300000), de même que la grande résistance de la bobine
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- R = 9 000 ohms donnent à tang et par conséquent à a une valeur si considérable que le facteur cos a devient très petit.
- La valeur de E„ est donc tellement faible que la tension est inoffensive pour le corps. Nous ne connaissons pas la valeur de c, mais nous pouvons admettre une certaine valeur de Ec, en tirer la valeur de c, et vérifier si celle-ci donne en effet pour un nombre d’alternativitès plus faible une tension suffisante pour amener la mort.
- Admettons donc que la tension qu’avait à supporter Testa était au maximum Ec= 100 volts. Les autres valeurs dont nous devrons nous servir sont les suivantes. La bobine d’induction avait une résistance R = 9 000 ohms, et donnait une tension moyenne de 70000 volts, donc une ten-
- t;
- Fig. 2
- sion maxima E = 100 000 volts. L Eleclrical World indique comme résistance du corps r — 1 o5o à 3 5oo ohms ; comme la valeur de r n’affecte pas le résultat que nous cherchons, nous prendrons r=iooo ohms. La fréquence était s = 3ooooo à 400000. Nous n’avons aucune donnée quant à L, mais ce facteur aurait l’influence la plus défavorable dans la partie de notre calcul où le rapport de Ec à E serait très grand, car il faudrait alors, pour obtenir la même tension Etf, prendre une capacité beaucoup plus grande. Donc, si la seconde partie de notre calcul fournit avec une grande valeur de C un résultat conforme à l’expérience, ce résultat sqrait encore plus facilement atteint avec une faible valeur de C. La plus grande valeur de C correspond au cas où 1 angle G P O est de 900. Dans ce cas G P et C O sont très peu différents l’un de l’autre, et nous avons L = 0, de sorte que nous pouvons faire abstraction de la self-
- induction. Les calculs à établir sont alors les suivants :
- E„ = C D cos oc
- CD = RT7E’
- f „ R r
- tang- a = C k z .>
- donc
- de plus
- C D
- 1 000 _ r „ 1
- -----E= — E= — io-
- 10000 10 10
- d’où
- cos a = 0,01 n = 89“,25 tang oc = co ioo,
- „ 9000 x 1000
- C11 z — -----------= 100
- 9000 -f- 1000
- C,tî = C 0 =
- 9
- 0,0355,
- et pour z = 3oo 000
- G = o,n8microfarad.
- Il suffit donc d'une capacité de 0,118 microfarad pour abaisser la tension du corps à 100 volts malgré l’énorme tension de la bobine. Cette valeur de la capacité ne nous servira qu’à établir des comparaisons.
- Examinons encore quelle influence exerce r sur la valeur de G. Si r était plus grand que 1 000 ohms, C D serait plus grand, cos a plus petit et a encore plus grand que 89° 25'; mais pour ces valeurs de a nous pouvons poser sin a = 1 et
- En faisant cette substitution, nous obtenons
- ou
- Gu
- _R^ _ _ ___C D
- R + r ~~ an° a — cos et Ec
- = _£_ JL
- R + r E„ ’
- Cite: R =
- C
- i_q_E •a RE/
- Pour cette valeur de a, G est donc indépendant de r. Il n’en est plus de même dans la seconde partie de notre calcul que nous allons
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- '4&9
- aborder maintenant. Prenons la fréquence ordinaire 3=ioo et cherchons Ec. Pourr— i ooo, nous avons :
- . „ 9000 x 1000
- tang a = o, 110 x io-° u 100 ---------
- 10 000
- a = f ,54' cos a = 0,9994 E, = E ios 0,9994 E„ = 9994 volts.
- o,o333
- Donc, avec ce nombre d’alternativités par seconde, nous obtenons une tension du corps excessivement élevée et très peu différente de ce qu’elle serait sans capacité ; car nous aurions dans notre cas particulier, sans capacité :
- CD = =5-?— E = E = 10000volts.
- R -f- r 10 000
- Ce résultat changerait si nous prenions r plus
- Fig, 3
- grand ; mais nous obtiendrons Ee encore plus considérable.
- Nous avons donc démontré qu’en considérant le corps humain comme un condensateur, le calcul relatif à l’action exercée par les courants alternatifs donne des résultats concordant avec ceux de l’expérience.
- La valeur approximative trouvée pour c nous permet d’étudier l’influence de R et de z sur le facteur cos a. Ecrivons :
- tan g a = C n 3 —?—;.
- Pour de très petites valeurs de R, nous poR vons négliger 1 devant
- Par exemple, pour R = 0,01 ohm et
- r
- R
- 10000,
- tang a = 0,118 x io-’* ic £ 0,1 = 0,0.371 x 10—0 z
- et pour 2 = iofl.
- donc
- tang a = 0,0371 ;
- a = 2°, 10'. cos a = 0,9993.
- Ce résultat nous indique que pour de faibles valeurs de R l’angle a s’approche de zéro et qu’il ne prend une valeur appréciable que si l’on dépasse de beaucoup la fréquence employée par Tesla. L’influence de la capacité du corps humain disparaît donc dans ce cas et nous avons Ee=E. Il est donc explicable qu’en employant les fréquences ordinaires le contact du corps avec les bornes d’une machine ayant une faible résistance intérieure soit mortel.
- Dans l’expérience de Tesla, R était plus grand, et le tableau suivant peut donner une idée de l’influence que R et z exercent alors sur le facteur cos a et par suite sur la tension du corps.
- R = IOO 9000 IOO OOOO
- Z = 100 100 3oo 000 3oo 000
- tanga = o,oo337 o,o333 xo. 1 100
- a = 12' i",54' 84°, 20' 89° ,25'
- cos a = i 0,9904 0,0987 0,01
- C D = 10 T- — E = 90909 — E = 10* ÎO 10 T- — E = 90909 — E = 10' IO
- E„ = 90 909 9994 8976 IOO
- On voit que Tesla avait réuni toutes les conditions permettant de rendre inoffensif pour le corps le contact avec des électrodes de 100000 volts de différence de potentiel.
- Il est intéressant de suivre sur une courbe la variation de la tension que subit le corps en fonction du nombre d’alternativités par seconde. La courbe de la figure 3 a été calculée en prenant pour base les nombres dont nous venons de nous servir ; on voit que dès que les fréquences ordinaires se trouvent dépassées la différence de potentiel diminue rapidement et tend finalement vers une assymptote qui n’est autre que l’axe des abscisses.
- A. H.
- tang a = C tt 2 R.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- VARIÉTÉS
- LE HASARD ET L’IMPRÉVU
- DANS LES DÉCOUVERTES ET LES RECHERCHES SCIENTIFIQUES Q
- Découverte de la décomposition de l'eau par la pile.
- Volta avait adressé, en 1800, à Joseph Banks, membre de la Société royale de Londres, une lettre dans laquelle il décrivait son appareil électromoteur, son organe électrique artificiel, comme spécialement propre aux expériences physiologiques; c’est pourquoi Joseph Banks en donna connaissance au chirurgien Anthony Carlisle qui le premier étudia les applications de cet appareil. Carlisle, en suivant les indications de Volta, construisit une pile avec i3 demi-couronnes, autant de disques de zinc et de rondelles de carton imprégnées d’eau salée, le tout formant une colonne ayant un disque d’argent à la base et un disque de zinc au sommet. C’est avec cet appareil simple et de médiocre puissance que l’eau fut décomposée, c’est-à-dire que fut accomplie la plus féconde des découvertes qui aient été faites avec la pile de Volta. Nous devons relater les circonstances fortuites qui se produisirent dans cette découverte.
- Carlisle s’adjoignit pour ses expériences un physicien de ses amis, Nicholson. « Le premier soin des expérimentateurs fut de reconnaître l’espèce d’électricité (positive ou négative) qui existait à l’extrémité de la colonne. Ils firent donc communiquer, à l’aide d’un fil de fer, chacune des extrémités de la pile avec le plateau d’un condensateur. L’expérience n’avant pas donné un résultat satisfaisant, Nicholson soupçonna que ce manque de succès pouvait tenir à ce que le contact entre les fils de fer et les disques de la pile n’était point parfait. Il crut y porter remède en plaçant quelques gouttes d’eau sur le disque de zinc et y plongeant l’extrémité du fil qui servait à réunir les deux pôles.
- « Mais à peine eut-on ainsi fermé le circuit voltaïque (le fil de fer ne touchant pas le zinc,
- fortuitement), que l'on vit apparaître dans cette goutte d’eau, et près de l’extrémité du fer, des bulles de gaz excessivement fines. En même temps, on crut sentir l’odeur de l’hydrogène. Nicholson et Carlisle devinèrent aussitôt que l’eau avait été décomposée par le courant électrique, et ils résolurent de s’en assurer en interrompant le circuit par l’introduction d’un tube plein d’eau entre les extrémités des deux fils. Le tube rempli d’eau de source et fermé par des bouchons de liège à ses deux extrémités, on fit passer à travers chacun de ces bouchons un fil de cuivre rouge. Le tube ayant été placé dans une position verticale, le fil de cuivre inférieur fut mis en contact avec le disque d’argent, et le fil supérieur avec le disque de zinc du sommet... On approcha peu à peu les deux pointes l’une de l’autre. Lorsqu’elles ne furent plus distantes que d’environ 5 centimètres, une longue traînée de bulles excessivement fines s’éleva de la pointe du fil inférieur de cuivre qui communiquait avec le disque d’argent; tandis que la pointe du fil de cuivre opposé devint terne, puis jaune orangée, puis noire. Si l’on amenait au contact les deux pointes de métal, le phénomène s’arrêtait aussitôt, pour recommencer quand on les séparait de nouveau. A une certaine distance, le dégagement cessait... On reconnut facilement que le gaz dégagé était de l’hydrogène.
- Pour éviter l’oxydation du fil supérieur, on substitua aux fils de èuivre des fils de platine. Les deux fils donnèrent lieu chacun à un dégagement de gaz. En recueillant à part les gaz produits à l’aide de deux piles accouplées formant un ensemble de 68 couples, les expérimentateurs trouvèrent, en calculant le poids des gaz recueillis après une expérience de longue durée, que l’eau était formée de ip en volume d’oxygène et de 2? environ d’hydrogène. L’erreur n’était que de 2 grammes sur 144. Ainsi fut faite cette belle découverte dont Volta n’a pas eu l’honneur. »
- Hasards qui ont précédé la découverte de l'arc voltaïque
- Ritter qui, après la décomposition de l’eau par Carlisle et Nicholson, opéra à son tour la décomposition du sulfate de cuivre avec la pile de Volta, remarqua par hasard, que les fils conducteurs s’échauffaient par le passage du cou-
- (<) La Lumière Electrique du 27 août 1892, p. 439.
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- rant; mais ne poussa pas plus loin l’observation. Curtèt, en fermant le circuit à l’aide d’un morceau de charbon, vit avec étonnement une brillante lumière.
- Davy étudia systématiquement les effets caloriques du courant en employant divers métaux comme conducteurs et finalement, en 1812, il obtint l’arc voltaïque en faisant passer le courant entre deux morceaux de charbon de bois (éteints dans le mercure pour les rendre plus conducteurs), d’abord dans l’air puis dans le vide; mais il ne poussa pas ses recherches au point de vue pratique. Il ne lui semblait pas possible qu’une telle lumière pût être employée économiquement.
- On sait aujourd’hui que la solution de ce problème est trouvée et l’on connaît les progrès considérables que cette lumière a faits depuis une dizaine d’années.
- Le hasard dans la célèbre expérience d'Œrsted.
- Depuis longtemps on savait que la foudre, en tombant dans le voisinage des boussoles marines, avait fait dévier les aiguilles aimantées ou en avait altéré le magnétisme, ou même interverti la position des pôles. On avait aussi, par les décharges des bouteilles de Leyde, produit des effets analogues et aimanté des aiguilles d’acier.
- ' Tout faisait donc croire qu’il y avait une relation entre l’électricité et le magnétisme (1), et que la pile voltaïque, source d’électricité continue, devait avoir de l’influence sur les aiguilles aimantées mobiles. Mais on croyait, à tort, qu'il fallait laisser libres les pôles de la pile pour qu’elle pût manifester son influence sur les pôles de l’aiguille. Cette idée fausse fut la cause des insuccès des expérimentateurs. Nous savons maintenant qu’il fallait, au contraire, fermer le courant sur la pile pour qu’elle manifestât son action sur les aimants.
- C’est d’après cette idée fausse que MM. Hachette et Desormes avaient inutilement essayé de diriger, par l'effet du magnétisme terrestre, une pile voltaïque isolée, librement suspendue, ayant ses deux pôles d’égale force.
- (') G. Decharme. — La Lumière Electrique: Analogies et différences entre l’électricité et le magnétisme, t.XXIX, p. 35g, 419, 470, 521, 574 et 615.
- Les deux expérimentateurs qui ont, avant CErsted, le plus approché de la découverte de la relation cherchée et qui l’ont pour ainsi dire touchée du doigt, sont Romagnosi et Mojon, dont le premier observa réellement une déviation de l’aiguille aimantée sous l’influence du courant voltaïque, mais mal indiquée, et dont l’autre était parvenu à aimanter du fer sous l’action du courant. Mais ils ne se doutèrent pas de l’importance des phénomènes qu’ils avaient vus, et qu’Œrsted, dix-sept ans plus tard, révéla au monde savant. Œrsted était imbu de l’idée que la pile était assimilable à un aimant.
- Si nous rappelons ces faits, c’est pour montrer que la découverte en question était pour ainsi dire dans l’air et qu’il ne fallait qu’une circonstance heureuse pour la faire apparaître.
- Il est vraiment très surprenant que le hasard n’ait pas servi plus tôt les observateurs et qu’il ne se soit pas trouvé de boussole dans le voisinage des courants électriques qu’on produisait fréquemment dans les laboratoires. Il a fallu qu’une circonstance toute fortuite vint révéler à CErsted (qui depuis longtemps s’occupait de l’identification des deux agents) le phénomène capital qui devait avoir d’immenses conséquences.
- Le rôle du hasard dans cette découverte est raconté diversement par les auteurs qui ont écrit l’histoire de l’électromagnétisme.
- On a dit qu’à l’une de ses leçons, Œrsted, saisissant vivement les deux fils qui, par leur contact, fermaient le courant électrique, s’écria, dans une sorte de mouvement oratoire : « Je ne puis croire que cet appareil soit sans action sur les aimants ! » et que, par ce geste involontaire, il approcha le circuit fermé de l’aiguille aimantée, qui fut aussitôt déviée de sa position d’équilibre. Mais cette version théâtrale manque de preuves.
- La version suivante, qui nous semble la plus plausible, est celle qu’a adoptée M. Louis Figuier. Nous en extrayons le principal passagé :
- « Pendant l’hiver de 1819 à 1820, Œrsted faisait son cours de physique à l’Université de Copenhague. 11 était occupé à montrer à son auditoire la puissance calorique de la pile de Volta en portant à l’incandescence un fil de platine tendu entre ses deux pôles. Une aiguille aimantée se trouvait par hasard placée sur la
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- table, à quelque distance de la pile. Or, au moment où la pile fut mise en action, cette aiguille aimantée se mit à osciller d’une raçon singulière. Ce phénomène inattendu éveilla l’attention des assistants. On ne comprenait pas que le fil qui joint les deux pôles de la pile et ferme le courant pût exercer une influence quelconque sur une aiguille aimantée... (x) »
- Après la leçon, Œrsted répéta l’expérience pour diverses positions de l’aiguille. Ce n’est qu’au mois de juillet 1820 qu’il publia un mémoire de quatre pages, écrit en latin, sur cette expérience capitale dont il ne saisit pas toute la • portée, car là se borne sa part dans la découverte de l’électromagnétisme.
- Ajoutons qu’Œrsted chercha longtemps et vainement à se rendre compte des faits qu’il avait découverts, parce qu’il assimilait les courants électriques à des aimants particulaires. Ampère eut l’idée géniale de prendre l’hypothèse inverse, c'est-à-dire de regarder les aimants comme formés de courants intermoléculaires. Il put alors expliquer tout ce qui faisait obstacle dans l’hypothèse d’Œrsted, et fit sortir de la science l’immortelle théorie qui assimile le magnétisme à l’électricité et fait dépendre ainsi d’une seule cause tous les phénomènes qui se rattachent à ces deux branches de la physique, séparées, il y a 72 ans, par une barrière qui semblait infranchissable.
- Découverte fortuite du magnétisme par mouvement.
- Une observation faite par hasard, dans l’ate-.lier de Gambey, met Arago sur la voie de la dé-, couverte du magnétisme de rotation, ou plus généralement du magnétisme par mouvement. Ayant remarqué que les oscillations d’une aiguille de déclinaison étaient rapidement amorties quand elle était placée dans une boîte dont le fond et les parois étaient en cuivre, comme si l’aiguille se mouvait dans un milieu plus résistant que l’air, il reconnut dans ce fait la preuve de l’action d’une force particulière qu’il étudia. 'Il fit osciller l’aiguille au-dessus de plans de différente nature et à des distances variables. Il constata que l’effet diminuait considérablement
- C) L. Figuier. — Les Merveilles de la Science, p. 712.
- avec la distance et que les métaux agissaient avec beaucoup plus d’énergie que les corps moins bons conducteurs de l’électricité. Il s’assura que, dans tous les cas, l’amplitude des oscillations était seule modifiée et non leur durée.
- Arago, se fondant sur ce principe de mécanique que la réaction est égale à l'action, pensa que si un disque de cuivre en repos agit sur l’aiguille aimantée en mouvement, inversement un disque de cuivre en mouvement doit agir sur l’aiguille.
- Pour vérifier ce fait, Arago donna à l’expérience une forme remarquable : sous une aiguille suspendue, il fit tourner un disque de cuivre (séparés par une lame de carton pour éviter les effets de l’air interposé), il vit que plus le mouvement du disque était rapide, plus celui de l’aiguille s’accélérait. On sait que l’explication complète du phénomène n’a été donnée que par Faraday, après sa découverte sur les courants d'induction.
- Il ne sera pas inutile cependant d’ajouter que de nombreuses expériences sur le magnétisme de rotation ont été réalisées, tantôt par les méthodes d’Arago, tantôt par la méthode inverse de Christie, d’Herschell et Babbage, dans laquelle on déterminait le mouvement d’un disque de cuivre autour de son axe en faisant tourner au-dessous de lui un aimant puissant; tantôt par la méthode de Faraday, en suspendant un disque par un axe ne passant pas par son centre et le faisant osciller entre les deux branches d’un électro-aimant.
- Telles furent les principales conséquences de la première observation fortuite.
- L’aiguille d’une boussole de Gambey, placée par hasard près d’un courant, reçoit deux petits chocs inverses au moment où le courant est établi et où il cesse. Tel est le point de départ de la découverte de l’induction de Faraday, travail qu’il accomplit du 29 août au 4 septembre, et qui peut être comparé à la semaine mémorable d’Ampère.
- Extra-courant. — La découverte de l’extra-courant par Faraday a son origine dans une observation fortuite faite par un jeune homme appelé William Jenkin, observation d’un choc et d’une étincelle d’un caractère particulier, laquelle conduisit Faraday à la découverte de l’extra-courant ou du courant induit au sein du fil primaire lui-même à l’instant de la fermeture
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- ou dé la rupture du courant. Ce phénomène a été ensuite étudié dans ses détails par Henri, Abria, Rijke, Edlund, etc. Finalement, on a distingué l'extra-courant de rupture ou courant direct et l’extra-courant de fermeture ou courant inverse, etc.
- Découverte fortuite des stratifications de la lumière électrique dans les gaz raréfiés.
- Grove, dans ses recherches relatives à la production des anneaux colorés sur les métaux par le moyen des étincelles électriques, fut conduit à varier-la nature des milieux dans lesquels s’échangeait l’étincelle, en introduisant sous le récipient de la machine pneumatique différents gaz ou vapeurs. Croyant à un effet d'interférence électrique dans la création des anneaux colorés qu’il obtenait, il chercha à analyser la lumière produite par l’étincelle elle-même dans ce récipient, et pour développer plus énergiquement le phénomène, il fit le vide sur de la vapeur de phosphore.
- Quel fut son étonnement quand, au lieu d’une simple lueur diffuse, il aperçut à l’intérieur du récipient une lumière complètement stratifiée, c’est-à-dire coupée transversalement à la direction du jet par une multitude de petites bandes obscures très étroites et mobiles!
- Là lumière de l’étincelle d’induction dans un vide fait sur une vapeur, en admettant qu’elle fût de même nature que celle provoquée dans l'œuf électrique de la part d’une machine électrique, ne se comportait donc pas de la même manière. Quelle pouvait en être la cause? C’est ce que Grove n’étudia pas alors; il se contenta de signaler le phénomène qui est un des plus curieux que l’on puisse voir.
- A peu près au même moment, Ruhmkorff faisant de son côté des recherches sur l’aspect de l’étincelle de son appareil dans l’œuf électrique, constata que, dans un vide fait sur de la vapeur d’alcool, on obtenait de magnifiques stratifications au milieu delà lumière rouge issue du pôle positif, et que ces strates ou raies obscures semblaient animées d’un mouvement de vibration très prononcé. Cette curieuse expérience ayant été montrée à M. Quet, alors professeur au collège Saint-Louis, cet habile physicien étudia les diverses circonstances du phénomène et publia dans les Comptes rendus de l’Académie
- des sciences, du mois de décembre 1852, un travail fort curieux f1) dans lequel il explique le phénomène et ses particularités.
- Sur le télèphote.
- On a reconnu, vers 1880, que les corps possèdent à des degrés divers la propriété d’émettre des sons sous l’influence de la lumière solaire à intermittences rapides. Parmi ces corps, on remarque au premier rang le sélénium.
- En réglant la forme ou le caractère des vibrations lumineuses, on règle par cela même la qualité du son et l’on peut obtenir toutes les variétés de son articulés, comme ceux de la parole.
- M. May découvrit par hasard que la résistance électrique du sélénium était moindre lorsqu’il était exposé à la lumière que lorsqu’il était dans l’obscurité. Les variations de cette conductibilité étaient observées à l’origine par le moyen du galvanomètre, lorsque l’idée vint à Graham Bell que le téléphone pourrait peut-être le remplacer avec avantage, à cause de son extrême sensibilité aux influences électriques. Il pensa donc qu’il serait possible de faire parler un téléphone d’un lieu à un autre, sans avoir besoin d’un fil conducteur entre le transmetteur et le récepteur. De là les curieuses et incessantes recherches de cet esprit inventif sur le télèphote. Espérons qu’un heureux hasard viendra encore mettre les chercheurs sur la voie d’une solution pratique de cet intéressant et difficile problème.
- Les expériences de Graham Bell et de Tainter ont porté sur un grand nombre de substances; ils ont reconnu que toutes étaient plus ou moins sensibles à la lumière solaire à interruptions rapides.
- M. Tainter eut occation d’essayer des fibres de laine et de soie de différentes couleurs. Il ne tarda pas à reconnaître que les nuances les plus foncées donnaient' les résultats les plus marqués; la laine noire surtout donne un son très intense.
- « Gomme la ouate blanche s’était montrée égale, sinon supérieure, à toutes les autres matières fibreuses blanches essayées jusque-là, il songea naturellement à la comparer à la ouate
- C) Du Moncel. La machine de Ruhmkorff, p. 73 et 254.
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- de couleur; mais, n'en ayant pas sous la main, il eut recours au noir de fumée pour teindre la ouate blanche. Le son se trouva tellement renforcé, que M. Tainter voulut opérer sur le noir de fumée seul et il obtint un son bien plus intense qu’aucun de ceux qu’il avait pu réaliser jusqu’alors. Puis il opéra sur la glace enfumée, sur une toile métallique, toujours avec succès.
- Découverte fortuite des phénomènes actino-éleclriques.
- Cette découverte est exposée dans le Journal de physique, 1889, p. 245, avec les expériences qui en sont les conséquences. Nous en extrayons seulement ce qui a rapport à la circonstance fortuite qui a été le point de départ de ces recherches intéressantes.
- « Au cours de ses belles expériences sur les oscillations électriques, M. Hertz découvrit un fait singulier et bien inattendu. Une bobine de Ruhmkorff étant reliée à un excitateur, on écarte les branches de ce dernier jusqu’au moment où l’étincelle cesse de se produire. Si à ce moment on éclaire cet excitateur par une étincelle obtenue au moyen d’une seconde machine de Ruhmkorff, on constate que les étincelles éclatent de nouveau et par le seul fait que l’éclairement a augmenté la distance explosive. M. Hertz a démontré, en effet, que le phénomène observé ne dépend, en aucune façon, d’une action électrique; il suffit pour l’obtenir, d’éclairer l’excitateur par une source de lumière quelconque riche en rayons ultra-violets Q. »
- II. — LE HASARD DANS LES DÉCOUVERTES EN PHYSIQUE
- Parmi les découvertes importantes attribuées au hasard nous ne pouvons passer sous silence l’anecdote bien connue relative à Newton, au sujet de la gravitation universelle.
- En 1666, Newton retiré à la campagne « assis un jour dans son jardin de Woolsthorpe, vit une pomme se détacher d’un arbre voisin et tomber à ses pieds. C’est ce fait familier qui lui suggéra, dit-on, ses recherches profondes sur la nature
- (') La Lumière Electrique, t. XXXII, p. 629, et t. XXXVII, p. 529.
- de la pesanteur, et qui lui fit se demander si cette action mystérieuse, à laquelle sont soumis tous les corps terrestres, au fond des vallées comme au sommet des plus hautes montagnes, ne s’étendait pas jusqu’à la lune (x)- »
- Newton sachant que « la pesanteur des corps au sommet des plus hautes montagnes est à peu près la même qu’à la surface de la terre, conjectura qu’elle devait s’étendre jusqu’à la lune et qu’en se combinant avec le mouvement de projection de ce satellite, elle devait lui faire décrire une orbite elliptique autour de la terre » (2), conjecture qu’il vérifia en s’appuyant sur les lois de la chute des corps découvertes par Galilée, sur les lois de Kepler et sur une mesure d’un degré du méridien de Paris que Picard venait de faire en France.
- Biot, dans ses Mélanges scientifiques et littéraires, t. I, p. 135, dit à ce sujet : « Ce hasard, réveillant peut-être dans l’esprit de Newton les idées de mouvements accélérés et uniformes, dont il venait de faire usage dans sa méthode des fluxions, il se mit à réfléchir sur la nature de ce singulier pouvoir, qui sollicite les corps vers le centre de la terre, qui les y précipite avec une vitesse continuellement accélérée, et qui s’exerce encore, sans éprouver aucun affaiblissement appréciable, sur les plus hautes tours et au sommet des montagnes les plus élevées. Aussitôt, une nouvelle idée s’offrant à son esprit, comme un trait de lumière : « Pourquoi, se demande-t-il, ce pouvoir ne s’étendrait-il pas jusqu’à la lune même, et alors que faudrait-il de plus pour la retenir dans son orbite autour de la terre ? » Ce n’était là qu’une conjecture ; mais quelle hardiesse de pensée ne fallait-il pas pour la former et la déduire d’un si petit accident. »
- « L’anecdote que rappelle Biot avait été racontée pour la première fois par un contemporain et ami de Newton, par Pemberton, qui fut son éditeur. Voltaire, dans ses Éléments de philosophie, dit qu’elle lui a été attestée par Mme Conduitt, nièce de Newton.
- « En dépit de cette dernière autorité, nous ne saurions croire à l’authenticité de l’anecdote, c’est-à-dire admettre que la découverte de l’attraction ait tenu à un si mince événement. Sup- (*)
- (*) Guili.emin. —Les phénomènes de la physique, p. 37. O Laplace. — Exposition du système du monde, p. 371.
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- primez, en effet, le pommier du jardin de Woolsthorpe, et le système du monde resterait à découvrir ! Nous pensons, nous, que n’eût-il jamais vu tomber une seule pomme dans le cours entier de son existence, Newton n’en aurait pas moins découvert et démontré le principe de la gravitation universelle.
- « Les grandes découvertes ne sont jamais le fait d’un seul homme. Ce n’est qu’après avoir subi une sorte d’incubation dans une foule d’esprits, qu’un homme de génie arrive et formule en règles précises des principes que chacun est tout disposé à recevoir. La découverte de l’attraction fut formulée et démontrée mathématiquement parNewton, mais une foule de travaux antérieurs avaient préparé et facilité cette immortelle synthèse.
- « Depuis longtemps, en effet, cette idée flottait dans l’air des nations savantes. Lorsque Newton parut, elle était mûre, et il n’eut que la peine de s’en emparer. Tout son mérite consiste à l’avoir démontrée mathématiquement, et à l’avoir merveilleusement généralisée.
- « On a des preuves nombreuses que le principe de l’attraction universelle avait été entrevu longtemps avant Newton » (1).
- « L’anecdote l'acontée par les biographes du grand homme est-elle véridique ? Il importe peu ; i’essentiel est qu’elle soit vraisemblable. Mais on se tromperait si Ton s’imaginait qu’elle fut de nature à diminuer la gloire du savant. De 'tels hasards s’étaient présentés des millions de fois avant Newton, à ses ancêtres comme à ses contemporains ; un fait aussi banal que la chute d’une pomme ne pouvait susciter de telles pensées que chez un esprit rompu aux plus hautes spéculations, et mû par une volonté assez puissante pour y penser toujours (£). »
- Un autre hasard relatif à la découverte de la gravitation universelle mérite d’être relaté.
- Newton voulant appliquer aux mouvements de la lune la loi du rapport inverse du carré des distances qui régit le cours des planètes, se heurtait toujours à une difficulté qui semblait insurmontable et lui avait fait abandonner ses calculs dont les résultats ne répondaient pas à cette loi. Ce n’est que plusieurs années après * (*)
- C) Voir à ce sujet : L. Figuier. — Vie des savants illustres du XVII’ siècle, p. 19 et suivantes.
- (*) Guii.i.f.min. — Phèit. de la phys., p. 38.
- cette tentative infructueuse qu’il triompha de l’impossibilité apparente, grâce à un hasard tout particulier.
- « Un jour du mois de juin 1682, se trouvant dans la salle des réunions de la Société royale, pour attendre le moment de l’ouverture dé la séance, il entendit, par hasard, parler autour de lui de la nouvelle mesure du méridien que Picard venait d’accomplir en France et des soins tout particuliers que ce géomètre avait apportés à ce travail. Il résultait des opérations de Picard une grave modification de la longueur du méridien, et par conséquent une rectification importante de la mesure de la terre adoptée jusque-là.
- « Newton eut un véritable saisissement d'esprit. L’erreur de ses calculs concernant la gravitation universelle n’aurait-elle tenu qu’à l’erreur où Ton était quant aux dimensions de la terre ? Aussitôt il prend note des chiffres de Picard et se hâte de rentrer chez lui, pour recommencer ses calculs de 1666, avec la nouvelle évaluation de la grandeur de la terre. A mesure qu’il avançait dans son travail, l’accord cherché se manifestait plus clairement à ses yeux. Bientôt il devint si évident que Newton, en proie à l’émotion la plus profonde, fut hors d’état de continuer ses calculs. Il dut prier un de ses amis d’achever à sa place l’œuvre commencée.
- « Cette fois, le doute n’était plus permis : l’analogie de la pesanteur, telle qu’elle se manifeste à la surface du globe terrestre et du pouvoir attractif qui fait équilibre à la force centrifuge de la lune, pour la retenir dans son orbite, cette analogie, disons mieux, cette similitude éclatait à ses yeux. Newton vit aussitôt se dérouler devant lui, comme dans une vision rapide, toutes les conséquences de cette découverte. Il vit l’univers tout entier soumis aux lois de la gravitation et conçut d’un seul jet le véritable système du monde » (1).
- Découverte de ïisochronisme des oscillations au pendule.
- Galilée n’étant encore qu’étudiant en médecine à Pise fit, à l’âge de dix-neuf ans, sa première découverte, Tune des plus importantes de
- C) L‘ Fi'Uiikr. — Vie des savants illustres dit XVII’ siècle, p. 24.
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- la physique. On rapporte, à ce sujet, qu’étant un jour dans la cathédrale de Pise (nel duonio di Pisa), il fut frappé de la régularité des oscillations d’une lampe suspendue, devant l’autel, par une longue corde. Ses regards avaient été attirés d’abord sur cette belle lampe en bronze, chef-d’œuvre de sculpture de Benvenuto Cel-lini. Dérangée de sa position verticale, sans doute pour faciliter son allumage, puis abandonnée à elle-même, elle accomplissait des oscillations lentes, que Galilée suivit longtemps du regard. Il crut remarquer que, bien qu’elles fussent devenues très petites, elles avaient la même durée, ce dont il s’assura, du moins approximativement, en comptant le nombre des battements de son pouls durant une oscillation complète de la lampe, tant pour les grandes que pour les petites oscillations, n’ayant pas alors d’autres moyens de mesure.
- Il fit plus tard des expériences directes, avant de formuler la loi de Visochronisme des oscillations du pendule. Mais il crut qu’elle s’appliquait aux arcs de toute amplitude. On reconnut plus tard que cette loi n’est vraie, en pratique, que pour des angles d’écart ne dépassant pas 4 ou 5°. Ellè n’est même rigoureusement exacte théoriquement que pour des oscillations infiniment petites. C’est Huyghens qui démontra que l’isochronisme n’a lieu, pour toutes les amplitudes, qu’avec le pendule cycloïdal que ce savant réalisa, après en avoir exposé la théorie mathématique.
- Malgré l’erreur de Galilée au sujet de sa première découverte, celle-ci le conduisit néanmoins à la loi qui lie la longueur du pendule à la durée de son oscillation. Après avoir constaté que la durée des oscillations augmente avec la longueur du pendule, il prouva, par des expériences directes et exactes, cette seconde loi : que les durées des oscillations de pendules de différentes longueurs sont entre elles comme les racines carrées des longueurs de ces pendules ; ce qui -le conduisit à l’idée de mesurer la hauteur de la voûte de l’église par la durée des oscillations de la lampe, et à donner, par réciprocité, la mesure de la fréquence du pouls par la longueur du pendule dont les oscillations coïncident aux battements du pouls.
- Il réalisa, à cet effet, un instrument qu'il nomma pulsilogium et dont les médecins de Pise se servirent pendant quelque temps.
- La découverte des lois du mouvement pendu-
- laire fut faite expérimentalement, grâce aux observations dé Galilée, bien avant que la théorie les eûi formulées.
- Maintes fois cette lampe de la cathédrale de Pise avait oscillé devant des milliers de personnes sans qu’il vînt à l’idée d’aucune d’elles de remarquer le fait qui n’a pas échappé à la sagacité d’observation du jeune étudiant. Cela prouve bien que si le hasard fait naître une circonstance favorable à la manifestation d’un phénomène naturel, il faut que ce hasard ait pour témoin un observateur doué de perspicacité et d’esprit de suite; sans quoi le fait passe inaperçu.
- La première découverte de Galilée a conduit à des recherches du plus haut intérêt, sur les propriétés et les applications du pendule qui est devenu l’instrument par excellence pour la mesure du temps, l’indicateur le plus précis des irrégularités que présente le sphéroïde terrestre et la balance à l’aide de laquelle on a pu peser notre planète et par suite tous les corps du système solaire.
- Les géomètres avaient démontré que de toutes les figures isopérimètres régulières la plus grande, en surface, est celle qui a le plus grand nombre de côtés. Le cercle a donc une aire plus grande que celle de toutes les autres figures qui ont un contour égal au sien. Par la même raison, la sphère a un volume plus grand que celui de tous les autres solides qui ont une surface égale à la sienne.
- Pour vérifier le fait expérimentalement/les académiciens del Cimenta (de l’expérience) de Florence remplirent d’eau complètement une sphère d’or et exercèrent sur elle une très forte compression sous laquelle la sphère ne devait pas se déformer (d’après le théorème des isopérimètres).
- Or, le résultat de l’expérience fut tout autre que celui qu’on attendait : on vit des gouttelettes d’eau semblables à celles de la rosée recouvrir les différents points de la surface de la sphère. Les académiciens, déçus dans leur espérance, apprirent néanmoins une chose, à savoir que l’or est poreux. D’autres expériences faites sur différents métaux montrèrent que la porosité est une propriété générale des corps.
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- FAITS DIVERS
- Les sculpteurs et les peintres se plaignaient jusqu’à ce jour de n’avoir que des moulages inertes de certains animaux (tigres, lions, etc.), ces moulages ne pouvant se faire que sur des animaux morts. Un mouleur a eu récemment l’idée de galvaniser les différentes parties du corps à reproduire; l’effet obtenu est remarquable. Nous avons vu entre autres une patte de tigre qui présentait absolument l’aspect de la vie : les griffes allongées, les nerfs saillants. C’est un résultat qu’apprécieront tous les artistes,
- MM. Osmond et Werth ont imaginé une ingénieuse méthode d’essai des métaux : c’est l’étude micrographique de leur surface pour en dévoiler leur constitution cellulaire. Ce sont les procédés de l'histologie animale ou végétale appliqués à l’examen des corps bruts qui ont donné aux savants français de si remarquables résultats dans l’étude des aciers, résultats tels que le gouvernement allemand installe en ce moment un laboratoire spécial de micrographie métallurgique à Charlottenburg.
- M. Guillemin (Comptes rendus, 1892) vient d’appliquer la méthode de MM. Osmond et Werth à l’étude des alliages.
- Ces alliages sont polis sur une surface et attaqués soit par l’acide azotique dilué, soit au pôle positif d’une pile dans l’acide sulfurique au 1/10, avec un courant de 2 volts et 1/10 d’ampère.
- Le dérochage se fait inégalement, l’attaquabilité variant "dans les différentes parties constituantes de l’alliage. Le microscope fait alors apparaître la structure cellulaire du métal, structure qui est en relation étroite avec ses propriétés physiques et mécaniques. C’est ainsi que des traces de phosphore, de silicium, d’aluminium, qui communiquent comme on sait des propriétés spéciales, donnent aux métaux un aspect tout particulier. La photographie permet de conserver ces aspects caractéristiques.
- Il y a là une méthode intéressante; elle est rapide, puisque par la simple inspection d’une surface polie et dérochée on peut reconnaître la nature du métal, s’il a été moulé, estampé ou laminé.
- On n’a point renoncé en Amérique à organiser la traction des tramways électriques par accumulateurs. Le CMcago-Tribune du 12 août nous apprend qu’on a installé les accumulateurs sur une ligne de 10 kilomètres de longueur avec des fortes pentes à Millford (Massachu-sets).
- Nous avons le regret d’annoncer qu’un nouvel accident est survenu en Amérique dans les usines de M. Edison. Le toit de l’atelier de concentration des minerais de fer par le magnétisme s’est écroulé subitement. Vingt personnes ont été ensevelies sous les décombres. Deux des victimes ont été tuées sur le coup, quatre ont été mortellement blessées. M. Edison venait de sortir de l’atelier lorsque la catastrophe s’est produite.
- Dans la nuit du 16 au 17 août, un incendie a éclaté dans la chambre des dynamos de l’établissement Peters, le restaurant du passage des Princes.
- Le feu aurait été bientôt éteint sans la proximité d’un dépôt de charbon et de sciure de bois. Par suite de ce dangereux voisinage, que l’on doit autant que possible éviter, l’on n’a pu se rendre maître du feu qu’au prix de grands efforts.
- Nature publie, dans son numéro du 18 août, une lettre de MM. Dow et Easton décrivant une aurore australe observée le 18 mai 1892 au cap de la Table, près de la ville de Wynyard sur la côte nord-ouest de la Tasmanie.
- Le soleil s’était couché à 4 heures 10, temps local, et les phénomènes lumineux ont commencé à se produire un peu après sept heures. Les observateurs aperçurent d’abord une lueur semblable à celle qui précède le lever du soleil. Bientôt apparurent deux bandes concentriques de lumière verdâtre s’étendant du sud-ouest au sud-est. Au-dessus se montrèrent des tâches de lumière rouge semblables à celles que donnent les nuages réfléchissant les rayons du soleil couchant.
- Ces phénomènes étaient intermittents; à 9 heures, ils disparurent et l’on vit reparaître la lueur qui s’était montrée à 7 heures. Bientôt on vit surgir une lumière rouge très brillante au sud-est, semblable à ce que produit un violent incendie. Ce nouveaü phénomène, compliqué par l’apparition des cercles de lumière verdâtre et de rayons blancs dura jusqu’à 9 1/2 heures, moment où la lune se leva. Pendant tout ce temps régnait un vent violent très froid, soufflant du sud-ouest.
- Quand un grand journal quotidien annonce en première page sous un titre à sensation une grande découverte inconnue du monde des spécialistes, il s’agit d’ordinaire d’un canard exotique, mais c’était, voici quelques jours, d’un superbe canard français qu’il était question avant l’ouverture de la chasse.
- Un appareil intéressant et qui a donné lieu récemment à des essais avantageux (voir La Lumière Electrique du *2 juillet 1892, p. 5o) sert de prétexte et d’objet à une colonne dithyrambique qui prévoit effrontément et à brève échéance le téléphone de Paris à New-York.
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- Les agents des télégraphes français ne permettent pas d’ordinaire que leurs noms servent à de pareilles réclames. Lorsqu’il s’agit, en outre, d’appareils sérieux et honora-
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- blement appréciés comme le îelais de M. Willot, on ne voit pas bien quel intérêt il peut y avoir à présenter comme une découverte des perfectionnemets techniques qui ne mettent en œuvre aucun principe nouveau.
- Le zélé intempestif d’amis trop ignorants n’est pas une excuse dont les inventeurs se puissent prévaloir.
- Dans la confection des banknotes, on prête à la Banque d’Angleterre l’intention de remplacer le papier par l’aluminium laminé. Si l'innovation réussit, nous ne verrons plus de billets crasseux ; un métal comme l’aluminiurn restera brillant et propre.
- A propos d’aluminium, on donne à- chaque instant des procédés pour le déposer sur des métaux au moyen de la pile. Nous dirons que depuis fort longtemps la maison Christofle dépose l’aluminium par un procédé que nous ne connaissons pas, il est vrai, mais nous avons vu des pièces qui sont courantes dans le commerce.
- Est-ce que les Universités françaises vont s’occuper d’enseignement technique? La Faculté de Nancy vient de s’annexer une école technique, l’Institut chimique, destinée à former des ingénieurs chimistes. Un diplôme officiel est la consécration des études.
- On parle aussi en haut lieu de créer d’autres écoles techniques. A quand l’Institut électrotechnique.
- M. W. Hampe dit dans la Chemiker Zeiiung que tous les échantillons de cuivre électrolytique examinés par lui contenaient une faible proportion d’antimoine, variant de 0,007 à 0,02 0/0. La précipitation de l’antimoine des minerais de cuivre pourrait être enrayée si l’on ne se servait pas aussi longtemps du même acide sulfurique, qui finit par être chargé d’impuretés. Mais, excepté au laboratoire, les dépenses de remplacement de l’acide ne seraient pas proportionnées aux avantages que l’on pourrait tirer de l’élimination de l’antimoine.
- Les balayures des grandes villes contiennent, comme on sait, un grand nombre de matières organiques. M. Forces préconise l’emploi de ces déchets comme combustible pour produire l’éclairage électrique des villes.
- A propos de la valeur calorifique de ces matières, VElec-trician, de Londres, extrait d*une conférence de M. Percy Boulnois, ingénieur de la ville de Liverpool, les données suivantes :
- La valeur, thermique des matières organiques a été déterminée au calorimètre; elle peut être exprimée par la formule Y — X x S x i,25, où X représente la valeur correspondante pour le charbon. (Y et X désignent le nombre de kilogrammes des divers combustibles qu’il faut employer pour produire la même quantité‘de chaleur).
- Par exemple, un kilogramme de charbon peut donner un cheval-heure; la quantité de balayures à employer pour produire la même énergie est de 8 x 1,25 = 10 kilos. Le facteur i,a5 est arbitraire; il représente le travail intérieur pour l’évaporation de l’humidité et les pertes. La proportion d’eau dans ces matières est d’ailleurs très variable. De 10 0/0 elle peut monter à 900/0.
- Industries dit qu’une compagnie vient de se former à Barcelone pour établir une tannerie électrique par le système Groth. Si la nouvelle fabrique obtient du succès, beaucoup d’autres seront installées en Espagne, entre autres à Yalladolid, Séville, Saragosse, Valence, où l’industrie du tannage est importante.
- M. Carnsten Tank Nielsen, directeur des Télégraphes norvégiens, vient de mourir à Christiania, dans sa soixante-quatorzième année. M. Nielsen était le doyen du Congrès télégraphique international, ayant assisté au premier congrès télégraphique tenu à Paris en i865. Il fut nommé commandeur de la Légion d’honneur au dernier Congrès de Paris, en 1890.
- Éclairage électrique.
- Le temple des francs-maçons de Chicago sera, comme nous l’avons dit, une des curiosités de cette ville. C’est un édifice qui n’a pas moins de 19 étages et qui est entièrement éclairé à la lumière électrique à incandescence. On a adopté un type uniforme de 16 bougies. Le courant est fourni par six dynamos qui alimentent 8000 lampes. Il est douteux que dans le temple de. Salomon il y ait jamais eu une telle profusion de lumière. L’installation en sera des plus luxueuses. Toutes les appliques seront en acier bruni. O11 n’a pas marchandé non plus le cuivre.
- Les deux conduites maîtresses sur lesquelles toutes les dynamos viennent se décharger sont des barres de cuivre rectangulaires ayant 25 millimètres sur 62 de section droite. La longueur totale des fils de cuivre employés dans l’établissement est évalué à 95 kilomètres. Le Western Electrician porte le poids total à 12000 kilos de métal même en comptant l’enroulemertt ce serait un chiffre que tous les monteurs français trouveraient bien considérable.
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- On sait que la lumière électrique a suscité des progrès considérables dans les appareils à gaz. A côté des becs intensifs à récupération se placent les appareils à incandescence par le gaz qui donnent une lumière blanche analogue à celle de l’arc, à l’intensité près.
- Dans l’éclairage Auer, ce sont des oxydes terreux rendus incandescents dans un bec Bunsen.
- Nous donnons la composition des oxydes déposés sur les capuchons suivant la couleur de la lumière à obtenir.
- Lumière
- (l>. 0/0) blnncho jauuo orange vcrio
- — zirconium... 40 40 » 3o 47 27 » »
- — lanthane.... 40 60 » 40 5o 40 5o 20
- — thorium..... 20 » 80 28 » 3o 40 5o
- — cérium...... » » » 2 3 » » »
- — yttrium...... » » 20 » » » » »
- — niobium..... » » » » » » 10 »
- — erbium...... » » » » » » » 3o
- — didyme...... » » » » » 3 » »
- Il y a dans ces renseignements quelques indications pour arriver à modifier, comme on le fait du reste, la couleur de la lumière des lampes électriques.
- Télégraphie et Téléphonie,
- Une grève soudaine a éclaté à la station centrale téléphonique d’Indianapolis le 2 juillet. En arrivant le matin à son bureau, le directeur le trouva assiégé par un grand nombre d’abonnés se plaignant que leur téléphone était dérangé. Les instruments fonctionnaient à merveille, mais les demoiselles du téléphone refusaient le service jusqu’à ce qu’on eût renvoyé leur maîtresse. Le directeur se hâta de faire droit à la requête et les téléphones marchèrent comme jamais ils ne l’avaient fait.
- Le changement de gouvernement en Angleterre a amené à l’administration générale du Post-Office M. Marley, un des adhérents les plus connus de M, Gladstone. Mais l’ingénieur en chef électricien restera toujours M. Preece. Heureusement* les fonctions techniques sont à l’abri des vacillations de la politique.
- Parmi les améliorations récemment introduites par le célèbre électricien., nous citerons l’introduction des accumulateurs dans la station centrale télégraphique de Londres*.. Actuellement, les accumulateurs sont employés avec succès dans plusieurs services:
- Un groupe cle 110 télégraphes à aiguille, avec une tension de 20 volts.
- Un groupe de 100 télégraphes Morse avec une tension de 18 volts;
- 3a Les téléphones de la ligne Paris-Londres, dont la perfection est si remarquable et si remarquée.
- 4° Dix moteurs Delany pour conduire des distributeurs : multiples.
- j 5" 5o circuits continentaux,dont quelques-uns emploient ! une résistance de 100. ohms.
- i Nous n’avons pas besoin d’insister sur les avantages de
- ces différentes applications.
- j
- (
- !
- Le ministre des Postes et des Télégraphes d’Italie vient
- de publier le réglement auquel devront à l’avenir se con-; former les installations d’éclairage électrique et de trans-
- port de force, pour ne pas troubler les transmissions télégraphiques et téléphoniques.
- Nous reproduisons ce décret en son entier.
- | Le Ministre des Postes et des Télégraphes,
- | Considérant que les forts courants électriques au-\ jourd’hui employés pour l’éclairage, pour le transport de ' la force motrice et pour d’autres industries peuvent, par j leur voisinage, apporter de graves perturbations dans les j services télégraphiques et téléphoniques, en modifiant { sensiblement les conditions électriques du sol et celles ! de l’atmosphère; et, par contact métallique direct être 1 cause de dommages irréparables aux personnes et aux 1 appareils, d’où la nécessité de discipliner par un règle-J ment précis les installations de cette industrie pour ga~ [ rantir le sûr et libre exercice des télégraphes-et des télé-= phones, services publics monopolisés par le Gouverne-; ment;
- ; Vu les articles 29, 49 et 114 du règlement approuvé par
- i
- J décret royal du 16 juin 1892, nu 288;
- ! Décrète : i
- j
- ! I. — Obligations de l'autorisation préalable.
- %
- i i° Les installations électriques et la pose des conduc-; teurs pour le transport de l’énergie électrique doivent ; être notifiées, au moins un mois avant la mise en mains ’ des travaux, au Ministre des Postes et des Télégraphes j (Service télégraphique), afin d’assurer l’observation de la I loi du 7 avril 1892, n° 184 (Règlement pour les services | téléphoniques), et du règlement correspondant du 16 juin : 1892, nü 288.
- I Cette notification peut être faite aussi par Tintermé-! diaire de la préfecture du lieu, ou de la direction dépar-; tementale compétente des télégraphes.
- ! 20 On doit joindre à cette notification les indications
- ' nécessaires pour donner une idée exacte de la nature et i de l’importance de l’installation qu’on veut faire, c’est-I à-dire le dessin schématique du tracé des lignes et des ‘ particularités de construction : la nature du générateur d’électricité; le maximum de la différence de potentiel : aux bornes de la machine et le maximum d’intensité : qu’on peut faire circuler dans les différents conducteurs
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- du réseau; la nature et la section des conducteurs ainsi que le système d’isolement.
- Toute modification apportée à une installation déjà notifiée doit être communiquée dans le mode établi au § I"
- II.— Règles à observer dans les installations.
- 3° Les installations de l'industrie électrique doivent être faites avec les précautions conseillées par l’expérience : le concessionnaire est responsable des dommages qui peuvent être causés par son système.
- 4* La machine génératrice d’électricité doit etre isolée du sol avec les plus soigneuses précautions.
- Le circuit doit être entièrement métallique. 11 est interdit de relier les canalisations d’énergie électrique aux conduites d’eau ou de gaz, ou de recourir à tout autre artifice qui servirait à compléter le circuit au moyen de la terre.
- 5° Les conducteurs nus doivent être placés hors de la portée de la main ; ils doivent avoir la grosseur nécessaire pour résister aux efforts auxquels ils sont exposés; au besoin ils doivent être soutenus par des cordes métalliques suffisamment fortes.
- 6° Dans les passages où les conducteurs peuvent être touchés par les agents des télégraphes ou des téléphones dans l’exercice de leurs fonctions sur les lignes, ils doivent être couverts d’une couche isolante suffisante, et être placés à une telle distance l’un de l’autre qu’un homme ne puisse en toucher deux au même instant.
- T Le contact métallique des conducteurs de l’énergie électrique avec les fils télégraphiques et téléphoniques doit être rendu impossible, tant dans les conditions normales qu’en cas d’accident.
- Quand ce danger ne peut être évité, les conducteurs doivent être souterrains ou être recouverts d’une matière isolante qui assure un isolement suffisant.
- Dans le croisement des fils télégraphiques ou téléphoniques avec les conducteurs à haute tension, ceux-ci seront toujours souterrains. Le passage en souterrain n’est pas nécessaire quand les conducteurs sont à basse tension; dans ce cas le croisement doit se faire à angle droit, en maintenant une distance minima de deux mètres entre les câbles électriques et les fils télégraphiques ou téléphoniques, et en prévenant le danger du contact métallique en recouvrant les conducteurs par une substance isolante, ou en interposant entre eux, soit des fils morts, disposés convenablement, ou des filets.
- Est considéré comme conducteur à basse tension celui dans lequel circule un courant continu avec un potentiel électrique maximum de 3oo volts ou un courant alternatif avec un potentiel électrique maximum de 25o volts; au-delà de ces limites, les canalisations doivent être considérées comme étant à haute tension \
- 8” On doit éviter de placer des conducteurs parallèlement aux fils télégraphiques ou téléphoniques, quand il est inévitable d’agir ainsi, dans le trajet parallèle, lés con-
- ducteurs doivent être tenus à la distance nécessaire ou être posés de façon à empêcher la production des phénomènes d’induction; eu égard, dans chaque cas, à la situation particulière des deux conducteurs composant le circuit; au potentiel du courant et à sa nature (courant continu ou alternatif);
- 9° Le gouvernement a la faculté de modifier les conditions prescrites au concessionnaire; d’en imposer de nouvelles, de faire détourner ou de faire enlever à la première requête les conducteurs d’énergie électrique; et le concessionnaire est tenu de s’y conformer sans indemnité d’aucune sorte, ni remboursement des frais.
- Quand les déplacements et les autres travaux ordonnés ne seront pas effectués dans les limites de temps assignées, le gouvernement a la faculté dé lés faire exécuter d’office aux frais du concessionnaire.
- III. — Surveillance administrative
- io* Les directions départementales des Télégraphes et les inspecteurs de section, sous la direction du ministre, ont le mandat particulier de surveiller l’installation et l’exploitation de l’industrie électrique; de veiller à l’exécution des dispositions qui la règlent et de s’assurer de leur observation fidèle.
- Ils doivent informer le ministre et donner leur avis sur les notifications dont il est parlé au § r : de reconnaître que l’installation et l’exploitation se font dans les limites précises de la déclaration faite et de l’autorisation accordée;
- n° Les inspecteurs de section visiteront au moins une fois par an ces installations et s’assureront de l’observation exacte des dispositions prescrites. Ils transmettront le procès-verbal de ces visites au ministre par la voie hiérarchique;
- 12° Les installations qui se font sans l’autorisation préalable ou contre les dispositions établies sont dénoncées au préfet, qui fait suspendre les travaux et en empêche la continuation jusqu’à ce que le contrevenant se soit conformé aux règles prescrites;
- i3w Quiconque, par inobservation des règlements prescrits ou des transgressions aux dispositions données, sera cause de dommages aux services télégraphique ou téléphonique sera, en vertu de l’art. 3i5 du Code pénal, déféré aux tribunaux compétents sur le vu du procès-verbal rédigé par les fonctionnaires chargés de la surveillance.
- Fait à Rome, le 24 juin 1892.
- Le Ministre,
- C. Fjnocchiaro-Aprile.
- Imprimeur-Gérant : Y. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- Si, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dp CORNÉLIUS HERZ
- XIV* ANNÉE (TOME XLVI SAMEDI IO SEPTEMBRE 1892 N- 37
- SOMMAIRE. — Le couplage deS alternateurs en tension ; Paul Boucherot. — L’exploitation des stations centrales ; G. Pellissier. — Chemins de fer et tramways électriques ; Gustave Richard. — Règles générales relatives à l’établissement des usines centrales de distribution de l’énergie électrique; J.-P. Anney. — Dispositifs pour le fonctionnement automatique des trompes à mercure. — Chronique et revue de la presse industrielle : Comparaison des machines bi-polaires et multipolaires, par E. Schulz. • Accumulateur de Ivotinsky. — Compteur Aron. — Les ordures urbaines et la lumière électrique, par M. Forbes. — Transmission de l’énergie par courants alternatifs, par G. Kapp. — Télégraphe imprimant Giacomini et Sacco. — Revue des travaux récents en électricité : Phénomènes lumineux produits dans les conducteurs parcourus par la décharge électrique et placés dans l’air raréfié, par M. G. Vicentini. — Sur la dérivation des lignes de force magnétiques dans l’air, par M. G. du Bois. — Sur les unités électriques. — Faits divers.
- LE COUPLAGE DES ALTERNATEURS
- EN TENSION
- Le problème du couplage des alternateurs en tension est loin de présenter, au point de vue pratique, un aussi grand intérêt que celui du couplage en parallèle ; les commodités auxquelles se prêtent les transformateurs d’induction et la tension qu’il est possible d’atteindre avec les machines alternatives étant bien au-dessus de ce dont on a besoin, il y a toujours intérêt à ne grouper les machines qu’en parallèle.
- Cependant on peut être mis accidentellement dans la nécessité de grouper des alternateurs en tension. Pour ne prendre qu’un exemple, on peut se trouver en présence d’une installation dont les lignes sont déjà trop chargées et dont
- (') Pour le couplage en parallèle, voir La Lumière Electrique n°" 3i et 32, p. 201 et 260. « La théorie des alternateurs accouplés. »
- Dans cet article s’est glissée une erreur, la seule, j’espère : n* 32, p. 260, dans la formule de Lit, le terme (1 + cos 9) doit être sous le radical; ce qui donne :
- » /R*+o>*L*. , , ' •
- e*fl’ = EV7T*» (l + Cos*)’
- on veut augmenter l’exploitation en doublant la tension, si les isolements s’y prêtent, et en utilisant les anciennes machines. On pourra déjà y arriver en doublant cette tension à l’aide de transformateurs ; mais si l’on ne veut pas consentir à la perte qu’ils entraînent on pourra grouper les machines en tension.
- On peut se trouver aussi dans cette nécessite pour des expériences à faire. Enfin, ne serait-ce qu’au point de vue théorique, il nous a semblé bon de donner diverses méthodes que l’on peut employer pour arriver à ce-résultat et qui sont inconnues.
- On peut imaginer dès maintenant cinq méthodes pour grouper des alternateurs en tension, les unes applicables à quelques cas particuliers, les autres applicables dans tous les cas.
- Dans les deux premières on obtient le grou-pementpar application directe de condensateurs soit en série, soit en dérivation ; dans la troisième à l’aide de transformateurs ; enfin les deux dernières sont des conséquences directes des propriétés dés montages que j’ai proposé d’employer pour obtenir, par combinaison de bobines indilctives et de condensateurs, des intensités constantes avec des voltages constants et vice versa. Ces deux dernières sont applicables dans tous les cas et offrent au point de vue du fonctionnement la même garantie que
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- des alternateurs groupés en parallèle. Ce sont à tous points de vue les meilleures.
- r Couplage par condensateur en série. — Cette méthode et la suivante sont celles que j’ai indi-quéesen 1890. Jecroisnécessaired’yrevenirpour
- 1 c
- Fig. 1. — Couplage par condensateur en série, applicable dans quelques cas particuliers.
- phases des machines auront toujours tendance à se superposer.
- Mais, de même qu’il ne suffit pas d’avoir un décalage quelconque en arrière pour le couplage en parallèle, il ne suffit pas d’avoir un décalage quelconque en avant pour le couplage en tension.
- Examinons le cas de deux machines en série (fig. 1) sur une résistance extérieure R de self-induction L ; et soient comme toujours v et / la résistance intérieure et le coefficient de self-induction de chaque machine, E sin w/ la force électromotrice de la première, E sin (» t -f- <f) la force électromotrice de la seconde.
- L'équation de condition est :
- montrer qu elles ne sont applicables que dans certains cas particuliers, surtout celle-ci. Ainsi que je l’ai déjà dit, en décalant dans chaque machine, en avant de la force électromotrice, les
- I sin tût -f- E sin (tût -J- 9) — (2/ -1- L) — (24 -4 R) I = o.
- En résolvant cette équation de la façon ordr naire on trouve :
- T ^ w (2 l 4- L) [sin tût sin e — cos tût (1 -f- cos 9)] + (2 r -4 R) [cos u>t sin 9 4- sin tût ( 1 -f- cos 9) |
- 1 _ K (2 4 + R)2 + <o2 (2 l + L)“-
- Les puissances des deux machines sont alors :
- et Ci par
- P4 = I E sin tut,
- P. = IE sin (tût + 9) ;
- 2 r + R
- 2 (2 r + R)2 4- 2 (o2 (2/4 L)4’
- ce qui donne pour les puissances moyennes :
- P*,
- ____________E^_____________
- 2 (2 4 4- R)2 4 2 u)s (2 / 4 L)2
- [(2 r -f R) (1 + cos 9) -f tû (2 / “4 L) sin <p]i
- P2„
- _____________E?_____________
- 2 (2 r + R)2 4- 2 w2 (2 / 4- L)2
- [2 r + R) (1 4- cos 9)
- — tû (2 / 4- L) sin 9].
- La machine 2 est en avance sur la machine 1; pour qu’elle fasse plus de travail, il faut donc que
- tû (2 / 4~ L)
- soit négatif, ce qu’un condensateur placé en série permet d’obtenir. Ces formules sont analogues à celles que nous avons obtenues pour le couplage en parallèle. On peut donc y appliquer les mêmes raisonnements en remplaçant D, par
- — a) (2 l 4- L)
- 2 (2 r 4- R)2 4 2 w2 (2 l 4" L)2’
- qui, cette fois, est toujours positif.
- La puissance totale fournie aux deux machines pour une différence de phases f est
- E2
- P'0* = ^V+ R)2 + 2 co2 (2/4- L)2 (2 r + R) (‘ + cos *)'-
- elle est donc toujours plus petite pour un certain décalage que sans décalage. Il faut dès lors éviter de mettre les machines sur le- même moteur pour les mêmes raisons que lorsqu’il s’agit de machines en parallèle.
- Quelle doit être la valeur négative de 10(2/ +L) pour se trouver dans les meilleures conditions de couplage ? Il faut que la puissance à fournir à la machine en avance pour opérer le décrochage soit très grande, la plus grande possible.
- Or la plus grande puissance qu’il faut fournir à la machine en avance est
- 2(24 4- R)2 4-' 2*jû2 (2/ 4~ L)2[2r + R+^244-R)2 4-w2 (2/4-L)2J
- (Ce qu’on obtient en cherchant la valeur maxima
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 5o3
- de P;en fonctiou de 9), ce qui donne pour l’accroissement de puissance sur la puissance normale :
- AP*=a(ar + R)® + 2io®(2/ + L,® + R)‘ + “* (2* + L)‘‘
- --[(ar + R)],
- ce qui peut se mettre sous la forme
- = Es résistance apparente — résistance réelle * 2 (résistance apparente)®
- 11 est facile de voir que cet accroissement de puissance sur la puissance normale est maximum quand la résistance apparente est double de la résistance réelle, et que dans ces conditions l’accroissement de puissance sur la puissance normale est :
- E®____________1__________
- 2 2 (résistance apparente)’
- Or, dans ces conditions, la puissance normale est
- p ___ 2 (résistance réelle)
- 1 — 2 (résistance apparente)
- ou
- P - E*
- * 2 résistance apparente’
- L’accroissement de puissance nécessaire pour décrocher sera donc de 5o 0/0 de la puissance normale si l’on a soin de faire
- résistance apparente = 2 (résistance réelle),
- OU
- V(2 r + R)® -J- to2 (2 l L)® = 2 (2 r -f- R),
- OU
- (2 l + L)2 = 32 r + R)® ou
- — to (2 / -(- L) = (2 /*. -|- R)
- Je mets le signe moins, car nous avons vu qu’il faut que o> (2 l -f- L) soit négatif pour que la machine en avance fasse plus de travail que la machine en retard. De plus, le terme (2/-)- L) comprend évidemment la capacité intercalée, c’est-à-dire qu’on doit avoir en réalité ;
- — « ^2 l + 1— —^ = (3 i‘ + R) V 'j )
- et que la capacité intercalée doit être : r 1
- c =---------------p-----------.
- “ (2 7' + R) y/3 + (O (2 / + I.)
- La nécessité de donner à c cette valeur fait qu’on ne peut pas grouper par ce procédé les machines de stations de distribution dans lesquelles on ne connaît pas à chaque instant les valeurs de R et de L.
- De plus, cette méthode décalant l’intensité en avant de la force électromotrice dans tout le circuit ne peut pas être employée quand on alimente certains appareils, comme les transformateurs, qui ne fonctionnent utilement que grâce à leur self-induction.
- Enlîn, l’obligation de la résistance apparente double de la résistance réelle, pour se trouver
- Fig. 2 — Couplage par condensateur en dérivation applicable dans quelques cas particuliers.
- dans de bonnes conditions de couplage, diminué beaucoup la puissance utile. Quand L est grand, ce n’est qu’un petit inconvénient, mais quand L est nul, la puissance utile est la même avec deux machines et le condensateur qu’avec une machine seule; on n’a conséquemment aucun intérêt à faire le couplage de cette façon.
- Cette méthode ne se recommande donc que quand les circuits utilisateurs sont invariables (systèmes tout ou rien), quand il v a beaucoup, de self-induction en circuit, et qu’il n’y a aucun inconvénient à la supprimer.
- 20 Couplage par condensateur en dérivation. —> En plaçant un condensateur en dérivation sur les bornes extrêmes des machines (fig. 2), on peut décaler l’intensité en avant dans, les machines sans changer les positions respectives de l’intensité et de la différence de potentiel dans les circuits de distribution. Cherchons alors quelles sont les expressions des puissances dans le cas de la figure 2.
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- 504
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Les équations de conditions sont :
- E sin tôt + E sin (tôt -f- <p) = 2 r I , , d I . 4 2ldl +e’ (1)
- d e C dt~h (2)
- i. + i = I, (3)
- RI + Lfi-.. (4)
- Posons
- e = a sin tôt 4- b cos toi, et
- I = A sin tôt + B cos tôt,
- et cherchons les valeurs des coefficients a, b,
- A, B.
- L’équation (4) combinée avec (3) et (2) donne les deux équations :
- — B (*) L -}- L c & w* — Œ -= o, (5)
- A to L -fL c b wa -f R B — R c a w — b = o, (6)
- et l’équation (i) combinée avec (2) et (3) donne les deux équations :
- 2 r A — 2 B to l + a — E (1 + cos <p) = o, (7)
- 2 r B -J- 2 A to l + b — E sin f = o. (8)
- Les équations (5), (6), (7), (8) donnent les relations
- fl = B a + A p, b = B p — A a,
- dans lesquelles x et £ valent :
- (L c w2 — 1 ) m L + R2 c w (L C w2 — l)2 + R2 C2w2 ’
- R
- (Lcr - I)2 + R2 c2 o>2
- et les valeurs de A et B qui sont :
- E(i + cos <p) (2 r 4- p) + Ë sin <p (2 w l — a)
- (2j- + P)* 4- (2 u> l - a)2
- „ E sin tp (2 r + p) — E (1 4- cos <p) (2 ai l — a)
- B “ (2 r + P)2 + (2 to l — a)2
- En sorte que les puissances sont :
- P,„ =-----cos if + —— sin çt
- ou en développant :
- P(" ° i (àf'+p)1 [{2r+p) (1+cosy)+(3M/-M)siny]’
- I E®
- Pî" = 'a (ar+p)*-KaM/-aT»[(ar+W (H-cos9)-(2<o/-°0sin?].
- Il faut d’abord que (2 to / — a) soit négatif pour que la machine en avant fasse plus de travail que la machine en retard ; on doit donc avoir a O 2 (al.
- Mais cela ne suffit pas, il faut encore que ce terme ait une certaine valeur, ainsi que (2r -f- fi).
- Connaissant les valeurs de R et de L du circuit extérieur, il est toujours possible de trouver la valeur de la capacité nécessaire pour être sûr de ne jamais décrocher. C’est ce qu'on fera dans chaque cas particulier.
- Et pour avoir une marche régulière, on cherchera la capacité nécessaire pour qu’une différence de 20° entre les machines donne un accroissement de puissance à la machine en avance de tant pour cent, 5o par exemple.
- Voici, par exemple, un cas particulier.
- Soit à accoupler deux machines telles que
- E = 1000 volts, r = 1 ohm, w = 5oo, u> l = 1 sur un circuit
- R = ioo, mL = 100.
- En mettant une capacité telle que to c = 1 /bo, la puissance normale, qui est de 5 5oo watts par machine, sera de 8000 watts pour la machine en avance de 20°.
- Ce procédé a donc sur le précédent l’avantage de ne pas changer l’état du circuit extérieur, mais il présente encore l’inconvénient d’exiger la connaissance des valeurs de R et L du circuit extérieur, c’est-à-dire qu’il ne peut pas être appliqué à des usines centrales de distribution, ou dans des distributions quelconques où l’état de charge est variable.
- Ces deux procédés ont encore un inconvénient très important, c’est que les accroissements de puissance qui se chargent de maintenir les machines en synchronisme sont très faibles, car des machines qui n’exigent pour se décrocher qu’un accroissement de 5o 0/0 de leur puissance n’offrent pas, quant au couplage, une grande sécurité.
- Les trois autres procédés que nous allons dé-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5o5
- crire offrent dans le couplage la même sécurité que des machines couplées en parallèle, car en fait, au point de vue des actions synchronisantes, ils placent les machines en parallèle.
- 3° Couplage par transformateurs. — On conçoit aisément que si deux machines étant connectées de telle façon que leurs forces électromotrices puissent se mettre en tension on les dispose à l’aide de transformateurs de manière que l’une puisse faire réceptrice sur l’autre en cas de retard, les machines se coupleront en tension et seront, au point de vue de la régularité de la marche, comme si elles étaient en parallèle. Seulement, pour obtenir ce résultat, il faut un transformateur tel qu’en lui donnant d’un côté une force électromotrice de forme sinus, il
- Fig. 3. — Couplage par transformateur.
- restitue de l’autre côté une force électromotrice de forme — sinus.
- Orf un transformateur dans le primaire duquel on fait passer une intensité de forme sinus ne donne dans le secondaire qu’une force électromotrice de forme cosinus; il faudra donc répéter deux fois l'opération et de plus détruire la self-induction de tous les circuits, de manière que les intensités ne soient pas décalées sur les forces électromotrices. On arrivera ainsi au montage de la figure 3, dans laquelle Cj équilibre la self-induction de L,, C2 jéquilibre la self-induction de L2, et C3 équilibre la self-induction de L3 et Lt.
- Naturellement il faut que l’enroulement de Lt soit le même que celui de L2, et celui de L3 le même que celui de L.(, si les forces électromotrices des machines sont égales.
- Nous n’entrerons pas dans plus de détails sur ce procédé, car il paraît évidemment plus simple, puisque l’on emploie des transformateurs, de mettre les machines en parallèle et de se servir
- des transformateurs pour doubler la tension. Mais ce n’est pas absolument exact, car les transformateurs à mettre dans la figure 3 seront de bien moindres dimensions que ceux qui devraient doubler la tension.
- Avec deux machines de ioooo watts, par exemple, en doublant la tension, il faut un transformateur devant couramment fonctionner à 20000 watts et construit en sorte. Au contraire, les transformateurs de la figure 3 seront toujours à vide et ce n’est que quand les actions correctrices s’exerceront, c’est-à-dire pendant des fractions de seconde, et de temps en temps, que les transformateurs auront à fournir des puissances de ioooo ou 20000 watts.
- de furt. constante. -».l
- En un mot, il se pourrait que, malgré la complication du montage, le couplage par transformateurs fût plus économique, aux deux points de vue, capital engagé et rendement, que la transformation, pour doubler la tension.
- Cependant, je n’insisterai pas, les deux procédés qui suivent donnant la même sécurité de marche à bien meilleur compte et beaucoup plus simplement.
- 4° Couplage par condensateur et bobines inductives. — Ces deux procédés dérivent directement des propriétés des montages que j’ai proposés pour obtenir des circuits à intensités constantes sur des distributions à voltage constant.
- J’ai montré en effet que si l’on place entre deux points A et B, entre lesquels se trouve une différence de potentiel constante (fig. 4), une bobine de self-induction en série avec un condensateur tels que l’on aitw2L c= 1, on pouvait obtenir, dans un circuit placé en dérivation
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sur le condensateur ou sur la bobine inductrice, une intensité constante, quelle que soit la composition de ce circuit, intensité constante qui est toujours à 90° de la différence de potentiel (en avant ou en arrière, selon que l’on se branche sur la bobine ou sur le condensateur). J’ai montré en outre que le système est réversible, c’est-à-dire qu’avec une intensité constante, on pouvait obtenir une force électromotrice constante à 90" de l’intensité, en avant ou en arrière.
- Ne nous occupons que du cas où pour avoir
- Fig.5. — Couplage par condensateur et bobines inductives
- 'applicable en général.
- j ’i
- de 1 intensité {constante javec du voltage constant on se branche en dérivation sur le condensateur et avec un second montage, mais retourné; transformons l’intensité constante obtenue en voltage constant, Nous aurons ainsi transformé une force électromotrice constante en une autre force électromotrice constante égale à la première, mais à i8o°.
- Et alors si nous plaçons ce que l’on pourrait appeler le primaire sur une machine, et le secondaire sur une autre machine, les machines se grouperont en tension, et nous aurons, en remplaçant les deux condensateurs par un seul de capacité ^double, le montage de la figure 5, montage avec lequel les machines fonctionnent
- l’une par rapport à l’autre comme si elles étaient en parallèle.
- Pour bien montrer que les machines fonctionnent comme si elles étaient en parallèle, nous allons établir les formules des puissances, et nous prendrons comme exemple les deux machines que nous avons groupées en parallèle dans notre dernier article. Mais pour ne pas trop allonger les calculs, nous n’alimenterons pas de circuit extérieur.
- Soient :
- E sin (o t la force électromotrice de la première machine; i l’intensité qui la traverse;
- E sin (w t + ?) la force électromotrice de la deuxième machine; i' l’intensité qui la traverse;
- e, la différence de potentiel aux bornes du condensateur c;
- r, r les résistances intérieures;
- l, l les coefficients de self-induction des circuits (machine -f- bobine).
- Les équations de condition sont :
- de . , .. , .
- cdl = t +1 {v>
- Ci i
- E sin ut = e + l + ri { )
- ci il
- - E sin (oit + <p) = e + / + r i i’S;
- En dérivant (2) et (3) et en posant i + f = 1
- et
- i-i'= J,
- on trouve, en additionnant d’abord, puis en retranchant ces deux équations dérivées :
- 2 d21 d I
- -l + l + )'^ = Em [COS oit — COS {tut 4- ®)],
- 1 lïT* + r ÏTt= E“ ^cos + cos ^ +
- ce qui donne pour I et J :
- |jE oi sin 9 — w2^ + Ew (1 — cos <p) 01 r"J sin 01 t + J^E o> (1 — cos ç) Q — o? I^ — E w sin i ta 7'J cos
- (= —-f ti>‘2 r2
- O) t
- I_____[— E o> sin <p (a2 / 4* E (1 4- cos <p) m 7-] sin ta t + [E ut 11 4- cos sp) w2 / 4- E ot sin ® w ?•] cos <a t
- J ~ (O1 /2 4- oi- F'
- De ces deux valeurs il est facile de tirer i et i qui sont :
- 2 7
- 2
- Et les puissances instantanées des deux machines sont :
- P, = Ei sin oit,
- P. = — E t' sin (oit 4- ç),
- \
- , d’où les puissances’moyennes.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 507
- Rappelons-nous que nous avons remplacé deux condensateurs en quantité par un seul de capacité double. Nous sommes donc tenté de poser dans les formules :
- lu2 l c = 2.
- Mais n’oublions pas que pour que des machines en parallèle se couplent il faut de la self-induction, et que le maximum d’aptitude au couplage correspond à l’inductance égale à la résistance intérieure. Il faut donc que notre condensateur n’équilibre pas toute la self-induction des circuits et qu’il laisse une self-induction X telle que
- fi) \ = 7*,
- T
- c’est-à-dire une self-induction —.
- (O
- Si l’on omettait de faire cette remarque, on ferait to2 / c = 2, et l’on trouverait des travaux positifs pour les deux machines, quelle que soit la différence de phase; on serait dans le cas de machines en parallèle sans self-induction, qui ne se couplent pas.
- Il faut donc faire dans les formules :
- et
- - = k>2 / — Où T,
- C
- On trouve alors pour les valeurs de I et J :
- • sin <p _ . . ,
- ------ E sjn u>t +
- E cos to t,
- [— u> l sin 9 + r (1 + cos <p)l sin m( + [w/(i 4- cos 9) + r sin «] cos <> t ^
- + w2 /“ ;
- et pour les puissances moyennes :
- T, _ E* ..N I E3r(i + c0S9) — <o/sin<p
- P.- - 8 r (1 ~ cos ? - sin 9) + ---------------- 1
- T, Es , . , | E2 r (1 + cos <p) 4- 10 l sin 9
- p»- = 8T<I“C08* + 8m’> + 7 —wf-r?.--------------2.
- On voit de suite que quand les machines sont ensemble 9 = 0.
- P..
- = p«,
- E“______r
- 2 r® + (o- P ’
- c’est-à-dire que les deux machines débitent sur les bobines inductives et que rien ne passe dans le condensateur, ce que l’on voit par la formule de I.
- Nous allons prendre comme exemple numérique les deux machines de i5 000 watts que nous avons déjà couplées en parallèle et qui ont :
- pourvu que la condition to2 —— c = 2 soit
- remplie; seulement, comme la puissance que débite chaque machine quand œ = o est
- E® r 2 r2 + w2 /“’
- nous avons intérêt à faire / aussi grand que possible pour que cette puissance soit aussi petite que possible, car c'est une perte sèche inhérente au système.
- Dans le cas actuel, nous mous arrangeons de manière à perdre dans ces conditions 5o watts par machine, c’est-à-dire o,3 0/0. Nous aurons donc
- 1000000 2
- -I- U® P
- = 5o,
- ce qui donne pour « l
- E = 1000 volts, r = 1 ohm, <0 = 5oo.
- Rappelons-nous seulement que quand ces deux machines sont couplées à vide en parallèle il faut fournir 5oooo watts à la machine en avance de 20°.
- Remarquons aussi que nous sommes libres de donner à c et I les valeurs qui nous plaisent,
- to l = 100, l = i quadrant,
- et pour c
- c = 0,08 microfarad.
- Si l’inductance de chaque machine est déjà égale à 10 par exemple, celle de la bobine induc--
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- 5o8
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- trice à mettre ne sera que de ioo — io = 90 ohms.
- Si maintenant nous cherchons la valeur des puissances pour une différence <p = 20", nous trouvons :
- P,„, = — 39000 watts,
- PSm = 50 000 watts.
- Ce sont les puissances que l’on aurait avec des machines en parallèle.
- Evidemment, nous avons négligé la résistance des bobines inductives et des armatures du condensateur. En pratique, ces chiffres seraient un peu réduits par ce fait.
- Remarquons que les valeurs de l et c prises
- tDiff- de fiot. cend tante
- n’influent que sur l’énergie transformée en chaleur, mais nullement sur la valeur des puissances échangées entre les deux machines, puisque les premiers termes des puissances ne contiennent ni l ni c. Les puissances restent donc à peu près les mêmes, quelles que soient les valeurs de l et de c, pourvu que la condition sus-énoncée soit satisfaite.
- Aussi ces deux valeurs de / et de c sont-elles données en pratique par la puissance que l’on consent à perdre quand 0 = 0 et par le prix des appareils.
- 5° Couplage par bobine inductive et condensateurs. — Si, au lieu de prendre et de doubler le montage de la figure 4, nous prenons et doublons celui de la figure 5, nous obtiendrons le même effet; les conducteurs, grâce aux propriétés des fonctions sinusoïdales pouvant être considérés comme des bobines de self-induction négative et les bobines de self-induction comme des condensateurs de capacité négative.
- En remplaçant alors l,es deux bobines de selt en quantité que nous obtiendrions, par une seule à coefficient moitié, nous obtiendrons le montage de la figure 7, qui donnera les mêmes résultats que celui de la figure 5.
- Ce montage présente sur le précédent l’avantage de ne pas ajouter la résistance des bobines inductives dans le r i~ des machines pour ® = o. Mais cet avantage est bien peu de chose, et ce qui devra le plus souvent guider dans l’emploi de l’une ou l’autre méthode, c’est la question de prix; or, pour ceci, les voltages et lés puissances des machines seront les facteurs les plus importants à considérer.
- Nous n’entrerons pas dans ces questions de détail et nous nous contenterons de faire remar-
- Fig-. 7. — Couplage par bobine inductive et condensateur applicable en général.
- quer que les divers appareils, ne devant fonctionner en pleine puissance que de temps en temps et pendant une fraction de seconde, peuvent être réduits considérablement par rapport à ce qu’ils seraient s’ils devaient fonctionner continuellement à pleine charge, en sorte que l’addition des montages en question ne coûtera que quelques dizaines de francs par kilowatt.
- Ce couplage des alternateurs en tension peut donc se faire tout aussi bien que le couplage en parallèle, en consentant à quelques dépenses et à quelques pertes.
- Paul Bouciierot.
- L’EXPLOITATION
- DES STATIONS CENTRALES
- Les premières stations centrales ont été établies un peu au hasard; dans la plupart des cas
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 5og
- l’ingénieur chargé du devis manquait des chiffres exacts sur les facteurs principaux de la consommation : aussi, le matériel qu’il adoptait ne donnait-il souvent dans la pratique que des résultats tout opposés à ceux qu’il en attendait.
- Ces leçons, parfois très coûteuses, de l’expérience n’ont malheureusement servi qu’à un petit nombre, et les mêmes erreurs se sont renouvelées dans bien des cas, d’où ces résultats financiers peu brillants jusqu’à ce jour de la majeure partie des entreprises d’éclairageélectrique.
- Depuis peu, cependant, les données statistiques deviennent plus nombreuses ; les chiffres publiés par M. Uppenborn lors de l’Exposition de Francfort, les rapports des compagnies anglaises au Board of Trade, commentés et complétés par différents journaux techniques anglais ont apporté un peu de lumière sur ce sujet. Elles prouvent qu’une distribution d'énergie électrique peut être rénumératrice en dépit des conditions peu favorables dans lesquelles la plupart des usines de ce genre se trouvent encore et de la concurrence des compagnies de gaz établies depuis de longues années.
- Espérons que l’accueil fait à ces premiers documents engagera toutes les compagnies à publier leurs chiffres statistiques exacts. Un système ne se trouve pas condamné parce que dans des circonstances spéciales il a donné de mauvais résultats, et chaque compagnie ne pourra que profiter des leçons recueillies dans des circonstances analogues, pour perfectionner son matériel et obtenir de meilleurs résultats.
- La plupart des chiffres que nous publions sont ceux que fournissent les compagnies au Board of Trade (J) ; le nombre d’unités vendues est obtenu en divisant les recettes totales par le prix de vente déclaré du kilowatt. En réalité, toutes les compagnies font des prix spéciaux aux gros consommateurs ; il en résulte que le débit ainsi calculé est un peu trop bas et que, par conséquent, les prix de revient déduits d’après ceux-ci sont trop élevés.
- Nous ne parlerons pas aujourd’hui des usines françaises, sur lesquelles nous ne possédons encore que des chiffres insuffisants. Nous espérons pouvoir y revenir bientôt, de même que
- (') Les études publiées par nos confrères de Londres LightningttEleclrical Plant et les ouvrag-esde MM. Picou et Uppenborn nous ont été particulièrement utiles pour écire cet article.
- sur les différents systèmes de canalisation adoptés.
- Les fadeurs de chùrge.
- Nous considérons tout d’abord les « facteurs » ou « coefficients » de charge ; c’est de leur valeur dans chaque cas que dépendent les conditions économiques d’exploitation.
- Le premier, que nous appellerons « facteurde charge du matériel », est égal, pour une période donnée, au rapport de la charge moyenne pendant cette période à la charge maxima possible pendant la même période :
- Facteur de charge du matériel
- _________débit total suivant les courbes
- débit possible de tout le matériel à pleine charge
- Il ne dépend évidemment que de la puissance des machines génératrices et de la consommation moyenne ; celle-ci étant égale au produit du nombre de lampes installées — ou mieux de leur équivalent en watts par la durée moyenne ,/t de service de chacune d’elles.
- Il varie beaucoup suivant les conditions climatériques et la nature de la clientèle, mais il atteint rarement 25 o/o pour la moyenne de l’année.
- A la station Saint-James, à Londres, dans un quartier particulièrement favorable, ses princi-
- pales valeur ont été les suivantes :
- o/o
- En hiver, par un temps de brouillard.... 56
- — jour ordinaire................. 41 5
- En été.................................. 6,25
- Moyenne du mois de décembre............. 39,5
- — de l’année..................... 24
- A Londres encore, à la station de Kensington, il n’atteint que des valeurs beaucoup plus faibles :
- 0/0
- Maximum.................... 2i,5
- Minimum.................... 2 5
- Moyenne de l’année......... 7 65
- L’usine de Chelmsford, qui, ne faisant presque pas d’éclairage privé, a un service régulier d'éclairage public, est une de celles qui ont le facteur de charge le plus élevé.
- 0/0
- Maximum....................... 43
- Minimum........................ ,gj7
- Moyenne de l’année............ 3i
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 5 ïo
- A Newcastle-on-Tyne, la moyenne de l’année n’atteint que 8,16 o/o,
- Enfin le tableau suivant, calculé d’après celui de M. Kittler, contient le maximum de ce facteur
- pour les principales villes d’Allemagne, dans la neuvième colonne; la moyenne annuelle doit être au moins deux fois plus faible.
- Numéro «l’ordre Villes Années Nombre d'ampères disponibles à l’usine Jott do la pli consum ampères-heures Q ruée s grande million ampères a heures d'allumage Q a Hupports facteur do consommation a  faoteur du matériel 0/0 Q Ajx 21 Q a Moyennes a A Q A X '/A
- I Berlin 1886 42,440 5,840 7,28 o,85 25,75
- 1887 — 70,794 9,218 7.68 0,82 26,25
- 1888 — 94,274 12,706 7,42 0,76 23,5o
- 1889 — i5i,897 20,453 7,43 0,72 22,25
- 1890 — 226,881 29,400 9,08 0,63 23,83
- 1891 64 OOO 307,000 36,900 8,32 o,5S 20,00 7,70 0,72 23,59
- 2 Hambourg1 1889 4 817 25,977 2,63o 9,88 0,55 22,45
- 1890 5 886 31,941 3,5oo 9,i3 0,60 22,63
- 1891 6 35o 34,100 3,65o 9»3i o,58 22,57 9,44 0,58 22,5o
- 3 Barmen 1889 1 75o 5,091 758 6,72 0,43 12, l3
- ’ 1890 2 6i5 8,045 1,075 7.48 0,41 12,83
- 1891 3 141 7,086 1,190 5,96 o,38 9,33 6,72 o,63 u,43
- 4 Breslau Ï891 5 000 21,340 3,160 6,72 0,63 17,67 6,72 o,63 17,67
- 5 Darmstadt 1888 2 5^5 7,068 1,210 5,84 0,48 11,59
- I889 2 694 8,433 1,486 5,68 0,55 13,04
- 1890 3 089 9,162 1,760 5,21 0,57 12,38
- 1891 3 736 10,410 2,260 4,60 0,60 n,63 5,33 o,55 12,16
- 6 Düsseldorf 1891 5 764 18,720 2,940 6,3o o,5i i3,58 6,3o o,5i i3,58
- 7 Elberfeld 1887 6,5oo 1, i5o 5,65 0,82 19,33
- 1888 — 10,100 1,890 5,34 0,86 19, i3
- I889 — 12,600 2,325 5,41 0,76 17,21
- 1890 — 17,900 2,900 6,17 0,73 18,86
- 1891 4 905 19,218 3,5oo 5,49 0,71 ï6,33 5,6i o,77 18, i5
- 8 Hanovre I89T 5 836 20 533 3,200 6,42 0,55 r 4,67 6,42 o,55 14,67
- 9 Kœnigsberg ... 1891 2 918 11,5oo 1,870 6, i5 0,64 16,43 6, i5 0,64 16,43
- IO Lübeck 1887 5,584 860 6,38
- 1888 — 6,840 925 7,40 0,70 21,54
- 1889 — 7,575 1 ,oi5 7,46 0,67 20,71
- 1890 — 8,855 1,370 6,46 0,76 20,54
- 1891 2 325 7,900 1,220 6,48 0,52 14,13 6,85 0,66 19,23
- 11 Mulhouse 1888 — 3,391 458 7,40 0,41 12,67
- 1889 — 5,6o5 743 7,54 0,42 13,2 r
- 1890 — 7,057 1,120 6,3o 0,44 11,54
- l89I 3 468 8,646 I ,600 5,41 0,4() 10,17 6,66 0,43 11,90
- 1 2 Stettin 1891 3 109 13,38o 1,900 7,05 0,61 17,92 7,o5 0,61 17,92
- Moyenne générale....... 6,74 0,59 16,62
- Moyennes des villes, n0* 3 à 12. 6,38 0,57 15,3o
- Cexfacteur présente un grand intérêt au point de vue du capital engagé et de l’intérêt correspondant par unité vendue. Si l’on admet qu’il est égal, dans un cas donné, à t/io, cela.revient
- à dire qu’en moyenne la dixième partie seulement du matériel est utilisée.
- Pour l’augmenter, plusieurs moyens se présentent :
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- i° Diminuer le matériel qu’on fait tourner constamment à pleine charge sur des accumulateurs qui fournissent à la consommation, suivant la demande, soit seuls, soit en parallèle avec les dynamos ;
- 2° Augmenter le nombre de lampes installées;
- 3° Augmenter la charge moyenne par l’installation chez les abonnés de moteurs électriques, d’appareils de chauffage ou autres.
- Le premier mode ne donnerait pas, d’après M. Picou, tous les résultats qu’on semblerait en droit d’en attendre à première vue : « Nous ferons une remarque dont l’importance échappe souvent aux ingénieurs qui ont à faire un projet de distribution : c’est qu’il est extrêmement difficile de suivre, avec ces appareils, le développement progressif de la consommation.
- « En effet, avec les distributions immédiates directes ou par transformateurs, il est toujours relativement facile d’ajouter à l’usine de nouvelles unités de production, et sur la canalisation de multiplier le nombre des artères desservant un réseau donné. On peut ainsi proportionner progressivement les moyens d’action aux ventes réalisées et n’engager au début que les ressources indispensables. Avec les accumulateurs, on ne peut satisfaire aux prévisions de l’avenir le plus prochain qu’en prenant dès le début des appareils plus puissants qu’il n’est nécessaire. D’abord, on les utilise assez mal, les machines de charge travaillant peu de temps et les accumulateurs ayant un petit débit. Plus tard, avec le développement de la consommation, l’utilisation devient meilleure, mais on atteint bientôt le maximum de production de l’ensemble existant et il faut alors le doubler de toutes pièces. Aussi l’avantage revendiqué en faveur de l’emploi des accumulateurs, c’est-à-dire la meilleure utilisation du matériel, n’est-il peut-être pas aussi absolu ni aussi étendu que l’affirment les inventeurs de ces divers systèmes. »
- D’un autre côté, il n’est pas prudent d’augmenter jusqu’à la limite le nombre de lampes installées; le matériel doit pouvoir satisfaire à une demande quelconque ; c’est une question capitale qui. si elle n’était pas remplie, se traduirait par le mécontentement des abonnés et la diminution des clients ; surtout dans les pre-
- miers temps de l’exploitation d’un système, on ne saurait trop faire de sacrifices pour inspirer confiance au consommateur. Il faut donc prévoir le cas où presque toutes les lampes seraient allumées à la fois et, par conséquent, ne pas excéder une certaine limite.
- En réalité, la totalité des lampes installées n’est jamais allumée au même instant; le nombre de lampes en service à un instant donné dépasse rarement 6o o/o du nombre de lampes reliées et, en général, reste inférieur à ce chiffre. Le maximum de consommation ne serait pour la station de Kensington que de 40 0/0 ; à Vienne, de 5e 0/0; à Newcastle-on-Tyne, 45 0/0; à Cologne 70 0/0.
- Le « facteur de consommation » :
- nombre de lampes allumées à un moment donne nombre de lampes installées ’
- ou mieux
- wattage vendu wattage installé
- doit être le fanal de la station en l’avertissant du danger d’augmenter le nombre d’installations au-delà de la capacité du matériel.
- Il vaut mieux chercher à augmenter le débit dans le milieu de la journée, à l’heure où peu de lampes sont allumées, en installant des moteurs, des appareils de chauffage, etc., qui sont arrêtés, en général, lorsque l’allumage des lampes devient considérable.
- Les stations centrales font en ce moment de grands efforts dans cette direction ; les moteurs électriques sont assez répandus dans certaines villes, et les applications domestiques se développent journellement. Il y a peu de temps, à Newcastle-on-Tyne, des essais de cuisine électrique ont été faits dans un restaurant, à l’instigation des ingénieurs de la station Newcastle and District ; à Derby, au moment d’ériger une station centrale, MM. John Davies and Son ont exposé une collection d’appareils de ce genre qui, de même qu’au Crystal Palace, attiraient beaucoup l’attention : bouilloires, casseroles, grils, poêles, cheminées à circulation d’air chaud, chauffe-bains, fers à repasser, ventilateurs, ascenseurs, appareils à laver la vaisselle, à nettoyer les couteaux, à cirer les souliers, les parquets, etc.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Le chauffage et la cuisine électriques sont chers ; M. Ayrton a calculé que, le courant étant vendu à raison de 73 1/2 centimes le kilowattheure, la cuisson d’une omelette coûterait environ 2 centimes, le chauffage d’un carreau de tailleur, 21 centimes l’heure, etc. Pour le même prix on pourrait obtenir, théoriquement 8 fois plus de chaleur avec le gaz qu’avec le courant électrique. En réalité, les moindres pertes par rayonnement et diffusion dans le dernier cas réduisent un peu ce rapport et dans certains cas l’électricité pourrait entrer en lutte avantageusement.
- Pour permettre le développement de toutes ces applications aux heures de faible charge, plusieurs compagnies, à Berlin notamment, livrent le courant pendant la journée à un prix beaucoup plus bas que pendant la soirée.
- L’usine de Saint-Pancrace, à Londres, abaisse à 3rf soit environ 3o centimes le prix du kilowatt-heure pendant la journée ; toutes les usines centrales ont un avantage évident à agir de même lorsqu’elles peuvent ainsi augmenter notablement leur débit pendant les heures où les lampes sont presque toutes éteintes ; en augmentant le débit total, sans rien changer au matériel, elles diminuent proportionnellement l’importance des frais généraux, de l’intérêt du capital, etc.
- Il n’est pas important qu’elles réalisent un bénéfice sur chaque unité vendue, pourvu qu’elles en réalisent un sur l’ensemble de leurs opérations. C’est ainsi, dit un de nos confrères de Londres, que les marchandises américaines sont répandues sur nos marchés bien en dessous du prix coûtant, les consommateurs américains payant la différence, et que le sucre raffiné de France vaut trois fois moins cher à Londres qu’à Paris ; dans les deux cas, le fabricant a eu un gain plus considérable et les consommateurs ont payé moins cher parce que la fabrication en grand a permis d’obtenir chaque objet à meilleur compte.
- La durée moyenne d’allumage par lampe installée varie suivant la nature de la clientèle, l’époque, le climat; il est donc bien difficile de donner des renseignements précis sur ce point. On obtientla durée moyenne approximative pour l’année entière en divisant la consommation totale annuelle par le nombre qu’on trouve en
- multipliant le nombre moyen de lampes instal lées par le wattage de chacune d’elles.
- On obtient ainsi les chiffres suivants :
- Heures
- A Londres, station St-James.........: 935
- — — Westminster........ 643
- — — London Electric.... 58o
- — — Metropolitan....... 55o
- — — House to House.... 455
- — — Chelsea.............. 35o
- — — Kensington........... 345
- A Newcastle-on-Tyne.................. 714
- — and District............... 58o
- A Liverpool.......................... 698
- Le tableau de M. Kittler donne la durée maxima pour une journée ; la moyenne pour l’année entière doit être probablement trois fois plus faible.
- Voici maintenant, d’après M. Picou, la répartition par nature de clientèle de la consommation, dans une ville française de province de i5oooo habitants, pendant deux semaines d’équinoxe qu’on peut considérer comme des semaines moyennes.
- Clientèle Printemps Automne
- Cafés et cercles 0,280 0,260
- Fabriques 0,210 0,225
- Boutiques et magasins de détail 0,275 0,285
- Bureaux et appartements 0,075 0,073
- Théâtres et concerts 0,160 0,157
- Total 1,000 1,000
- Les ampères-heure moyens journaliers représentent 11,5 0/0 de ceux qu’aurait nécessité la totalité des lampes.
- On en déduit la durée moyenne annuelle égale à
- o,i i5 x 24 X 365 = 1000 heures environ.
- A Newcastle la consommation moyenne, égale à 714 heures par lampe installée, se répartit de la façon suivante pour les différentes classes de
- clientèle.
- Heures
- Restaurants...................... i563
- Bureaux............................. 499
- Boutiques........................... 459
- Habitations privées................. 344
- A Eastbourne, où la durée moyenne est environ moitié moindre, la répartition se fait à peu près dans le même ordre.
- Voici le tableau exact qui présente un intérêt
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- particulier par suite du soin avec lequel il a été dressé.
- Clientèle Heure de fermeture Non d'instal' lations tbre de lampes Durées moyennes
- Clubs I 92 703
- Hôtels 11 8 use 617
- Ateliers 8 53 1226 442
- Appartements 49 1889 377
- Magasins, bureaux. 6 I 54 309
- Eglises 3 392 189
- Administrations pu-
- bliques I 734 164
- Divers 5 373 171
- Totaux. 121 5946
- G. Pellissier.
- (A suivre).
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS
- ÉLECTRIQUES (1).
- M. Al. Siemens a donné à la dernière séance de ' Y Association britannique pour V avancement des Sciences quelques renseignements sur les locomotives électriques construites récemment par la maison Siemens frères pour la ligne du City and South London, bien connue de nos lecteurs.
- Les figures i et 2 représentent l’aspect général de ces locomotives. Chacune d’elles a deux dynamos Siemens H B, à armatures-tambour reliées en série, attaquant directement l’essieu, et devant pouvoir développer 100 chevaux effectifs à la vitesse de 40 kilomètres. Les principales données de ces locomotives sont les suivantes (2) :
- Longueur................... 5,’o ra.
- Largeur......;............. 1,90 m.
- Hauteur.................... 2,55 m.
- Empâtement................. 1,80
- Diamètre des roues......... 680 mm.
- Poids...................... i3,5 tonnes.
- Poids du train à vide...... 21 tonnes p).
- (*) La Lumière Electrique, 20 août 1892, p. 35g.
- (a) Engineering, 19 août 1892.
- . (’) Chaque train peut prendre 96 voyageurs : la moyenne est de 5i.
- Essayées au frein, elles ont donné les résultats suivants :
- Pulssnnco électrique développée Puissance
- Vitesses put* dynamo électrique Puissance
- eu dans dans totale U U Ken-
- Uilomèt. l’armature les Inducteurs par locomotive frein demeut
- 19,6 56,96 2,8 119,52 IIO 920/0
- 23,6 24,42 1,21 51,26 47,1 91,87
- 25 21,5 0,86 44,72 40,2 89,89
- 28,5 21,85 0,74 45,18 42,62 94,22
- 36 29,2.3 0,35 59,16 54,3 91,79
- 40 19,5 0,2 39,4 36,5 92,68
- 48 26,27 0,17 52,88 48,76 92,19
- Les résultats moyens d’un essai en service courant sur les deux locomotives ont donné en moyenne les résultats suivants :
- De Stockwell t'i la Cité Do la Cité à Stockwelt Moyennes
- Watt-minutes 311,988 3l5,gio 313,949
- Ampère-minutes 735,65 742,83 739,24
- Durée totale du parcours y compris les
- arrêts 14,36 h. i5,i5 14,55
- Voltage moyen 424,16 425,26 424,71
- Ampères moyens 5o,33 48,72 49,=2
- Vitesse moyenne, arrêts
- non compris 21,13 k. 20,8 21
- L’usure des balais, après un parcours de 13,ooo kilomètres, est très faible : de 2 millimètres environ par 1 000 kilomètres, ce qui indique une absence presque complète d’étincelles. Au départ, on règle le courant par des^ rhéostats, etc., mais pendant une demi-minute seulement, de sorte que la perte est très Faible : il faut en moyenne un courant de 5o ampères, et jusqu’à 140 ampères au démarrage.
- Le courant est pris par un balai sur un rail central à chaque extrémité du locomoteur. Chaque locomoteur porte un frein Westinghouse, avec un réservoir de 1 /2 m3 d’air comprimé à 8 atmosphères.
- M. Ration a récemment proposé d’actionner les tramways électriques au moyen de moteurs à gaz ou à pétrole. Chaque locomoteur porte (fig. 3et4)un moteur B, avec réservoirs d’eau B2et de pétrole B3, actionnant par entraînement direc de ses volants b b' une dynamo.G, reliée en quantité aux accumulateurs S et aux réceptrices H. Une fois en train, le moteur à pétrole et la dynamo G tournent toujours à la même vitesse les accumulateurs se chargeant du réglage.
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- Fig*. 3 et 4. — Locomoteur électrique avec moteur à gaz Patton (1892).
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- Fig. 5 et 6. — Transformateur Edison, par courroies et embrayage électromagnétique (1892),
- Elévation x — x et coupe par l’armature.
- Fig. 7 à 9. — Dynamo directe Sperry (1892). Coupes par l'essieu et par .v a*. Ensemble du montage.
- Fig. 10 à i3. — Dynamo directe Short (1892). Coupes par l’essieu, par N, N' i/ il et i, i.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- même, au départ, de la mise en train du moteur à gaz en actionnant sa dynamo G comme moteur. Jusqu’ici, malgré de très nombreuses tentatives, les moteurs à gaz ou à pétrole ont toujours finalement échoué dans leurs applications aux tram-
- Fig. 14 et i5. — Short. Détail de l’a'ccouplement N, N'.
- ways, en raison de leur poids et de leur complication relative ; nous ne voyons pas que les dynamos G et H soient une simplification par rapport aux mécanismes de renversement et de réduction de vitesse adoptés pour permettre de
- ne jamais changer la marche du moteur tout en variant à volonté celle du tramway. Nous pensons, jusqu’à preuve du contraire, et tout en souhaitant bon succès à M. Patton, que le moteur à gaz serait employé avec autant d’économie
- Fig. 16. — Dynamo directe double de Short.
- et plus de confortable pour les voyageurs à charger des accumulateurs en quantité suffisante pour traîner le locomoteur à eux seuls.
- Dans le locomoteur Edison, représenté par les
- Fig. 17 à ai. — Locomoteur Brown (1891 p Coupes orthogonales par la dynamo. Plan d’un truck. Vue par bout . et schéma d’un passage en courbe.
- figures 5 et 6, la dynamo, suspendue aux essieux par les ressorts 8 et contrebutée par les ressorts 11, transmet la rotation de son armature, par les embrayages électro-magnétiques i5 16, aux poulies 14 14 de la courroie articulée 13, qui entraîne les roues par les tambours 12. Les ressorts 11 permettent aux essieux de prendre du jeu dans les courbes et limitent la tension des courroies i3en leur permettant de glisser quand
- il sé présente une résistance trop grande. L’armature est coincée sur son axe par le serrage des boulons 22 sur les disques en bois biseautés 20, et protégée de la poussière par le fond 17.
- L’armature de la dynamo Sperry est(fig. 7 à 9) calée sur un tube D, enfilé sur un second tube D', avec interposition d’une fourrure de caoutchouc D", et la roue A" est démontable, de sorte qu’il
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- suffitde la décaler pour pouvoir facilement retirer l’essieu de l’armature. L’entraînement direct de
- Fig. 22. —Brown. Plan d’un bogie à deux trucks. l’essieu A s’opère par les dents de l’embrayage
- élastique G', calé sur D, qui mènent le croisillon F1, calé sur AF, parles blocs de caoutchouc O. Les inducteurs, suspendus en E, ont leurs pièces polaires B guidées en B'.
- L’armature A et le commutateur D de la dynamo Short, représentée par la figure ioà 15, sont aussi montés sur un tube A', posé sur l’essieu C, par des caoutchoucs élastiques et isolants B, et attaquant l’essieu par la poussée de ses bras N sur le croisillon N'N', (fig. 14 et i5) avec interposition de tampons en caoutchouc 18. Le tube A' porte aussi les inducteurs E, dont le châssis II est suspendu au véhicule par les boulons isolés M, à ressorts de caoutchouc. Les écrous i5et 16 permettent de régler exactement la position des inducteurs et des pièces polaires.
- Les armatures C G' de la dynamo double représentée par la figure 16 ont leurs bobines désaxées l’une par rapporta l’autre autour de l’essieu, de manière à donner un couple de rotation
- h vos
- Fig. 23 à 25. — Purdon. Locomoteur électrique.
- le plus constant possible, et l’emploi d’un inducteur intermédiaire unique Û' permet de réduire l’encombrement de la dynamo.
- Afin de faciliter le passage des courbes,/!/. C.
- Brown supporte (fig. 17 à 22) son locomoteur sur quatre trucks à deux roues A, chargés au droit du rail par les pivots A! A2, reliésdeux à deux par des traverses E, à jeux e E', de manière à pouvoir
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- suivre en même temps que les courbes (fig. 21) toutes les irrégularités longitudinales da la voie. Chacun de ces trucks a ses deux essieux courts
- actionnés par une dynamo B C2, au moyen des transmissions à chaînes CjF^s, le tout bien abrité dans le châssis du truck.
- 30 2730
- Fig-, 26 à 28. — Tramway à transformateur Riess et Henderson (1892).
- M. Pur don propose dans le même but la solution plus compliquée représentée par les figures 23 à 25, qui consiste à remorquer le locomoteur par la prise sur un rail central de galets o appuyés par des ressorts r et menés par les galete s, appuyés sur eux et sur ceux des arbres dynamo-teurs h par des ressorts l. La tension de ces ressorts est réglée par les vis x., que l’on manœuvre simultanément par la manette u, au moyen des transmissions-xw. Les dynamos sont montées directement sur les arbres h et les galets o sur les arbres m, à paliers suspendus n.
- Le principe du tramway à transformateurs de MM. Riess et Henderson est le suivant (fig. 26 à 28).
- xUne génératrice à très haute tension 6 envoie dans le circuit 4 des courants alternatifs de toooo volts, que les transformateurs 3, montés en parallèle sur 4-4, transforment dans les circuits isolés 2.2 en courants de 10 volts, lesquels
- se transforment à leur tour sur le locomoteur en courants de 400 à 5oo volts.
- Fig-. 32 et 33.— Caniveau souterrain à cloches Barkley(i892) Schéma du profil ch long- et d’un croisement.
- Les conducteurs 2-2 sont isolés au ras de la voie dans des demi-tubes en fer 8.9.9, Ie loco-
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- moteur porte un long transformateur tertiaire 21 isolé dans des tubes de fer 8'.9'.9' et qui est, en forme, la contre-partie des circuits 2-2, auxquels il se superpose au passage des véhicules en en touchant au besoin les tubes en 9.9 par des ba-
- lais 3o.3o(fig. 28). Les bords 9'.9' des tubes doivent être aussi larges que possible, ce qui permet de fermer suffisammentleur circuit magnétiquesans trop rapprocher 21 de 2.2. D’après les inventeurs, il suffit de donner aux tubes 8 une masse et une
- longueur suffisantes (3oo à40omètres)pour qu’ils empêchent par réaction le passage d’un courant notable dans toutes les sections 2.2 non parcourues par un locomoteur, et n’en laissent passer qu’une quantité proportionnelle à la longueur des tertiaires en passage sur cette section, de sorte que le travail de la dynamo 6 serait exac-
- tement proportionnel au nombre des locomoteurs en service.
- On peut, comme l’indiquent les inventeurs, varier presque indéfiniment les détails du système, et notamment le disposer de manière que les circuits secondaires 2.2, au lieu d’être constamment fermés, soient normalement ouverts
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- puis fermés par des commutateurs électro-magnétiques au passage seulement des véhicules.
- La jonction pour fils aériens de M. Sperry consiste ("fig. 29 et 3i) en deux mâchoires D, qui saisissent entre leurs flasques B B', par le serrage des vis G, les extrémités du câble A À' et le fil intermédiaire E, et dont les extrémités sont inclinées de manière que le trolly puisse facilement passer le tendeur F en suivant les contours (A D E A').
- Cette même jonction peut servir, comme l’indique la figure 31, de raccord latéral x pour un tirant IF.
- M. Barkley a proposé (fig. 3a à 3g), pour maintenir à sec le conducteur E de sa voie souterraine, de le suspendre au plafond d’une série de cloches B disposées dans le caniveau G, asséché en d, de manière que le niveau h de l’eau, y soit toujours inférieur à E, lors même que la voie est submergée comme en W.
- Pour franchir les cloisons/de ces cloches B, le bras 4, qui porte le trolly 16 (fig. 34 et 35) et est relié au locomoteur par la suspension 3 et les contacts 23 24 (fig. 36), tourne, malgré son rappel 27, par la butée de ses galets 32 sur le taquet 33 34 en avant des cloisons l.
- Les figures et 38 indiquent comment le conducteur E passe ces cloisons au travers des ébonites IL La soudure des conducteurs, recouverte d’un isolant 42, est enfermée dans un regard e, fermé par un couvercle 43, et rempli de paraffine.
- Aux croisements (fig. 33) on supprime les cloches entre S„, S* et Sc et l’on raccorde les conducteurs EE' en E, latéralement sous une plaque de regard Q.
- Gustave Richard.
- RÈGLES GÉNÉRALES
- RELATIVES
- A L’ÉTABLISSEMENT DES USINES CENTRALES
- DE DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUE
- Emplacement de l'usine.
- Lorsque le système de distribution employé est à basse tension, on est obligé, pour donner aux conducteurs le moins de longueur et de
- diamètre possible, d’établir l’usine au centre du quartier ou de la ville à éclairer. A de rares exceptions les circonstances permettent d’installer la station centrale sur la périphérie du quartier ou de la ville.
- Lorsque le système de distribution employé est à haute tension, il est presque toujours possible d’établir l’usine à l’extérieur de la ville.
- Les stations centrales établies à l’intérieur des villes présentent de nombreux inconvénients.
- Il est' tout d’abord fort difficile de trouver un terrain ou bâtiment convenable. L’eût-on enfin trouvé et acheté à un prix exorbitant pour y édifier la station centrale, qu’on verrait naître, dès l’exploitation, des réclamations réitérées des voisins au sujet du bruit, de la fumée et des trépidations qui en sont la suite inévitable et qui sont non seulement désagréables mais contraires à la santé, à la sécurité et à la tranquillité publiques.
- Une situation pareille pour une station centrale est désavantageuse non seulement pour la ville et ses habitants, mais elle l’est aussi pour l’entreprise elle-même, dont elle diminue sensiblement la productivité.
- Le prix du terrain, à part la construction elle-même, est plus élevé à l’intérieur de la ville qu’en dehors. Ici, étant donnés les bas prix des terrains et leur situation généralement isolée, on peut s’étendre à volonté en superficie et obtenir toutes commodités pour installer, surveiller, entretenir et réparer le matériel de production ; tandis qu’à l’intérieur de la ville il faut se rattraper sur l’exiguité de l’emplacement en adoptant des dispositions mécaniques occupant le minimum de place et en construisant l’usine en étages, ce qui, à contenance égale de la construction, revient plus cher. En outre, ces dispositions compliquent les manutentions diverses et nuisent à la surveillance générale.
- Les fondations pour les machines, la cheminée, la façade, etc., tout est plus cher à établir à l’intérieur qu’à l’extérieur.de la ville; en un mot, l’annuité d’amortissement afférente à la construction, à l’installation et aux accessoires de l’usine électrique devient beaucoup plus forte si l’on établit la station centrale à l’intérieur de la ville au lieu de l’établir en dehors.
- Les appareils compliqués souvent imposés pour absorber la fumée augmentent aussi beaucoup les dépenses, de même que la condensa-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 52 i
- tion exigée pour empêcher les nuages de vapeur qui incommodent le voisinage.
- Si l’usine n’est pas justement située près d'un cours d’eau, on ne peut s’approvisionner qu’à grands frais et avec beaucoup de dérangements de l’eau nécessaire à cette condensation, soit en creusant des puits très coûteux forés jusque dans la couche aquifère, soit en prenant un branche-ment important sur la conduite de la ville.
- En dehors de la ville, l’usine peut toujours être construite sur un terrain à bon marché et dans une situation convenable, près d’une voie ferrée ou d’un cours d'eau navigable.
- Bâtiments de l'usine
- La forme et le& dimensions des bâtiments des stations centrales dépendent essentiellement des machines que l’on doit y placer, et qui ont dû être choisies au reste de manière à satisfaire à un certain nombre de conditions, parmi lesquelles se range forcément la possibilité de les disposer dans le terrain affecté à l’usine.
- Un établissement de ce genre ne comporte qu’une exécution sobre et rationnelle ; les motifs d’architecture ou d’ornementation n’y sont pas à leur place. Cependant, au voisinage ou dans l’intérieur des villes, il y a lieu quelquefois de tenir compte de certaines considérations d’aspect oü de perspective; sans faire d’une station centrale un monument plus ou moins prétentieux, il convient dé rechercher des dispositions qui, tout en répondant aux conditions techniques à remplir, ne choquent pas l’œil des délicats.
- Ce qui est indispensable, ce qu’il faut rechercher avant tout, c’est la facilité du service, la commodité de la surveillance ; et, à cet effet, l'ingénieur chargé de faire le projet d’une station centrale ne saurait apporter trop de soins à la disposition d'ensemble du bâtiment et au groupement économique des divers services de l’usine. Il devra éviter de mesurer avec trop de parcimonie l’espace et la lumière, s’efforcera d’assurer l’aération des salles, cherchera à y maintenir une température convenable, etc. Toutes les dépenses faites dans cet ordre d'idées, au moment de la construction de l’usine, sont bien vite couvertes par les économies d’exploitation qu’elles permettent de réaliser, ou par le complément de sécurité qui en résulte.
- Il faut aussi ne pas oublier les nécessités de
- l’entretien, rendre l’accès aussi aisé que possible auprès de toutes les parties des machines, afin que les graissages, les nettoyages, les menues réparations sur place se fassent vite et bien ; prévoir les démontages partiels et ménager les emplacements ou les passages nécessaires, imposer enfin par des dispositions spéciales les soins de propreté si utiles pour la conservation et le bon fonctionnement des divers appareils mécaniques et électriques.
- Les plans et devis concernant la construction des bâtiments de l’usine sont généralement dressés par un architecte. Il doit déterminer la nature des matériaux à employer pour les différentes parties des bâtiments. Le prix des matériaux variant dans des proportions assez grandes suivant les localités ; dans celles où la maçonnerie est coûteuse, il peut y avoir avantage à employer la fonte et le fer pour supporter les transmissions, les planchers, etc. Généralement, il convient d’adopter des voûtes très épaisses pour que les vibrations n’altèrent pas la solidité de l’édifice.
- Si le bâtiment est attenant à des maisons d’habitation, il est nécessaire de prendre des précautions très grandes pour éviter le bruit et les trépidations qui pourraient entraîner des procès coûteux et qui obligent souvent à remanier considérablement l’installation première. On ne saurait trop attirer l’attention de l’ingénieur sur ce point.
- On a fait souvent jusqu’à ce jour les plus grandes fautes possibles en construisant les usines électriques soit sur une trop petite échelle, sans prévoyance d'un agrandissement possible, soit en les disposant de suite trop grandement. En combinant le plan d’ensemble de l’usine de manière à permettre facilement, suivant les besoins, l’addition de nouveaux groupes de chaudières, de moteurs et de dynamos sans interrompre son fonctionnement, et en examinant s’il n’y a pas avantage à faire, au moment de la construction, certains travaux de fondation en vue de son agrandissement, on évitera donc beaucoup d’ennuis et de dépenses inutiles et bien souvent une reconstruction complète et extrêmement onéreuse.
- Les stations centrales se composent le plus généralement de deux .bâtiments, l’un renfermant les chaudières et l’autre les moteurs et dynamos. Ces bâtiments sont presque toujours rec-
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- tangulaires et d’un développement en rapport avec l’importance de l’usine. Pour leur donner une grande solidité, on peut augmenter, de distance en distance, l’épaisseur des murs; ces sortes de contreforts servent à donner à l’ensemble du bâtiment un cachet décoratif. Les points d’appui principaux étant renforcés, l’intervalle peut n’avoir qu’une épaisseur très réduite.
- Les châssis des fenêtres de la salle des machines et de celle des chaudières doivent être en fer, recouverts d’une double couche de peinture au minium et à la céruse. Le bois travaille trop, par suite des alternatives de sécheresse et d’humidité chaude auxquelles il est soumis. Il se pourrit en peu de temps, laisse écouler une couleur noirâtre produite par l’action de la vapeur sur le principe colorant du ligneux et salit les carreaux.
- La hauteur de la salle des machines doit pouvoir permettre également le déplacement d’une machine au-dessus d’une autre sans en interrompre le fonctionnement. Un toit trop bas est un grand inconvénient.
- Quand l’emplacement sur lequel doit être édifiée la station centrale est limité, cette der nière doit prendre la forme d’un seul bâtiment à plusieurs étages. Les moteurs seront installés au rez-de-chaussée, les dynamos au premier étage et les chaudières, représentant un poids mort, au deuxième ou troisième étage, et les magasins et bureaux aux étages supérieurs. Dans les usines ainsi construites, le service du charbon et d’enlèvement des cendres est fait par un monte-charge. Dans une usine établie à New-York d’après le système Edison, et construite en étages, on est arrivé à installer tout le matériel dans un emplacement représentant une surface de 0,18 m2 par cheval-vapeur.
- Constructions accessoires
- Toute station centrale comporte, en dehors des salles des générateurs et des machines, certaines constructions de moindre importance qui en constituent l’accessoire obligé.
- C’est d’abord un magasin pour les huiles de graissage, leschiffons, pétrole, toile d’émeri, papier de verre, et toutes autres fournitures courantes nécessaires à l’entretien du matériel. Puis ûrie chambre d’essais qui devra comprendre :
- i° Un photomètre avec tous ses accessoires, permettant de faire l’évaluation de l’intensité lumineuse des divers modèles de brûleufs alimentés par l’usine centrale ;
- 2° Un petit tableau comprenant un voltmètre, un ampèremètre, un interrupteur et un rhéostat pour l’essai des lampes à arc;
- 3° Un autre tableau comprenant un ampèremètre et un groupe de lampes soigneusement étalonnées pour l’essai et le réglage des compteurs. Le service des compteurs chimiques demande l’emploi d’une cuve à glace pour étalonner les plaques et d’une balance de précision pour les peser ;
- 4° Un tableau toujours disponible pour faire toutes les installations provisoires d’appareils pour essais passagers ;
- 5" Une table bien placée de niveau et exempte de vibrations pour placer les appareils à essayer et servant aux essais.
- Ensuite un petit atelier pour les réparations.
- Une usine centrale éloignée d’une ville doit avoir un atelier de réparation outillé en rapport avec ses besoins. Près d’un centre de population, au contraire, où les ateliers de construction sont bien montés, cette dépense est moins nécessaire. Dans ce dernier cas, les mécaniciens chargés de la conduite des appareils doivent pouvoir effectuer eux-mêmes, à peu de frais et sans perte de temps, les menues réparations : les machines-outils simples et en petit nombre dont l’atelier doit être muni, meule à repasser, tours, machine à percer, sont mues d’ordinaire à bras, mais elles peuvent aussi recevoir leur mouvement d’un petit moteur à vapeur spécial, ou mieux d’un moteur électrique.
- Parfois, et surtout dans les pays où le climat est très humide, on dispose un hangar à charbon pour mettre le combustible à l’abri de la pluie ; à défaut on réserve un parc à charbon, pourvu de bascules pour la pesée et avec ou sans dispositions mécaniques pour le débarquement et le transport du combustible.
- Enfin, des bâtiments pour les bureaux, logements du directeur des surveillants et du concierge.
- Service des chaudières
- Dans les villes, la rigueur du règlement sur les chaudières à vapeur impose d’une manière
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- absolue l’emploi des chaudières multitubulaires. Du reste, ce sont celles qui conviennent le mieux pour le service des stations centrales.
- Elles occupent un emplacement restreint, et, par suite des faibles dimensions de leur chambre d’eau, les frais de rallumage sont diminués et leur mise en pression est rendue prompte et facile . Elles sont faciles à monter, à réparer; ce sont aussi les seules que l’on puisse employer si on les met en étages. Enfin, elles permettent d’obtenir une meilleure utilisation du combustible et sont très élastiques dans leur production ; on peut, en effet, à certains moments, leur demander une quantité de vapeur dépassant notablement la production normale.
- Parmi les chaudières multitubulaires en usage, on s’attachera à fixer son choix sur un type simple et rationnel, de construction très bien entendue et soignée dans toutes ses parties. Toutes les précautions devront y être prises pour éviter les effets nuisibles résultant de dilatations inégales, cause la plus fréquente des explosions.
- L’ensemble de la chaudière doit réaliser toutes les conditions de bon fonctionnement, de conduite et de nettoyage faciles, conditions importantes pour tous les appareils de ce genre appelés à un service continu et de longue durée.
- L’opération du changement de tubes doit, en particulier, être aisée et pouvoir être effectuée par le premier mécanicien venu avec les outils qui se trouvent dans tous les ateliers de chaudronnerie. Pour faciliter le nettoyage, les portes de la devanture doivent s’ouvrir largement, la chambre de combustion doit être vaste et accessible par des ouvertures latérales fermées pendant le fonctionnement.
- La grande élasticité des chaudières multitubulaires permet de diminuer le capital engagé ; il faut calculer leur puissance pour donner exactement ce qu’il faut de vapeur aux moteurs, pompes, ventilateurs, monte-charges assurant le service, et pendant les deux ou trois heures de grand éclairage, on fait produire aux chaudières une quantité de vapeur considérable en établissant le tirage forcé.
- Le meilleur système à employer pour cela consiste à souffler au-dessous des grilles de la chaudière.
- Des expériences exécutées, sur cette manière
- d’activer le tirage, ont donné les chiffres suivants de dépense de force :
- Tirage par mètre carré
- de grille en millimèt. :5 mm. 20 mm. 25 mm. 3o mm, Dépense correspondante
- en chevaux......... 1 1,5 2,2 3
- Quantité de charbon par
- mètrecarréde surface
- de grille, que l’on peut
- brûler en kilos.... 137 149 1O9 182
- Le tirage forcé a encore comme avantages d’assurer une meilleure combustion du combustible et d’occasionner moins de fumée.
- On peut compter que l’espace occupé en plam par kilogramme de vapeur que la chaudière est susceptible de fournir, est de 60 centimètres carrés, et que le prix moyen des bonnes chaudières multitubulaires est de 7 francs par kilogramme de vapeur.
- Pressions usitées. — On marche actuellement de 7 à 12 atmosphères, et on parle d’atteindre i5 atmosphères, afin d’arriver pour les machines à vapeur à la marche la plus économique, puisqu’on emploie des machines à triple expansion. Dans certaines stations centrales où la place était limitée et où l’on voulait réaliser une économie sur les frais d’établissemént, on a installé des chaudières produisant la vapeur à 12 atmosphères, alors que les moteurs fonctionnent à 7 atmosphères. Des détendeurs automatiques sont placés sur le parcours de la conduite de vapeur ; ils offrent l’avantage de maintenir une -pression bien fixe aux moteurs, malgré les variations des chaudières, et d’éviter les entraînements d’eau.
- Installation des chaudières. — Les chaudières doivent être disposées en batterie, les unes à côté des autres, afin de faciliter le service du chauffage et de permettre l’emploi d’un personnel réduit. On les dispose généralement en une ou deux lignes parallèles. Lorsqu’il y a deux lignes de chaudières, elles sont disposées de manière que leurs faces se regardent et qu’elles soient séparées par un couloir assez large pour assurer la circulation des véhicules amenant le charbon, la facilité du chauffage, permettre la sortie des tubes des chaudières dans le cas de réparations.
- Les pompes, injecteurs et réservoirs nécessaires à l’alimentation sont généralement disposés aux extrémités des batteries de chaudières.
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- Alimentation. — On assurera l'alimentation d'eau des chaudières au moyen de réservoirs.
- Comme le service d'une station centrale ne permet pas d'arrêt une fois la mise en route, on doit prendre toutes les dispositions possibles pour assurer l’alimentation d’eau des chaudières. On dispose des réservoirs pouvant recevoir, soit ’eau de la ville, soit d’un puits spécialement
- creusé à cet effet, soit encore d’un cours d’eau situé à proximité de l’usine. Ces réservoirs devront avoir une contenance suffisante pour assurer l’alimentation des chaudières pendant au moins une journée en cas d’accident à la pompe du puits ou de réparation à la conduite amenant l’eau de la ville. Il est même préférable de recourir à deux modes d’alimentation du réservoir.
- Y/S4US//S/////////////////////S//S/J '//.
- Fig. i. — Disposition de salle de chaudières.
- A Carneau de fumée; B Galerie pour soufflerie; C Appareil pour transporter les cendres.
- De ces réservoirs, l’eau est refoulée aux chaudières, soit au j-noyen de pompes, soit au moyen d’injecteurs. Il est indispensable de donner à chacun de ces appareils une conduite de vapeur et un tuyau d’eau spécial pour que la rupture d’un joint sur la canalisation commune ne paralyse pas tous les appareils.
- Il est bon d’avoir une alimentation absolument automatique pour éviter les variations de pression. Le niveau de l’eau est maintenu constant dans la chaudière, au moyen d’un flotteur
- qui ouvre et ferme la vanne d’alimentation. Le petit cheval desservant les chaudières sera pourvu d’un accumulateur qui le mettra automatiquement en marche. De cette manière, on n’aura pas à s’occuper de l’alimentation.
- Afin de réaliser une économie de combustible, il est important de réchauffer l’eau d’alimentation, soit en la faisant circuler, avant de l’envoyer aux chaudières, dans des réchauffeurs que traverse en sens inverse la vapeur d’échappement des moteurs ou dans des économiseurs,
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- appareils que l'on place sur le parcours des gaz chauds se rendant des chaudières à la cheminée. La chaleur de ces gaz étant de plus de 3oo degrés permet d’élever la température de l’eau d’alimentation de 40 à 60 degrés.
- Lorsqu’on n’a à sa disposition que de l’eau impure, il est de toute nécessité de la faire passer par des appareils épurateurs. Dans d’autres cas, on introduit dans les chaudières des matières désin-crustantes dont le choix dépend des eaux employées.
- Tuyauterie. — La tuyauterie amenant la vapeur des chaudières aux moteurs sera installée en double et combinée de telle manière que l’un quelconque des moteurs puisse fonctionner avec n’importe quelle chaudière. Des purgeurs automatiques seront installés sur les collecteurs de vapeur ainsi que sur le tuyau d’amenée à chaque machine, afin d’éviter l’entraînement de l’eau avec la vapeur. On évitera la condensation de la vapeur en enveloppant les tuyaux d’isolants caloriques.
- Fig. 2. — Autre disposition de salle de chaudières.
- Carneaux de fumée. — Les carneaux de fumée doivent être construits de manière à ce qu’ils puissent être facilement visités et nettoyés à de fréquents intervalles.
- Cheminées. — On construit généralement les cheminées en briques. Quoique leur prix de construction soit plus élevé que celui des cheminées en tôle, elles ont une durée indéfinie et ne demandent plus aucun entretien ou surveillance. On doit les munir à leur sommet d’un paratonnerre en communication avec le puits de la station centrale ou avec un puits voisin. Les cheminées en tôle ne sont surtout employées que dans les usines installées provisoirement.
- Diamètre à donner aux cheminées.
- fcO Cheminées on briques Cheminées en tûlo
- X 0 - S Surface
- ® si v > « * a do
- r° -O ^ £ s! grille
- -H O R Z ® Hauteur Hauteur Hauteur Hauteur
- Oc £ 19 20 à 20 m. 40 mètres 20 mètres 30 mètres
- 20 400 0,80 o,5o 0,75 0,43 0,45 0,40
- 5o lOOO 2,00 0,67 0,67 0,62
- IOO 2000 4,00 1,00 0,88 0,95 0,80
- 200 4000 8,00 1,43 I ,24 1,24 i,i3
- 3oo 6000 12,00 1,64 I ,52 1,52 i,38
- 400 8000 16,00 1,89 1,60 1,60 1,42
- 5oo 10 000 20,00 1,96 1,79 1,79 1,60
- Les usines sont munies d’une ou plusieurs
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- cheminées, dont la section et la hauteur doivent être suffisantes pour assurer le tirage des chaudières. On peut, pour activer le. tirage, faire évacuer la vapeur d'échappement par la cheminée. Le tableau ci-devant permet de se rendre compte des dimensions intérieures à donner aux cheminées suivant la puissance des chaydières.
- Dans les villes, il est nécessaire de construire
- les cheminées assez hautes pour déverser les produits nuisibles de la combustion et de la vapeur au-dessus des bâtiments du quartier. On fera bien également de munir les chaudières de fumivores perfectionnés pour brûler la fumée. Certaines stations, pour éviter l’emploi de fumivores qui n’ont pas encore donné des résultats bien satisfaisants, se servent de coke pour le chauffage de leurs chaudières.
- . Puits. — Dans les stations centrales situées à l’intérieur des villes, on a généralement recours à des puits pour obtenir l'eau d’alimentation. Il est très important, au point de vue de l'économie, de recourir à la création d’un puits si les moteurs doivent être munis de condenseurs. La porqpe servant à élever l’eau du puits peut être avantageusement conduite par un moteur électrique recevant le courant des dynamos de l’usine.
- Arrivage du charbon. — Lorsque la station
- centrale est construite sur de grandes dimensions, le transport du charbon et des cendres prend une grande importance. Il faut s’entourer d’une manière très sérieuse de toutes les précautions désirables pour que l’interruption de l’usine soit évitée dans n’importe quelles conditions. On doit assurer une bonne voie d’accès à l’usine, établir si possible une jonction avec un chemin de fer et en même temps créer un entrepôt de charbon assez important pour assurer, pendant deux ou trois mois, la marche de l’usine,
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- et la rendre indépendante des complications des grèves ou autres inconvénients.
- Dans l’intérieur des villes, en raison de l’exi-guité de l'emplacement, il n’est pas possible de faire de grandes provisions de charbon. Celui-ci est généralement déposé dans les caves ou soutes à charbon situées à proximité des chaudières ou au dernier étage de l’usine si celle-ci est con-struiteen. élévation. -
- Le éharbon arrive généralement par tombereaux que l’on décharge dans un soupirail muni d’un déversoir métallique qui le dirige sur des wagonnets que l’on pousse à la main dans la cave à charbon, d’où il est ensuite pris et con-
- duit à mesure des besoins devant la porte des chaudières. Lorsque la soute est placée à l’étage, des élévateurs, chaînes à godets ou monte-charges y élèvent le charbon. De cette soute partent des conduites en tôle allant aboutir devant la porte des chaudières placées à l’étage directement inférieur. Le charbon descend par ces tubes et se déverse seul au fur et à mesure des besoins.
- Les figures 1 à 4 montrent quelques dispositions de salles de chaudières; elles sont suffisamment claires pour qu’il soit inutile de donner de plus amples explications.
- Lorsque l’usine est placée près d’une voie
- Fig. 4. — Coupe de l’usine de Cologne. Salle des machines et salle de chaudières.
- ferrée, il est économique de relier l’usine à cette voie ferrée par un embranchement. Les wagons peuvent être amenés et déchargés dans la salle même des chaudières si celle-ci est au niveau du sol.
- Le charbon peut aussi être emmagasiné dans un hangar ou parc à charbon, d’où il est transporté devant les chaudières au moyen de petits wagonnets poussés à la main.
- Lorsque l’usine est située sur le bord d’un cours d’eau navigable par où arrive le charbon, on peut le transporter des bateaux au parc ou à la soute à charbon au moyen de bennes à dos d’homme ou au moyen de brouettes ou de wagonnets poussés à la main.
- On peut aussi employer un dispositif mécani-
- que, qui permet un déchargement plus rapide et plus économique.
- Enlèvement des cendres. — Les résidus de la grille des chaudières, mâchefers, cendres, doivent tomber directement dans des wagonnets placés en permanence au-dessous de la grille, dans un couloir ménagé à l’étage inférieur, et qui permet de conduire les cendres directement au dehors. Lorsque les chaudières sont à l’étage, la même disposition peut être adoptée et les cendres sont conduites à un déversoir sous lequel viennent se placer les véhicules chargés de les emporter au loin.
- Les figures 1 à 4.montrent également les dispositifs employés pour opérer l’enlèvement des cendres.
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- Chargement automatique des chaudières. — Ce système de chargement est encore peu appliqué, probablement à cause du peu de systèmes pratiques construits jusqu’à ce jour, du prix et de la complication qu’entraîne l’emploi de ces appareils. Les avantages du chargement automatique peuvent se résumer ainsi : réduction du personnel de chauffeurs, économie de combustible, régularité de la pression des chaudières, diminution de la fumée dégagée.
- J.-P. Anney.
- (A suivre.)
- DISPOSITIFS
- POUR LE FONCTIONNEMENT AUTOMATIQUE DES TROMPES A MERCURE
- Le fonctionnement relativement lent des appareils ordinaires à chute de mercure pour faire le vide oblige à une surveillance assez assujettissante pour remonter en temps opportun le mercure du déversoir au réservoir d’alimentation.
- M. Verneuil a combiné il y a plus d’un an un appareil opérant automatiquement le relèvement du mercure à l’aide d’une trompe à eau et ce dispositif, très employé déjà dans les laboratoires, est bon à signaler à tous ceux qu’intéresse la construction des lampes à incandescence ou des tubes raréfiés.
- La figure i indique la disposition de M. Verneuil, réalisée par M. Chabaud, qui figurait à l’exposition de Pâques de la Société de physique C1). Le réservoir d’alimentation des tubes de chute de la trompe à mercure de Sprengel est en A et le déversoir des chutes en G ; la distance verticale des niveaux en A et G nécessairement supérieure à 76 centimètres, a près de 1 mètre. Dans le réservoir d’alimentation plonge un tube B renflé à sa partie supérieure et communiquant avec le tube aspirant d’une trompe à eam; il est muni latéralement d’un long tube M plongeant inférieurement dans le déversoir C par un bout coupé en biseau.
- (') La Lumière Electrique, t. XLV, p. 319.
- Dès que le niveau du mercure en G atteint le bout du tube l’aspiration de la trompe à eau par B et le tube M détermine dans celui-ci l’ascension d’un chapelet îormé d’index tels que m de mercure et d’air raréfié. La réunion du mercure se fait en B, et la distance verticale du renflement de B au réservoir d’alimentation A est par construction supérieure à la hauteur de mercure à laquelle correspond la raréfaction de la trompe à eau.
- Tant que l’aspiration par la trompe à eau a lieu en B, le relèvement automatique s’effectue dès que le mercure atteint en C le niveau du tube M; l’ascension dans celui-ci — sur une hauteur de 1,5 à 2 mètres — se produit par la disposition du tube assurant la formation du chapelet mercure et air raréfié.
- Pour atteindre le même but, M. Smith a plus récemment indiqué un appareil un peu plus complexe et moins self-acting qu’il est pourtant intéressant de signaler.
- L’auteur appelle son dispositif « l’élévateur à mercure»,etl’idéequi l’y a amené est celle d’une pompe de Sprengel, in- Fi&- V Dispositif
- • Verneuil
- versee comme situation
- et fonctionnement; la figure 2 se rapporte à sa construction :
- A est le réservoir supérieur de la trompe à mercure de Sprengel; le tube.BCD est relié en D au déversoir E de la trompe Sprengel et l’air comprimé y élève le mercure par petits cylindres. La pince F règle l'arrivée de l’air qui peut provenir d’un compresseur ordinaire ou d’un mécanisme de trompe à eau, lorsqu’on dispose d’une pression suffisante : l’eau sous pression arrivant par L entraîne l’air en G, puis s’en sépare en G dans le cylindre de cuivre H ; l'air comprimé s’échappe par le tube P en traversant le tube desséchant Q. La pression de
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- l’air en H dépend de la pression d’eau en L et de la hauteur MN du tube de décharge d’eau. Pour mettre le système en marche, on ouvre d’abord l’eau en L et quand elle s’échappe en N, on ouvre progressivement la pince F ; on met
- Fig. 2
- ensuite en fonction la trompe de Sprengel; finalement, on règle l’arrivée de l’eau de façon à élever juste ce qu’il faut de mercure.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Comparaison des machines bi-polaires et multipolaires, par K. Schulz (').
- Afin de comparer un type bi-polaire avec une machine multipolaire, il semble nécessaire de construire un modèle normal à deux pôles et de reporter les données admises sur un modèle multipolaire. La construction doit être telle que la machine ne contienne pas de partie de fer inactive. On verra plus loin pourquoi ce principe n’est pas complètement applicable aux types multipolaires. Déplus, le modèle à plusieurs pôles doit avoir un induit de même diamètre, le même nombre de rainures et la même disposition des fils que le modèle bipolaire. Il s’agira de trouver la meilleure disposition des
- rainures, celle qui permet d’obtenir la plus grande puissance pour une perte par échaufife-ment donnée.
- Les machines sont d'abord calculées pour le même nombre de tours, en prenant pour saturation du fer 0,6 du maximum. Le rendement ne nous occupe pas, car avec les données ainsi posées le fil à employer pour le shunt serait très gros; nous prendrons donc une excitation séparée.
- Construction du modèle bipolaire.
- Nous supposons que ce modèle (fig. 1) existe, et que ce soit, par exemple, le type G III des ateliers de construction d’Aix-la-Chapelle. L’unique changement intervenu est la forme circu-
- Fig. 1
- laire des inducteurs, se rapprochant du modèle multipolaire. Mais nous pouvons, refaire les calculs d’établissement.
- Désignons par a le diamètre de l’armature, et prenons comme profondeur maxima d’une rainure 0,1 a = t. Comme diamètre de l’arbre admettons o,3 a. Prenons o, 10 cm2 de surface d’induit par watt perdu, et tenons compte de ce que le fer forgé est 1,5 fois moins résistant que la fonte.
- Choisissons un diamètre d’induit de 160 millimètres et une longueur d’induit
- b = a6o millimètres.
- Alors
- t = 16,0 mm.
- donc la section du fer forgé
- (’) Iilektrutcchnische Zeitschrift, 19 août 1892.
- Sr = o,5 a b * 8,o x 26,0 cm1
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- Comme les pièces polaires et les inducteurs sont en fonte, nous devons avoir
- en watts déterminée elle-même par la surface de l’induit ; ici nous avons
- donc
- i,5 x 0,5 a b = c b-,
- c = 0,75 a = 12,0 cm.
- I = 104 ampères.
- La force électromotrice de la machine est E = 42 volts à i25o tours par minute ;
- Comme à partir des pièces polaires le flux magnétique se partage en deux,
- donc, puissance totale 4368 watts. ' „ A froid, la résistance de l’induit est
- d = - <= 6,0 cm.
- 2
- Prenons pour e, en tenant compte des lignes de forces perdues
- e = 3o cm.
- Comme nous l’avons indiqué, nous ne tien'
- 1°1
- loi
- l°|
- Fig. 2
- drons pas compte de la place occupée par l’enroulement ; cela amènerait des complications et serait de peu d’utilité pour la comparaison des deux modèles d’autant plus que la résistance électrique ne nous intéresse pas.
- On obtient donc comme nombre de rainures le plus favorable 3o.
- A 60 0/0 de saturation du fer et de la .tonte on obtient ensuite
- Largeur de la rainure... 6,i mm. = s
- Profondeur de la rainure ... 16 ram. = i
- Pour l’isolement des rainures nous prendrons une enveloppe de o,5 mm. d’épaisseur et nous nous servirons de fil de cuivre recouvert d’une couche de coton de o,5 mm. d’épaisseur.
- Il reste donc pour le diamètre du cuivre nu 4,6 mm. et trois fils sont superposés dans la rainure, comme le montre la figure 2. En tout l’on a donc 3 X 3o = 90 fils, donc, nombre de tours
- sur l’induit = ^ = 45 = ma.
- L’intensité de courant est définie par la perte
- ra = 0,0126 ohm,
- et pendant la marche à 40° d’élévation de température
- r, = 0,0147 ohm,
- Fig, 3
- Donc, perte dans l’induit
- 0,0147 X 104 = 1,53 volt et
- i,53 x 104 = 159 watts.
- En ne tenant pas compte des inducteurs, la machine fournit donc une puissance effective de 4209 watts.
- Si l’on remplit chaque rainure par six rangées de deux fils de 2 millimètres de diamètre, on a
- w„ = 180 r„ = 0,266 à froid,
- = o,3og à chaud.
- Intensité de courant maxima calculée comme ci-dessus
- I = 26,8 ampères
- et
- E = 168 volts;
- donc, puissance totale = 4500 watts.
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- Dans l’induit la perte est de
- 0,309 X 26,8 =s 8,3 volts
- OU
- 8,3 x 26,8 = 224 watts ; donc puissance effective
- P, = 4277 watts.
- Construction d'un modèle multipolaire (fig. 3).
- Avec 3i rainures, enroulées d’après Andrews, chacune de 12 fils (fig. 4) de 2 millimètres de diamètre.
- m, = 186,
- E = 190 volts, l = 3o ampères,
- P = 5700 watts, r, = 0,27 ohm à froid,
- = 0,314 ohm à chaud, Perte = 9,4 volts,
- = 281 watts,
- P„ = 5419 watts.
- On ne peut plus ici chercher à éliminer toute masse de fer inactive. Car si l’on voulait encore prendre c = 12 centimètres, les pièces polaires se toucheraient. En choisissant des dimen-sions'telles que l’angle <p embrassé par une pièce polaire soit deux fois moins grand que
- ^ 0 0 F
- I O O |
- 1 0 01 S O O H | O o I S O 0 |
- Fig. 4
- dans le modèle bipolaire, nous avions dans ce dernier cas
- a = 16,0 cm. c = o cm.
- -- . c
- 9 — 2 arc sin — = 97 .
- Donc, dans le modèle multipolaire <P = 48,5"
- et
- C
- s* a sin — = 0,41 a = 6,6 cm.
- La moindre puissance des modèles à plus haute tension est une conséquence de l’importance relative qu’y prend l’épaisseur de l’isolement. Les mêmes machines peuvent être ramenées à la même puissance que les machines à deux pôles, en diminuant la vitesse. Ainsi le premier modèle multipolaire considéré fournirait 4368 watts, comme le premier modèle bipolaire, si on le faisait tourner à 880 tours par minute.
- Réaction de l’induit.
- On peut se donner pour le modèle bipolaire afin d’obtenir un calage fixe des balais, une certaine valeur pour le rapport
- Force magnétisante des inducteurs _
- Force magnétisante de l’induit — ”
- de sorte qu’en connaissant les ampères-tours sur l’induit, on puisse déterminer les ampères-tours sur les inducteurs. Pour le modèle à quatre pôles ce coefficient est 2 Ç. Donc pour deux pôles
- i„ m. i. m„ 2
- Si nous prenons encore 3o rainures, la disposition sera exactement la même que dans le cas précédent. Pour 45 spires de fil (enroulement Mordey), nous obtenons à i25o tours.
- I 1= 277 ampères E = 23 volts.
- P, =6100 watts, ra = o,oo3;5 ohm à froid = o,oo365 ohm à chaud.
- Perte = r volt,
- = 277 watts,
- P, = 5823 watts.
- pour quatre pôles avec enroulement Mordey
- 4
- d’après Andrews
- m,
- ------ = 2u.
- l* Vla 2
- Il s’ensuit, qu’il est plus difficile de construire des machinas multipolaires fonctionnant sans
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- étincelles et sans variation du calage des balais; autrement dit, on est obligé de mettre sur les nducteurs beaucoup trop de cuivre à proprement parler inutile.
- Conclusions.
- 1. Le modèle à deux pôles est le seul qui puisse être construit sans gaspillage de fer.
- 2. 11 permet d’obtenir plus facilement un calage des balais constant et sans,étincelles.
- 3. Le modèle à quatre pôles fournit pour le même poids et la même vitesse angulaire 36 o/o plus d’énergie électrique; il est donc indiqué pour les vitesses faibles.
- 4. Dans les grands modèles, la forme multipolaire est meilleure pour les bas voltages, parce que dans les machines bipolaires le nombre de spires devient trop petit à partir d’une certaine tension. Gomme le même modèle à quatre pôles montés en dérivation fournit plus du double de ce nombre de spires, les machines multipolaires seules peuvent être employées en électrométallurgie, où il faut des courants intenses sous une faible tension.
- A. H.
- Accumulateurs de Kotinsky (1891).
- Le procédé consiste à remplir les intervalles ménagés dans le réseau du plomb de l’électrode positive d’un mélange de peroxyde de plomb et de minium, et ceux des électrodes négatives de plomb finement divisé. On arrive ainsi à diminuer de près d’un tiers la durée de la formation des plaques : transformation des oxydes en peroxydes spongieux sur la plaque positive et en plomb sur la négative.
- G. R.
- Compteur Aron (1891).
- Les compteurs constitués par un mécanisme enregistrant les tours d’une dynamo A montée en dérivation 1, 2, 3, 4, sur le circuit à contrôler G B présentent l’inconvénient d’absorber une énergie assez considérable: 1/10 d’ampère par heure, et de provoquer des chutes de potentiel de o,5 à 1 volt dans le circuit principal.
- Afin d’atténuer ces inconvénients, M. Arondi-minue la résistance du circuit dérivé, mais il ne
- le fait communiquer avec la dynamo A que pendant des intervalles régulièrement espacés et très courts. A cet effet, il interrompt en a' at le circuit dérivé pendant toute la durée du passage de la partie isolée e' de la roue b, mue par un mécanisme d’horlogerie, et ne faisant, par exemple, qu’un tour par seconde. Le courant ne
- OOCDOO
- Fig. 1.— Compteur Aron.
- va au compteur que pendant le passage de l’arc e' — une demi-seconde par minute — et avec une intensité de 2/5 d’ampère, par exemple, au lieu de 1/10 d’ampère, afin de donner au compteur une impulsion suffisante, tout en réduisant considérablement l’énergie dépensée et la chute de potentiel.
- G. R.
- Les ordures urbaines et la lumière électrique, par M. Forbes.
- Dans une des séances de l’Association britannique, M. le professeur Forbes a proposé de faire servir la combustion des ordures ménagères à l’éclairage électrique de la ville d’Edirm bourg.
- Les immondices, brûlées dans des fours spéciaux, chaufferaient des générateurs de vapeur qui feraient mouvoir des pompes refoulant de l’eau dans des réservoirs placés à 100 mètres au-dessus de turbines qui actionneraient des dynamos. Les fours seraient continus.
- Le projet est très étudié, avec chiffres à l’appui, et il permettrait de fournir l’éclairage à bas 1 prix, tout en résolvant un problème hygiénique
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 533
- important, celui de la destruction des détritus de toutes sortes, dont il est toujours difficile de se débarrasser.
- D’après des expériences faites à Southampton, où on utilise déjà la combustion des ordures pour la production de la vapeur, 3o kilogrammes de détritus produisent i cheval-heure. Une chose assez curieuse signalée par M. Forbes, c’est que la combustion des ordures, pour produire de la lumière, assure à chaque habitant une quantité de lumière, correspondant à 1,75 lampe-heure de 16 bougies, d’après les essais qu’il a faits dans la paroisse de Paddington.
- La question posée par Forbes, envisagée au double point de vue électrique et hygiénique, mérite un sérieux examen et ce serait une chose curieuse que ces usines mixtes d’assainissement et d’éclairage électrique.
- A. R.
- Transmission de l’énergie par courants alternatifs par G. Kapp (')
- 11 y a environ deux ans, les autorités de la ville de Gassel, en Allemagne, résolurent d’installer l’éclairage électrique et de placer la station centrale près de leurs machines à eau, sur la rivière Fulda, à environ six kilomètres de la ville. Le choix de cet emplacement était déterminé par le désir de placer les deux entreprises sous la même direction, pour réduire ainsi les dépenses administratives, mais on cherchait principalement à utiliser une installation de turbines qui avait été établie pour actionner des pompes servant à fournir à la ville un surcroît d’eau pendant quelques mois de l’été. Pendant le reste de l’année, les turbines étaient inactives et représentaient un capital assez considérable et infructueux. Il était donc logique de combiner la station d’électricité avec ces machines à eau, d’autant plus que les deux services étaient en quelque sorte complémentaires, les turbines donnant en été leur maximum de puissance pour l’alimentation d’eau, le besoin d’éclairage étant faible, tandis qu’en hiver elles pouvaient être uniquement mises au service de la station d’électricité.
- Le problème présentait néanmoins quelques difficultés. Il eût été évidemment possible d’éta (*)
- blir une station à courants alternatifs; mais, d’une part, le nombre total de lampes à 60 bougies n’aurait pu excéder 25oo, la puissance maxima disponible n’étant que de 200 chevaux; et, en second lieu, le débit irrégulier aux diverses heures de la journée n’aurait pas permis de tirer de l’installation tout le profit qu’elle pouvait offrir.
- Il était donc nécessaire de prévoir un système d’emmagasinement qui permît aux turbines de marcher constamment à pleine charge. On pouvait ainsi augmenter en même temps le nombre de lampes. Une station ordinaire avec courant continu et accùmulateurs aurait donc réalisé les conditions voulues, n’eût été la
- £ 0 6
- 0 Ô 6 $
- .»♦ Q Q Q
- grande distance qui séparait la station de la ville. La nécessité de travailler à haute tension excluait l’emploi de machines à courant continu et l’isolement de 1000 accumulateurs groupés en série, et déchargés en 10 groupes de 100 éléments aurait amené des complications très sérieuses. Donc, ni le système ordinaire à courants alternatifs, ni la distribution à courant continu avec accumulateurs présentait une solution satisfaisante pour l’éclairage de Cassel.
- Le problème fut néanmoins résolu avec beaucoup de succès par un ingénieur allemand, M. O. von Miller, que la municipalité avait chargé d’établir un projet. Le plan adopté par M. von Miller fut le suivant. Il se décida à transmettre l’énergie par courants alternatifs ordinaires de la station génératrice à deux sous-stations situées à Cassel, et à utiliser cette énergie pour la production de courants continus dis-» tribuès par trois fils. Dans l’une des sous-stations, il installa une batterie d’accumulateurs qui est chargée pefidant les heures de faible débit, et
- (*) Communication faite à l’Association britannique.
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- qui assiste les dynamos aux heures de grande consommation, de sorte que la puissance maxima suffit à l’alimentation de 35oo lampes de 60 bougies.
- La disposition générale de cette installation est représentée par la figure i. At A2 sont deux alternateurs de 60 kilowatts placés à la station génératrice. Ils peuvent être employés séparément ou couplés en quantité, et le courant est transmis par un câble concentrique souterrain d’une longueur de six kilomètres aux deux sous-stations. La section de chaque conducteur est de 60 millimètres carrés, et la résistance totale d'environ 3,5 ohms. Les alternateurs sont construits pour une différence de potentiel de 2000 à 2200 volts, de sorte que la perte dans la transmission à pleine charge est inférieure à io o/o.
- Chaque sous-station contient un transformateur de courant alternatif en courant continu, consistant en un alternateur de 6o kilowatts A3 A4 couplé sur deux dynamos à courant continu, une de chaque côté, D4 D2 et D3 D4. Ces deux dernières machines sont montées comme d’ordinaire sur les trois fils de la distribution. A l’une des sous-stations se trouve une batterie B1 B2 aussi montée sur trois fils. Les câbles sont arrangés de façon que la station à accumulateurs peut fournir du courant à l’autre station par les câbles de la ville.
- Pour mettre en route un transformateur, il suffit de mettre en circuit les deux dynamos, qui fonctionnent d’abord comme moteurs, et après avoir observé un synchroniseur de fermer le commutateur à haute tension du circuit alternatif au moment ou les alternateurs ont acquis la vitesse voulue. On voit donc que non seulement les alternateurs de la station génératrice, mais aussi les deux alternateurs placés en deux endroits différents de la ville, travaillent en parallèle.
- Les dynamos! sont du type Brown, et les alternateurs du type Kapp ; toutes les machines sortent des ateliers d’CErlikon ; mais je dois dire que tout l'honneur du succès remporté par ce système revient à M. von Miller, qui, à une époque oùvla plupart des électriciens avaient encore des doutes relativement au couplage en parallèle, établit hardiment une installation dont le succès rie dépendait pas seulement de la possibilité du couplage en parallèle, mais aussi delà transmis-
- sion économique et sûre de l’énergie par des courants alternatifs ordinaires, en employant l’alternateur ordinaire pour éclairage.
- La disposition du synchroniseur se voit dans la figure 2, dans laquelle Ax et A2 sont les deux alternateurs qui peuvent être couplés en pai'al-lèle par le commutateur S. Les bornes des alternateurs sont réunies aux circuits primaires du synchroniseur, dont les secondaires sont reliés en série avec deux lampes de 100 volts. Lorsque le synchronisme est atteint, les lampes sont brillantes et à ce moment' le surveillant ferme le commutateur.
- Je dois à l'amabilité de M. von Miller les données expérimentales du fonctionnement de
- JZ
- a, y—
- Pig. 2
- la sous-station à accumulateurs contenues dans le tableau suivant, et relevées sur ma demande il y a environ un mois. Quoique en cette saison la consommation soit faible, le rendement total du transformateur, même en négligeant la correction due au décalage, est satisfaisant.
- Transformateurs de courant alternatif en courant continu.
- Moteur h courant alternatif Génératrices il courant continu
- Nombre Courant Différence Courant Machine I Machine II
- de tours d’ex- do dans
- par citation potentiel l'induit —- ""
- minute ampùres volts ampères volts amp. volts amp.
- 5oo 10 j s» ' 2^ l'Mi J 20 184 180
- 460 ÎO i8üo 20 I 12 120 113 120
- 475 IO 1840 • 20 I I I 125 117 115
- 475 IO 1800 22 120 128 116 n8
- 470 IU 1800 22 I 12 127 128 I IO
- 465 10 1820 22 122 1 iS 120 122
- A. H.
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- Télégraphe imprimant Giacomini et Sacco (1891).
- Ainsi que l’indique le schéma figure 6, ce télégraphe suppose l’emploi de quatre courants : deux faibles, YV W, et deux forts, S S, qui traversent, au poste récepteur, deux relais, R R' lesquels actionnent trois circuits locaux du récepteur.
- Le transmetteur représenté en figures i et 2 emploie un papier perforé par un poinçon ordinaire, mais qui perce quatre trous au lieu de deux sur un papier mu par un mécanisme d’horlogerie à vitesse variable non représenté sur les figures.
- Lorsqu’il ne passe pas de papier, les extrémités des quatre leviers (1, 2, 3, 4), isolés autour de l’axe 5, reposent sur la plaque isolante 6, pendant que leurs autres extrémités 1 et 4, 2 et 3, font respectivement contact avec les bornes 7 et 8, 10 et 11, reliées deux à deux. Les leviers 1 et 2, 3 et 4 font aussi contact avec les leviers 12 et i3 (fig. 1), pivotés en 14 et 15, qui s’élargissent en 16 et 17, pressés sur 1, 2, 3 et 4 par les ressorts 20 et 21 (fig. 2) et dont les vis 18 et 19 posent sur la plaque isolante 6.
- La manette 23 soulève par 24 les leviers , 2, 3, 4 pour l’insertion d’un papier, etc.
- Les leviers 1 et 2 envoient les points D'de l’alphabet Morse (fig. 6), et les leviers 3 et 4, les traits^ D.
- La plaque q est reliée au cuivre d’une forte pile 25, et la plaquedes vis 10 et 11 aucuivred’une faible pile 26, dont les zincs sont reliés entre eux, celui de la pile 25 étant, en plus, relié à la plaque isolée 22.
- Le levier 12 est relié à la ligne et i3 à la terre.
- Lorsque le papier perforé se déroule et que le levier 1, par exemple, tombe dans une découpure, les autres restant sur le papier, l’extrémité supérieure du levier 1 fait contact avec la vis 7 et le levier 12, en soulevant la vis 18 au-dessus de la plaque 22 (fig. 2), de sorte qu’il passe de 1 un fort courant positif à la ligne, tandis que le levier 4 envoie, en tombant dans une découpure, un courant négatif. Les leviers 2 et 3 envoient au contraire, respectivement, de faibles courants positif et négatif.
- Ainsi qu’on le voit en figure 6, et comme nous l’avons dit plus haut, tous les courants envoyés par le transmetteur traversent au poste récepteur deux relais, dont l’un ordinaire, R, ne répond qu’aux courants forts, tandis que l’autre, R', d’un type spécial, répond à tous les courants forts ou faibles.
- Ce relais spécial, représenté en figures 7 et 8, se compose d’un électro-aimant Aj, avec armatures Bx B,, polarisées de façon qu’elles soient attirées quand il ne passe pas de courant en A' A', et pivotées en C1 de manière à faire contact en D' E' quand il passe en A A' des courants de polarités semblables aux leurs. A la suite d’un courant positif laissant par exemple l’armature de gauche retomber au contact E' et soulevant celle de droite, un courant négatif attirera celle de droite et laissera l’autre retomber sur D’, fermant ainsi respectivement leurs circuits locaux, qui transmettent l’un les points et l’autre les traits.
- Après avoir traversé ce premier relais, les courants arrivent au second R. qui ne répond qu’aux courants faibles.
- Le récepteur représenté par les figures 4 et 5 est pourvu d’un train moteur analogue à celui des appareils Hughes, mais actionné par un électromoteur au lieu d’un poids. La poulie motrice A mène par l’arbre D le cylindre J, pourvu de petites fiches F, correspondant aux lettres et notations, et de cinq fiches plus grosses H et qui ne peut tourner, comme dans les Hughes, que s’il passe un courant local par l’élec-tro C. Devant ce cylindre pivote, en N et O, une barre R, pourvue de 40 touches Q au droit des fiches F et au-dessus de cinq tringles ax, a2, as, a4, a5, rappelées à droite par autant de ressorts ct, c2... dès qu’elles sont lâchées par leurs verrous bi,b2... (fig. 12).
- Les tringles au a2... sont pourvues d’encoches et susceptibles de prendre l’une par rapport à l’autre 40 positions longitudinales, pour chacune desquelles une seule d’entre elles présente une de ses encoches au-dessous d’une des touches Q et l’y laisse retomber sous l’action des ressorts L au droit de la fiche F correspondante, qu’elle abaisse et fait imprimer quand la rotation de J l’amène au-dessous de la touche.
- A cet effet, le mouvement des tringlesax, a2... est commandé par deux électros S et T (fig. 9 et
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 12), excités par le relais spécial R'. L’armature de S commande les leviers U U’ et celle de T le levier Y, dont l’équerre verticale porte une lame X, semblable à celle V de LJ, normalement écartée comme elle par un ressort x, et pourvue en outre d’une projection W (fig. 10 et 11). Devant les équerres de ce levier tourne, par le cliquet c, que commandent les leviers U et X,
- un cylindre Z, dont la manivelle a repousse les lames V et Y au-dessus des cliquets bt b2b3 b± bh.
- Les tringles c^at... étant dans leurs positions normales, comme en figures 4 et 5, et les lames X et Y au-dessus du premier cliquet ou verrou bt, le passage d’un courant en S ou en T abaissera V ou Y, de sorte que bt lâchera la tringle ax que son ressort ct tirera vers la droite (fig. 5)
- Fig. 1, 2 et 3. — Plan, élévation et vue par bout du transmetteur.
- d’une longueur limitée par W à l’espace d’une encoche, si le courant passe en S, ou, par Y, à l’espace de deux encoches, s’il passe en T. Dès que le courant cesse de passer, les armatures U ou T, rappelées par leurs ressorts, font tourner Z de manière à amener V et Y au-dessus du sècond cliquet b2, de sorte que c’est la tringle correspondante a% qui accomplit au passage d’un second courant le même mouvement que at au passage du premier, et ainsLde suite pour les autres tringles a3 ax a5. Après le passage du
- cinquième courant, les cinq tringles sont ramenées à leurs positions primitives par le levier L appuyé sur elles (fig. 4), pivoté en M, et que la came I< du disque I, solidaire du tambour J, repousse vers la gauche. En même temps, une fiche de J rabat par le levier m, pivoté en e, le cliquet c, de sorte que le tambour Z revient aussi à sa position primitive sous l’action de son ressort.
- La tige R porte (fig. 4) à ses extrémités deux leviers//, sollicités par des ' ressorts à sou*
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- Fig. 4 et 5. — Plan et élévation du récepteur.
- ---r
- r -
- i (- -t -
- Schéma des circuits
- Fig. 6,
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- lever les touches Q par la barre g, laquelle ne permet ainsi aux touches de tomber dans les encoches correspondantes des tringles a, a2... que si deux des cinq grosses fiches H de J ont abaissé la barre g par une de ses extrémités h h. Cette barre est alors enclenchée en k par le jserrage des ressorts i i, jusqu’à ce que deux
- autres fiches II viennent desserrer ces ressorts et lui permettre de relever la touche Q de son encoche.
- Les fiches F des caractères n’occupent que les 4/5 de la circonférence du tambour J ; le reste est occupé par les fiches qui effectuent le rappel des tringles et du tambour Z, de sorte que ce
- Fig-, g à 11. — Détail du mécanisme des tringles.
- Fig. 12 à 14. — Détail
- rappel s’effectue à chaque tour de J entre chacune des séries de cinq émissions au plus qui constituent l’envoi d’un type.
- Ces types, correspondant aux fiches F, sont gravés sur la roue P, à rouleau encreur p, qui tourne avec J, de sorte que chaque caractère passe au droit du cylindre imprimeur o (fig. 14), au moment même où la fiche F correspondante abaisse sa touche Q. Cette touche abaisse à son -tour la barre q (fig. 4) et, autour de n. les leviers
- mécanisme imprimeur.-
- m, dont l’un applique le rouleau d’impression o sur la roue des types et le papier qui se déroule suivant l r r, sous l'appel du cylindre rugueux ?-, à rochet de retenue r' s, où il est appliqué par le levier w, à ressort y. Le levier v permet de desserrer?- pour l’insertion d’un nouveau papier. Le cylindre r avance de l’intervallè d’un type, par us, à chaque relevée de m après la descente d’une touche Q. Une touche spéciale fait, de même, marquer les blancs entre les mots-
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- On voit que tandis que tous les courants, forts et faibles, opèrent l’ajustement des tringles a2, l’impression est effectuée par les courants forts seuls, qui commandent le tambour J 2 l. Il en résulte que la dernière émission qui finit l’envoi d’un signal doit toujours être celle d’un courant fort, ce qui est, en effet, toujours possible, d’après le diagramme dès circuits (fig. (j).
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Phénomènes lumineux produits dans les conducteurs parcourus par la décharge électrique et placés dans l’air raréfié, par M. G. Vicentini (').
- La décharge électrique traversant un conducteur mince peut donner lieu dans l’air à une décharge latérale qui se manifeste par un phénomène lumineux. Ce fait se produit aussi dans l’air raréfié, et même, dans ce cas, il suffit d'une décharge qui, dans l’air ordinaire, n'aurait produit aucun phénomène visible, pour provoquer des. effets assez beaux.
- J’ai été conduit à étudier cette forme de décharge pour pouvoir tirer avec plus de sûreté quelques conclusions sur les phénomènes lumineux provoqués dans les conducteurs enroulés en hélice, et enfermés dans l’air raréfié. Au cours de cette étude, j’ai réuni un assez grand nombre d’épreuves photographiques des formes observées et que je me propose de décrire ; je donnerai avant tout la disposition des appareils dont je me suis servi..
- Dans une des pièces de mon laboratoire, j’ai placé une petite machine électrique de Holtz h h, dont le disque tournant a un diamètre de 38 centimètres, et qui est enfermée dans une cage de verre ; ses pôles sont mis en communication avec deuxsphèrès isolées s s, à l’extérieur de la cage (fig. 1). En face de ces sphères, j’ai placé les petites boules éloignées d’un grand (*)
- (*) L’Elettricisla, juin et juillet 1892.
- excitateur ou micromètre à étincelles m n, des branches duquel partent deux fils qui traversent la cloison peu épaisse pp d’une chambre optique contiguë. Ces fils établissent la communication avec les extrémités du conducteur placé dans un ballon de verre P dans lequel on peut faire un vide à peu près parfait, au moyen d’une machine pneumatique à mercure Tœpler-Bessel-Hagen.
- La machine à influence peut marcher, suivant les cas, sans condensateur, ou bien avec seulement les petits cc, ou encore avec lçs autres ce de plus grandes dimensions (diamètre, 10 centimètres; hauteur des armatures, 17 centimètres).
- Au moyen de la disposition décrite, en con-sérvant une interruption entre les deux sphères s et s, pôles de la machine, et le8 boules de l’excitateur, respectivement en face l’une de l’autre, il m’est facile d’électriser fortement le fil métallique que je soumets à l’expérience; en diminuant la distance explosive à l’un des pôles et en l’augmentant à l’autre, je puis charger positivement ou négativement le conducteur à travers lequel je provoque la décharge.
- J’ai trouvé utile de maintenir une interruption en face de chacun des pôles, une grande et une petite, parce que de cette manière on obtient des distances explosives plus grandes et faisant mieux ressortir le phénomène examiné.
- Quand la machine fonctionne, il se produit à travers la petite interruption une série d’étincelles qui électrisent le conducteur interposé dans le circuit de l’excitateur jusqu’au potentiel nécessaire pour l’explosion de la plus grande étincelle. Quand la machifie est munie de ses grands condensateurs, on obtient des étincelles qui atteignent parfois 70 millimètres de longueur.
- Dans les recherches que j’ai faites sur la décharge traversant un conducteur rectiligne, j’ai employé un ballon de verre à trois tubulures comme celui représenté en P (fig. 1). Une des tubulures communique avec la machine pneumatique, tandis que, par les deux autres, passe un fil d’aluminium de o,5 mm. de diamètre. Les extrémités du fil sont protégées par deux tubes de verre fixés dans les tubulures avec de la cire d’Espagne, de telle façon que le fil d’aluminium soit découvert de 7 centimètres dans l’intérieur du ballon.
- J’ai adopté cette disposition pour soustraire
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 640
- autant que possible les extrémités de la partie intérieure du fil à l’influence des parois du ballon.
- La première expérience sur ce fil a été commencée à la pression de i3 millimètres; je l’ai
- h____ ____h
- Fig. 1
- répétée à tous les degrés de raréfaction compris entre cette valeur èt là plus faible pression qu’on pouvait atteindre.avec là machine pneumatique. Je ne décrirai pas tous les phénomènes observés et qui ont été communiqués en partie dans une note publiée dans les comptes rendus de VAcca-demia dei Lincei (?).
- Je décrirai seulement le phénomène principal ; lorsque la décharge traverse le fil, le gaz raréfié devient lumineux tout autour de celui-ci, et lorsque la décharge est obtenue avec de grands condensateurs, la gaîne lumineuse s’é-
- Fig. 2
- tend beaucoup, principalement autour des extrémités du fil.
- Lorsque le degré de raréfaction augmente, la gajne lumineuse s’étend, et, en outre, l’intérieur du ballon devient de plus en plus lumineux . Lorsque la pression est descendue à
- moins de 0,1 mm., au passage de la décharge des grands condensateurs, tout le ballon devient lumineux, et la décharge est vraiment éblouissante aux extrémités du fil.
- La figure 2 donne une idée de l’aspect du phénomène.
- Voyons maintenant les phénomènes qui s’observent lorsque le fil, au lieu d’être rectiligne, est enroulé en spirale à l’intérieur du ballon.
- J’ai employé, dans ce cas, un ballon dans l’intérieur duquel pénètre, à travers deux tubulures a b (fig. 3), un fil d’aluminium de 1,2 m.m. de diamètre; ce fil est enroulé suivant une hélice de 24 spires, dont l’axe est approximativement
- Fig. 3
- demi-circulaire. La tubulure b est fermée; l’autre, a, est terminée par un tube qui établit la communication avec la machine pneumatique.
- Avec ce ballon, j’ai commencé les observations à une pression d’environ 3o millimètres; dans ces conditions, la machine étant munie de ses petits ou de ses grands cbndensateurs, la plus grande distance explosive étant au pôle négatif, il se manifeste dans l’intérieur du ballon des bandes de lumière cendrée qui s’entrecoupent et semblent partir des points de l’hélice les plus voisins des parois du verre. Aux extrémités m n de l’hélice (que pour plus de brièveté nous appellerons dorénavant les extrémités diamétrales, parce qu’elles sont situées aux deux extrémités d’un diamètre du ballon), il se manifeste deux nappes lumineuses assez étendues, sans contours arrêtés qui semblent se repousser et. qui viennent lécher l’espace le plus voisin-des parois dans la partie opposée à celle où est placée la spirale.
- (*) Vol. I, 1892, p 59.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 641
- Si on touche le ballon en un point quelconque, une lueur purpurine brillante se dirige vers ce point en partant de la partie la plus voisine de l’hélice.
- Si le point touché est plus voisin des deux extrémités diamétrales que des autres points de l’hélice, on obtient deux rayons qui relient le point touché à ces deux extrémités diamétrales. En rapprochant le point de contact sur le ballon de l’une ou l’autre de celles-ci on augmente l’intensité du rayon dirigé vers l’extrémité la plus voisine, tandis que l’autre s’affaiblit jusqu’à disparaître complètement.
- Avec une plus grande raréfaction (20 millimètres environ), le phénomène décrit devient plus marqué, et, en employant les grands condensateurs, dans le ballon qui, pendant la période de
- Fig. 4
- charge de la spirale, se remplit d’une lueur intense au moment de l’éclatement de la grande étincelle, il se produit, entre les extrémités diamétrales, une décharge faiblement lumineuse que nous appellerons décharge diamétrale.
- Avec une pression de 14 millimètres (les condensateurs étant supprimés), le ballon, d’ordinaire, devient lumineux, à l’exception de la partie centrale, et, entre les interstices des spires de l’hélice, il se manifeste aussi de la lumière. Si, par suite d’une trop grand distance explosive, on cesse d’avoir une décharge continue pour avoir la décharge par éclairs, le ballon reste obscur et seul le tube de la pompe à mercure reste lumineux.
- En employant les grands condensateurs au moment de la décharge, on obtient une très belle lumière diamétrale en forme de fuseau d’une couleur rouge pourpre assez brillant, comme si la décharge passait directement entre les extrémités de l’hélice, plutôt que le long du
- fil qui la constitue. Une telle décharge diamétrale est accompagnée d’un coup sec, comme celui qui se produit dans l’expérience de l’œut électrique.
- Avec une plus grande raréfaction, le phénomène se reproduit d’une façon plus prononcée. Sans les condensateurs, on voit se former autour des dernières spires de l’hélice, près des extrémités diamétrales, une gaine lumineuse assez belle; et cette nouvelle apparence se reproduit encore plus brillante lorsqu’on emploie les petits condensateurs ; dans ces conditions, on observe aussi une tendance à la formation de la décharge latérale; celle-ci peut être obtenue très brillante et assez large, comme le représente la figure 4, en employant les grands condensateurs.
- Fig. 5
- En augmentant toujours le degré de raréfaction, la gaine des dernières spires des extrémités diamétrales devient plus marquée et plus large, tandis que dans l’intérieur de la spirale commence à se former une âme lumineuse. A une pression inférieure à '.1 millimètre, ce dernier phénomène est déjà notable; c’est lui qui a le plus attiré mon attention et qui m’a entraîné à étendre les recherches actuelles; c’est le phénomène de la lumière intérieure de l’hélice. Sans les condensateurs, tout le ballon devient légèrement lumineux et dans l’intérieur de l’hélice il se forme une âme lumineuse qui non seulement la remplit, mais qui tend à s’étaler à l’extérieur, en passant entre les spires sous forme de pluie dirigée vers la paroi la plus proche du ballon, comme le montre la figure 5. En touchant un point quelconque du globe de verre, ou en appliquant un disque d’étain, mis à la terre, on détermine un cône lumineux dirigé vers le centre du ballon.
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- L’emploi des petits condensateurs diminue beaucoup la lumière qui primitivement remplissait le ballon; il ne reste que la lumière intérieure de la spirale avec l’indice de formation d’une décharge diamétrale.
- Si l’on a recours aux grands condensateurs, on a presque exclusivement la décharge diamétrale.
- Si l’on pousse encore plus avant la raréfaction et si l’on emploie la machine sans condensateur, la luminosité du ballon disparaît et, seule, la lumière intérieure de l’hélice subsiste, sans la formation de la pluie de feu vers les parois. A la place des extrémités de la spirale et suivant le prolongement de son axe jaillissent
- Fig. 6
- deux nappes lumineuses qui s’éteignent à courte distance. Avec les petits condensateurs on a une lumière très vive dans l’intérieur de l’hélice, mais, en même temps, autour des dernières spires des extrémités diamétrales, on a une gaine lumineuse, comme le montre la figure 6, qui représente le phénomène à la pression de 0,04 m.m. Avec les grands condensateurs, la décharge diamétrale est assez étendue et éblouissante aux extrémités.
- vVux plus grandes raréfactions que j’ai pu atteindre, si l’on emploie les grands condensateurs, on voit encore la tendance à la décharge diamétrale se manifester par des éclairs très éclatants qui se forment autour des dernières spires des extrémités de l’hélice. Si celle-ci est électrisée négativement au moment de la décharge, le ballon devient phosphorescent.
- A une pression de 0,004 m.m., l’hélice étant négative et si l’on emploie la machine sans condensateur, la lumière intérieure de l’hélice paraît encore, mais pâle et elle est accompagnée d’une forte phosphorescence du ballon. En aug-
- mentant le vide, le phénomène se produit difficilement.
- Si, dans ces dernières conditions,, après un grand nombre de décharges, on touche le ballon en un point quelconque, le dessous de ce point devient lumineux. Ce phénomène est presque instantané, mais il se représente lorsqu’on touche l’extrémité de la tête de l’hélice et spécialement en changeant le point touché.
- Il n’est pas inutile d’ajouter que si l’on sépare le ballon de la machine pneumatique à la pression de 0,1 m.m., il continue à montrer les phénomènes de lumière interne de l’hélice et les autres déjà décrits.
- Parmi les différents phénomènes qui méritent d’être pris en considération, se trouve celui de la lumière interne de la spirale; et, avant tout, il est nécessaire de voir si il est dû à une transmission directe de l’électricité entre les différents passages intérieurs de l’hélice ou à sa production intervenant simultanément avec les phénomènes d’électrisation par influence de la masse d’air raréfié entourée par l’hélice.
- Le phénomène est complexe et l’état oscillatoire de la décharge à travers le.conducteur métallique dans lequel l’hélice est intercalée, contribue probablement à sa production.
- G. P.
- {A suivre).
- Sur la dérivation des lignes de force magnétiques dans l’air, par le professeur G. du Bois (’).
- Depuis les recherches de Hopkinson un grand nombre d’expériences sur les circuits magnétiques ont été effectuées, mais sous la forme de mesures sur des dynamos de divers types. Les résultats obtenus avec telle ou telle dynamo peuvent offrir un certain intérêt, surtout pour le constructeur ; mais il faut soigneusement se garder de généraliser en se basant sur des données de ce genre.
- En dehors de ce que les mesures balistiques faites sur les dynamos sont affectées par la proportion de leur constante de temps par rapport à la période d’un galvanomètre balistique, même le plus lent, les circuits de dynamos ne sont pas constitués pour fournir des résultats scientifiques interprétables, mais simplement pour donner un bon rendement.
- (') Communication faite à l’Association britannique.
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- I
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- Pour ces différentes raisons il m’a semblé utile de reprendre le sujet en raisonnant et en expérimentant sur le type de circuit magnétique le plus simple que l’on puisse concevoir. Et quoique l’étude de ces circuits ait été très féconde dans ces dix dernières années, j’ose espérer que son importance fera accueillir favorablement les premiers résultats de cette investigation quelque peu étendue.
- Considérons un anneau coupé aimanté par un champ périphérique uniforme. Soit 1\ le rayon du cercle central, r2 celui de la section circulaire du tore, d la largeur de l’entrefer. En supposant comme première approximation que l’aimantation est uniforme dans toutes les parties de la section de l’anneau et sa direction partout périphérique, on peut démontrer (*) que
- y _ 2 (rf. 4-— \]cl* +~r?) ?
- expression dans laquelle N est ce qui a été appelé le « facteur démagnétisant », qui détermine la valeur de la dérivation dans l’air des courbes magnétiques.
- D’après un théorème donné par Kirchoft, cet état de choses a lieu lorsque le champ magnétisant extérieur devient infini ; la direction des lignes d’aimantation est alors obligée de coïncider avec celle des lignes de force appliquées.
- Les valeurs réelles de N doivent donc s’approcher de celles tirées de (x) à mesure que le champ augmente d’intensité.
- Pour des champs faibles le calcul exact est impossible; mais on peut établir que dans ce cas
- 2 11
- en employant la notation j pour désigner un
- nombre qui est fonction du rappoi't de la largeur au rayon de l’entrefer, indépendamment du l'este du circuit: Le nombre n est pratiquement égal à la l'éciproque du « coefficient de dispersion » défini par Hopkinson.
- Il faut remarquer que les deux expi'essions
- 0) Voir la « Théorie mathématique du ferromagnétisme », Wied. Ann. 1892, p 494.
- précédentes convergent vers la forme simple
- quand la largeur de l’entrefer tend vers zéro. Dans ce cas la valeur de n est l’unité, tandis que pour des entrefers plus larges n devient une fraction. De plus, le nombre n, de même que le facteur N, varient un peu avec l’aimantation, dans des proportions dont la détermination doit être réservée aux expériences.
- Celles-ci ont été effectuées sous ma direction par M. Lehmann. Un anneau, d’environ i5 centimètres de diamètre moyen sur 2 centimètres d’épaisseur, fut tourné dans le meilleur fer suédois et recuit. On l’enroula uniformément sur tout son pourtour de deux circuits, et l’on déter-
- Fig- 1
- mina d’aboi'd sa courbe normale. Le champ magnétisant pouvait être poussé jusqu’à 400 unités C. G. S., l’anneau étant immergé dans une auge à pétrole refroidi.
- L’anneau fut ensuite coupé, en commençant avec une fente très étroite, de quelques dixièmes de millimètre de largeur. Un disque mince de laiton fut introduit dans la fente, afin d’empêcher l’anneau de se déformer sous l’influence de l’attraction magnétique, et un petit circuit secondaire fut enroulé en cet endroit de façon à l'enfermer exactement les lignes d’induction traversant l’air. Une autre bobine secondaire pouvait être déplacée le long de l’anneau pour explorer les déi'ivations dans l’air. Les résultats-généraux obtenus sont en résumé les suivants
- 1) Pour les entrefers les plus étroits la for-mule (3) est confirmée.
- 2) Loi'sque la largeur augmente (2) devient applicable ; les valeurs de n ti'ouvées par les élongations dues aux secondaires auxiliaii'es'
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- donnent, lorsqu’on les substitue dans (2), des valeurs de N en concordance avec celles que l’on trouve par le procédé graphique.
- 3) n et N restent pratiquement constants jusqu’à des valeurs de I d’environ la moitié de la valeur de « saturation », c’est-à-dire 85o unités G. G. S; pour de plus fortes aimantations, ils augmentent, N s’approchant de, mais ne dépassant pas la valeur donnée par (1) comme il était prévu théoriquement.
- 4) D’une façon générale, l’aimantation moyenne fut déduite de l’élongation due au circuit secondaire principal s’étendant sur l’anneau entier; le résultat était presque identique à celui donné par le secondaire auxiliaire diamétralement opposé à l’entrefer, et ce circuit permet aussi de constater que des dérivations ou fuites appréciables n’avaient lieu qu’à partir du huitième environ de la circonférence de chaque côté de l’entrefer.
- Les valeurs numériques de n dans la partie où elles restent constantes (partie de l’aimantation ordinairement employée) sont très intéressantes, parce que ces valeurs, ou leurs réciproques, ne dépendent que du rapport de la largeur au rayon de l’entrefer. De plus, il est de peu d’im-portanee que la section de l’entrefer soit circulaire pourvu que sa surface soit la même ; nous obtenons ainsi des nombres d’une certaine utilité dans toutes les questions de construction où l’on s’occupe d’entrefers. Je préfère ne pas donner ici les nombres obtenus, qui sont susceptibles de légères modifications; ils seront publiés sous peu dans les Annales de Wiede-mann, avec les détails des expériences.
- Le résultat (3) montrant que n augmente finalement avec I me paraît pleinement confirmé par l’expérience ; il correspond à une décroissance finale de la réciproque, le coefficient de dispersion ou de dérivation. Or, ceci est en contradiction complète avec ce que l’on accepte généralement comme un dogme, c’est-à-dire que les dérivations dans l’air prennent de plus en plus d’importance à mesure que l’induction augmente. Cette erreur, comme je me vois obligé de l’appeler, a été généralement expliquée par le fait que la perméabilité du fer décroît et s’approche ainsi de celle du milieu ambiant. Si donc la loi d’Ohm était applicable, les fuites augmenteraient, sans aucun doute. Mais une loi d’Ohm vraie n’est pas du domaine du magné-
- tisme; ou plutôt, les excellents résultats obtenus en l’appliquant dans des cas particuliers ne garantissent pas la légitimité de sa généralisation. Son impuissance complète dans l’explication du cas typique que nous venons de considérer fera, espérons-le, prendre un peu plus de soin dans sa manipulation par ceux qui sont susceptibles de trop s’enthousiasmer sur la force magnétomotrice et la résistance magnétique.
- D’autre part, la théorie est parfaitement aptè à expliquer la diminution finale de la dérivation, dont l’expérience a montré l’existence dans l’anneau fendu, uniformément aimanté. Car le théorème de Kirchoff auquel il a déjà été fait allusion, combiné avec la loi de la « réfraction » des lignes de force aux surfaces limites, montre clairement que ces lignes tendent de plus en plus à devenir périphériques quand on poussé l’intensité de champ, le nombre de lignes dérivées à travers l’air diminuant ainsi.
- Comme conclusion, on peut remarquer qu’il est très possible que les dérivations peuvent augmenter dans des circuits de forme particulière, où le champ magnétisant n’est pas uniforme partout, c’est-à-dire lorsque l’enroulement est disposé tout à fait au hasard de l’inspiration du constructeur, plus particulièremen lorsqu’il n’v a pas de fil près de l’entrefer. Il fau se rappeler qu’en augmentant le courant dans de tels enroulements le champ intense ainsi appliqué vaincra finalement toutes les tendances self-démagnétisantes, et arrangera les lignes d'induction, selon sa propre manière ; naturellement, c’est l’inverse qui se passe lorsque le champ est faible. J’ai l’intention d’étudier ce sujet un peu plus longuement en me servant d’un grand électro-aimant en forme d’anneau avec 12 bobines, construit d’après mes indications, par MM. Siemens el Halske.
- A. H.
- Sur les unités électriques (').
- Force magnétomotrice
- Considérons maintenant l’analogue magnétique du volt, l’unité de potentiel magnétique ou de force magnétomotrice. On entend par là
- (‘) La Lumière Electrique du 3 septembre 1892, p.484.
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- l’intégrale de la force magnétisante H, la quantité 4tini. C’est une quantité très importante dansla pratique et elle nécessite uneappellation.
- M. Heaviside a proposé le nom de « gaussage » comme analogue au voltage ; et, si ce nom était adopté, l’unité de force magnétomotrice serait le gauss. L’intensité de la force magnétisante serait la chute de gaussage par centimètre; la quantité H ne nécessite pas de nom spécial.
- L’unité pratique ordinaire du « gaussage » est actuellement l’ampère-tour, et celui-ci présente divers avantages. On pourrait néanmoins préférer réunir un certain nombre d’ampères-tours en ua.gauss ; par exemple, l’unité C. G. S. de
- gaussage serait^ ou i,2566 ampère-tours. Dans
- ce cas, l’intensité de la composante horizontale du magnétisme terrestre serait 0,18 gauss par centimètre linéaire.
- Mais cette unité aussi bien que l’ampère-tour est très petite. La chute de potentiel autour d’un ampère tour n’équivaut qu’à une chute verticale de deux centimètres dans le champ terrestre. Malgré cela, en dépit de sa petitesse, l’ampère-tour comme unité pratique de gaussage se recommande par sa simplicité.
- Réluctance
- Le rapport du gaussage à l’induction qu’il produit est une quantité caractéristique du circuit magnétique, et est appelé sa réluctance ou
- résistance magnétique. C’est la quantité pour
- dès circuits simples ou S pour des circuits
- complexes ; malheureusement, elle n’est constante que dans l’air. Gela rend difficile de dénommer son unité, qui pourrait être exprimée en « gilberts » ou en « sturgeons ». Comme elle est néanmoins assez constante dans beaucoup de conditions pratiques, on peut toujours l’exprimer en gauss par webers et cela est peut-être suffisant.
- Un circuit magnétique de l’unité de réluctance ou de résistance exige un gauss pour induire un weber.
- Perméabilité
- La perméabilité ([/.), analogue à la conductibilité électrique, serait mesurée en webers induits
- dans l’unité de volume du corps entre les faces duquel existe l’unité de chute de gaussage. Il a été proposé (par M. Perry) d’appeler la perméabilité de l’air 471 io~9. Mais tout le système électromagnétique est basé sur ^ — 1 pour l’air ; le changer serait une nouvelle source de confusions. De plus, ce serait rétrograder que de donner à une autre valeur incorrecte, au lieu d’attendre et de chercher sa valeur réelle. Il est préférable pour l’instant d’accepter la table des perméabilités telle qu’elle existe, et de se servir
- d’un facteur constant pour faire de pratique de résistance.
- -7—L l’unité
- A ,
- Perméance
- Mais la réciproque de la réluctance, ou les webers induits par gauss, serait peut-être plus intéressante; de même que la conductibilité est souvent plus utile que la résistance. Ce rapport
- a été appelé
- perméance », nom qui n’est
- pas mauvais ; la perméance est proportionnelle à l’inductance d’un circuit formé d’un seul tour. La perméabilité est la perméance par unité de volume de la substance. La perméance est donnée par les webers induits par unité de chute de gaussage. La perméabilité représente les webers par unité de surface induits par la chute de gaussage par unité de longueur.
- La perméance du circuit magnétique enfermé dans un solénoïde est la même grandeur que son coefficient de self-induction divisé par 4^ fois le carré de son nombre de tours. L’unité G. G. S. de perméance est celle d’un centimètre cube d’air, mais elle n’est pas compatible avec le weber (io8) et le gauss équivalent à l’ampère-tour. L’un des trois doit disparaître.
- Pour ma part, je n’hésite pas à proposer la suppression de l’unité dérivée (celle de la perméance) que l’on prendrait égale à 477 io7 unités G. G. S., afin de la mettre en harmonie avec les deux autres déjà définies.
- Le fait est que la grande dimension du weber rend un petit gauss désirable, afin que leur produit ne représente pas une trop grande quantité d’énergie. Par exemple, si l’on prenait comme unité de perméance une unité G. G. S., le weber étant fixé à 108, le gauss serait aussi io8, et le gauss-weber serait de 109 joules, ou près de
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- 5j)6 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 3oo unités du Boardof Trade, ce qui est beaucoup trop grand.. Mais si l’unité de perméance est grande et le gauss petit, l’énergie correspondant au gauss-weber est. modérément grande.
- Ainsi, avec io8 unités C. G. S. comme weber, et un ampère-tour comme gauss, leur
- produit est seulement de — ergs, ou ou
- 4 7t 47c
- 8 joules, ce qui peut être utile, par exemple dans la considération des pertes d’énergie dans les transformateurs.
- Je propose donc, afin de conserver l'ampère-tour comme unité de gaussage, d’adopter comme perméance d’un cylindre de longueur l et de u A
- surface A, la grandeur ‘-j- multipliée par 47c io7,
- si les dimensions du cylindre sont mesurées en centimètres ; u. conservant la valeur qu’on lui attribue ordinairement pour l’air = 1. L’unité de perméanceainsidéfinieestimmensément grande, et exige un nom qui permette de former aisément des sous-multiples. Une plaque de fer d’un centimètre d’épaisseur, ayant y. = 2 5oo devrait avoir une surface de cinq mètres carrés pour présenter l’unité de perméance; mais la micro-unité serait réalisée par une lame d’air épaisse d’un millimètre-et d’une section inférieure à un décimètre carré.
- Propositions
- Je propose de décider :
- 1. Que le préfixe « micro » devant le mot farad soit supprimé, et que le farad soit défini comme égal à io-15 unités C. G. S. électromagnétiques de capacité.
- 2. Que le nom « mho » pour l’unité de conductibilité, ou l’ampère par volt, soit reconnu et adopté.
- 3. Que l’ampère-heure soit reconnu comme unité pratique de quantité d’électricité.
- 4. Que le volt-ampère-heure soit l’unité d’énergie électriq.ue et soit appelé watt.
- 5. Que l’unité du Board of Trade reçoive le nom de kilowatt. .
- 6. Que l’unité ordinaire de puissance soit le kilowatt par heure.
- 7. Que le nom de joule soit conservé dans son sens actuel de volt-coulomb.
- 8. Que le nom de coulomb soit appliqué à l’unité électrostatique de quantité.
- 9. Que l’on donne un nom à l’unité de flux
- magnétique ou d’induction totale, et que le nom de weber soit employé.
- 10. Que la grandeur du weber soit de io8 unités C. G. S.
- 11. Qu’un nom soit donné à l’unité de potentiel magnétique ou de force magnétomotrice et que ce nom soit gauss.
- 12. Que le gauss soit de la même grandeur que l’ampère-tour.
- 13. Que le rapport du weber au gauss, ou l’unité de perméance, ou l’induction en webers par tour de fil, reçoive un nom.
- 14. Que les intensités de champ soient exprimées en gauss par unité de longueur, et les denSkés d’induction en webers par surface. '
- Je ne doute pas que beaucoup de ces recommandations n’aient été déjà faites. M. Preece a souvent demandé le remplacement du farad, et j’espère qu’il n’y aura pas de difficulté à ce propos. Ce que j’indique pour les unités magnétiques a beaucoup d’analogie avec les propositions faites l’année dernière par M. Perry.
- Je n’ai pas besoin de dire que je n’attache aucune importance aux noms particuliers que je propose. En les choisissant, j’ai été guidé par des considérations aussi triviales que la sélection d’un monosyllabe pour les termes correspondant au volt, et d’un mot dissyllabique pour correspondre à ampère ou coulomb.
- Unités mécaniques
- En dynamique, il y a différentes unités, à côté du joule et du watt, pour lesquelles des noms brefs seraient avantageux. L’occasion qui se présente pourrait être utilisée pour discuter au moins une unité, celle de la pression : l’atmosphère, qui pourraitêtre définie comme io8unités G. G. S. ou dynes par centimètre carré équivalente à la pression d’une colonne de mercure haute de 75 centimètres à une température spé-, cifiée. La pression incommode de 76 centimètres pourrait être appelée pression de Régnault. Je crois que l’on pourrait aussi parler de la micro-atmosphère ou « barad ». Ces unités pourraient servir à exprimer des énergies par unité de volume, et le barad est de dimensions rai sonnables dans beaucoup de cas.
- A. 11. -
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- FAITS DIVERS
- La Cité de Londres vient de publier un blue-booh relatif à la demande en concession de sept chemins de fer électriques souterrains, construits d’après le système de la ligne de South-London, que connaissent nos lecteurs. Trois de ces projets ont déjà reçu la sanction royale, trois autres vont être soumis au Parlement dans sa prochaine session de 1893. Le septième vient seulement d’être mis à l’enquête préparatoire.
- Cette multiplicité de projets aboutissant malgré l’opposition des grandes Compagnies est un fait très digne d’être signalé à nos lecteurs. On peut dire en effet que dans quelques années des chemins de fer tubulaires sillonneront dans tous les sens le sous-sol de la métropole britannique et qu’un nouveau réseau, beaucoup plus moderne à tous les points de vue, est en train de se substituer à l’ancien métropolitain, dont l’électricité fera justice.
- Ce qui est digne d’être signalé, c’est l’augmentation progressive du diamètre des tubes dont la construction est autorisée. La ligne type du sud de Londres emploie des tubes de 3 mètres de diamètre; petit à petit, les exigences de la corporation ont augmenté avec raison. Le diamètre de la dernière ligne autorisée est de 3,80 m. pour que les voitures des grandes lignes puissent y pénétrer.
- Cette précaution est d’autant plus remarquable que les grandes lignes ont pris toutes les mesures pour se garantir contre la concurrence, et qu’aucune d’elles ne songe a établir de communication, même pour les piétons, entre son réseau et les lignes qui, utilisant un étage inférieur du sous-sol, aboutissent au-dessous de leurs gares.
- Après avoir terminé sa mission annuelle de protecteur des pêcheurs français dans la mer d’Islande, l’aviso la Manche est revenu à Leith, en Ecosse, pour embarquer M. Georges Pouchet, du Muséum d’histoire naturelle, M. Rabot, de la Société de Géographie, M. Gratzl, de la marine autrichienne. Les officiers de l’état-major de la Manche avaient fait l’hiver dernier un cours d’observations magnétiques au Parc-Saint-Maur, sous la direction de M. Moureaux.
- Le navire est parti le 20 juillet de Leith, pour l’île Jean-de-Mayen, où l’on n’avait pas abordé depuis 1882, époque où la mission dont M. Gratzl faisait partie avait passé quatorze mois à faire des observations météorologiques magnétiques, et même astronomiques, à propos du passage de Vénus. Les observations magnétiques ont pu être faites cette fois dans le lieu même où avaient eu lieu celles de 18Q2. Le 1“ août, lès voyageurs sont arrivés au Spitzberg,
- où ils ont exécuté des déterminations magnétiques au fjord de Bell Sund. Dans ce dernier golfe, ils ont choisi la baie de la Recherche, ainsi nommée du navire à bord duquel se trouvaient Bravais et Charles Martin, dans leur expédition de 1840. Le 19 août, la Manche était de retour en Ecosse. Elle envoyait un télégramme de Tromsoë, donnant les nouvelles précédentes.
- Grâce à l’intelligence avec laquelle M. Barbier, l’avant-dernier ministre de la marine a fait servir une queue de croisière à l’étude des grands phénomènes naturels, la science possédera les documents nécessaires pour apprécier les effets du déplacement séculaire du pôle boréal, et par conséquent les variations de la marche des températures, car le pôle de froid subit probablement des déplacements analogues. Ce sont ces mouvements qui, suivant toute probabilité, avaient produit une série d’hivers froids, et conduit quelques astronomes fantaisistes, toujours très facilement écoutés du public, à annoncer une diminution prochaine de la chaleur solaire. La Manche était sous le commandement de M. le capitaine de vaisseau Bienaymé, qui avait conduit lui-même ses officiers au cours de magnétisme terrestre professé par M. Moureaux.
- Il était jusqu’ici très difficile d’argenter directement le fer et l’acier. D’après un brevet récent on peut y arriver facilement de la manière suivante.
- Après avoir décapé l’objet dans de l’acide azotique dilué chaud, on le porte dans un bain d’azotate de mercure, où il sert de cathode. Il s’y recouvre d’une couche mince de mercure. Dans cet état l’objet peut être argenté de la façon ordinaire. Il suffit ensuite de l’exposer pendant quelaue temps à une température de 3oo degrés pour faire évaporer le mercure et obtenir une couche d’argent beaucoup plus adhérente que celle que l’on dépose ordinairement sur une couche intermédiaire de cuivre.
- A propos des coups de foudre qui frappent quelquefois des corps de troupe, nous devons dire que l’on trouve dans Thistoire ancienne le récit de circonstances analogues, qui nous ont été transmises avec des preuves évidentes d’exagération facile à comprendre. En effet, dans ces circonstances, les contemporains ne voyaient pas seulement la perte matérielle, mais encore le fait en lui-même, qui paraissait une preuve évidente de la colère des dieux.
- Ainsi, Tite-Live raconte gravement dans le livre X de ses Histoires que la majeure partie des soldats de l’armée du préteur Appius, marchant contre les Samnites (295 A. G) furent frappés par la foudre. Quinte-Curce rapporte, dans son livre VIII, que l’armée d’Alexandre parvenue dans une région nommée Gabaza fut accueillie par des décharges si terribles qu’elle n’osait ni avancer
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- $48 ... LA L UMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ni reculer. Ces coups de foudre ne-tardèrent point à être suivis d?une. pluie torrentielle accompagnée de grêlons, que les soldats commencèrent par recevoir sur leurs baudriers; Mais bientôt fatigués de cette attitude, et voyant que la tempête redoublait, ils se mirent à fuir dans toutes les directions. Hérodote raconte dans le livre V, que des barbares étant parvenus près du temple de Minerve, qu’ils voulaient piller, furent mis en fuite par des coups de foudre qui les assaillirent, et en outre précipitèrent sur eux d’énormes blocs de rocher.
- L’ivoire est un bon isolant, mais on l’emploie peu à cause de sa cherté. Un Américain a trouvé un procédé pour l’imiter. Il emploie les composés que contient l’ivoire naturel, c’est-à-dire du phosphate de chaux tribasique, du carbonate de chaux, de la magnésie, de l’alun, de la gélatine et de l’albumine.
- La chaux vive est partiellement hydratée, ensuite traitée par une solution d’acide phosphorique. Tout en opérant cë mélange, on ajoute par petites quantités de la craie, de la magnésie et de l’alun ; finalement on ajoute la gélatine et l’albumine dissoutes dans de l’eau.
- La masse doit être aussi homogène que possible; on la laisse reposer pendant 24 heures pour permettre à l’acide phosphorique d’achever son action sur la chaux. On peut ensuite donner à la masse, très plastique, la forme voulue, après quoi on la fait, sécher dans une étuve à circulation d’air à i5o“ G, pendant peu de temps.
- Au bout d’un mois, les objets sont complètement secs, et présentent absolument l’aspect de l’ivoire, dont ils ont la dureté. Les proportions des substances employées sont les suivantes : chaux 100 parties, eau 3oo, solution d’acide phosphorique de densité i,o5, 75 parties, craie 16, magnésie 1 à , alun 5, gélatine i5 parties.
- Le Courant électrique employé pour l’exécution de l’assassin Wood, à Uannemara était de 7 ampères et avait une pression de i56o volts soit 10920 watts. Le courant a été appliqué à quatre reprises différentes et a fonctionné pendant une durée totale de 35 secondes. Comme nous l’avons déjà rapporté, la mort a été instantanée. On n’a constaté aucune trace de brûlures,
- On croit généralement qu’une solution d’alun est particulièrement propre à l’absorption de rayons de grande longueur d’onde.. Les tableaux de Melloni montrent pourtant que les substances dissoutes dans l’eau n’élèvent que très peu le pouvoir absorbant de cette dernière, en ce qui concerne la chaleur rayonnante.
- M. G. G. Hutchins donne dans VAmerican Journal of Science les résultats d’expériences qu’il a faites à ce
- sujet. La chaleur transmise par l’eau pure était représentée par 196 divisions au galvanomètre, tandis qu’avec une solution saturée d’alun on obtient 201 divisions. L’eau serait donc légèrement plus absorbante qu’une solution saturée d’alun.
- Certaines maladies nerveuses sont guéries par un sassage total ou local. C’est ainsi que M. Charcot et M. Vigoureux arrivent à guérir des névropathes en les plaçant dans un fauteuil soumis à des trépidations communiquées par un moteur électrique; c’est la thérapie vibratoire. MM. Gilles de la Tourette, Gauthier et Larat viennent d’imaginer un appareil pour mettre la tête en vibration au moyen d’un casque métallique à l’intérieur duquel se meuvent des palettes de façon à obtenir une vibration et un ébranlement salutaire au malade.
- Le mouvement est obtenu par un moteur électrique alternatif donnant 600 tours à la minute. La Nature donne un dessin et des détails sur cet appareil électro-médical curieux.
- La compagnie Edison construit une usine à San-Fran-cisco, dont la cheminée s’élève à 55 mètres au-dessus du sol. Elle est bâtie sur des fondations de 3 mètres d’épaisseur, et coûtera 5o ooo francs.
- 11 n’est pas sans intérêt de savoir que s’il n’y a point à Paris de service régulier de tramways électriques, la banlieue est bien plus avancée.
- Les deux lignes de Saint-Denis à la porte Saint-Ouen e à la porte de La Chapelle sont desservies par d’excellents tramways construits à Lyon, et marchant à l’aide d’accumulateurs. Les voitures partant de la station de l’Opera et de la station de la Madeleine et traînées par des chevaux s’arrêtent à la barrière, où les voyageurs changent de véhicule. Ce service fonctionne sur un parcours d’environ 5 kilomètres dans chaque direction avec une vitesse minima de 12 kilomètres à l’heure, et cela depuis plus de six mois. On transforme en ce moment les écuries du dépôt de Saint-Denis en usine d’électricité.
- Une voiture pénètre depuis quelques semaines dans Paris et va depuis Saint-Denis jusqu’à la Madeleine en passant par la barrière Saint-Ouen. Le trajet* qui est de plus de 8 kilomètres, se fait en trois quarts d’heure.
- Les accumulateurs, au nombre de 12* et pesant 4000 ki-log., sont placés sous les sièges des voyageurs. Leur puissance est de 54 volts. Le voiture est actionnée par deux dynamos, une à l’avant et l’autre à barrière de la voiture qui est pourvue d’une impériale et contient Go voyageurs.
- Les accumulateurs fournissent de l’électricité pour 12 voyages, G d’aller et 6 de retour.
- Les départs de la voiture électrique* qui attife Û un haut
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- degré l’attention publique, ont lieu de la Madeleine à partir de 9 h. 10 du matin, de deux en deux heures. Le prix de l’intérieur est de 60 centimes. Avec une unanimité remarquable la presse politique est restée muette sur cette intéressante transformation de deux des lignes principales de la banlieue.
- Nous avons plusieurs fois constaté les progrès rapides faits par la téléphonie et l’éclairage électrique en Suède. Aujourd’hui, nous noterons deux applications de force motrice par l’électricité.
- Dans les scieries d’Œstrand ont été installées deux dynamos couplées sur des turbines à vapeur du système Laval, de 100.et de 5o chevaux; La plus grande turbine est munie d’un régulateur. Le courant est distribué entre 3o moteurs électriques de 4 chevaux chacun.
- Une autre application de ce genre est un treuil électrique installé sur le canal de Trollhatta. Ce treuil était précédemment mû à la main par quatre hommes.
- Voici d’après le Scientiflc American un bain de nicke-lage qui donne d’excellents résultats :
- O11 dissout dans 3 à 4 litres d’eau 1 kilogramme de sulfate pur de nickel bien neutre, 75o grammes de tartrate neutre d’ammoniaque et 5 grammes d’acide gallique. On filtre et l’on étend à 20 litres.
- Ce bain donne du nickelage blanc, bien homogène et lisse; le courant à employer est faible.
- Aux Etats-Unis 011 commence à substituer à la gutta, même dans les câbles sous-marins, des composés connus sous le nom de kérite, d’okonite, etc. Nous avons cité dernièrement une application de ce genre. La Metropolitan Telephon and Telegraph C° possède déjà six câbles sous-marins à la kérite; elle vient d’en poser un septième de deux kilomètres de longueur dans la North River.
- Voici un parafoudre de forme originale, inventé par MM. Truax et Vaël, de New-York, et analogue à celui décrit dans notre précédent numéro.
- Un pendule à fil métallique est suspendu au-dessus d’une plaque, et la boule du pendule est à petite distance de la plaque. Celle-ci est reliée à la terre» le pendule au circuit a protéger.
- Une décharge électrostatique, sautera du pendule à la plaque et se perdra dans la terre; mais si la tension du circuit est assez grande pour former un arc alimenté par le courant de la dynamo* Pair se trouvera soudainement
- dilaté sous le pendule et le rejettera de côté, ce qui rompra l’arc. En revenant se placer dans sa position initiale, le pendule est de nouveau en état de fonctionner.
- Il semble, dit Ciel et Terre, que nous soyons entrés dans une période de recrudescence des phénomènes auroraux. Depuis six mois, plusieurs aurores d’un grand éclat ont été observées dans l’hémisphère septentrional, et là où l’état du ciel n’a pas permis de les voir, de fortes perturbations magnétiques en ont révélé l’existence.
- C’est ainsi que, le 16 juillet, une magnifique aurore s’est montrée aux Etats-Unis, alors qu’à l’observatoire d’Uccle les magnétomètres manifestaient une vive agitation. Le 12 août, les traces d’une aurore ont été observées en Belgique, entre autres à Uccle, à Ileyst et à Hechtel.
- I Éclairage électrique.
- La;Société d’éclairage électrique de Cannes ^Alpes-Maritimes), qui était en liquidation a désintéressé ses créanciers et obtenu son concordat ; M. Grivolas, électricien à Paris, a pris la direction de cette usine centrale qui promet de devenir assez importante vu la quantité de demandes d’éclairage qui augmente chaque jour et le nombre d’étrangers qui passent leur saison d’hiver dans ces contrées.
- Le nombre de lampes installées à ce jour est de 6ooo 011 compte arriver rapidement à 8ooo. Aucune extinction n’a eu lieu jusqu’à ce jour.
- Deux dynamos a courants alternatifs Kerranti de 120000 watts chaque, trois machines à courant continu de 46000 watts et trois batteries d’accumulateurs assurent avec deux moteurs à vapeur de 200 chevaux chaque et une turbine de 180 chevaux le service de cette^installation.
- O11 dit qu’à Nîmes, Montpellier et d’autres villes de garnison du Midi, les autorités militaires sont près de conclure avec les entrepreneurs des arrangements pour introduire l’éclairage électrique dans les casernes, l’éclairage devant coûter 10 francs par lampe et par an. Nous ne savons si ce prix est exact; il nous semble bien faible. .
- -La police de Londres vient de procéder à une expérience qui paraît décisive.
- La lanterne que les policemen portent attachée sur leur poitrine, et qu’ils démasquent en ouvant leur capote, a été remplacée par une lampe à incandescence beaucoup plus puissante» La lumière dure 7 heures} c’est-à-dire
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- beaucoup plus que le temps de ronde des hommes et ne pèse que 2 kilogrammes.
- A l’université de l’état d’Ohio, Etats-Unis, une série d’expériences sur les lampes à incandescence a été effectuée récemment. Les résultats ont montré que la plupart des lampes essayées, de fabrication américaine, donnaient au lieu de 16 bougies une moyenne de 14,5. La puissance lumineuse tombe d’environ 10 o.'o par 200 heures. La durée des lampes a été la suivante : pour 96 lampes, sur 127 essayées, plus de 1100 heures. La dépense initiale moyenne a été de 4,2 watts par bougie; après 600 heures, 5,6, et après 1200 heures, 7 watts par bougie.
- Un résultat intéressant est relatif au noircissement des ampoules de verre ; il ne paraît pas entièrement dû au dépôt de particules de charbon, mais la vapeur de mercure restant dans le globe semble y jouer un rôle. On a remarqué que les lampes épuisées par une pompe sans mercure noircissaient beaucoup moins rapidement.
- UElectrical Review, de Londres, se demande s’il n’y a pas dans le filament quelques traces de soufre qui se combinerait au mercure et ferait déposer du sulfure noir? Ce n’est pas probable.
- Le gouvernement autrichien a fait construire à Vienne, pour y installer une imprimerie nationale, un énorme bâtiment de sept étages entièrement éclairé à l’électricité. L’installation a été faite par la Société Internationale d’élec-ricité. Elle comprend 1920 lampes à incandescence et 34 lampes à arc. Quatre dynamos Ganz mues par un moteur à vapeur de 200 chevaux fournissent le courant.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Jusqu’ici le gouvernement du protectorat du Tonkin n’avait à sa disposition qu’un réseau télégraphique tout à fait insuffisant. M. de Lanessan ayant réclamé des pigeons voyageurs, quatre sapeurs du génie sont partis avec 400 oiseaux pour établir les colombiers de l’administration.
- L’accroissement du service téléphonique aux Etats-Unis a donné l’idée au Petit Journal de faire, dans son numéro du 24 août, un calcul singulier. Il parait qu’en 1890 l’on a enregistré de l’autre côté de l’Atlantique le nombre des conversations téléphoniques et qu’on en a trouvé 453 millions. Si l’on admet que dans chaque conversation 5oo mots aient été échangés, on arrive au chiffre de 226,5 milliards de mots, qui rempliraient bien 56 millions de pages d’un volume ordinaire et formeraient une biblio-
- thèque d’environ 200 000 volumes. Mais le nombre de 5oo mots paraît fort exagéré, la plupart des conversations téléphoniques étant des plus sommaires. Quoi qu’il en soit, ce développement est véritablement merveilleux et mérite d’être signalé.
- Le nombre des appareils téléphoniques, qui n’était que de 108000 en 1880, a passé en 10 ans à 467000; celui des employés a éprouvé une augmentation très notable et naturellement moindre; de 3 338 il a passé à 8645. Enfin, le capital des compagnies a également augmenté; de 73 millions il est devenu 36o. Bien entendu, depuis 1890, la progression ne s’est point arrêtée.
- Encore une nouvelle industrie électrique fort intéressante qui vient de naître, comme nous l’avions prévu, dès l’ouverture de la ligne paris-Londres.
- Dans les conversations téléphoniques à grande distance, la netteté de la prononciation et la délicatesse d’oreille des deux correspondants est un facteur important de la transmission. On comprend donc facilement qu’il se soit formé des spécialistes pour parler sur les lignes à transmission dure, comme celle de Paris-Londres, où le tarif est de 10 francs par trois minutes. Ces. parleurs arrivent à des résultats surprenants. D’après un certificat qui émane de l’agence Reuter, on est arrivé le 3 juin à transmettre dans les trois minutes réglementaires, 576 mots soit 192 mots par minute. Le message renfermait des noms propres, et des nouvelles détachées, mais il était parlé en langue française. D’après les observations qui sont faites quotidiennement, l’anglais est très inférieur au point de vue de la netteté de la transmission, à cause du nombre considérable de sifflantes qu’il contient. En temps d’orage, les crachements téléphoniques se confondent avec ces syllabes dont le transport est toujours difficile.
- Les sténographes-téléphonistes, qui ont entrepris le service ont fixé â 400 mots la transmission en trois minutes. Us demandent une rétribution qui, d’après leur tarif, s’élève à 26 francs, tous frais compris, même la taxe de 10 francs exigée par le gouvernement.
- La transmission télégraphique coûterait 80 francs et nombre de personnes dépenseraient plus cher si elles voulaient transmettre elles-mêmes. En outre, elles s’exposeraient à des erreurs de transmission, et ne conserveraient point la minute de leur dépêche.
- Le directeur de cette organisation internationale, susceptible de se généraliser sur les lignes à grande portée, est M. Jean Martin, du Collège des Précepteurs, Bloomsbury Square, à Londres.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de la Lumière Électrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XIV* ANNÉE (TOME XLVÏ SAMEDI 17 SEPTEMBRE 1892 N» 38
- SOMMAIRE. — Les lampes à incandescence ; Gustave Richard. — Couplages et synchronisation des alternateurs ; André Blondel. — Régies générales relatives à l’établissement des usines centrales de distribution de l’énergie électrique ; J.-P. Anney. — L’exploitation des stations centrales ; G. Pellissier. — Chronique et revue de la presse industrielle : La perte par hystérésis dans les dynamos, par M. Corsepius. — Compteurs Ott et Kennelly. — Signaux électriques Putnam et Webster.—Boussole Morton. —Purification du mercure. Appareil à distiller dans le vide, par M. Gouy. — Dorure de l’aluminium, par MM. Vienne frères. - Cornet électrique Otis et Under-wood. — Revue des travaux récents en électricité : Phénomènes lumineux produits dans les conducteurs parcourus par la décharge électrique et placés dans l’air raréfié, par M. Vicentini. — Sur les caractères de l’arc voltaïque, par S. Thompson. — Sur une nouvelle forme d’appareil d’induction, par M. J. Morin. — Sur l’occlusion de l’hydrogène dans le plomb, par MM. Neumann et Streintz. — Variétés : Le hasard et l’imprévu dans les découvertes et les recherches scientifiques ; C. Decharme. — Faits divers.
- LES LAMPES A INCANDESCENCE O
- Les figures i à 8 représentent quelques-unes des dernières formes proposées parM. ElkanRies pour ses lampes autorégulatrices par induction.
- On sait que le principe de ce réglage consiste à introduire dans la monture de la lampe un réacteur d’induction développant, sous l’action même du courant alternatif qui alimente la lampe, une force contre-électromotrice réglable à volonté de manière à permettre de graduer l’éclat de la lampe d’une façon continue entre des limites très étendues, sans influencer aucunement les lampes voisines, et sans la perte d’énergie électrique occasionné d’ordinaire par les rhéostats.
- Ce réacteur est en figure i composé d’un solénoïde F, en série avec les filaments de la lampe et enroulé autour d’un noyau lamellaire de fer doux I, maintenu parles contacts-cliquets élastiques a a, qui permettent de le retirer plus ou moins du solénoïde, suivant que l’on veut augmenter ou diminuer l’éclat de la lampe.
- En figure 2 le noyau I, en deux parties séparées reliées respectivement aux conducteurs H Hj du circuit, est enveloppé (fig. 3) d'un
- tube isolant M, fendu en O, et sur lequel les contacts rr glissent de façon qu’ils coupent en O le circuit de la lampe et l’éteignent quand le noyau est tout à fait enfoncé dans le solénoïde, tandis qu’ils en séparent, au contraire, ce solénoïde seulement, et relient directement la lampe au circuit en 02 quand le noyau se trouve tout en dehors de F. Le courant cesse alors de traverser le solénoïde sans influence, et donne à la lampe son plus grand éclat.
- La gaine métallique A' de la monture doit être fendue, pour éviter les courants parasites, et peut servir à compléter par les fonds en fer rr et g g le circuit magnétique du noyau I.
- Le réacteur delà lampe représentée par la figure 4, qui se rapproche plus du type déjà décrit dans ce journal, se compose d’un anneau lamellaire a, entouré d’un solénoïde A (fig. 5) en sections aboutissant aux touches c du disque en bois G de manière que l’on puisse, en déplaçant l’aiguille N sur ces touches, introduire (fig. 6) un nombre quelconque de ces sections en série dans le circuit de la lampe. En réalité, cette manœuvre s’opère sans aucune clef, en tournant la lampe sous l’aiguille N.
- Les dispositifs indiqués en figures 7 et 8 permettent non seulement de diminuer la force électromotrice du courant fourni à la lampe, mais aussi de l’élever au-dessus de celle du cir-
- C) La Lumière Electrique, 28 juin 1892, p. Go.'h
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- cuit : à cet effet, le solénoïde réacteur est divisé, en bu en deux groupes d’enroulements dont l’un est relié constamment au circuit extérieur (fig. 8) ou à celui de la lampe (fig. 7), tandis que l’autre, subdivisé en sections, est commandé par l’aiguille N ainsi qu’une partie du premier groupe. Suivant que l’on tourne N à droite ou à
- Fig:, i à 3. — Lampe Ries à réacteur cylindrique (1892).
- gauche de b, dans la limite admise par les tocs 1^ P2, la force électromotrice augmente ou baisse de part et d’autre de sa valeur normale : 5o volts par exemple.
- La monture de M. Rockwell se recommande (fig. 9 et 10) par sa grande simplicité. Les fils, introduits par les trous 4, sont pincés par les vis 5 et 6, ou les poinçons 9 et ro, appuyés sur les contacts 2 et 8 par le vissage même de la monture 1.
- La lampe deM. Werline est (fig. 11 à 14) pourvue d’un rhéostat con stitué par un certain nombre d’hélices en carbone O O', que l’on introduit dans le circuit de la lampe en tournantla clefN.Cette clef est formée d’un corps isolant traversé (fig. 12) par une tige métallique terminée à l’intérieur de la monture par une goupille» (fig. 14) qui frotte sur un ressort G', et à l’extérieur par un doigt N'
- Fig-, 4 à 6. — Lampe Ries à réacteur annulaire.
- qui passe sur une série de contact M M', où il est appuyé par ce ressort.
- Quand N' est sur M, le couranttraver.se librement la lampe de F en F' par D B A2 a B' K, le plomb fusible », L M N' » et G' G. Comme la résistance O est reliée à M et à O', qui est, à son tour, relié à M'. et à O2 etc., par les fils P qui maintiennent l’écartement et la rigidité de ces résistances, il en résulte que l’on en introduit un nombre de plus en plus grand dans le circuit de la lampe à mesure que l’on trouve N' de
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- M vers le contact M.,, qui coupe définitivement le circuit et éteint la lampe.
- Les résistances sont en charbon poreux,
- Le courant circule dans la lampe de Goldkind (fi g. 15 à 17) par deux lames Ce, qui l’interrompent quand on les écarte au moyen du bloc D, que
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- Fig-. 7 et 8. — Ries. Dispositifs de réglage.
- beaucoup moins conducteur que le carbone des filaments, et assez gros pour ne pas trop 1
- s’échauffer et pouvoir fonctionner longtemps en plein air. Ils sont suspendus par leurs fils de
- 1 à 14. — Monture à rhéostat Werline (1892).
- connexion à la tige de verre R, et le plomb fusible n est protégé de leur rayonnement par un petit écran en mica.
- Fig. i5 à 17. — Monture à rallumeur Goldkind (1892).
- l’on tourne de 90° en tirant le levier FQ ; quand on lâche ensuite ce levier, le ressort /3 le rap-
- Fig. 18. — Attaches Green et Miller (1892).
- pelle, tout en laissant le rochet/' glisser sur le rochet /, maintenu par la dent e', de sorte que
- Fig. 19 et 20. — Attaches Burnett et Doane (1892).
- le bloc D ne bouge pas pendant ce rappel, et qu’il faut abaisser encore une fois F pour le
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- ramener à sa position primitive par une seconde rotation de go°, et rétablir le courant.
- Les attaches de platine de la lampe Green el
- Fig. 21. — Attache Green et Rockwell.
- Miller sont (fig. 18) reliées aux conducteurs par des fils A A, soudés au verre en dd sans aucun
- Fig. 22 et 23. — Lampe Boehm et Bailey (1891).
- remplissage : le verre est accroché à la monture par des projections B B.
- Fig. 24 et 25. — Lampe à trois fils. Edison (1892).
- La lampe de MM.Burnetl elDoanc, ingénieurs de la compagnie Thomson-Houston, a (fig. 19 et 20) ses attaches en cuivre EE et ses conducteurs F reliés aux fils de platine courts et extrêmement fins D par des soudures au verre J, protégées
- contre leurs dilatations par l'interposition, de fourrures en pâte d’amiante M M appliquées en J et chauffées au préalable pour en chasser toutes les matières volatiles. Les fils de platine sont enduits d’une légère couche de fondant pour assurer leur union parfaite avec le verre.
- Fig. 26. — Lampe à deux filaments Bail (1892).
- MM. Green et Rockwell grossissent au contraire leurs attaches de platine en les formant (fig. 21) des tubes creux f, avec âme de verre 7», de façon à leur assurer une grande rigidité, peut-être utile pour les très grosses lampes.
- Fig. 27 el 28. — Réflecteur Weaver (1892).
- Le filament, ou plutôt le corps incandescent, de la lampe de MM. Boehm et Bailey est constitué (fig. 22 et 23) par deux demi-cercles de carbone CG, reliés en B B', et dont un seul peut servir en cas d’une rupture de l’autre. Ces filaments sont en papier parcheminé, carbonisé, puis chauffé par le passage du courant dans un bain de benzine
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- et de chaux agitées, dont on les retire recouverts d’une couche de chaux et de carbone très adhérente qui en augmente paraît-il beaucoup l’éclat, mais avec une tendance à un noircissement plus rapide du globe de la lampe.
- La lampe à trois fils d‘Edison, représentée par les figures 24 et 25, permet d’utiliser pour une tension de 5o volts les mêmes filaments c que pour 100 volts : les deux attaches a a de ce filament se réunissent en d à l’un des conducteurs du
- [—z
- Fig. 35 à 38. — Bras Lea (
- circuit, dont l’autre conducteur aboutit au fil b, relié en eau haut du filament, et, de plus, soudé au globe de manière à le consolider. On ne fait la jonction d qu’après le flambage, qui s’opère comme à l’ordinaire, en faisant traverser les deux
- 1892) ; coupes x x et z z.
- branches de c en série par le courant, afin d’assurer l’uniformité du flambage.
- Ainsi que l’indique la figure 25, le fil b peut être soutenu par une gaine de verre G.
- La lampe de Bail est à deux filaments x et y
- Fig. 3g. — Parfitt. Montage mixte en série parallèle avec commutateurs automatiques (1891).
- (fig. 26), disposés de manière que le courant, qui passait par exemple dej en k par bdyn, passe en cas de rupture de y, par b d x h et i, après que l’on a transposé l de n sur 1 par un coup de clef.
- On a souvent proposé, mais sans succès pratique, d’augmenter l’éclairement des lampes par l’emploi de réflecteurs internes, qui se ternissent rapidement: celui de lA.'Weaver, indiqué
- en b (fig. 27 et 28), en verre argenté et de section polygonale, présente la particularité d’être refroidi par l’accès de l’air dans son intérieur au travers de son ouverture g.
- L’abat-jour très ingénieux de Kean se compose d’une série de feuilles c se recouvrant (fig. 29) quand l’abat-jour est fermé et s’épanouissant quand il s’ouvre (fig. 3o) en pivotant
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- en m (fig. 32) par u 1autour du fil de fer n (fig. 33) quand on monte la douille Dm, par la coulisse r et son piton p. en la tournante sur B. La douille B est-elle mieux fixée par les attaches f au collier A (fig. 34) qui se serre par la vis a sur la monture de la lampe.
- L’articulation universelle du bras pour lampes à incandescence de Lea est composé (fig. 35 à 38) detroisboulesfr cd : b fixe, c tournant sur b, et ci sur c, dans des plans rectangulaires, et serrés
- Fig. 29 à 34. — Abat-jour Ivean (1892).
- par les écrous g h et j. La rotation de d sur c est limitée par les butées l et k. En outre, la lampe m s’incline par o, dans toutes les positions autour de n (fig. 35).
- Afin d'empêcher la suppression d’un certain nombre de lampes à incandescence montées en série de troubler le fonctionnement des autres lampes, MM. Parfilt divisent leur circuit principal a a (fig. 39) en plusieursbranchementscc, formés chacun de deux conducteurs b b, reliés en parallèle//, et sur lesquels les lampes ee1...„ sont montées en série, avec chacune un commutateur automatique g gx , qui intercalent automati-
- quement dans le circuit des résistances h hx..\..: équivalentes aux lampes supprimées.
- Supposons que l’on supprime, par exemple, la lampe e2 en b bx, il passera un excès de courant d’abord en e2 puis uniformément distribué par / aux lampes e1e2e3, mais, aussitôt, le commutateur de e2 attirera son armature et intercalera la résistance h2, équivalente à e, et rétablira le circuit normal. De même, si e2 est supprimé, le commutateur g de e introduit la résistance h.
- ^\\^\\\\\\\\\^^
- Fig. 40 à 42. — Parfitt. Détail d’un commutateur ; coupes x x et y y.
- Les figures 40 à 42 représentent le détail d'un commutateur.
- Normalement, le courant passe de b en b par Il et l’électro-aimant /, qui, lorsque l’intensité augmente, attire autour de /q son armature Æ, ajustée par la vis /e2, et ferme en k3 le contact mn, dont la plaque m est reliée à la borne l de b, et l’autre, n.u par «2«3, à la résistance compensatrice. Le courant se divise alors partie en ô, partie à la résistance par nxn2n3.
- Gustave Richard.
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- COUPLAGES ET SYNCHRONISATION
- DES ALTERNATEURS (*)
- Synchronisation intiale : démarrage.
- La mise en marche consiste à amener le moteur à la vitesse du synchronisme avant de lui appliquer une charge. Elle se fait soit à l’aide d’un petit moteur spécial à courants continus ou à champ tournant, soit en employant directement dans les inducteurs de l’alternateur le courant alternatif ordinaire (système Ganz). Deux cas sont donc à distinguer :
- r Celui où le champ, excité séparément, garde sa valeur normale quelle que soit la vitesse; 2°celui où le champ est produit à l’aide de courants redressés.
- i° Excitation séparée. — Supposons encore le moteur branché sur un réseau à potentiel constant Et et gardons les mêmes symboles que précédemment. Je désignerai seulement par T2 la durée de la période du moteur qui sera différente de celle Tt du courant d’alimentation, tant que le synchronisme n’est pas atteint; je pose encore, pour simplifier :
- 2 7t 2 71
- t7 = m' ’ t7 = ,n° '
- L’équation du courant, mesuré de la canalisation vers le moteur, est, en appelant E2 la force élecfromotrice induite à la vitesse du synchronisme,
- . . , UZ — . 7// « __ .
- r% t -1- h — E, sin mt l — ~ E, sin 1 — 0) ;
- 0 représentant toujours le décalage de phase du moteur. D’où, en négligeant les exponentielles qui figurent dans l’intégrale, mais qui s’annulent toujours très vite, et en posant
- , m, l , m. I
- tangçŒ-^- tang-'i/ = —j—
- _ E, sin {m, t — tf) _-nie E, sin (w5 t — 0 — >]/)
- \/V2 + m, - /- m< \/V’ + m.“ l*
- (') La Lumière Electrique du 3 septembre 1892, p. 465. Par suite d’une transposition, il faut dans le dernier article reporter les deux dernières lignes de la deuxième colonne de la page 471, en tête de la première colonne, même page.
- La puissance fournie au moteur à chaque instant a pour expression
- cj=”L'T^sin(intt-4$^£:*)-Vh
- m' L \Jr*+vitV- ni, q'r^+mPl J
- et en intégrant de l0 à t, le travail fourni est
- T:
- E, E. 777, i ,
- = -7— - — —- / L Sln {ni. t — 0) sin (777, t — œ)l dt
- /m.y E.3 ____________ r*
- \»h) slrP + m.U?Jta
- sin (777s l—0) sin (m.t — 0 — J/) dl
- Tandis que le second terme croît indéfiniment, le premier est doublement périodique et
- de la forme f sin m x sin «a*; on sait qu’une intégrale de cette forme, prise dans des limites comprenant un nombre entier de périodes de mx et de nx, est nulle tant que m est différent de n. Si m et 11 sont très différents, ses zéros sont très rapprochés et son amplitude est peu considérable. Au contraire, quand m est voisin de n, la périodicité de l’intégrale s’allonge jusqu’à devenir infinie.
- Deux phases sont donc à considérer :
- Tant que la vitesse de rotation est faible, le premier terme est négligeable devand le second, pourvu que l'inertie du moteur soit suffisante, et on a simplement un travail négatif
- l(1Jhy Y r(t~ t0)
- 2\/Ul V >' + 770” P
- (f—to) siniicos J/
- Il faut donc dépenser du travail mécanique pour faire tourner l’alternateur, et le couple moteur G„, a pour expression, en appelant w2 la vitesse correspondant à la période T2 et Q la
- , , . / m 'o \
- vitesse de régime io, = £2 —- ,
- V “ mj
- 1___ r ____ 1
- r1 -f m.-1- m.
- 1 777. E.2 r
- 2 m, Q r1 -f- 777 2 2
- ou en posant x =
- vu
- m1
- <o2 Tï ’
- E,2 x
- 2U/- 1 + v2 tang* 9’
- Les courbes de la figure 1 représentent Cm
- p 2
- en fonction de a, en prenant la constante ~~
- 2 iïr
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-
- 558
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- comme unité et en donnant à tang 9 les valeurs 5 et 10.
- On voit que le couple C,„ croît d’abord rapidement avec la vitesse et décroît ensuite plus lentement à partir d’un maximum
- (x=___1__V c
- \ tang<j>/’ " aür 2 tang 9 4 Qm,l
- On devrait, pour ramener le moteur à une vitesse voisine de celle du synchronisme, exercer un couple mécanique voisin-de celui qui correspond à x= 1
- ç __ Eg ___|____
- sûr 1 + tang* <p’
- c’est-à-dire le même que pour faire tourner l’alternateur en court circuit sur lui-même.
- Une fois m% voisin de mu le premier terme n’est plus négligeable; on ne peut développer l’intégrale qu’en supposant mz constant dans les limites de l’intégration, c’est-à-dire pendant un grand nombre de périodes.
- Alors
- mt sin («i, t — 0) sin (m, t — <f) dt
- I w» nin \^m' ~ m*> l~ (p— e) 4 mt — vu L 2
- I vu- ;in \^m' + m») 1 ~ (?+
- 4 mt -f m. L 2 J
- La valeur totale du couple à chaque instant
- serait donc, en remarquant que ='— :
- mx ü>2 ü
- w2) t — (d — 6)1
- 2 J (4i)
- C = —
- (mt —
- (mt + m*) t — (<p 4- 0) 2
- m,
- E/ f _ r
- zQrz + mfl* ta.
- Quand mx est très voisin de m2, l’amplitude du premier terme devient très forte, et il en est ainsi tant que mx n’est pas exactement égal à w2. A ce moment il y a discontinuité; le terme en question disparaît.
- Dans ces conditions, l’inertie est faible à côté
- du couple énorme qui se produit, et le mouvement de l’alternateur peut subir des variations de vitesse pulsatoires très considérables ; l’hypothèse d’où nous sommes partis relativement à la nature du mouvement n’est plus remplie; les équations n’ont plus aucune valeur.
- Une seule conclusion est donc à tirer : c’est qu’il est nécessaire d’amener, par un procédé quelconque, le moteur à une vitesse au moins égale à celle du synchronisme avant de le mettre en communication avec le réseau.
- Un second moyen de faire démarrer sans charge un moteur, moyen qui peut être employé avec succès toutes les fois qu’il s’agit seulement d’une transmission de force, c’est de mettre en marche simultanément la génératrice et la
- Fig. 1
- réceptrice; il suffit alors d’une très faible impulsion pour que mv — mz au moment du départ ; les deux machines se trouvent donc accrochées, et si le couple résistant dû aux résistances passives (frottement de l’air et des tourillons, hystérésis, etc.), n’est pas trop fort, la génératrice entraîne la réceptrice dans son accélération progressive, sans qu’il cesse d’y avoir synchronisme.
- 2° Champ provenant d'un courant redressé. — Dans ce cas, l’effet produit est tout différent. Deux périodes sont encore à distinguer suivant que ?n2 est très différent de mu ou est au contraire du même ordre de grandeur.
- Dans le premier cas, c’est-à-dire au début de la mise en marche, le courant est interverti un grand nombre de fois, aussi bien dans l’induit que dans les inducteurs, pendant que l’armature avance de l’angle correspondant à une période T2. Chaque fois que l’armature passe devant un pôle, le coefficient d’induction mutuelle s’annule en changeant de signe; et, comme en même temps on commute le champ à l’aide du redres-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 55g
- seur ordinaire, les actions électromagnétiques restent de même sens.
- Si donc on a donné à la partie mobile du moteur sans charge une certaine impulsion initiale, ou si on l’a placée dans une position favorable, elle démarre et sa vitesse s’accroît progressivement jusqu’aux environs de la vitesse de régime. Mais il est à remarquer que le courant dans les inducteurs, et, par suite, le champ alternatif produit sont extrêmement faibles, vu la forte self-induction des inducteurs.
- Aux environs de la vitesse de régime l’effet de la commutation se fait sentir en introduisant dans les oscillations du champ une loi différente de celle du courant d'alimentation. Les alternations du flux se trouvent redressées d’une façon dissymétrique, et il en résulte un champ assez puissant, à oscillations lentes, auquel se superposent des ondulations pulsatoires beaucoup plus faibles. Cet effet, qui est en tout point semblable à celui qu’a indiqué M. Leblanc pour le moteur Mordey (1), se traduit par la formule (c3) déjà indiquée (page 470),
- <I> = 4>0 cos mt0,
- en donnant ici à t0 une valeur variable en fonction du temps.
- Dès que les deux périodes Tj et T2 sont assez rapprochées, les petites ondulations disparaissent devant la grande, au point de vue du fonctionnement du moteur. D’un autre côté, la fréquence de cette grande oscillation est évidemment égale au plus petit commun multiple
- deT^-etïi. La période T' s’allonge indéfini-11 12
- ment quand T2 se rapproche de Tj en même temps que la valeur du champ ainsi produit augmente.
- Dans ces conditions, la puissance fournie par le moteur varie suivant une fonction compliquée et non simplement périodique comme l’ont supposé quelques auteurs. On peut, en effet, poser, pour tenir compte des oscillations du champ, en remplaçant mlQ par m't
- d <i>
- Ea =----— = — m' <]>„ sin (m' t — ç)
- et il faudrait substituer cette valeur dans
- (4) La Lumière Elecb'iquc, 1889, t. XXXIII, p. 227.
- l’expression e2 i. Mais cela est inutile, parce que les équations n’ont plus de valeur. Elles permettent seulement de prévoir l’apparition, au voisinage de la vitesse de rrégime, de forts à-coups qui se traduiront par des accélérations et retards alternatifs très marqués, que l’inertie du système ne peut compenser. Dès qu’une-de ces accélérations sera assez forte, elle portera d’un seul coup la vitesse à sa valeur de régime et le moteur se trouvera synchronisé.
- On s’explique ainsi d’une façon tout approximative la mise en marche des moteurs Ganz, sans pouvoir exactement tenir compte des effets de l’inertie.
- On a émis récemment l’hypothèse que les
- moteurs synchrones à courants redressés ne fonctionnent peut-être pas à la vitesse du synchronisme, mais à une vitesse voisine, grâce à la production du champ alternatif dont je viens de parler. Cette opinion peut être très bien justifiée en ce qui concerne les moteurs du type Mordey: elle ne l’est certainement p.as en ce qui concerne le cas de l’alternateur à champ redressé type Ganz, pour lequel le synchronisme est toujours réalisé, comme il est facile de s’en rendre compte par l’inspection d’un ampèremètre. D’ailleurs, les à-coups énormes de vitesse que je viens de signaler rendraient impossible tout fonctionnement régulier du moteur sous charge, et amèneraient rapidement son arrêt.
- IL — COUPLAGE EN SÉRIE
- L’étude détaillée qui vient d’être faite du couplage sur réseau va me permettre de traiter très rapidement ce cas plus complexe dont les formules et les diagrammes ne diffèrent pas sensiblement de ceux du précédent.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 5ôô
- Je suppose qu’il s’agisse de deux alternateurs ai et a2 (fig. 2) fonctionnant à la même fréquence ^ = n tt, et produisant respectivement
- des forces électromotrices sinusoïdales ex et e2 ayant pour valeurs maxima Ex et E2.
- Ces deux alternateurs sont reliés en série à l’aide d’un circuit extérieur M”N + M' N'.
- Je désigne les résistances et les self-inductions par les symboles suivants :
- r, et l, pour l’alternateur a, j-, et l, pour l’alternateur a,
- R et L pour le circuit extérieur.
- Fig. 3
- et je pose
- P = r, + r, + R X = l\ -J* /a 4- L*
- Soit encore 0 le décalage compté à partir de la phase de l’alternateur at. Je représente encore (fig. 3) par deux Vecteurs O Aj et O A2 les deux forces électromotrices, et l’intensité I s’obtient en projetant la résultante A', A^OC sur la ligne A'x a2 et faisant l’angle | tel que
- D’où
- tang <1 = m
- h -b h + L r, + r. + R
- A,'_a,
- P
- On obtient sur la même épure les chutes de potentiel successives, en divisant la ligne A'x a2 en trois tronçons A\b, bd, da2 proportionnels à 1\, Rj, r2, et en menant successivement les lignes A'x B, B D, D A2, faisant respectivement avec la direction de l’intensité les angles ^ et <f2, tels que
- L 1, . h
- tan g x = jji tang«p,=w—, tangf, .
- B D représente la perte en volts dans le circuit extérieur, A'j B la perte dans l’induit de a1, et D A2 la perte dans l’induit de a2.
- En général, % diffère peu de zéro.
- A part ce qui est relatif à cette répartition du voltage, le diagramme des puissances ne diffère pas de celui du couplage sur réseau. Il suffit de remplacer <p par de représenter par Et et E2 les deux forces électromotrices mesurées dans le meme sens par rapport au circuit, et d’affecter les symboles Pj et P2 aux puissances électriques fournies au circuit par chacun des alternateurs.
- Ici, le diagramme de la figure 4 est construit d’une façon un peu différente de celle employée jusqu’à présent. Au lieu des valeurs maxima Ex E2 I que j’ai représentées précédemment pour me conformer à la tradition, il vaut beaucoup mieux prendre les valeurs efficaces I Ex E2 (égales aux précédentes divisées par vV), et choisir pour diamètres des cercles Gx et G2 des longueurs
- O Ja =
- E, cos 'p
- ps/2
- (».).»
- O J, - = (I,).
- PS/2
- (Ix)c et (I2)c représentant, à une échelle donnée, les intensités efficaces que produiraient chacun des alternateurs dans le circuit total, l’autre étant immobilisé; tous les autres segments lus sur l’épure représentent des intensités en ampères efficaces. Ils peuvent également représenter des tensions en volts efficaces à une autre échelle. On a dans ces conditions :
- E cos iL _______
- P, « ~ [E, cos J/ -p Ea cos (8 -p 4’) ! = ^ H, ’ï’i
- 2 p
- E. cos 4 _.
- P. = -------[Es cos <1 + E, cos (8 — 4)] = E.x IR Ta
- 2 p
- Les segments Ht Tj, H2 T2 représentent en réalité les composantes utiles de l’intensité. Celle-ci est mesurée à l’échelle des ampères par
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 56 r
- le segment At' A2; pour l’avoir en vraie phase il faudrait la rabattre en A/ a2 d’un angle <J/.
- Chacun des alternateurs fonctionne comme générateur ou comme récepteur, suivant que la puissance correspondante Pj ou P2 est positive ou négative2 d’après les conventions faites pour les signes des segments (1).
- Limites de la stabilité de marche possible. — Toute' accélération de vitesse de l’alternateur au à partir duquel le décalage est compté, tend à produire une augmentation du décalage 6; au contraii-e, coûte accélération de a2 tend à le di-
- ble que si toute accélération produit une varia-tion - d P du couple électrique dirigée en sens
- convenable pour l’amortir. Si P représente toujours la puissance électrique fournie par l’alternateur au circuit, d P doit être positif ou négatif suivant qu’il y a accroissement ou diminution
- d P
- de vitesse : autrement dit -y— > o. On devra
- d%
- donc avoir ici
- d p, d 0
- <o
- et
- d P, d 0
- < o.
- Fig. 4
- minuer. Autrement dit, et d’après la formule de la page 357 :
- dû est de même signe que doq, et de signe opposé à d «2-
- Or, comme on l’a vu déjà dans le chapitre précédent, la marche d’un alternateur n’est sta- (*)
- (*) Le diagramme ainsi construit est également le meilleur pour le moteur sur réseau.
- D’autres diagrammes ont été proposés par divers auteurs, notamment par MM. Ivapp et Blackesley (voir La Lumière Electrique du 17 août 1889, p. 3i8), mais ils sontd’une lecture pluscompliquée. Celui de M. Blackesley est même à peu près illisible lorsqu’on donne au module es valeurs élevées qu’il a en pratique.
- Si l’on représente par deux courbes polaires (fig. 5, n0“ I et II) les puissances Pj et P2 en fonction du décalage, la région stable (marquée d’un trait fort) est celle qui va d’un minimum à un maximum dans le sens dextrorsum pour P: et dans le sens sinistrorsum pour P2.
- Quand les courbes de puissance affectent la disposition de la figure 4, n° III, l’index doit donc être compris entre les deux minima. Ce cas est celui du diagramme (fig. 4) qui correspond à un transport de force, les deux forces électromotrices étant à peu près en opposition. La région de stabilité commune est Mj O M2.
- Si l’on veut au contraire utiliser les deux alternateurs comme générateurs, la région de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- stabilité doit être celle où leurs phases coïncident, et les diagrammes de puissances devront àffectôr une des deux dispositions IV et V, que nous étudierons plus loinl
- Gela posé, je vais examiner séparément les deux cas auxquels je viens de faire allusion : celui d’une transmission de force et celui du couplage des génératrices en série.
- Transport de force.
- Les transports de force sont un cas d’emploi particulièrement avantageux des moteurs synchrones, car le principal inconvénient de ceux-ci, consistant dans les sujétions spéciales du démarrage, n’a plus guère d’importance lorsque la mise en marche ne se répète qu’à de rares intervalles. Or, dans la plupart des transports de force, la mise en marche n’a lieu qu’une fois par jour, souvent même plus rarement. C'est ainsi qu’à l’installation de Telluride (Colorado), l’un des exemples les plus intéressants de cette application des courants alternatifs (*), il n’y a qu’un seul arrêt par semaine, et même dans un cas particulier la marche a été ininterrompue pendant 27 jours consécutifs. En outre., dans le cas où l’on effectue à l’arrivée une transformation en courants continus à basse tension, les génératrices à courants continus montées sur le même arbre que les réceptrices alternatives, peuvent servir de moteurs pour amener l’alternateur à la vitesse de synchronisme pourvu que l’on ait à sa disposition quelques accumulateurs ; la question de la mise en marche, ne présente plus alors aucune difficulté.
- Une application en grand de ce système vient d’être faite à Cassel pour l’éclairage de la ville, et les excellents résultats que M. Kapp vient de faire connaître (2) montrent qu’il y a là une solution extrêmement pratique du problème de l’éclairage par transport de force, sans qu’il soit nécessaire' de recourir aux courants polyphasés.
- Le système de transmission par alternateurs synchrones est d’ailleurs de tous le plus simple et celui qui assure le mieux la constance de la vitesse, et il réalise, contrairement à ce qu’on
- (') Voir pour plus de détails : National eleclric Light Association, meeting- de 1892.
- (2) La Lumière Electrique, 10 septembre 1892, p. 533.
- a prétendu souvent, un excellent rendement. Tout ce qui a été dit relativement au moteur synchrone s’applique ici à la seule condition de considérer la résistance et la self-induction totales du circuit au lieu de r et /; (tang ^ sera alors le module du circuit entier).
- Puissance maxima. — La puissance théorique maxima que permet de recueillir une transmission au moyen de deux alternateurs égaux
- (—P()mnz-------------— jT COS <]/J , (42)
- n’est qu’une fraction voisine de la moitié de celle que chacun des alternateurs pourrait recevoir d’un réseau au potentiel constant Ej. En effet, le second terme de la parenthèse étant toujours petit vis-à-vis de l’unité; avec les alternateurs existants, cette expression diffère peu de
- (- P.)«« = - Æ= = (ii). (43)
- 3 vp + w A
- En désignant par (It)c le courant efficace que parcourrait le circuit total si la réceptrice était arrêtée.
- Le courant (Ii)e est évidemment inférieur, mais de très peu, à celui qu’on obtiendrait dans les mêmes conditions en supprimant la résistance de la ligne, qui est toujours négligeable devant la self-induction totale des machines. Pratiquement, la puissance maxima théorique disponible diffère donc peu de la moitié du produit du voltage de la réceptrice' par le courant que peut fournir chacun des alternateurs en court circuit sur lui-même.
- La puissance maxima pratique est, comme dans le cas du moteur sur réseau, réduite par les oscillations à une fraction de la charge théorique; comme première approximation, lors dé l’établissement d’un projet, on peut prendre pour cette fraction une valeur comprise entre 1/2 et 2/3.
- L’effet de la résistance de la ligne est de diminuer le module, car la self-induction L est en général négligeable, çt l’on a par conséquent
- . 2 , , 1
- tan g 1!/ = m-r-=r. d ou tan g- A <T m -.
- OT 2 r + R r
- En même temps elle réduit la puissance trans-
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- 563
- missible ; en effet, celle-ci a, comme on le sait, pour expression géométrique (fig. G)
- / p \ _ O Zj X Jg Qg _ O Z, X /, A,1
- ( î)inax 2 p 2 p '
- or si l’on marque sur la ligne O J2 le point J'i symétrique de J,, on a
- oz; = = Z| p->
- tang^ 2 ml
- • D’où
- On voit immédiatement que, m l restant constant, le produit (44) augmente d’une manière
- continus. Mais on peut, en outre, en augmentant dans une certaine proportion les dépenses d’excitation, réduire l’intensité du courant ; dans chaque cas particulier, on devra comparer l’économie possible à la dépense supplémentaire et voir jusqu’à quel point on doit se conformer à la condition suivante.
- Réalisation du courant minimum. — Etant donné la force électromotrice Et dont on dispose, la force électromotrice E2 qui assure la plus faible valeur au courant est, comme on l’a vu, celle qui maintient le courant en coïncidence de phase avec la force électromotrice Ej de la génératrice. La figure 7 donne la démonstration géométrique de cette propriété établie précédemment par le calcul (1).
- La puissance
- Fig. 6
- continue quand augmente, c’est-à-dire quand la résistance totale diminue. Il y a donc lieu, malgré l’augmentation de module qui en résulte, d’adopter une résistance de ligne aussi faible que possible.
- Rendement. — Les divers facteurs qui concourent pratiquement à fixer la valeur du rendement sont: la perte par effet Joule dans le circuit, les dépenses d’excitation et les pertes par courants de Foucault et hystérésis. Les deux dernières diminuent en général quand le courant augmente et dépendent seulement de la construction de l’alternateur.
- La seule qu’on puisse réduire par le choix du régime est la première; cette réduction exige évidemment que la ligne soit aussi peu résistante que possible, et à ce point de vue la question est la même que pour les courants
- (- P.) = I (E, - p I), (48)
- et la perte relative
- ont alors exactement la même valeur que s’il s’agissait de courants continus.
- On ne saurait donc trop s’élever contre ce préjugé, qui trouve asile dans les meilleurs manuels, qu’un transport de force par courants alternatifs exige nécessairement un courant plus intense et entraîne par suite des pertes en ligne et dans les induits plus considérable que le transport par courants continus. Cette erreur provient de ce qu’on assimile les alternateurs couplés à des alternateurs travaillant sur un cir-
- (’) En effet, pour une position donnée de l’index O A» la puissance
- /_p , ___A,' Ci 1 (A' h A,' .'7,)
- ^ s' 2 p
- Si on suppose cette puissance constante et égale à A,' a (A,' o — A,' a) _ a (?
- sp ~ ap
- la courbe a a» b, lieu dea., quand OA, varie, s’obtient en résolvant l’équation ci-dessus.
- D’où
- AVa. = l- [à,7 h — \/ÂjT/i2 — (2 ôc)2]
- \ [â77j - v/â/Ti2 — â7b2]=" (JUIi—iTt) = - a/«
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cuit mort, et qu’on leur applique sans réflexion la formule habituelle
- p__E, I cos
- _ - ,
- La self-induction, loin d’être désavantageuse, est au contraire nécessaire dans le cas où E2 = Ej; car, s’il n’y avait pas de décalage tf', l’intensité serait en coïncidence de phase avec la tension agissante A'x A2 et par suite presque perpendiculaire à Ex; la puissance serait très faible; c’est grâce à la self-induction que l’intensité se trouve ramenée à peu près en coïncidence de phase avec Ex pour les faibles valeurs du courant. Même aux plus grandes intensités, le décalage de phase reste toujours bien inférieur à 45”.
- Si au lieu de Ex constant, on suppose E2 constant, le courant minimum s’obtiendra évidemment en augmentant Ex jusqu’à ce que I ait la même phase que E2.
- Excitation. — Cette condition du courant minimum est ici plus importante encore qu’au chapitre I, parce que la perte en ligne joue un rôle prépondérant dans la plupart des transports de force ; c’est d’elle qu’il faut se préoccuper plutôt que de chercher, comme on le fait quelquefois, à maintenir le voltage constant à l’arrivée; ce dernier résultat ne présente aucun intérêt direct ^i l’installation ne comprend pas d’accessoires en dehors de la transmission de force proprement dite.
- Parmi les divers procédés d’excitation déjà décrits, ceux en série ne sont pas applicables ici,.
- parce qu’ils nécessitent à égalité de puissance une intensité de courant plus grande que les autres. L’excitation en simple dérivation ne convient pas non plus, car le voltage aux bornes de la réceptrice s’abaisse quand le courant augmente et, par suite, la force électromotrice E2 irait en diminuant, contrairement à ce qui est convenable en général Q.
- L’emploi d’une excitation composée est bien préférable : on peut d’ailleurs l’adopter soit pour la réceptrice, soit pour la génératrice, soit pour toutes deux à la fois; j’en donnerai plus loin un exemple numérique.
- On a vu plus haut, page 469, le moyen de déterminer l’augmentation supplémentaire de force électromotrice E2, quand la réceptrice est compoundée. Si, au contraire, c’est la génératrice qui est seule à excitation variable, on peut évaluer la variation à donner à Ex en prenant sur le diagramme la force électromotrice E2 comme vecteur fixe (fig. 8); le lieu du point A'x, c’est-à-dire la caractéristique que devrait avoir la génératrice, est alors une droite A'2 A'x faisant avec O A'j l’angle tc— 9. Ce procédé est inférieur au précédent parce qu’il demande une augmentation de voltage plus forte (2).
- Enfin, on peut compounder les 2 alternateurs en faisant croître Ex et E2 suivant une loi quel-
- (') De même,^ l’excitation de la réceptrice par un bobinage secondaire sur l’induit, type auquel j’ai fait allusion précédemment et qui a été employé à Telluride, présente le même inconvénient dès que la réaction d’induit est un peu forte. Celle-ci atteint facilement en pleine charge 20 0/0 du champ magnétique, et l’excitation des inducteurs se trouve réduite dans une proportion encore supérieure. Il est vrai que cette solution est avantageuse par sa simplicité; mais il sera en général préférable de recourir à une excitatrice séparée qui peut en même temps, moyennant quelques accumulateurs, servir de moteur pour le démarrage. Si l’on ne veut pas recourir à ce procédé, il faut compounder le circuit excitateur, de façon à racheter, et au-delà, l’affaiblissement précédent. .
- (2) La réalisation pratique du compoundage de la génératrice ou de la réceptrice s’effectuera approximativement de la façon suivante. On réglera d’abord l’excitation fixe, ou dérivée de façon à obtenir en circuit ouvert une force électromotrice = E,, puis on disposera sur le courant en série redressé un shunt semblable à ceux qu’emploie la Compagnie Thomson-Houston (voir figure 1, page 466) ; on mettra sur l’arbre de la réceptrice une charge égale ou supérieure à charge normale et on fera varier le shunt jusqu’à ce qu’on ait trouvé la valeur qui rend le Courant minimum, la charge restant constante. Ce réglage n’aura plus à être modifié.
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- conque; en particulier, cela peut permettre de maintenir le potentiel à peu près constant à l’extrémité de la ligne, si on le juge bon. Les deux caractéristiques sont déterminées par la condition que O D (fig. 3) reste constant. Cette solution ne présente aucune difficulté.
- André Blondel.
- (A suivre).
- RÈGLES GÉNÉRALES
- RELATIVES
- A L’ÉTABLISSEMENT DES USINES CENTRALES DE DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUEQ
- Service des moteurs et dynamos.
- La hauteur de la salle des dynamos et moteurs doit pouvoir permettre le déplacement des plus volumineuses pièces de machines par dessus celles installées sans en interrompre le fonctionnement.
- Si le bâtiment n’est pas assez solide pour supporter le poids d’un pont roulant, on peut fixer les rails de ce dernier sur des colonnes appliquées près des murs du bâtiment, mais en étant indépendantes. On peut aussi se servir d’un échafaud mobile monté sur des roues courant sur des rails fixés sur le sol de la salle des machines. La figure i représente la vue en plan de l’usine de Cologne, qui peut être considérée comme une des usines types.
- Choix des moteurs.
- L’ingénieur chargé du projet d’une distribution d’électricité n’est généralement pas mécanicien; il doit donc s’abstenir de faire choix à priori d’un type déterminé de moteur, car il risquerait de ne pas donner la préférence à celui qui convient le mieux aux circonstances spéciales dans lesquelles il se trouve, ou de ne pas tenir compte des progrès de la mécanique, qu’il lui est permis d’ignorer. Le meilleur mode de procéder consiste à rédiger un programme définissant très exactement le travail à effectuer,
- en laissant d’ailleurs au constructeur, au spécialiste, le soin de rechercher en toute liberté quels sont les moyens à mettre en œuvre pour y parvenir, sauf à lui imposer les conditions particulières commandées par des considérations d’emplacement et autres dispositions locales, à préciser la durée des travaux, à fixer les limites de responsabilité et les garanties de consommation.
- Le nombre des constructeurs ayant quelque expérience des stations centrales n’est pas très considérable; ils sont connus dans chaque région, de sorte que très souvent on se contente de s’adresser à l’un d’eux en lui demandant un projet. S’il s’agit d’une affaire de quelque importance, il vaut mieux procéder par voie de concours public ou restreint; le concours excite l’émulation, stimule la concurrence, fait parfois surgir des idées nouvelles et donne presque toujours un résultat avantageux au point de vue de la dépense.
- Mais il faut se garder d’une adjudication visant simplement au rabais, où le prix seul l’emporte sur toutes les autres considérations, car ce sont souvent les appareils les plus chers qui se trouvent en même temps les plus économiques, si l’on tient compte des frais d’entretien et d’exploitation ; et l’on s’exposerait à bien des regrets si, renonçant à la faculté de choisir, on courait le risque de tout sacrifier à une réduction irréfléchie des dépenses de premier établissement, sans faire entrer dans le calcul l’importance variable des bâtiments, des massifs de fondation et celle de la consommation de vapeur, sans se réserver d’apprécier les avantages techniques de tel ou tel type, les garanties plus ou moins sérieuses offertes par les divers soumissionnaires.
- Principaux types de moteurs.
- Afin que l’ingénieur électricien soit à même de pouvoir étudier et se rendre compte de la valeur des projets qui lui sont remis, nous donnerons quelques renseignements généraux sur les formes de construction, le fonétionnement et la régularité des divers types de moteurs actuellement employés dans les statiohâ centrales, en indiquant leurs avantages et inconvénients, dépenses de vapeur, etc. Toutefois, avant de passer à leur examen* nous dirons quelques mots de la
- (') La Lumière Électrique du 10 septembre 1892, p. 5no.
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- régularité qu’ils doivent posséder, les variations d’éclat des lampes n’étant dues en grande partie qu’au défaut de régularité des moteurs employés.
- Il est tout d’abord nécessaire de distinguer l’uniformité du mouvement pendant un tour du volant de la constance dans le nombre de tours par minute.
- L’uniformité du mouvement ne peut être obtenue qu’en écartant complètement les moteurs à un seul cylindre à simple effet, car la force produite par un seul coup de piston va s’atténuant, et à la fin de la rotation, malgré le volant, l’énergie a diminué.
- Les moteurs à double effet, dans lesquels la vapeur agit successivement sur les deux faces du piston, sont meilleurs, mais il se présente encore, quand le piston change de direction, .deux points morts; il est préférable d’actionner les machines à l’aide d’un moteur à double cylindre, dans lequel les bielles sont décalées de 90 ou 180". Les machines à triple expansion à 3 bielles décalées de 120° sont encore plus régulières; l’uniformité des couples moteurs sur l’arbre permet d’arriver à un équilibre des masses en mouvement tel que, même pour de grands nombres de tours, les machines travaillent sans secousses ni vibrations et donnent, avec un volant fort léger, un très haut degré d’uniformité.
- On peut améliorer le degré d’uniformité des machines à un et deux cylindres en équilibrant aussi parfaitement que possible les pièces en mouvement, en choisissant des volants, nombre de tours et détentes appropriés.
- On peut également, pour augmenter l’effet du volant, faire usage de transmissions lourdes, la force vive qu’elles acquièrent contribuant à la régularisation de l’effort moyen ; mais l'augmentation du poids des volants n’est qu’un palliatif, car il n’est pas logique de mettre en pure perte d’énormes masses en mouvement.
- Pour obtenir un nombre de tours constant avec un travail essentiellement variable comme celui d’une station centrale, où le moteur est appelé à passer très rapidement d’une charge presque nulle à une charge très grande, il est nécessaire que les machines soient munies d’un régulateur très sensible agissant instantanément et sans oscillation soit sur la détente, soit sur la pression de la vapeur à l’admission.
- Les régulateurs à boules et les régulateurs
- basés sur l’action de la force centrifuge, agissant sur un poids fixé à un ressort à bandes placé généralement dans une des poulies-volants de la machine sont les plus employés et donnent les meilleurs résultats.
- Machines à simple expansion.
- Gomme avantages des machines à un cylindre à simple expansion, nous mentionnerons : le bon marché, la simplicité et la grande facilité d’accès à toutes les parties de la machine, ce qui permet d’assurer un bon entretien, une bonne marche et aussi de faciliter les réparations.
- Par contre, les économies réalisées sur l’achat de la machine, du terrain, sur la maçonnerie, sont plus ou moins annihilées (suivant le type de machine) par la dépense plus grande de vapeur qui conduit à brûler plus de combustible et à faire l’achat de plus grands types de chaudières.
- La facilité de réglage de la vitesse et de la manœuvre des machines à un seul cylindre dépasse celle des machines à expansion multiple. Le régulateur règle instantanément, tandis qu’avec les dernières machines, si elles sont construites comme d’habitude avec un simple réglage, la vitesse n’est modifiée que successivement. Les limites de réglage sont aussi beaucoup plus étendues pour les machines à simple cylindre, de telle sorte que ces machines semblent le mieux satisfaire aux exigences de régularité pendant les variations de charge brusques et importantes.
- La disposition des machines à un seul cylindre est habituellement horizontale, car dans les stations centrales de petites villes, il y a rarement manque d’espace.
- Ces machines ne sont économiques que pour des puissances inférieures à 100 chevaux; aussi voit-on peu de machines à un seul cylindre dépassant cette force dans les stations centrales.
- Une machine à un cylindre avec grande détente et faible vitesse de rotation exige, si l’on veut une marche uniforme, un volant considérable qui dépense en frottement une puissance notable.
- On régularise beaucoup l’effort moteur en accouplant deux machines à un cylindre de même grandeur commandant un arbre unique
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- muni de deux manivelles à angle droit. Ces machines, dites machines jumelles, ne possèdent, en comparaison avec la machine simple, au point de vue de la construction, que des avantages fictifs, tandis qu’au point de vue économique elles restent de beaucoup en arrière. Pour obtenir avec une machine jumelle le même degré de régularité et de plus l’avantage de pouvoir démarer dans toutes les positions, il est nécessaire, par exemple, pour une machine de 100 chevaux, de la diviser en deux machines de 5o
- chevaux, ce qui détermine une diminution de rendement, c’est-à-dire une augmentation de dépense de vapeur, celle-ci devenant égale à celle de deux machines à vapeur de 5o chevaux complètement séparées.
- La particularité des machines jumelles d’avoir de chaque côté une détente réglable par un seul régulateur augmente naturellement la facilité de réglage, mais cette disposition seule ne peut déterminer la division de la puissance en deux machines. L’augmentation de cette qualité au-
- Fig. 1. — Usine type. Disposition générale de l’usine de Cologne.
- delà de celle possible avec les machines à un seul cylindre est superflue, particulièrement lorsqu’on se sert d’accumulateurs.
- Il y a cependant des cas spéciaux où l’on peut employer des machines jumelles. Nous voulons citer le cas qu’un espace donné ne permet pas de monter une machine de réserve. La machine jumelle n’exige alors qu’un emplacement beaucoup moindre que deux machines à un cylindre de la même puissance, et cette disposition donne encore l’avantage que dans le cas où une des deux moitiés ne peut fonctionner, l’autre moitié peut, tout en étant surchargée, maintenir la marche en découplant la moitié endommagée.
- Les machines à simple effet font aussi partie
- de la catégorie des machines à simple expansion. Ces machines travaillent, ainsi que les moteurs à gaz, avec une pression de piston d’un seul côté ; telles sont les machines Brotherood, Westinghouse, etc. Par de bonnes dispositions de la pression de vapeur et des masses en mouvement, on évite dans ces machines tout changement bi'usque de la puissance et on obtient une marche très régulière. Leurs qualités au point de vue de leur application à l’éclairage électrique sont les suivantes :
- Petit emplacement et petit poids, par conséquent faible prix. Elles permettent un grand nombre de tours, mais, par contre, font une énorme dépense de vapeur. Ces machines ne
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- peuvent être avantageusement utilisées dans les stations centrales, et si l’on trouve en Amérique quelques villes dont les stations sont munies de batteries nombreuses de ces machines, on doit en chercher la cause dans l’impatience et la rapidité avec lesquelles les Américains travaillent afin de réaliser, dans le délai le plus réduit, des quantités énormes de produits.
- Machines à double expansion
- Avec la tendance d’augmenter de plus en plus la pression de la vapeur et la détente, de manière à obtenir une grande augmentation d’énergie sans augmentation notable de la quantité de combustible, on a été conduit à diviser la détente, c’est-à-dire à l’effectuer dans deux ou plusieurs cylindres successifs.
- La dépense supplémentaire de combustible n’est rien en comparaison de l’avantage d’employer de la vapeur à haute pression. Ainsi, pour produire le même poids de vapeur à io kilos de pression en employant de la houille ordinaire, il n’en faut que i/65o de plus que pour produire le même poids de vapeur à 5 kilos.
- Dans les machines compound ou à double expansion et munies de la condensation on emploie généralement la vapeur de 7 à 8 kilos de pression dans le cylindre à haute pression.
- Tandis que dans le cylindre d’une machine à simple expansion travaillant avec condensation, avec une pression d’admission de 6 kilos, il y a une baisse de température de 100° centigrades, dans une machine compound à 8 kilos il n’y a dans chaque cylindre que 55° d’abaissement de température. La vapeur d’admission trouve par conséquent les parois des cylindres moins refroidies, ce qui donne lieu par suite à de plus petites pertes par condensation. Ensuite, les plus petites différences de pression des deux côtés du piston ne donnent lieu qu’à de plus petites pertes de vapeur résultant du manque d’étanchéité et de l’usure du piston.
- Pour empêcher la condensation dans les cylindres des machines à simple et multiple expansion, on les entoure d’enveloppes de vapeur. Une machine sans enveloppe de vapeur est beaucoup meilleur marché mais consomme par contre plus de vapeur. L’économie qui résulte de l’emploi des enveloppes de vapeur est
- d’environ 10 à i5 0/0, ce qui permet d’amortir vite les dépenses qu’elles nécessitent.
- La marche régulière de ces machines exige que les deux manivelles, calées généralement à 90°, travaillent également, et pour y arriver avec des charges variables, il faut pouvoir varier la détente du cylindre à basse pression. La dépense supplémentaire est minime ; elle est surtout nécessaire dans le cas où l’on demande aux machines un travail supérieur à celui normal, et elle permet de faire la plus grande économie possible de vapeur.
- Nous avons déjà dit plus haut que le régulateur n’influence que progressivement le travail des machines compound. Dans leur emploi à l'éclairage électrique, on doit tout faire pour augmenter la facilité de réglage. On étudiera en conséquence le volume du réservoir des deux cylindres; il est aussi avantageux de donner à la grande manivelle une avance sur la petite. Le rapport du diamètre des cylindres ne sera en outre pas trop petit, afin de permettre une augmentation des limites de réglage total, c’est-à-dire une augmentation de puissance.
- Dans leur construction, les machines compound présentent beaucoup plus de variété que les machines à un seul cylindre. Dans la disposition ordinaire, les deux cylindres sont placés l’un à côté de l’autre parallèlement, et des manivelles transmettent leur travail sur l’axe du volant.
- La division inégale du travail entre les differents cylindres ainsi que la difficulté d’augmenter la charge maxima d’une machine à expansion multiple sont les côtés faibles de ce système. Le travail du petit cylindre augmente jusqu’à une certaine limite de charge pour diminuer ensuite, tandis que le travail du grand cylindre, par suite de la haute tension du réservoir, augmente. Cette marche a une mauvaise influence sur- la consommation de vapeur, et, à cause de cela, les machines compound, et encore davantage les machines à triple expansion, ne se prêtent qu’à des charges approximativement constantes.
- Une autre disposition des machines compound est celle en tandem, où les deux cylindres sont placés à la suite l’un de l’autre, et où les deux pistons agissent sur la même bielle. Cette machine travaille avec la même économie de vapeur que celles compound ordinaires, mais avec
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- une plus grande vitesse de piston ou un plus grand nombre de tours, puisque l’action de la haute tension agissant sur le petit piston s’ajoute à l’accélération due au grand piston. Le degré d’uniformité de ces machines est un peu moindre, mais on peut l’augmenter en y ajoutant des volants de dimensions voulues.
- Ce type en tandem est en faveur surtout en Angleterre; on y construit même de grands appareils avec deux groupes compound en tandem attaquant deux manivelles à angle droit d’un arbre unique.
- Les avantages cités au sujet des machines compound avec des bielles décalées de 90° s’appliquent également aux machines compound dites de Wolff dans lesquelles les bielles sont décalées de 1800. La supériorité de ce dernier système consiste en ce que les masses en mouvement peuvent être construites de telle sorte qu’elles s’équilibrent. Il en résulte une uniformité plus grande dans la marche, ce qui permet d’augmenter sensiblement leur nombre détours sans craindre d’influences nuisibles sur les fondations.
- Machines à triple expansion
- Les avantages acquis par la machine compound sur la machine à un cylindre laissaient prévoir une économie accentuée sur la dépense de combustible en augmentant la pression de la vapeur. En se basant sur les progrès réalisés dans la construction des chaudières, avec lesquelles on a atteint successivement des pressions de vapeur de 12 à 14 kilogrammes, on s’est trouvé amené naturellement, pour éviter de trop grandes chutes de température et par là des pertes de condensation dans la machine, à diviser la détente en trois parties.
- L’économie de combustible avec les machines triplex est contrebalancée par les plus grands frais de premier établissement, surtout en ce qui concerne les machines et la tuyauterie. D’un autre côté, la plus petite surface de chauffe des chaudières est contrebalancée par la plus-value résultant de la construction plus robuste que les hautes tensions de vapeur nécessitent. Ces machines ne sont qu’un peu plus chères que celles compound du même genre, attendu que la même dépense s’applique aux fondations. Les calculs de comparaison seront néanmoins
- dans la plupart des cas à l’avantage de la machine triplex.
- En ce qui concerne le réglage et le degré d’uniformité, les qualités attribuées aux machines compound sont également applicables, mais à un degré plus prononcé, aux machines triplex.
- La machine triplex donne un haut degré d’uniformité et une grande économie de vapeur seulement pour une charge déterminée et pour une distribution de vapeur prévue. Si les charges sont variables, on doit changer la distribution de vapeur; on doit, par conséquent, pouvoir varier la détente des cylindres à pression moyenne et à basse pression. Suivant les indications des manomètres et les instructions données par le constructeur, on peut établir pour chaque cas la détente la plus favorable. Les machines qui ne possèdent pas ces détentes variables exigent des charges approximativement constantes comme on les rencontre dans les exploitations avec accumulateurs.
- La méthode de construction des machines triplex est née des perfectionnements apportés aux machines compound, auxquelles on n’a eu qu’à ajouter de différentes manières un troisième cylindre. Dans la machine horizontale à deux manivelles, on dispose un cylindre d’un côté, et le deuxième et le troisième cylindres en tandem, disposition qui n’est employée en Allemagne que pour des machines moyennes, tandis qu’aux Etats-Unis on la trouve aussi employée pour de grandes machines. Cet arrangement est, pour les machines horizontales, le plus simple, le meilleur pour la marche, le plus commode pour l'entretien, et s’applique encore avec avantage aux machines à grande vitesse.
- En considérant les divers modes de construction et tous les désavantages des machines horizontales, on sè rend compte que la disposition verticale réunit tous les avantages pour la machine triplex. On dispose ordinairement les trois cylindres l’un à côté de l’autre et agissant chacun sur une manivelle décalée de 120". Nous rappelons ce qu’on a. vu plus haut dans une autre hypothèse, qu’en supposant dans tous les cylindres une égale chute de température, il est possible d’arriver, avec la machine triplex, à un équilibre des pièces en mouvement qui, même aux plus grandes vitesses, supprime presque complètement toute vibration et permet l’emploi d’un volant de dimensions très réduites.
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- Parfois, les machines verticales ne sont construites qu’à deux manivelles ; les quatre cylindres forment deux groupes en tandem, le cylindre à basse pression étant divisé en deux demi-cylindres.
- Puisque la machine à triple expansion verticale remplit d’excellentes conditions quant à la facilité de conduite et d’entretien, les machines de ce type sont appelées à être exclusivement employées dans les grandes stations centrales.
- Dépense de vapeur des divers types de moteurs
- ’ Küogr.
- Machines à un cylindre, vitesse moyenne de 20 A 100 chevaux, par cheval-heure effectif
- avec condensation......................... 12 à 10
- Machines à un cylindre, vitesse moyenne de 20 à 100 chevaux, par cheval-heure effectif,
- sans condensation......................... 16 à 14
- Machines à un cylindre, grande vitesse, sans condensation........i....................... 18 à i5
- (La condensation, quoique n’étant pas exclue de cette machine, n’a d’avantages que poulies grands modèles, et encore on préfère ne pas l’employer, à cause de la marche irrégu-
- lière pendant les variations de charge).
- Machines à simple effet et à grande vitesse... 3o Machines compound, 5o à 100 chevaux, avec
- condensation................................ 9>5 à 8
- Machines compound, 5o à 100 chevaux, sans
- condensation.............................. 12,5 à 10
- Machines compound verticales à grande vitesse avec condensation........................ 11 à 9
- Machines compound verticales à grande vitesse sans condensation. ..'............... i3 à 10
- Machines à triple expansion à condensation.. 6,5 à 7 (Pression d’admission, ir à 12 kilos).
- Cette dépense de vapeur correspond à une vaporisa-
- tion de chaudière égale à 8 et à une dépense de combustible de 0,8 à 0,9 kilo par cheval-heure effectif.
- Condensation
- L’emploi de la condensation permet de réaliser des économies de vapeur variant de 20 à e5 0/0, suivant le type de machine. L’emploi de la condensation est particulièrement avantageux avec les machines à multiple expansion. Elle doit être appliquée partout où les conditions d’approvisionnement d’eau sont favorables. On ne doit pas craindre des installations, même coûteuses, de conduites d’eau, des forages de puits, Rétablissement de pompes, et même dans les cas où l’eau est très chère, de faire usage d’appareils réfrigérants refroidissant l’eau ayant déjà servi.
- L’emploi de la condensation est même indispensable lorsqu’on fait usage de machines triplex à charges très variables. Pour une charge minime avec une machine à échappement libre la détente se ferait jusqu’à la pression atmosphérique dans le deuxième cylindre ou même déjà dans le premier; la consommation de vapeur augmenterait par conséquent rapidement, et d’un autre côté les pressions dans les cylindres seraient très différentes et influeraient défavorablement sur l’uniformité et la sécurité de marche de la machine.
- Suivant les installations, chaque moteur est muni de son condenseur, ou un condenseur central suffit à un groupe où à la totalité des machines. Une autre disposition consiste à pourvoir chaque machine d’un condenseur, et à ne réunir que toutes les pompes à air et pompes à circulation. La plus favorable de ces dispositions est de pourvoir chaque machine de son condenseur et de sa pompe; les machines sont alors indépendantes, le rendement total plus élevé et l'entretien beaucoup plus simple et plus facile.
- Tous les appareils centraux de condensation demandent des machines motrices spéciales, soit machines à vapeur ou électromoteurs, ce qui exige un entretien et un réglage, surtout si le nombre de machines en marche varie. Puisque dans les stations centrales on recherche surtout une sûreté absolue d’exploitation et qu’on tient, à cause de cela, toujours des machines en réserve, on est obligé d’avoir deux appareils centraux de condensation si on ne veut pas risquer de laisser travailler toutes les machines à échappement libre pendant la durée des réparations.
- Le seul avantage que possède le dispositif de condensation centrale, c’est que les machines peuvent, immédiatement après la mise en marche, travailler à condensation. Cet avantage est très précieux pour les machines à marche ininterrompue, mais n’a aucune importance poulies usines centrales qui ne présentent qu’une seule mise en marche par jour et dans lesquelles cette mise en marche ne s’effectue que sous faible charge.
- Les moteurs à grande vitesse au-delà de 25o tours reçoivent, si on emploie la condensation, des pompes actionnées indépendemment. S’il y
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- a un certain nombre de ces moteurs, les appareils centraux de condensation s’imposent.
- Choix de la puissance des moteurs
- Au sujet dü choix de la puissance des unités moteurs-dynamos, nous renverrons le lecteur à notre précédent article (La Lumière Electrique, 16 juillet 1892, p. 114).
- J.-P. Anney.
- {A suivre).
- L’EXPLOITATION
- DES STATIONS CENTRALES (‘)
- Facteur de charge des moteurs. — Ce facteur, que l’on peut définir comme étant égal, pour une période donnée, au rapport du débit d’après les courbes pendant cette période, au débit possible des machines en marche pendant la même période, influe surtout sur le rendement de chaque unité génératrice.
- Il dépend de la composition du matériel pour une consommation donnée ; si l’ingénieur qui établit l’installation possède des renseignements statistiques suffisants sur le quartier canalisé de façon à prévoir quel sera le débit à un moment donné, il divisera la totalité de son matériel en un certain nombre d’unités de puissances différentes et telles que chacune d’elles, mise en marche au moment convenable, tourne constamment à pleine charge ou tout au moins dans des conditions économiques satisfaisantes ; tandis que si un ou deux forts moteurs seulement étaient chargés de tout le service aux différentes heures de la journée et de la nuit, pendant les heures de faible charge ils tourneraient dans de mauvaises conditions, consommant beaucoup trop d'eau et de charbon.
- Si l’on calcule le poids de charbon que doit consommer un moteur à vapeur attelé à une dynamo pour produre un kilowatt-heure, on voit que :
- i° Avec un moteur à condensation, consommant 8 kilog. de vapeur par cheval-heure et du
- (') La Lumière Électrique du 10 septembre 1892, p. 5o8.
- charbon vaporisant 10 kilog. d’eau par kilogramme, il faut 1,120 kg. de charbon par kilowatt-heure.
- 20 Avec des machines Willanssans condensation, 2,200 kg.
- En réalité, ces chiffres sont beaucoup dépassés, non seulement à cause du mauvais rendement des moteurs qui ne travaillent pas à pleine charge, de la nécessité où l’on se trouve de maintenir sous pression les moteurs assez longtemps avant la mise en marche pour être prêt à répondre à toute augmentation dans la demande 0, mais aussi à cause de la perte dans les canalisations et dans les appareils électriques, transformateurs, accumulateurs, etc. Les chiffres varient évidemment dans les différents cas suivant le système adopté.
- Ils sont moindres avec les courants continus qu’avec tous les autres systèmes et peuvent varier dans des limites très étendues pour un même système suivant le facteur de charge du matériel, surtout lorsque des transformateurs sont constamment branchés sur le circuit.
- M. Picou donne les chiffres suivants :
- Par courant continu.
- kilogr.
- Locomobile à un seul cylindre, sans condensation ; chaudière à foyer intérieur, service régulier à pleinè charge sur 20 kilowatts environ ; moyenne de 5 mois de marche; charbon par kilowatt-heure 3,65o
- Machine demi-fixe, compound à condensation, chaudière à foyer intérieur faisant un service d’usine centrale, durée moyenne 2 35o heures par an et 12 h. 3o de marche journalière; débit maximum 40 kilowatts ; moyenne de 4 mois, par
- kilowatt-heure................................... 3 100
- Chaudière multitubulaire, moteurs compound à condensation, dynamo courant continu, service d’abonnés, durée moyenne 1 200 heures environ;
- moyenne de 6 mois par kilowatt-heure............. 4,920
- Installation presque identique, mais durée moyenne double: pour 5 mois, par kilowatt-heure 3,700
- Par transformateurs.
- Transformateurs constamment branchés, par
- kilowatt-heure vendu (2)..'.................... 7,75o
- Transformateurs constamment branchés, par kilowatt-heure vendu........................... 7,200
- (* *) A Newcastle, le poids d’eau consommé par unité produite a été, en 1891, de 49 kilog., soit une évaporation moyenne de 5,100 kg. par kilogramme de charbon brûlé; en essai des chaudières à pleine charge, cette évaporation avait été de 7,5oo kg. d’eau par kilogramme de charbon ; différence, 2,400 kg., soit 47 0/0.
- (*) D’après M. Preece.
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- Par accumulateurs.
- kilogr.
- Chelmsford par kilowatt vendu................ 4,85o
- Darmstadt — — ............ .. 4,000
- Vienne — produit................... 7,93o
- Voici d’autre part, d’après les chiffres qui nous sont parvenus, quelle serait la consommation de charbon des principales stations centrales d’Angleterre, par kilowatt-heure vendu (*) :
- Par courants continus.
- Bradford [charbon de qualité inférieure)...... 7,5oo
- Kensington.................................... 4,640
- Westminster................................... 5,53o
- St-James et Pall Mail......................... 4,440
- Par transformateurs.
- House to Ilouse............................... 9,440
- London Electric............................. 9,120
- Metropolitan................................ 9,100
- Newcastle-on-Tyne (qualit? inférieure)........ 9,540
- Par accumulateurs.
- Chclsea....................................... 9,4°o
- Kensington et Kinghtsbridge.................. 5,335
- Westminster................................... 6,35o
- Il est assez difficile de connaître dans les différents cas, la consommation par unité produite, qui donne la mesure du rendement du système adopté; la perte est souvent très considérable par suite des différentes transformations qu’on fait subir au courant, et beaucoup d’usines ne la publient pas.
- Voici néanmoins quelques chiffres à ce sujet :
- Dans la première usine distribuant par transformateurs, citée par M. Preece, la consommation était de 3,620 kg. par unité produite, contre. 7,750 par unité vendue; rendement 47 0/0.
- (<) Les chiffres relatifs aux usines de Londres sont calculés d’après le détail des prix de revient donnés par ces compagnies, en admettant que le prix du charbon employé (Westh coal), est de 25 francs la tonne. D’après les renseignements qu’on nous a communiqués, ce serait bien le prix payé par ces compagnies. En admettant le prix de 23 shellings donné par M. Preece, les poids seraient les suivants :
- Bradford............................... 7,5oo
- Saint-James........................... 3,860
- Ilouse to House........................ 8,200
- London Electric........................ 7,95o
- Metropolitan........................... 7,900
- Newcastle.................-........... 9,5oo
- Chelsea............................... 8,180
- A Rome, avec transformation en sous-stations, toujours d’après M. Preece, la consommation serait de
- 4 kilos par kilowatt produit 4,600 — vendu.
- chiffres que, d’après M. Crompton, il faudrait altérer comme suit :
- 4,000 kilos par kilowatt produit 9,000 — vendu ;
- Dans une usine citée par M. Picou, les transformateurs étant constamment branchés, on aurait obtenu les chiffres suivants :
- 4,800 par kilowatt-heure produit 7,200 — vendu ;
- rendement 67 0/0.
- A Newcastle-on-Tyne, avec des transformateurs constamment branchés, le facteur de charge étant de 8,16 0/0, le rendement a été de 75 0/0 environ ; pendant les premiers mois de l’année courante, le facteur de charge s’étant élevé, la perte a baissé à 19,5 0/0 au lieu de 25 0/0.
- D’après les chiffres donnés par M. Crompton, le rendement des distributions avec accumulateurs, serait beaucoup plus élevé; ainsi, à Ken-sington et Kingtsbridge, on dépenserait en charbon :
- 3,400 kilos par kilowatt-heure produit 4,200 — vendu.
- A Chelmsford :
- 4,000 kilos par kilow’att-heure produit 4,85o — vendu.
- Dans le premier cas le rendement est de 81 0/0 avec un facteur de charge de 7,65 0/0 et dans le second, de 85 0/0, avec un facteur de charge de 31 0/0; ces chiffres représentent non pas le rendement des accumulateurs, mais le rendement commercial de la distribution, le courant des dynamos étant utilisé directement aux heures de pleine charge.
- Le rendement des accumulateurs varie suivant l’état des batteries ; pour des éléments en bon état, on peut compter sur un rendement de 75 à 80 0/0, soit en moyenne de 77 0/0.
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- Voici ceux recueillis dans des usines centrales employant des accumulateurs :
- Rendement en watts des accumulateurs Dessau (1890).
- Janvier.................. 75 0/0
- Février.................. 86
- Mars..................... 70
- Avril.................... 80
- Mai...................... 74
- Juin..................... 79
- Juillet.................. 76
- Août..................... 70
- Septembre................ 77,5
- Octobre (erreur).......... 92,8
- Novembre................. 79,2
- Décembre........ ........ 77
- Moyenne......... 78 0/0
- ou, en tenant compte du chiffre erroné, environ 77 0/0.
- D’après une lettre de M. Vitte publiée dans l'Industrie électrique il y a peu de temps, la batterie de l’usine électrique de la Compagnie du gaz à Lyon aurait donné un rendement en watts de 87,5 0/0, chiffre excessivement élevé.
- Les opinions sont du reste assez partagées sur ce point, et l’on peut mettre en regard de ces chiffres ceux des usines de Darmstadt, qui donnent un rendement de 60 0/0; de Barmen, 56 0/0 au maximum.
- Dans beaucoup d’usines distribuant par courants continus, les accumulateurs sont employés pour répondre à la consommation pendant les heures de faible charge, au lieu de disposer un moteur de faible puissance pour faire ce travail. Le bénéfice qu’elles en ont retiré est considérable.
- Kensington et Kingsbridge (1891).
- Konsington-Co irt et Queen'agate Batteries Kensington-Court seulement
- charge en décharge en rendement en rendement en charge en décharge en rendement en rendement en
- amp.-heures amp.-heures amp.-heures watts amp -heures amp.-heures amp.-heures watts
- Janvier ii3 174 77 593 68,60/0 66 0/0
- Février 96 6o3 74 oo5 76,6 69 45 742 41277 90 83
- Mars 82 977 73 230 88,3 78,5
- Avril IOI 021 90 487 89,1 79 46 868 43 t42 92 85,5
- Mai 89 257 82 274 92 80 43 3i r 40 525 93,5 86,6
- Juin; 95 6o3 88 028 92 8o,5 — — —
- Juillet 99 778 91 864 92,2 86 39 015 26 549 93,5 86,5
- Août 78 856 71 283 90,5 84 — — — •
- Septembre.... 75 274 68 416 91 84,5 33 873 3i 265 92,5 85,5
- Octobre 91 814 83 919 91,4 8o.5 46 349 42 35o 91,5 85
- Novembre.... 104 114 96 987 93 86 — — — —
- Décembre.... 1l5 555 104 052 90,5 8i,5 — — —
- Totaux.... 1 144 o36 1 002 137 88 0/0 79,50/p — - — -
- Les bas rendements de janvier et février seraient dus à la basse température des salles.
- A la station municipale de Bradford, on a commencé par allumer depuis 1 heure avant la coucher du soleil jusqu’à 11 heures; ensuite, de 10 heures du matin jusqu’à n heures du soir, l’usine restant fermée le restant de la journée. En février 1891, on a disposé une batterie d’accumulateurs d’une capacité de 1000 ampères-heures, et depuis ce temps le service est continué pendant les vingt-quatre heures à la grande satisfaction des consommateurs. Les moteurs ne marchent que douze heures par jour aux heures de
- pleine charge, ce qui a permis de réduire la consommation de charbon de 12,100 kilog. par kilowatt-heure vendu (.2m° semestre 1890) à 7,5oo kilog. (2'”" semestre 1891), économie plus que suffisante pour justifier l’acquisition d’une batterie d’accumulateurs.
- Il en a été de même à l’usine de Dessau ; avant l’adjonction de la batterie (d’une capacité de 1700 ampères-heures, pouvant allumer 600 lampes pendant 5 à 6 heures), la consommation de gaz des moteurs entraînant les dynamos
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- était de 0,879 mètre cube par cheval ; lorsque la batterie a été mise en circuit, le nombre d'heures de marche étant de beaucoup réduit, la consommation tomba à 0,709 mètre cube ; la con-
- sommation d’huile de graissage fut réduite de moitié et au lieu de 63,56 litres d’eau pour refroidir les cylindres des moteurs, on put se contenter de 23,84 litres.
- Tableau des frais proportionnels de génération du courant électrique dans les principales stations centrales anglaises.
- Nom de la Compagnie Charbon lluile, eau, divers Appointements des ingénieurs ot agents S i i « m O »»» P •_ M 33 10 2 s 0 i» » ° -S ts e 5 » 2 « 0 a Ü +» ’o 0 § g “ E 0 5 5 m « fl O 0 C b » S Sî S eT - J? ? 0 g S g. S » 3 ^ S t> ^ fiSÜS PS Loyers, impôts, taxes Appointements du direc- teur, du manager gé- j néral, du secrétaire, de l’ingénieur et des em- 1 ployés; papeterie, im- ' pressions, publicité, | frais généraux, assu- ! rances, etc. , Déprécia- tion, construc- tions, matériel Amortisse- ment Total Prix (le vente
- ï >RIX DE r LEVIENT PAR Kl LOWATT-I 1EURE VENDU
- Basse tension.
- St-James 11,02 1,78 7,98 5,25 2,00 10,29 9,45 a,3i 5o,o8 73,5
- Westminster 15,75 4,41 16,69 i,47 6,82 15,96 4,3o 1,89 67,29 84
- Kensington i3,23 1,78 11,55 10,o5 3,78 10,71 2, 10 o,63 53,83 84 (*)
- Bradford . 5,58 i ,o5 5,67 2,52 2,73 2,94 11,55 10,40 42,44 63
- Liverpool 10 2,2 5 6,3 2,4 7,i 1,2 6,5 5i, 7 84 (3)
- Chelsea 23,3i 7,45 11,66 10,01 3,88 16,38 0 0 72,76 84
- Haute tension.
- Newcastle on tyne.. 6,96 2,3l 8,57 2,60 3, i5 6,95 0 0 3o,54 44,5
- — et district 14,91 2,3i 8,08 1 ,o5 3,57 5,67 4,83 2,41 42,83 63 (’)
- Ilouse to I-Iouse.... 23,41 2,3i 16,38 5,3o 3,78 7,04 0 0 58,12 84 (“)
- Eastbourne (2) 22,89 2,3i 12,49 7,35 10,19 12,70 12,50 0 80,43 io5 (3)
- London Electric.... 24,36 6,40 24,35 18,37 i5,54 32,76 0 0 121,78 76 «
- Une station distribuant à basse tension et 5 distribuant à haute tension.
- Metropolitan 22,57 4,20 11,76 5,67 4,3i 7,56 0 0 55,87 176 «
- RAPPORT DES FRAIS AU PRIX DE VENTE.
- St-James i5,oo 2 j 47 11,05 7, i5 2,75 i3,19 12,88 3,21 68,5o
- Westminster 18,75 5,25 19,87 i,75 8,12 19,00 5,12 2,25 80,11
- Ivensington l5,85 2,40 13,45 12,54 4,46 12,82 2,45 ot8i 64,78
- Bradford. 8,83 1,66 9,00 4,00 4,34 4,66 18,34 16,5o 67,33
- Liverpool 12,93 2,87 6,5o 8,17 3,19 9,09 i5,55 8,32 66,61
- Chelsea 27,85 8,95 18,92 12,03 4,67 19,64 0 0 87,06
- Newcastle on tyne. 15,64 5,21 19,19 5,68 7,12 9.oo 0 0 61,84
- — et district 26,84 4. U» 14,70 2,04 6,59 10,11 8,8 4,3 76,55
- House to House.... 31,84 3,*o 22,29 7,16 5, i5 9,53 0 0 79.17
- Eastbourne 23,70 2,41 12,95 7,62 10,57 i3,i3 12,90 0 83,28
- London Electric.... 3i,99 8,42 31,76 24,19 20,5i 43,04 0 0 159,91
- Metropolitan 36,37 6,78 18,98 8,87 7,oi 12,01 0 0 90,02
- (*) 2e semestre 1891. (2) Moyenne de r5 mois, comprend i5 arcs à courant continu. (v Avec escompte.
- Il ne faudrait pas, d’ailleurs, s’exagérer l’importance relative de la consommation de charbon dans le prix total de revient.
- Partout où le charbon est très bon marché, il y a avantage à économiser sur le prix de premier établissement, dût-il en résulter une augmentation dans le poids du charbon consommé;
- dans les grandes villes, au contraire, où le charbon est cher et la population condensée, l’intérêt est de diminuer le plus possible la consommation de charbon.
- Ces considérations justifient l’adoption des courants alternatifs à Ne\vcastle-on-Tyne, où le charbon ne coûte que 7,25 fr. les 1000 kilos,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- mais condamnent son adoption à Londres ; à Newcastle la consommation s’est élevée à 9,54 kilos de charbon par kilowatt-heure vendu et ne représente que i5 0/0 du prix de vente, tandis qu’à Londres la Metropolitan station avec une consommation de 9,100 kilos, grève son revenu de 36,37 0/0, ce qui conduit à travailler sans aucun bénéfice, même en ne consacrant aucun tonds à la dépréciation ni à l’amortissement.
- Le système de distribution adopté à Ghelsea conduit à un résultat à peu près identique : avec une consommation de 9,400 kilos de charbon par kilowatt vendu, cette usine grève son revenu de 27,85 0/0, mais il est difficile de dire si cette consommation tient à la perte par les accumulateurs ou à celle qui provient des transformateurs.
- Si l’on classe les différentes usines par ordre de prix de revient, on obtient le tableau suivant :
- Newcastle on tyne............... 30,54
- Bradford....................... 42,75
- Newcastle and district.......... 42,83
- St-James........................ 5o,o8
- Liverpool....................... $1,70
- Kensington...................... 53.83
- Metropolitan.................... 55,87
- House to House................. 58,12
- Westminster..................... 67,29
- Chelsea......................... 72,76
- Eastourne....................... 80,43
- London Electric.................. 121,78
- L'avantage semblerait donc appartenir aux courants alternatifs, avec Newcastle-on-Tyne qui vient en tête avec un prix de revient de 3o,54 centimes par kilowatt-heure. Mais si l’on remarque que cette usine, ainsi que plusieurs autres du reste n’a pas tenu compte de la dépréciation ni de l’amortissement, on voit qu’en réalité l’usine qui produit le courant le meilleur marché est celle de Bradford (courants continus).
- Bradford........................ 20,72
- Ncwcastle-on-Tyne............... 30,54
- Newcastle and district.......... 35,5g
- St-James........................ 38,3a
- Liverpool..................... 44,00
- Kensington...................... 3i,io
- Metropolitan.................... 55,87
- House to House................. 58,12
- Westminster..................... 61,10
- Eastbourne...................... 67,95
- Chelsea......................... 72,70
- London Electric................. 121,78
- En négligeant complètement l’amortissement et la dépréciation, les usines se classent dans l’ordre suivant, qui permet de les comparer avec plus d’exactitude.
- Ces deux éléments, amortissement et dépréciation, sont d'ailleurs très difficiles à estimer. La plupart des usines ne sont en marche que depuis trop peu de temps pour qu’on puisse juger de la durée du matériel ; il en est de même de l’entretien. Quant à l’amortissement, il varie suivant les circonstances locales ; dans bien des cas l’usine doit faire retour à la ville après un certain temps; l’amortissement doit donc être très élevé.
- D’après M. Picou, à propos d’une usine installée par une municipalité, un comité de spécialistes s’est mis d’accord sur les chiffres suivants pour les frais d’entretien :
- 0/0
- Bâtiments..................................... 2,5
- Dynamos.......................................... 3,o
- Moteurs, chaudières.............................. 5,o
- Commutateurs, compteurs.......................... 5,o
- Accumulateurs et accessoires................... 14,5
- Conduites souterraines (en câble nu sur isolateurs
- et dans un caniveau en ciment)................. o,5
- Conduites en fer renfermant des câbles isolés, et câbles...................................... 6,0
- Ces chiffres permettront de calculer dans chaque cas particulier le système le plus avantageux, lorsqu’on connaîtra le prix de premier établissement de chaque partie de l’installation Voici les prix de,premier établissementdes principales usinesque nousavons citées (page 576) (*).
- Peu d’usines se sont installées avec aussi peu de frais que celle de Newcastle-on-Tyne, où les dépenses par lampe se répartissent comme suit :
- Constructions................ francs. 3,35
- Matériel............................. 16,5o
- Commutateurs.......................... 0,75
- Tuyaux, boîtes de jonction........... 5,75
- Conducteurs de la canalisation.......... 5,75
- Divers.............'................. 0,40
- Transformateurs......................... 5,25
- Total...................... 37,75
- (*) Les chiffres de la colonne 2 se rapportent au nombre de lampes installées ; il faudrait tenir compte de la capacité possible de l’usure,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- Frais de premier établissement des principales stations centrales anglaises.
- Capital engagé Terrains Constructions Matériel Conducteurs Compteurs valeur on milliers de francs Divers valeur en milliers de fruncs
- total en miliiera de franos par lampo do 6 boug. (3ô watts) installée en franos Valeur en milliers de francs 0/0 Valeur en milliers de franos 0/û Valeur un milliers do francs 0/0 Valeur en milliers de francs 0/0
- Chelsea 1.868 68 I4,7(1) 0,7 256,3 >3,7 857,4 45,9 449.4 24,0 71,9 219 (a>
- House to House.. 1.459 75 >,4 0,1 196,5 >3,4 556,7 38,1 403,8 27,6 '56,8 244 h
- Kensington 3.5lS 9i 142,8 4.0 400,9 ii,3 1.i53,7 32,6 1.280,4 36,3 1 io,3 427 (*)
- London Electric, i8.836(“) 523 (8) — — — i6,5 4.965,6 26,3 3.702,4 >9,6 145,7 691
- Metropolitan.... 12,173 148 309,7 2,5 3.125,2 25,6 4.796,6 39,4 2,654,8 21,8 i35,o 1.152 (•)
- Notting Hill r.696 280 184,7 Jri 269,9 >5,9 321,4 18,9 669,8 39,5 >,4 236
- St-James.., 3.486 90 747,3 21,4 328,6 9,4 1.o39,5 29,8 954ri 3i ,5 71,2 34
- Westminster.... 7.441 119 422,9 5,7 1.352,3 18,1 1.768,2 23,7 3.342,8 44,9 191,2 363 (’)
- I1) Y compris une propriété grévée de 20000 francs d’hypothèques.
- (*) Y compris 203775 francs pour « provisional order », dépenses préliminaires et de développement.
- (3) Y compris 187600 francs pour droits de brevets et de contrat avec le directeur.
- (*) Y compris 375 000 francs pour acquisition de « Kensington Court C“ Limited »,
- (*) Y compris 6221 900 francs pour acquisition de «Sir Coutts Lindsay and C°», soit 33 0/0 des dépenses totales.
- (°) Y compris 847 35o francs partie de l’aménagement et des dépenses générales imputable au compte capital.
- (7) Y compris 253 325 francs, prix d’achat du « City of Wesminster Electrical Syndicate».
- (8) Capacité possible, 290000 lampes.
- En tenant compte de l’intérêt du capital engagé, de la dépréciation, de l’amortissement, on voit que le prix de premier établissement prend une importance souvent capitale, surtout si on le compare avec la recette annuelle par lampe installée telle que la contient le tableau suivant :
- Recette moyenne par lampe de 35 watts (8 bougies) installée (').
- Francs
- Kensington....................... 9,65
- Chelsea........................ 10,3o
- Newcastle-on-Tyne................ ii,i5
- House to House................. 11,65
- Newcastle and district.......... 12,80
- Metropolitan..................... 14,60
- Eastbourne...................... 14,70
- London Electric.................. i5,85
- Westminster..................... 18,90
- Liverpool....................... 19,10
- St-James......................... 24,05
- Bradford......................... 24,15
- Quant aux consommations d’eau, d’huile de
- (') Lorsque des moteurs sont installés, sur la canalisation, comme c’est le cas à Bradford en particulier, ces chiffres comprennent la consommation des lampes et des moteurs calculée en ramenant le tout à la consommation d’une lampe de 8 bougies (35 watts'.
- graissage, etc., elles varient suivant les types de moteurs adoptés, les facteurs déchargé, etc., un choix judicieux des moteurs de puissances appropriées aux régimes à différentes heures, une canalisation complète pour l’huile, peuvent réduire de beaucoup ce chapitre des dépenses dans une installation importante.
- En résumé on voit qu’il est bien difficile d’établir une règle générale pour le choix d’un système de distribution ; tout dépend des circonstances locales, qui doivent être soigneusement étudiées avant d’établir un devis. Si d’un autre côté on peut, par exemple, en établissant l’usine hors d’une ville, diminuer les frais de loyer, de personnel, de combustible (en employant du charbon de qualité inférieure que la fumée aurait empêché d’employer dans le centre d’une ville), d’un autre côté, l’augmentation des frais de canalisation, la perte de transformation, peuvent parfois plus que contrebalancer ces avantages. C’est un calcul à faire dans chaque cas particulier.
- G. Pellissier.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- La perte par hystérésis dans l’induit des dynamos par M. Corsepius (')
- On a cherché de divers côtés à se débarasser des pertes de l’hystérésis dans l’induit des dynamos. Je rappellerai que j’avais essayé, dès 1884, d’éviter le travail de l’hystérésis dans le noyau de l’induit. Je construisis alors une dynamo à tambour dont le noyau était fixe, l’enroulement seul étant mobile.
- Aujourd’hui l’on sait que la perte par hystérésis ne peut jamais être évitée entièrement, dans les machines qui doivent satisfaire aux conditions générales actuelles. Il est donc intéressant de connaître les lois qui régissent ce facteur, afin de pouvoir diminuer, dans la mesure du possible, la perte à laquelle il donne lieu.
- Depuis que Steinmetz a exprimé la loi apparemment compliquée de l’hystérésis par la formule analytique simple 0,002 B I,c, il est possible de calculer la valeur numérique de la perte dans toute dynamo à courant continu. Nous déduisons dans ce qui suit les valeurs à employer pour les machines à anneau.
- Nous partons des données suivantes : La ma* chine ne reçoit sur son induit qu’une couche de fil (ou son équivalent). Les dimensions de l’anneau (largeur et épaisseur) sont données pour une machine à quatre pôles comme fonction du diamètre a de l’anneau et restent les mêmes pour les machines avec un nombre de pôles autre que quatre. L’angle embrassé par les pôles est donné. On peut encore choisir à volonté le rendement électrique, la densité de courant dans le fil de l’induit, l’épaisseur de la couverture isolante, l’intensité du champ et le nombre de pôles.
- Les dimensions les plus favorables sont les suivantes :
- Le diamètre de l’induit esta.
- La largeur est c =o,6a~, oùp est le nombre de pôles.
- L’épaisseur est ti = o,i5a-.
- Les longueurs sont exprimées en millimètres.
- Le volume de la partie de l'induit, comprise entre deux milieux de pièces polaires est
- o,85 d c 0,9 mm".
- P
- Le facteur o,85 provient de la courbure de l’induit, le facteur 0,9 de l’espace occupé par le fer (10 0/0 du volume total est occupé par l’isolant).
- Le nombre de cycles magnétiques par minute est
- n nombre de tours.
- Comme d’après Steinmetz, la perte d’énergie par centimètre cube de fer et par cycle est de 0,002 B1,G erg, B étant le nombre maximum de lignes de force par centimètre carré, la perte dans l’induit par minute est
- P„,=p —o,85 d c 0,9 — w 0,002 B1’1'-,
- p 2 iooo7
- Et si l’intensité du champ magnétique est H,
- B = H o,3 a - 4 p d
- La perte d’énergie dans l’induit est donc par seconde
- P, -L tc et o,85.o,a — 0,0 a - 0,9 —n0,002 i2 H L# —L-
- * 60 p p • 2 1000
- ito,i5.o,85.4.0,6.4.0,9.0,no2.21’0 a" .
- 60.2000 p
- P. i,758.io-7 — mH1'6 P
- D’après mes formules, a dépend de la résistance de l’induit, c’est-à-dire du rendement de l’induit et de l’intensité du courant.
- Introduisons d’abord le nombre de tours comme fonction du nombre de lignes de force Z„ dans l’induit.
- 3o x io* E
- (*) Eleklrotechnische Zeitschrift, 12 août 1892.
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- 578
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- si E est la force électromotrice, N le nombre de spires sur l’induit. Il reste à déterminer N.
- N — —
- où g? est le diamètre du fil avec sa couverture isolante, soit g' = a g, en désignant par g le diamètre du lil nu, en admettant que les fils sont serrés les uns contre les autres. Il vient donc
- 3o x io8 E a g
- n =-----—7}—-
- it a Z
- Mais on a, d’autre part Z„
- Donc
- En substituant cette valeur de n dans l’expression P.„-, celle-ci devient :
- Ps = 1,74 X 10—’ X 3,325 X io9 E g a H»'0 p.
- C’est la perte en ergs. Pour l’exprimer en watts, il faut diviser l’expression par io°; c’est-à-dire que le nombre de watts perdus dans l’induit est
- P — o,oooo58 É g a H0>B p.
- = c o,3 a - H = o,6.0,3 a2 ^ H. P P*
- _ 3o X 108 E g a p* n 7r a o, 18 a2 16 H
- _ 3o x 108 a p1 tu 0,18.16 ' g a5 H'
- Comme on le voit a est éliminé. Il est maintenant désirable d’obtenir P en fonction de la puissance totale. Or, comme g est relié à l’intensité I de la dynamo et à la densité de courant [3 par l’équation
- on a
- ou bien
- P = o,oooo58 E 2
- v/^iw-s/p
- P = o,oooo655 E
- W iio,o‘
- Cette formule est très instructive, et elle permet de résoudre tous les problèmes se ratta-
- chant à la perte par hystérésis dans les dynamos. Il suffit de remarquer que d’après les indications de Steinmetz, le facteur 0,002 varie avec la qualité du fer et qu’il est ordinairement un peu plus grand.
- La formule conduit aux conséquences suivantes :
- Pour une puissance déterminée, E et I, de la dynamo, la perte augmente avec la racine carrée du nombre de pôles et diminue comme la racine de la densité du courant. Elle croît d’ailleurs avec l’intensité du champ, un peu plus rapidement que la racine carrée de l’intensité. Les dynamos sont donc d’autant meilleures, en ce qui concerne l’hystérésis, que le nombre de pôles est plus petit, que la densité de courant dans le fil de l’induit est plus élevée, et que l’aimantation est plus faible. Mais l’hystérésis est indépendante du l'endement électrique — ce qui est un point très important.
- Nous voyons en outre que dans une série de machines semblables construites pour la même force électromotrice, la perte dans l’induit n’augmente pas proportionnellement à l’intensité du courant, mais proportionnellement à sa racine carrée; son rapport à la puissance totale diminue donc.
- Cela confirme le fait bien connu qu’il est difficile de construire des petites dynamos ayant un bon rendement. L’unique moyen que l’on puisse employer pour atteindre ce but est l’emploi d’une faible intensité de champ, d’une couverture mince du fil et d’une grande densité de courant. En outre, il ne faut pas employer plus de deux pôles.
- Avant d’aborder d’autres points de vue il est nécessaire de faire les remarques suivantes. La formule contient comme variables E et 'I et les facteurs p, |3, PI et a. L’absence de la résistance intérieure de l’induit ne permet pas de conclure, que celle-ci puisse être quelconque sans que les conditions de fonctionnement soient modifiées, mais la formule nous apprend que malgré les modifications que subiraient les dimensions et la vitesse angulaire si l'on changeait la résistance intérieure., lapertepar hystérésis resterait constante.
- Abstraction faite des courants de Foucault, nous déterminons donc le rendement économique par le choix de la force électromotrice ; de l’intensité et du nombre de pôles, en admettant que le rendement électrique soit donné. Les
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ^79
- pertes par frottement et par courants de Foucault peuvent être diminuées, à volonté jusqu’à un certain point, et ces dernières suivent d’après Steinmetz, une loi analogue à celle de l’hystérésis. Dans ces conditions, il est parfaitement légitime de prendre pour base, dans la construction des machines dynamo, le rendement électrique.
- C’est au constructeur que revient la tâche de mettre en harmonie avec les exigences de la .pratique, les avantages Que donnent un petit nombre de pôles, une faible aimantation et une grande densité de courant. Les limites de p, p et H seront déterminées par le prix et le poids de la machine, de même que par la production d’étincelles au collecteur et les dangers de détérioration de l’induit. En considération de l’élévation du rendement avec la puissance, il est permis de faire croître en même temps le nombre de pôles et éventuellement aussi l’intensité de champ. On voit que la pratique est dans ce cas entièrement conforme à la théorie, comme cela doit être.
- Il nous reste à exprimer la perte par hystérésis en 0/0 de la puissance totale. En watts, nous avons
- La puissance est E I, si nous négligeons la chute du potentiel dans l’induit. La perte relative est donc
- TLF = °>oooo655 a y/ L un,11,
- Quoique les formules que nous venons de développer suffisent dans la généralité des cas, il est facile de considérer d’autres conditions, par exemple, deux ou plusieurs couches de fil sur l’induit, d’autres dimensions relatives, etc.
- 11 serait utile de déduire des formules analogues pour la perte par courants de Foucault, ce que rend possible la loi donnée par Steinmetz. Je me réserve la déduction de ces équations pour une occasion ultérieure. En possession des équations complètes, on pourra alors construire plusieurs courbes des pertes, dont la combinaison donnera la perte totale dans l’induit.
- A. H.
- Compteur Ott et Kennelly (1892).
- Le compteur de MM. Ott et Kennelly, ingénieurs de la compagnie Edison, représenté par les figures 1 à 4 est un compteur à mouvement d’horlogerie périodiquement déclenché par le
- Fig-. 1 et a. — Compteur Ott et Kennelly. Elévation et coupe verticale.
- courant pendant des temps proportionnels à 1 Chaque compteur est double, c’est-à-dire son intensité. 1 constitué par deux mécanismes identiques 24,
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- 58o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- (fig. 3), branchés respectivement sur les deux câbles actifs 3i et 32, du circuit à 3 fils, 31, 32,33, de manière à indiquer respectivement l’électricité dépensée en 34 et en 35.
- Chacun de ces compteurs comprend les rouages suivants :
- Deux roues dentées 7 et 5, calées sur un
- 3i
- 0»
- il
- Fig. 3. — Schéma du montage.
- manchon 6,/ou sur son arbre commandé en 8 par le mouvement d’horlogerie 26, à échappement 28, et qui porte en outre un disque 10 entaillé de deux encoches 11, à 90° l'une de l’autre : l’arbre 8 entraîne ce disque par les galets i3.
- Un verrou 16, dont l’extrémité 16 est poussée
- Fig. 4. — Plan.
- contre le disque 10 par la traction du ressort 22 (fig.x4), sur le levier 20, dont l'axe 17 porte un second levier 18, à bras 19, en contact ordinairement, quand l’appareil est au repos, avec l’aiguille 25 du solénoïde 24, traversé par une déri-
- vation du courant et suspendu entre les pôles de l’aimant permanent 23.
- L’aiguille 25 porte une projection 25,. qui engrène avec la roue 7 quand 5 engrène avec le pignon 4 du compteur, le manchon 6 des roues 5 et 7 étant soulevé par la poussée du verrou 16 sous le disque 10. Deux fois par tour, au passage des encoches 11 devant le verrou 16, le manchon 6, retombant sous la pression du ressort 10, désengrène 4 de 5 et de 25' de 7.
- Quand il ne passe pas de courant, le compteur „ ne tourne pas, parce que, aussitôt le passage d’une came 11, la roue 7 entraîne par 25, alors en contact avec 19, le levier 18, qui retire par 17 et 20 le verrou 16 de dessous le disque 10, lequel
- Fig. 5 à 7.
- Variante,
- retombe et désengrène ainsi immédiatement 5 de 4.
- Lorsque le courant passe, il fait tourner, malgré le ressort 3o, l’aiguille 25, et l'éloigne de 19 d’un arc proportionnel à son intensité, de sorte, qu’au premier renclenchement de 4 avec 7, cet engrènement se maintiendra pendant tout le temps que 7 mettra à ramener 25 de cet arc au zéro, au contact de 19, de sorte que le compteur tournera aussi d’une quantité proportionnelle à l’intensité du courant.
- L’enroulement 29, en série sur le circuit, et sur lequel on prend la dérivation de 24, ne sert que de résistance interposée.
- Dans la variante représentée par les figures 5 à 7, l’enclenchement des roues 4 et 5 se fait par le jeu des leviers i5 et 16 au lieu du disque 10. Ces leviers ont leurs extrémités en prise comme l’indique la figure 6 avec les rochets 19 et 22 du plateau 20, mû par le mécanisme d’horlogerie,
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- Les roues 4 et 5 étant supposées désengre-nées, le rochet 21 attire par le plan incliné de ses dents le levier 16 jusqu’à ce qu’il retombe d ans un creux du rochet sdus le rappel du ressort 25, en abaissant la roue 7 de manière à engrener 5 avec 4. Ce mouvement est rendu possible parce que, en même temps, le rochet 19 repousse le levier 15, malgré le ressort 24, plus fort que 25 de manière à permettre à la roue 5 de suivre la descente de 7 ; en outre, le levier 26 (fig. 7) rappelé par son ressort 28, saisit, lorsqu’il est au bout de sa course susdite, le levier 15, et le maintient abaissé, de sorte que la roue 4 reste engrenée, et que le compteur tourne
- Fig. 8 à 10. — Compteur moteur Ott et Kennelly.
- jusqu’à ce que le levier 34, correspondant à l’aiguille 25 de la figure 3, engrenée avec 7, repousse le levier 26, ce qui permet au levier i5 rappelé par son ressort 24, plus fort que 25, de remonter la roue 5 et de la désengrener de 4.
- L’appareil représenté par les figures 8 à 10 est un compteur-moteur à champ magnétique 1 excité par un inducteur 3, dérivé sur le circuit 4, et dont l’armature fait tourner les aiguilles 8 et 12 d’un compteur. L’armature a ceci de particulier qu’elle comprend outre les enroulements sérés ordinaires c (fig. y), des enroulements neutres en gros fils de cuivre isolés 13, ou en cuivre galvanoplastique 17 (fig. 10) couvrant tout le noyau, sauf les créneaux, et où il s’engendre, par la rotation même de l’armature, des courants de Foucault qui opposent à cette rotation une résistance sensiblement proportionnelle à sa
- vitesse ou à l’énergie du courant. Cette combinaison remplacerait ainsi avantageusement les divers freins mécaniques ordinairement employés avec ce genre de compteurs.
- La figure 11 représente schématiquement un compteur spécialement adopté à la mesure des courants alternatifs d’un circuit à 3 fils 1, 2, 3, dont les fils 1 et 2 sont reliés respectivement aux bobines 6 et 7, de l’électro-aimant lamellaire 8. L’armature 9 incline son aiguille également lamellaire 10, à partir du zéro, proportionnellement à la somme des intensités dépensées en 12 et 13 sans effets perturbateurs de magné-
- Fig. 11. — Compteur pour circuit alternatif à 3 fils.
- tisme rémanent en raison de la constitution lamellaire des pièces 8, 9 et 10.
- G. R.
- Signaux électriques Putnam et Webster (1892;.
- Chaque locomotive porte' (fig. 1 et 2) une dynamo G, dont le circuit c c' c2 est ordinairement fermé, par le rail R' et les roues B et W, sur un électro-aimant A. Dès que ce circuit est rompu, cetélectro lâche son armature, qui, rappelée par un ressort, fait partir le sifflet h.
- A des intervalles réguliers se trouvent disposés sur la voie des couples de contacts R et T : l’un récepteur, envoyant un signal de la voie au train, et l’autre, transmetteur, envoyant un signal du train à la voie.
- Lorsque la roue W passe en R, ce contact rompt le circuit G A en o par le levier E (fig. 1) et fait partir le sifflet si l’armature des .électros de la voie D et S occupe la position indiquée; sinon, ce circuit se maintient par E, 5, a, b, et le
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- Fig. i et 2. — Signal électrique Putnam et Webster.
- Fig. 3 à 5. — Signal Putnam et Webster; détail des contacts de la voie
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- sifflet ne part pas. La voie fait donc ou ne fait pas partir le sifflet, suivant que son circuit signaleur excite D ou S.
- Le circuit p p' du contact T2 relié au rail R', comprend l’électro D de son poste T R et l’électro S du poste précédent : c’est-à-dire que, par exémple, le circuit T de N comprend l’électro D de N et l’électro du S poste précédent M, entre N et L.
- Quand E arrive en T, il excite donc, directement ou par un secondaire de P, ces électros D et S, de manière à mettre, lorsqu’on passe en N, par exemple, le circuit 5 a b de N au danger par son élèctro D, et celui de M au repos, par son électro S.
- Quand le circuit c c de A est rompu par E, le relais R, dont la dérivation d a une résistance, plus considérable que ,c c, et qui est en conséquence, insuffisement excité pour attirer son armature e, attire au contraire cette armature et rompt définitivement le circuit c c en/, de sorte que le sifflet continue à marcher même après le passage des contacts et le rétablissement du circuit c c par la retombée de E sur o. Pour arrêter le sifflet, le mécanicien doit abaisser le levier T : ce mouvement ramène l’armature k sur A et coupe, par t q\ du circuit d, le relais R, qui lâche son armature et rétablit le circuit c c.
- Les figures 3, 4 et 5 indiquent comment le bras E, montéà joint sphérique b'etàrappelss', rompt son contact o par n’ à son passage entre les languettes /t /2 d’un contact C, dont l’une f2 pivote en g? malgré son ressort h!.
- Si le mécanicien n’a pas le temps de rétablir le circuit cc entre les passages de E en R puis en T, il ne pourra envoyer par T aucun courant à la voie : c’est pour éviter cet inconvénient que l’on a dérivé sur c c une résistance Q égale à celle de A (4 ohms), tandis'que celle de d et du relais est de 10 ohms. Ordinairement; il ne passe ainsi-que 2/12 du courant au relais, mais si le circuit c est rompu, il en passe les 2/7 en R et en Q les 5/7 suffisants pour exciter les électros D et S de la voie au passage en T.
- G. R.
- Boussole Morton (1891).
- M. Morton, fabricant de boussoles à Sutherland, s’est proposé de construire une boussole
- à rose plus légère et plus sensible que les autres.
- La légèreté, en même temps que la rigidité'de
- la rose, est acquise en la faisant (fig. 1 et 2) d’unè feuille d’aluminium étampée à cannelures circulaires c et radiales r, et la sensibilité, en lui attachant une série de tubes d’aluminium très légers t /, contenant des petits barreaux magnétiques parallèles à la direction N. S., et aussi écartés du centre que possible, de manière à augmenter le moment d’inertie de la rose.
- Enfin, pour augmenter la force magnétique
- U
- Fig. 3
- directrice du compas, M. Morton emploie, au lieu d’une seule aiguille, plusieurs aiguilles m m M (fig. 3) équilibrées : m m sur un pjvot libre, et M sur un pivot immergé, de façon à actionner la rose en y par un couple égal à la somme des leurs, mais stabilisé par la viscosité du liquide de M.
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- S84 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ; 'Purification du mercure. — Appareil à distiller dans le vide, par M. Gouy.
- .t. Lés recherches physiques et en particulier les travaux d’électricité exigent du mercure pur. Nous décrirons l’appareil employé par M. le professeur Gouy dans son laboratoire de la Faculté des Sciences de Lyon et construit par MM. Alvergniat et Chabaud (1).
- L’appareil se compose d’un large tube barométrique T (fig. i) au sommet duquel on souffle
- Fig. 1
- une boule B qui sera la chambre barométrique dans laquelle se vaporisera le mercure.
- Ce tube repose sur une cuvette A, alimentée du mercure à purifier placé dans le flacon D. Au centre de ce tube est maintenu un long tube composé de deux parties : la partie E, engagée dans le tube barométrique, a un diamètre d’environ io millimètres, l’autre partie H, soudée sur E, est un tube demi-capillaire (tube des trompes à mercure). Le tube H est mastiqué dans la tubulure de la cuvette A et celle d’un flacon F. Syr ce flacon F, une tubulure porte un robinet R que l’on peut mettre en communication avec une trompe à eau ou toute autre machine pneumatique,
- (') Voir aussi Appareil de Mendelcejf, dans La Lumière Electrique, t. XL, p. 545.
- Pour faire fonctionner l’appareil, dont la hauteur est d’environ deux métrés, on remplit la cuvette avec le mercure à distiller, on fait le vide par R, le mercure s’élève dans le tube T jusque dans la boule B, un peu au-dèssus d’une grille annulaire à gaz G qui permet dé le chauffer jusqu’à l’ébullition.
- Les vapeurs de mercure se condensent dans le tube intérieur E et les gouttelettes condensées s’engagent dans le tube H pour tomber dans le flacon F. Les gouttes dé mercure, en tombant dans le tube H font en quelques minutes un vide très parfait dans l'appareil; par un mécanisme analogue a celui de la trompe de Sprengel. Ce vide se maintient ensuite indéfiniment, aucun joint ne permettant la rentrée de l’air, en sorte que l’appareil une fois amorcé on n’a plus besoin de faire d’aspiration en R, même après un repos prolongé.
- L’appareil fournit environ 1/2 litre de mercure en 24 heures. Un robinet R' permet de recueillir le mercure distillé.Un capuchon métallique C protège la boule B contre les refroidissements brusques et évite sa rupture.
- Dorure de l’aluminium, par MM. Vienne frères.
- On passe dans un bain d’argent :
- Argent.................. 20 grammes.
- Cyanure de potassium... 60 —
- Eau.................... 1000 —
- L’ai-gent est dissous dans l’acide azotique, sans excès, et traité par le cyanure; l’argenture se fait à froid. Le bain d’or est fait avec de l’or dissous à la manière ordinaire, auquel on ajoute différents sels.
- Or................ 20 grammes.
- Sulfate de soude........ 20 —
- Phosphate de soude.... 660 —
- Cyanure de potassium... 40 —
- Eau.................. 1000 — .
- Ce bain exige une température tiède de 20° à 25°. A. R.
- Cornet électrique Otis et Underwood (1891)
- Cet appareil, qui a pour but de déterminer exactement la division des sons, se1 compose d’une série de cornets acoustiques A dont les membranes I sont pourvues de styles traçant sur des bandes de papier 7, défoulées par une dynamo 13, des sinusoïdes d’autant plus déveldp-ji pées que la direction du cornet se rapproche:
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ * =>85
- plus de celle du son. En même temps, l’électro*
- Fig. i, 2 et 3,— Cornet électrique.
- . téléphone 23 peut transmettre ces vibrations . à un autre appareil identique placé à distance
- du premier et dont les vibrations sont amplifiées par exemple, par des miroirs 20 sur une glace 22.
- G. R. ...
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- ----------- 1
- Phénomènes lumineux produits dans les Oonduo
- teurs parcourus par la décharge électrique et placés dans l’air raréfié, par M. G. Vicentini (suite) (*)t
- Avant de décrire les différentes expériences faites pour prouver que la lumière de l’hélice n’est pas due seulement à la transmission directe de l’électricité par le gaz raréfié, j’en décrirai quelques autres que j’ai exécutées pour me convaincre que c’est à l’état oscillatoire que l’on peut attribuer le phénomène en question.
- J’ai eu recours à une bobine de Ruhmkorff de petites dimensions (longueur, 29 centimètres; diamètre, i3 centimètres) excitée par six éléments Bunsen, et en premier lieu j’ai essayé d’intercaler directement dans son circuit induit le ballon à hélice. La pression à l’intérieur de celui-ci était de 0,04 m.m. Quand on fait passer la décharge avec une étincelle additionnelle dans le circuit, la lumière intérieure de l’hélice est beaucoup plus marquée qu’à l’ordinaire, avec une pluie de feu très abondante entre les spires et dirigée vers la paroi la plus voisine du ballon. La paroi de celui-ci devient phosphorescente. S’il n’existe pas d’étincelle dans le circuit, on n’obtient aucune apparence lumineuse, il se produit seulement des éclairs lorsqu’on touche les parois du ballon.
- Si les deux extrémités de l’induit de la bobine sont en communication avec les grands condensateurs de la machine, le phénomène ne change pas; c’est tout au plus si une tendance à la formation d’une décharge diamétrale se manifeste faiblement.
- En augmentant la distance explosive de l'étincelle additionnelle, de façon que celle-ci ne puisse se former, le phénomène reste le même.
- J’ai ensuite changé le dispositif; une seule des extrémités de l’hélice était en communication avec une des branches d’un petit excitateur' relié à la bobine et entre lesquelles jaillissaient
- (<) La Lumière Electrique du 10 septembre 1892, p. 539.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- les étincelles. Le phénomène lumineux à l’intérieur de là spirale se produit comme précédemment et encore mieux; il disparaît si l’on met l’autre extrémité de l’hélice à la terre.
- Au petit excitateur, j’en ai substitué un autre plus grand,"muni de plaques métalliques et qui m’avait servi, en d’autres circonstances, à répéter quelques-unes des expériences de Hertz. Dans ce cas aussi, le phénomène est apparu assez nettement.
- Comme je l’ai dit plus haut, tant que la raréfaction de l’air n’est pas très grande, les phénomènes que nous venons de décrire sont dus à la lumière qui se produit autour de tout le fil qui constitue l’hélice; mais aux grandes raréfactions il paraît se manifester encore un autre phénomène d’ordre différent.
- Pour le prouver j’ai cherché à isoler la masse gazeuse de l’intérieur de la spirale, et le premier appareil auquel j’ai eu recours est représenté par la figure 7.
- Dans un tube cylindrique abc est soudé, dans l’axe, un tube de verre d e, ouvert à son extrémité e, et autour duquel est enroulée une hélice de fil de platine excessivement fin. Les extrémités de celui-ci sortent du tube extérieur aux point a et e, où elles sont soudées avec un émail facilement fusible.
- Le tube central d e, est mis en relation avec la machine Bessel Hagen, par son extrémité libre avec une faible raréfaction (pression interne de 10 millimètres environ) et la décharge de la machine de Holtz non armée, ou munie de ses petits condensateurs, il se produit la lueur tout autour de la spirale, sans apparence lumineuse dans l’intérieur de de.
- Avec la décharge des grands condensateurs, tout l’espace compris dans le tube d e et le tube extérieur devient lumineux, mais la lumière semble limitée à l’espace occupé par la spirale de platine; c’est aussi aux points correspondant aux extrémités de l’hélice que le phénomène se manifeste avec la plus grande intensité. A ces extrémités la lumière est éblouissante et prend quelquefois une couleur vermillon, due, sans doute, à la nature de l’émail blanc avec lequel sont soudés en a et c les extrémités de la spirale.
- Si l’on abaisse la pression jusqu’à environ 1 millimètre, les phénomènes que nous avons décrits deviennent encore plus brillants. Si la
- machine n’a pas de condensateurs, outre la gaine lumineuse de toute la spirale, l’intérieur du tube de devient lumineux, et la lumière sortant de l’extrémité e se renverse en arrière en forme de touffe vers l’hélice.
- A une pression encore plus faible (0,1 mm. environ), la lumière intérieure du tube est beaucoup plus belle et, si la machine est munie des grands condensateurs, la gaine lumineuse externe (correspondant à la décharge diamétrale observée plus haut) devient plus faible. Dans les conditions considérées jusqu’ici, le phénomène est plus beau avec la charge positive.
- Quand on réduit la pression jusqu’à o,o5 mm. et qu’on emploie la machine sans condensateurs la lueur interne est beaucoup plus belle, et elle sort du tube e sous la forme d’une, touffe lumineuse limitée qui se dirige vers un point rapproché du tube de verre extérieur ; en même temps, entre les extrémité» a et c du fil de l’hélice, il se forme une bande lumineuse qui lèche presque les parois du tube extérieur, et tourne autour de lui en forme d’hélice. Le même phénomène se répète lorsqu’on emploie les petits condensateurs.
- Si, à la même pression, on provoque la décharge avec la machiné armée des grands condensateurs, on observe que la décharge lumineuse enveloppant l’hélice est presque disparue : il ne reste plus d’elle que la touffe brillante autour des extrémités de l’hélice ; mais, en même temps, dans l'intérieur du tube et précisément dans (espace recouvert par la spirale de platine, il se forme un très beau fuseau lumineux.
- Avec une pression de 0,01 mm. on n’observe de phénomène lumineux qu’en ayant recours à la machine armée de ses grands condensâteurs, avec lesquels on a la formation du fuseau interne.
- J’ai voulu essayer une autre disposition, en employant un petit ballon avec une hélice semblable à celle de la figure 3 (p. 540), mais enroulée sur un tube de verre d’environ 1 centimètre de diamètre, ouvert et courbé en arc de cercle. Le tube de verre est plus long que l’hélice, de façon que ses extrémités dépassent celles de l’hélice d’environ 2 centimètres. La figure 8 en montre la disposition, bien que d’une façon peu nette.
- A partir d’une pression de i5 millimètrefe à peu près, les phénomènes observés dans le tas de la spirale ordinaire se répètent avec ceux que
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- nous venons de décrire pour le tube cylindrique.
- A la pression de 5 millimètres environ, la décharge diamétrale se produit ; dans ce cas elle lèche presque la partie concave de l'hélice employée lorsque celle-ci présente la moindre courbure.
- A partir de la pression de 0,02 mm. environ, la plus grande distance explosive étant au pôle négatif, il se manifeste dans l’intérieur du tube entouré de l’hélice une belle décharge lumineuse qui montre tendance à s’échapper de ses extrémités en se dirigeant vers les points de la paroi vitrée qui lui font face ; en même temps toute l’hélice est entourée d’une large gaine lumineuse et les tubes de la machine à mercure deviennent en partie lumineux.
- Si .la décharge vient du pôle opposé, les tubes
- Q
- a.
- Ô
- Fig. 7
- deviennent plus lumineux, et l’on a une belle phosphorescence à proximité du mercure ; la lumière autour de la spirale devient plus vive, mais le phénomène de la lumière à l’intérieur du tube persiste encore.
- En même temps, on observe une légère gaine lumineuse autour de la spirale, plus évidente spécialement dans la partie concave, comme s’il y avait tendance à une faible décharge diamétrale. La figure 8 donne l’aspect de la décharge à la pression de 0,04 mm.
- La plus grande étincelle étant au pôle positif, comme nous l’avons dit, on a la répétition du même phénomène; mais les touffes lumineuses qui sortent du tube de verre sont plus nettes.
- Avec les petits condensateurs, le phénomène se répète d’une façon plus visible, tandis qu’au-tour d’une des extrémités de la spirale se forme une enveloppe lumineuse limitée et séparée de l’hélicé par un espace obscur.
- Avec les raréfactions ultérieures le phénomène de la lumière intérieure est tellement affaibli qu’il se restreint toujours plus au dedans
- du tube ; avec les grands condensateurs, on obtient la décharge diamétrale assez épanouie et très éblouissante. Aux plus grandes raréfactions tout reste obscur et l'on n’observe plus qu'un fuseau lumineux dans l'intérieur du tube,
- Fig. 8 et 9
- au-dessous de la spirale quand on recourt à la décharge des grands condensateurs.
- La forme de cette décharge est donnée dans là figure 9.
- En employant la bobine de Ruhmkorfif, de la façon expliquée précédemment, le phénomène de la lumière interne se produit avec une intensité beaucoup moindre qu’avec la machine de Holtz.
- Je décrirai encore d’autres expériences qui servent à démontrer que les phénomènes lumineux qu’on observe dans l’intérieur de la spirale peuvent être attribués à une décharge produite pardesphénomènesd’électrisation par influence.
- J’ai construit un tube de verre quadrangulaire (fig. 10) d’environ 10 centimètres de côté et
- Fig-. 10.
- muni d’une tubulure latérale mn par laquelle il peut être mis en communication avec la machine pneumatique, et j’en ai revêtu le côté op avec une hélice de 27 spires, faite d’un fil de cuivre très fin.
- J’ai fait le vide jusqu’à 2 millimètres ; lorsqu’on lance une décharge à travers la spirale, tout le tube devient légèrement lumineux et,
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- 588 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- avec lui, les tubes de communication avec la machine pheurriatique.
- En réduisant la pression à o,o3 mm. on voit que la lueur diminue d’intensité dans l’intérieur des différents passages du tube quadrangulaire et dans ceux de la machine à mercure, mais pas dans la partie o p} recouverte de l’hélice. t>ans celle-ci,' gu contraire, avec les grands condensateurs, i} g§ forme un beau fuseau de lumière rouge ppurpre, qui est en tout comparable à celui de la figure 8, dont il ne diffère que parce que son axe est rectiligne, Si la spirale est électrisée Négativement, au moment de la décharge] pn obtient la phosphorescence des coudes o et/?.
- Aux degrés extrêmes de raréfaction qu’on peut atteindre avec la machine, le fuseau lumineux ne se forme pas à toutes les décharges ; et au moment de sa formation toutes les autres partiês du tube restent obscures.
- J’ai substitué à l’hélice une enveloppe cylindrique de toile métallique ; aucune décharge ne produit la belle lumière décrite, mais on n'obtient que des phénomènes plus limités, accompagnés de forte phosphorescence, spécialement aux coudes o et p.
- J’ai changé les conditions de l’expérience en couvrant l’un ou l’autre des côtés du tube, ou parfois plusieurs ensemble, avec des hélices de fil de cuivre et toujours j’ai obtenu le phénomène plus ou moins étendu,. suivant les différents cas.
- Quand tout le tube est entouré d’une hélice continue (cellequej’ai employéeavait no spires), au moment de l’explosion de la plus grande étincelle additionnelle, la décharge dans l’intérieur du tube change complètement d’aspect. Il semble que le gaz raréfié constitue un circuit fermé, parcouru par une puissante décharge, qui se manifeste en illuminant tout l'intérieur du tube d’une lumière violette, presque blanche, et absolument éblouissante. Je ferai ensuite les considérations opportùnes sur ce nouveau genre de décharge, qui diffère en tous ses caractères des autres décharges considérées jusqu’ici.
- J’ajouterai que dans une des nombreuses expériences faites sur le tube quadrangulaire, j’ai recouvert le côté op avec une toile métallique communiquant avec une des tiges de l’excitateur ; là seconde branche de ce dernier étant réunie à une hélice de fil de cuivre enroulée
- autour des autres côtés du tube. La spirale'et la toile ne communiquaient pas entre elles; la machine électrique était montée avec ses grands condensateurs, et la plus grande étincelle écla» tait entre le pôle négatif de la machine et la branche de l’excitateur relié à la spirale. Avec une telle disposition, au moment de la dé* charge, il devait se former aussi une étincelle entre la toile métallique et l'hélice. Cette se* conde étincelle se formait, en effet, au coude /?, et, toujours à la première décharge, le tube était percé en p par une étincelle qui produisait une fente de la forme ordinaire de celles provo* quées par les décharges traversant une plaque de verre.
- Le tube quadrangulaire, recouvert par une spirale sur le côté op, fut ensuite séparé de la machine pneumatique en soudant à la lampe le col m n, lorsque la pression intérieure était de 0,02 m,m. (ceci, bien entendu, avant que se produise la perforation de la pointe en fusion, que permet la ténuité du tube). Dans ce tube, avec de fortes décharges, on obtient le fuseau lumineux ordinaire; mais après avoir opéré plusieurs fois, le fuseau ne se reproduit plus. Il suffit alors de toucher le tube m n. restant attaché au tube quadrangulaire pour que le phénomène se reproduise.
- Si, après avoir fait agir le tube plusieurs fois; on touche, en un point quelconque, ses côtés qui ne sont pas entourés avec une hélice, l’intérieur du tube devient lumineux.
- Il ne paraîtra pas étrange si, pour me mieux convaincre de la nature du phénomène, j’ai cherché à le reproduire dans de nouvelles conditions. Avec un tube de verre très ténu, dans lequel j’avais introduit un fil fin de platine; lorsqu’il était droit, j’ai construit une hélice cylindrique que j’ai fixée dans un ballon en verre à trois tubulures, semblable à ceux que j’avais déjà employés et dont j’ai mis les extréi mités en communication avec le circuit ordinaire. ’
- Avec ce nouvel appareil, j’ai ' observé, bien que plus faiblement, les différents phénomènes déjà décrits. Encore ici, avec une pression d’une dizaine de millimètres, j’ai obtenu, principalement en touchant le ballon, la formation de bandes lumineuses dirigées vers la spirale. Dans ces nouvelles conditions, j’ai eü lieu dé m’assurer que ces stries, comme je l’avais du
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- rèste pensé dès le principe, s’observent lorsqu’il existe encore un léger degré d’humidité dans le ballon de verre. Avec des vides plus avancés, avant la formation des touffes, au moment où on touche le ballon, l’intérieur de celui-ci se divise , en zones lumineuses normales à l’axe de l’hélice et séparées par des zones obscures.
- A la pression d’environ i millimètre, on obtient la lumière inlérteure de l’hélice avec la pluie de feu s’échappant entre ses spires. Avec la décharge maxima (grands condensateurs), outre la lumière intérieure, on obtient une gaine lumineuse de toute la spirale, mais très faible.
- Aux degrés de raréfaction plus avancés, les phénomènes de phosphorescence deviennent importants, principalement sur la spirale de verre, et le phénomène de la luminosité interne devient de plus en plus fort. Il est encore plus beau lorsque la pression n’est plus que de 0,01 mm. ; mais la très forte phosphorescence de la spirale de verre ne permet de l’examiner qu’avec une grande difficulté.
- Pour obvier à l’inconvénient de cette phosphorescence, qui masque à la vue le phénomène étudié, j’ai substitué à l’hélice de verre à fil intérieur en platine, une simple spirale de cuivre recouvert de coton goudronné, que pour plus de sûreté j’ai recouvert d’une couche assez épaisse d’un mastic noir isolant. Avec cette disposition, les mêmes phénomènes se répètent encore, mais la luminosité de la partie axiale de l’hélice apparaît plus clairement, par suite de la disparition de la vive phosphorescence qui, au moment des décharges, se produisait avant sur l’hélice de verre.
- Avec ces deux derniers appareils à hélice de fil métallique recouvert d’une substance isolante, le phénomène excessivement apparent de la gaine lumineuse, qui correspond à la décharge diamétrale, et est provoqué par les grandes décharges, ne s’obtient plus; c’était à prévoir puisque ce phénomène doit être attribué à une décharge directe à travers l’air raréfié, entre les points les plus éloignés du fil de l’hélice qui, au moment de la décharge, se trouvent à une grande différence de potentiel.
- Le fait, enfin, qu’aux grandes raréfactions, au moment de la décharge diamétrale (avec un ballon et une hélice recourbée), on n’obtient aucun phénomène lumineux dans l’intérieur de l’hélice, est dû à ce que presque toute l’électri-
- cité prend le chemin de la décharge diamétrale à travers l’air raréfié, et seulement une partie, probablement très faible, du courant suit les circonvolutions de l’hélice. Quand le vide est très grand et que la décharge diamétrale a fait place à de simples éclairs enveloppant les extré* mités de l’hélice; j’ai observé nombre de fois la formation de la lumière interne. L’augmentation de résistance de l’air raréfié, entre les deux extrémités, nécessite donc une dérivation plus grande de la décharge le long des spires dé l’hélice et, par conséquent, la formation du fuseau lumineux dans l’intérieur de celle-ci. r Avec le tube cylindrique de la figure 7, j’avais vu la décharge diamétrale transformée en une gaine presque cylindrique très étendue et enveloppant toute l’hélice. Avec un ballon et unè
- Fig. il.
- hélice un peu recourbée, enroulée sur un tubè de verre, on n’obtient pas une semblable gainej mais une décharge diamétrale qui lèche la partie concave de la spirale et qui ne s’étend ert prenant le caractère de la décharge enveloppante du tube précédent que lorsqu’on atteint les degrés de raréfaction les plus grands. •
- Pour mieux étudier la décharge enveloppante' observée sur le tube cylindrique, j’ai voulu la reproduire avec une hélice à axe rectiligne, sans tube de verre intérieur. Dans ce but, j’ai fixé dans un ballon de verre une hélice en fil d’aluminium cylindrique, mais dont les extrémités sont coniques (fig. 11); de plus, les extrémités rectilignes de ce fil sont protégées, dans Tinté-' rieur du ballon, avec des tubes de verre soudés avec de la cire d’Espagne. Avec cette disposition, j’ai rendu impossible toute décharge entre les points extrêmes de l’hélice, suivant son,axe.
- Je ne décrirai pas ce que j’ai observé avec c
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- riouveau tube aux différents degrés de raréfaction. Suivant les considérations que nous venons d’exposer, je dirai qu’à une pression d’environ 0,1 mm., au moment de la décharge avec les grânds condensateurs, il se forme une magnifique décharge. enveloppant toute la spirale et qu’on reconnaît partir des spires extrêmes où le -phénomène a uq aspect très brillant. En même temps, on a aussi la belle lueur interne de la ;spirale, qui déborde sur la gaine extérieure. Dès que la spirale est évasée à ses extrémités, ;si la lueur centrale est produite par une transmission directe de l’électricité du fil dans .l’air raréfié, le noyau lumineux intérieur devrait de. même être élargi aux extrémités; au contraire, il se montré avec les extrémités effilées; il prend donc réellement la forme de fuseau,
- Fig. 12 et i3.
- comme dans le cas d’une hélice enroulée sur un tube de verre.
- Si la raréfaction devient plus considérable, la gaine lumineuse se limite à de brillants éclairs qui se voient seulement autour des extrémités de l’hélice et qui sont accompagnés de la formation du fuseau intérieur.
- Les figures 12 et i3 représentent la forme (bien entendu d’une façon incomplète dans les détails) des deux dernières variétés de décharge que nous venons de décrire.
- G.' P.
- Sur les caractères de l’arc voltaïque, paï S. Thompson (*).
- Ce qui suit est relatif à la force électromotrice de l’arc voltaïque. Si l’on mesure avec un voltmètre la différence de potentiel entre les deux électrodes de Tare, on trouve, quand l’arc est fixe,xque le voltage total ainsi observé est un peu
- (*) Communication faite à l’Association britannique.
- supérieur à 40 Volts, et l’on sait qu’une partie de cette tension varie avec la longueur de l’arc et l’intensité de courant et qu’une autre partie est pratiquement indépendante du courant et de la longueur.
- Il y a donc une partie constante et une autre partie qui varie presque proportionnellement à longueur si le courant est constant, et dansGa proportion inverse du courant si c’est la longueur qui reste constante. Une formule approximative très utile est pour l’arc stable :
- l
- v= a + b t,
- dans laquelle a et b sont des constantes, l la longueur de l’arc et i l’intensité du Courant. La constante a est de 35 à 39 volts; quand l est donné en millimètres et i en ampères, la con*. stante b a des valeurs comprises entre 8 et 18.
- Or, cette partie constante du voltage, qui est indépendante de la longueur de l’arc et du courant est quelquefois appelée la force contre-électromotrice apparente de l’arc. Je ne dis pas qu’il en existe une en réalité, mais l’arc agit comme s’il était le siège d’une force électromotrice.
- Il est possible de rendre compte de ce que l’on observe en disant qu’il y a dans l’arc une résistance qui varie à l’inverse du courant. Or, comment une résistance peut-elle suivre une variation inversement proportionnelle à celle du courant? En voici une explication :
- S’il se trouve sur une partie quelconque de la surface des électrodes quelque chose d’équivalent à une résistance de transition variant comme l’inverse de l’aire sur laquelle cette résistance existe, et si cette aire est proportionnelle à l’intensité du courant, l’effet observé doit se produire.
- J’ai cherché à quel endroit se produisait la grande chute de potentiel de 35 à 39 volts. Le long de l’arc, la chute de potentiel n’atteint que quelques volts, tandis que c’est à la surface de l’électrode positive ou au cratère que le voltage baisse dans de grandes proportions. C’est là qu’est absorbée la plus grande partie de l’énergie.
- Ce fait étant établi quant au lieu où il se produit, il s’agissait de rechercher par quel phénomène physique cette grande absorption d’énergie peut être déterminée. Je fus amené à supposer que le phénomène était dû à la volatilisation du
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- carbone. Différentes raisons militaient en faveur de cette hypothèse, entre autre la découverte du capitaine Abney que la surface du cratère présente tldujôurs la même intensité lumineuse; pour , la même qualité de charbon, l’éclat par centimètre carré est toujours le même.
- Tout récemment, M. Crookes a observé que les décharges flambantes produites par des courants alternatifs à haute fréquence et à très haute tensio'n sont réellement des flammes endother-miques d’azote et d’oxygènè; en d’autres termes, ces décharges sont des flammes qui, au lieu d’émettre de la chaleur, en absorbent. Or, dans l’arc voltaïque produit dans l’air il peut se produire quelque chose d’analogue. Il doit y avoir une température suffisante pour entraîner la combinaison de l’azote avec l’oxygène. Le professeur Dewar nous a, en effet, appris que cette réaction a lieu.
- J’ai institué dans mon laboratoire une série d’expériences pour examiner si la combustion possible de l’azote dans l’oxygène avait un rapport quelconque avec les forces électromotrices observées dans l’arc. A cet effet, nous avons entouré l’arc d’un tube de verre dans lesquel nous pouvions introduire divers gaz, de l’oxygène, de l’azote, de l’acide carbonique, de l’hydrogène, etc. En employant toujours des arcs courts et un courant de io ampères, nous avons trouvé qu’il ne se produisait jamais un volt de différence. La force contre-électromotrice, ou le phénomène équivalent, est indépendante de l’atmosphère ambiante.
- Incidemment nous avons observé divers effets. Lorsque l’arc est plongé dans du chlore et de l’acide carbonique, le cratère prend une forme particulière. L’extrémité du charbon s’aplatit au lieu de se creuser, et le négatif est aussi très arrondi. Dans un hydrocarbure le cratère se forme, mais les bords ne sont pas consumés comme dans l’air. Il se forme un dépôt circulaire noir très régulier, et l’arc se forme à l’intérieur d’une sorte de cage. Dans l’oxygène les deuxcharbons s’usent très vite; leurs extrémités s’effilent. Les gaz doivent être introduits lentement car tout mouvement brusque fait monter la différence de potentiel. En soufflant sur un arc ordinaire dans l’air le voltage s’élève jusqu’à volts et plus.
- Les expériences ont été effectuées par MM. Eustace Thomas et Portheim. Il reste beaucoup à faire en ce qui concerne la mesure exacte des
- faibles Variations qui peuvent être dues à des actions endothermiques.
- • A. M.
- Sur une nouvelle forme d’appareil d’induction par M. J. Morin.
- Les appareils d’induction employés en électrothérapie sont généralement construits d’après les indications fournies autrefois par Dubois-Reymond : deux bobines cylindriques et concentriques, l’une indicatrice et l’autre induite, peuvent glisser l’une sur l’autre et donnent le maximum d’effet lorsque les enroulements des bobines coïncident dans toute leur longueur. Une difficulté se présente pour obtenir le zéro par une diminution régulière du courant ; c’est lorsque les bobines cessent d’avoir un plan Vertical commun : il y a, à ce moment, une chute d’énergie qui jette une certaine perturbation dans les observations.
- Pour fournir aux physiologistes un appareil leur permettant d’obtenir un courant diminuant régulièrement d’énergie depuis le maximum jusqu’au zéro, quelle que' soit l’intensité du courant inducteur, j’emploie üne disposition qui me paraît présenter un avantage important. Je construis deux anneaux plats, concentriques, dans lesquels sont creusées, par l’extérieur, deux gorges de forme appropriée, servant à contenir les fils conducteurs isolés, tant pour le courant inducteur que pour le courant induit.
- Il est évident que, si je fais circuler dans l’un de ces fils un courant discontinu, je recueillerai dans l’autre fil un courant induit; l’effet sera un maximum lorsque les deux anneaux seront dans le même plan. Si l’on fait tourner l’un de ces anneaux, en prenant pour axe de mouvement un diamètre commun, le courant induit diminuera graduellement d’énergie et sera réduit à zéro lorsqu’un des anneaux sera placé à angle droit par rapport à l’autre.
- Cette disposition pourrait être employée utilement pour obtenir des courants alternatifs, en faisant circuler un courant continu dans l’un des anneaux, l’autre étant pourvu d’un mouvement de rotation : on produirait ainsi un courant sinusoïdal, dont les effets sont très appréciés depuis quelque temps en électrothérapie..
- Enfin ce dispositif pourrait fournir des cou-
- (') Comptes rendus,\t. CXV, p. 38g.
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- rants alternatifs applicables à l’éclairage électrique; seulement, le. nombre d'alternances étant nécessairement réduit par la nature de cette construction, on pourrait l’augmenter en les transformant en courants induits d’ordres élevés, d’après la méthode du professeur Henry (de Princetown), utilisés en ces derniers temps par M, Tesla.
- Sur l’occlusion de l’hydrogène dans le plomb par MM. Neumann et Streintz. (')
- C’est une question qui intéresse beaucoup la chimie des accumulateurs ; les auteurs avaient admis que l’hydrogène était occlus sur les plaques négatives.
- Cependant d’après Cantor (* 2) et Strecher (3 *) le plomb ne se chargerait pas d’hydrogène dans l’électrolyse. MM. Neumann et Streintz reprenant les expériences de leurs contradicteurs ont discuté les causes d’erreur de leur expérimentation et viennent par des nouvelles expériences de prouver l’occlusion de l’hydrogène par le plomb.
- Dans une première méthode, la lame de plomb était placée comme méthode dans l'eau acidulée (à 20 0/0 d’acide sulfurique). Après un certain temps, elle était lavée à l’eau bouillie, séchée dans l’acide carbonique placée dans un tube et chauffée dans un courant d’açide carbonique. Le gaz recueilli sur la potasse renfermant de l’hydrogène, il est vrai, en très petite quantité, ce qui tenait aux causes d’oxydation pendant la manipulation.
- Une deuxième méthode a donné de meilleures résultats, elle consiste à chauffer une lame de plomb dans un courant d’hydrogène, à chasser ensuite l’hydrogène par un courant d’acide carbonique et à faire passer un courant d’oxygène sur le plomb chauffé; dans ces conditions, l’hydrogène occlus en se combinant avec l’oxygène donne de l’eau que l’on recueille dans des tubes à chlorure de calcium. On trouve ainsi que le plomb absorbe environ 11 0/0 de son volume d’hydrogène.
- A. R.
- (') Monatshejte filr Chemie, tome 12).
- (2) Monatshefte fur Chemie, tome n,
- (s) Thèse Berlin, 189s,
- SlMCTRIQük
- VARIÉTÉS
- LE HASARD ET L’IMPRÉVU ^
- DANS LES DÉCOUVERTES ET LES RECHERCHES ' SCIENTIFIQUES U)
- Découverte du principe d’Archimède,
- On a dit qu’Archimède découvrit d’une manière fortuite le fameux principe qui porte son nom.. C’est en prenant un bain que l’idée de formuler ce principe lui serait venue. On. a raconté, à ce sujet, qu’il avait éprouvé une telle joie de cette découverte qu’il serait sorti du bain et aurait traversé entièrement nu les rues de Syracuse, en criant : Eurêka! Eurêka! Je l’ai trouvé! Je l’ai trouvé! (2)
- « Nous n’hésitons pas, dit M. L. Figuier, à rejeter l’authenticité de ce fait. Archimède était accoutumé à résoudre des questions difficiles et curieuses. S’il eût éprouvé, pour ses propres découvertes, l’extrême admiration que cette histoire fait supposer, il n’eût pas dédaigné, comme il le fit toujours, de publier la description des merveilleuses machines dont Plutarque et plusieurs autres écrivains ont parlé avec tant d’enthousiasme, et qui ne lui parurent pas même dignes d’être décrites dans un ouvrage. Cette modestie supérieure se concilie mal avec l’action ridiculequ’on lui attribue.» M. L. Figuier explique ce qui a pu, selon lui, donner lieu à ce conte.
- Origine fortuite du baromètre. \
- C’est à un caprice du grand-duc de Florence qu’on doit l’origine du baromètre. Si son altesse granducale n’avait pas eu la royale fantaisie de faire élever l’eau par des pompes à une hauteur inusitée jusqu’alors, dépassant 40 pieds (plus de i3 mètres), on eût ignoré longtemps peut-être le rôle de l’air dans le phénomène de l’ascension des liquides dans les tubes vides d’air.
- Il a fallu de plus que l’explication cherchée de ce fait extraordinaire tourmentât une jeune intelligence, un disciple de Galilée.
- Il a fallu enfin que notre immortel Pascal vînt imprimer le cachet de son immense saga-
- (*) La Lumière Electrique du 3 septembre 1892, p. 490.
- (*) L. Figuier, Vie des savants illustres, t. I, p. a33»
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- cité à l’expérience du jeune Torrtcelli, pour que la démonstration fût complète.
- Les expériences de Rouen, de la tour Saint-. Jacques, du Puy-de-Dôme, en prouvant définitivement que c'était bien le poids de l’air qui faisait monter à une hauteur déterminée le mercure dans le tube barométrique, eurent en outre le grand mérite d’expliquer le phénomène d'une manière simple et rationnelle et d’écarter pour toujours l’hypothèse funiculaire et celle de l'horreur du vide.
- Qu'il me soit permis de citer ici plusieurs faits personnels, observés en regardant autour duphè-nomêne.comme le recommande Claude Bernard.
- Au cours de mes expériences sur l’ascension spontanée des liquides dans les espaces capillaires, j'ai observé, avec le sulfure de carbone une particularité qui m’a fort étonné et m’a conduit à des recherches dont les résultats ont été jugés intéressants :
- Une bandelette de papier spongieux (rose violacée), de 2 centimètres de largeur, était fixée verticalement au-dessus d’un vase contenant du sulfure de carbone et plongeant de i centimètre dans le liquide, Au bout de quelques minutes, la capillarité ayant fait monter rapidement le sulfure de carbone à une hauteur de 5 à 6 centimètres, je remarquai alors qu’il se formait sur le papier, d'abord à la partie supérieure du niveau ascendant, une couche de matière d'un blanc mat,"légère, semi-cristalline; l’épaisseur de cette couche allait sans cesse en augmentant avec le temps.
- Habitué à voir sur les bandelettes soumises à l'expérience, des dépôts blancs cristallins, je ne fis pas d’abord grande attention à ce sujet et je considérai cette espèce de stalactite comme provenant d’une matière en dissolution dans le sulfure de carbone. Pour la reconnaître, je pris quelques fragments de cette substances sur une lame de verre dans le but de l’examiner au microscope. J’étais à peine disposé à l’observer qu’elle était déjà fondue. J’en touchai alors une autre portion sur la bandelette en activité, et je la trouvai très froide. Je ne doutai plus que j’avais affaire à de la glace qui s’était produite dans une circonstance assez singulière, car la température ambiante était en ce moment de plus de 20° C. Je m’expliquais la formation de cette gelée blanche par la condensation delava-
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- peur d’eau atmosphérique saisie par le froid résultant de l’évaporation rapide du sulfure de carbone sur une grande surface poreuse,
- Tel est le point de départ de mes recherches sur les effets frigorifiques produits par la capillarité jointe à l’évaporation (* *).
- Un jour, je déterminais la chaleur spécifique d’un corps, en me servant d’un vase cylindrique en laiton, à parois très minces. En agitant dans l’eau du vase le thermomètre ou le corps, il arrivait parfois que des chocs se produisaient contre les parfois du calorimètre-où, je remarquais des ondes régulières, formant couronne, et dont la grandeur et le nombre variaient avec la violence du choc, ou la position du point frappé. Ces observations me suggérèrent l’idée d’étudier les tormes vibratoires des corps solides (en les recouvrant d’une mince couche d’eau) puis des membranes de liquide glycérique (2).
- La vue d’une bulle de savon oscillant, se déformant sous le moindre courant d’air, m’a donné l’idée de rechercher les relations qui pouvaient exister entre leurs formes et leurs diamètres, ainsi que les longueurs de la tige vibrante qui leur donne le mouvement et détermine, sui-sa vitesse, le nombre des nodules qui se produisent visiblement sur la surface mobile et très flexible des bulles (3).
- Qualités sonores comparatives des métaux, des bois et des pierres.
- En entendant les sons musicaux rendus par des pierres que des ouvriers frappaient de leurs outils en les travaillant, l’idée me vint de comparer les sons rendus par les métaux, les bois et les pierres et d'en déduire quelques relations entre la hauteur des sons et différentes proprié-
- (') Comptes rendus, 3 et 17 novembre 1873, t. LXXVI, p. 998 et 1157.
- Annales de chimie et de physique, 5’ série, t. III, p. a36.
- Mémoires de la Société académique d’Angers, t. XXX (1874).
- (*) Annales de chimie et de physique, 5" série, t. XVII, XVIII, XXII, XXV.
- La Lumière Electrique, t. XV et XVI, passim.
- (’) Annales de chimie et de physique, 5“ série, t. XVIII, p. 398.
- Revue Scientifique, i3 mars 1880, p. 873.
- Mémoires de la Société académique d'Angers, t. XXXVI (1879-1880), 40 pagres et 6 grandes planches hors texte.
- La Lumière Electrique, t.'XVI, p.594.
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- tés physiques : densité, coefficient d’élasticité chaleur spécifique, etc. (a).
- Points critiques des métaux sonores.
- Chacun a pu observer que quand des forgerons frappent à coups de marteau sur l’enclume un morceau de fer chauffée à blanc, le s on d’abord tout à fait nul, devient, à mesure que le métal se refroidit, de plus en plus clair et fort
- Ayant une occasion de soumettre à l’action de la chaleur d’un bec de Bunsen un petit timbre de bronze et de le frapper lorsqu’il était déjà chaud, je remarquai qu’il ne rendait plus le son clair habituel. Et j'ai eu l’idée de continuer à le chaufferdavantage;il arriva un moment où le son devint mat, puis tout à fait sourd, nul, comme celui que rend un morceau de plomb quand on le frappe.
- Partant de cette observation fortuite, je fis des expériences pour déterminer le point critique de divers métaux, c’est-à-dire la température propre à laquelle chaque métal perd complètement ses qualités sonores (2).
- Le fait particulier et l’on peut dire fortuit qui a éveillé mon attention et dirigé mes expériences hydrodynamiques pour imiter, par les courants liquides ou gazeux, les phénomènes électriques et magnétiques, est le suivant : Je tenais en main la lance d’un long tube d’arrosage alimenté par une conduite d’eau de la ville.
- Lorsque j’ouvrais le robinet de la lance, je sentais un mouvement très prononcé de recul du tube; quand je fermais le robinet, je sentais un mouvement qui portait le tube en avant.
- Bien d’autres avant moi avaient sans doute observé ces mouvements; je pensai qu’il y avait entre ceux-ci et les phénomènes d’induction un rapport que j’étudiai et je finis par en montrer la complète analogie (3).
- C) Comptes rendus, 2* semestre, 1876, p. 215, 323, 480.
- Association scientifique de France, i5 octobre 1876,p.32.
- Les Mondes, 19 octobre, 2 novembre 1876, p. 282, 211.
- La Nature, 22 Juillet 1876. p. 128.
- (2) Comptes rendus, 14 janvier 1878, p. 123.
- (5) Comptes rendus, de 1882 à i885, quatorze notes et mémoires sur l’imitation, par les courants liquidas ou gazeux des phénomènes électriques et magnétiques.
- Annales de chimie et de physique : Divers mémoires sur ce sujet, 5" série, t. XXV, p. 554, 570; XXVIII, 198; XXIX, 404. 6” série, t. I, p. 558, t. VI, p. 329.
- La Lumière Electrique, t. IX, p. 462, 498; XII, 86, 36i ; XIV, 282, 333, 371 ; XV, 10; XVII, 289, 345, 439, 553 ; XVIII, 207; XIX, i5o.
- Dans mes expériences sur les formes .vibra-, toires des plateaux circulaires,. je versais sur eux une mince couche d’eau tenant en suspension, du minium ; en les faisant vibrer, le dépôt de minium affectait les formes vibratoires des parties sous-jacentes. Par hasard une goutte d’eau en tombant sur la couche de minium montra une figure très régulière, composée d’anneaux de zones concentriques pleines ou vides, de rayons et de festons d’une extrême délicatesse.
- Des expériences que je fis ensuite avec des colonnes d’eau plus ou moins longues tombant, de différentes hauteurs, d’un tube vertical, sur des couches de minium convenablement préparées, montrèrent des figures de formes variées, selon les conditions expérimentales. Leur observation suivie me conduisit à une étude assez longue dont le but était de déterminer les relations qui existent entre les divers éléments du phénomène Q.
- Ces résultats m’engagèrept dans des expériences relatives à l’imitation, par les courants liquides, des anneaux dé Nobili et de divers phénomènes électriques ou magnétiques.
- Je ferai remarquer ici que mes principales recherches scientifiques, depuis 1872, ont eu pour objectif l’étude des phénomes physiques à Y état dynamique, c’est-à-dire les effets du mouvement dans les phénomènes observés jusqu’alors à l'état statique seulement. C’est ce qui explique, jusqu’à un certain point, les hasards qui se sont présentés dans le cours de mes expériences, et dont j’ai pu tirer parti.
- La machine à vapeur.
- On a dit : le couvercle d’une marmite se soulève sous les yeux de Papin et voilà la machine ,à vapeur inventée. Il y a loin de cette première observation à la réalisation de la machine la plus importante des temps modernes. La forcé élastique de la vapeur d’eau ne pouvait être utilisée, en dépit du génie de Papin, avant que les physiciens n’eussent fondé la théorie de la condensation de cette même vapeur d’eau, théorie qui ne pouvait, à son tour, être constituée sans le secours du thermomètre, dont les derniers perfectionnements ne vinrent que fort tard.
- Le hasard n’a joué aucun rôle dans la décou-
- (’) Comptes rendus, t. CXV, p. 408.
- Annales de chimie et de physique, 5” série, t. XXVIII p. 198.
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- verte des faits et dans les perfectionnements ' successifs qui ont constitué la machine à vapeur; ces faits se sont développés dans un ordre pour ainsi dire régulier, rationel, quoique lent.
- Dans toutes ces découvertes et inventions successives on ne rencontre qu’un fait fortuit; c’est celui qui est relatif au jeu des robinets de Newcomen. M. L. Figuier raconte l’anecdote comme il suit, dans les Merveilles de la science, P- 74 :
- « Le premier perfectionnement apporté au mécanisme de la pompe à feu est dû à une circonstance qu’il est curieux de connaître. Dans la machine telle que Newcomen l’avait construite, les deux robinets destinés l’un à donner accès à la vapeur, l’autre à introduire l’eau de condensation dans l’intérieur du cylindre, s’ouvraient et se fermaient à la main. Un ouvrier, et souvent un enfant, était chargé d’exécuter cette opération, et quelles que fussent son habitude ou son adresse, on ne pouvait obtenir plus de io à 12 coups de piston par minute; en outre, la moindre distraction de la part de l’apprenti, non seulement retardait le jeu de la machine, mais pouvait compromettre son existence.
- « En I7i3, un enfant chargé de ce soin, contrarié, dit-on, de ne pouvoir aller jouer avec ses camarades, imagina un moyen de se soustraire à cette sujétion forcée. Il avait remarqué que l’un des robinets devait être ouvert au moment où le balancier a terminé sa course descendante, pour se fermer au commencement de l’oscillation opposée; la manœuvre du second robinet était précisément l'inverse. Les positions du balancier et du robinet se trouvant ainsi dans une dépendance nécessaire, l’enfant reconnaît que le balancier lui-même pouvait servir à ouvrir et à fermer les robinets. Son plan est aussitôt conçu et mis à exécution. Il attache à chacun des robinets deux ficelles de longueur inégale, et après de longs tâtonnements, il fixe leur extrémité libre à des points convenablement choisis sur le balancier; de telle sorte qu’en s’élevant ou s’abaissant par l’action de la vapeur, le balancier ouvrait ou fermait lui-même les robinets au moment nécessaire. La machine put ainsi marcher sans surveillant, et l’apprenti s’en alla triomphalement rejoindre ses camarades. La tradition nous a conservé le nom de cet utile paresseux, de ce garçon de génie : il s’appelait Humphry Potter ».
- On ne tarda pas à substituer aux ficelles du jeune Potter une tringle verticale suspendue au balancier. La machine peut alors donner i5 coups par minute.
- Les découvertes successives qui ont amené la machine à vapeur à son état actuel, avec ses perfectionnements, ont été le fruit non du pur hasard, mais de déductions logiques des faits observés et suivis avec persévérance.
- Phénomènes électrocapillaires.
- Les expériences curieuses et originales de M. Lippmann sur les relations entre les phénomènes électriques et capillaires ont eu pour point de départ quelques observations fortuites faites en nettoyant du mercure, expériences analogues à celles de Paalzow sur l’attaque du mercure par l’acide chromique.
- Toutes ces expériences, fortuites à l’origine, ont un lien commun : elles se rattachent aux mouvements des électrodes de mercure. La première observation date de 1800; elle a été faite par Henry, de Manchester, qui fut étonné de voir que du mercure qu’il employait comme électrode positive dans la décomposition de l’eau, changeait de forme tout en se ternissant. En 1801, Gerboni découvrit un fait nouveau. Lorsque le courant de la pile traverse de l’eau acidulée placée au contact du mercure, cette eau est violemment agitée par des tourbillons qu’on peut mettre en évidence au moyen d’une poudre inerte en suspension dans l’eau (sciure de bois ou cire d’Espagne). Ces tourbillons sont à poste fixe, tant qu’on ne déplace pas les fils qui amènent le courant. Ermann, en i8o5; Herschoft, eh 1824; Draper, en 1845; Paalzow, en i858, découvrirent encore, d’une manière plus ou moins fortuite, d’autres particularités du phénomène. M. Lippmann, en l’étudiant expérimentalement et théoriquement, est arrivé à la réalisation d’un moteur électrocapillaire fort curieux à tous les points de vue (x).
- Effets éleclrocapillaires.
- Les importantes recherches de M. Becquerel sur les effets électrocapillaires ont eu pourpoint
- (*) Annales de chimie et de physique, 5” série, t. V, p. 522.
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- de départ l’observation suivante : « Le hasard, dit-il, nous lit apercevoir les effets chimiques produits par l’intervention de l’action capillaire dans un tube fêlé accidentellement, contenant une dissolution de sulfate de cuivre et qui était resté plongé pendant très longtemps dans un autre de monosulfure de sodium ; cette dernière dissolution, en pénétrant très lentement dans le tube par une fêlure, avait exercé une action telle sur le sulfate qu’il s’était formé, au lieu d’un sulfure,, un dépôt de cuivre métallique adhérent au verre. C’était là un fait que la chimie ne pouvait expliquer, attendu que le mélange d’une dissolution métallique avec une autre de sulfux-e alcalin, surtout quand il est très pur, produit toujours, par double décomposition, un sulfure métallique. Il y avait donc là un principe nouveau à trouver pour expliquer le phénomène; car dans ce cas, entre les deux liquides mis en présence, il se produisait autre chose que ce que leur mélange pouvait donner. Nous vîmes sur-le-champ que la réduction devait être attribuée à une action électrocapillaire dont nous avions observé antérieurement quelques effets Q ».
- Nous ferons, en terminant, une remarque générale, qu’on pourrait appeler la réciproque des faits-précités :
- Si le hasard est intervenu parfois avec bonheur dans la mise au jour de certaines découvertes, ce qui est d’ailleurs incontestable, qui pourrait affirmer qu’inversementaussi, il n’a pas (en détournant l’attention des observateurs) contribué à empêcher d’autres découvertes d’éclore ou au moins à en retarder la réalisation? On cite, en effet, des exemples où certain observateur a eu sous les yeux un fait important qu’il n’a pas vu, soit par distraction fortuite, soit par préoccupation sous l’empire d’une autre idée.
- Nous pourrions citer parmi les découvertes faites en physique bien d’autres exemples où le hasard est venu jouer un rôle heureux; par exemple :
- Dans l’invention des ballons; dans la découverte des rapports numériques des sons, par Pythagore; dans l’invention du télescope ; dans la découverte de la polarisation par réflexion ; dans celle de. l’analyse spectrale et dans celles du daguerréotype et de la photographie.
- (*) Becquerel, Des forces physico-chimiques, 'p. 88.
- III. — Le hasard dans les découvertes
- EN CHIMIE
- Là où l’on rencontre le plus de découvertes dues au hasard, c’est dans les travaux des alchimistes ; les chercheurs de la pierre philosophale et de l’eau de Jouvence ont trouvé l’eau-forte, l’huile de vitriol, l’alcool, la pierre infernale, le sublimé corrosif, le phosphore, le sulfate de soude et de potasse.
- Scheele, l’un des fondateurs de la chimie, a été plus d’une fois favorisé par le hasard dans ses belles découvertes.
- Mais de tous les chimistes, il n’en est pas qui ait été plus heureusement servi par le hasard que Priestley, si l’on s’en rapporte à lui-même : « Il met sa gloire, dit M. Dumas () à répéter qu’il n’est pas chimiste, qu’il ne sait pas la chimie, que c’est cela même qui lui a rendu ses découvertes (les principaux gaz) plus faciles.
- « Serait-il vrai que dans les sciences expérimentales le hasard fût tout et le génie une simple illusion de notre orgueil? En face de tels résultats et de telles assertions, cette question vaut bien qu’on la discute. » Et M. Dumas démontre, en effet, que les découvertes du bioxyde et du protoxyde d’azote, de l’oxygène, de l’ammoniaque, de l’acide sulfureux, etc. par Priestley ne sont point dues au pur hasard; que Priestley ne s’est pas rendu compte de la part que son raisonnement avait eue dans le succès de ses travaux. « Mais quand il étend à toutes les découvertes heureuses cette influence du hasard, il commet une erreur monstrueuse, que combattent, au lieu de l’appuyer, son histoire elle-même et ses écrits, tout imprégnés qu’ils soient de son orgueilleuse humilité. »
- Parmi les nombreuses matières colorantes dérivées des substances extraites du goudron de houille, grand nombre ont été obtenues fortuitement, ou tout au moins empiriquement.
- Quant aux matières explosives-, depuis le fulminate d’argent jusqu’aux poudres brisantes actuelles, leurs découvertes ont été provoquées les unes par les autres, obtenues plutôt empiriquement ou fortuitement que d’après des vues théoriques.
- C. Deciiarme.
- (*). Dumas. Leçons de philosophie chimique,.p. in,
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- FAITS DIVERS
- UElectrical Age donne les renseignements suivants sur une grande installation de transmission de force au Japon.
- Le lac Bivoa, d’une surface de i 3oo kilomètres carrés se trouve à u kilomètres de la ville de Kioto et à une altitude de 44 mètres. De ce lac un canal conduit à Kioto à travers un tunnel de 3 kilomètres de longueur et passe dans un aqueduc très long. Le canal aboutit à une ; digue de 36 mètres de hauteur, du pied de laquelle un ; autre canal conduit à la mer.
- Le transport des bateaux de i’un à l’autre canal s’opère par traction sur un plan incliné de 640 mètres de longueur. Ce sont des moteurs électriques Sprague qui opèrent la traction, et Ton utilise l’énorme puissance de cette chute d’eau de 3o mètres pour actionner des générateurs électriques fournissant 600 chevaux. L’eau arrive aux roues hydrauliques, du système Pelton, par trois conduites de 400 mètres de longueur et 90 centimètres de . diamètre.
- La force motrice est utilisée par 3 dynamos Edison de 80 kilowatts qui transmettent de l’énergie à plusieurs moulins, filatures, fabriques d’horlogerie et autres des environs. Un alternateur Thomson-Houston de 2000 volts alimente dans la ville 1 3oo lampes à incandescence et un certain nombre de lampes à arc.
- Ces. installations, qui ont nécessité une dépense d’environ 8 millions de francs, ont été projetées et exécutées sous la direction de M. S. Tenabe, un ingénieur japonais très-distingué ; et au point de vue technique comme au point de vue financier les résultats en sont très satisfaisants. :
- Nous avons assisté à une curieuse expérience d’électri-saiion par frottement du sulfure de carbone avec les métaux. Cette expérience peu connue et due à Sidot, consiste à enfermer dans un matras en verre épais i5 à 20 grammes d’argent grenaillé avec 3o à 40 grammes de sulfure de carbone pur. On ferme le matras à la lampe. Si on vient à dessécher l’extérieur en chauffant légèrement et si on agite quelque temps dans l’obscurité, on voit jaillir des étincelles au sein du liquide ; l’expérience est très brillante, elle réussit moins bien avec le fer et l’aluminium; il ne se produit rien avec le platine, le cuivre ou le zinc.
- Le Herald, de Sidney, nous arrive avec la description d’une aurore australe qui paraît correspondre aux troubles magnétiques du 16 juillet observés en Europe, et dont nous avons rendu compte dans notre numéro du
- 17 août. Ces phénomènes ont atteint une intensité telle qu’oa a cru à un incendie.
- M. Edouard Farrell, capitaine de YElectra, qui les a observés au large de la capitale de la Nouvelle-Galles du Sud, rapporte que la partie la plus lumineuse de l’aurore était une bande horizontale d’un rose foncé, reposant sur l’horizon et l’occupant entièrement du sud-ouest au sud-est, c’est-à-dire sur une longueur de go". De cette bande sortaient des colonnes verticales d’un rose plus pâle et s’élevant à une certaine hauteur. Le rapport ne dit pas si elles allaient jusqu’au zénith, ce qui arrive quelquefois. Mais il est très rare que l’aurore australe atteigne une semblable intensité.
- Il serait à désirer que l’on n’attendît pas si longtemps pour être fixé sur ces coïncidences, qui perdent beaucoup de leur prix quand on ne les signale point sur le champ.
- Nous recevons un prospectus du collège Owen, de Manchester, pour la prochaine année scolaire 1892-1893* Nous y voyons qu’on a organisé dans cet établissement célèbre un cours complet d’éducation pour les jeunes électriciens. Ce cours, destiné à l’étude des phénomènes électriques au point de vue de leur application industrielle, dure trois ans. Les jeunes gens sont supposés posséder en entrant des connaissances élémentaires des mathématiques et de la mécanique.
- Pendant toute la durée de leur instruction, les élèves sont exercés une fois par semaine aux manipulations physiques, et une fois aux manipulations chimiques. Le cours comprend pendant les trois années les mathématiques nécessaires à l’électricien, et le dessin géométrique.
- L’école possède une machine à gaz de 7 chevaux et quatre dynamos construites pour l’instruction des élèves; deux à courants directs et deux à courants alternatifs. Il y a dans le laboratoire tous les instruments de mesure pour la lumière et l’électricité. '
- Dans le cours de chimie on insiste sur la thermochimie et l’électrolyse; dans le cours de physique, les accumulateurs, les transformateurs, la photométrie des lampes à arc et des lampes à incandescence. Le livre de classe est Y Électricité pratique ,d’A.yrton.
- Le prix de l’instruction est d’environ 450 francs par an. Le collège ne reçoit pas d’internes, mais il y a des institutions particulières recommandées aux familles. Parmi les professeurs auxquels les élèves en électricité ont affaire, nous citerons MM. Arthur Echester, Core, Rhodes, Dixon, Bacley, Fowler, Lamb, Gwyther.
- L’exposition de Chicago a donné lieu à la construction d’un navire à vapeur qui dépassera en grandeur tous ceux qui sont actuellement à flot. Il jaugera 12 5oo tonnes, c’est-à-dire 5o fois plus que le Santa-Maria ! ! Ôn estime
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- LA, LUMIÈRE ELECTRIQUE
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- que sa vitesse-sefa dé 23 tlœuds, de sorte qù’il aurait parcouru en ioo heures lès 2 3oo milles que Colomb eut -à faire pour passer de Flores, la plus occidentale des Canaries, à Wathu, la plus orientale des Bahamas. Ce trajet ne nécessita pas moins de 40 jours pendant lesquels l'illustre Génois fût exposé aux complots de son équipage qu’il entraînait malgré lui dans des régions que la SUperstitUtion peuplait de mille dangers imaginaires. La manœuvre de cet énorme batiment, qui n’a que 15 mètres de moins que le Great Eastern, serait impossible sans le secours de l’électricité.
- Encore à propos du centenaire de Colomb, il n’est pas sans intérêt de remarquer que la boussole chinoise marque le Sud, tandis que les boussoles en usage en Europe ont toujours marqué le Nord. Au fond, les deux habitudes reviennent au même. Mais il serait fort intéressant de savoir âquélle époque et pour quelles raisons a eu lieu ce changement,
- Nous recevons de très intéressants détails sur l’exposition de Kimberly, qui a eu lieu le 8 septembre, à peu près à la date que nous avions annoncée.
- Il y a dans cette oasis créée par le travail aU milieu d’un • des plus arides pays'des deux hémisphères, un bâtiment pour l’exposition des Beaux-Arts, et ce bâtiment est éclairé à l’électricité. Il y a même des fontaines lumineuses obtenues à l’aide des procédés que nous avohs décrits.
- t)e plus, l’exposition des machines utiles aux industries Spéciales de la contrée est remarquable. Il y a des dynamos et des machines à vapeur des derniers modèles.
- La General Electric Company qui a été formée, Comme 1 on sait, par la fusion des compagnies Edison et Thomson-Houston est administrée avec la plus stricte économie. A ce point de vue elle vient de prendre une mesuré à laquelle on s’attendait peu : ie laboratoire privé de M. Edison a été supprimé et 3oo de ses employés congédiés, et l’on n’a conservé que la partie se rapportant aux recherches relatives aux appareils construits par la compagnie.
- L’économie résultant de cette Suppression est évaluée â deux millions et deltii de francs, somme équivalente à1 Celle que l’on espère tirer de la suppression des bureauxI techniques de Schenectady.
- À feruxelles on Va introduire la traction électrique sur* la ligne de tramways de la place Rouppe à la Petite j
- Epi nette. Le même système doit être employé sur la nouvelle ligne en construction, allant de la porte de Hal à Uccle, et sur les lignes des boulevards extérieurs.
- Pour obtenir du plomb spongieux destiné à être, aggloméré sur des plaques d’accumulateurs; M. Nézeraüx fait un amalgame de plomb, soit en râpant le plomb soit en le fondant pour le mélanger au mercure, La formation de l’accumulateur chasse le mercure des plaques, de sorte qu’il peut servir à de nouvelles opérations.
- L’Institution des ingénieurs civils de Londres vient de publier la liste des sujets qu’elle engage ses membres à traiter devant elle dans l’année courante; les sujets sur lesquels cette Société désire des informations inédites sont au nombre d’environ cinquante; les principaux sujets proposés dans le domaine de l’industrie électrique sont les suivants ;
- Les prix d’exploitation des tramways électriques, en tenant compte de l’intérêt du capital engagé, ainsi que de l’amortissement ét de la dépréciation du matériel,
- La forme la plus pratique des Conducteurs pour lumière électrique, eu égard à la durée, à l’économie des conducteurs et à la facilité d’établir les connexions avec les locaux des abonnés.
- Les dangers que présente l’éclairage électrique pour la vie humaine et pour les propriétés, avec les moyens à adopter pour les prévenir ou les diminuer,
- La meilleure disposition des moteurs pour une station centrale donhée.
- Moteurs électriques pour :
- j" La navigation intérieure;
- 2° La navigation maritime ;
- Le dépôt électrolytique du cuivre.
- Les applications de la puissance hydraulique et sa transmission à distance par l’électricité.
- Le dessin des locomotives électriques.
- Le fonctionnement pratique des moteurs à courant polyphasés.
- Les personnes qui se trouvaient dimanche à deux heures de l’après-midi dans la salle du Théâtre Cluny, où il y avait matinée, oht éprouvé une forte peur.
- Au moment où l’on venait de lever le rideau pour la petite pièce, une formidable explosion se produisit, semant parmi les spectateurs une forte panique. La représentation fut interrompue, la salle évacuée, et bientôt arrivaient les pompiers de la rue de Poissy, suivis de ceux de la ca-serhe Jeanne-d’Are et de la caserne de l’Etat-Major.
- Quatre persohnes avaient été blessées par l’explosion.
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- Ort n’est pas très fixé sût* lés Causes de l’accident, mais il paraît clair qu’on se trouve en présence d’une classique explosion de gaz.
- Le théâtre Cluny* en effet, fl*était point encore miini d’un éclairage électrique complet. On venait d’inaugurer deux jours auparavant* dans ce théâtre minuscule, lès premières lampes électriques# six ans après l’incendié de i’Opéra-Cotttique — et de nombreux becs de gaz avaient été conservés en maints endroits.
- On avait tout d’abord cru que l’électricité avait causé l’accident ; on avait dit que l’explosion s’était produite dans la chambre des accumulateurs. Mais l’électricité ne fait pas explosion: tout au plus peut-elle amener certains accidents# comme celui qui s’est produit il y a quelque temps rue Notre-Dame-de-Lorette*
- Le théâtre de Gluny a repris ses représentations le lundi, après visite de la Commission des théâtres.
- Éclairage électrique.
- L’introduction de l’éclairage électrique a<eu l’influence la plus favorable sur le développement du trafic à travers le canal de Suez. C’est ce qui résulte du rapport publié par la compagnie du canal de Suez sur l’année 1891. Dans le courant de cette année 4 207 vaisseaux ont traversé le canal, contre 3 389 en 1890. Voici la part prise par les différentes nationalités à ce mouvement :
- Angleterre 3 217 vaisseaux, , soit 76,47 0/0
- Allemagne 3i8 — — 7,56 —
- France 171 — — 4,07 —
- Hollande 147 . — — 3,49 —
- Italie 116 — - 2.76 -H-
- Norwège 55 — — i,3i —
- Autriche 5l — — 1,21 —
- est intéressant de noter que 3711 vaisseaux, soit
- 0/0 du nombre total, ont traversé le canal la nuit, ce
- qui n’est possible que depuis que l’on fait usage de la lumière électrique. La durée de la traversée a été aussi fortement abrégée.
- La Mac Creary Electrical Speciality Company construit des appareils ayant pour but de permettre de régulariser la puissance lumineuse développée par les lampes à incandescence. Il a la forme d’un interrupteur à socle circulaire surmonté d’urie clef de manœuvre. A l’intérieur se trouvent Ull plot en isolant et une série de plots conducteurs correspondant chacun à un certain nombre de spires d’un boudin de maillechort. L’axe de la clef porte Une languette qui Court sur les plots.
- On obtient l’extirtction en amenant la lame flottante sur le plot isolateur; on réduit la puissance lumineuse en
- plaçant la lame sur l’un des plots conducteurs, opération qui a pour effet d’introduire sur le circuit une plus oü moins grande longueur de maillechort. La position extrême amène les lampes à la demi-obscurite.
- On a examiné dernièrement quelles suites étaient données, en Angleterre, aux concessions d’éclairage électrique obtenues dés autorités. Sur 120 concessions accordées depuis 1888, 22 seulement ont donné lieu â la création de stations centrales. On ne trouve en Angleterre que deux stations d’éclairage municipales* celles de Bradford et de Saint-Pancrace. On constate généralement que les villes de province montrent une méfiance peu justifiée envers l’électricité.
- Le gouvernement américain fait construire par la compagnie Schuyler une lampe â projecteur destinée â la statue de la Liberté éclairant le Monde, de la rade de New-York.
- Le foyer le plus puissant construit jusqu’ici aura un pouvoir éclairant de 55 000 bougies.
- D’après Y Electrician, de Londres, la Metropolitan Dis-trict Raihvay C° va installer sur ses trains 10000 lampes à incandescence. Ce nombre est respectable, mais cet éclairage n’est destiné à profiter qu’aux voyageurs consentant à payer un supplément. Ces lampes ne fonctionnent, en effet, que si l’on fait tomber dans une fente un penny, prix d’une demi-heure d’éclairage au bout de laquelle la lumière s’éteint automatiquement. La lampe ne fournit que trois bougies, elle est munie d’un réflecteur mobile. Comme elle fonctionne sous 12 volts, il suffit de 6 accumulateurs d’une capacité de 72 ampères-heures pour un éclairage de 100 heures.
- Comme le dit avec raison Y Elektrotechmschû Zeit-Sthrift la compagnie en question ferait mieux de pourvoir ses voitures d’un éclairage profitant à tous les voyageurs et permettant la lecture, plutôt que de prendre des dispositions aussi compliquées destinées à pressurer le public.
- Un inventeur américain remplace dans la fabrication des crayons de lampes à arc et des balais pour dynamo la poudre de coke par du graphite. Il prétend diminuer ainsi la rapidité de l’usure de ces objets.
- Son procédé consiste â comprimer d’abord la poudre sèche dans la forme voulue, et â y ajouter ensuite une huile siccative destinée à jouer le rôle d’agglomérant. On peut faire varier la résistance en ajoutant à la poudre de graphite de la fibre finement divisée en plus ou moins grande proportion*
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- Un correspondant écrit à YElectrical Review, de Londres, que la station centrale de Gothenburg, en Suède, emploie des lampes à incandescence de tout voltage jusqu’à is5 volts provenant de fabriques suédoises, et ne coûtant que i franc la pièce. Un fabricant de Budapest offre des lampes à ce même prix.
- Le ministre du commerce, sur la réclamation de la compagnie du gaz de Bastia, vient d’inviter le préfet de la Corse à annuler la délibération du conseil municipal de cette ville autorisant de placer des conducteurs pour l’éclairage électrique sous le sol des voies dépendant de la petite voirie.
- La compagnie du gaz réclame pour, elle le droit d’établir l’éclairage électrique en se basant sur le traité qu’elle a passé avec la ville
- Télégraphie et Téléphonie.
- On nous annonce que la direction des postes et télégraphes de l’empire d’Autriche vient d’achever avec succès la pose d’une ligne téléphonique à grande distance entre Vienne et Trieste.
- Le Parlement autrichien aura prochainement à examiner une proposition de loi tendant à faire exploiter les réseaux téléphoniques d’Autriche par l’Etat.
- ‘ Celui-ci possède d’ailleurs déjà l’exploitation de la téléphonie dans plusieurs provinces. . Dans le cas où la Société Austrian Téléphoné ne consentirait pas à céder ses réseaux, l’Etat autrichien ferait établir à Vienne un réseau concurrent de celui qui y existe.
- ' La colombophilie auxiliaire des télégraphes vient d’être expérimentée dans les dernières manœuvres navales. Un recensement récent nous apprend qu’il y a en France 1690 propriétaires possédant ensemble 8 320 pigeons voyageurs.
- Le navire François Arago, après avoir posé le câble d’atterrissement du nouveau conducteur d’Oran à Marseille, a pris la mer le 3o août et a posé le câble de grand fond jusqu’à Oram La fin de l’opération a été marquée par un accident. Le croiseur Le Duguesclin a coupé le câble avec l’une de ses ancres. La réparation a été effêc-tuée^aussitôt et le nouveau conducteur fonctionne à souhait depuis le 4 septembre.
- Le système télégraphique des Indes-comprend maintenant 60 ogo kilomètres de lignes, desservant 3 io3 bureaux;
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- et le nombre des dépêches privées atteint presque trois millions par an.
- Beaucoup de poteaux des lignes indiennes sont constitués par de vieux rails de chemin de fer. Les interruptions du service sont nombreuses ; elles sont dues, pour la plupart, à la malveillance, de la part des gens et des bêtes. A Moulmein, les rats ont dévoré la gutta-pèrcha d’un câble; trois interruptions ont été causées par des éléphants sauvages, deux autres par des fourmis blanches qui s’étaient logées dans le parafoudre.
- Dans son numéro du 3i août, le Figaro donne des détails fort curieux sur le service de la crytographie qui fonctionne au ministère des affaires étrangères, dans le double but de diminuer les frais de transmission des dépêches sous-marines, et d’assurer le secret.
- Les employés sont au nombre de sept, recrutés dans des conditions assurant une discrétion absolue. Malgré les efforts de ces fonctionnaires qui arrivent souvent à concentrer toute une phrase dans quatre chiffres, le budget des dépêches a coûté l’an dernier au ministre 35oooo francs, près de 1000 francs par jour. Ce chiffre est souvent dépassé. En 1886, le Tonkin a coûté en télégrammes environ 700000 francs, soldés moitié par le ministère moitié par le protectorat.
- Cette année la guerre du Dahomey n’aura pas des résultats si désastreux pour les finances des affaires étrangères, parce que la transmission est gratuite depuis Saint-Louis jusqu’en France. Cette circonstance heureuse résulte d’un traité que le gouvernement français a passé avec la Western African et en vertu duquel il lui verse une subvention annuelle de 3ooooo francs. Le câble de Kotonou à Dakar, qui fonctionnait une fois par mois, est aujourd’hui en pleine activité, grâce aux hauts faits de î S. M. Behanzin.
- Au 1“ janvier 1890, lès circuits téléphoniques en service dans l’intérieur de la France représentaient une longueur kilométrique de 1 940 kilomètres et un développement de,
- 3 880 kilomètres de fil.
- Au rr janvier 1892, ils représentaient une longueur de
- 4 587 kilomètres et un développement de fil de 9 174 kilomètres.
- Enfin, le total des recettes réalisées par l’administration, du fait du téléphone, s’élève à 5574891,82 fr.
- Sur ce chiffre, combien prélèvera-t-om pour l’amélioration du service? Peut-être les 82 centimes... et encore I
- 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 XLVÎ SAMEDI 24 SEPTEMBRE 1892 N° 39
- SOMMAIRE. — Les nouveaux ateliers des services électriques de la Compagnie du chemin de fer du Nord ; Frank Géraldy. — Signal de passage à niveau de M. H. Hattemer ; E. Zetzsche. — Règles générales relatives à l’établissement des usines centrales de distribution de l’énergie électrique ; J.-P. Anney. — Couplages et synchronisation des alternateurs ; André Blondel. — Chronique et revue de la presse industrielle : Appareil électrique pour la détermination' du degré des alcools, etc. — Les tramways électriques à accumulateurs. — Accumulateur Lloyd. — Pile Cohen. — Préparation électrolytique du blanc de plomb, J. Blair. — Boîte à télégrammes automatique. — Sur les dimensions des transformateurs, par C.-C. lmhoff. — Revue des travaux récents en électricité : Sur la production d’électricité par frottement de l’acide carbonique contre un métal, par K. Wesendonck. — Thermo-gal-vanoscope, par M. Mayençon. — Sur la théorie de l’emploi d’un aimant permanent dans le téléphone, par F. T. Trouton. — Faits divers. — Table des matières.
- LES NOUVEAUX ATELIERS
- DES SERVICES ÉLECTRIQUES
- UE I.A COMPAGNIE DU CHEMIN DE FER DU NORD
- L’idée de remplacer dans les ateliers et les usines la distribution de la puissance à l’aide d’arbres moteurs et des courroies par sa distribution au moyen de fils conducteurs et de ma-chines'dynamo électriques réceptrices animées par un courant n’est pas nouvelle. Elle a été émise dès que les principes de la transmission de la force ont été connus.
- Je ne crois pas cependant qu’elle ait reçu beaucoup d’applications. On ep a cité quelques-unes, on retrouvera par exemple dans ce journal la description d’une usine américaine entièrement disposée sur ce type. Je ne connais pas cet exemple et je ne suis pas informé qu’il y en ait dans nos pays.
- L’idée présente cependant des côtés avantageux qui séduisent d’abord. Les transmissions mécaniques avec leur appareil d’axes tournants de paliers, de poulies, de courroies, sont lourdes, encombrantes, dangereuses souvent; elles exigent certaines dispositions de locaux pour être commodément appliquées ; enfin elles sont coûteuses. De plus elles entraînent une dépense très sérieuse de force motrice ; dépense qui aug-
- mente dans des proportions parfois élevées le prix de revient de la force motrice ; les transmissions électriques semblent au premier coup d’œil éviter ces inconvénients.
- Il est bien vrai qu’elles n’ont pas l’encombrement ni la rigidité des transmissions mécaniques, de ce côté l’avantage est certain; les câbles conducteurs passent partout et vont où l’on veut ; les machines réceptrices sont petites, légères, elles n’ont pas d’inertie, pas de violentes trépidations, la transmission électrique est donc incontestablement plus commode.
- En revanche il n’est pas certain qu’elle soit moins coûteuse ; pour la réaliser dans tout son avantage il faut donner un moteur électrique à chaque outil ; la dépense peut être forte; ajoutez les conducteurs et aussi la génératrice dans le cas où l’électricité n’aurait été introduite dans l’usine que pour la transmission ; on voit que cela monte assez vite et qu’il faut dans chaque cas examiner la question à ce point de vue.
- Quant à la dépense de force, il est vrai que les machines réceptrices à elles seules ont un rendement généralement supérieur à celui d’une transmission, mais il faut faire entrer en ligne aussi le rendement de la génératrice et, tout calculé, l’avantage serait difficile à établir si l’on devait tenir compte seulement des considérations qui viennent d’être indiquées.
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- Tour. Élévation longitudinale
- Fig. 2
- Fig. i. — Tour. Vue par bout
- Fig. 3. — Tour à dégrossir
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- Mais il en est une autre qui joue un très grand rôle dans cette question, et dans certains cas la résout sans conteste ; c’est le mode de travail des machines-outils. Il faut se rappeler en effet qu’une transmission mécanique tourne toujours et par conséquent absorbe sans cesse la même puissance; si les machines-outils travaillent, cette puissance est utilisée, si' elles s’arrêtent, elle ne l’est plus et vient gréver sans fruit le prix du travail. La transmission électrique ne marche qu’avec les outils et ne consomme que quand elle sert ; elle grève donc le prix de travail dans une proportion constante et qui peut
- être réduite à un minimum déterminé quelle que soit l’utilisation de l’atelier.
- Cette intermittence dans la marche des machines-outils est à considérer dans toutes les usines; il en est bien peu où, si l’on comptait bien, on n’arriverait à reconnaître qu’une portion des machines est improductive pendant un temps qui n’est pas négligeable. Je reconnais toutefois que dans une usine telle qu’une filature, par exemple, conduite par une machine hydraulique le fait est sans importance; la puissance coûte peu et l’intermittence est faible. Prenez au contraire un atelier d’ajustage conduit par une machine à
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- Fig-, 4. — Tour à polir.
- vapeur de force restreinte; la situation est tout autre, et la dépense en puissance inutile entre pour une proportion importante dans l’établissement des prix de revient.
- La Compagnie des chemins de fer du Nord possède un atelier des services télégraphiques dans lequel se font les réparations et aussi la construction de petites pièces des appareils. Cet atelier était installé dans les bâtiments de l’administration rue de Maubeuge, où il n’était pas à sa place. Les machines-outils étaient mises en mouvement par un moteur à gaz d’une puissance de 12 chevaux-vapeur.
- On décida de transporter l’atelier à Saint-Ouen ; M. A. Sartiaux, chef de l’exploitation, en traçant le programme de cette opération, appela l’attention sur les considérations que nous venons d’indiquer ; haut prix de la puissance ;
- marche très intermittente des machines-outils. Ajoutons que cet ingénieur -avait déjà signalé, avec, une haute sagacité pratique, l’influence générale de ces éléments dans la plupart des manœuvres de gare de chemins de fer : nous reviendrons plus bas sur ce point.
- Une circonstance spéciale venait se joindre aux précédentes ; on voulait, pour la réinstallation de l’atelier, utiliser un bâtiment en bois provenant d’une ancienne gare; cette construction légère aurait demandé d’importantes consolidations si elle avait dû porter une transmission mécanique : M. E. Sartiaux, chef des services électriques, adopta la commande électrique.
- Cette décision parfaitement justifiée devait entraîner des études spéciales pour le choix des moteurs et leur liaison avec les machines-outils. C’est en effet une des causes qui ont souvent
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- arrêté l’emploi des moteurs électriques ; il faut pouvoir passer simplement du moteur à l’outil ; l’interposition d’une transmission intermédiaire fait perdre une partie de l’avantage du système et doit être autant que possible évitée.
- Avec le concours intelligent de la maison Hillairet, des solutions très satisfaisantes ont été réalisées ; nous en donnons quelques exemples.
- Les machines peuvent être divisées en trois groupes : les tours, les machines à percer, et les outils divers.
- Les tours sont commandés de trois manières différentes. Les tours à cylindrer sont commandés chacun par un moteur électrique de la puissance de uoo watts. Ces moteurs sont placés au pied des tours, et à l’aide d’une roue dentée à chevron D (fig. i et 2) commandent'le
- Fig. 5. — Machine à percer radiale.
- cône d’entraînement ordinaire : une disposition particulière permet de régler la tension de la courroie à l’aide d’un contrepoids mobile, en sorte que l’ouvrier peut arrêter la machine en soulevant ce contrepoids.
- Les tours à dégrossir sont commandés par des moteurs électriques de 3oo watts reliés directement par une courroie avec la poulie de commande.
- Enfin, pour un tour à polir on suspendra sur un axe le moteur en le faisant reposer par l’autre bout sur la roue-volant du tour qu’il entraîne par friction (fig. 4).
- Les machines à percer sont au nombre de cinq ; nous citerons seulement la machine radiale commandée par un moteur de 1100 watts dont l’axe porte le cône de commande (fig. 5) ; pour les autres on a dû interposer des transmissions avec renvois de poulies.
- Parmi les machines diverses, nous représentons 1 étau limeur, dans lequel existe également une transmission à renvoi (fig. 6).
- Le ventilateur est directement placé sur l’axe du moteur au moyen d’un accouplement élastique (fig. 7) genre Raffard. Enfin on a accouplé sur une ancienne machine de Gramme deux
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- Go5
- outils, un broyeur et un mélangeur (fig. 8) servant à fabriquer l’encre oléique pour le service des bureaux.
- Le résultat obtenu est formulé en ces termes par M. E. Sartiaux dans la Revue générale des chemins de fer.
- Dépenses comparatives
- « Les installations des machines-outils, dont nous venons de parler, sont terminées et en ser-
- vice depuis le mois d’octobre dernier et ont donné des résultats satisfaisants à tous lés points de vue. — Le tableau ci-après donne, pour chaque machine, la dépense à vide et eh charge en ampères, en kilogramrriètres et en chevaux.
- « Il est à remarquer que, pour ne pas multiplier les types de moteurs, on s’est borné à trois modèles; il en résulte qu’ils ont une puissance très supérieure au travail à produire.
- Désignation des machines Ampères Kilo- Chevaux- Observations
- grammèlrcs vapeur
- t Anneau à vide 28 56 0,375 0,750 Le courant fourni sous un
- Gros tour à changement de marche. < en charge 5 à 6 ! po-
- ( 67 0,900 tentiel de 115 4 volts. 118
- ( - à vide 6 67 1 12 135 0,900 r ,5oo 1,800
- Tour moyen < - en charge IO 4 12
- ( à vide 3 5 | 39 56 67
- Petit tour monté à friction < - en charge 5 4 6; 0,750 0,900
- Tour de précision. j à vide 5 56 90 0,750 1,200
- — en charge 8
- Tour d’horlogerie, 1" étage j à vide *> S . 28 45 0,375 0,600
- — en charge 4
- Petit tour à polir j à vide 3 34 56 0,450 0,750
- — en charge 5
- Petite perceuse, i" étage j à vide 28 45 0,375 0,600
- - - en charge 4
- Grande radiale j à vide 3 34 79 0,450 i,o5o
- - en charge 7
- Grosse perceuse jj à vide 45 90 0,600
- - en charge . 8 1,200,
- Perceuse moyenne j 4 vide 45 67 0,600
- - en charge 6 0,900
- Perceuse Huvé petite j à vide 3 34 56 0,450 .0,750
- — en charge 5
- — à vide H,4 128 1,710
- — en charge i5 167 2,250
- à vide g 1,35o
- Etau limeur ' — moitié charge. 11 124 G 65o
- J — pleine charge. i5 167 2,250
- Meule 5 à vide 45 79 0,600
- en charge 7 i'o5o
- 1 Scie à ruban à vide 8 1,200
- en charge 9,5 104 1,425
- Ventilateur à vide 7 79 1 ,o5o
- en charge
- — 8 90 1,200
- Broyeur et mélangeur — 4 vide 10 I 12 1,5oo
- - en charge 12 135 1,800
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- « C’est un avantage qui en assure la bonne conservation.
- , « Depuis la mise en service de ces installations
- la consommation journalière moyenne de courant a été de 11 kilowatts-heures. Le courant est fourni par l’usine de la Société 4'éclairage et de force située de l’autre côté de la rue Lamonta, au prix de o,38 fr. le kilowatt-heure. C’est donc une dépense journalière de 4,18 fr. Le courant
- dépensé est enregistré par un compteur Aron. A ce chiffre, il faut ajouter les frais d’entretien des moteurs électriques, graissage, main-d’œuvre, renouvellement des balais, etc., qui représentent, d’après les pièces comptables, une somme de 3o francs par mois ou 1 franc par jour, soit au total 5,18 fr. pour l’ensemble d’une journée.
- « Nous avons vu que dans l’ancien atelier les
- Fig. 6.
- Etau limeur.
- transmissions étaient conduites par un moteur à gaz; d’après les pièces comptables, elles exigeaient par mois.une dépense moyenne de 415 francs, comprenant la fourniture du gaz et de l’eau, les chiffons, graisses, les réparations et main-d’œuvre, soit une dépense journalière d’un peu plus de i3 francs.
- « Enfin, il faut ajouter que les nouvelles installations ont permis de supprimer un homme qui était spécialement chargé de l’entretien du moteur, des transmissions et des machines-outils.
- « Dans la situation actuelle les ouvriers font
- eux-mêmes, le samedi pendant deux heures, le service d’entretien des moteurs et des outils. » Il faut reconnaître que les ateliers payent leur courant bon marché. La Société d’éclairage, dont l’usine productrice est toute voisine, a eu ses raisons pour consentir ces prix. Mais en se plaçant dans des conditions plus ordinaires, le sens des conclusions subsiste. Supposons l’atelier à Paris; le cahier des charges des secteurs a fixé le prix maximum du cheval-vapeur électrique employé à produire la puissance au chiffre de 0,45 fr.; en partant de cette base, on trouve que l’atelier coûterait 6,71 fr. par jour; il ferait donc
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- encore une économie de plus de 5o 0/0 sur la dépense nécessaire avec le moteur à gaz.
- L’importance de l’intermittence dans la marche se fait ici clairement sentir. J’ai dit qu’on la rencontrait souvent dans le chemin de fer. Presque toutes les machines-outils employées dans les gares : cabestans, grues, treuils, lui sont
- soumises ; l’économie obtenue en les actionnant par une puissance accumulée est très sensible. On l’a déjà reconnu, et l’emploi des accumulateurs hydrauliques tend à se répandre; mais ces accumulateurs, à vrai dire, n’accumulent point; le moteur est toujours en marche, et les prétendues accumulations ne font qu’équili-
- Fig. 7. — Ventilateur.
- brer les pertes de charge. Il en est autrement de l’électricité, dont la puissance s’accumule réellement, si bien qu’avec elle les outils peuvent être complètement indépendants du générateur de puissance. C'est un avantage très sérieux.
- La Compagnie du Nord est entrée dans cette voie; elle possède un assez grand nombre de cabestans électriques dont elle se trouve satisfaite, et elle va en installer d’autres. C’est une initiative dont il faut savoir d’autant plus de gré àM. A. Sartiauxqu’en matière de chemins de
- Fig. 8. — Broyeur et mélangeur.
- fer il n’est pas aisé d’innover, en raison des responsabilités de toutes sortes qui sont engagées.
- On pourrait, je pense, aller plus loin, et on ira sans doute; beaucoup d’autres organes dans l’exploitation des chemins de fer sont dans les mêmes conditions et trouveraient les mêmes avantages à recevoir leur puissance d’accumulations électriques. Mais pour qu’on puisse marcher, il faut que les moyens existent; il est aisé de voir quels sont les besoins, c’est aux électri-
- ciens d’aller de l’avant et d'apporter la solution; ils ne doivent pas attendre qu’on la leur demande. Nous retrouvons ici les conclusions que nous avons dû formuler, il y a quelques jours, au sujet d’applications différentes de l’électricité; les utilisations ne manquent pas; ce sont les outils qui ne sont pas faits et qu’il faut faire.
- Frank Géraldy.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- SIGNAL DE PASSAGE A NIVEAU
- DE II. IIATTEMER
- L’ingénieur Ludw. Kohlfürst vient de donner dans Dingler’s Polytechnisches Journal un rapport très étendu et très approfondi sur les applications de l’électricité aux chemins de fer réalisées par les appareils exposés l’année dernière à Francfort. Comme cette étude peut présenter un certain intérêt, nous en emprunterons
- Fig. i. — Ancienne forme de l’avertisseur Hattemer.
- la description du signal-avertisseur de passage à niveau de l’inspecteur des télégraphes II. Materner (1), et nous y ajouterons une forme plus ancienne (1888) du même appareil.
- La plupart des dispositifs exposés à Francfort dans la section des signaux d’avertissement (2) étaient des signaux de passage à niveau, dont le rôle est d’annoncer l’approche d’un train aux employés ou au public sur une partie quelconque
- (') La Lumière Électrique, t. XLIV, p. 570.
- (!) C’est à des signaux de ce genre que sont destinés, par exemple, les contacts de Seseman et de Schilling; La Lumière Electrique, t. XXXIY, p. 461.
- de la voie, mais surtout aux passages à niveau. En Allemagne, ces signaux ne sont employés que depuis peu de temps, et seulement sur les lignes à voie unique et non pourvues d’appareils à sonnerie, et encore simplement aux passages à niveau non surveillés.
- Dans tous les systèmes nouveaux, le train en marche s’annonce automatiquement en faisant fonctionner une sonnerie puissante pouvant être entendue de loin. Le train ferme un contact établi à quelque distance du passage et la sonnerie tinte jusqu’au moment où le train la dépasse. Les premiers appareils de Hattemer se
- Fig. 2. — Avertisseur Hattemer, nouveau modèle.
- servaient des contacts à mercure de Siemens et Ilalske.
- La figure 1 représente la forme ancienne, la figure 2 la forme plus récente de l’avertisseur Hattemer. Le tuyau de fer S (fig. 2) se termine par un socle prismatique Si vissé sur le pied en fonte Z. Il porte à sa partie supérieure la cloche G et le chapeau de fonte Kj (fig. 4 et 5), sur lequel est fixé l’appareil électrique Wt Wj. Le tout est protégé par une boîte en tôle Q et un cylindre K pourvu de deux poignées fixées par une fermeture à bayonnette sur l’anneau J (fig. 4 et 5).
- A l’intérieur du pied Z se trouve, dans deux boîtes t;x et A>, la pile composée généralement de douze éléments à vase carré de la pile sèche Hellesen. La communication entre la pile et la sonnerie est établie par un câble sous plomb P
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- (fig. 1) s’élevant dans le tuyau de fer. Un système de chaîne et poulie r permet d’enlever facilement les éléments par la porte T et de les remplacer s’il y a lieu. Le câble est mis automatiquement en contact avec les pôles de la pile par des ressorts.
- L’ancien appareil Hattemer, dont le montage est représenté par la figure 3, se composait de deux électro-aimants M et Mt, dont l’un était fixé dans une position inclinée, tandis que l’autre, portant le marteau H, formait armature et pouvait osciller autour du point o. Les deux électroaimants étaient reliés entre eux en dérivation et leurs enroulements étaient identiques.
- Fig. 3. — Montage de l’appareil. Ancien modèle.
- M et Mx dans la ligne L Llt à travers le contact de la voie à la terre, et revient de celle-ci par T,g-, la vis de contact c, au second pôle de la pile.
- Dans ce cas, les deux électros sont excités également et simultanément, M! est attiré parM et le marteau H va frapper le timbre G (de 46 centimètres de diamètre intérieur). Or, H a abaissé la dent s2, ce qui a interrompu le circuit entrée et Mi revient donc dans sa position initiale, le bras A fait remonter la fourche et rétablit le contact de st avec c, le circuit se trouve de nouveau fermé. De là, nouvelle attraction de M1? etc. L’appareil fonctionne donc comme une sonnerie à interrupteur automati-
- Fig. 4 et 5. — Cloche de l’avertisseur.
- Devant l’électro M, se trouvait une fourche métallique g mobile autour de o1 et frottant sur une surface i. Entre les dents Xj et st jouait le bras A portant deux boutons isolants en ébo-nite. La fourche g portait aussi le l'ochet k pénétrant dans les dents de la roue R. Celle-ci était fixée sur l’axe oz et portait un anneau r coupé en un point de sa circonférence. La lame de contact / ne pouvait communiquer électriquement avec l’anneau dans la position de repos parce qu’elle ne le touchait que par le bouton d’ébonite m tandis que le contact de platine n se trouvait dans la coupure de l’anneau.
- Avec cette disposition, l’émission d’un signal a lieu de la manière suivante : lorsqu’un train actionne le contact de la voie placé à i3oo ou i5oo mètres avant le passage à niveau, le courant de la pile B passe à travers les électros
- que, et ne s’arrête qu’au moment de l’interruption du contact de la voie.
- Dans le cas le plus défavorable, c’est-à-dire si une locomotive seule venait à passer sur le contact avec une vitesse de 40 kilomètres à l’heure (vitesse maxima admise sur les lignes secondaires), le contact ne durerait que g secondes, et le signal serait beaucoup trop court. C’est afin d’éviter cet inconvénient que dès le début du fonctionnement la pile se trouvait fermée directement sur la sonnerie, car le rochet k entraîné par g faisait avancer d’une dent la roue R dans le sens de la flèche, et dès ce moment l’anneau r était en contact avec la lame/. Il existait donc un circuit local de B par M M! fn r o2 o, ou R k gSi c et B, et la sonnerie fonctionnait au moins pendant un tour de la roue R.
- Celle-ci agissait de plus sur un petit pendule
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- qui coupait la communication avec la ligne Lj L2 et ne la rétablissait que 7 ou 8 minutes après l'émission parfaite du signal. L’on évitait de cette façon de donner un nouveau signal au moment où le train passait sur le second contact de la voie.
- Les nouveaux appareils Hattemer diffèrent par quelques points essentiels de celui que nous venons de décrire. Leurs parties principales sont représentées par les figures 4 et 5, et schématiquement par la figure 6.
- Des deux électro-aimants et M2, le premier est fixe, le second oscille comme un pendule autour de l’axe x et porte le marteau H. Ils sont
- reliés en dérivation, chacun d’eux à trois pôles et chacune des six bobines est composée de 1400 spires de fil de 6,5 à 6,7 ohms de résistance.
- Le bras A fixé sur le manche du marteau agit sur une fourche composée des trois leviérs J, P et N, dont les deux premiers sont mobiles autour de l’axe i. Un ressort à boudin/tend à abaisser le levier J, et un autre ressort / soulève le levier P, jusqu’à ce qu’il vienne buter contre l’arrêt D. Le bras N mobile autour de l’axe d frotte sous l’action d’un ressort contre une surface métallique et la résistance qu’il éprouve étant supérieure à son propre poids, il conserve toute position qu’on lui donne. Ce
- r
- L,
- T!
- Hf'*} ’ ’i if ! * î * r----
- — -t
- Lai
- Fig. 6. — Montage des nouveaux appareils Hattemer.
- levier porte, outre les taquets et 4, une vis de contacte, qui s’élève derrière P et peut toucher le contact cx placé sur le levier J pour former ainsi une communication électrique entre les axes isolées i et d.
- Une autre partie principale de la disposition est un commutateur représenté à part par la figure 7. Il est formé d’une roue à rochet R, d’un disque métallique w, tous deux fixés sur l’axe r; d’une seconde roue Rt et d’un second disque v. La roue Ri avec v est folle sur l’axe y, mais elle entraîne la roue R par le ressort en spirale F, reliant y et la boîte g adaptée au disque v.
- Une lame de ressort a munie à son extrémité d’un nez p et d’un bouton d’ivoire q appuie sur le disque v, mais en est isolée par g dans la position de repos.
- 11 en est autrement du ressort b qui porte en px un bouton métallique et dont le nez qx est en ivoire. Ce ressort est donc au repos en communication électrique avec le disque w. Mais dès que les roues R et Rx tournent dans le sens de la flèche, ce sont les nez p et qx qui touchent les disques, et le contact entre b et w se rompt tandis qu’entre a et v un nouveau contact est établi, et cet état de chose subsiste pendant un tour entier des roues.
- L’appareil entier fonctionne donc comme suit : La fermeture d’un des contacts C, ou C2 (fig. 6) de la voie a pour effet, si c’est le contact C, par exemple, de faire passer un courant du pôle positif de la pile B par lx à travers les bobines des électro-aimants, par l,mn L, C( Tx T bwyf, i] cx c et d au pôle négatif. Ce courant excite les deux
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- électros, M2 est attiré par M! et le marteau H frappe sur le timbre G. Mais en même temps le bras A abaisse le levier P, qui rencontre le butoir /2 et entraîne aussi le bras N, de sorte que le contact cct est rompu et le courant cesse.
- M2 revient donc en arrière; le levier P, sollicité par le ressort /, revient au repos, de même que le bras N. Mais le contact entre ci et c ne se reforme pas immédiatement parce que le levier J se trouve aussi soulevé par le bras A du marteau. Ce n’est qu’après l’extinction complète des oscillations du marteau que le contact c,c se reforme, parce que le levier J aura repris sa position initiale sous l’influence du ressort/. Le même cycle d’opérations recommencera évi-
- Fig. 7. — Commutateur.
- demment tant que le contact de la voie restera fermé.
- La sonnerie fonctionne donc comme un interrupteur automatique, mais avec cette particu-larité que les interruptions sont beaucoup (au moins quatre fois) plus longues que la durée du courant.
- Dès que la sonnerie marche, le levier P à l’aide du rochet h fait avancer d’une dent la roue R, à chaque oscillation du pendule. Donc, dès les premiers coups de cloche, le nez p de la ame a vient en contact avec le disque v et y restera pendant un tour entier. Ce contact met les électros directement sur la pile, en fermant le circuit /, M, et M2 Um a v y fx 1J cx c N d. La durée du fonctionnement dépend donc du nombre de dents de la roue R! ou d’entailles dans les disques v et w et peut donc être réglée à volonté.
- Dans l’appareil exposé à Francfort, la roue à
- rochet avait 84 dents; et les 84 coups de cloche durent 1 minute 3/4.
- Dans le commutateur (fig. 7), la roue R se meut en même temps que la roue R1; et le nez d'ivoire q1 du ressort b fait que pendant la rotation du disque w la communication avec la terre T (fig. 6) est rompue et le reste pendant 3 ou 4 minutes de plus que la sonnerie ne tinte. Car la roue R engrène avec un régulateur dont le pendule U sert à ralentir le mouvement de la roue R, de façon que la communication à la terre reste interrompue jusqu'à ce que le train ait eu le temps de dépasser le second contact établi sur la voie de l’autre côté du passage à niveau.
- Ces avertisseurs pour passages à niveau permettent l’emploi d’un système de contact quelconque. Dans la région de la Direction de Berlin, on se sert des contacts à mercure Siemens et Halske, fonctionnant par l’action de la courbure que prennent les rails sous le poids du train.
- Il serait évidemment facile de combiner avec ces signaux un dispositif avertisseur pour le mécanicien du train.
- E. Zetzsche.
- RÈGLES GÉNÉRALES
- RELATIVES
- A L’ÉTABLISSEMENT DES USINES CENTRALES
- DE DISTRIBUTION DE L’ÉNERGIE ÉLECTRIQUeQ
- Modes d'actionnement des dynamos
- L’actionnement des dynamos par les machines à un cylindre se fait généralement par des courroies s’il n’y a pas manque d’emplacement, dans quel cas on emploierait alors l’accouplement direct. La marche directe par une courroie dans les petites stations centrales n’est pas aussi désavantageuse qu’on le pense; un simple calcul peut démontrer qu’une telle installation est de beaucoup meilleur marché, à cause de l’emploi de plus petites dynamos, que celles que nécessiterait un accouplement direct. C’est même encore le cas si, pour réduire les frais (*)
- (*) La Lumière Electrique du 17 septembre 1892, p. 565.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’exploitation, on emploie à la place des moteurs à grande vitesse ceux qui marchent à des vitesses normales, ce qui a pour effet d’augmenter la sécurité de marche.
- Les Américains, qui emploient la transmission par courroies de préférence et qui certes ne sont pas partisans des accidents de marche, emploient cette transmission même pour des dynamos de plusieurs centaines de chevaux, quoique pour de telles puissances la transmission par courroies ne soit plus économique, Aux grands frais des courroies extrêmement larges, ou relativement d’un grand nombre de câbles en coton, s’ajoutent les frais d’emplacement du terrain et des bâtiments, ainsi que des pertes d’énergie par le frottement des courroies ou cordes et aussi des frais dispendieux de réparations. Le prix moindre des dynamos à grande vitesse ne contrebalance que d’une manière infime ces dépenses.
- Dans quelques stations américaines con -struites en étages, on diminue l’emplacement occupé par la transmission par courroies en disposant celles-ci verticalement, les moteurs étant à l’étage inférieur à celui des dynamos.
- Il est à remarquer que la différence de prix entre les dynamos à grande et à petite vitesse pour des forces relativement petites de 60 à 80 chevaux est beaucoup plus grande que pour les grandes machines qui déjà naturellement ont un plus petit nombre de tours. Ensuite, c’est le type de dynamo qui décide de la disposition générale. Une grande vitesse à la circonférence est obtenue plus vite avec des armatures à anneau ou à disque qu’avec les armatures à tambour, et naturellement, pour réduire le nombre de tours à celui d’une machine économique à vapeur, le prix de revient de ces dernières machines augmenterait beaucoup.
- D’après ce qui précède, on emploiera pour de grandes machines, et surtout pour des machines à disque ou à anneau, le couplage direct, tandis que pour les machines moyennes le mode d’entraînement dépendra du prix comparatif ainsi que de la grandeur de l’espace disponible tandis que pour les petites machines le mode d’action-nemerît ne dépend que de l’espace disponible et on préférera dans tous les cas l’actionnement direct par courroies.
- Lorsque l’on fait usage de machines à deux cylindres parallèles, on actionne les dynamos
- par courroies ou câbles et on se sert avantageusement des volants pour la transmission. Si une machine à deux cylindres doit actionner plusieurs dynamos, deux par exemple, on met plutôt les courroies l’une à côté de l’autre que l’une sur l’autre. La dernière disposition est surtout avantageuse si l’on dispose de peu d’espace, mais n’est pas recommandable pour de grandes forces.
- Le couplage direct des dynamos en les disposant sur l’axe du moteur, entre les deux manivelles, nécessite un mode de construction tel que les réparations puissent être effectuées sur place sans recourir à un démontage général. La partie de la dynamo fixée sur l’axe sera notamment construite en deux parties.
- Les dynamos ainsi couplées doivent être construites très largement, surtout si leurs parties fixes sont disposées de manière à pouvoir être déplacées parallèlement pour faciliter les réparations. Des précautions particulières devront avoir été prises dans la construction pour que toutes les parties accessoires de la machine à vapeur soient disposées de telle sorte qu’elles laissent le plus grand espace disponible entre les deux cylindres.
- Lorsque le genre de construction de la dynamo ne permet pas de la mettre entre les deux cylindres, on la met à l’extérieur avec un couplage propice, ce qui permet de rapprocher les deux cylindres. Cette disposition permet aussi d’actionner deux dynamos, une de chaque côté. Les deux volants peuvent servir à supporter les courroies de transmission.
- Avec des machines à expansion multiple avec des cylindres parallèles on dispose utilement la dynamo du côté du cylindre à basse pression, parce que, avec une augmention de charge de la machine, surtout à partir d’une certaine limite, le plus grand travail est fourni par le cylindre à basse pression, même s’il est pourvu d'une détente variable.
- Dispositions particulières.
- On a souvent recours pour le refroidissement des paliers des moteurs et dynamos à une circulation d’eau continue. On obtient cette circulation d’eau en disposant un réservoir d’eau à un des étages supérieurs de l’usine.
- L’eau descend par son propre poids, traverse
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- 6i3
- les paliers et arrive à une bâche située à un niveau inférieur, d’où elle est refoulée dans le réservoir supérieur.
- Dans toute installation, la dépense d’huile entre pour une très grande part dans les frais d’exploitation, surtout avec la grande quantité qu’on en perd généralement. Il est important de recueillir l’huile ayant déjà servi dans des godets spéciaux et de la filtrer, on peut ainsi s’en servir deux ou trois fois.
- On emploie beaucoup, dans la construction des dynamos, des paliers à réservoir d’huile et à graissage automatique.
- L’arbre tourne dans un manchon en fonte qui s'ajuste dans le palier au moyen d’un joint à douille. L’huile est contenue dans un réservoir placé dans le support et arrive continuellement sur l’arbre de chaque côté du manchon au moyen d’anneaux en bronze qui se déplacent, entraînés par la rotation de l’arbre , dans des rainures pratiquées dans le manchon; ces anneaux plongent dans le réservoir d’huile placé au-dessous. L’huile arrivant ainsi aux deux extrémités de l’arbre est chassée à l’intérieur, vers le centre du palier, au moyen de spirales en métal logées dans des gorges intérieures. L’huile arrivée au centre coule dans une rainure circulaire qui la ramène dans le réservoir.
- On peut aussi appliquer une circulation d'huile continue en la disposant dans un réservoir^ situé à un niveau supérieur à celui des paliers. Reprise dans un réservoir inférieur et filtrée, elle revient au réservoir supérieur. Dans ces conditions, elle ne s’échauffe ni ne s’altère et tout se borne à réparer les petites pertes inévitables dans toute canalisation.
- Garanties à demander aux constructeurs.
- Les qualités principales des moteurs pour l’éclairage électrique sont, comme nous l’avons vu, celles de l’uniformité et du réglage. La première concerne le changement de la vitesse angulaire du volant, pendant un coup de piston, en supposant la charge de la machine constante. La dernière s’applique au changementdu nombre de tours par minute, en supposant une charge variable.
- Quant au degré de l’uniformité on l’exagère en général. Un degré de ioo a été trouvé suffisant pour une lumière parfaitement tranquille
- et ne permettant d’apercevoir aucune variation du voltmètre. Pour quelques types de machines, surtout pour toutes les machines à une seule manivelle et les machines à deux manivelles, il est rationnel de ne pas dépasser certaines limites pour ne pas arriver à des volants, arbres et paliers trop lourds, ainsi qu’à un trop grand travail à vide, attendu que cette garantie est difficile à contrôler et que dans la plupart des essais on n’en tient pas compte ; les constructeurs se passent des calculs trop compliqués et mettent sur leurs machines le volant habituel.
- Le degré d’uniformité est indépendant de la grandeur de la machine; il dépend, pour une machine donnée, du travail fourni, de sorte que pour la puissance maxima elle atteigne la valeur garantie.
- Le réglage permet de juger dans une mesure beaucoup plus importante que l’uniformité du mouvement, de la valeur d’une machine ; enfin, l'influence du réglage a une grande importance pour les distributions directes. Les différents cahiers des charges, malgré qu’ils s’appliquent aux mêmes systèmes de distribution diffèrent beaucoup, quant au degré de réglage imposé; cela provient du manque d’essais et observations y relatives et que, d’un autre côté, la précision du réglage dépend beaucoup du système de distribution employé.
- En général, une variation de 2 à 3 pour 100 entre la marche à vide et la marche à pleine charge pourra être admise et contentera l’électricien ainsi que le constructeur.
- En dehors des garanties relatives à l’uniformité du mouvement et à la précision du réglage, il en est une autre beaucoup plus essentielle, c’est celle de la dépense de vapeur ; cette dernière représente, en effet, un intérêt direct duquel dépend l’exploitation économique de l’installation. Il importe donc que la dépense de vapeur soit mesurée avec la plus grande exactitude. on se reportera utilement aux dépenses de vapeur mentionnés plus haute des différents types de moteurs.
- Dans tous les cas, ou les sociétés électriques fournissent les moteurs à vapeur, il est préférable de leur demander, au lieu de garanties indi viduelles de rendement de pour les chaudières, moteurs et dynamos, une garantie de production d’une certaine puissance en watts ou kilowatts pour une quantité donnée de charbon
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- brûlé. Une grande simplicité résulte de cette forme de garantie de toute l’installation, pour celui qui la commande. Elle évite toute difficulté entre les divers entrepreneurs ou fournisseurs notamment, par suite de l’entraînement d’eau des chaudières qu’on ne peut pas constater jusqu’à présent d’une manière pratique. Les appareils employés pour le séchage de la vapeur par des moyens mécaniques ne débarrassent la vapeur qu’en partie seulement.
- Tableaux de distribution
- Les tableaux de distribution doivent être placés sur l’un des côtés de la salle des machines, de préférence en face et au centre des dynamos. Souvent on les installe à une certaine hauteur, afin que le surveillant puisse apercevoir d’un seul coup d’œil l'ensemble des machines en fonctionnement. On accède au tableau par un escalier qui conduit à un balcon régnant sur toute sa longueur.
- Les tableaux de distribution doivent comprendre tous les conducteurs et appareils de distribution, appareils de mesure et de contrôle, interrupteurs, coupe-circuits, rhéostats permettant d’assurer la régularité du service. L’importance des tableaux de distribution augmente avec la grandeur et la complexité des usines. Les appareils les composant sont très variables et dépendent d’un grand nombre de considérations, et en particulier du système de distribution, du nombre de circuits ou feeders, du mode de réglage du potentiel, etc.
- Voici quelques indications qui pourront guider dans la construction et l’aménagement de ces tableaux :
- Le groupement de tous les appareils que doit comporter un tableau de distribution doit être l’objet d’une étude spéciale, faite avec beaucoup de soin. On devra surtout s’attachera employer des appareils simples, de manipulation facile et à en réduire le nombre au minimum, afin que l’on puisse établir les communications avec rapidité et que toute fausse manœuvre soit rendue impossible.
- Lorsque plusieurs modes de distribution sont employés dans Une même usine centrale, il est nécessaire de réunir en groupes distincts tous les appareils d’un même système de distribution. On peut les disposer sur un seul tableau,
- mais il est préférable, pour que la distinction soit plus apparente, d’employer autant de tableaux séparés qu’il y a de distributions.
- On construit les tableaux de distribution en bois noir, en chêne ciré ou verni, en ardoise ou en marbre. Ceux construits en bois, de préférence avec des bois secs, doivent être formés de trois épaisseurs collées, d’environ un centimètre, chaque épaisseur étant disposée en sens inverse de la première sous le rapport du sens du bois. Ce mode de construction évite les dilatations dues aux changements de température qui sont généralement très appréciables dans les salles de machines.
- Les tableaux de distribution doivent être éloignés d’environ 0,400 m. à 1 mètre du mur, afin qu’un homme puisse facilement s’introduire derrière pour réparer ou modifier les communications établies par les conducteurs.
- On évitera de fixer les tableaux à des murs sujets à des trépidations, celles-ci pouvant gêner, empêcher ou même dérégler le fonctionnement des appareils de mesure et de contrôle, qui donneraient par suite des indications fausses.
- Lorsqu’une usine centrale comprend plusieurs dynamos de même nature fonctionnant à la même force électromotrice, elles peuvent alimenter chacune leurs circuits respectifs ou être 1 groupées en quantité sur le réseau général de l'installation. Dans le premier cas, un jeu convenable de commutateurs devra permettre d’envoyer le courant de l’une quelconque des machines dans l’un quelconque des circuits. Dans le deuxième cas, les appareils de commutation devront être étudiés en tenant compte des con-, ditions à réaliser pour la mise en circuit ou hors ! circuit des machines.
- Dans les grandes usines où toutes les dynamos : sont groupées en quantité on installe souvent i deux tableaux de distribution. Le premier, tableau des machines, auquel arrivent tous les conducteurs d’amenée du courant des machines, ainsi que ceux d’excitation de leur champ magnétique, réunit tous les appareils de réglage,
- . de mesure et de contrôle de la production. Le second, tableau des circuits, qui reçoit le courant du tableau des machines au moyen d’un ou plusieurs circuits principaux et le distribue aux divers circuits d’alimentation ou feeders, réunit | tous les appareils de sécurité, de contrôle et i d’interruption de la consommation.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 6r5
- Pour distribuer le courant des machines aux circuits d’alimentation, on emploie généralement des barres dites de distribution, en cuivre massif et dont les dimensions et formes changent suivant les installations et les constructeurs. Dans les usines très importantes, il est préférable d’employer des barres de distribution dont la section totale est formée par la juxtaposition de plusieurs barres de même section et espacées les unes des autres de quelques millimètres, afin d’offrir une plus grande surface de refroidissement.
- Les conducteurs principaux venant des dynamos aboutissent toujours en général à la partie inférieure des tableaux, et tous les différents circuits y prennent leur point de départ à la partie supérieure.Ces conducteurs aboutissent ou partent de bornes positives et négatives marquées des signes -j- et —.
- Les tableaux de distribution doivent comporter pour chaque machine : deux fils fusibles de section suffisante pour l’intensité maxima qu’elle doit débiter, un interrupteur permettant d’ouvrir ou fermer son circuit à volonté, un voltmètre et' un ampèremètre permettant de contrôler la force électromotrice et de mesurer le débit.
- Pour chaque circuit : deux fils fusibles et un interrupteur permettant l’allumage et l’extinction des lampes qu’il alimente.
- Lorsqu’on ne veut faire l’emploi que d’un seul appareil de mesure pour plusieurs machines ou circuits, on dispose sur le tableau un commutateur à autant de directions qu’il y a de circuits à mesurer.
- Les ampèremètres sont souvent munis de commutateurs à deux directions pour ne les mettre en circuit que juste le temps nécessaire pour effectuer les lectures afin d’éviter qu’ils ne s’échauffent.
- L’emploi des fils souples volants avec chevilles de contact pour établir les communications est d’un maniement dangereux pendant la marche de l’éclairage. Une fausse manœuvre peut produire des accidents très graves.
- Un indicateur automatique des pertes à la terre doit être relié à tous les circuits. La recherche des pertes â la terre est facilitée par les interrupteurs qui permettent d’isoler successivement tous les circuits de l’installation.
- On doit toujours observer un certain ordre j
- dans le groupement des appareils sur les tableaux.
- Tous les appareils devant être manœuvrés. journellement seront placés à hauteur convenable, pour être bien à portée de la main et avoir toute facilité pour faire les manœuvres très rapidement et avec sûreté.
- Tous les appareils de mesure et de contrôle sur lesquels il faut effectuer des lectures seront à la portée de la vue, afin que l’on en aperçoive nettement les indications.
- Les ampèremètres et voltmètres seront placés dans le voisinage immédiat des organes de réglage pour que l’on puisse faire manœuvrer ceux-ci tout en effectuant les lectures.
- Les appareils de contrôle, avertisseurs optiques ou acoustiques, tels que sonnettes, timbres, etc., devront être placés de manière à ce qu’ils soient vus et entendus de tous les points de la salle des machines.
- Afin d’éviter des fausses manœuvres, on doit adjoindre à chaque tableau un diagramme des communications et placer sur tous les appareils du tableau des plaques indicatrices.
- On tiendra toujours dans un très grand état de propreté tous les appareils des tableaux et surtout les interrupteurs, commutateurs et pièces de contact et de communication,
- Chaque jour, avant la mise en marche, on s’assurera du bon serrage de toutes les bornes, vis, écrous, susceptibles de se desserrer. On examinera surtout les plombs fusibles, qui devront toujours être fortement serrés contre leurs pièces de contact afin d’éviter leur échauffement et leur fusion.
- J.-P. Anney.
- COUPLAGES ET SYNCHRONISATION
- DES ALTERNATEURS (j1)
- Exemples d'applications.
- Il existe actuellement un certain nombre de transports de force importants par alternateurs synchrones. Les plus intéressants, à ma con-
- j‘ (') La Lumière Électrique du 17 septembre 1892, p. 557.
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- 6i6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- naissance, sont ceux de Telluride, de Perreuil et de Cassel.
- A Telluride (Colorado) (*). — Un alternateur Westinghouse à excitation séparée, de ioo chevaux, actionne à 3,5 kilom. de distance, une réceptrice identique mais auto-excitatrice, munie d’un moteur Tesla pour le démarrage. Le rendement (non compris les pertes par la ligne)
- atteint 83,5 o/o à pleine charge (5o chevaux) et 74 o/o à mi-charge.
- A Perreuil (Saône-et-Loire). — Une force de 8o chevaux est fournie à la fabrique de produits réfractaires par les usines du Creusot, situées à 18 kilom. Les deux alternateurs, construits par MM. Schneider et C°, sont du type Zipernowsky.
- A Cassel (Hesse). — Deux génératrices Kapp
- Fig. i. — Diagramme du transport de force de Cassel.
- de 6o kilowatts sont accouplées en dérivation, ainsi que les deux réceptrices du même type. La distance de transport est de 6 kilomètres. Chaque réceptrice constitue, avec la dynamo à courants continus montée sur le même arbre, un transformateur-moteur dont le rendement atteint 8o o/o.
- Cette installation est la seule dont tous les
- éléments soient connus, grâce à la récente communication de M. Kapp, reproduite dans ce journal, et aux renseignements fournis précédemment par le même auteur (*) sur ses alternateurs.
- On sait que la résistance de la ligne est de 3,5 ohms, que sa self-induction est négligeable, que le voltage induit varie de 2000 à 2200 volts,
- 0) ProceecLings of the Society oj Civil Engineers, 19 février 1889.
- C) Voir loc. cil.
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- et que chaque alternateur a une résistance r = i ,74 et une inductance m l — 34,6 ohms (1). On en déduit
- p = 2 x 1,74 + 3,5 = 7 ohms sensiblement,
- . , 2 x 34,6
- tang ]/ =-----— = 9,88,
- et l’impédance y^p2-H»2 L2 = 69,5 ohms,
- J’ai faitd’abordsurle diagramme (fig. 1)l’hypothèse E1=E2 = 2000 volts. Les intensités en court circuit (ï,)t. et (Ia)e sont donc égales^toutes deux
- à = 3o,5 ampères. Les longueurs O Jj et
- OJ2 représentent cette valeur à l’échelle des ampères et 2000 volts à l’échelle des volts. Pour trouver l’un des régimes indiqués par M. Kapp, 23 ampères par exemple, il suffit de prendre sur le cercle J2 A2 A'1; une corde A\ A2 = 23 amp. et de tracer l’index O A2; les intensités fictives utiles H2 T = 20 amp. et H* T = 21,9 amp., donnent pour les puissances :
- P, = 21,85 x 2000 = 43,7 kilowatts (— Ps) =20X 2000 = 40 kilowatts.
- Le chiffre de puissance 41,5 kilowatts que l’on obtiendrait en prenant le produit de l’intensité par la tension aux bornes, 1800 volts, est donc supérieur au chiffre vrai.
- La perte par effet Joule est la différence 3,7 kilowatts, c’est-à-dire moins de 10 0/0.
- La même puissance de 40 kilowatts pourr... être obtenue avec un courant moindre :
- r Soit en surexcitant la réceptrice de façon que le courant ait même phase que Ea : régime
- A'*
- 21,7 amp. 2370 volts = 40 kilowatts,
- 20 Soit en surexcitant la génératrice de façon
- (') A la vitesse de 600 tours, et à la fréquence 80, la force électromotrice induite étant de 2400 volts, l’intensité atteignit 3o ampères et la tension aux bornes 2000 volts; connaissant la résistance intérieure r — 1,74, j’en déduis pour l’inductance
- ml= y/(^/-(^+ 1,74)" = 41,5 Ohms,
- et par suite, à la vitesse de 5oo tours seulement.
- , 5oo „ „ ,
- «il = 4i,5 X -— =34,6 ohms, boo
- 617
- que le courant ait même phase que E2 : régime A "2
- 20 amp. x 20000 volts = 40 kilowatts.
- Alors
- E, = O a,‘" = 2570 volts.
- 3° Soit en surexcitant les deux alternateurs au même voltage, sans s’inquiéter du décalage; par exemple, pour 2320 volts, le régime A'"a donne 18,9 amp. réduits à une intensité utile II"2 T" = 17,3 amp., telle que 17,3x2,320 = 40 kilowatts.
- Pour comparer ces diverses solutions, il faudrait connaître la dépense d’excitation : suivant que celle-ci est forte ou faible, vis-à-vis de la perte par la ligne, et par suite suivant que la charge sera faible ou forte, il y aura avantage à réduire l’excitation sans s’inquiéterdu décalage, ou au contraire à annuler le décalage en augmentant le voltage. Dans ce cas la self-induction nécessite une excitation plus considérable que s’il s’agissait d’un courant continu, et c’est à ce titre qu’elle constitue une infériorité du courant alternatif pour le rendement.
- Au régime A2 que nous avons considéré, la charge atteint les 4/5 de la puissance maxima relative au même voltage 2000 et qui a pour valeur 2000X25,7 = 51,4 kilowatts (1).
- En admettant que le synchronisme soit rompu, le courant pourra prendre une valeur au plus égale à 2 O A'j = 2 (Ij)c, c’est-à-dire au courant de l’alternateur, en court circuit sur lui-même 61 amp.
- En général la perte de synchronisme ne présente aucun danger dans les alternateurs à fer, vu leur forte self-induction. Dans les alternateurs Zipernowsky, par exemple, l’intensité en court circuit n’atteint guère plus que le double du courant normal.
- Stabilité de marche.
- Les deux alternateurs couplés constituent un véritable système solidaire dont la vitesse commune est fixée par le régulateur de la machine à vapeur ou de la turbine. Si donc l’on consi-
- (*) On remarquera, en passant, que le courant correspondant à ce maximum diffère peu de (I,)cX\/2.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- dère un régime fixe, la puissance démandée à la réceptrice règle celle que doit fournir la généra, trice, et la vitesse entre la charge nulle et la pleine charge ne diffère que de la faible quantité nécessaire à la stabilité du régulateur.
- Toute décharge brusque produit une accélération momentanée de la réceptrice, et la génératrice suit le mouvement sans qu’il puisse y avoir décrochage. Celui-ci peut au contraire se produire dans le cas d’une surcharge brusque, bien que la génératrice participe au retard.
- Si l’on désigne encore par K* et Ko les moments d’inertie totaux des systèmes générateur et récepteur, 2 nx et 2 «2 les nombres des pôles des deux dynamos, G0 le décalage sous la charge initiale, 0'o celui qui correspond à la charge finale, et la valeur maxima réalisée à la fin de la première demi-oscillation ; 0t est déterminé par l’équation (22), page 358, en faisant J = o
- Dans le cas général où L. -A-, le calcul de 01 lv2 < Kj
- serait très compliqué ; il se simplifie notablement si on suppose jt = Alors l’équation i\2 1m
- se réduit à
- dO— o,
- En remarquant que
- = E|ES cos <1
- (P^-Wq
- T? 2 _ T7 2
- + E-------El cos2 i
- 2 p
- 2p
- e; es
- [cos (0 — <{/) — COS (a + I»]
- (5.)
- a . jr a
- sin 2 Jj sin 6 -)—------— cos2 4/
- 2 p T 2 p r
- il reste simplement
- (sin a — sin B0') d 9 = o,
- OU
- Si l’on veut avoir la valeur maxima de (— P2)o,„, il suffit de faire (h = 7c + 9 et on arrive facilement, comme plus haut, page 473, à l’expression de la stabilité A
- (53)
- _ (-P2>Q0' ~(~P8)0o .; cos Yo' — CO» To _ cos y,/ -• COS y0 ~ (— P,) ~ cos To — ti COS ÿ cos Yo — X
- u0
- avec les conditions
- k—
- E,
- (- P.)9 y
- cos Yo = g-i------ + k cos 4, = +x (54)
- — k cos J»
- 2 p
- , , , . Tcos (tt 4- 4/ — Yo) 4- cos 4q ....
- Yo' = tc + 4/ — arc sin --*----T -----------J . (5o)
- i . .
- Comme on le voit, l’étude de la stabilité ne se présente pas sous une forme aussi simple que dans le chapitre premier; en particulier il est impossible de réduire les variables à deux seulement et de construire des courbes en conséquence.
- Mais dans les conditions ordinaires de la pratique, l’angle diffère, comme nous le savons, très peu de qo°. On peut donc à titre d’approximation, faire et l’équation (55) se réduit à
- équation identique à celle trouvée pour le moteur sur réseau. On retombe donc pour A sur les valeurs représentées par les courbes de la page 474,, et on peut conclure que la stabilité de marche d’un système de deux alternateurs identiques, fonctionnant en transport de force, ne diffère pas sensiblement de celle qu’on obtiendrait sur une distribution à potentiel constant pour une réceptrice ayant comme constantes les valeurs \ et p. La stabilité est donc, plus faible à puissance égale que dans le cas du moteur sur réseau; au contraire, à charge réduite égale, y, elle est supérieure, puisque le nouveau module réduit x est plus fort et que le décalage est par suite plus faible.
- il en est de même au point de vue des oscillations produites par une impulsion extérieure. La formule de la page 35g donne en effet, en sup-
- gos a0 — cos a» — (a, — a0) sin e„ = o,.
- (52)
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- posant encore
- K, K2
- et en admettant que
- l’impulsion porte sur l’alternateur A2
- S =
- -<p\-(p*>o+<p’>-0ldo P (-- p.)
- Dans le cas où Ej = E2, et si l’on suppose les deux alternateurs accouplés directement
- ^ ___21 ), on retrouve l’expression
- T. =
- 2 u / K m 2 r n Ëeir V sin 2 op cos 0
- (60)
- OU
- 02 _ __2 K m V
- ra2 e2(- P*) "
- en posant, tous calculs faits,
- v _ 2 sin 4 (vo sin O0 — cos ^ -f cos 60)
- -1 — cos Y„ — k cos >\i
- Si l’on fait encore, à titre d’approximation,
- 7C
- l’hypothèse = —, il reste
- s = 2 sin yo — ïo cos Yo cos Yo — x ’
- (56)
- que nous avons appliquée précédemment (page 353).
- L’expression (59) est facilement comparable à celle donnée pour le cas d’un seul alternateur.
- En supposant Ej = E«, puis i|»= <p =^»
- = V/—f-ÉEl—. = sensiblement \/ — (61)
- T V r sin 4- cos 0 \ 2 r
- Le couple élastique est donc ici plus faible que pour un seul alternateur et le coefficient de. réduction est approximativement
- c’est-à-dire le double de l’expression (38) trouvée dans le cas du moteur unique. A égalité de puissance réduite j, la stabilité aux impulsions S est donc au moins v/2 fois plus forte que dans le cas du couplage sur réseau.
- Elle serait plus faible au contraire, à égalité de charge, pour le même motif que plus haut, et malgré le facteur 2. Il serait compliqué de s’en assurer sur la formule précédente; mais on le voit très facilement en considérant seulement les oscillations infiniment petites.
- Couple élastique et période d'oscillation. — La durée d’une oscillation se déduit immédiatement de l’équation (19), page 357. Celle-ci donne, en supposant 0 — 90 très petit,
- <A0 r iÇL d p<
- d Ki d 0
- np_ m K,
- d Po d 0*
- o„:
- (57)
- d’où l’on déduit par la formule habituelle
- T
- TC
- v'
- K,2 d P, «ss
- m K, d 0 ' m K,
- di\ d 0
- (58)
- 2 r _ 2 r
- P ~ R + 2 r ‘
- L’affaiblissement de ce couple est donc dû à la résistance de la ligne. Sans elle il serait le même sensiblement que pour chaque alternateur seul.
- Cette étude sommaire aux trois points de vue précédents, conduit en définitive à la conclusion suivante : la puissance maxima théorique disponible dans une transmission de force est au plus égale à la moitié de celle que recevrait d’un réseau à potentiel constant chaque alternateur avec l’excitation E2. Mais la stabilité est proportionnellement plus grande et l’on peut se rapprocher davantage du maximum. La charge pratique sera donc supérieure à la moitié de celle que pourrait admettre chacun des alternateurs. Cette conclusion est vérifiée parles faits : dans une expérience sur deux machines de Mé-ritens, j’ai obtenu un travail de i5oo watts, alors que le maximum théorique était de 2700 watts. On a vu plus haut qu’à la transmission de Cassel on réalise un coefficient de charge encore plus élevé, et la stabilité pourrait être bien supérieure si l’on employait un condensateur.
- et en supposant
- n. = n.
- n ;
- K, = k2 = K
- m
- T. =
- TT 1 /'üt£ _____!_____ =
- \/ >2S d P, ____d P, V n1 lï,
- V ~dO~ d 0
- Etsin24<cos9
- Effets des courants de Foucault et de Vhystérésis.
- De même que dans les transformateurs, les courants de Foucault et l’hystérésis absorbent utilement une certaine énergie qui se traduit,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- en ce qui concerne la réceptrice, par une augmentation du courant par rapport à sa valeur théorique. L’étude de ce phénomène est trop complexe, surtout en l’absence de données précises sur les lois qui régissent les courants de Foucault, pour que je l’aborde ici autrement qu’à titre d’indication.
- On se rend compte que les effets parasites produisent un abaissement de la force électromotrice et entraînent par suite une augmentation et un décalage supplémentaire du courant. Pour montrer expérimentalement cet effet, il suffit d’employer les alternateurs présentant des ac-
- Echelle des courants
- o hP 20 3o 40 50 Àmti- efficaces
- Echelle des tensions
- o 1 2(i 1 40 1 oa 1 80 1 ïooVolés efficaces
- Fig-. 2. — Expérience de transport de force à l’aide de deux alternateurs de Méritens.
- tions parasites intenses; en particulier les magnétos de Méritens qui absorbent, comme on le sait, presque autant de travail en circuit ouvert qu’à pleine charge.
- Je reproduis (fig. 2) le diagramme théorique représentant une expérience de laboratoire effectuée à l’aide de deux magnétos couplées en série sans résistance intermédiaire. La charge de la récéptrice était obtenue à l’aide d’un frein de Prony.
- Chacune des magnétos fournit une force électromotrice E = 70 volts que je représente par le segment O A'x,
- Les constantes sont
- r = 0,12, m l =a 0(85 ohms.
- On en déduit
- o,85 , ,
- tang* = tangç = — = 7 0) •
- L’intensité en court circuit mesurée directement = 78 amp. pour une machine seule, et par conséquent 39 ampères pour le cas où la seconde machine est dans le circuit de la première.
- On a donc sur l’épure
- O J, = O J, =a 39 ampères.
- Pour une position O A2 de l’index, le segment A'i A2 = 25 ampères, représente le courant efficace en grandeur (pour l’avoir en position, il
- Volt,
- Fig. 3. — Courbes périodiques relevées aux bornes des alternateurs.
- faut le rabattre d’un angle <J<), et les segments Hj. T2 = 25 ampères et H2Ta =22,5 les courants équivalents, en coïncidence de phase avec chacune des forces électromotrices. La puissance reçue est donc 22,5 ampères x 70 volts — 1675 watts, celle fournie par la génératrice étant 25 ampères X 70 volts = 1750 watts.
- Les décalages de phase du courant devraient être de io<> par rapport à la force électromotrice Ei, de i53°, par rapport à E2 et de 1710 par rapport à la tension aux bornes OII.
- Au contraire, les courbes périodique relevées
- (•) Une confusion involontaire m’a fait attribuer à ces machines, dans un précédent calcul (page 354), d’autres constantes. En adoptant les précédentes, on trouve T = 0,034 s., au lieu de 0,017 s.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 621
- directement (^'dans ces conditions (fig. 3) indiquent un décalage de i5o° (ou 3o”). L’effet utile, mesuré au frein de Prony, n’était d’autre part que d’environ 5oo watts, soit le tiers seulement de ce qu’il aurait dû être. Cette différence provient uniquement des courants de Foucault et de l’hystérésis, car la machine jouit d’un coefficient de self-induction apparent à peu près constant, et son courant est de forme sinusoïdale (2).
- Les courants de Foucault dans les autres alternateurs sont heureusement très faibles relativement à ceux des magnétos; ils ne produiront donc l’effet précédent que dans une mesure infiniment plus restreinte; mais il peut être nécessaire d’en tenir compte aux faibles charges dans les induits à fer.
- Emploi des condensateurs.
- L’emploi futur des condensateurs préoccupant à l’avance tous les électriciens, je ne puis me dispenser d’en dire un mot à l'occasion du transport de force.
- Il serait désirable, comme on l’a vu (page 476), pour augmenter la puissance maxima, de recourir non pas à une augmentation progressive de voltage, forcément limitée et toujours plus ou moins onéreuse, mais à une diminution de la self-induction ; le résultat serait à la fois d’augmenter le rendement aux régimes ordinaires, en permettant de diminuer l’excitation, et d’accroître la stabilité.
- i° Un condensateur en série, de capacité c, réduira la valeur de l’inductance totale d’après
- l’expression connue m À-----— Pour ramener le
- me
- module apparent à la valeur 1, par exemple, c devrait satisfaire à la relation
- La solution est donc, a priori, extrêmement simple ; mais elle présente deux inconvénients. D’abord si le voltage ne dépasse pas 2 à 3000 volts, on est conduit à des capacités un peu
- C) Par ma méthode strobophotographique, les courbes originales sont semblables à celles de la page 354; je n’ai reproduit ici que les lignes moyennes, sans tenir compte des oscillations.
- (*) La force électromotrice en circuit ouvert n’est cependant pas sinusoïdale, mais la différence ne suffit pas à fausser la théorie.
- fortes. Par exemple dans le cas du diagramme de Cassel (fig. 1)
- m — 502, ml =» 34,6, p = 7 ohms,
- on aurait
- c
- 1 f ______ 11
- (69,2 — 7) 5oo ~ 3i.ioo
- = 32 microfarads (’).
- Avec des voltages de 10060 volts et au-dessus la capacité nécessaire est faible, mais l’addition du condensateur au circuit a pour effet d’élever la tension au-dessus de la valeur prévue. Pour s’en rendre compte, il suffit d’examiner à
- Fig. 4. — Effet d’un condensateur en série.
- l’aide du graphique de la figure 4, la répartition du voltage le long du circuit, en supposant, pour simplifier, que la ligne n’ait pas de self-induction (L = o). L’intensité produite par la tension agissante A\ A2 s’obtient en projetant ce segment sur la droite A'ia2 faisant avec A't A2 un nouvel angle tel que
- . 1
- m \-------
- . , m c
- tang <J/ =---------.
- C) J’ai représenté sur la figure 1 en A2 le régime que permettrait d’obtenir le condensateur de 3s“, avec une force électro-motrice E. = 1848'' qui annule le décalage entre 1 et E, ; on aurait la même intensité 21,7* * et la même puissance 40 kilowatts que pour le régime A'., et la tension maxima du circuit 013, ne dépasserait pas 2 ioov. Avec ce condensateur, on pourrait, au moyen d’un accroissement de voltage, réaliser une puissance bien plus considérable que précédemment ; en prenant, par exemple, Es= 20oov etE, = 2570'' (régime aj ) on obtiendrait temporairement 72 ampères et 144 kilowatts, c’est-à-dire une stabilité presque ^illimitée.
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- Ô22
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Le segment Aétant’partagé en parties proportionnelles à 1\, R et r2, les chutes de voltage successives seront représentées par la ligne brisée A/ B D GAa si le condensateur est placé aux bornes de la génératrice, et par la ligne A/B'DG A2, s’il est aux bornes deda réceptrice; dans les deux cas, il produit une force électromotrice DG, ou B B', décalée de par rapport au
- courant et égale à —.
- Les tensions elles-mêmes sont représentées par O B, OD, O G; ou O B, O B' et üG. Le condensateur réduit donc le voltage aux bornes de la réceptrice, mais l’augmente à celles de la génératrice, dans une proportion variable avec l’intensité mais rarement suffisante pour nécessiter des précautions supplémentaires. A part cet inconvénient, le condensateur en série constitue une bonne solution, dès que les machines ont une self-induction suffisamment élevée ; on peut du reste augmenter celle-ci artificiellement à l’aide d’une bobine spéciale placée en série.
- 2. Un condensateur en dérivation aux bornes de la réceptrice ou de la génératrice pourrait permettre également d’augmenter dans une certaine mesure la puissance disponible. L’examen détaillé des propriétés d’un semblable système, est assez complexe et nous entraînerait trop loin ; je traiterai seulement dans un prochain chapitre le cas particulier où le condensateur est en dérivation au milieu de la ligne. On verra que l’augmentation de puissance réalisée n’est achetée qu’au prix d'une augmentation de courant exagérée/
- André Blondel.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Appareil électrique pour la détermination du degré des alcools, etc., etc.
- Bien qu’on ne doive guère s’attendre à rencontrer l’électricité à l’Exposition de l’alcool en ce moment installée au Champ-de-Mars, nous y avons trouvé un appareil électrique spécial aux
- industries de fermentation qu'il nous paraît intéressant de signaler.
- Les instruments de contrôle constatant le degré d’acidité des moûts et liqueurs fermentescibles sont assez rares et généralement défectueux au point de vue des résultats qu’ils peuvent fournir. Leurs indications sont toujours sujettes à caution et restreignent forcément leur emploi.
- Cependant, pour le brasseur, le distillateur et les industriels de ces professions, la connàis-sancé du degré d’acidité des jus mis en fermentation a une grosse importance. Particulièrement, l’influence du milieu dans lequel la levure est appelée à réagir sur la bonne marche de la fermentation et conséquemment sur le rendement en alcool de bon goût, est théoriquement et pratiquement prouvée ; les praticiens constatent que leur fermentation est d’autant meilleure qu’ils s’approchent davantage du degré d’acidité qui, en laissant toute sa vigueur au ferment alcoolique, stérilise ou tue des ferments nuisibles, lactiques, butyriques, etc., etc.
- Ce fait établi, on concevra qu’un appareil électrique d’une construction simple et fournissant des résultats précis, susceptibles d’être indiqués à distance, répondait parfaitement aux exigences d’une telle situation. Tout ce desideratum paraît réalisé dans l’acidimètre électrique imaginé par MM. R. et A. Colette et A. Demi-chel.
- Essentiellement l’instrument est formée de deux parties :
- i° Un couple simple zinc-cuivre ;
- 2° Un cadran d’indication.
- Le couple zinc-cuivre est constitué par deux lamés de ces deux métaux (le zinc non amalgamé bien entendu, l’élément devant être immergé au sein du liquide même, et les conditions d’acidulation n’offrant pas les inconvénients qui, dans certaines piles, nécessitent l’emploi du mercure). Ces deux plaques sont découpées de manière à présenter sur un côté deux appendices ou dents qui fourniront les points d’appui du dispositif en expérience. Cette condition a pour but de faciliter la circulation du liquide autour de ces deux électrodes.
- Les deux plaques sont assemblées et maintenues ensemble par des isolateurs. On les emploie dans une position horizontale, et couchées dans une rigole spéciale dans laquelle on fait
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- circuler le liquide traité ; le renouvellement constant du liquide garantit ainsi contre les erreurs qui pourraient survenir par polarisation. Pour avoir la certitude que la surface des éléments en contact avec le liquide se maintienne constamment, quelle que soit la quantité de jus en circulation ou sa hauteur dans la rigole, on dispose au-delà de l’appareil un bâtar-deau qui contraint le jus de s’élever jusqu’à son niveau supérieur pour se déverser par dessus en majeure partie.
- Le dessous du batardeau est découpé pour former un passage par lequel s’écoule une petite quantité du jus seulement, entraînant le sable et la terre qui pourraient se déposer. De cette façon les éléments sont toujours dans un milieu bien propre.
- Le cadran d’indication est constitué par un galvanomètre horizontal dont la résistance est proportionnée aux courants envisagés, lesquels sont eux-mêmes très variables suivant la nature et la richesse en acide des liquides expérimentés. La graduation est faite après expérience des types dans lesquels un jus neutre est additionné de quantités d’acide déterminées se rapprochant des circonstances ordinaires ; par des proportions d’acide connues on arrive à déterminer toute une échelle qui satisfera aux conditions de la pratique et fournira une indication très précieuse de l’intensité du courant fourni par l’élément immergé dans le jus acidifié. Le couple peut être plongé, soit dans les cuves préparatoires, ou bien encore dans le conduit adducteur du jus aux cuves de fermentation; en relation avec le galvanomètre indicateur, il fournit par déviation de l’aiguille la valeur du degré d’acidité du jus.
- Le dispositif peut être complété de contacts à sonnerie aux points extrêmes de la course de l'aiguille indicatrice de manière à prévenir à distance lorsque les conditions de fabrication deviennent accidentellement défectueuses.
- L’acidimètre a cté accueilli avec grande faveur par la distillerie de betteraves et de mélasses ; il fonctionne journellement dans nombre d’usines, entre autres auxMoères, à Séclin, Allennes, la Sorgue, Bourbourg, Loos (Nord), Tournai (Belgique), Bourdon (Puy-de-Dôme), Chavagné (Deux-Sèvres), etc., etc.
- Les Tramways électriques à accumulateurs,
- La Birmingham Central Tramways C° vient de publier les résultats de l’exploitation des tramways électriques par accumulateurs pendant l’année commerciale 1891-1892 ; ils accusent une perte de 41 975 francs, sur une recette de 260 55q francs, correspondant au transport de 1 38? 997 voyageurs et un parcours de 3o3 504 kilomètres cette perte serait due principalement aux fraj§ très élevés qu’entraînent l’entretien et lé renou^ vellement des batteries.
- Voici le détail des frais, qui présente un inté* rêt pratique assez grand.
- Dépenses totales Dépenses
- par voiture-kilomot.
- Traction électrique. — —— _ ——1—
- francs francs centimes centimes
- Appointements 66 437 21,89
- Combustible 32 5io 10,71
- Réserve 12 928 4,29 0,64
- Eau et éclairage 1 959
- Divers 1 792 115 626 0,60 38, i3
- Machinerie.
- Appointements i5 972 5,26
- Matériaux 63 240 79 212 20,83 26,09
- Réparations des voitures
- Appointements 7 011 2,31
- Matériaux 14 837 21 848 4,89 7,20
- Trafic.
- Appointements 24 440 8,o5
- Eau et éclairage 1 715 0,59
- Réserves 232 0,08
- Registres, tickets.
- Poinçonnage i 531 o,5o
- Divers 387 28 3o5 O, 12 9,34
- Voie et constructions.
- Appointements 3o8 0, 10
- Matériaux 33 498 33 806 11,04 11,14
- Frais généraux.
- Stations 2 i5g 0,71
- Appointements. ........ 2 132 0,70
- Compensation 2 I79 0,72
- Charges, impôts assu-
- rance 10 829 3,57
- Charges professionnelles i5 833 a ,92
- Divers 63o 23 762 0,21 7,83
- Totaux 302 55g 99,73
- C. G.
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- Les totaux pour les autres systèmes seraient les suivants :
- Kilomètres Voyagours Recettes totales Frais par voiture- kilomètre
- Vapeur Chevaux (omnibus et tram- 1,937,474 14,659,240 2,015,625 62,33
- ways) ........ 1,020,358 3,753,741 740,i5o 789,625 5i, 10
- Câble 297,705 5,922,304 32,02
- G. P.
- Accumulateur Lloyd (1892)
- Le plomb a de ces plaques est coulé sous pression autour des pastilles de chlorure de plomb et de zinc b embrivés à leurs bords, puis on l’enveloppe de plaques de celluloïd ou de
- Fig. 1 et 2. — Accumulateur Lloyd.
- reuse, imprégnée du chlorure de calcium hygroscopique et conducteur, et très active.
- ____________G. R.
- Préparations électrolytiques du blanc de plomb J. Blair (1892)
- Dans une auge en poterie A garnie d’un charbon B, fermé par un couvercle en plomb E, et traversé, du charbon B aux plombs G par le courant d’une batterie D, on plonge des lames de plomb dans un mélange de
- 10 parties d’acide sulfurique.
- 5 de nitrate de soude.
- 12 d’eau.
- puis on envoie par F un jet de vapeur. Le plomb
- caoutchouc c, percées de trous au droit des pastilles et de leurs canaux ci, et maintenues par des bandes en caoutchouc e, qui servent aussi à maintenir l’écartement des électrodes. On obtiendrait ainsi des plaques très actives et résistant parfaitement aux chocs. G. R.
- Pile Cohen (1891)
- Cette pile se compose d’une plaque de charbon çntourée. au milieu d’une auge en zinc, d’un excitant composé de 3 parties de sel ammoniac et 2 parties de chlorure de calcium dans 6 parties d’eau avec 10 parties de plomb, dont la prise constitue le tout en une masse solide, po-
- se convertit rapidement en une poudre amorphe, mélange de sulfate et de nitrate de plomb. On lave cette poudre dans une dissolution de soude caustique, qui précipite le nitrate sous forme d’un hydrate de plomb très convenable pour la fabrication des blancs.
- La liqueur mère, qui se compose, après ce lavage, d’un mélange de soude caustique et d’un peu de nitrate et de sulfate de plomb, est évaporée, et son résidu, fondu avec un peu de charbon de bois, donne de la soude caustique, que l’on utilise de nouveau comme précédemment pour la précipitation de l’hydrate de plomb.
- G. R.
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- Boîte à télégrammes automatique (* *).
- On a placé prés de la boîte aux lettres de la station de Charing-Cross, à Londres, une boîte à recevoir les télégrammes et à prévenir les employés de l’administration. Cette machine, dont nous allons voir l’usage, est reliée électriquement avec le bureau de poste et de télégraphe de Charing-Cross.
- On met un penny dans la fente et, en ôtant le couvercle, on reçoit une enveloppe brune. Cette enveloppe contient une autre enveloppe et une carte. Il faut écrire sur là carte ce que l’on a à transmettre et la renfermer dans l’enveloppe blanche. On*prend cette enveloppe, on y met le montant de la taxe pour la transmission de la dépêche, à raison de trois pence par mille, on l’enferme dans l’enveloppe extérieure et on dépose le tout dans la boîte. Le repoussement du couvercle fait parvenir ce que l’on nomme le signal d’appel au bureau de télégraphe, d'où l’on envoie un messager pour aller prendre la dépêche.
- C. B.
- Sur les dimensions des transformateurs par C.-C. Imhoff
- Avec l’importance toujours croissante des systèmes à courants alternatifs, la Question de l’établissement des transformateurs sur de bonnes bases appelle de plus en plus l’attention. Le succès d’une station centrale à courants alternatifs dépend, en effet, en grande partie du rendement de ses transformateurs.
- Comme sources de pertes, on peut distinguer celles qui sont constantes, ou les pertes dans le fer, et les pertes temporaires dues au cuivre. Les premières sont évidemment d’autant plus importantes qu’elles se produisent pendant toute la journée ; elles se composent des pertes par hystérésis et par courants de Foucault.
- La tâche principale du constructeur est de diminuer ces pertes dans la mesure du possible, afin d’obtenir un bon rendement journalier.
- M. von Dobrowolsky a indiqué (*) un moyen d’atteindre ce but; sa méthode consiste à diminuer la masse du fer en augmentant le nombre de tours de fils primaires et secondaires, et en acceptant une plus grande perte en volts que d’ordinaire.
- Il est intéressant d’examiner quelle forme de transformateur donne dans l’enroulement les résultats les plus avantageux pour une perte et un poids de cuivre donnés.
- La première étude approfondie de ce sujet est due à G. Kapp, qui conclut que le type à noyau ordinaire est préférable au type cuirassé (à enveloppe de fer), parce que l’enroulement du premier peut fournir plus d’énergie que le second type et sans échauffement dangereux.
- Ces résultats se rapportent à l’ancienne forme des transformateurs Zypernowsky-Déri-Blathv comparée aux transformateurs en forme d’anneau Gramme, et ne peuvent donc être appliqués aux types actuels. Il faut aussi considérer que ces appareils ne fonctionnent à pleine charge que pendant une petite partie de la journée. Pour une certaine surface émissive, le travail de l’hystérésis produira une certaine température qui ne sera guère dépassée à pleine charge si le transformateur est bien proportionné. Il convient donc d’attacher plus d’importance à la surface de rayonnement du fer qu’à celle du cuivre.
- Tout transformateur peut être représenté par deux anneaux enlacés, l’un constitué par du cuivre, k, l’autre par du fer (fig. 1). Cette dispo-
- (') Eardware Tradc Journal, t. 33, n° 3.
- (*) Elehlrotechnische Zeitschrift, >9 août 1892.
- (*) La Lumière Electrique, t. XLV, p. 178.
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- sition représente en même temps le type à noyau central.
- Mais si l'on coupe le fer le long de la ligne tracée en pointillé, et si l’on rabat l’enveloppe extérieure sur la partie supérieure de la figure, on obtient le type cuirassé (fig. 2).
- Cette décomposition très simple montre clairement que l’espace occupé par l’enroulement est le même dans les deux formes, mais que le type cuirassé est plus avantageux que le type à noyau central, en ce que la masse du fer est un peu moindre dans le premier, de sorte que les pertes par hystérésis sont un peu diminuées. En ce qui concerne ce dernier point, on peut dire que pour le même enroulement le transforma-
- h
- h
- Fig. 3
- teur présentant la moindre perte dans le fer est celui qui présente aux lignes de force le chemin moyen le plus court. Théoriquement, il serait donc avantageux d’employer du fer à section carrée, mais la pratique ne permet pas toujours cette disposition. Par exemple, pour les transformateurs à noyau central dont le fer ne présente qu’une surface rayonnante relativement petite, il est plus avantageux de choisir la forme allongée, qui permet de faire un enroulement peu épais donnant alors une surface rayonnante plus considérable.
- Pour appuyer ces considérations sur un exemple, on a calculé deux types de transformateurs de 10 000 watts à 40 périodes par seconde et avec une perte en volts de 5 0/0, et établis de façon à présenter la même surface émissive pour la même perte. Dans le type à noyau, la surface des bobines était de 75 0/0 de celle du fer, tandis
- que dans le type cuirassé on n’a tenu compte que de la surface du fer. Les résultats obtenus sont donc plutôt un peu trop favorables pour le type à noyau.
- Les pertes par hystérésis et par courants de Foucault furent déterminées d’après la formule de Steinmelz
- v = Il + F
- = a B'.o + p P B2
- avec les constantes
- a = o,oo333 p = 0,746.10-"
- P = 40.
- Le tableau ci-dessous contient les données les plus importantes, pertes et rendements pour les diverses saturations de 5ooo, 4000, 3ooo et 2000 lignes de force par cm2.
- Les rendements journaliers se rapportent à une charge maxima de deux heures par jour, comme il arrive fréquemment dans les stations centrales.
- Type à noyau central. Saturation par cm2 I II ni IV
- 5 000 4 OOO 3 OOO 2 OOO
- Poids total du cuivre en kg. 48 98 118 152
- Volume du fer en cm" 10 o38 i3 068 18 OOO 33 680
- Pertes par hystérésis et
- courants de Foucault en
- watts 140 125 106,8 IOO
- Rendement à pleine charge 93,9 94,1 94,2 94,3
- Rendement journalier 82,1 83,3 84,8 85,5
- Surface rayonnante en cm2. 3 970 4 65o 5 600 8 290
- Type cuirasse.
- Saturation par cm2 5 000 4 000 3 000 2 OOO
- Poids total du cuivre en kg. 77 99 116 141
- Volume du fer en cm" 8 904 11194 i5 664 23 955
- Pertes par hystérésis et
- courants de Foucault en
- pleine charge 124,2 107 92,5 72,4
- Rendement il pleine charge 94,1 94,3 94,4 94,6
- Rendement journalier 83,4 84,4 86,1 87.9
- Surface rayonnante en cm2. 3 725 4 405 5 570 6 930
- La comparaison des deux divisions de ce tableau montre la supériorité du type cuirassé et l’influence du degré de saturation sur le rendement et sur le poids de cuivre.
- Dans le type cuirassé il est possible de donner aux culasses h (fig. 3) une très faible saturation, tandis que l’on peut saturer beaucoup plus le
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- noyau fpour employer moins de cuivre. Comme l’enveloppe h est de plus de 75 0/0 du noyau, l’économie de cuivre que l’on peut faire est déjà assez importante ; de plus, la surface rayonnante est augmentée. Dans la disposition représentée par la figure 3, l’enveloppe extérieure travaille à un degré de saturation moitié de celui du noyau.
- A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur la production d’électricité par frottement de l’acide carbonique contre le métal, par K. Wesen-donck (').
- Lorsqu’on ouvre le robinet des cylindres contenant l’acide carbonique comprimé, le frottement des particules gazeuses contre l’orifice engendre un courant électrique sensible. Si le récipient d’acier ne contient que de l’acide gazeux, il y a production d’un léger brouillard lors de la détente, brouillard qui disparaît presque complètement lorsque l’on fait passer préalablement l’acide dans un tube de laiton en spirale, tandis qu’il s’accentue considérablement lorsque le tube est fortement refroidi avec dé la neige.
- Dans le premier cas, en dirigeant le jet sur un cône de laiton, on obtient de l’électricité, comme l’électfomètre permet de le constater ; dans le dernier cas, on ne constate pas de développement sensible de fluide, surtout si l’on chauffe la spirale à 200 degrés dans un bain d’huile.
- Ainsi donc, l’acide carbonique gazeux seul ne développe pas d’électricité par le frottement contre le métal.
- A. B.
- Thermo-galvarioscope, par M. Mayençon.
- Cet instrument, qui peut servir à la fois de galvanomètre et de pyromètre, est surtout un appareil de démonstration, un appareil d’enseigne-
- ment, fondé sur la dilatation d’un fil chauffé directement ou par un courant électrique.
- La dilatation d’un fil métallique serré entre les deux vis de pression P P' est amplifiée d’une façon ingénieuse et s'observe par le mouvement d’une aiguille sur un cadran divisé G supporté sur deux colonnes de laiton (fig. 1). Les deux vis P P' sont fixées sur deux traverses d’ébo-nite T T', agrafées sur les colonnes a montées sur une planche d’acajou ; le fil est ainsi isolé électriquement. Au moyen des deux bornes B B', on peut, dans le cas où l’appareil sert de galvanomètre, faire passer le courant dans le fil.
- Ce fil, tendu plus ou moins, traversé en son milieu un anneau b fixé à l’extrémité d’un fil de soie M, s’enroulant sur un treuil Q, qui porte
- Fig. 1. — Détails du treuil.
- une aiguille verticale et qui oscille par deux couteaux d’acier ce' sur deux chapes supportées par deux montures métalliques serrées sur deux tiges horizontales de verre V Y'. La tension du cordon de soie est obtenue par un contre-poidsp équilibré par un autre contre-poids p\ un peu plus léger et attaché par un cordon au treuil Q.
- Quand il y a dilatation, le contre-poids entraîne le fil dont le point milieu s’abaisse verticalement. Le déplacement de ce point a une valeur assez grande par rapport à l’allongement linéaire comme on le verra plus loin dans un exemple ; de plus ce déplacement imprimant au treuil un mouvement de rotation qui entraîne l’aiguille, 1’allongement du fil est ainsi notablement amplifié et donne une grande sensibilité à l’appareil.
- Ainsi, supposons qu’à une certaine tempéra-
- 0 Natur. Rundschau, (892.
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- ture,o° par exemple, le fil P P', soit horizontal ; en s’allongeant par la chaleur, il fléchit et l’abaissement a de son point milieu dépend de sa largeur 2a à 0°et de son allongement 2 Xpour la température t.
- On trouve x par une formule connue x = V2 a X 4- Xs,
- en négligeant X2 et en désignant par S le coeffi-
- cient de dilatation linéaire du fil, comme on a x — a s t,
- on obtient en remplaçant :
- x = a V2 8t
- Pour une variation de température t'— t, on aurait
- x' — x = a v/a e (<JT' — \T).
- Fig. 2. —Galvanoscope Mayençon.
- L’abaissement x' — x est assez considérable; ainsi pour
- 5 = -j-—
- 28,200
- 2 a = 1,2 m.
- on a
- x'
- Sans être un appareil de mesure proprement dit, cet appareil peut servir à donner d’utiles indications. Il est infiniment plus sensible que le pyromètre à cadran, puisqu’une simple porte ouverte dans une salle imprime à l’aiguille un déplacement angulaire de plusieurs degrés.
- En faisant passer un courant électrique dans levfil, l’instrument fonctionne comme galvanoscope et comme galvanomètre et peut servir à l’étude des résistances, ou encore, par un calcul très simple, à la mesure pratique de réchauffement d’un conducteur. Mais, comme nous l’avons dit, c’est surtout un appareil de cours et sa con-
- struction faite récemment par MM. Alvergniat et Chabaud a été dirigée pour cet objet.
- Sur la théorie de l’emploi d’un aimant permanent dans le téléphone, par F..-T. Trouton (*)
- Par la pratique du récepteur Bell, il a été reconnu qu’une sonorité plus grande était obtenue en employant un aimant permanent au lieu d’un noyau de fer parfaitement doux. Ce fait est en désaccord avec l’idée généralement admise que pour avoir le maximum d’effet il faut prendre un noyau en fer doux.
- L’explication donnée ordinairement attribue l’amélioration des résultats à ce que le diaphragme du récepteur, étant tendu d’une façon permanente, se trouve pour quelque raison dans de meilleures conditions pour vibrer que lorsqu’il est laissé libre. Toutefois, il ne semble
- (*) PhilosophicalMagazine, t. XXXIV, p. 266, septembre 1892.
- t = 0° t' = 9",
- X = 0,319 mm.
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- 6'2'g
- pas qü’on’ ait sur ce sujet aucune idée nette.
- Il y à quelque temps j’ai fait une série d’expériences dans le but d’éclaircir ce point; leur résultat est que l’amélioration due à l’emploi d’un noyau aimanté doit être entièrement attribuée à ce que la force mécanique exercée sur le diaphragme, qui n’est autre que l’armature d’un électro-aimant, est proportionnelle au carré de la force magnétique.
- Soit H la force magnétique s’exerçant sur le diaphragme et due à la magnétisation permanente du noyau; la. force mécanique sera une constante multipliée par H3. Quand H variera de S H par suite du passage d’un faible courant téléphonique dans l’instrument, nous aurons une variation correspondante 8 F de la force mécanique, laquelle est le facteur le plus important de la sonorité du téléphone; cette variation
- aura pour expression 8F — G HS FI. On voit donc que les variations de la force mécanique exercée sur le diaphragme, et par conséquent les amplitudes des vibrations dépendront de la magnétisation permanente aussi bien que de sa variation résultant du passage du courant dans le téléphone. De plus, en se plaçant à un autre point de vue, il est important que l’armature ait des pôles magnétiques très puissants sur lesquels agissent facilement les variations du courant.
- Un autre résultat avantageux résultant de l’emploi d’un fer doux magnétisé d’une façon permanente par un aimant voisin (comme c’est le cas dans plusieurs dispositifs de téléphones) est que la perméabilité du fer doux se trouve probablement augmentée; par suite, notre 8 FI (c’est-à-dire la force magnétique sur l’armature due au courant) est plus grand que lorsque le courant agit sur un noyau initialement non magnétisé. Mais il est probable que ce résultat est beaucoup moins important que le précédent.
- L’effet résultant de l’emploi d’un noyau magnétisé se comprendra peut-être mieux par la considération des courbes de magnétisation (fig. i). Qn voit immédiatement qu’à des variations petites et égales de la force magnétique (direction horizontale) correspondent des variations de la magnétisation (direction verticale) dont la grandeur dépend de la position initiale sur la courbe.
- La figure 2 représente l’appareil employé dans les expériences. Il consiste en un tambour ordinaire, armé en son centre d’un petit morceau de fer vibrant par le passage d’un courant à travers un électro-aimant à noyau de fer doux placé près du petit morceau de fer. Le noyau pouvait être magnétisé d'une façon permanente au degré désiré, soit par un courant traversant une bobine additionnelle disposée pour cet objet, soit en plaçant un aimant permanent
- Fig. 2
- suivant la direction de l’axe du noyau et à une distance variable.
- Avec cet appareil, il est facile de montrer l’augmentation d’intensité sonore résultant d’un électro-aimant à noyau magnétisé d’une façon permanente. Pour cet objet on emploie d’abord un courant alternatif d’une intensité insuffisante pour affecter sensiblement le diaphragme ; puis on place brusquement l’aimant permanent dans la position indiquée par le dia-grame (fig. 2) ; on constate qu’alors le son est très notablement plus fort. Un résultat semblable peut être obtenu par un courant circulant dans la bobine additionnelle.
- Pour reconnaître quelles sont, dans l’effet total, les parts des deux causes signalées plus haut on peut relier la bobine additionnelle enroulée autour de l’électro-aimant soit avec un électrodynamomètre, soit avec un téléphone. Si l’augmentation d’intensité sonore constatée en approchant l’aimant permanent était due entièrement à la seconde cause (c’est-à-dire au fait que le même courant est alors capable de
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- produire plus de lignes de force dans le fer qu’auparavant), la déviation du dynamomètre ou le son du téléphone croîtrait dans la même poroportion que le son rendu par le tambour. L’expérience prouve que, quoiqu’il y ait indubitablement une légère augmentation du nombre de lignes de force mise en évidence par un petit accroissement de la déviation du galvanomètre, la part principale de l’effet doit être attribué à l'autre cause.
- Une expérience semblable a été faite en enroulant la bobine additionnelle sur l’armature au lieu de l’enrouler sur le noyau. Dans ce cas on prenait pour armer le diaphragme un morceau de fer doux plus épais que pour les expériences précédentes. La bobine était réunie à un téléphone et on s’arrangeait de façon à ce que le son de ce téléphone et celui du tambour eussent la même intensité, l’aimant permanent étant éloigné; si on rapprochait alors l’aimant, le son du tambour devenait beaucoup plus intense que celui du téléphone.
- On pourrait attribuer l’augmentation d’intensité sonore à ce que le diaphragme se trouve rapproché de l’électro-aimant par l'attraction résultant de la magnétisation permanente. Pour montrer qu’il n’en est rien, il nous suffira de dire que des effets semblables à ceux que nous venons de signaler sont obtenus en plaçant l’aimant permanent du côté opposé à celui où il est figuré sur le diagramme. Dans cette nouvelle disposition le diaphragme se trouve entre l’aimant et l’électro-aimant et, par conséquent, il est soumis à une force l’écartant de l’électro-aimant.
- Un curieux effet a été observé en employant un courant intermittent au lieu d’un courant alternatif. Avec un courant alternatif un accroissement continu du son se produit quand l’un quelconque des pôles de l’aimant est apnroché peu à peu de l’électro-aimant jusqu’au contact. Il en est autrement avec un courant intermittent. Un des pôles a pour effet d’augmenter l’intensité du son d’une façon continue, comme précédemment, quand il est approché jusqu’au contact; mais l’autre pôle, quand il est approché, diminue d’abord régulièrement la petite augmentation d’intensité que le courant seul produirait; passant par un minimum, le son croît ensuite jusqu’à ce que l’aimant et l’électro-aimant soient au contact. Dans ce cas l’aimant permanent est
- opposé (c’est-a-dire se trouve dans la direction opposée) à la magnétisation produite dans le fer doux par le courant intermittent. La position du minimum est évidemment celle pour L quelle la magnétisation permanente moyenne résuuant du courant intermittent est exactement neutralisée par l’aimant permanent. En effet, comme nous l’avons déjà vu, un petit changement dans la force magnétisante agissant sur un électroaimant produirait dans ces conditions une force mécanique moindre.
- Quelques autres expériences un peu grossières se rapportant directement à ce sujet furent également faites ; leur relation ne sera peut-être pas hors de propos ici. Un long et mince cylindre de fer doux était suspendu à l’un des bras d’une balance et son extrémité inférieure plongeait dans un solénoïde concentrique formé de deux couches de fils dinstincts pouvant être traversés par des courants indépendants.
- Une bobine (A) était employée pour produire des variations dans l’intensité du champ par le passage de courants d’intensités variables. L’autre (B) avait pour but d’effectuer un petit accroissement de cette magnétisation par le passage d’un faible courant constant. Dans chaque cas la balance était ramenée à l’équilibre par l’addition des poids nécessaires. Il fallait o gr. o3 quand le courant passait seulement dans B ; il fallait o gr. i5 quand un courant passait également dans A, et ogr.og suffisaient lorsque cette dernière bobine agissait seule. De plus, quand le courant de A était accru de façon à exiger o gr. 52 pour l’équilibre l’ensemble des deu-x bobines exigeait o gr. 72. La même .augmentation de magnétisation produit donc un effet variant de 6 à 20 suivant les circonstances. Ces nombres concordent avec la théorie autant que le permet le peu de précision des expériences. Nous déduisons en effet des considérations développées en commençant :
- b v _ yfW 2 !*' ~~ Vf7 '
- Remplaçant les lettres par les nombres correspondants, nous avons ^ ou 3,3 et ou 2,4.
- b \/ 9
- J. B.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- è
- FAITS DIVERS
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- + ' (
- On se rappelle qu’au dernier concours institué par la Ville de Paris pour le meilleur compteur d’énergie électrique un prix de 5ooo francs avait été décerné à M. Elihu Thomson.
- i
- Le célèbre électricien américain a généreusement décidé de faire servir cette somme au développement des connaissances théoriques en électricité ; à cet effet, il a chargé M. E. Thurnauer, directeur pour l’Europe de la Compagnie Thomson-Houston, de former un comité pour organiser un nouveau concours dont l’objet serait l’étude de questions théoriques, et qui offrirait comme prime cette somme de 5ooo francs.
- Le comité est composé de :
- MM. J. Carpentier, Hippolyte Fontaine, E. Hospitalier, F. Mascart, A. Potier, B. Abdank-Abakanowicz.
- Le comité a décidé que le concours porterait sur les sujets suivants :
- i° Etudier la chaleur dégagée par les charges et décharges successives des condensateurs, en faisant varier la grandeur des charges, la fréquence et la nature du diélectrique ;
- 2° La théorie indique que lorsqu’on a réuni par un conducteur les armatures d’un condensateur, ce conducteur devient le siège de courants alternatifs dès que sa résistance s’abaisse au-dessous d’une certaine limite. La formule qui permet de calculer la période de ces oscillations n’a pas été vérifiée complètement jusqu’ici. On demande de rechercher expérimentalement cette période dans des conditions où la mesure exacte des résistances, capacités et coefficients de self-induction soit possible, afin d’arriver à une vérification précise et complète de cette formule;
- ^Lorsqu’un condensateur formé par un isolant imparfait a été chargé, puis abandonné à lui-même, la charge des armatures se dissipe progressivement; le temps nécessaire pour que cette charge soit réduite à une fraction déterminée de sa valeur initiale ne dépend que de l’isolant. On demande si, comme l’admettent certaines théories récentes, des phénomènes analogues ont lieu dans des conducteurs métalliques, si l’on a des raisons expérimentales de le penser et de quel ordre de grandeur peut être ce temps pour cette nature de conducteurs;
- 4" On demande d’établir, en coordonnant les connaissances actuelles et en les généralisant, des méthodes graphiques pour les solutions de problèmes électriques, en procédant dans le môme ordre d’idées qu’en statique graphique.
- Les mémoires présentés peuvent être écrits dans une des langues suivantes : allemand, anglais, espagnol, français, italien ou latin; ils peuvent être manuscrits ou imprimés.
- Chaôun des mémoires présentés au concours devra être
- muni d’une devise et accompagné d’une enveloppe cachetée portant à l’extérieur la devise inscrite sur le mémoire, et à l’intérieur le nom et l’adresse du candidat.
- Les mémoires doivent être adressés, avant le i5 septembre 1893, à M. B. Abdank-Abakanowicz, sécrétaire du concours, 8, rue du Louvre, à Paris, qui pourra fournir tous renseignements supplémentaires.
- La Daily Gazette et le Weekly Mercury, de Birmingham, sont maintenant imprimés, coupés et pliés par des moteurs électriques. L’installation a été faite par MM. Fow-ler, Lamaster et C°, de Birmingham; elle prend son courant sur le réseau de distribution de la ville. Elle comprend deux grandes machines à imprimer capables de tirer 20000 journaux à l’heure. Les propriétaires de l’imprimerie sont très satisfaits de la substitution des moteurs électriques aux machines-à vapeur.
- MM. Gustave Olivet, de Genève, appliquent l’électricité au chauffage de leurs serres. D’après la Nature, le courant est employé à chauffer une composition métallique et au contact de l’appareii s’établit un courant d’air chaud. Les avantages du système sont : l’absence de tout dégagement de gaz anti-hygiénique ou de toute vapeur pouvant avoir une mauvaise influence sur les plantes; sécurité complète à tout point de vue, chaleur toujours égale, pouvant être réglée à volonté ; commodité et rapidité d’allumage, celui-ci s’effectuant à la simple manœuvre d’un commutateur, ainsi que l’extinction ; propreté absolue, car l’appareil est transportable et peut se disposer d’une façon quelconque sans aucun risque, même au milieu des meubles et des tentures.
- Un marchand de « ceintures électriques » a eu récemment un procès assez retentissant avec un de ses clients qui contestait l’efficacité de ces ceintures, fort chères. Une ceinture électrique, passe encore, mais ce qui peut faire rêver c’est l’annonce que nous trouvons dans un petit journal d’électricité : un fabricant d’extraits vend, soit au poids, soit au volume, une nouvelle préparation « aux effluves électriques » destinée à fabriquer do la limonade; nous apprenons par la ' même occasion qu’il existe a Paris un « laboratoire spécial d’effluves électriques ».
- Nous espérons que le fabricant en question que, crainte de lui faire de la réclame nous ne nommerons pas, nous dotera d’une petite notice explicative; car enfin des effluves électriques conservées dans la limonade sont peut-être susceptibles de donner lieu à une industrie aussi légitime que les isolateurs pour paratonnerres.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’abbé Nollet, en électrisant plusieurs liquides, avait trouvé un accroissement sensible de leur évaporation. M. Houdaille, dans ses recherches expérimentales sur le phénomène de l’évaporation, s’est proposé d’examiner si les faibles différences de tension révélées par les électromètres entre la surface des nappes liquides communiquant avec le sol et les couches d’eaux voisines, pouvaient avoir une action mesurable sur la vitesse d’évaporation. L’expérience .réalisée à l’aide de divers dispositifs n’a révélé aucune action pour les faibles différences de tension électrique; l’évaporation augmente au contraire brusquement lorsque la différence de tension est suffisante pour provoquer le phénomène du vent électrique (sic). L’influence de l’électricité devient dans ce cas analogue à celle qui est exercée par les courants d’air de l’atmosphère.
- Le Temps nous apprend dans son numéro du i3 septembre que le gouvernement de Saint-Pierre et Miquelon vient de mettre à la disposition des marins des thermomètres pour déterminer la température des eaux, à une certaine profondeur, parce que les morues se tiennent dans les couches relativement chaudes, de manière que la pêche est â peu près nulle dans les autres. Il est évident que l’on pourrait facilement rendre les avertissements automatiques à l’aide de courants électriques. Mais cet emploi de l’électricité n’est pas le seul que l’on doive recommander aux bâtiments de pêche. En effet, nous lisons dans le Matin du lendemain qu’il a été procédé à des expériences d’éclairage sous-marin dans lesquelles on a constaté encore une fois que des légions de poissons circulaient autour de l’appareil. Il est vrai que l’emploi inconsidéré de l’électricité conduirait au dépeuplement des côtes, mais en en réglementant l’usage n’arriverait-on pas à économiser énormément la main! d’œuvre. Du reste, cette objection s’appliquerait-elle à des opérations de pêche qui s’accomplissent au large, comme lorsqu’il s’agit des harengs, de la morue et de la sardine, et que l’homme poursuit des espèces dont la fécondité est littéralement inépuisable ?
- La question de la mise à la terre d’un conducteur de circuit d’éclairage ou de tramway électrique a donné lieu à de nombreuses discussions, surtout aux Etats-Unis où cette pratique est très usuelle.
- Tant que les effets nuisibles de l’électrolyse ne se font Sentir que sur le conducteur couché dans le sol, on ne peut pas trop se plaindre, car ces effets sont prévus d’avance, et l’on sait quand on fait l’installation que le métal en contact avec le soi sera lentement rongé par l’action du courant. Mais les choses deviennent plus graves lorsque ces effets gagnent les conduites d’eau ou de gaz en plomb; on a, en effet, constaté dans plusieurs villes américaines que la durée de ces conduites se
- trouve considérablement abrégée lorsqu’elles se trouvent dans le voisinage de « terres ». Un jour ou l’autre ce point sera matière à procès.
- M. A. A. Campbell Swinton a présenté à la section A de la British Association des photographies d’étincelles électriques prises sans l’aide d’objectifs.
- La méthode employée, les figures obtenues, les réflexions qui les accompagnent sont les mêmes que celles publiées par M. Trouvelot dans un article paru page 270 de La Lumière Électrique, le 10 novembre 1888, et auquel nous renvoyons le lecteur que les expériences de M. Campbell Swinton peuvent intéresser.
- Les architectes de la Ville de Paris, chargés de la construction des chars de la cavalcade du 22 septembre, n’ont pas tenu compte de la présence, sur la ligne' des grands boulevards, des candélabres électriques. Cette méprise a obligé à déplacer tous ces objets si utiles, et que Ton devra forcément remettre; car dès le 16 au soir, on se plaignait vivement de l’obscurité, dans toutes les parties où les magasins ferment de bonne heure. Les becs de gaz rallumés à la hâte ne donnaient qu’une lumière tout à fait ridicule. L’expérience aura été excellente pour convaincre les esprits les plus rebelles de l’impuissance de l’hydrogène carburé à remplacer l’arc voltaïque.
- VElektrotechnische Zeitschrift cite à titre de curiosité une petite installation d’éclairage comme il y en a peu. L’église du petit village de Bremen, en Thuringe, est éclairée par une seule lampe à arc. Celle-ci est alimentée par une petite dynamo placée dans le moulin du village et actionnée par la roue hydraulique de celui-ci.
- C’est peut-être la plus petite installation d’éclairage électrique d’un édifice public que Ton puisse citer.
- La Société anonyme franco-belge pour la fabrication de l’accumulateur Tudor nous annonce qu’elle vient d’installer à Paris, 19, rue de Rocroy, un bureau technique particulièrement organisé pour fournir tous les renseignements utiles dans l’étude des diverses applications des accumulateurs.
- On munit les paratonnerres de pointes en métaux peu fusibles et bons conducteurs; mais il arrive que les dé^ charges électriques fondent ces pointes. M. Leder, de Berlin, a eu l’idée de substituer à ces métaux le charbon de cornue, cette substance étant inaltérable à l’air et surtout infusible.
- Diverses notabilités scientifiques ont donné leur opinion
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- sur les pointes en charbon. En général, tous accepteraient cette substitution, s’il n’était pas difficile dans la pratique de bien fixer le charbon sur la tige de métal. D’autres inconvénients résultent du peu de conductibilité du charbon.
- Voici une bonne idée dont on ne saurait trop recommander l’adoption en France. Les compagnies d’assurances de l’empire d’Allemagne s’occupent en ce moment d’obliger les propriétaires d’immeubles situés à la campagne d’établir des paratonnerres sur tous les bâtiments compris dans les polices. Une compagnie propose môme que sur chaque bâtiment on installe deux paratonnerres, et que les dépenses soient partagées entre les assureurs et les assurés. Cette agitation des compagnies serait produite par l’augmentation qui a été signalée, comme le savent nos lecteurs, dans le nombre des accidents. Une autre compagnie prenant une résolution peut-être plus pratique, a déclaré qu’elle ferait jouir d’une réduction de 5 à io o/o les propriétaires qui placeraient un paratonnerre sur leurs immeubles.
- Le 14 septembre, un terrible accident a eu Heu à Saint-Louis du Missouri; une locomotive électrique descendant une pente en traînant une voiture chargée de voyageurs, le mécanicien ne put faire jouer les freins, la locomotive dérailla et les voyageurs furent précipités sur le pavé. Un de ces infortunés fut tué sur le coup, dix-sept autres furent blessés grièvement, et l’on s’attend à ce que cinq ou six des victimes ne survivront point à cette catastrophe, analogue à celle de la ligne Fiesole-Florence, survenue il y a deux ou trois ans. Il faut espérer que les autorités du Missouri ne seront pas moins soucieuses de la vie des citoyens et feront une enquête digne de figurer à côté de celle qui a été ouverte en Italie.
- A la station centrale municipale de Cologne, un homme a été foudroyé par le courant. Comme le parquet était entièrement isolé, et que la victime portait des gants de caoutchouc, il est assez difficile de déterminer la véritable cause de cet accident, qui n’a pas eu de témoins.
- Les données d’exploitation des tramways électriques de Budapest montrent que la traction électrique remporte dans cette ville un grand succès.
- A la fin de l’année 1890, le réseau avait une longueur de 9 kilomètres, prolongée à 11 kilomètres à la fin de 1891. 62 voitures circulent sur les voies. La station centrale a été pourvue de deux nouvelles machines à vapeur
- de 200 chevaux avec dynamos couplées sur l’arbre, de sorte que l’on dispose actuellement de 700 chevaux.
- En 1890, les lignes fournirent un total de 758 838 voitures-kilomètres, en 1891, on en compte 1489400; le nombre de voyageurs transportés était en 1890 de 4459234, en 1891 de 8619215; les recettes furent pour les deux années respectivement de 690000 francs et 1 35oooo francs environ. De nouvelles lignes vont être très prochainement mises en construction.
- La plus grande entreprise de tramways électriques du monde est sans contredit celle du sud-ouest de Boston, qui, dans le dernier mois d’août, vient d’atteindre x million de milles de circulation (160900 kilomètres), un peu plus de Soooo kilomètres par jour. La progression du nombre de voitures-milles est très remarquable. En juin, il n’était encore que de 846000, et en juillet de 971 000. En deux mois il a donc, gagné 164000 milles.
- Les frais n’ont augmenté que dans une proportion insignifiante, de sorte que le coût de la voiture-mille a diminué. Ce résultat s’explique de lui-même, et il se constatera sur toutes les entreprises de tramways électriques. La faculté en quelque sorte indéfinie de multiplier le nombre des voyages est, d’un autre côté, un prodigieux stimulant pour augmenter l'importance de la circulation.
- La Compagnie des tramways Nord ne tardera pas à s’en apercevoir dès qu’elle aura pour toutes ses voitures l’autorisation de pénétrer dans Paris, jusqu’aux terminus de la Madeleine et de l’Opéra.
- Les bénéfices nets de la compagnie de Boston qui, dans le trimestre de mai, juin et juillet 1891 s’étaient élevés à 2 600 000 francs, ont passé, dans la période analogue de 1892, à 3 3x5 000 francs. Par voiture-mille, il est presque le double avec la traction électrique qu’avec les chevaux, qui n’ont pu être encore remplacés sur toute l’étendue du réseau exploité par la Compagnie.
- La Nature donne la recette suivante pour préparer une matière isolante,
- M. Jackson, de Londres, prépare une substance destinée-à remplacer la gutta-pcrcha employée comme isolant. Cette matière composée de paraffine, de caoutchouc et de goudron mélangés à une température convenable, est très tenace, et jouit des mêmes propriétés que la gutta aux points de vue de l’étanchéité et de l’isolementi On la prépare en mélangeant 10 parties de paraffine et 1 partie de goudron qu’on maintient à une température de 200 à 25o degrés, jusqu’à ce que le mélange soit bien intime; puis on laisse la température s’abaisser jusqu’à 100 degrés et l’on introduit deux parties de caoutchouc ; cette température est maintenue jusqu’à ce que le mé^
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- lange forme une masse bien homogène. Les proportions dans lesquelles entrent les constituants du produit varient beaucoup suivant les conditions auxquelles il doit satisfaire.
- Un article dans Eleciricity, sur le système des tramways de Saint-Louis, nous apprend que cette ville possède actuellement 216 kilomètres de tramways électriques et 40 kilomètres de tramways à chevaux qui vont aussi recevoir la traction électrique. On compte encore 80 kilomètres de tramways funiculaires et 32 kilomètres à traction par chevaux. Les divers systèmes sont donc employés dans les proportions suivantes :
- Traction électrique ................ 70 0/0
- Traction par câble.................. 22 0/0
- Traction par chevaux................. 8 0/0
- Le trafic sur les lignes électriques a été estimé l'année dernière à 66 260000 de voyageurs. Sur l’une des lignes
- circule deux fois par jour un fourgon de marchandises
- »
- d’une force portante de 9 tonnes, et qui fait le service des colis entre divers points de la ville. Le tarif pour le transport des marchandises est fixé à 5o centimes sans distinction de poids ou de volume.
- Le Figaro du 16 septembre raconte la capture d’un cambrioleur, dans des circonstances qui sont dignes d’être relatées. En effet, elles montrent tout le parti que l’on peut tirer des avertisseurs électriques, ces instruments si faciles à installer et d’un prix si modéré.
- Le propriétaire de la brasserie du nD 48 du boulevard de Charonne a été victime, il y a quelque temps, d’un vol considérable commis dans un appartement isolé. Il fit garnir ses portes d’avertisseurs; bien lui en prit, car dans la soirée du 14 septembre il entendit la sonnette d’alarme retentir. Aussitôt, il se précipita avec quelques personnes dans la direction de son domicile. Entendant du bruit, le voleur avait disparu ; assurément il ne pouvait être éloigné, on fouilla les environs et on le trouva dans la chambre qu’il habitait, où il faisait semblant de dormir. Mais comme il n’avait pas eu le temps de se déshabiller, on l’arrêta sans tenu* compte de scs dénégations et l’on trouva en sa possession les pinces monseigneur et autres outils dont il s’était servi.
- Éclairage électrique.
- On s’occupe actuellement à New-York de l’éclairage de la statue de la Liberté.
- Le Temps 9 dans son numéro du i3 septembre, annonce que l’on se propose d’établir un foyer unique d’une puis-
- sance de 35ooo bougies et qui sera le plus puissant des deux hémisphères. Ce projet n’est pas le seul qui soit à l’étude. Le major Hap en propose un autre qui consiste à placer un phare au haut de la torche, mais on éclairerait la figure par une lampe spéciale de 2000 bougies, et l’on placerait dans chacune des 25 perles du diadème deux lampes à incandescence, d’une puissance de 100 bougies chacune. Quoi qu’il en soit, bientôt le plan primitif de M. Bartholdi sera complet et son chef-d’œuvre servira effectivement à éclairer la rade la plus fréquentée du monde. Ne serait-ce pas une occasion pour rappeler que nous possédons à Paris une réduction de ce monument, que les anciens auraient rangé parmi les merveilles du inonde, et qu’un phare électrique, même de dimensions modestes, placé comme celui de New-York, produirait des effets très gracieux, et ne serait pas tout à fait inutile aux navires de plus en plus nombreux qui fréquentent le port de Paris.
- Nécrologie
- Nous avons le regret d’apprendre à nos lecteurs la mort d’un savant et actif collaborateur de Cyrus Eield, M. Gisborne, directeur du bureau central météorologique et des télégraphes du Canada.
- Né à Broughton (Lancashire), dans le courant de 1824, M. Gisborne n’avait encore que dix-huit ans lorsqu’il entreprit un tour du monde qui dura trois ou quatre ans. Le résultat de cette exploration de notre planète conduisit le jeune voyageur à se fixer au Canada, où il se maria et acheta une ferme. Mais en 1847, une Compagnie télégraphique se forma â Montréal. Vite, le jeune * Gisborne abandonna ses projets agricoles, et troqua sa ferme pour un emploi dans le service de la nouvelle administration.
- Il eut un avancement rapide. En i85o, il était le chef du service électrique établi à la Nouvelle-Ecosse. C’est là sur le bord de l’Océan qu’il eut la vision d’une ligne réunissant l’Amérique à l’Europe. Il s’en .ouvrit à Cyrus Field, qui adopta l’idée avec enthousiasme, et devint le chef de l’entreprise à laquelle Gisborne resta dévoué corps et âme.
- Les pionniers de la télégraphie sous-marine virent de mauvais jours. Gisborne fut jeté en prison. Mais enfin vint le jour du triomphe et Gisborne obtint le poste important qu’il garda jusqu’à la fin de ses jours.
- Il est l’auteur de plusieurs inventions utiles ayant trait à l’électricité. Il fut un des fondateurs de la Société Royale du Canada.
- Imprimeur-Gérant : Y. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris 3i, boulevard des Italiens,
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- TABLE IDES MATIÈRES
- DU
- TOME QUARANTE-CINQUIÈME
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- TABLE PAR ORDRE ALPHABÉTIQUE
- A
- Pages
- Abat-jour Kean.................................... 556
- Accumulateur Reckenzaun.....................«..... 232
- — Schmalhans........................ 377
- — de Kotinsky..................... 532
- — (plaques d’) Rousseau.............. 78
- — Lloyd......................... 624
- Acidimètre électrique......................... 622
- Action (possibilité d'une) réciproque entre un corps
- électrisé et un aimant, par M. Yaschy..... 43
- Aimantation longitudinale des tubes de fer et de
- nickel. *............................... 242
- Alternateur Morday......*...................-.... i3
- — polyphasé Sohlman.......................... 269
- — — Thomson................................ 269
- —r électrostatiques, par T.-H. Muras............ 240
- — (couplages et synchronisation des). — André
- Blondel................. 35i, 415, 465, 557, 6i5
- — (couplage des). — Paul Bouche-rot. 2or, 260, Soi Aluminium (dosage de T) dans les fers et les aciers,
- par MM. Drown et Mac-Kenna................ 174
- — (dorure, argenture de 1?), par G. Wergner... 377
- Ampèremètre Weston.......................... 3i, i32
- Analyse électrolytique, par M. Vortmann........... 33o
- Appareil d'induction (sur une nouvelle forme d')
- par J. Morin............................. 5gi
- Appel téléphonique Stein.......................... 186
- Applications mécaniques de l’électricité. — Gustave
- Richard...................... 56, i53, 304, 451
- — (sur quelques) [de l’électricité. — Frank Gè-
- raldy..................................... 101
- Arc yoltaïque (caractères de 1’), par S. Thompson... 090
- Argent (!’) allotropique et lç courant électrique, par
- M. Oberbeck............................... 343
- Armature Siemens et Hird.......................... 268
- Galleridar........................... 14
- Pages
- Armature Short................................. 14, 268
- — Hartwell............................... 268
- — Cazal....................*.............. 268
- Arrêt à distance Tirrel.............................. 63
- — — Brooks................................ 63
- Ascenseur électrique Wright........................ 454
- — — Clark et Whittier................. 455
- — (fermeture de porte d’) Judson............... 309
- Attaches tire-câbles Voysey.......................... 78
- — pour piles Lacombe............................ 285
- — de lampe Green et Miller..................... 553
- — — Burnett et Doane.................... 553.
- — — Green et Rockwell................... 554
- Avertisseur d’incendie Firman...................... 157
- — électriques (du rôle des) dits « contre-rails iso-
- lés » dans l’exploitation des chemins de fer.
- — C‘e E. de Baillehache..................... 251
- B'
- Batterie (une nouvelle forme de) de Leyde à air par
- lord XCelvin (sir William Thomson)......... i3g
- Bibliographie :
- Electro-aimant (V) et les mécanismes électromagnétiques, par S. F. Thompson. ,............... 93
- Usines centrales R.-Y. Picou. — J-P. Anney. 95
- Transformateurs à courants alternatifs J.-A. Fleming........................................... 96
- Bulles de savon, par C.-V. Boys, traduit par C.~
- E. Guillaume............................... 244
- L’installation de l’éclairage électrique par courants continus, par M. le Dr Cari Heim. — 245 Lignes et transmissions électriques, par Lazare
- Weiller et Henry Yivarez.................. 245
- Block-système électrique Patenall.................. 129
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Blanc de plomb. Préparation électrolytique...........' 624
- Boussole autodirectrice Basset......................... 452
- — auto-indicatrice Ilope.......................... 161
- — Morton.......................................... 583
- c
- Câble à couche d’air Williams................... 76
- — pour lumière électrique.................... 37
- — téléphonique de la Western Electric C“... i3o
- Canalisations électriques Mayor-Coulson et Sayers. 3o
- — électriques système Bergmann. Note de M.
- Speiser.................................. i3q
- Caniveau souterrain Barkley. ; ................. 5r8
- Casse-fils Beyer et Gernshym ................... 455
- Chemins de fer et tramways électriques. — Gustave
- Richard........................ 101, 35g, 5i3
- — de fer électrique de City and South London.. 283
- — de fer électrique de Chicago à Saint-Louis.... 102
- — de fer souterrain Carr et Perrin.......... 362
- — de fer. Système d’avertisseur, par M. Pellat... i36
- Chronographe Wells............................... 457
- Circuit (le) magnétique d’après Descartes.... .. 4-5
- Coefficient d’induction (détermination du), par M.
- J. Klemencic............................. 23g
- Collecteur de poussières. — Wardhang et Ellis .... i58
- Commutateur Threlfall............................. 58
- Comparaison des machines bi-polaires et multipolaires, par E. Schultz........................... 529
- Compteur Aron.................................... 532
- — Ericson.......................... 232
- — électrolytique Edison............... 479
- — — Grassot............... i3i
- — Ott et Kennelly...................... 579
- Conducteurs électriques Davidson... ........... i3q
- — Muirhead............................. t33
- Conductibilité (sur la) des solutions très étendues
- de sulfate de cuivre.................... 483
- — du quartz par M. Curie................ 85
- Correspondance :
- Lettre de M. F. Uppenborn................... 47
- — MM. Felten et Guillaume............... 47
- — M. Jules Bourdin.................. 97
- — M. S.-P. Thompson................ 247
- ~ \ — M. Tommasi........................ 397
- Cornet électrique Otis et Underwood............ 584
- Coup de foudre (enquête sur un). — VF. de Fon-
- vielle................................... 394
- Coupe-circuit Swan, Lundberg et Broadnax......... 478
- — E. Thomson................................ 273
- Pages
- Couplages et synchronisation des alternateurs. —
- André Blondel.......... 35i, 4i5, 465, 557, 6i5
- — (le) des alternateurs en tension. — Paul Bon--
- cherot...................................... 5oi
- Courants alternatifs (sur l’action des) sur le corps
- humain, par W. Korthals..................... 486
- — alternatifs-(effets thérapeutiques des), par MM.
- Larat et Gauthier........................... i35
- — (sur les) produits par le mouvement, par M.
- G. ICummer.................................. 243
- — électriques. (Sur la température atteinte par
- les fils parcourus par les)................ 480
- Courbe-fil Winton.................................... 36o
- Courbes (notes sur les) d’électrification. — Pomey,. 222
- — des données d’exploitation de la Compagnie
- de l’industrie électrique................... 481
- Croix (la) électrique de l’église du Sacré-Cœur. —
- VF. de Fonvielle............................ 222
- Cuisine électrique Burton et Angell.................. 285
- Cyclomètre Butcher................................... 456
- D
- Dépôt de cuivre à raison de 10 000 ampères par
- mètre carré. — E. Andréoli........•....... 66
- Dérivation (sur la) des lignes de force magnétique
- dans l’air, par M. G. du Bois............. 542
- Détails de construction des machines dynamo. —
- Gustave Richard....................... 12, 267
- Diélectrique (pouvoir) et conductibilité électrolytique, par M. Bouty ........................... 42
- Différence (sur la) de potentiel des solutions étendues, par W. Nernst............................ 143
- Dimensions des quantités physiques. Relations avec
- les directions dans l’espace, par William.... 186
- Distributions de l’énergie électrique. —J.-P.Anney.
- 108, 321
- — de l’énergie électrique (règles générales relatives à l’établissement des usines centrales
- de). — J.-P. Anney............. 520, 565, 611
- — Philpott.................................... 21
- — Edmonds.................................... 274
- — Mailloux......................,........... 275
- — Lahmeyer................................... 276
- — (la) électrique à Bradford................. 326
- Dorure de l’aluminium, par MM. Vienne frères .... 584
- Doublage galvanique des navires................... 38
- Dynamo Jenney.................................... 270
- — Koedding et Verstraete................. 270
- — Sperry............................ 273, 5i5
- — Daggett............................... 272
- — Shert..................... 14. io3> 363, 5i5
- p.638 - vue 638/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 63g
- \ âges
- Dynamo Lundell........ .......................... 17
- — Dorman................................. 18
- — Eickemeyer............................. r5
- — (Essai d’une théorie générale du circuit induit
- des machines), par M. Colard.... 279, 383, 480
- — (étincelles aux balais des)................ 34
- — (comparaison des) bipolaires et multipolaires
- par E. Schultz........................... 529
- E
- Ecrou à billes pour ascenseurs électriques Lieb.... 3io Electricité (1’) au Palais de Cristal. — E. Andréoli.
- 168, 468
- — — théâtre. — Frank Gèraldy........... 3oi
- — (sur P) négative de l’atmosphère par un ciel
- pur. — L. Palmieri......................... 5i
- — (sur T) négative de l’atmosphère par un ciel
- pur (réponse à M. Palmieri). — Ch. André.. 406
- — (production de 1’) par frottement de l’acide car-
- bonique contre le métal, par K. Wesendonck.. 627
- Electriseur médical Hodgkinson et Tompsitt......... i3i
- Electrochimie. Purification du sulfate d’alumine.. 335
- — Préparation électrolylique des alcalis et de6
- carbonates alcalins, par MM. Hermitte et
- Dubosc.................................. 234
- Electrolyse des chlorures, par Parker et Robinson 482
- — des minerais d’or, procédé Atkins ........ 128
- — des alliages zinc-argent par la « London Me-
- tallurgical Company ».................... 73
- — industrielle (problèmes de 1’), par J. Swin-
- burne............................... 379, 425
- Electrométallurgie de l’aluminium, par A. Schnel-
- ler et Astfalk......................... 134
- — de l’antimoine, par M. Ivapp dtEstrich (Rhein-
- . gau)....................................... 335
- —. Dépôt de cuivré. — E. Andréoli............... 66
- Eleotrolocomotive pour mines Atkinson et Hurd.. 304
- Electromoteurs alternatifs Pieper................. 56
- Electrostatique (exposé de 1’) dans l’hypothèse de l’existence d’un milieu élastique, par W.-H.
- Bragg.................................... 338
- Enregistreur Townsend............................. 452
- Entropie (sur 1’., par M. Gross............. 236, 335
- Equivalent (1’) mécanique de la chaleur........... 145
- Essai (sur 1’) industriel du fer. Energie absorbée pendant les inversions de polarité, par
- M* Schmoller............................ 388
- Ether et matière, par Oliver Lodge............. 89
- Expériences de M. Cailletet sur la résistance de
- l’air. — W, de Fonvielle................ 69
- Papes
- Exploitation (P) des stations centrales. — G. Pellis-
- sier................................. =08, 571
- — des chemins de fer (du rôle des avertisseurs électriques dits « contre-rails isolés » dansl’)
- — Clc E. de Baillehache................. 25i
- Exploseur Hunt...................................... 73
- Exposition (P) de la Société française de physique.
- — C. Raveau................................ 3i3
- (Comité d’électricité de l’) de Chicago, 3o
- juin 1892.................................. 177
- Etalons électriques (les).................... 290, 345
- F
- Faits divers :
- Absorption, de. rayons de grande longueur d’onde 548
- Accideht.au'théâtre de Cluny....................... 498
- . — ., .dû.à pélectricité..................... 348
- — . - dans une usine d’électricité.. 497, 633
- — , de tramway électrique............... 48, 633
- Accumulateur ... ......»......................... 49
- — (plaques d’)........................ 598
- — Pollak.............................. 247
- — Tudor............................... 632
- — . à lithanode..................... 33o
- Acier pour dynamos. ................................347
- Action de l’ozone, sur. les microbes............. 297
- Alliages à base d’aluminium........................ 349
- Analyse électrolytique....................... 148, 448
- Annonces à la lumière .électrique.................. 248
- Appareils à incandescence par. le gaz.............. 499
- — pour détruire les insectes............. 98
- Application de l’électricité dans les mines........ 297
- — — aux manœuvres navales. 3oo
- Argenture du fer................................... 547
- Aurore australe............................. 497. 597
- — boréale.................................... 549
- Avertisseurs électriques........................... 63q
- Bains de lumière électrique........................ 447
- Bateaux sous-marins........................... 47, 399
- Brevets au Canada.................................. 298
- Canots électriques................................. 149
- Centenaire de Colomb.............................. 598
- Charbon de lampe à arc.................. 200, 448, 590
- Chauffage électrique des serres.................... 631
- Chemin de fer souterrain à Londres,-..... .-i. 47, 547
- — — à marche rapide...................... 98
- — — électrique en Belgique............... 98
- — — . en Amérique...................... 149, 298
- — . — en Autriche........................ 197
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-
-
-
- 640
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Fages
- Chlore ozonisé....................................... 147
- Cloche électrique................................ 198
- Colombophilie militaire.............................. 600
- Coup de foudre....................................... 547
- Courses-de chevaux à la lumière électrique......... 200
- Cryptographie...................................... 600
- Cuivre électrolytique................................ 498
- Décharge électrique.................................. 197
- Destruction des insectes par l’électricité.......... 299
- Disjoncteur pour -accumulateur....................... 347
- Ecole centrale....................................... 399
- Electricité au Japon....................... 447, 597
- Electroculture.............................. 348, 399
- Electrocution............................ 49, 349, 548
- Electrolyse du chlorure de sodium.................... 147
- Electrométallurgie................................. 3g8
- Electrothérapie.................... 197, 198, 398, 548
- Emploi de l’aluminium pour les billets de banque. 498
- Enseignement de l’électricité........................ 597
- Eruption de l’Etna........................... 199, 298
- Etude micrographique des métaux...................... 497
- Evaporation (accélération de 1’) par l’électricité.. 632 Expérience sur la résistance de l’air................. 49
- — . — les lampes à incandescence............ 55o
- — — d’électricité........................... 597
- Exposition de Chicago. 49, 99, ioo, 147, i5o, 199,
- 248, 450, 498, 597
- — de Milan,......................... 48, 447
- — de Kimberly............................... 5g8
- — de Moscou................................. 147
- — universelle de Paris 1900................. 249
- — — de 1889............................ 399
- Explosion à bord du Dupuy-de-Lôme... 48, 148, 197
- Fabrication de la soude.............................. 10e
- Filament de lampes................................... 35o
- Galvanisation du fer................................. 349
- Galvanoplastie....................................... 497
- — de l’aluminium................ 299, 399, 447
- Glucinium.......................................... 299
- Gutta (substance pour remplacer la).......... 549, 633
- Horloge électrique........................... 248, 449
- Illuminations électriques............................ i5o
- Imprimerie à l’électricité........................... 63i
- Incendie des ateliers Edison....................... 448
- — à Paris................................... 497
- — des ballons............................... 99
- — dû aux lampes à pétrole............... 148
- Indicateur électrique................................ 249
- Inspection des installations électriques............. 249
- Invention du gaz...................................... 48
- Ivoire artificiel.................................... 648
- Journal d’électricité (nouveau).............. 398, 399
- Laboratoire d’électricité.................... 249. 5y8
- Liquide excitateur pour les piles.................... 297
- Locomotive électrique................................ 349
- Pages
- Machine infernale électrique.................... 247
- Magnétisme terrestre............................ 348
- Manganin....................................... 398
- Météorologie électrique......,................. 199
- — — en Amérique............... 199
- Monument à Gauss et Werber...................... 347
- Navigation électrique........................... 447
- Nickel-tétracarbonyle.......................... 148
- Nickelage................................... 549
- Observations astronomiques...................... 398
- — magnétiques................. 399, 547
- Orages en France.'...........•............ 48, 98
- ~ en Amérique.......................... 97, 148
- — en Autriche........................... 449
- Oxygène liquide................................. 149
- Parafoudre................................ 198, 549
- Paratonnerres......................... 48, 632, 633
- Perturbations atmosphériques.................... 100
- — magnétiques............. 149, 248, 299
- — électriques........................349
- Photographie des étincelles électriques. ....... 632
- Pluie artificielle.............................. 3g8
- Préparation électrolytique du baryum............ 149
- Prix d’abonnement au téléphone.................. 3oo
- Prix de l’énergie électrique en Autriche........ 449
- — de l’éclairage............................ 449
- — de l’aluminium.................;........... 48
- — de revient de l’éclairage électrique.. 5o, 100
- — proposés par l’Institution des ingénieurs de
- Londres.................................. 5g8
- — proposés par l’Académie des Sciences de
- Berlin................•................. 297
- — proposés par la Société de Mulhouse......... 298
- — — Compagnie Thomson Houston ....................... 631
- Procès Edison-Swan............................ 348
- Production du platine...................... 347, 448
- Projecteur électrique........................... 599
- Purification du platine......................... 348
- Règlement d’éclairage électrique en Italie...... 499
- Repassage électrique des chapeaux............... 100
- Résistance du corps humain..................... 448
- Sel excitateur pour piles...................... 297
- Soudure pour lampe à incandescence.............. 199
- Tannage électrique.............................. 498
- Terre (mise à la) des conduites d’électricité.. 632
- Thermomètre avertisseur....................... 632
- Touage électrique des bateaux................. 397
- Traction électrique............................. 449
- — — en Belgique.................... 5g8
- Tremblement de terre........................... 397
- Tramways à accumulateurs..................• 348, .197
- — électriques................. 49, 633, 634
- — — én Suisse...................... 449
- — — en France.................-.. . 148
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-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 641
- Pages
- Tramways électriques de Paris............. 197, 548
- — — A Berlin..........,.......».. 190
- — — en Allemagne.............. 247, 398
- — — en Espagne..................... 249
- Transformation de la chaleur en électricité. 248, 347 Transmission A distance des indications d’un niveau d’eau........................,........... 347
- — des dépêches par téléphone................ 55o
- — par courants polyphasés................... 249
- Tricycle électrique............................... 48
- Université de Dublin.............................. 47
- — technique.................................. 498
- Utilisation de chutes d'eau...................... 148
- —*• des chutes du Niagara.............. 148, 247
- — des chutes d’eau en Italie................ 198
- — — en Allemagne............ 199
- — — en Suisse............... 298
- — des balayures,........................... 598
- Ventilateurs électriques......................... 449
- Éclairage électrique ;
- Éclairage électrique en Allemagne............. 249
- — — en Amérique................... 99
- — — en Angleterre................ 599
- — — à Berlin.................... 297
- — - à Bruxelles,................ 35o
- — — de Cannes.................... 549
- — — au Chili..................... 4-0
- — — des casernes................ 549
- -- — à Vienne.................... 55o
- — — de l’hôtel des Postes A Tunis. 200
- — — A Genève.................... 247
- — — au canal de Suez............. 5g6
- — — des trains................. 599
- — — en Corse..................... Goo
- — — à Paris........ 49, 98. i5o, 260, 399
- — — A Londres.................... 100
- — — en Espagne................. i5o, 35o
- — — en France............. i5o, 450
- — — A Toulon..................... 200
- — — en Italie. ................ 249
- — — de Francfort................. 398
- — — de Strasbourg................ 400
- — — A Rome....................... 449
- — — des omnibus.................. 35o
- — — en Suède.............. 549, 600
- — — d’une église................. 632
- — — de la statue de la Liberté.... 634
- — du tunnel des Batignolles............. 25o
- — par incandescence Auer............... 249
- Explosion dans une canalisation électrique.... 148
- Lampes de Khotinsky........................... 399
- — A incandescence.................... $49, $99
- Usine électrique A San-Francisco.............. $48
- Pages
- Télégraphie et Téléphonie :
- CAble sous-marin de Sumatra................... a5o
- — — du Pacifique ................ 3oo
- — — de Benat............•........... 448
- — — d’Oran....................... 600
- — — du Sénégal................... 100
- — — de la Nouvelle-Calédonie... 100
- Emploi des téléphones dans les expéditions.... 248
- Femmes télégraphistes........................... i5o
- Ligne télégraphique du Cap Nord............... 298
- Lignes télégraphiques privées................. 5o
- — — du Tonkin.................. 55o
- Relais télégraphique Willot................... 5o
- — — Edison................... 25o
- Service téléphonique............................ 4S0
- Suppression de la date de dépôt des télégrammes
- 3oo, 450
- Télégraphie en Angleterre..................... 25o
- — en Afrique..................... 35o
- — en Angleterre ...................... 400
- — en Amérique................... 4^0» 499
- — aux Indes......................... 600
- — militaire......................... 48
- Téléphonie en Angleterre.............. 5o, 499, 600
- — en France..................... 100, 35o
- — A Paris..................... 25o
- — en Amérique. ............,35o, 55o
- — en Russie...................... i5o
- — en Tunisie....................... i5o
- — interurbaine...................... 200
- — en Suède ........................... 549
- — en Allemagne...................... 249
- — en Autriche.................... 600
- Filaments pour lampes A incandescence.............. 285
- Force électromotrice de l’élément Latimer-Glark.par
- MM. Glazebrook et Shinner................. 290
- — électromotrice (variation* de la) dans les piles secondaires, par H. Gladstone et Walter Hib-bert................................. 38, 90, 142, 188
- — électromotrice entre des surfaces de mercure
- de courbures différentes, par Th. des Coudres 287
- — (sur la) motrice du vent, par D. Buchholtz.... 127
- Frein électromagnétique Short.................. 104
- — — Blanchard............. io5
- — pour machines marines Wallgren.......... i3g
- — — — Engstrom............. i5q
- G
- Galvanomètre d’Arsonval-Gaiffe................... 483
- — Ayrton-Mather-d’Arsonval................ 88, 390
- Galvanoscope (thermo-), par M, Mayençon ......... 62i
- p.641 - vue 641/650
-
-
-
- 642
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Pages
- Gaz (sur l’industrie du), par M. Melon............... 378
- Girouette électrique Haight........................... 64
- Gouvernail servo-moteur électrique Grimston et
- Dylies......................................... 309
- Grue électrique ....................................... 154
- H
- Haveuse Sperry.............................. 57, 161
- — Atkinson................................. 59
- — Keil et Westerdahl.......................... 60
- Hasard (le) et l’imprévu dans les découvertes et les
- recherches scientifiques, par M. C. Decharme
- 439, 490, 592
- Horloges électriques Schweirer................ 154
- Hystérésis (la perte par) dans l’induit des dynamos,
- par M. Corsepius...................... 577
- I
- Indioe (1’) de réfraction des rayons électriques dans
- l’eau, par H.-O.-G. Ellinger............... 337
- Isolateur Brady.................................. 378
- Indicateur de station Ayers....................... 310
- — (appareil) Haight............................... 64
- Inducteur Gravier................................... 17
- Installations (les) électriques du chemin de fer Transandin ....................................... 256, 390
- Interrupteur à distance Parker Woodward et Rees. 157
- L
- Lampes (les) à arc. — Gustave Richard............ 210
- — Bail.........,............................. 554
- — Pflugger.................................. 217
- — Cance....................................... 210
- — Coerper..................................... 220
- — Dobbie...................................... 220
- — Haywood et Driver.. ........................ 221
- — Silvey..................................... 211
- — Ward...................................... 212
- — Shepard..................................... 213
- — Adams...................................... 210
- —v Scriber.................................. 216
- — différentielles Jappy........................ 75
- Lampes (les) à incandescence. — Gustave Richard. 551
- — Bras Lea.................................... 555
- — Ries........................................ 552
- — Boehm et Bailey............................. 554
- Ppges
- Lampes Edison............................... 554
- Locomotion (là) électrique.—//. de Grafflgny. 121, i65
- Locomotive électrique Siemens................. 014
- — — Patton................. 514
- — — Brown..................... 5i6
- — — Purdon.................... 517
- Lumière électrique (la) et les ordures, par M. Forbes 532
- M
- Machine (théorie de la) à influence parfaite, par John
- Gray......................................... 4^6
- — à écrire électrique Reed...................... 63
- — Powers et van Buren à fabriquer les caniveaux
- pour câbles électriques..............»... 332
- — électrostatique à influence, par M. Abraham.. 84
- Manomètre Barratt et Douty............................ 456
- Mesure (sur la) de la constante diélectrique, par •
- M. A. Perot.......................... 239, 337
- Méthode de mesure du rendement des transformateurs, par M. W.-E. Sumpner............... 3gi
- — (nouvelle) électrique pour la recherche des com-
- binaisons de deux métaux, par M. A.Laurie. i38
- Microphone Siemens et Halske......................... i32
- Monture de lampe Rockwell.............................. 553
- — Werline...................... ............. 553
- — Goldkind................................... 552
- — Parfitt.................................... 555
- Moteur Lundell......................................... i63
- — Schuckert à champ magnétique tournant. — ,
- D.Farman.................................. 23
- Moules pour plaques d’accumulateurs Bower........ 377
- Moulage électromagnétique Fraley....................... 33o
- N
- Nécrologie :
- Mort de l’amiral Mouchez..................... 5o
- — M. Gyrus Field....................... 449
- — M, Nielsen......................... 498
- — M. Gisborne........................ 934
- ü
- Observatoires (les) magnétiques du globe. 376
- Occlusion (suri’) de l’hydrogène dans le plomb, par
- MM. Neumann et Streintz../ 692
- p.642 - vue 642/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 643
- Pages
- Ozonisation (1*) et les appareils nzonothérapiques.—
- A.Rigant............................... 7
- P
- Parafoudre Browne et Tidman......................,
- — Edison.....................................
- — (sur les) et la découverte de métaux qui étouf-
- fent l’arc, par Alex. J. Wurth..,........
- — Dickerson..................................
- Perceuse Rowan...................................
- — Siemens et Bailly..........................
- Percuteuse Mackay................................
- Perforatrice Birkin..............................
- — Siemens et Halske..........................
- — Bol ton....................................
- — Threlfall..................................
- Perturbations (les) magnétiques et les taches du
- soleil de l’année 1892...................
- Phénomènes lumineuxproduits dans les conducteurs parcourus par la décharge électrique et placés dans l’air raréfié, par G. Yicentini. .109, Phonographe (nouveau) Edison. — Gustave Richard. Piles Marcus, Patz et Grebner....................
- — Cohen......................................
- — médicale Hataway...........................
- • — Souther....................................
- Plaques d’accumulateurs Rousseau.................
- Pointage électrique Von Markoff..................
- Porte-balai Daggett..............................
- Préparation (sur la) électrique des persulfates, par
- M. Berthelot.............................
- Prises (les) de terre sur les circuits de tramways
- électriques..............................
- Procédé (nouveau) électrique de préparation de la
- céruse, par M. Stevens...................
- Projét d’instruction aux entrepreneurs d’éclairage électrique.......................................
- 331 484
- 79
- 175
- 6c
- 307
- 3o6
- 305
- 306 5? 57
- 585
- 585 408 75 624 331 *75 78 153 272
- 387
- 124
- 175
- 172
- R
- Rapport (nouvelledétermination du) ventre les unités C. G. S. électrostatiques et électromagnétiques, par M. Abraham............................. 4*
- Réflecteur Weaver....,............................ 554
- Réglage (système de) Léonard, pour transmissions
- de force.................................. ^64
- Régularisation Boucherot......................... 274
- Pages
- Régulateur Rcplagle................................. 3o8
- — Elkins........................................ 18
- — électrolhermostatique Beers.................. 274
- — El lis....................................... 274
- Relais pour câbles sous-marins...................... 287
- — à charbons de Cuttriss pour câbles sous-ma-
- rins.....................................;.. 78
- Remontoir électrique Schmidt......................... 3n
- Résistance (sur la) magnétique des dérivations dans l’air, et sur une méthode propre â les mesurer dans une dynamo, par M. Guido Grassi. 294
- — intérieure des piles, par M. Smith............. 184
- Rhéostat en charbon, par J. Ferrand................ 133
- S
- Signaleur téléphonique Von Orth et Breslauer...... 33
- Signal automatique Langdon.......................... 332
- — de passage à niveau de H. Hattemer. —
- E. Zetzsche................................. 608
- Signaux électriques Putnam et Webster............... 58i
- Société française de physique .................... 84
- — internationale des électriciens............... 134
- — de physique de Londres..................... 184
- — — — ................................... 86
- — — Berlin.................... 236,335
- — technique de l’industrie du gaz............... 378
- Sondeuse Gardner..................................... 62
- Soupape électrique Fleming.......................... 3o8
- — — Siout.......................... 3o8
- Sous-stations électriques............................ 323
- Station centrale-dg,Newcastle-on-Tyne............... 272
- Système de distribution mixte à trois fils (sur une
- nouvelle disposition). — J-P- Anney........ 477
- T
- \
- Tableau multiple Berton........................ 282
- — • — Bell de la Western Electric C#.... 333
- Télégrammes (botte à) automatique.............. 625
- Télégraphe imprimant Gracoinini et Sacco....... 535
- Téléphone Collier.............................. 132
- — Graham............................ 482
- — Hess................................ i3r
- — Mari*................... “......... 378
- — Spagnoletti........................ 331
- — (Emploi d’un aimant permanent dans le), par
- F.-T. Trouton........................... 628
- p.643 - vue 643/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 644
- Pages
- Téléphoniques (mise en relation de plusieurs postes) avec un bureau central par une seule et
- môme ligne. — E. Zetzsche............... 365
- Téléthermographe Dibble......................... i56
- Théorie (note sur la) des transformateurs, par M.
- H.-A. Rowland........................... 194
- — (la) des alternateurs accouplés. — Paul Bou-
- cher ot ........................... 201, 260
- Thermo-électrique (position du cobalt et du bismuth dans la série), par M. G. Knott........... 241
- Tirelire électrique Dowsing et Price............ i58
- Torpilleur Berdan...............T.............. 453
- Traction (la) électrique des trains de chemin de fer.
- — G. Pellissier......................... 116
- Tramways et chemins de fer électriques. — Gustave
- Richard................................. 101
- — Riess et Henderson........................ 5i8
- — à accumulateurs........................... 623
- Transformateurs de la Société d’éclairage électrique. — Frank Gèraldy............................ 401
- — (essai de deux) Westinghouse, par John Hop-
- kinson............................. 125, 225
- — (rendement des), par M. von Dolivo-Do-
- browolsky.............................. 178
- — (dimensions des), par C. G. Imhoff........ 625
- — moteur Lahmeyer............................ 21
- — polyphasé Siemens et Halske................ 21
- — Preschlin.................................. 22
- — à huile Ferranti.......................... 275
- — — Lahmeyer................................ 276
- Transmetteur à distance Haight................... 64
- Transmission Brown et Melmo..................... 364
- — Adams-Brush...................... 364
- — de l’énergie par courants alternatifs, par G.
- Kapp.................................... 333
- — Johnston.................................. 106
- — de la force par l’électricité. Installation à la
- compagnie du Nord. — F. Gèraldy......... 601
- Pages
- Trieur magnétique Thompson et Sanders..,...... 32
- Trolly Grimston........................... 36o
- — Crâne................................. 36o
- — Newhouse.............................. 36i
- Trompe à mercure.............................. 528
- Tubes électrolysés Watt......................... 3o
- Turbo-moteur compound A. Morton................. 3i
- — Parsons................................. 76
- U
- Unités (sur les) électriques................., 484, 544
- Usines centrales (règles générales relatives à rétablissement des). — J-P- Anney.. 520, 565, 611 Utilisation des forces naturelles. Les moteurs ma-
- rins. — G. Pellissier.......................... 4**
- — des chutes du Niagara, par M. Hillairet............ i36
- V
- Variation (sur la) de longueur produite par l’aimantation dans le fer et les fils conducteurs de
- courants, par Shelford Bidwell..... 189
- Ventilation des canalisations souterraines d’électricité. — Monmerquè............................... 3ii
- Vitesse (sur la) de propagation des ondulations électromagnétiques dans les milieux isolants et sur la relation de Maxwell, par M. R.
- Blondlot................................. 293
- Voie pour tramway électrique Thomson-Houston... 106
- Voltmètre Dyltes et Herd................ ........ 3o
- p.644 - vue 644/650
-
-
-
- TABLE PAR NOMS D'AUTEURS
- A
- Pages
- Abraham. — Sur une nouvelle détermination du rapport v entre les unités G. G. S. électromagnétiques et électrostatiques........................ 41
- — machine électrostatique à influence.............. 84
- Adams. — Lampe à arc................................... 2i5
- — Transmission pour tramways...................... 364
- André (Ch.). — Sur l’électricité négative de l’atmosphère par ciel pur................................... 406
- Andréoli (E.). — L’électricité au Palais de Cristal
- 168, 458
- — Dépôt de cuivre à raison de 10000 ampères par
- mètre carré................................... 60
- Angell. — Cuisine électrique........................... 285
- Anney (J.-P.). — Sur le choix des machines génératrices employées dans les distributions d’énergie électrique............................. . 108, 321
- — Sur une nouvelle disposition du système de
- distribution mixte à trois fils............. 478
- — Règles générales relatives à l’établissement des
- usines centrales de distribution de l’énergie
- électrique........................ 520, 565, 611
- Aron. — Compteur électrique.......................... 532
- Arsonval (d*). — Galvanomètre................. 390, 483
- Astfalk. — Electrométallurgie de l’aluminium........ 134
- Atkins. — Electrolyse des minerais d’or............. 128
- Atkinson. — Electrolocomotive pour mines............. 304
- — Haveuse........................................ 59
- Ayers. — Indicateur de station....................... 3io
- Ayrton Mather. — Galvanomètre................. 88, 390
- B
- Baillehache (Ctc E. de). — Du rôle des avertisseurs électriques dits « contre-rails isolés » dans
- l’exploitation des chemins de fer........... 25]
- Bailey. — Lampe à incandescence...................... 554
- Pages
- Bailly. — Perceuse.................................. 207
- Bail. — Lampe à arc................................. 554
- Basset. — Boussole autodirectrice................... 452
- Baratt. — Manomètre................................. 456
- Bars. — Régulateur électrothermostatique............ 160
- Barkley. — Caniveau souterrain...................... 5i8
- Bell. — Tableau multiple de la Western Electric C° 333
- Berdan. — Torpilleur.... ........................... 453
- Bergmann. — Canalisation électrique................. 134
- Berthelot. — Sur la préparation électrique des per-
- sulfates.................................... 387
- Berton. — Tableau multiple.......................... 282
- Beyer. — Casse-fils................................ 400
- Bidwell Shelford. — Sur la variation de longueur produite par l’aimantation dans le fer et les
- fils conducteurs de courants................ 189
- Birkin. — Perforatrice.............................. 3o5
- Blair.—Préparation électrolytique du blanc de plomb. 624
- Blanchard. — Frein..,............................... io5
- Blondel (André). — Couplages et synchronisation
- des alternateurs......... 351, 415, 465, 557, 6i5
- Blondlot. — Sur la vitesse de propagation des ondulations électromagnétiques dans les milieux isolants...................................... 293
- Boehm. — Lampe...................................... 554
- Bois (du). — Sur la dérivation des lignes de forces
- magnétiques dans l’air..................... 542
- Bolton. — Perforatrice............................... 57
- Boucherot (Paul). — La théorie des alternateurs
- accouplés............................. 2or, 260
- — Le couplage des alternateurs en tension...... 5or
- — Régularisation (système de)................... 274
- Bouty (E.). — Sur la co-existence du pouvoir diélectrique et de la conductibilité électrolytique 42 Bower. — Moules pour plaques d’accumulateurs.. 377
- Brady. — Isolateur................................... 378
- Bragg. — Exposé de l’électrostatique dans l’hypothèse de l’existence d’un milieu élastique... 338
- p.645 - vue 645/650
-
-
-
- 646
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Breslauer. — Signaleur téléphonique................ 33
- Broadnax. — Coupe-circuit......................... 478
- Brooks. — Arrêt pour machines à vapeur........... 63
- Brown. — Parafoudre................................ 33o
- — Locomotive électrique........................ 5i6
- — Transmission pour tramways électriques..... 364
- Brush. — Transmission.............................. 364
- Buchholtz. — Sur la force motrice du vent........ 127
- Buren (van). — Machine à fabriquer les caniveaux
- pour câbles électriques................... 33e
- Burnett. — Attaches pour lampes.................. 553
- Burton. — Cuisine électrique...................... 285
- Butcher. — Cyclomètre.............................. 4^6
- c
- Cailletet. — Expériences sur la résistance de l’air.. 69
- Callendar. — Armature.......................... 14
- Cance. — Lampe................................ 218
- Carr. — Chemin de fer souterrain................. 362
- Cardiani. —Température des fils parcourus par un
- courant électrique....................... 480
- Cazal. — Armature................................ 268
- Clark. — Ascenseur électrique.................... 455
- Coerper. — Lampe............................... 220
- Cohen. — Pile..........................'....... 624
- Colard. — Essai d’une théorie générale du circuit induit des machines dynamo à circuit magnétique invariable................... 279, 383, q3o
- Colette. — Acidimètre électrique................. 622
- Collier. — Téléphone............................. î32
- Corsepius. — La perte par hystérésis dans l’induit
- des dynamos............................ 571
- Coudres (Th. des). — Forces électromotrices entre des surfaces de mercure de courbures différentes.......................................... 287
- Crâne. — Trolly............................... 36o
- Curie*—Conductibilité du quartz................ 85
- Cuttriss. — Relais pour câbles sous-marins........ 78
- D
- Daggett. — Dynamo................................. 272
- — Porte-balais.................................. 272
- Davidson — Conducteurs.......................... 134
- Decharme (C.)* — Le hasard et l’imprévu dans les découvertes et les recherches scientifiques
- 449,490 592
- face <
- Dibble. — Télcthermographe...................... i56
- Dickerson. — Parafoudre......................... 175
- Doane. — Attache.............................. 553
- Dobbie. — Lampe........................:........ 220
- Dobrowolsky Dolivo (von). — Sur le rendement
- des transformateurs...................... 178
- Dorman. — Dynamo................................ 18
- Douty. — Manomètre.............................. 456
- 1 Dowsing. — Tirelire électrique ................. i58
- Driver. — Échelle pliante....................... 220
- Drown. — Analyse électrolytique, dosage de l’aluminium dans les fers et les aciers.............. 174
- Dubosc. — Electrochimie. Préparation électrolytique des alcalis et des carbonates alcalins... 224
- Dykes. — Voltmètre............................... 3o
- — Gouvernail servo-moteur électrique ... ...... 309
- E
- Edison. —Nouveau phonographe.................... 408
- — Compteur électrolytique................... 479
- — Parafoudre............................... 484
- — Lampe................................... 553
- Eickemeyer. — Dynamo............................ i5
- Elkins. — Régulateur........................... 18
- Ellinger. — L’indice de réfraction des rayons électriques dans l’eau.............................. 337
- Elis. — Collecteur de poussières....,.......... i58
- — Régulateur................................ 274
- Engstrom. — Frein pour machines marines........ i5g
- Erickson. — Compteur.......................... 232
- - F
- Farman (D.). — Moteur à champ magnétique tour-
- nant........................................ 23
- Ferrand. — Rhéostat en charbon.... :............... i33
- Ferranti. — Transformateur à huile................. 275
- Firman. — Avertisseur d’incendie................... 157
- Fleming. — Soupape électrique...................... 3o8
- Fonvielle (W. de). - Expériences sur la résistance
- de l’air.............................. ... 69
- — La croix électrique de l’église du Sacré-Cœur. 222
- — Enquête sur un coup de foudre................ 394
- Forbes. — Les ordures et la lumière électrique.... 532
- Fraley. — Moulage électromagnétique............... 33o
- p.646 - vue 646/650
-
-
-
- journal ux:ue:l:i:l d’élzctricite
- 647.
- G
- Pages
- Gaiffe. — Galvanomètre d’Arsonval..................
- Gauthier. — Effets thérapeutiques des courants
- alternatifs...............................
- Garduer. — Sondeuse................................
- Géraldy (Frank)— Sur quelques applications de l’électricité......................................
- — L’électricité au théâtre....................
- — Transformateurs de la Société d’éclairage élec-
- trique....................................
- — Les ateliers des services électriques de la Com-
- pagnie du Nord............................
- Gernshym. — Casse-fils..........................
- Giacomini. — Télégraphe imprimant..................
- Gladstone. — Sur les cause des variations de la force électromotrice dans les piles secondaires................................. 38, 90, 142,
- Glazebrook. — Sur l’emploi de l’élément Clark
- comme étalon.de force électromotrice......
- Goldkind. — Monture................................
- Graffigny (Henry de). — La locomotion électrique......................................... I2T,
- Graham. — Téléphone................................
- Grassi. — .Sur la résistance magnétique des dériva-tions dans .Pair, et sur une méthode propre
- à les mesurer , dans une dynamo...........
- Grassot. — Compteur électrolytique.................
- Gravier. — Inducteur...............................
- Gray (John). — Sur la théorie de la machine à in-
- fluence parfaite.......................
- Grebner. — Pile................................
- Green.—Attache............................ 553,
- Grimston. — Trolly.............................
- — Gouvernail servo-moteur électrique........
- Gross. — Sur l’entropie................... 236,
- 482
- ï 35 62
- i5i
- 3oi
- 401
- 601
- 455
- 535
- 188
- 290
- 553
- 155 482
- 294 13 r
- 17
- 486
- 75
- 554
- 36o
- 3ü9
- 335
- H
- Haight. — Appareil indicateur................... 64
- — Girouette électrique....................... 64
- Halske. — Transformateurs polyphasés.............. 21
- — Microphone................................ *32
- — Perforatrice.............................. 3o6
- Hartwell. — Armature............................. 268
- Hataway. — Pile médicale..................... • 33i
- Hattemer. — Signal de passage à niveau........... 608
- Haywood. — Echelle pliante..,.................... 220
- Henderson. — Tramway............................. 5i8
- Herd. — Voltmètre................................. 3°
- Hermitte. — Electrochimie. Préparation électrolytique des alcalis et des carbonates alcalins... 234
- Pages
- Hess. — Téléphone................................. i3i
- Hibbert Walter. — Sur la cause des variations de la force électromotrice dans les piles secondaires................................ 38, 90, 142, 188
- Hillairet. — Utilisation des chutes du Niagara... i36
- Hird. — Bobine d’armature......................... 268
- Hodgkinson. — Electriseur médical................. i3i
- Hope. — Boussole auto-indicatrice................. 161
- Hopkinson (John). — Essai de deux transformateurs
- Westinghouse.......................... ia5, 225
- Houston. — Voie de tramway électrique............ 106
- Hunt. —Exploseur................................. 73
- Hurd. — Electrolocomotive pour mines.............. 304
- j
- Jappy. — Lampe différentielle........................ 76
- Jenney. — Dynamo.................................... 270
- Johnston. — Transmission............................. 106
- Judson. — Fermeture de porte d’ascenseur........... 3oy
- K
- Kapp. — Electrométallurgie de l’antimoine.......... 335
- — Transmission de l’énergie par courants alternatifs............................................ 533
- Kean. — Abat-jour................................ 556
- Keil. — Haveuse..................................... 61
- Kelvin fiord). — Une nouvelle forme de la batterie
- de Leyde à air............................. 139
- Kenna (Mac). — Analyse électrolytique. Dosage de
- l’aluminium dans les fers et les aciers. 174
- Kennely. — Compteur............................ 579
- Klemencic. — Sur la détermination du courant d’induction d’une bobine............................. 238
- Knott (G-). — La position du cobalt et du bismuth
- dans la série thermo-électrique............ 241
- Koedding. — Dynamo............................... 270
- Korthals. — L’action des courants alternatifs sur le
- corps humain............................. 486
- Kotinsky (de). — Accumulateurs................... 532
- Kummer (G.). — Sur les courants produits par le
- mouvement. 243
- L
- Lacombe. — Attaches pour piles.................... 285
- Lahmeyer. — Distribution.......................... 276
- — Transformateur-moteur..................... 21, 276
- p.647 - vue 647/650
-
-
-
- 648
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Pages
- Langdon. — Signal automatique..................... 332
- Larat. — Effets thérapeutiques des courants alternatifs................................... 135
- Latimer Clark. — Sur l’emploi de l’élément comme
- étalon de force électromotrice............ 290
- Laurie. —Nouvelle méthode électrique pour la recherche des combinaisons de deux métaux. i38
- Lea. — Lampe...................................... 555
- Léonard. — Réglage............................... 364
- Lieb. — Ecrou à billes...........'.............. 3io
- Lloyd. — Accumulateur............................. 624
- Lodge (Oliver). — Etat actuel de nos connaissances relatives aux rapports entre l’éther et la
- matière................................... 86
- Lundberg. — Coupe-circuit......................... 478
- Lundell. — Dynamo................................. 17
- — Moteur....................................... i63
- M
- Marins (J.). — Sur une nouvelle forme d’appareil
- d’induction............................... 599
- Markoff (von). — Pointage électrique.............. i53
- Marcus. — Pile..................................... 75
- Mackay. — Percuteuse.............................. 3o6
- Marr. — Téléphone................................. 378
- Mayençon. — Thermo-galvanoscope................... 627
- Mayor Coulson. — Canalisation...................... 3o
- Melms. — Transmission............*.........,..... 364
- Melon. — Sur l’industrie du gaz................... 378
- Miller.— Attache.................................. 553
- Monmerqué. — Ventilation des canalisations souterraines d’électricité............................ 3ii
- Morday. — Alternateur.............................. i3
- Morton (A.). — Turbo-moteur compound............... 3i
- Morton.— Boussole................................. 583
- Muirhead. — Condensateurs......................... i33
- Muras. — Alternateurs électrostatiques............ 240
- N
- Nernst. — Sur la différence de potentiel des solutions étendues.................................. 143
- Neumann, — Sur l’occlusion de l’hydrogène dans le
- plomb.................................... 592
- Newhouse. — Trolly............................... 36o
- o
- Pages
- Oberbeck. — L’argent allotropique et le courant élec-
- trique.................................... 343
- Orth (von). — Signaleur téléphonique.............. 33
- Otis. — Cornet électrique......................... 584
- Ott. — Compteurs.................................. 579
- P
- Palmieri (L.). — Sur l’électricité négative de l’at-
- mosphère par ciel pur.................I 5r, 406
- Parfitt. — Monture.........................*....... 555
- Parker. — Electrolyse des chlorures.................. 480
- — Interrupteur à distance...................... 157
- Parsons.— Turbo-moteur............................... 76
- Patenall. — Block-système électrique................. 129
- Patton. — Locomotive électrique...................... 514
- Patz. — Piles...................................... 75
- Pellat. — Système d’avertisseur pour chemins de
- fer......................................... i36
- Pellissier (G.).— La traction électrique des trains de
- chemin de fer........................... 116
- — Utilisation des forces naturelles : les moteurs
- marins..................................... 411
- — L’exploitation des stations centrales..... 5o8, 571
- Perot (A.). — Sur la mesure de la constante diélec-
- lectrique............................. 239, 33y
- Perrin. — Chemin de fer souterrain................. 362
- Pflugger. — Lampe.................................. 217
- Philpott. — Distribution........„..........*... *... 21
- Pieper. — Electromoteurs alternatifs................. 56
- Pomey. — Notes sur les courbes d’électrification... 222
- Poras. — Lampe..................................... 552
- Powers. — Machine à fabriquer les caniveaux pour
- câbles électriques........................... 332
- Preschlin. — Transformateur.......................... 22
- Price. — Tirelire électrique,....................... i58
- Pries. — Lampe... ................................... 552
- Purdon. — Locomotive électrique...................... 517
- Putnam. — Signaux électriques........*............. 58i
- R
- Raveau (C.). — L’exposition de la Société française
- de physique............................... 3i3
- p.648 - vue 648/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 649
- Pages
- Reckenzaun. — Accumulateur........................... 232
- Reed. — Machine à écrire électrique................. 63
- Rees. r— Interrupteur à. distance................... 157
- Replagie. — Régulateur............................... 3o8
- Richard (Gustave). — Applications mécaniques de
- l’électricité................. 56, i53, 304, <j5i
- — Chemins de fer et tramways électriques. io2,
- 359, 5i3
- — Détails de construction des machines dynamo.
- 12, 267
- — Les lampes à arc.......................... 210
- — Les lampes à incandescence................ 551
- — Le nouveau phonographe Édison............. 408
- Riess. — Tramways............................... 518
- Rigaut (A.). — L’ozonisation et les appareils ozono-
- thérapiques............................... 7
- Robinson. — Electrolyse des chlorures,.......... 480
- Rockwell. — Monture............................. 553
- — Attache................................... 554
- Rowan. — Perceuse................................ 62
- Rousseau. — Plaques d’accumulateurs.............. 78
- Rowland (H.-A.). — Note sur la théorie des transformateurs...................................... 194
- S
- Sacco. — Télégraphe imprimant.................... 535
- Sanders. — Trieur magnétique...................... 32
- Sayers. — Canalisation électrique............... 3o
- Schmalhans. — Accumulateurs...................... 377
- Schmidt. — Remontoir électrique.................. 3ii
- Schmoller. — Sur l’essai industriel du fer. Energie
- absorbée pendant les inversions de polarité.. 388 Schneller. — Electrométallurgie de l’aluminium.... 134
- Schuckert. — Moteur à champ magnétique tour-
- nant ..................................... 23
- Schulz. — Comparaison des machines bipolaires et
- multipolaires............................ 529
- Schweirer. — Horloges électriques................ 164
- Scribner.— Lampe................................. 216
- Shepard. — Lampe................................. 2i3
- Short. — Armature................................ 268
- — Dynamo........................ I4> io3, 363, 5i5
- — Frein électrodynamique..................... 104
- Siemens. — Bobine d’armature..................... 268
- — Locomotive électrique..................... ^14
- — Microphone............................... i32
- — Perceuse................................. 307
- — Perforatrice............................... 3o6 •
- — Transformateur â courants polyphasés-----... 21
- Silvey. — Lampe................................ 311
- Pages
- Skinner. — Sur l’emploi de l’élément Clark comme
- étalon de force électromotrice.............. 290
- Smith. — Résistance intérieure des piles............. i85
- Sohlman. — Alternateur polyphasé..................... 269
- Souther. — Pile..................................... 17s
- Spagnoletti. — Téléphone............................. 33i
- Speiser. — Sur les canalisations électriques (système Bergmann).............................. 134
- Sperry. — Dynamo.............................. 273, 5i5
- — Haveuse........................,......... 57. 161
- Stein. — Appel téléphonique......................... 286
- Stevens. — Nouveau procédé électrique de préparation de la céruse........................... 17^
- Stout. — Soupape électrique......................... 3o8
- Streintz. — Sur l’occlusion de l’hydrogène dans le
- plomb...................................... 592
- Sumpner. — Méthode de mesure du rendement des
- transformateurs............................ 3g 1
- Swinburne. — Les problèmes de l’électrolyse industrielle.................................... 379, 425
- T
- Thompson. — Trieur magnétique...................... 32
- Thompson (S.) — Sur les caractères de l’arc voltaïque............................................... 5go
- Thomson (E.). — Coupe-circuit..................... 273
- — Alternateur................................. 269
- Thomson. — Une nouvelle forme de batterie de
- Leyde à air............................... i3g
- — Voie........................................ 106
- Threlfall. — Perforatrice.......................... 57
- Tidnam. — Parafoudre.............................. 33i
- Tirrel. — Arrêt.................................... 63
- Townsend. — Enregistreur.......................... 452
- Trompsitt. — Electriseur.......................... i3i
- Trouton. — Sur la théorie d’un aimant permanent
- dans le téléphone........................ 628
- U
- Underwood. — Cornet électrique......... 384
- V
- Vaschy. — Examen de la possibilité d’une action réciproque entre un corps électrisé et un aimant.............................................. 43
- p.649 - vue 649/650
-
-
-
- 65o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Verstraete. — Dynamo...............................
- Vicentini. — Phénomènes lumineux produits dans les conducteurs parcourus par la décharge
- électrique et placés dans l’air raréfié....
- Vienne frères. — Dorure de l’aluminium.......... 584
- Vortmann. — Analyse électrolytique.................
- Voysey. — Attaches tire-câbles.......................
- w
- Wallgren. — Frein pour machines marines.........
- Ward. — Lampe...................................
- Wardhangh. — Collecteur de poussières...........
- Watt. — Tubes électrolysés......................
- Weaver. — Réflecteur............................
- Wello. — Chronographe...........................
- Wergnér. —Dorure, argenture de l’aluminium....
- Werline. — Monture..............................
- Wesendonck. • Production de l’électricité par frottement de l’acide carbonique contre un métal.
- Pages
- Westerdahl, — Haveuse............................ 61
- Weston.—Ampèremètre.'...................... 3i, i32
- Whittier. — Ascenseur........................... 455
- Williams. *— Relations des dimensions des quantités physiques avec les directions dans l’espace............................................ 186
- — Câble à couche d’air....................... 76
- Winton. — Courbe-fil...............w........... 36o
- Woodward. — Interrupteur à distance............ 157
- Wright. — Ascenseur électrique................. 454
- Wurts (J.). — Sur les parafoudres et la découverte
- de métaux qui étouffent l’arc.............. 79
- Z
- Zetzsche (E.). —* Mise en relation de plusieurs postes téléphoniques avec un bureau central
- par une seuls et même ligne................ 365
- — Signal de passage à niveau de H. Hattemer... 608
- Pages
- 207
- 539
- 585
- 33o
- 78
- i5y
- 212
- i58
- 3o
- 554
- 457
- 377
- 553
- 627
- p.650 - vue 650/650
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-