La Lumière électrique
-
-
- La Lumière Électrique
- Journal universel ci'Électricité
- p.1 - vue 1/650
-
-
-
- p.2 - vue 2/650
-
-
-
- p.3 - vue 3/650
-
-
-
- p.4 - vue 4/650
-
-
-
- LA
- LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- DIRECTEUR .
- IV CORNÉLIUS HERZ
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME CINQUANTE-DEUXIÈME
- PARIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 31, — BOULEVARD DES ITALIENS, — 31
- I 894
- Page de titre 5 - vue 5/650
-
-
-
- p.6 - vue 6/650
-
-
-
- !
- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ ••. -.--------------- ---: ----------------
- XVI- ANNÉE (TOME LU) SAMEDI 7 J£a6s 1894 N= 14
- SOMMAIRE. — Pressions à l’intérieur des aimants et des diélectriques ; A. Liénard. — Transmission de force motrice par courants polyphasés aux ateliers du Jura-Simplon ; Ch. Jacquin. — L’aluminium et son électrométallurgie ;
- . Gustave Richard. — L’exposition de la Société française de physique; F.Guilbert. — Adaptateur microphonique pour diversesdistances.de MM. E. Mercadier et Anizan; J. Anizan — Eclairage électrique domestique; H. de Graffigny. — Chronique et revue de la presse industrielle : Piles étalon au cadmium Muirhead et Dearlove. — Accumulateur Hough. — Electrochimie. Préparation électrolytique du bichromate de cérium, par M. Bricout. — Accumulateur Niblett (Lithanode C°.) — Accumulateur Petschel. — Filaments de lampes imprégnées d’oxydes, par De Chanzy et Depoux. — Commutateur Bell (compagnie Edison-Swan). — Ampèremètre et voltmètre Morris.
- — Polissage et doucissage électrochimiques, par Huber. — Coupe-circuit Marsh et Poole. — Régulateur thermostatique Butre. — Pile thermo-électrique Mestern. — Signal automatique Blakey (Automatic Railway Signal Company, Liverpool). —Electrodes platinées Barnett. — Relais Smith et Granville. — Parafoudre Elihu Thomson
- — Appareils pour le remontage électro-automatique des appareils d’horlogerie et mécanismes de toute sorte dont un poids moteur entretient le mouvement. — Revue des travaux récents en électricité : Sur l’identité probable de la capacité électrostatique spécifique et de la densité de l’éther, par Edwin J. Houston et A. E Kennelly. — Sur la rapidité des phénomènes photo-électriques du sélénium, par M. Quirino Majorana. — Sur la propagation de l’électricité. — Faits divers.
- PRESSIONS A L'INTÉRIEUR DES AIMANTS
- ET DES DIÉLECTRIQUES
- L’étude des pressions à l’intérieur des corps polarisés a déjà donné lieu à bien des travaux. Ce qui suit n’a pour but que de compléter ces travaux sur un point, en rectifiant une erreur qui s’est glissée sous une forme ou sous une autre dans les calculs des savants- qui se sont occupés de la question. Cette correction ne modifie pas d’une manière essentielle les résultats déjà obtenus, mais elle conduit à quelques remarqués et à quelques réflexions nouvelles.
- Nous commencerons par démontrer un lemme presque évident et qui est la base de toute cette étude.
- Lemme. — Soient V et V' deux fonctions continues et uniformes, l’une à l’intérieur d’un espace C et l’autre à l’extérieur. Les dérivées premières sont également continues et uniformes, et les dérivées secondes sont uniformes dans les mêmes limites. La fonction V' est harmonique et s’annule à l’infini à la manière d’une
- En effet, on peut écrire
- dy
- dx
- AV d«
- fonction potentielle et est de plus égale à V sur toute la surface S du corps.
- Soient en un point de la surface S, Ne et Ni les normales extérieure et intérieure. Appelons
- Fig. ;.
- düi un élément de volume et d S un élément de surface. Je dis que l’on a identiquement
- S1 , dV' \ ( dV'
- 2\dx ‘ dx ) \ d N e
- ~ AV d.„ = o dx
- (0
- et deux équations semblables, et
- i+ r_(dVdv;v)/dV
- 2^j(\dz T dz )J \dy ' dy J" )\dNz
- dV'N
- dNeJ
- d S
- +
- dV
- dy
- du — o
- et deux équations semblables.
- IV' _d_ /dV d_V\ ) ly) dz \dx dz) $
- aL /ëY dJL
- dy \dx dy
- . , , dV dV ... r. , , dV dV . J
- cos (Nz, .r) +-^ jï cos (St, y) + cos (Nz, =) ?
- dS.
- p.7 - vue 7/650
-
-
-
- 8
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Remarquant que AV' est nul à l’extérieur du corps C et que Ne est directement opposé à N;, on obtient de même
- / rfV' , CMir/dV'\* (dV’Ÿ /dV'\2 1 ... ..dV'dV ... , dV’dV'
- / = |cos(Nî’^+dVd7cos(Nî’^+7YF
- %J CO — c
- dz
- cos (N*, s)jdS
- Ajoutant ces deux équations membre à membre
- dV
- dx
- AV de»
- + sS
- l©‘
- /dvy _ /dv \ d.r/ V«r
- dV'N /dy
- dr/ \d.r
- dV'\ ' dy)
- /dV dVN ldz + '
- ) (S-t)]
- cos (Ng .r)
- -, d~ + 2 Ld.v dy
- dV' dV'1 .... .
- 2-----r~ cos (Ni, r)
- d .v dy} v J
- rdV dV ^ “ Ldx d z
- dy dy
- dx dz
- cos (Ni, z) 5 dS.
- V et V' ayant la même valeur en tous les points de la surface S, il en résulte que
- dv _dy dy dy dv _ dy dy dv>
- dx ~ dx _ dy dy_ _ dz dz _ dNi + dNe (3)
- cos (Ni, X) ~~ cos (Ni, y) ~ cos (Ni, z) ~ i
- Remplaçant donc dans l’équation précédente
- d\T dV'\ /x-. , . (dV J\”\ ,XT.. ,
- -------— cos (Ni, .v) et -3---r— cos (N/, 2)
- . dy dy / K ’ 2 \dz dz )
- par leurs valeurs tirées de (3), simplifiant, et
- , , (dV dV'\ , ’ , ,
- mettant -3------3— en facteur, on retombe sur
- \dx dx j
- l’équation (1) à démontrer, car
- dy
- d Ni
- dV'
- dNe
- ,-dV 1 dn
- dV d x
- ^ cos (Ni, .r) jj.
- A3i B2, C2 étant les composantes de l’aimantation é>lc2 en chaque point. Si on déplace le corps dans le champ, le travail d T accompli par les forces magnétiques est égal à — d Y. Il en résulte immédiatement que chaque molécule dm de C2 est soumis à une force dont les composantes par rapport aux axes de coordonnées sont
- a.^.+ b./L2h.c.
- dx- dx dy
- d*V, dx dz.
- dco
- et deux expressions semblables, et à un couple dont .les composantes par rapport à des parallèles aux axes menées par le centre de gravité de dt» sont
- On ferait une démonstration analogue poulies équations (2). On peut d’ailleurs démontrer ces identités d’une manière plus rapide. Supposons que l’on répande à l’intérieur et à la surface du corps G une distribution de fluide électrique dont les densités superficielle et de volume en chaque point soit données par les formules
- __ dy dV'
- — 4 3(7 — + dNe
- — 4 ii p = AV,
- V et V' représenteront le potentiel dû à cette distribution électrique et les identités (1) et (c) ne seront autres que les six conditions exprimant que le corps G supposé indéformable est en équilibre sous l’action des forces électriques intérieures qui agissent sur lui.
- Geci posé, on sait que la fonction potentielle d’un corps aimanté polarisé G; que je représenterai p~âr l’indice 2, placé dans un champ Vt pro-duitpar d’autres corps représentés par l’indice 1 est égal à
- d\’,-\ dy J
- dt».
- et deux expressions semblables.
- Ges expressions restent-elles encore vraies lorsque l’on considère au lieu du champ Vj le champ V2 produit par le corps C2 lui-même? C'est ce qu'admet implicitement Maxwell (]).
- Il est cependant très facile de voir qu’il n’en est rien. En effet, le corps G, devant être en équilibre sous l'action des forces intérieures on aurait
- d*y_ dx dy
- C
- yy
- - px d'.
- J dt» = 0.
- ür en intégrant par parties, le premier membre peut s’écrire
- cos (N/, x) -f B. cos (Ni, y) + C. cos (Ng :) j-jyyr dS
- +
- JC rd A3 d B. , dC.\ dV. ,
- . (17 + 7F + -dL)-dxd,ù-
- Cg
- C) Traité d’électricité et de magnétisme, t. II, § 63g.
- p.8 - vue 8/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 9
- Distinguons par un accent la valeur de V2 à l’extérieur du corps. On sait que l’on a
- 4 tc £ A,cos(Nî, -r) + B.cos (N i.r) + G,cos (Nî',0)
- dV. dVj 'dm + dNe
- 4 TC
- r d A. d B, L dx dy
- dCf\
- dz J
- rr A Vs.
- et l’expression précédente devient
- 1. C W
- 4 TT OLdNj
- + dNe I d.v +
- AV
- dV,
- s d.v
- du>,
- ou en vertu du lemme précédent et ayant égard aux équations (3)
- _icr
- s» OL
- S+ST cos;N*"*)dS:
- A- cos (Ni, x) I) cos (Ni, x) dS=z‘2* Çj 9R4- cos'! (911, N.v) dS,
- quantité qui n'est pas nulle en général. ,
- Maintenant que nous avons reconnu l’inexactitude de la formule généralement admise, il convient de chercher la formule exacte.
- Considérons un système de corps polarisés dont le potentiel total est V. Isolons par la pensée une portion C2 d’un de ces corps. Soit V2 le potentiel dû au reste du système, de sorte que l’on a en tous les points de l’espace V = Vj -j- VL.
- Soient X, Y, Z les sommes des composantes parallèles aux axes des forces magnétiques qui agissent sur le corps C2 et 91c.v, 91lp, ©lès les sommes des composantes des coupies et des moments des forces par rapport aux mêmes axes. Les forces et les couples dus à l’action du corps C2 sur lui-même devant se faire équilibre, on aura simplement
- Les termes correctifs à ajouter aux forces et aux moments sont équivalents à ceux qui résulteraient de l'application en chaque point de la surface S de C2 d’une pression normale égale à
- — 2t: 91c2 cos2 (91c, N" = — 2 n| A cos (Ni, .rV
- B cos (Ni, y} + C cos (Ni, s)]2.
- L’existence de ce terme correctif conduit à cette circonstance assez curieuse qu’un élément d’un aimant infiniment petit du 3m” ordre est en général soumis à une force qui n’est que du second ordre de petitesse. Soit, par exemple, un tétraèdre infiniment petit O a b c dont trois faces sont parallèles aux plans des coordonnées et la quatrième perpendiculaire à la direction de l’aimantation 91c. Appelant ci S l’élément de surface O b c, la valeur du terme correctif relatif à X se réduira à
- — 27t[A2 — 91t.*] cïS = 2tt [B2 4 G2| d S,
- quantité qui est de l’ordre de d S, c’est-à-dire du •im\ Le terme principal de X est de l’ordre du d u> en général, c’est-à-dire du 3mo et X est du second ordre comme nous l’avions annoncé.
- Ce résultat suffit à démontrer l’inanité de la
- théorie de Maxwell d’après laquelle les forces magnétiques pourraient être considérées comme résultant des déformations d’un milieu (éther) dans lequel tous les corps sont plongés. Les déformations d’un corps élastique primitivement isotrope ne sauraient engendrer des pressions telles qu’un élément de volume infiniment petit du troisième ordre soit soumis à des forces infiniment petites du deuxième.
- On aurait pu se rendre compte a priori que la formule généralement adoptée était fausse par le raisonnement suivant: admettre qu’un élément dut est soumis à une force dont la composante suivant O.vO n est
- [
- æv
- d.r-
- d'1 V
- + B -5------h C
- dxdr ^
- d2 V dxd:
- : J ^ <*>
- revient à dire que les dérivées de la force magnétique sont finies et bien déterminées à l’intérieur d’un aimant. Or on sait que ia force magnétique est mal déterminée et qu’elle varie en grandeur et en direction suivant la forme de la cavité que l’on suppose creusée à l’intérieur de l’aimant. On devait bien se douter que la même indétermination existe pour les dérivées. Le rapport de la force à laquelle estsoumis un élément dio. au volume de cet. élément est donc essentiellement variable suivant la forme de l’élément d u>, ce qui n’a lieu que si l’on tient compte du terme en
- — 2Tt 91t.2 cos2 (91c, N).
- Démontrons directement que non seulement les dérivées de la force magnétique à l'intérieur d’un aimant sont indéterminées, mais encore qu’elles peuvent devenir infinies si l’on choisit convenablement la forme de la cavité.
- Considérons une aire plane T quelconque, recouverte d’une couche de fluide magnétique de densité constante c. Prenons l’axe des c perpendiculaire un plan de l’aire T. Au signe
- p.9 - vue 9/650
-
-
-
- 10
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- près —j— représentera le potentiel d’un feuillet
- magnétique d’aire T et de puissance <r. Soit M un point intérieur de l’aire T et de MABM un contour partant de M et revenanten M sur l’autre face du feuillet sans le rencontrer en aucun autre point. L’intégrale de la force magnétique due au feuillet le long de ce contour est égale à 4 7t a d’après un théorème bien connu. Rapprochons le point M et tous les points de M ABM du contour L du feuillet T. L’intégrale demeure constante et le chemin d’intégration a maintenant une longueur infiniment petite. La force magnétique est donc infiniment grande pour tous les points du contour de T. Or les composantes de cette force ne sont autres que lesdéri-dV
- vées de Nous voyons donc que les dérivées ct Z
- secondes de V sont infinies dans tous les points infiniment voisins du contour de T.
- Ceci posé reprenons le tétraèdre élémentaire O abc considéré plus haut et choisissons-le comme forme à donner à la cavité creusée dans l’aimant. Le potentiel VJ produit à l’intérieur du tétraèdre par le reste ct du système est la différence du potentiel V dû au système entier et du potentiel V2 que l’on peut considérer comme résultant de la distribution sur les quatre faces du tétraèdre de quatre couches de fluides magnétiques ayant les densités 91L, — A, — B, — G. Le tétraèdre étant de dimensions infiniment petites, tous les points qui sont à son intérieur sont infiniment voisins des contours de ses différentes faces, et, d’après ce qui précède, les dérivées secondes de V2 seront infiniment grandes. D’ailleurs celle de V sont finies et par suite les dérivées secondes de V,, c’est-à-dire les dérivées de la force magnétique à l’intérieur du tétraèdre sont infinies. C’est ce que nous avionsannoncé.
- Faisons ici une remarque : soit 1) un aimant quelconque, mais qui n’a aucune partie commune avec le tétraèdre et n’est pas à son contact. Ce corps produira à l’intérieur du tétraèdre un champ où la force magnétique et ses dérivées seront finies. Ce champ ne pourra donc être équivalent à celui produit par le corps ct. Donc lorsque deux aimants c2 et r, sont en contact, il n’est pas toujours possible de trouver un troisième aimant D qui ne soie pas au contact de c2 et qui produise à l’intérieur de c2 le même
- champ que celui produit par c,. Cela est même généralement impossible.
- Ce résultat est contraire à celui admis comme évident par quelques savants.
- A. Ljénard,
- (A suivre.)
- TRANSMISSION DE FORCE MOTRICE
- PAR COURANTS POLYPHASÉS AUX ATELIERS DU JURA-SIMPLON
- Pouf établir avec chance de réussite, dans une ville manufacturière, une usine électrique destinée à distribuer en proportions à peu près égales la force motrice et l’éclairage, il faut se trouver dans des conditions spéciales qu’il est peu aisé de rencontrer* Si l’importance de la force motrice s’accroît de façon à ne laisser à l’éclairage qu’un rôle effacé, en un mot s’il s’agit de fournir presque exclusivement de la force motrice dans une localité industrielle, les cas sont encore plus rares où l’électricité puisse soutenir la lutte contre la vapeur.
- Pour résoudre le problème pratiquement il ne suffit pas de disposer, au moyen d'une chute d’eau, d’une certaine somme d’énergie dont la production soit gratuite, encore faut-il que la captation de cette énergie ne soit pas trop onéreuse. Les conditions locales permettent seules de déterminer dans chaque cas particulier si une chute est utilisable ou non, mais on peut dire, en général, qu’une source d’énergie naturelle acquiert surtout de la valeur lorsqu’elle correspond à une grande hauteur de chute et qu’il est possible de l’utiliser dans un endroit peu éloigné.
- A ce point de vue, la Suisse est un pays privilégié, car les chutes de grande hauteur n’y sont pas rares et ont le grand avantage d’être situées à quelques kilomètres seulement de centres industriels. La Suze, par exemple, rivière torrentueuse qui descend des contreforts du Jura, avant de se déverser dans le lac de Bienne, franchit à Boujean, en faisant un saut de 5o mètres, des gorges dont le caractère agreste est bien connu des touristes. Les gorges
- p.10 - vue 10/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 11
- de la Suze se trouvant à 2 kilomètres de la ville de Bienne, la Compagnie des chemins de fer du Jura-Simplon a songé à emprunter à cette chute d’eau la force motrice dont elle avait besoin pour les ateliers de Bienne.
- La maison Lahmeyer, de Francfort, qui a été chargée de l’exécution de ce projet à la lin de l’année 1892, a fait usage, pour l’installation de Bienne, d’un système de distribution basé sur les mêmes principes qu’elle venait d’appliquer pour la station de Bockenheim. Ce système, rappelons-le, consiste à créer à l’usine génératrice des courants polyphasés de haute tension, qui sont envoyés sur la ligne. A la station secondaire, une partie de ces courants
- est utilisée directement, sans subir aucune transformation, pour alimenter des moteurs à courants polyphasés de haute tension. Le reste est trans-fbrmé en courant continu de basse tension distribué dans les parties environnant la station secondaire. D’autre part les points voisins de la station primaire reçoivent égaletnent du courant continu à basse tension provenant des dynamos employées pour l’excitation des alternateurs à courants polyphasés.
- Lorsque les deux centres de consommation du courant continu ne sont pas trop éloignés ils sont réunis en un réseau commun sur lequel les tensions s’égalisent plus facilement. Mais à Bienne, où l’éclairage a peu d’importance et où les deux stations sont distantes de plus de 2 ki-
- Fig. 1. — Schéma de la distribution.
- lomètres l'une de l’autre, le courant continu est distribué dans le voisinage de chaque usine par un petit réseau indépendant.
- Le schéma de distribution est semblable à celui de Bockenheim reproduit en figure 1, sauf pour les feeders T, qui se trouvent supprimés. Les courants polyphasés qui sont envoyés de la station primaire sur la ligne M, sortent du circuit secondaire des transformateurs principaux B qui élèvent à 1800 volts la tension de 80 volts produite par les dynafhos génératrices A. A l’usine réceptrice une partie des courants polyphasés est employée directement à la tension de 1800 volts dans des moteurs asynchrones C. Un appareil spécial R, que l’on peut désigner sous le nom de transformateur-moteur, est alimenté par les courants de haute tension et constitue un moteur synchrone à courant polyphasés. II joue en même temps le rôle de dyna- |
- moteur en transformant une partie des courants polyphasés de haute tension en courants continus de basse tension ; les courants continus desservent un réseau P pouvant alimenter, à la tension de 100 volts, des lampes L, des petits moteurs D, des accumulateurs, etc.
- L’usine primaire est installée dans un moulin situé sur le bord de la Suze, au pont de Bou-jean, c’est-à-dire à 1 kilomètre environ des gorges de la Suze. L’eau prise au-dessus des gorges est amenée à Boujean par un canal de 760 mètres de longueur et 1 mètre carré de section. Ce canal, qui a 5o mètres d’altitude au-dessus du niveau de la rivière, peut donner en toute saison un débit de 1,5 m. cube par seconde au minimum, ce qui correspond à une puissance de 85o chevaux. Les deux petites turbines qui actionnent le moulin ne prenant pas plus de i5o j chevaux à elles deux, une puissance de 700 che-
- p.11 - vue 11/650
-
-
-
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- I 2
- vaux restait disponible. La moitié seulement de cette puissance est actuellement utilisée pour le transport d’énergie de Bienne. Il reste encore une réserve de 35o chevaux dont on se servira plus tard pour faire marcher une seconde turbine semblable à celle qui fonctionne à présent dans l’usine électrique du moulin.
- La figure 2 représente une vue d’ensemble de l’usine primaire, constituée par une vaste pièce unique de i5 mètres , de longueur, 10 mètres de largeur et 7 mètres de hauteur. La moitié seulement de la salle est occupée ; l’autre partie, restée vide, est réservée par une installation symétrique qui permettra de doubler la
- puissance de l’usine sans créer de nouveaux bâtiments.
- Les machines principales, placées toutes sur une seule file, forment un ensemble compact et. bien ordonné, qui offre une symétrie parfaite par rapport à la turbine placée au centre. Le tableau de distribution est adossé contre le fond de la salle, parallèlemenl à la ligne des ma-
- chines. Deux dynamos à courant continu, actionnées par courroies, sont également placées parallèlement à l’axe, à une distance de 4 mètres. Une cabine téléphonique disposée dans un coin de la salle permet de communiquer avec les postes secondaires.
- L’eau sous pression pénètre dans l’usine par une conduite en fonte de 280 mètres de Ion-
- p.12 - vue 12/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- , 13
- gueur, partant du canal d’arrivée et traversant les bâtiments du moulin pour aboutir dans le tambour de la turbine. Après avoir traversé ce tambour, qui mesure i mètre de diamètre et renferme une valve d’admission, l’eau se rend dans le corps même de la turbine, constitué par un cylindre de tôle solidement boulonné, de 1,20 de diamètre, dans lequel se trouvent deux roues à ailettes, l’une fixe et l’autre mobile. L’eau, après avoir cédé sa force vive à la roue mobile, s’échappe par un tuyau vissé à la partie inférieure du cylindre, passe sous le plancher, s’écoule dans une conduite d’une cinquan-
- taine de mètres placée en dehors du bâtiment, et finalement vient se déverser dans la Suze.
- En pénétrant dans la salle des machines, nous avons éprouvé quelque surprise en voyant les faibles dimensions de la turbine qui constitue un moteur de 275 chevaux, mais nous avons été encore plus surpris en regardant couler le filet d’eau presque imperceptible qui s’échappe dans la rivière au scfrtir de la turbine. Par suite de la grande hauteur de chute, 5o mètres, il suffit en effet d’un débit de 700 litres par seconde pour alimenter la turbine.
- L’arbre principal, sur lequel est montée la
- Fig-. 3. — Dynamo Lahmeyer à courants polyphasés.
- roue mobile, repose des deux côtés de la turbine 'dans deux paliers faisant corps avec le bâti du moteur. Cet axe donne le mouvement, par une courroie croisée, à un petit arbre auxiliaire, placé parallèlement au premier, en avant de la turbine. Ce petit arbre actionne par un renvoi de mouvement un régulateur à force centrifuge dont le manchon commande à son tour, par un train d’engrenages, une tige perpendiculaire à l’arbre qui règle l’ouverture de la valve d’admission. Cette dernière peut également être ma-nœuvrée à la main au moyen d’un petit tourniquet. D’après les clauses imposées pour la construction de la turbine, les variations de vitesse entre la marche à vide et la charge maxima
- ne devaient pas dépasser 5 0/0. La maison Rieter et C”, de Winterthur, a réussi à effectuer un réglage automatique presque parfait, au moyen d’un système qu’il serait trop long de décrire et qui est basé sur l’emploi d’un mouvement satellite appliqué sur le régulateur de la valve d’admission. On constate par expérience que la vitesse angulaire, qui est de 3oo tours par minute, se maintient constante à 3 0/0 près, pour une variation de charge de 5o 0/0, ce qui dispense de tout réglage à la main. Le tourniquet n’est employé que pour la mise en marche ou l’arrêt de la turbine. Le rendement normal de celle-ci est garanti supérieur à 75 0/0. Pour produire la puissance de 275 chevaux qui lui est
- p.13 - vue 13/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 14*
- demandée par les deux dynamos, elle consomme une puissance hydraulique équivalente à '35o chevaux. . ;
- L’arbre principal se continue au-delà des paliers de la turbine, et passe de chaque côté dans un second palier plus éloigné. Entre les deux paliers, un volant de 1,80 m. de diamètre est monté sur l’arbre. A côté du volant se trouve une poulie de 0,80 m. de diamètre, actionnant au moyen d’une courroie une dynamo à courant .continu dont la poulie à 0,20 m. de diamètre. L’arbre principal est interrompu de chaque côté en un point voisin de la poulie fixe. Les deux arbres des alternateurs sont placés dans le prolongement de l’axe de la turbine, et peuvent être réunis à ce dernier par un manchon d’accouplement se manœuvrant au moyen d’un volant à vis, comme on le voit sur la figure 2. Les alternateurs se trouvant couplés directement avec la turbineffournent à la même vitesse angulaire que celle-ci, c’est-à-dire à 3oo tours par minute. La partie mobile des dynamos est placée en porte-à-faux à l’extrémité de son arbre; qui est maintenu par deux paliers distants de 1 mètre.
- Les deux dynamos génératrices produisent des courants polyphasés dont la tension de 80 volts est absolument inoffensive. Cetle faible tension a permis de réaliser des machines d’une construction très simple et très robuste, et par suite peu sujettes à se détériorer. Elles sont tout à fait semblables aux dynamos dont nous avons parlé en faisant la description de l’usine de Bockenheim. Il nous suffira de rappeler sommairement que dans ces dynamos l'induit est fixe et l’inducteur mobile. Ce dernier, qui est monté en porte-à-faux sur l’arbre, ainsi qu’il a été dit plus haut, se compose d’un disque de fonte, sur lequel sont vissées latéralement deux plaques en fer verticales, terminées chacune par huit dents, de façon à former une couronne périphérique de 1,20 m. de diamètre portant seize dents ou palettes entrecroisées, comme le montre la figure 3. Une bobine excitatrice unique enfermée à l’intérieur des dents, sur le disquexde fonte, produit l’aimantation des pa-lette.s, qui constituent des pôles magnétiques alternativement positifs et négatifs.
- Le système inducteur à bobine unique, qui a l’avantage de produire une excitation très économique et de simolifier beaucoup la construc-
- tion de la machine, constitue un dispositif excelr lentj qui a été adopté avec succès, dans ces derniers temps, par un grand nombre de fabricants,' pour la construction des alternateurs. R ce propop il est bon de rappeler qu’aucun de ces industriels n’est en droit de s’attribuer le mérite,du système en question, puisque celui-ci a été appliqué au^ alternateurs par M. Mordey dès 1888.
- L’induit est formé d’une couronne fixe en fer lamellé de 1,70 m. de diamètre, faisant corps avec une enveloppe extérieure en fonte que l’on peut déplacer le long du bâti au moyen d’une crémaillère pour dégager l’inducteur et permettre la visite de la dynamo, comme il est représenté en figure 3. Le fer de l’induit est traversé par 48 tiges de cuivre, de 10 millimètres de diamètre et 80 millimètres carrés de section, isolées par un manchon d’asbeste. • Ces tiges étant réunies de trois en trois, de chaque côté de la couronne, par des pièces de connexion en cuivre, forment trois circuits couplés en étoile, c’est-à-dire réunis en quantité par une de leurs extrémités et se terminant à l’autre extrémité par trois bornes libres. Chaque circuit comprend seize bobines élémentaires, situées en regard des seize pôles mobiles de l’inducteur et composées chacune de 3 spires ou barres de cuivre.
- La rotation de l’inducteur produit dans les trois circuits de l’induit des courants alternatifs simples, décalés chacun d’un tiers de période ou 1200, l’un par rapport à l’autre. Les courants triphasés ainsi créés sont recueillis sur trois bornes fixes placées à la partie supérieure de la machine.
- Le courant d’excitation des deux alternateurs provient de deux dynamos Lahmeyer, à courant continu et à quatre pôles, de 0,70 m. de hauteur, tournant à la vitesse angulaire de 1100 tours par minute et pouvant fournir un courant de 80 ampères, à la tension de 110 volts, soit une puissance électrique de 8,8 kilowatts et une puissance mécanique de i5 chevaux.
- Le courant de ces dynamos se rend au tableau de distribution par deux câbles passant sous le plancher. U est conduit aux alternateurs par deux fils nus posés sur des poulies de porcelaine le long des parois de la salle, comme on le voit sur la figure 2. Le courant continu arrive dans l’alternateur par deux balais fixes et passe
- p.14 - vue 14/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLECTRICITÊ
- 15
- dans deux bagues pleines montées sur l’arbre de l’inducteur (fig. 3) d’où il se rend dans le circuit d’excitation. Ce dernier n’absorbe que iio volts et 8,5 ampères, soit une dépense de 935 watts, représentant seulement i ,5 o/o de la puissance totale de la dynamo, qui est de 64 kilowatts. Chaque machine génératrice peut, en effet, donner 800 ampères à la tension de 80 volts.
- Les trois conducteurs sortant de chaque alternateur sous forme de barres de cuivre nu de 25o millimètres carrés de section, se rendent au tableau de distribution en longeant les murs de la salle, côte à côte avec les deux fils d’excitation (fig. 2).
- Le tableau de distribution, qui mesure 3,5m.
- de large et 2,20 m. de haut, est surélevé d’un mètre au-dessus du niveau de la salle; on y accède par un petit escalier conduisant à une plate-forme de circulation (fig. 2t
- Les appareils composant le tableau de distribution sont en petit nombre, ainsi qu’on le voit sur la figure 4, et encore la plus grande partie des appareils est-elle nécessitée par le courant continu qui sert à l’éclairage du moulin et de quelques usines environnantes. La puissance dépensée ainsi en courant continu est très faible et représente à peine le 1/8 de la puissance créée à la station primaire pour la transmission de la force motrice à Bienne.
- Le réglage des dynamos à courant continu est effectué au moyen de deux rhéostats et A2
- Fig-. 4 — Tableau de distribution de l'u.sine primaire.
- agissant sur l’excitation de ces machines. Le .courant continu de chaque dynamo, après avoir traversé un coupe-circuit et un commutateur bipolaires B! ou B2. est mesuré par un ampèremètre C, ou C., puis se rend aux barres générales de distribution du courant continu D, D/ ou D2 DU. Les barres D, et D;, de même que D1! et l)'2, sont réunies entre elles, de sorte que pour alimenter tout le réseau à courant continu on peut, suivant l’importance de la consommation, demander le courant soit aux deux dynamos marchant en parallèle, soit seulement à l’une d’entre elles. Un voltmètre E indique la différence de potentiel entre les barres de distribution d’où partent tous les branchements. Sept petits circuits distincts qui servent à l’éclai-
- rage des divers bâtiments du moulin traversent chacun un coupe-circuit et un interrupteur Kx K.> etc., mais ne portent pas d’ampèremètre. Un huitième circuit, qui dessert une usineassez importante, possède un commutateur plus gros F, et un ampèremètre à part K. Enfin deux dérivations prises sur les barres de distribution, après avoir passé par les ampèremètres J! et J2 et les rhéostats Tx et T2, qui servent de commutateur, se rendent au circuit d’excitation des alternateurs. _
- Les rhéostats T, et T2 servent surtout pour la mise en route et l’arrêt des alternateurs : une fois ceux-ci en marche, on ne touche aux rhéostats qu’à de très rares intervalles.
- Les courants continus occupent tout le bas
- p.15 - vue 15/650
-
-
-
- i6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- du tableau; la partie supérieure est réservée aux courants polyphasés. Les courants de chacune des dynamos à courants triphasés, après avoir traversé un gros interrupteur et un coupe-circuit tripolaires p! ou P2, et un ampèremètre
- L, ou L2, se réunissent sur trois grosses barres
- M, dont la tension est mesurée par le voltmètre
- N, Les alternateurs peuvent, comme les dynamos à courant continu, fonctionner ensemble en parallèle, dans les moments chargés, tandis que l'un d’eux seul fournit le courant lorsque la consommation est faible.
- ' Les barres générales M servent de point de départ à neuf grosses barres de cuivre portant
- Figf. 5. — Transformateur à courants polyphasés.
- chacune un coupe-circuit et formant trois circuits se rendant au circuit primaire des trois transformateurs principaux placés au-dessus du tableau de distribution.
- Les transformateurs principaux, protégés par une enveloppe métallique à claire voie, sont constitués chacun par trois noyaux de fer doux verticaux (fig. 5) réunis par deux plateaux en fonte horizontaux. L’enroulement primaire de basse tension est formé de trois bobines de gros fil de 3oomm2 de section, disposées sur les trois noyaux de fer, réunies entre elles suivant le montage en étoile, et reliées par trois bornes extérieures aux fils venant des barres générales de basse tension du tableau de distribution. Les
- trois bobines secondaires du courant de haut tension qui recouvrent les bobines primaires sont également montées en étoile. Elles sont formées d’un enroulement en fil fin de 16 mm2 de section et se terminent par trois bornes extérieures d’où partent des fils aboutissant à trois barres générales de haute tension placées sur un petit tableau au-dessus des tranformateurs (voir fig. 4). Les circuits secondaires des trois transformateurs se trouvent ainsi réunis en quantité par ces barres, d’où partent, après avoir traversé des coupe-circuits, six fils de cuivre nu destinés à transporter de Boujean à Bienne, au moyen de deux lignes aériennes, les courants polyphasés de haute tension.
- Ch. Jacquin.
- .(é! suivre).
- L’ALUMINIUM
- ET SON ÉLECTROMÉTALLURGIE (’)
- À mesure que l’électrométallurgie de l’aluminium se développe, on cherche à étendre le plus possible les applications de ce métal et de ses alliages : nous citerons, entre autres, ses applications récentes à la cavalerie pour les fers à cheval et les selles.
- M. -Japy a récemment étudié la question des jars à cheval en aluminium ; les résultats de ces essais ont été présentés par M. Risler, à la Société nationale d’agriculture de France, dans une note à laquelle nous empruntons les renseignements suivants :
- « Une ferrure complète en aluminium pèse environ quatre fois moins que si elle était en fer. L’aluminium étant même allié à 10 0/0 d’un autre métal pour lui donner plus de résistance, la ferrure complète, ainsi faite, ne pèse jamais plus que le poids d’un fer ordinaire de derrière. Les chevaux chaussés ainsi s’aperçoivent de suite de la différence de poids qu’ils ont à porter. On peut parfaitement s’en convaincre, comme je l’ai fait du reste, en ferrant avec l’aluminium un cheval ayant les pieds sensibles et craignant de marcher déferVé; en sortant de la forge avec ce nouveau protecteur de ses sabots, il aura la
- (h La Lumière Électrique, t. XI.IX, p. 67.
- p.16 - vue 16/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 17
- même appréhension que n’étant pas ferré ; il faudra le forcer à avancer pour lui redonner son assurance habituelle. Au fur et à mesure du développement de la corne, tous les fers s’ouvrent légèrement. Au bout de 3o à 60 jours, ils ont de 2 à 3 millimètres de plus entre les deux éponges que lorsqu’on les a mis en place. Ce fait prouverait que la pression lente exercée parla poussée de la corne fait céder le métal en raison de sa malléabilité. Ce dernier continuant à épouser la forme naturelle du sabot, on peut en tirer parti pour éviter bien des boiteries.
- « Les chocs étant aussi mieux amortis, l’aluminium peut rendre bien des services dans le traitement des maladies du sabot. La durée moyenne d’une ferrure en ce métal, bien établie, peut varier de 40 à 60 jours, suivant la composition adoptée, et suivant le travail donné par l’animal. Elle ne présente toutefois pas toute la sécurité désirable, car le plus petit manque de soins dans sa fabrication change complètement sa résistance. ÆF
- MjgfV
- « Les essais faits à Beaucourt ont porté : ÆBïï/f
- JBm#/
- Sur l’aluminium pur, que je dénommerai covnposit«sKlp>''î
- — 85 0/0 d’alum. et i5 0/0 d’étain - 2
- — 94 0/0 — et 6 0/0 de cuivre — n° 3
- — 900/0 — et 10 0/0 maillechort (33o/o nickel) n» 4
- « Les fers fondus directement avec toutes ces compositions cassaient tous comme du verre ; aussi ils ont été fabriqués de la façon suivante : les différentes compositions ont été laminées en planche d’une épaisseur trois fois plus grande que celle définitive des fers. Ceux-ci ont été découpés à froid, puis estampé pour écrouir le métal et l’amener à l'épaisseur voulue, cette opération finissant en même temps le fer avec les étampures des clous, etc.
- « Essayée à la résistance,
- La composition n° 1 donne 19,79 kg. au 111m2 de section.
- — nu 2 — 20,3o — —
- — n° 3 — 24,50 — —
- — n° 4 — 3o,8o — —
- « Toutefois, une mauvaise chauffe dans le recuisage nécessaire pour cette fabrication peut diminuer cette résistance de 3o à 40 0/0. Une fois terminés, les fers doivent être placés à froid Dans le cas où la forme du fer n’ést pas en rapport avec celle du sabot, il est nécessaire de le recuire. Ce recuisage est très minutieux, car un mauvais recuit rend le fer, soit trop malléable.
- soit trop cassant. Il doit se faire, quand on n’a pas de four spécial, sur une plaque de fonte chauffée au rouge sombre, sur laquelle on retourne le fer de temps en temps.
- « Les clous doivent remplir parfaitement les étampures ; s’ils ont du jeu, ces dernières se forgent, et rapidement les clous sont cisaillés.
- « J’ai, en outre, constaté, en déferrant les chevaux, qu’il existait, entre le fer en aluminium et le sabot, une couche blanche atteignant quelquefois 1 millimètre d’épaisseur, et pesant environ 2 grammes et demi par fer. Cette couche était d’autant plus grande que le métal était plus pur. Ayant analysé cette matière, j’ai reconnu que c’était un sel d’aluminium contenant 33 0/0 de matières organiques. Reste à déterminer si ce sel est produit par. le contact du sabot, par les sécrétions’du pied. ou. par le fumier de l’écurie. En.tous cas, on peut.’éviter cette attaque en enduisant le fer, au moment de le placer, IpSone couche de gutta-percha ramollie à l’eau chaude (* *) »: b ' . . ...
- On voit que la ferrure en aluminium ne peut guère être utilisée que pour.les chevaux de luxe et, de préférence,'avec l’alliage.n04. .C’est aussi l’avis de M. Lavalard; qui trouve la ferrure d’aluminium actuellement-beaucoup Trop coûteuse en raison de son üsure rapide et; de l’impossibilité de remplacer les vieux fers (2.).’. :
- La question des selles en aluminium paraît actuellement à l’o'rdre du jour .pour notre armée d’Afrique. On essaie'dans' quelqües escadrons des spahis soudanais des'sélles avec arçon en aluminium ainsi que les étriers. Le tout pèse environ 3 kilog. de moins que l’ancien équipement et ne coûte pas plus cher.
- On est toujours à la recherche d’un procédé véritablement pratique pour souder l'aluminium (:i). MM. Nicolaï et Lengenbach ont récemment proposé de nouveau l’emploi du chlorure d’argent; mais c’est là un procédé ancien, qui a été essayé bien des fois, notamment par M. E. Thomas, qui s’exprime à ce sujet comme il suit :
- « A côté de ces procédés ordinaires de soudure, il y a des méthodes purement chimiques. Les
- C) Société nationale ci’agriculture de France, vol. 53 1893, p. 340.
- (*) La Lumière Electrique, 1892, p. 304.
- (•’) La Lumière Électrique du 12 nov. 1892, p. 3o5 et i5 ’uil. 1993, p, 67.
- p.17 - vue 17/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i8v
- plus remarquables d’entre elles sont, à coup sûr, celles où entrent en jeu le chlorure d’argent fondu, appelé aussi argent corné, et le bromure d’argent; ces deux corps sont, on peut dire avec toute, certitude, des fondants par excellence, jouant le rôle de véritables soudures. En effet, les soudures faites à l’aide de ces composés sont d’une homogénéité parfaite et d’une solidité à toute épreuve. Si ces sels n’étaient pas d’un prix trop élevé, si la réaction s’effectuait au-dessous de 55oü à 600”, et que les jointures ne présentassent pas le déplorable défaut de noircir à la lumière solaire et même à la lumière diffuse, ce procédé serait préférable à tous les autres au point de vue de la solidité.
- Pour voir l’opération couronnée d’un succès réel, il faut aller avec des précautions infinies pour ne pas brûler ou même fondre les pièces.
- 1 La réaction est très simple : l’aluminium chauffé presque au point de fusion (55o"-6oo°) décompose le chlorure ou le bromure d’argent qu’on y apporte à ce moment; il s’empare du chlore ou du bronze pour donner un chlorure ou un bromure. La chaleur de formation de ces composés contribue pour beaucoup à ce que l’argent s’unisse intégralement à l’aluminium pour former un véritable alliage dont le point de.fusion est à peu près à 55o°. 11 faut des quantités minimes de ces fondants pour souder des surfaces de dimensions considérables,
- Le chlorure et le bromure d’argent fondent à 45o°-46o° environ, mais l’aluminium ne réagit point sur eux à cette température. On s’en convainc aisément en faisant fondre un peu de ces corps sur une lame d’aluminium; on voit qu’en pleine fusion ils se prennent en globules et se mettent à tournoyer. Pour que la réaction s’effectue complètement, on est obligé d’élever la température encore au moins de ioo°.
- En résumé, la soudure par ces procédés ne peut donner de résultats vraiment industriels (') ».
- Les alliages d’aluminium ont été récemment étudiés par M. Daggen, dont les recherches ont été résumées comme il suit par M. Delahaye dans la Revue industrielle du 10 mars dernier (2).
- « L?alliage le plus simple, le bronze d’alumi-
- (* *) Bulletin technologique des Écoles nationales d’arts et métiers, septembre 1893.
- (*) Voir aussi La Lumière Électrique des 21 mars et 11 juillet 1891, p. 556 et 65.
- nium, se prépare soit au four électrique d’après les procédés Cowles, soit par addition d’alümi-nium à un bain de cuivre fondu. Dans le premier cas, le métal brut renferme du silicium et du fer; sa composition s’éloignerait peu des proportions suivantes : aluminium 20 0/0; silicium 4 0/0; fer 4 0/0 et cuivre 72 0/0. Dans le second cas, le produit est incomparablement plus pur, et la proportion d’aluminium peut atteindre jusqu’à 100/0: jusqu'à g 0/0, la texturee st fibreuse; à 10 et 11 0/0, on constate une structure cristalline. »
- Parmi les alliages complexes, ceux dans lesquels il entre à la fois du cuivre et du zinc ont été étudiés aux Etats-Unis (service de la marine, Compagnie de Pittsburg, Compagnie Cowles) et, èn Europe, par la Société d’aluminium de Neuhausen. Les proportions varient de 1 à 6 0/0 pour l'aluminium, de 12 à 430/0 pour le zinc, le cuivre formant l’appoint. Voici les analyses de différents échantillons soumis aux essais :
- Cu Al Si Zn
- Service de la marine dos Etats-Unis........... 63 3,3 o,33 33,3
- Le zinc donne des alliages durs, à grain fin, cassants, dont le point de fusion est moins élevé que l’un ou l’autre de ceux des métaux élémentaires. Un alliage qui paraît appelé à un avenir sérieux renferme 3 0/0 de maillechort; il convient pour couteaux, coupe-papier, pièces de lunetterie, et tous objets où l’on recherche l’élasticité du métal.
- Avec l’argent, jusqu'à la proportion de 6 0/0 de celui-ci, l’élasticité et la dureté augmentent; au delà, les alliages deviennent plus cassants; mais, jusqu’à 3o 0/0 d’argent, ils sont encore utilisables, et trouveront leur application en orfèvrerie, à cause de leur légèreté et de leur éclat.
- Les indications relatives au chrome et au cadmium sont tellement vagues qu’autant vaut n’en pas parler, et nous arrivons aux alliages avec le fer.
- L’aluminium renfermant plus de 1 à 2 0/0 de fer est cassant et dur : avec 8 0/0, il cristallise en aiguilles. La fonte, renfermant i5-i6o/o d’alu . minium, et coulée en coquille, s’attaque difficilement à la lime, et présente une belle cassure cristalline. L’acier à 1 0/0 de manganèse et 7 0/0 d’aluminium raie presque le verre.
- En Angleterre, des . quantités considérables
- p.18 - vue 18/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 19
- d’aluminium sont employées dans les ronderies de fer etd’acier, et, aux États-Unis, l’usage en est général. Les proportions sont tellement faibles qu’on a quelque peifte à comprendre leur influence. M. Dagger l’explique à sa façon :
- r Au point de vue du carbone combiné, l’aluminium le transformerait en carbone, graphitique, mis en liberté au moment de la solidification. Ajouté à de la fonte blanche, il suffit de o,25 0/0 pour modifier sa couleur, et de 0,75 0/0 pour qu’elle devienne de la fonte grise. Jusqu’à 4 0/0, cet effet se manifeste : les coulées sont de plus en plus douces et grises.
- 20 Au point de vue des oxydes dissous de fer et de silicium, il y a réduction par formation d’alumine, de fer et de silicium.
- 3° Au point de vue des combinaisons gazeuses et solides du carbone avec l’oxygène et l’hydrogène renfermés dans le métal en fusion : il y a décomposition, d’après les expériences du professeur Langley, de l’oxyde de carbone; mais on n’en sait pas davantage, et, quand on opère sur des aciers, il faut tenir grand compte du carbone qc’ils renferment.
- En dehors de ces applications métallurgiques de l’aluminium, il convient de signaler le parti qu’on tirera peut-être un jour de son affinité extraordinaire pour le soufre et de sa non affinité pour le plomb. Grâce à la première, il serait un agent parfait de désulfuration et la seconde fait pressentir un mode de traitement du
- plomb argentifère.... à la condition toutefois
- que le prix du réactif ne soit pas supérieur à la valeur du métal à extraire.
- M. Graban, dont les recherches sont bien connues de nos lecteurs (9 a proposé récemment le procédé suivant pour la fabrication du fluorure d’aluminium pur/sans fer ni silicium.
- On traite du kaolin pulvérisé et calciné, aussi exempt de fer que possible, par de l’acide fluor-hydrique ou de l’acide hydrofluosilicique, par exemple, en mêlant peu à peu un excès de kaolin dans 12 0/0 d’acide fluorhydrique en agitant sans cesse. La température de la réaction ne doit pas dépasser g5° : il faut refroidir i’appareil quand on emploie, l’acide fluorhydrique et le ré-
- (') La Lumière Électrique 27 juillet 188g, 1" novembre 1890, p. i5e et 205; 21 mars, 12 décembre 1891, p. 555 et 510 ; 11 iuin 1891, p. 512.
- chauffer légèrement quand on emploie l’acide hydrofluosilicique. Après quelques minutes, la réaction est terminée, il reste une dissolution de fluorure d’aluminium neutre, sans acide sili-cique libre. Pour que la réaction réussisse, il ne faut pas pousser trop loin la calcination du kaolin : on arrive au degré convenable par tâtonnements, en constatant sur un essai la réaction neutre. Après filtration, il reste un précipité d’acide silicique et de kaolin non attaqué, qu’on lave à l’eau chaude, pour le traiter à nouveau comme précédemment. On retrouve, en général, q5 0/0 de l’acide fluorhydrique employé sous forme de fluorure d’aluminium. La dissolution
- a
- Fig. 1. — Creuset Hall (1893).
- renferme, si l’on a employé 12 0/0 d’acide fluorhydrique, environ i5 à 160/0 de fluorure d’aluminium (Al2 flG) que l’on traite par l’hydrogène sulfuré pour :
- i° Enlever les métaux dissous : plomb, arsenic, etc., que l’on précipite par l’hydrogène sulfuré ;
- 20 Transformer les oxydes ou composés analogues du fer en protoxydes ou sels de protoxyde.
- Après filtration du liquide sulfuré, on l’acidifie légèrement à basse température, il se précipite des cristaux de fluorure d’aluminium (Al2 fl, 18 H20) sans fer ni silice, que l’on sépare de l’eau mère et qu’on lave à la température de o".
- La figure 1 représente l’appareil électrolytique
- p.19 - vue 19/650
-
-
-
- 20
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- récemment proposé par M. J.-B. iiall pour l’extraction de l’aluminium. L’anode est un mélange de carbone et d’alumine, la cathode est constituée par l’auge B, de même composition. Le bain est formé d’un mélange fondu de chlo-l'ure d’aluminium, de calcium et de lithium. Le courant décompose l’anode, dont l’alumine se diffuse puis se réduit dans le bain et l’aluminium se précipite sur la cathode, au bas du bain, d’où on l’évacue par D. En même temps, l’oxygène dégagé se combine au carbone de l’anode. L’opération se poursuit, paraît-il, automatiquement.
- Il suffit de remplacer les anodes à mesure qu’elles s’usent, puis de restituer au bain les pertes par volatilisation, etc. Si l’alumine est insuffisante dans le bain, la résistance augmente, et il se produit de l’oxyde de carbone, si la pro portion d’alumine est suffisante, il ne se produit’, au contraire, que de l’acide carbonique.
- Il suffit pour obtenir du bronze d’aluminium, de placer en x une feuille de cuivre.
- On s’est, tout récemment, beaucoup préoccupé, aux Etats-Unis et en Allemagne, de l’application de l’électricité à la métallurgie du fer.
- Le procédé dont on a le plus parlé, celui de M. Tàussig, de Bahrenfield, consiste, en principe, à traiter les oxydes métalliques à réduire en les soumettant, à l’état pulvérisé et dans un four étanche à l’air, au passage d’un courant entre deux larges électrodes, avec une intensité suffisante pour provoquer la fusion de ces oxydes.
- Les larges électrodes EE'(fig. 2 et 3), disposées latéralement dans la chambre de fusion e, sont reliées aux câbles cc au travers des stuf-fing boxes a a. Le creuset o est fermé par un bouchon e qui, manœuvré de l’extérieur, laisse, à la fin de l’opération, le métal s’écouler dans un moule, serré G, par une vis l, de manière, à ne pas laisser entrer l’air dans le four, où l’on fait le vide par r. L’opération se surveille par les regards g et gL.
- D’après l’inventeur : « des intensités de courant jusqu’à 20000 et jusqu’à 3oooo ampères n’ont rien d’exagéré, et l’efficacité de l’opération même dans les plus grands appareils, est un point résolu techniquement, qui n’oppose aucune difficulté. Dans l’emploi de 3oooo ampères à 5o volts de tension, ce qui équivaudrait à une force
- d’environ 2000 chevaux, et serait un peu inférieure à celle avec laquelle travaille la Société de l’aluminium à Neuhausen, le canal de fusion dans l'appareil mesurerai* apparemment une longueur de 12 mètres et une section de i5o centimètres carrés pour le moins. Ceci donnerait un volume de 180000 centimètres cubes, ou environ 1400 kilogrammes de métal.
- Toute .installation pareille pourrait, d’après les expériences faites dans celle d’ici jusqu’à ce jour, fondre environ 1400 kilogrammes, ou
- Fig-, 2 et 3. — Cubilot Taussig (1893).
- tout près d’une tonne et demie de métal, dans une seule opération, qui se trouverait terminée dans i5 minutes environ. *
- Actuellement, dans les conditions les plus favorables, on affecte, aux fourneaux de régénération du système Siemens-Martin, 5oo kilos (plus souvent 6 à 700 kilos) de houille pour 1000 kilos d’acier coulé. Suivant le calcul établi ci-dessus, il faudrait, par contre, dans la fusion de 1400 kilos en chaque quart d’heure, pour fondre 1000 kilos de métal en moyenne, environ 36o kilos de charbon seulement.
- Dans le traitement de l’acier au creuset, la différence est bien plus marquée encore, puisqu’on y consomme 1200 kilos de charbon par 1000 kilos d’acier — voire même rôoo à 1600 ki-
- p.20 - vue 20/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 2 1
- los pour iooo kilos d’acier avec des charbons riches en cendres, — et un fourneau monté avec 20 creusets, de 25 à 3o kilos de contenance chacun, ne produit en 24 heures que de 2000 à 3ooo kilogrammes d’acier. — Abstraction faite d’une plus grande rapidité dans le travail, et de la majoration dans le rendement, le nouveau procédé, en regard de celui opérant par creusets, ressort donc avec une économie de combustible de plus de moitié, ce qui, pour un métal de fusion et de production aussi difficiles par voie ordinaire que l’acier, constitue un résultat très favorable ».
- Fig-. 4 et 5. — Cubilot Urbanitzky et Fellncr (189.3).
- Ce sont là de belles espérances, mais jusqu’ici tout semble s’être borné à 1’ « exécution devant témoins de petites hélices en fer pour bateaux, et de quelques autres pièces, fondues et coulées en 12 ou i5 minutes ». Il faut donc encoreatten-dre pour connaître exactement la valeur de ce procédé, qui a fait grand bruit en Allemagne, et qui, en tout cas, ne paraît pas absolument original
- L’appareil de MM. Urbanilzky et Fellncr a (fig. 4) la forme d’un cubilot de fonderie, avec
- garniture basique fr,, en un mélange de dolomiè et de magnésie calcinée, comme dans les cornues Bessemer. L’électrode négative* ou cathode, est constituée par une sole en charbon dur c, sur plaque de cuivre c,, reliée au câble e, protégé par le tuyau réfractaire/, et supportée par les coins réfractaires g.
- Les quatre électrodes supérieures, alternativement anodes et cathodes, sont constituées chacune par une série de plaques de charbon l reliées les unes aux autres à tenons et mortaises
- Fig. G. — Creusets Kreinsen (1893).
- dans leurs fourreaux p, recevant le courant des balais h, et avancées par les galets i i. Le tout peut s’avancer ou se reculer rapidement par les manettes o.
- Grâce à leur forme pointue, les anodes pénètrent facilement dans le minerai pulvérisé ou en grains.
- En outre, l’expérience a démontré qu’il fallait établir entre les électrodes 1, 2, 3, 4, et la cathode 5, une rotation, de manière que le courant passe tantôt entre les électrodes supérieures seulement : 1, 2, 3, 4, puis entre elles et
- p.21 - vue 21/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 2 2
- l’électrode 5, t de la manière suivante, par
- exemple : 1° Entre ( 1, 2, 3, 4* 4-
- et ( 5. —
- 2° Entre C 1 et 2 +
- et ( 3 et 4 —
- 3o Entre ( 2 et 4 4-
- et { 3 et 1 —
- 4* Entre t 4 et 3 4-
- et ( 2 et 1 —
- 5° Entre ( 3 et 1 4-
- et t 2 et 4 —
- On évite ainsi le collage des électrodes supé-
- rieures.
- Le métal fondu s’amasse sous les électrodes supérieures, que l’on retire peu à peu pour maintenir l’arc. Pour faire de l’acier, on fond d’abord du fer pur, puis on lui ajoute du spié-gel, jusqu’à la teneur en carbone voulue.
- Afin d’éviter l’usure et le bris des creusets en graphite k, par où passe le courant Q, NI. Krein-sen les double (fig. 5) d’un creuset#, en chamotte — méJange de terre réfractaire et de débris de creusets—. Le creuset k est en deux parties reliées par des frettes coniques a et £>, serrées
- par un ressort e, qui en assure le contact, tout en permettant la dilatation sans brisures de h dans k. L’enveloppe calorifuge m empêche les pertes par rayonnement.
- Les électrodes du cubilot électrique de Shaw et Allis sont (fig. 7^ réglées par un électro-aimant en série M, qui, lorsque la résistance augmente, lâche son armature, laquelle, ramenée par son ressort, lâche son rochet D, et permet ainsi au contrepoids G de rapprocher les électrodes (1),
- PROCÉDÉS
- DÉCRITS DANS MES PRÉCÉDANTS ARTICLES
- Aiken, ir juin 1891, p. 5ii.
- Baldwin, rr sept. 1888, 427; Bamberg, 26 juillet 1890, 15g ; Berg, 21 mars 1891, 553; Bessemer, rr nov. 1890, 207; Bradley,.i 1 juin 1892,512; Brin, 26 juillet 1890, 157; Bull, 1" sept. 1888, 428; Burghart et Twinning, rr sept. 1888, 432.
- Castner, 16 juillet 1887, 120; rp sept., 3 nov. 1888; 425, 204; 27 juillet 1889, 154; rr nov. 1890, 205; 12 déc. 1891, 507; Colby, ier nov. 1890, 203. Cowles, 7 mai, 3 août 1887, 257, 316 ; 27 janv., 3 nov. 1888, 178, 205; 21 mars, 12 déc, 1891, 556, 5io. Cross, rp sept. 1888, 432.
- Daniell, Dichl, 26 juillet 1890, 154.
- Emme, 12 nov. 1892, 307.
- Falk et Schagg, 26 juillet 1890, i56. Feldman-Ferranti, Ier sept’. 1888, 427, 432. Faure, 3 nov. 1888, 210; 12 déc. 1891,511; 11 juin 1892, 5io. Faurie-Forster, 27 juillet 1889, 154. Fell, 21 mars 1891, 554.
- Grabau, 27 juillet 1889, 164; 26 juillet, rr nov. 1890, i52, 205; 21 mars, 12 déc. 1891, 555, 5io; 11 juin 1891, 5i2. Great Western Aluminium G0, 26 juillet 1890, 153 ; Greenwood, 11 juillet 1891, 58.
- Héroult, 7 mai 1887, 258; iersept. 1888, 433; 21 mars, 11 juillet 1891, 553, 5g. Hall, 27 juillet 1887, 152, 26 juillet
- 1890, 157. Hampe, 27 juillet 1889, 1S2.
- Killiani, 1" nov. 1889, 203. Kleiner, 7 mai, 16 juillet 1887, 256, 190. Kreinsen, i5 juillet 1893, p. 69.
- Lécuyer, 26 juillet 1890, »58. Lindsey, 12 déc. 1891, 5i2
- Maxwell, 21 janv. 1888* 181. Minet: rp sept. 1888, 430; ior nov.-1890, 202, Meyer, 12 nov. 1892, 307.
- Nahnsen, 27 juillet 1889, 152; 26 juillet 1890, i56. Netto, iec sept. 1888, 427; 27 juillet 1889, 1 5ü; 26 juillet 1890, i53.
- Olliver, 12 nov. 1892, 3o5; Omholdt, 3 nov. 1888, 209.
- Parker, 1" nov. 1890, 156 ; 12 nov. 1892, 307.
- Rogers, 26 juillet 1890, 156; n juin 1892, 513; Rogerson, 21 janv. 1888, 182. Reillon, Montagnac et Bougerel, Ier sept. 1888, 427.
- Salindres, 7 mai 1888, 253. Siemens, 21 janv. 1888, 180, Stephan et Southerson, 27 juillet 1889, 154. Schneller et Astfalk, 11 juillet 1891, 59.
- Thomson, 7 mai 1887, 257. Thomson et White, rp sept. 1888, 427. Thowles, 3 nov, 1888, 211.
- Walrand, 12 nov. 1392, 3o5. Webster, 7 mai, 16 juillet 1887, 255, 122. White, 21 mars 1891, 555. Willson, 21 mars
- 1891, 554; i5 juillet 1893, 68; Wohle, 21 mars 1891, 554»
- Gustave Richard.
- (4) La Lumière Electrique, i5 juillet 1893, p. 69.
- p.22 - vue 22/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 2 J
- L’EXPOSITION
- DE LA SOCIÉTÉ FRANÇAISE DE PHYSIQUE
- Gomme tous les ans la Société française de Physique a profité des vacances de Pâques pour offrir à ses nombreux membres de province et de la capitale un aperçu rapide des principaux appareils qui s’ils n’ont pas vu le jour dans l’année ont néanmoins reçu un perfectionnement quelconque qui autorise les constructeurs à les présenter une fois de plus en public.
- Le beau temps aidant, les visiteurs ne se sont pas fait faute de venir le mardi et le mercredi de Pâques, à l’hôtel delà Société d’encouragement, jeter un coup d’œil sur cette exposition, qui a été des plus intéressantes.
- Notre intention est de donner une description rapide des appareils' nouveaux exposés en nous limitant à peu près uniquement aux applications de l’électricité et à celles qui peuvent intéresser les Electriciens.
- Suivant l’usage c’est la maison Gance qui s’occupe de l’éclairage électrique de l’exposition.
- Comme l’an dernier également les lampes Gance de la façade de l'hôtel sont munies de globes dits «holophanes», perfectionnement des globes réfracteurs divergents Psaroudaki-Blondel.
- Nous n’insisterons pas trop aujourd’hui sur ces globes, parce que nous aurons probablement l’occasion d’en parler avec plus de détails. Il est néanmoins utile de répéter ce que nous disions l’an dernier, à savoir que l’effet obtenu est absolument sans précédent, et à en juger par l’attention que ces globes ont attiré de la part du public, ils sont destinés à révolutionner avant peu les conditions actuelles de l’éclairage.
- Toutes les autres lampes à arc sont, munies de globes opalins ordinaires des lampes Gance.
- Arrivons maintenant à l’exposition proprement dite.
- M. Aylmer, concessionaire pour la France des appareils de sir William Thomson, nous montre plusieurs voltmètres multicellulaires apériodiques ainsi que des ampèremètres également apériodiques et pour gros courants.
- M. Bonetti expose sa machine à influence sans secteur que M. le docteur d’Arsonval avait présentée au nom de son inventeur dans une des
- dernières séances de la Société des Électriciens ('). Nous pouvons donner aujourd’hui quelques détails complémentaires sur cette machine, qui a fait l’objet de plusieurs réclamations de la part de divers inventeurs.
- Voici la description de la machine telle que M. Bonetti la construit actuellement.
- Sur les plateaux isolants, entièrement dépourvus de secteurs, on fait frotter une triple rangée de balais, disposés de façon à embrasser presque toute la surface des disques. De cette façon la partie 'électrisée qui, dans les machines ordinaires, se trouve limitée aux abords des balais frotteurs, s’étend ainsi sur toute la surface des plateaux, ce qui a pour résultat de doubler et même de tripler le débit de la machine, tout en augmentant considérablement la tension. Ainsi, avec la machine n° 3, de 35 centimètres de diamètre de plateaux, sur laquelle l’inventeur a fait un grand nombre d’essais, il a obtenu, par un temps favorable, des étincelles continues de 18 à 19 centimètres, alors que le modèle ordinaire ne fournit que des étincelles qui ne dépassent pas 14 centimètres, avec un débit moitié moindre. La production d’électricité dans cette nouvelle machine est telle que, pour éviter les pertes, l’inventeur a dû augmenter les diamètres des conducteurs, devenus insuffisants pour retenir toute la charge.
- M. Bonetti a également constaté qu’il n’était pas nécessaire de mettre les balais en contact avec les plateaux; en particulier ces balais peuvent être remplacés par des peignes. Un seul inconvénient est cependant à signaler dans ce dernier cas, c’est que la machine cesse de fonctionner dès qu’on rapproche trop les excitateurs.
- Une autre remarque importante est l’indifférence avec laquelle l’étincelle éclate, de quelque façon que soient placés les excitateurs. Dans la machine ordinaire, il est nécessaire, pour tirer de longues étincelles, de mettre les excitateurs sous un angle de 90" environ, le pôle positif en bas. Or, dans la nouvelle machine, l’inventeur a constaté précisément le contraire. En effet, à la condition de mettre à l’excitateur négatif une boule sensiblement plus grosse que celle du pôle positif, on obtient des effets surprenants en plaçant l’excitateur positif verticalement et
- (') l.a Lumière Électrique, t. LI, p. 336.
- p.23 - vue 23/650
-
-
-
- ‘24
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- en inclinant le négatif; c’est, du reste, dans ces conditions qu’on a obtenu les belles étincelles signalées plus haut. En plaçant les excitateurs dans la position ordinaire, la petite boule positive en bas et la grosse boule négative en haut, on obtient des étincelles moins éclatantes, mais se succédant plus rapidement.
- Nous n’insisterons pas sur l’inversibilité des pôles et sur l’amorçage de cette machine, dont le débit peut être facilement réglé par le déplacement des balais.
- Les machines exposées sont au nombre de trois, dont l’une est employée à produire de l’ozone à l’aide d’un ozoneur Bonetti-Séguy, et une autre, de grande dimension, donne des étincelles de plus de 60 centimètres.
- M. Broca expose une collection de dessins du système de traction électrique employé par la compagnie des Tramways-Nord.
- La maison Chabaud nous montre quelques appareils en diélectrine, l’isolant à la mode et que nos lecteurs connaissent déjà (1).
- A signaler aussi une modification très importante au point de vue pratique, et due à M. Limb, de l’électromètre de M. Lippmann. Tous ceux qui ont eu à se servir de cet appareil savent combien il est difficile d’amener le ménisque du mercure dans le tube capillaire au point voulu. Dans ce but le tube porte maintenant une tubulure latérale communiquant avec un tube en caoutchouc à un récipient à mercure mobile le long d’une règle verticale (fig. i). Lorsqu’on veut se servir de l’appareil, il suffit alors de monter très doucement ce récipient jusqu’à ce que le niveau du mercure dans le tube capillaire arrive dans le champ de la lunette. Celle-ci est maintenant munie d’un cône de projection qui permet la lecture de l’instrument à l’œil nu.
- M. Cadiot représente sa dynamo universelle pouvant être actionnée à bras et donnant comme on se le rappelle des courants continus ou alternatifs à une seule ou à plusieurs phases ; une dynamo à pédale et des moteurs électriques d’une vingtaine de watts.
- La maison Gaiffe, qui avait annoncé l’appa-
- reil à courants sinusoïdaux de M. le D" d’Arson-val muni d’un tachymètre électrique, remplace cet ensemble intéressant par un pont de Whea-stone portatif dont le galvanomètre est supporté par le couvercle laissé à angle droit avec sa boîte lorsque l’appareil est ouvert.
- Le miroir du galvanomètre porte son réticule collé sur lut et l’on regarde l’échelle dans le miroir. Ce dispositif, déjà connu du reste, est des plus commodes dans les appareils portatifs.
- L’ohmmètre de M. Mergier, présenté l’an der-
- . A.,
- Fi g. i. — Élcctromôtrc Lippmann, modification de M. Limb.
- nier à la Société de physique par l’inventeur, est également exposé par la maison Gaiffe.
- L’exposition de la maison Carpentier occupe presque exclusivement la salle de l’entresol. Nous y retrouvons les condensateurs en mica argenté de Mi Bouty, un voltmètre portatif et un pont de Wheastone à six chiffres., chacune des séries contenant dix résistances au lieu de neuf.
- Comme nouveauté cette maison donne son ohmmètre pour la vérification des isolements, qui fut présenté dans le courant de l’an dernier à la Société internationale des Electriciens ainsi qu’à la Société de Physique; un wattmètre à miroir, des résistances à grande surface'de refroidissement et des lignes artificielles.
- Les appareils les plus remarqués sont un potentiomètre de M. Pellat pour, l’étalonnement
- (*) La Lumière Électrique, t LI, p. 285.
- p.24 - vue 24/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- ab
- des forces électromotrices en fonction d’un étalon par la méthode Bouty-Pellat, qui consiste, comme on le sait, à équilibrer chacune des deux forces électromotrices, étalon et celle à mesurer, par une différence de potentiel prise aux bornes d’une résistance, en faisant varier en sens contraire une résistance en circuit avec celle-ci de façon à ce que l’intensité reste constante. Puis un appareil d’IIopkinson pour l’étude des propriétés magnétiques des échantillons de fer.
- Il faut joindre à cela un grand npmbre d’appareils de photographie.
- Fig. 2. — Compteur Déjardin.
- M. Déjardin présente son compteur déjà décrit dans cette revue (*) et un wattmètre fondé sur les mêmes principes, c’est-à-dire sur celui de la balance de Joule et sur celui des pesées par une chaîne comme dans les balances de M. V. Serrin (fig. 2 et 3).
- C’est un appareil à intégration discontinue, mais les discontinuités ne sont que de cinq secondes sur trois cents. Son volume est des plus réduits. •
- M. Limb expose un minuscule transport de force. Une machine Gramme, type d’atelier,
- (M La Lumière Electrique t. L, p. 431.
- était destinée à alimenter un petit moteur, type Manchester, dont l’axe muni d’une roue dentée actionne une des roues d’une petite locomotive. Malheureusement le moteur à air chaud qui devait commander la génératrice n’a pas pu
- Fig 3. — Compteur Déjardin.
- fonctionner et le courant a dû être fourni par la machine servant à l’éclairage.
- Chacun des pôles de la machine communiquait avec l’un des rails qui étaient isolés l’un de l’autre. Le petit moteur Manchester a une 1 puissance de trois kilogrammètres avec une vitesse périphérique de cinq mètres par seconde.
- La maison Ducrétet et Lejeune présente une grande quantité d’appareil. Notons en particu-
- lier un galvanomètre enregistreur à aiguille libre.
- C’est une sorte de galvanomètre d’Arsonval dont l’aimant est placé horizontalement et a des pièces polaires assez développées (fig. 4). L’aiguille fixée au cadran est recourbée à angle droit, de façon à être horizontale, et vient frotter sur un cylindre enregistreur.
- Cet appareil est destine aux observations acti-nométriques, pyrométriques et autres. .
- p.25 - vue 25/650
-
-
-
- 26
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Nous retrouvons également l’appareil portatif pour la mesure des- isolements présenté par M. Lejeune aux Sociétés des Électriciens et de Physique et plusieurs types de fours électriques de laboratoire à intérieur visible.
- Puis une série d’appareils connus : un transformateur électrique avec inducteur mobile pour courants de haute tension et de haute fréquence, une machine magnéto-électrique pour expériences de cours avec courants alternatifs, une dynamo à courants continus et alternatifs triphasés, un commutateur rotatif transformant les courants continus en triphasés, une machine de Wiméhurst, etc.
- Parmi les appareils construits par la maison Ducretet et Lejeune nous pouvons citer un re-plenisher de M. Pellat pour batterie électrique, un pont de Wheatstone de M. Kovalski pour la mesure des résistances pour hautes fréquence et tensions, et un appareil du même auteur pour l’étude des décharges électriques dans les gaz, sous diverses pressions et dans le vide, un appareil du colonel Manceron pour la vérification rapide de l’âme des canons et enfin un ampère-heure-mètre électrolytique Grassot.
- .Gomme tous les ans la maison J. Richard expose une série des plus complètes d’appareils enregistreurs, parmi lesquels nous remarquons un anémoscope électrique engistreur et à un seul fil et pouvant enregistrer 128 directions, un tableau indicateur électrique à contact d’alarme pour le chauffage, déclenchant dès que la température s’élève ou s’abaisse trop, des ampèremètres et voltmètres enregistreurs d’alarme à grande marche.
- Un des appareils les plus intéressants est un petit voltmètre de poche à aimant et permettant de lire jusqu’à trois volts. Get appareil se compose d’un aimant permanent directeur et d’une bobine fixe agissant sur un morceau de fer doux dont les mouvements sont amplifiés avant d’être communiqués à l’aiguille.
- L’aimant est shunté par un petit barreau de fer doux qui peut être déplacé de façon à se rapprocher des pôles ou à s’en éloigner de façon à diminuer ou à augmenter le champ, ce qui est des-plus commodes pour l’étalonnement de ce petit appareil.
- A signaler également un planimètre basé sur le même principe que les appareils à intégra-
- tions Richard, c’est-à-dire sur l'emploi d’une sorte de roulette ou galet laminée entre deux plateaux à ressort. Cet appareil est d’un mani-menttrès commode et les indications sont indépendantes de l’état du papier qui est enroulé sur un cylindre qu’on fait tourner d’une main, tandis qu’on déplace la pointe de l’autre. Puis un ciné-mographe ou indicateur de vitesse à distance. Cet instrument est fermé par la combinaison de l’indicateur de vitesse bien connue de la maison Richard avec un système de déclenchement produit par un électro-aimant.
- Chaque machine porte un dispositif quelconque fermant un circuit électrique à chaque révolution de l’arbre. De chaque contact partent deux fils dont l’un est relié à un fil commun de retour et dont l’autre aboutit dans le bureau où se trouve placé le cinémographe, qui permet ainsi de contrôler à un instant quelconque la vitesse d’une quelconque des machines et l’enregistre en même temps.
- M. Pellat présente son système de contrôle et d’enregistreur de la marche des trains avec signaux avertisseurs, imaginé il y a près de deux ans (* 1). Ce système consiste, comme on se le rappelle, à diviser la voie en sections, chacune de celle-ci comprenant un appareil enregistreur. De distance en distance, les locomotives des trains en marche établissent des contacts électriques dont l’effet est de tracer un trait sur une feuille de papier se déroulantd’une façon continue. La succession des traits ainsi obtenus donne une sorte de diagramme de la marche des trains et une idée de leur vitesse, ce qui permet au surveillant de prévenir électriquement le mécanicien d’avoir à ralentir sa machine ou à stopper. L’exposition de M. Pellat comprend une section de ce genre, avec deux petites locomotives allant en sens contraire sur la même voie.
- M. PeyruSson présente de nouveau son accumulateur à électrodes plissées et que le lecteur connaît (2).
- M. Wuilleumierexpose, au nomdeMM.Mey-lan et Rechniewsky, un compteur d’énergie électrique, modification de leur ancien système.
- f) Lumière Électrique, t. XLV. p 134.
- 1 (2) La Lumière Electrique, t. XLVIII, p. Sa.
- p.26 - vue 26/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 27
- M. Sosnowski fait fonctionner sous le vestibule d’entrëe la nouvelle turbine de Laval.
- Dans cette machine, la vapeur, au lieu d’agir par sa pression, comme dans toute autre machine à vapeur, arrive sur les aubes de la turbine après s’être entièrement détendue dans un certain nombre de canaux, et n’agit que par sa force vive.
- La consommation par cheval-heure a été, dans un essai d’une durée de huit heures : en vapeur, 8,95 kilos; en charbon, 1,21 kilos. La turbine essayée était d’une puissance d’environ 65 chevaux.
- M. Werlein expose le nouvel arc étalon de M. Blondel. Cet appareil a subi depuis l’an dernier quelques modifications importantes. Les charbons sont maintenant disposés horizontalement et l’arc jaillit à l’intérieur d’un creuset de
- L A J
- Fig. 5
- charbon entouré d’un four en terre réfractaire destiné à préserver l'arc des courants d’air extérieurs ainsi qu’à maintenir la température de l’enceinte sensiblement constante.
- M. Werlein présente également des meules en corindon durci qu’il propose d’appeler potié-rile, en souvenir de la collaboration du savant professeur de l'Ecole polytechnique. Ce corps est obtenu par électrolyse et à une résistance près de sept ou huit fois supérieure à celle des meules d’émeri ordinaires.
- MM. Pillon et Velter, successeurs de M. De-leuil, exposent un photomètre de Foucault légèrement modifié par eux de façon à en faire un photomètre à contraste sans employer de prismes comme celui de Lummel et Brodhun.
- La fenêtre a la forme de la figure 5. On obtient ainsi sur l’écran opalescent quatre plages, deux pour chaque source. Ces deux plages ne sont pas également éclairées, par suite de l’inégalité des angles d’incidance. L’égalité d’éclairement correspond à l’égal contraste des deux systèmes de plages voisines.
- Le moyen 1-e plus commode est de voiler tout d’abord les plages extrêmes avec un petit volet
- qu’on déplace à l’aide d’une vis pour transformer l’appareil en Foucault ordinaire, puis l’égalité à peu près obtenue, à se servir de l'appareil double. La comparaison si ennuyeuse des sources de composition lumineuse différente devient alors sensiblement plus facile.
- Enfin, M. Trouvé nous montre une série d’appareils les plus divers et bien connus.
- On voit, par cette rapide revue que l’exposition de la Société de Physique a présenté cette année, comme les autres années du reste, un certain intérêt.
- F. Guii.bert.
- ADAPTATEUR MICROPHONIQUE
- POUR DIVERSES DISTANCES
- DE MM. E. MERCADIER ET ANIZAN
- Le téléphone, à son début, était loin de faire prévoir l’extraordinaire développement indus-ti'iel qu’il a pris depuis. Il tend de plus en plus à se substituer, dans une certaine mesure, à son aînée la télégraphie. Cette rapide extension de la téléphonie est due surtout, il faut bien le dire, à l’emploi du microphone avec bobine d'induction, et aussi à l’amélioration des lignes téléphoniques par la substitution des fils de cuivre au fil de fer.
- Les microphones, universellement employés dans les postes téléphoniques— même dans les postés domestiques — sont donc intéressants à étudier. On peut les diviser en deux grandes catégories : les microphones à crayons de charbon et les microphones à grenaille de charbon. Une expérience déjà longue montre que les microphones à grenaille qui donnent des effets très brillants au début, ne tardent pas à perdre peu à peu leurs qualités, par suite du tassement de la grenaille, et deviennent vite inférieurs aux microphones à crayons. Ceux-ci donnent des effets plus modestes au début, mais ils conservent toujours, à peu de chose près, leurs propriétés.
- FM raison de l’état actuel du réseau télépho-
- p.27 - vue 27/650
-
-
-
- 28
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- nique dans les différents pays, et du développement progressif des lignes interurbaines, un poste microtéléphonique d’abonné doit être construit de telle sorte que l’abonné a.t, du réseau urbain A, puisse converser utilement aussi bien avec un autre abonné a2du même réseau urbain qu’avec un abonné bt d’un autre réseau urbain B, les deux réseaux urbains A et B étant réunis par un circuit téléphonique interurbain d’une longueur souvent très grande.
- Nécessairement, c’est le microphone qui doit être étudié en vue d’obtenir une bonne conversation aussi bien avec les petites qu’avec les longues distances.
- Les deux qualités qu’on cherche à obtenir lorsqu’on règle un microphone sont l’intensité et la netteté. Les praticiens savent bien que ces qualités sont opposées, c’est-à-dire qu’on n’aug-rrtente l’une d’elles qu’au détriment de l’autre. On recherche surtout l’intensité pour les microphones à grande distance et la netteté pour les microphones à petite distance, l’intensité, dans ce dernier cas, étant toujours largement suffisante.
- Dans les microphones à crayons de charbon il faudra que les contacts microphoniques des crayons avec les réglettes de charbon soient très sensibles et très légers, si on veut causer à longue distance. On sera bien limité par le bruit désagréable causé par un microphone trop sensible dans le téléphone même de la personne qui parle, mais on peut combattre ces effets au moyen d’un enroulement différentiel.
- Pour causer à petite distance —dans un réseau urbain constitué en fils de cuivre aériens, par exemple — il sera nécessaire d’avoir des contacts microphoniques peu sensibles.
- Dans les microphones à grenaille, on fera varier soit la surface des électrodes de charbon, soit leur distance, soit ces deux conditions à la fois, suivant qu’on veut faire servir le microphone pour la conversation à longue ou à petite distance.
- Enfin, quel que soit le type de microphone — à grenaille ou à charbons — on pourra encore, qaour un réglage donné des contacts microphoniques, faire servir le microphone pour la longue distance en prenant un diaphragme de faible épaisseur et de grand diamètre, et pour la petite distance en employant un diaphragme plus épais et de petit diamètre.
- On pourra arriver encore à un résultat analogue en utilisant des diaphragmes de mêmes dimensions, mais de natures différentes, en fer et en bois par exemple.
- Aux États-Unis, la Bell Téléphoné G0 utilise franchement deux modèles de transmetteurs microphoniques différents, l’un pour le service urbain exclusivement, et l’autre pour le service à longue distance. Dans ce dernier modèle, un bouton-poussoir permet de mettre en court circuit le fil secondaire de la bobine d’induction pendant que l’opérateur écoute.
- En Europe, on utilise encore des microphones réglés de telle sorte qu’ils puissent servir aussi bien pour les petites distances que pour les grandes. On est alors obligé d’opérer un réglage mixte. Ainsi que nous l’avons expliqué plus haut, ces microphones ne donnent pas tout ce qu’on pourrait obtenir d’eux pour les longues distances, afin ne ne pas trop nuire à leur netteté lorsqu'ils servent pour les petites distances, et, d’un autre côté, on n’obtient pas d’eux toute la netteté désirable dans les petites distances, de façon à ce qu’ils puissent servir pour les longues distances.
- L’adaptateur microphonique de MM. Merca-dieret Anizan a pour but :
- r De faire donner à un microphone quelconque son maximum d’intensité lorsqu’on s’en sert pour la grande distance;
- 2° D’obtenir du même microphone une intensité et une netteté convenables lorsqu’il est utilisé pour les petites distances.
- La figure i représente schématiquement le dispositif de cet adaptateur microphonique.
- Ge dispositif consiste à placer, à un moment donné, une résistance électrique convenable, en dérivation sur les charbons du microphone. Sh est une résistance (bobine ou lampe à incandescence) de 3 ohms environ, I est un interrupteur ordinaire.
- Un système aussi simple est facile à réaliser pratiquement :
- Dans l’intérieur d’une boîte en bois de petites dimensions se trouve la bobine Sh et l’interrupteur I.
- Une manette extérieure manœuvrée par l’abonné actionne l’interrupteur I.
- On s’est arrangé de façon que l’interrupteur se trouve sur contact lorsque la manette a été placée en face de l’étiquette « Urbain » et qu’il
- p.28 - vue 28/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 29
- est ouvert lorsque la manette est sur l’étiquette « Longue distance ».
- Deux bornes extérieures servent à relier l’adaptateur avec les charbons du microphone employé.
- L’abonné n'a à s’occuper que de la manœuvre de la manette au commencement de la conversation. Il la placera dans l’une des deux positions « Urbain » ou « Longue distance» suivant le cas.
- Lorsqu’on veut se servir du microphone pour la longue distance, l'interrupteur, commandé par la manette, est ouvert, et, par conséquent, le shunt n’agit pas. On a pu sensibiliser le microphone de façon à le rendre aussi puissant que possible.
- L, L,
- Ç\ft‘le/tlionc
- disposer le shunt sur les charbons. On constate alors deux effets : une diminution d’intensité et une parfaite netteté. La diminution d’intensité s’explique par ce fait qu’une partie du courant traversant le shunt, les variations de résistance
- Fig. 2. — Adaptateur microphonique.
- ./VWVNAWvWWVV
- Fig. 1. — Emploi d’un shunt.
- Si on ne se sert pas de téléphones avec bobines à double enroulement, on sera cependant arrêté au moment où les crachements devien-' dront gênants pour l’abonné qui parle.
- Une simple expérience sur une ligne artifi-,, cielle avec résistance et capacité, permettra au constructeur de trouver le réglage' cqrivénable. Il n’en est pas moins vrai que, ri’ayant pas à se préoccuper du cas où le microphone devrait servir tel quel pour les petites distancés, il a^’éte ' possible de le rendre plus puissant pour les grandes distances. •
- Lorsqu’on veut utiliser le microphone ainsi réglé dans le réseau urbain, c’est-à-dire sur une ligne courte qui aura une résistance et'.u’he'ca- : pacité très faibles si ce réseau est àéri’èn, il suffit, en agissant sur la manette, de mettre’ l’interrupteur I sur contact, et, par conséquent,‘de.
- des charbons en vibration n’agissent que sur la partie du courant qui parcourt les charbons.
- La netteté est bonne parce que, quelle que soit la sensibilité et la mobilité des charbons, la résistance maximum des charbons en vibration, combinée avec celle du shunt, ne dépassera
- Téléphone
- Bobine tl'irzducticri.
- Fig. 3. — Emploi d’une résistance,
- jamais la résistance des.charbons. Si on appelle C la résistance des charbons .et- S celle du shunt
- Sh, la. résistance résultante sera R =
- G S C.+.S‘
- .NaturellemenL;G j varie à chaque instant lorsqu’on parle»su.ij re';diaphragme du microphone.. . ‘On peut conélufe;yde ce qui précède qu’il y aürait intérêfùi placer un shunt fixe sur les char-
- p.29 - vue 29/650
-
-
-
- 3o
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- bons des microphones trop sensibles et sujets à des crachements.
- Il est très important de déterminer par l’expérience la valeur de la résistance électrique du shunt Sh. On constate, en effet, que, si on place une dérivation de io ohms sur des charbons qui ont eux-mêmes, au repos, une résistance de io ohms, l’intensité des courants téléphoniques est à peine diminuée. C’est que, si d’un côté, la moitié du courant passe par le shunt, d’un autre côté, la résistance combinée des charbons et du shunt est de 5 ohms seulement, d’intensité du courant qui traverse le circuit primaire de la bobine d’induction est ainsi augmentée et bien que les variations de résistance ne se produisent
- Bobine d'induction.
- I on.guc
- distance
- Urbain
- Fig. 4.— Emploi combiné d’un shunt et d’une résistance
- que dans l’une des branches (charbons) du circuit dérivé, il arrive que les variations d’intensité du courant dans le circuit primaire de la bobine d’induction sont du même ordre de grandeur que celles qui se produisent lorsque le shunt n’agit pas, l’interrupteur étant ouvert.
- Il existe bien un autre moyen de réduire l’intensité du courant à moment donné dans le circuit primaire microphonique. Ce moyen consiste à introduire dans ce circuit une résistance convenablement calculée R (fig. 3).
- Mais on n’obtient ainsi que la moitié des effets que donne le dispositif précédent.
- L’intensité est bien diminuée, mais la netteté laisse à désirer. 11 ne faut pas oublier qu’en sen-siblisant les contacts microphoniques, on a rendu les charbons plus mobiles. Dans ces conditions le microphone produit des crachements. Ces crachements sont insensibles, à l’arrivée,
- lorsque la ligne est longue, mais ils gênent beaucoup la conversation sur des lignes courtes.
- Le système actuel qui consiste à opérer, par construction, un réglage mixte des contacts microphoniques serait préférable au moyen que nous venons de décrire, parce qu’il garantit une certaine netteté dans le service urbain.
- Nous concluons donc soit à l’emploi du shunt, soit à l’emploi combiné d’une résistance et d’un shunt.
- La figure 4 montre schématiquement quel serait le dispositif dans ce dernier cas.
- Un commutateur à deux directions D remplacerait l’interrupteur 1 de la ligure 1.
- Pour le service à longue distance, le circuit du shunt serait ouvert et la résistance R serait en court circuit.
- Pour le service urbain la résistance R serait introduite dans le circuit, en même temps que le shunt Sh serait fermé sur les charbons.
- L’emploide l’un.de ces deux moyens est préférable a celui de ia résistance seule (fig. 3) parce qu’on réduit l’intensité pour les petites distances, en même temps qu’on assure une bonne netteté. De plus, rappelons qu’on a pu rendre le microphone plus puissant pour les longues distances. De sorte que, l’adaptateur qui agit comme réducteur dans l’autre cas, joue, en quelque sorte, quoique indirectement, dans ce cas, le rôle d’amplificateur.
- L’emploi du shunt a donné naissance à un appareil très simple et peu coûteux, lequel peut se combiner avec tous les transmetteurs microphoniques actuellement en usage.
- J. Anizan.
- ÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE DOMESTIQUE
- De nombreux inventeurs ont cherché à édifier un système d’ensemble électrique permettant d’avoir,* partout où il n’existe aucune distribution d’énergie électrique, un courant assez intense pour alimenter quelques lampes à incandescence. Beaucoup ont proposé les piles primaires (Radiguet, Cloris-Baudet, Upward, Trouvé, Jeanty, etc.), mais l'ennui des manipulations et le peu de constance du courant
- p.30 - vue 30/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 31 '
- obtenu a empêché cette application des piles de se réaliser.
- La meilleure solution consiste à réduire au minimum le nombre des éléments et à les faire travailler à charger des accumulateurs. La première idée a été de prendre une pile au bichromate à écoulement et de lui faire charger constamment une batterie secondaire. Aujourd’hui, le modèle qui paraît le plus en vogue est l’ensemble électrogène « Fulgur » composé de piles au sulfate de cuivre d’une construction étudiée pour produire le maximum d’énergie avec le minimum de dépense.
- Deux écueils sont, en effet, à redouter dans ce dispositif : l’embarras du chargement et le prix de revient des piles. Ces inconvénients inhérents à toutes les piles primaires, doivent être réduits à leur plus simple expression si l’on ne parvient pas à les supprimer complètement. Deux jeunes électriciens, MM. Marquis et Piérou ont fait connaître depuis quelque temps un système qui paraît atténuer en grande partie ces désagréments et nous allons décrire ici l’ensemble électrogène qu’ils préconisent.
- Sur une espèce de banc solide^ à deux étages, sont rangés, d’abord les accumulateurs ensuite les piles. Les accumulateurs sont du type Dujardin 1/4 P, de 3o ampères-heure de capacité. Les piles' se composent d’un vase poreux méplat, contenant une plaque de charbon de cornue,* fermé hermétiquement par un tampon de paraffine, et de deux lames de zinc amalgamé. La charge se compose d’eau acidulée sulfurique au vingtième dans le vase de grès renfermant les zincs, et d’un mélange d’acide azotique à 36° et d’acide chromique (au vingtième) dans le vase poreux. On remplit ceux-ci à l’aide d’un entonnoir en verre. Les vases extérieurs communiquent entre eux à l’aide de siphons, comme dans la pile siphoïdeau bichromate de Baudet. L’eau acidulée venant d’un réservoir supérieur circule d’un vase à l’autre et s’échappe chargée de sulfate de zinc par le dernier siphon. Le volume des récipients est de un demi-litre pour les vases poreux et un litre un tiers pour les cuves en grès. L’arrivée de l’eau acidulée étant réglée par un robinet, en limitant la décharge de la pile à 14 heures, pour utiliser au mieux l’acideazotique, on dépense 6 litres de cette eau à 10 degrés B.
- L’appareil est complété par un coupleur à main ou automatique et par un voltmètre indi-
- quant les tensions des piles primaires et secondaires.
- Voici les chiffres relevés sur un ensemble fonctionnant depuis plusieurs mois :
- Piles primaires, au nombre de 4, groupées 2 en quantité et 2 en tension, travaillant sur 16 accumulateurs couplés en quantité.
- Le voltage des deux couples est de 3,4 volts et le débit, de 10 ampères au début.
- Ce débit s’élève jusqu’à 18 ampères entre la sixième et la huitième heure; après la dixième heure il est encore de 12 ampères. Le voltage baisse un peu après la douzième heure et un moment avant l’arrêt de la marche, après 14
- Fig. 1. — Piles primaires.
- heures, il est de 2,6 volts, avec un débit de 8 ampères. La capacité totale de la charge élément est donc de 110 ampères-heure, soit 180 watts-heure, pour une consommation de 160 grammes de zinc, 600 grammes d’acide chromo-azotique et 600 grammes d’acide sulfurique, représentant une dépense de 0,45 fr. soit 1,90 fr. par cheval-heure.
- Les accumulateurs chargés ont une capacité totale de 480 ampères-heure soit, en tenant compte de leur rendement et du point auquel la décharge doit être arrêtée (1,85 volt par élément) 75c watts-heure utile. La durée la plus convenable de la décharge est de 5 heures, ce qui représente un débit de 5 ampères à la tension de 3o volts ou i5o watts-heure, soit 3 lampes de 5o watts (16 bougies de 3 watts) allumées ensemble.
- Ce dispositif peut rendre de bons services, vu son prix réduit de fabrication et d’obtention du
- p.31 - vue 31/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 32
- courant. La manipulation des acides est réduite à son minimum, grâce au système de circulation et de vidange des éléments par siphons. Mais il est bien évident qu’au dessus d’une production journalière de 2 kilowatts-heure, ses qualités disparaissent, et qu’il est plus économique de faire l’achat d’un moteur et d’une dynamo.
- On pourrait croire que l’hydraulique est d’un emploi impossible à la ville et que les turbines sont d’une utilisation admissible seulement à la campagne. Il n’e'n est pourtant rien, et chaque fois qu’on dispose d’eau sous pression et à bon marché, on peut en tirer parti pour son éclairage; ce moyen paraît plus avantageux que l’emploi des piles.
- M. Taverdon a imaginé un petit moteur hydraulique qu’il a dénommé le « Chicago Top » et dont la construction robuste et le bon marché assurent le succès. Ce moteur tourne assez vite pour être accouplé à une dynamo,soit par joint élastique, soit par une simple corde à boyau.
- C’est ainsi qu’une personne de nos amis, habitant Saint-Omer (Pas-de-Calais), a procédé pour son éclairage. Disposant d’eau sous une pression de 4 atmosphères (correspondant à 40 mètres de hauteur de chute), cette personne a branché sur un robinet de la colonne montante, sa turbine, qui consomme 1200 litres d’eau à l’heure pour produire 5 kilogrammètres. Le mouvement de rotation (2600 tours par minute), est communiqué à une petite dynamo shunt donnant 10 ampères et 4 volts, chargeant une batterie d’accumulateurs duj genre de celle que nous avons décrite plus haut: En 10 heures, on a 400 watts-heure d’emmagasiriés: Dans le cas où on prévoit une grande dépense d’éclairage, on peut tourner 20 heures sur 24 et produire 800 watts-heure.
- Le prix du mètre cube d’eau étant de 12 centimes, le cheval-heure ressort donc à 3 francs par ce système, soit un tiers plus cher que par les piles ’chromo-azotiques genre Bunsen qui sont, pour l’instant, les plus économiques qu’on connaisse et les seules convenables pour les éclairages domestiques dë faible importance. L’hydraulique ne donne encore qu’une solution approchée du problème.
- IL de Graffignv
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Piles étalon au cadmium Muirhead et Dearlove (1893).
- D’après les inventeurs, la force électromotrice d’une pile à électrode négative en mercure-cadmium augmenterait comme il suit avec la proportion de cadmium :
- un volts.
- 1 de cadmium pour 100 de mercure... 1
- 2 — — — 1 ,oo65
- 5 — — -- i,oi39
- 7 — — — 1,0164
- ip — — -- 1,0168
- 14 — — — 1,0192
- 100 — — — 1,0800
- Il importe donc pour l’exactitude. des piles étalons au cadmium que la composition de l’amalgame soit rigoureusement défini.
- Afin de rendre la pile portative, on coule cet amalgame en forme d’une tige dans un tube de verre ou de porcelaine.
- On emploie de préférence un amalgame de 1 de cadmium pour 7 de mercure, qui donne une force électromotrice de 1,0192 volt.
- Accumulateur Hough (1892).
- Les plaques sont constituées par des treillis de fils de cuivre recouverts de plomb par immersion, puis étirés, renfermant de la litharge en poudre, pressés entre feutres, humectés d’acide sulfurique étendu, puis formés comme à l’ordinaire. G. R.
- Electrochimie. Préparation électrolytique du bichromate de cérium, par M. Bricout (*)•
- On avait déjà remarqué que l’électrolyse des sels céreux donnait au pôle positif des sels cé-riques, M. Bricout est arrivé à préparer ainsi un composé insoluble qui permet la séparation du cérium d’avec le lanthane et le didyme, métaux qui se rencontrent toujours associés.
- Les carbonates dissous dans l’acide chromi-que et en solution un peu acide sont électrolysés avec un courant de 2,5 à 3 volts avec une électrode positive à grande surface. Il se dépose sur
- fi) Comptes rendus, i5 janvier 1894.
- p.32 - vue 32/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 33
- cette électrode des cristaux de bichromate céri-que Ce O2, 2Cr O3, 2 H2 O, insolubles dans l’eau.
- Accumulateur Niblett (Lithanode C°) (1893).
- Les plaques positives sont en un mélange de ..lithanode et de sulfate de magnésie, pressé entre feutres et séché; le sulfate, en se dissolvant, laisse une masse poreuse, conductrice, se prêtant facilement aux décharges rapides.
- Accumulateur Petschel (1893).
- : Sur les figures 1 à 4 on a désigné para les cadres des électrodes positives, par b ceux des né-
- JFig-2
- 9• S- r
- Fig.. 1 à 4. — Accumulateur Petschel.
- bornes positive et négative pn et pb, qui sortent seules de la pile. On obtient ainsi un accumulateur très puissant, et qui, paraît-il, ne se déforme que très peu, grâce à la liberté laissée aux petites tuiles d.
- G. R.
- Filaments de lampes imprégnées d’oxydes, par De Chanzy et Depoux.
- Dans le but d’augmenter l’éclat et la durée des filaments des lampes à incandescence, on a essayé d’y incorporer les oxydes des terres rares utilisés dans les becs Auer.
- Pour cela les filaments sont, au cours de leur préparation, trempés dans une bouillie chaude contenant :
- Azotate de magnésie............... 20
- Zircone................... :...... 10
- Oxyde de lanthane................. 10
- Eau............................... 5o
- On sèche après un contact de 48 heures.
- Si on traite avant la carbonisation, on doit tremper une seconde fois dans la bouillie après avoir carbonisé.
- ____________A. R.
- Commutateur Bell (compagnie Edison-Swan).
- Le bouton B est attaché à un tube T, dont le croisillon H est guidé en K sur les tiges L L, et.
- gatives, renfermant (fig. 4) de petites plaques d, de 1/4 de millimètre environ d’épaisseur, oxydées par le procédé Planté, séparées par des cloisons isolantes perforées e, avec supports isolants g, et maintenues écartées par des plombs h. Les plaques de même signe sont réunies entre elles, par des tiges h et /, aux
- Fig. 1 à 4. — Commutateur Bell.
- dans T, glisse un second tube N, tiré par un ressort S. Les fils W W' du circuit aboutissent aux ressorts D Dlt à contacts E,, qui, lorsqu’on presse le bouton, font contact surla partie conique G de N. Quand on lâche ce bouton, C reste
- p.33 - vue 33/650
-
-
-
- 34
- LA LUMIERE ÉLECTRIQUE
- emprisonné entre les contacts FEn et le circuit reste fermé. Lorsqu’on repousse une seconde fois le bouton, les lames A A' écartent les lames D D, qui lâchent G de manière que le contact est rompu dès qu’on lâche le bouton.
- Ampèremètre et voltmètre Morris (1893).
- Le quadrant porte deux graduations opposées : l’une en ampères, l’autre en volts, dont les
- Fig-. i et 2. — Ampèremètre Morris.
- aiguilles sont manœuvrées respectivement, en (DB) et (A G), par deux solénoïdes F et E, reliés au courant l’un en I J, l’autre en H G.
- G. R.
- Polissage et doucissage électrochimiques, parHuber.
- Ôn 'peut préparer le polissage d’un métal en détruisant la cohésion moléculaire de sa surface.
- M. Huber y arrive en plaçant le métal comme anode dans un électrolyte capable de donner un union attaquant le métal en le laissant à l’état
- de composé insoluble ou peu soluble, puis en renversant le courant, le métal se trouve de nouveau mis en liberté sous forme spongieuse; la surface est ainsi prête pour le polissage.Pour l’étain, l’électrolyte est une solution à o,5 o/o de fluorure d’ammonium. Pour le zinc et le plomb, c’est une solution de 5 parties d’iodurede potassium dans i5o parties d’eau.
- On peut encore employer pour le plomb une solution donnant un mélange de chlorure et de sulfate de plomb (chlorate de potassium i; sulfate d’ammonium io; acide sulfurique 20; eau ioo, mettre l’eau d’abord.
- Pour le fer, on prend une solution faible à o,5 de fluorure de sodium, on comprend ce mode de décapage qui doit être moins brutal que le procédé aux acides.
- A. R.
- Coupe-circuit Marsh et Poole (1893).
- Le levier D, pivoté en G, manœuvre la barre H, à contacts K K1( par son coulisseau F, pris dans la coulissa G de IL Un ressort L facilite le
- Fig. i et u. — Coupe-circuit Marsh et Poole.
- relèvement de H, qui reste coincé dans sa position de fermeture par l’arcboutement deD, indépendamment du ressort L.
- G. R. •
- Régulateur thermostatique Butre (1893).
- Dans l’état figuré, le courant de la pile 4 passe par 5 61e ventilateur électrique A, les résistances 1 2 et 3, pour revenir à la pile par 19 et 20, de manière à développer en G la plus grande cha*
- p.34 - vue 34/650
-
-
-
- 35
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- leur possible. Quand la température augmente, le thermostat, compound, à mercure G et à barre mixte d’acier et de caoutchouc D et C, ferme successivement les contacts 7 8 et 9 de manière à
- Fig. 1. — Régulateur Butre.
- couper successivement du circuit les résistances 1, 2 et 3 jusqu’à ce que la température soit retombée au degré prévu par le réglage de la vis h.
- G. R.
- Pile thermo électrique Mestern (1893).
- Chacun des éléments, A et B, consiste en un cylindre C, en un alliage de 6 d’antimoine pour 4 de zinc, coulé sur le fond en fonte K, dans la garniture d’amiante H, qui l’isole de l’enveloppe métallique E. Une seconde garniture d’amiante G enveloppe F.
- Les connexions D, en nikeline, sont coulées
- -» J> J>
- Fig. 1. — Pile Mestern.
- dans F et G. On chauffe en G les blocs F, qui empêchent la fusion et la destruction de G.
- G. R.
- Signal automatique Blakey (Automatic Railway Signal Company, Liverpool), 1893.
- Les signaux b b de la voie montante, et//de la voie descendante, qui couvrent la bifurcation
- -i !\l;
- Fig. 1 — Signal Blakey.
- at, sont conjugués de manière que l’un soit à voie libre quand l’autre est au danger, et réciproquement. Ils sont reliés en parallèle au cir-circuit c d’une pile cl5 dont les commutateurs sont manœuvrés par l’aiguille d. Quand leur circuit'est rompu par le levier de l’aiguille, les signaux tombent au danger, et ce levier est en-
- clenché par l’armature d2 d’un électro d3 quand le éircuit de sa pile / est fermé. Les pédales ee^-yCz rompent et refont, au passage du train, le circuit/de la pile/, qui renferme le relais/, dont l’armature /, relié à la terre, ferme tant qu’elle est attirée, la dérivation d, en coupant du circuit tous les contacts. Si le train bifurque sur
- p.35 - vue 35/650
-
-
-
- 36
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- au il referme ensuite le circuit à son passage sur e.
- Sur la figure, les signaux b b de la voie descendante sont à voie libre, l’aiguille de a, est fermée, , et les signaux bt bt sont au danger. Au passage du train descendant, e rompt le circuit/, et da ferme celui de la pile du qui enclenche l’aiguille, empêchant de l’ouvrir, ou de changer les signaux, jusqu’à ce que le train ainsi bifurqué sur a, soit passé en <-’
- Electrodes platinées Barnett (1893).
- Afin d’augmenter la surface des électrodes platinées, de réduire leur résistance ainsi que les effets des,gaz dégagés sur l'électrode et l’usure du dépôt de platine, on constitue le support de
- Fig. i à 6. — Relais
- âme de fer doux A3, entourée d’une bobine B, fixée à l’aiguille G, et enveloppée par le second pôle A2. L’aiguille C, pivotée sur Cu est plus ou moins supportée, suivant le réglage C5, par lès fils C2C3, à ressorts C3 C3, et elle porte une petite auge D, pleine d'huile/ dans laquelle baigne
- ce dépôt par un treillis de fils d’argent disposé comme une toile métallique.
- On peut aussi remplacer l’argent par du carbone : coton ou celluloïde : plongé dans une dissolution de chlorure de platine, puis carbonisé. On emporte et sèche des charbons de lampe électrique, on les entoure de fils ou de bandes de velours de coton collées, séchées lentement à l’air, puis empilées, arrosées de chlorure de platine, séchées et carbonisées dans un four ou un moufle au charbon de bois.
- Relais Smith et Granville (1893).
- L’un des pôles A, de l’aimant permanent lamellaire A porte à l’extrémité de ses bras une
- Smith et Granville. »
- l’extrémité en forme de palette du levier E, monté sur couteaux E', et dont l’autre extrémité oscille entre les contacts F F! du relais. L’aiguille G est isolante, de manière que l’électricité arrive à la bobine G,, par X Xj, les colonnes G G et les fils flexibles G,, le long de l’aiguille:Gï Dès:
- p.36 - vue 36/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 3?
- cfue le courant passe en C3avec une variation suffisamment brusque, l’huile de D entraîne par sa viscosité le levier E, et lui font fermer l’un des contacts du relais, tandis qu’elle n’est pas influencée par les variations lentes des courants terrestres, etc.
- G. R.
- Parafoudres Elihu Thomson (1893'.
- On interpose dans le circuit a b de la dynamo à protéger D un condensateur triple K, relié par m et 11 aux deux pôles de la dynamo, et, par P, aux inducteurs F, avec addition en R et en S d’enroulements ouverts, dont l’auto-induction agit en cas de décharges très vives sur la ligne a' b'.
- Fig. i à 3.
- Parafoudre E. Thomson.
- Cette ligne est reliée à a b par une doubje bobine T : l’une relie a à a' et l’autre b à b', et elles sont enroulées de façon qu’une décharge dirigée de a' sur a, par exemple, induise dans l’âutre enroulement une décharge de b' en b. Enfin les fils a’et b' sont reliés par un para-foudre ordinaire tzt'. Comme une décharge de a' vers a en induit une de même potentiel de b' vers b, ces décharges se neutralisent à peu près sur la dynamo, et elles sont dérivées en m n, par les inductances R et S, sur le condensateur à grande capacité L, d’où elles vont, par P, charger les inducteurs F F' au même potentiel que l’induit D. Si, par exemple, la décharge est positive, et tend à amener l’armature D à un potentiel positif très élevé, le condensateur enverra en P une décharge, positive aussi, tendant à amener
- les inducteurs au même potentiel positif que D. Il faut, bien entendu, pour cela, que la capacité du condensateur soit assez grande, et que la dynamo ne soit pas reliée à la terre de manière à en paralyser l’effet.
- En un mot, le principe de l’invention consiste à égaliser par induction les potentiels dans les différentes parties de la dynamo et du système : la double bobine K le fait en a et b, par son induction électrodynamique, et le condensateur K le fait pour D et F, par son induction électrostatique.
- En figure 2, la double bobine est remplacée par deux enroulements T et T', formant en vv' un circuit fermé.
- En figure 3, le triple condensateur K est divisé en deux condensateurs K et K', et les deux enroulements T et T' sont reliés par un second condensateur L.
- G. R.
- Appareils pour le remontage électro-automatique des appareils d’horlogerie et mécanismes de toute sorte dont un poids moteur entretient le mouvement. (Systèmes D. Bknézet, contrôleur du télégraphe à la Compagnie de l’Ouest.)
- Ces deux systèmes également simples résument tous les cas où un appareil quelconque ayant un poids pour moteur doit être remonté périodiquement pour entretenir le mouvement de ses rouages.
- Appareil A. — Ce premier appareil s’applique plus spécialement aux régulateurs chronométriques ou autres mécanismes de toute sorte qui sont construits de façon à ne subir aucun temps d’arrêt dans leur marche pendant le remontage ou, en d’autres termes, qui possèdent des ressorts auxiliaires dont faction commence à s’exercer sur le rouage, lorsque celle du poids moteur cesse.
- Ce système a été spécialement étudié et construit pour que son adaptation à cette catégorie d’appareils soit facile et ne nécessite de modification d’aucune sorte à ces derniers.
- Le principe en est indiqué dans la figure schématique ci-jointe.
- La corde supportant le poids moteur, après avoir fait un certain nombre de tours sur la fusée ou tambour F, sur lequel elle est fixée, est prolongée de façon à ce que son extrémité opposée vienne s’attacher, sur l’appareil chargé
- p.37 - vue 37/650
-
-
-
- 38
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de remonter le poids, en un point de la circonférence de la poulie P.
- Cette poulie P est alternativement solidaire ou indépendante du treuil T. sur l’axe duquel elle est. montée, et qui est actionné par l’électro-moteur D.
- Elle en est solidaire lorsqu’il y a lieu de remonter le poids, et indépendante lorsque ce dernier bénéficiant de sa hauteur de chute redescend en entraînant le rouage.
- Les mouvements d’encliquetage ou de déclic de la poulie P sur le treuil s’opèrent de la façon suivante :
- Un verrou \r porté par la poulie est poussé par un ressort r afin que son extrémité puisse pénétrer dans une encoche E pratiquée dans la roue du treuil. Ce mouvement du verrou a aussi pour effet de fermer le circuit d’une pile C sur l’électro-moteur.
- Dès que la poulie P et la roue du treuil sont rendues solidaires par l’encliquetage du verrou, l’électro-moteur se met en mouvement et Je contact se prolonge jusqu’à ce que la direction diamétrale dans laquelle le verrou peut se mouvoir, soit sensiblement perpendiculaire à celle de la corde qui s’enroule sur la poulie (fig. i).
- A ce moment la corde, par la tension du poids qu'elle supporte, fait rentrer le verrou en même temps qu’elle supprime le contact avec l’axe dont il est isolé (contact qui fermait le circuit de la pile sur l’électro-moteur). La poulie P devient alors indépendante du treuil, et le mouvement de descente du poids M lui fera parcourir en sens inverse le chemin qu’elle vient de faire, ce qui aura pour conséquence de ramener le verrou V en regard de l’encoche E.
- Ces mouvements se reproduiront ainsi alternativement par périodicités correspondantes à l’enroulement et au déroulement de la corde sur la poulie.
- Appareil B. — Un autre dispositif a été conçu en vue d’applications générales à tous les mécanismes auxquels l’appareil précédemment décrit ne serait pas applicable (appareils chronométriques quels qu’ils soient, et à toute la catégorie d'enregistreurs de toute sorte).
- La modification que doit subir l’appareil auquel on désire l’adapter consiste simplement à fixer sur l’un des mobiles un pignon denté du pas de la chaîne sans fin destinée à supporter le poids moteur qui doit conduire le rouage.
- L’examen du schéma de l’appareil suffit à en faire comprendre le principe (fig. 2).
- E est un électro-moteur qui par l’intermédiaire de la vis V actionne un treuil sur lequel s’enroule une chaîne sans fin qui passe elle-même sous la roue ou poulie R supportant le poids moteur. Sur l’un des axes du rouage à remonter est fixé un pignon denté semblable à celui du treuil P et Pr. Ce pignon remplace le
- Fig. 1. — Schéma du remontage électro-automatique. Appareit A : D électromoteur, T treuil, P poulie, E en-
- coche, V verrou, M poids, R rochet auxiliaire, F fusée ou tambour, C, Pile et circuit, r ressort à boudin.
- tambour ou fusée des appareils à remonter, et le poids s’v trouve aussi suspendu de façon à entraîner le rouage dans le sens voulu.
- Ces pignons dentés sont du pas de la chaîne, et le nombre de dents de la roue R est double de celui des pignons P et P. Lorsque ce dernier, solidaire de l’axe dont le mouvement de rotation conduit le rouage, aura fait un tour complet, la roue qui est montée sur l’axe du poids (et qui
- p.38 - vue 38/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 39
- tourne à une vitesse égale ou proportionnelle à la longueur de la chaîne qui s’enroule sur sa circonférence), en ferâ exactement un demi.
- Un commutateur circulaire solidaire de cette roue R se meut avec elle. 11 est composé de deux demi-circonférences l’une en métal M, l’autre en ivoire I.
- M est en communication avec la masse et I isole le ressort r qui ferme le circuit de la pile
- =€> '
- Fig. 2. — Schéma du remontage électro-automatique. Appareil D : E éleetromoteur, T treuil, P' pignon du treuil, P pignon du rouage à remonter, R roue du poids moteur, MI commutateur circulaire, r ressort de contact, B poids moteur, N poids de tension de la chaîne, c pile et circuit.
- dès que ce ressort vient au contact de M. Par le mouvement de descente du poids moteur, sa roue R tourne dans le sens de la flèche. Elle amène la partie métallique de son commutateur au contact de r, et aussitôt le circuit électrique dans lequel se trouve l’électro-moteur, étant fermé, la chaîne s’enroulera sur le treuil en entraînant cette roue dans le même sens. Le
- .contact se prolongera jusqu’à ce que la partie J isolante du commutateur circulaire vienne dans ! son mouvement de rotation toucher au ressort r. , Le poids sera alors remonté d’une quantité égale à la 1/2 circonférence de la roue R ou à la circonférence totale du pignon P, c’est-à-dire j exactement la quantité dont il était descendu.
- 11 est facile de voir que le poids étant mouflé, , son action sur les rouages s’exerce toujours , également pendant le remontage, et, si la lon-1 gueur de chaîne est suffisante, plusieurs contacts successifs venant à manquer n’auront pas . encore pour conséquence l’arrêt de l’appareil.
- Il est à remarquer que dans l’appareil A, comme dans l’appareil B, le nombre de contacts se trouve réduit à son minimum, puisque ces systèmes n’en comportent qu’un. Ils ont lieu tous les deux par friction, et dans l’appareil B le contact se trouve assuré par les mouvements mêmes qu’il doit produire.
- ! L’extrême facilité avec laquelle ils peuvent s’appliquer aux appareils déjà existants n’est pas un des moindres avantages de ces systèmes, : et l’expérience a déjà démontré ce que l’on peut , attendre de leur irréprochable fonctionnement.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur l’identité probable de la capacité électrostatique spécifique et de la densité de l’éther, par Edwin J. Houston et A. E. Kennelly (’).
- La conséquence suivante de la théorie électromagnétique de la lumière de Maxwell ne semble pas avoir été remarquée ou n’est tout au moins pas généralement connue.
- En supposantque la perméabilité magnétique des diélectriques transparents est sensiblement égale à celle de l’éther dans l’espace libre, Clerk Maxwell a montré comme corrollaire nécessaire de sa théorie électromagnétique de la lumière que la capacité électrostatique spécifique d’un milieu diélectrique isotrope doit être égale au carré de son indice de réfraction pour des radiations de la plus grande longueur d’onde.
- C) The Electncian, 3o mars 1894.
- p.39 - vue 39/650
-
-
-
- ' 4° LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Cette présomption a été vérifiée pour un grand nombre de diélectriques transparents, solides et liquides, avec des exceptions notables pour les huiles animales et végétales.
- Mais on sait que l’indice de réfraction d’une substance pour une longueur d’onde donnée est le rapport de la vitesse de propagation de ces ondes dans l’espace libre à la vitesse à l’intérieur du corps considéré, et l’expérience tend à montrer que c’est l’éther qui, à l’intérieur d’une substance transparente, transmet la lumière, et non les molécules de la substance elle-même.
- ‘ Le mécanisme par lequel l’éther transmet l’énergie rayonnante est inconnu, même si l-’on admet qu’il est de nature électromagnétique, principalement parce que la nature de l’éther est elle-même problématique; mais Fizeau démontra expérimentalement, en i85g (*), que la vitesse supplémentaire communiquée à la lumière traversant un corps transparent en mouvement n’est pas égale à la composante due au mouvement du corps dans la direction de la transmission lumineuse, mais n’en est qu’une
- fraction : —^—, en désignant par n l’indice de
- réfraction. Ce résultat expérimental a été confirmé en 1886 par Michelson et Morley,
- L’interprétation naturelle de cette observation sembl'e montrer que l’éther est plus dense à l’intérieur du corps que dans l’espace, et que sa densité moyenne doit être exprimée par le carré de l’indice de réfraction. Cette relation est en conformité également avec la formule ordinaire pour la transmission d’une perturbation dans les corps matériels, soit v proportionnel
- ‘VI-
- Si l’on admet cette indication des expériences de Fizeau-Michelson-Morley, il s’ensuit que le nombre représentant la capacité électrostatique spécifique d’un corps doit être égal au nombre représentant la densité moyenne de l’éther dans ce corps. Ou bien, en notation courante
- I
- v = —, et pour u.= i, n* = K;
- y k [F
- de plus, puisque
- D = n\
- il vient D = K.
- Si l’éther présente de l’inertie, cette déduction semble parler en faveur de l’opinion que le déplacement et la tension électrostatiques sont de nature cinétique, c’est-à-dire qu’ils impliquent un mouvement, tourbillonnaire par exemple, des particules d’éther. D’autre part, si l’ether est dépourvu d’inertie, l’argument peut servir à défendre l’opidion opposée.
- Une autre déduction de la théorie de Maxwell et des expériences de Fizeau serait que les cristaux présentent des densités d’éther différentes dans les différentes directions.
- Voici quelques densités de l’éther dans différents corps, d’après les valeurs de Klemencic :
- Air.................................... 1,000293
- Hydrogène............................ 1,000 i32
- Acide carbonique....................... 1,000492
- Oxyde de carbone....................... 1,000347
- Bioxyde d’azote........................ 1,000579
- Gaz oléfiant..................... ... 1,000 729
- Gaz des marais....................... 1,000476
- Bisulfure de carbone................... 1,000460
- Acide sulfureux........................ 1,004770
- Ether................................ 1,003720
- Chlorure d’éthyle.................... 1,007760
- Bromure d’éthyle....................... 1,007730
- A. H.
- Sur la rapidité des phénomènes photo-électriques du sélénium, par M. Quirino Majorana (M.
- Les variations de la résistance électrique du sélénium sous l’action d’un faisceau de rayons lumineux sont bien connues, Bell les a étudiées dans son photophone. M. Mercadier a pu obtenir, en se servant d’un récepteur à sélénium, un son composé de 1800 vibrations par seconde.
- Il est bon de noter incidemment que MM. Bel-lati et Romanese, en voulant constater la rapidité de ces phénomènes, ont imaginé une expérience dont les conclusions ne paraissent pas suffisamment rigoureuses.
- Le but de l’auteur est d’utiliser la propriété rappelée du sélénium dans un appareil capable de transmettre les images mobiles au moyen de l’électricité. A priori, on arrive à cette conclusion que l’appareil serait réalisé si l’on pouvait
- (’) Ann. de Chimie et Physique (III), t. LVII, p. 385, (') Rendi conti délia R. Accademia dei Lincei, n» 4,
- 1859. 1894-
- p.40 - vue 40/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- A i
- décomposer l’image en un grand nombre de petits faisceaux lumineux exerçant leur action sur la résistance électrique d’un conducteur (par exemple le sélénium) et dont la durée soit d’environ deux millionièmes de seconde. Laissant de côté la démonstration de ce fait, il suffit de vérifier si l’action de la lumière sur le sélénium a la rapidité suffisante.
- Cellule de sélénium. — Les propriétés photoélectriques du sélénium ne peuvent se mettre en évidence que dans des conditions spéciales, et l’explication du phénomène est un peu discutée. L’auteur pense que l’action de la lumière sur ce corps doit être attribuée à des séléniures. Le sélénium, pour être très sensible, doit être cristallisé et de résistance électrique faible. Ces. deux conditions se réalisent, en maintenant le corps pendant quelque temps à une température voisine de son point de fusion. *
- Les dispositions des électrodes métalliques entre lesquelles on interpose le sélénium sont nombreuses. L’auteur a cherché à réduire le plus possible les dimensions d’une cellule tout en ne lui laissant qu’une résistance très grande. Ces cellules sont en cuivre et ont une surface d’environ un centimètre carré.
- Chaque cellule se compose d’environ ioo plaques de cuivre d’un quinzième de millimètre d’épaisseur, placées l’une sur l’autre et séparées par des feuilles de mica d’une épaisseur deux fois moindre. Chaque plaque (fig. i) porte un appendice A placé à droite pour les lames paires, et à gauche pour les impaires. Le rectangle MNPQ représente le mica. Chaque paquet de lames ainsi formé est serré avec une mâchoire èt deux serre-fils fixés aux deux séries de plaques permettent d’envoyer le courant. Le tout ainsi préparé est soudé à la température de fusion du sélénium avec un crayon de sélénium traçant sur la face M N une couche très mince. Le métal se cristallise, et avant que toute la masse soit réfroidie, le tout est placé dans un bain de paraffine maintenu à 195". On laisse ensuite refroidir très lentement.
- 11 est utile de revêtir les cellules ainsi construites d’une couche de vernis blanc transparent et isolant, de façon à protéger la surface du sélénium. Une cellule construite en février 1893 fonctionne encore bien maintenant. Elle présente, lorsqu’on l’expose aux radiations lumineuses, une résistance de 258 100 ohms; cette
- résistance s’abaisse à 86yco lorsqu'on supprime la lumière; c'est donc une réduction d’environ deux tiers.
- L’auteur a également employé* un autre procédé pour la construction des cellules desélénium. Les lamelles de cuivre, au lieu de porter un appendice, sont simplement rectangulaires et chevauchent les unes sur les autres, comme le montre la figure 2. Les faces MN et P Q sont polies de façon à éviter les contacts métalliques d’une lame à l’autre. Un système ainsi préparé et regardé à travers les faces M N et P Q laisse passer une quantité très notable de lumière.
- Les cellules ainsi préparées sont donc plus sensibles que* les premières. En effet, si dans les premières on fait une section par un plan normal à la face sensible et aux lames, la lumière vient frapper le côté droit de la figure 3 où les hachures représentent les parties métalliques, et les autres le mica. La couche de sélénium est
- A JH T//
- Fig. 1, 2 et 3.
- assez épaisse et ne laisse passer aucune lumière (*).
- L’action de la lumière ne pénètre pas probablement à une grande profondeur, mais si on remarque que le courant électrique qui traverse le sélénium est beaucoup plus intense près des côtés,courts du rectangle’représentant le mica, on en conclut qu’on aura une plus grande sensibilité dans la cellule lorsque la lumière, au lieu d’entrer dans le côté droit, entre dans le gauche. C’est ce qui se passe dans les cellules construites par le second procédé, par suite de la transparence du mica.
- L’auteur a construit une cellule d’après ce principe, mais il a reconnu que son mode de fonctionnement était sensiblement le même, que la lumière entrât par la droite ou par la gauche. Ceci n’infirme en rien le raisonnement précédent, car le mica absorbe une quantité très notable de lumière. Il est probable que si l’on
- (') Le sélénium sur une faible épaisseur est, par transparence, d’un beau rouge, mais la couche suffisamment mince pour observer cet effet est assez difficile A obtenir:
- p.41 - vue 41/650
-
-
-
- 42
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pouvait diminuer la largeur des plaques on obtiendrait une notable augmentation de sensibilité.
- Loi de variation de la résistance du sélénium après l'action de la lumière. — L’appareil employé par l’auteur pour étudier cette loi se compose d’un miroir S (fig. 4) porté par A et pouvant tourner à l’aide d’une poulie P. Le plan du miroir est parallèle à l’axe. Celui-ci n’est pas fixé au tambour formé de deux disques et d’une plaque cylindrique ne recouvrant que la moitié de sa surface. L’axe A porte un cercle C gradué en degrés et tournant avec lui. .
- Le tambour est constamment repoussé vers la partie droite de l’arbre par un ressort en spirale M. Un bras B empêche, lorsqu’on est dans la position de la figure, que le tambour B obéisse à l’action du ressort M, et dans cette position
- Fig. 4
- l’appendice a' du tambour n’est jamais heurté par l’appendice a fixé au cercle gradué. Mais si on libère le tambour T en déplaçant le bras B, ce tambour est sollicité par le ressort M, et a' vient heurter contre a, et le tambour tourne.
- Celui-ci porte un autre appendice D qui, en rencontrant la pièce E, l’abaisse en tournant autour de son axe F F' et contraint le tambour à se déplacer vers la gauche. Dans ce but, F est disposé, non perpendiculairement à l’axe de rotation de S, mais est un peu incliné et porte un exhaussement D comme on le voit sur la figure 5.
- Lorsque D est arrivé à s’encastrer dans le trou de^E, le tambour s’est déplacé de la quantité nécessaire pour que a ne touche plus a'.
- Enfin, un ressort N, fixé au pied de l’instrument, communique avec un serre-fils R (fig. 6), et lorsque le tambour tourne, établit un contact avec la piece métallique m soudée sur la plaque
- cylindrique formant le tambour et placée au milieu d’une couche d’ébonite représentée par des hachures sur la figure.
- Ce contact de N et m établit une communication métallique entre les bornes R et R' en traversant l’axe de l’instrument.
- Remarquons encore que le tambour T doit être le plus léger possible, de façon à ce que son inertie n’apporte un retard sensible au mouvement du miroir lorsque celui-ci doit commencer à se mouvoir.
- Donnons maintenant la marche d’une expérience.
- Un faisceau de lumière solaire est débarrassé
- Fig. 5
- de ses rayons calorifiques en passant à travers une cuve à faces parallèles contenant une dissolution d’alun et vient se réfléchir sur le miroir.
- Normalement à la position indiquée sur la figure, et à une distance qu’on peut faire varier, on place une cellule de sélénium. Si le tambour T tourne et est maintenu dans la position de la figure, à chaque tour du miroir le faisceau lumineux vient frapper la cellule. Mais si l’on veut
- faire une mesure, le tambour est arrêté par l’appendice D à l’endroit où se trouve la lettre H et le bras B empêche les taquets a et a' de se toucher. Un galvanomètre genre Thomson et à grande résistance est en circuit avec l’appareil, le sélénium et un élément de pile. Si alors, lorsque le miroir tourne avec une vitesse connue, on déplace le bras B dans le sens de la flèche, le tambour T vient le déplacer vers la droite et a et a' se touchant ; il se met en mouvement et sa rotation est limitée à un tour par l’effet de la pièce E. Pendant ce tour, le rayon lumineux frappe une seule fois le sélénium, et le ressort N ferme une seule fois le circuit électrique, ferme-
- p.42 - vue 42/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ t 4 3
- ture qui produit une certaine déviation du galvanomètre.
- Ce mode de fonctionnement de l’appareil n’admet que des déviations impulsives dépendant du temps pendant lequel le circuit est
- Ohms
- 250000
- 240000
- «30000
- 220000
- 210000
- 200000
- 7 Secondes
- 80 100 120 140 160 Degrés
- fermé. De plus, ces déviations étaient assez petites (5 centimètres) et exigeant l’emploi d’une lunette placée à 2,56 m. du galvanomètre, on peut admettre que les déviations obtenues sont proportionnelles aux intensités du courant. Les
- résistances de la pile et du galvanomètre sont négligeables.
- Entre le moment où le sélénium est frappé par les rayons ^umineux et celui où on ferme le circuit, il s’écoule un certain temps qu’on peut évaluer en lisant le nombre de degrés du cercle qui passent entre ces deux époques.
- Le miroir est mis en mouvement à l’aide d’un mécanisme d’horlogerie. Comme ce mouvement peut ne pas être tout à fait uniforme, on le remonte à chaque expérience et on fait les expériences toujours après la même durée de rotation. Le miroir fait un tour en i5",8.
- . Dans les mesures qui suivent, nous comparerons les déviations obtenues lorsqu’on met en circuit le sélénium éclairé ou obscur ou lorsqu’on remplace celui-ci par une résistance métallique quelconque R.
- En observant les déviations obtenues avec le sélénium obscur et avec la résistance R, on peut voir que ces résistances restent sensiblement constantes ainsi que la pile.
- Le tableau suivant donne la moyenne des mesures faites par l’auteur :
- D-grés du tambour J 1 ”3o' 1 i’3o' 23°0' 38"3o' S2uo' 65"o' 7 4°0' 87°3o' 1 o.3”3o' 1 24“3o' 1 43"o' i56"o' lO'/o'
- Durée entre Ja lumière et le .contact en secondes J o'o66 o"5o i"or 1 "69 2"29 2"86 3"26 3"85 4''64 5''46 6"29 6"86 7"44
- Résistance R.. 22.70 22.79 22.65 22.77 22.68 22.60 22 88 22.74 22.65 22.81 22.70 22.78 22.05
- Sélén obscur. |H.5] 18.60 18.46 18-5o I8.48 18.67 18.45 18.52 18.45 18.59 18.47 18.42 18.38
- Sélén. illuminé 23.72 22.20 21,5l 20.81 20.42 20.0.3 19-9.4 19-62 19-36 19. 65 18.93 18.88 18.81
- Résistance du sélénium (en mill. d’ohms)l 201 42 214 63 222.23 229.61 233.98 238.58 2.39.61 243.52 246.79 249 49 252.40 252.06 254.14
- On en déduit : |
- Valeur moyenne de R............. 210 200 ohms I
- — du sélénium éclairé. 258 100 *—
- Les chiffres de la dernière ligne du tableau ont été déduits des valeurs de R.
- En portant ces nombres en ordonnées et en prenant pour abscisses les degrés du tambour, on obtient la courbe de la figure 7. Cette courbe est relative aux conditions spéciales des divers éléments qui entrent dans le phénomène, c’est-à-dire de l’intensité des rayons lumineux réflé-
- chis sur le miroir, de la distance du sélénium au miroir (1,9 m.) et à la vitesse de celui-ci.
- Mais il est logique d’admettre que si la cellule de sélénium a à un instant donné une certaine résistance différente de sa résistance ordinaire, à partir de ce moment la résistance ira en augmentant successivement et ceci toujours de la même manière indépendamment de celle de l’état primitif et qu’il soit frappé d’une lumière plus ou moins intense et pendant un temps plus ou moins loin. C’est pourquoi l’auteur s’est limité à faire les seules observations précédentes
- p.43 - vue 43/650
-
-
-
- 44
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- sans changer la distance du sélénium et l’intensité des rayons.
- Si l'on avait adopté un faisceau plus intense, on aurait eu évidemment une partie de plus à la courbe de la figure 7.
- D’après la forme de celle-ci, on reconnaît facilement que l’action de la lumière sur le sélénium est très lente etqu’elle n'est plus utilisable dans le problème de la vision à distance par l’électricité, tel qu’il a été présenté par Weiller, Sutton, Brillouin et autres.
- F. G.
- Sur la propagation de l’électricité par M. Poincaré (*),
- On sait que la vitesse avec laquelle paraît se propager une onde électrique dans un fil cylindrique dépend de la durée et de la nature du contact qui lance le courant dans le fil. Lorsqu’on néglige les phénomènes d’induction, la valeur du potentiel V en un point du conducteur distant de x dès l’origine et à l’époque l est donnée par l’équation différentielle
- moment où les expériences sur ia vitesse dé l’électricité dans les fils sont à l’ordre du jour. 1 En faisant un choix convenable d’unités et, en particulier, en prenant pour unité de vitesse la lumière, l’équation précédente peut s’écrire
- ci-V dV _ dd\’ dï- + 3 dï “ d ,v‘ ’
- et en posant
- V = Ue “ L
- elle devient
- dF = dx*+l:- ' ^
- Pour que la fonction V satisfaisant à cette équation soit déterminée il faut connaître les conditions initiales. Supposons donc que l’on ait
- U=/(-v) ^=./.(.v)
- pour l — o. Ces fonctions f(x)eift (x) peuvent se mettre sous la forme d’intégrales de Fourier:
- d'j y
- j——x
- d.V-
- dy
- dl
- + (52V=o.
- • En posant
- V=Ue
- *
- cette équation se réduit à la suivante
- cTV__2 du _ d.v1 * dt ~
- %
- dont la discussion à l’aide des intégrales de Fourier est devenue classique
- .Mais si l’on tient compte des phénomènes d’induction, la distribution des potentiels se trouve réglée par Yéquation des télégraphistes
- ... /'
- CO
- 6 (q)eT^A d q,
- /» q- =o
- ,,W- J -
- 0,(c7)e 1Q'X dq,
- et alors l’intégrale de l’équation (1) peut s’écrire U — f C H0 cos / \tqî —I q- 0, sin /— H d q (a)
- J—œ L Vg2—1 J
- ou bien
- }~ CO
- U *
- ' __ rr
- A ——
- dr-
- + aB-
- dy
- dt
- d8 V d .v- ’
- dont la discussion fort difficile <|st généralement laissée de côté dans les traités d’électricité. C’est la recherche de l’intégrale générale de cette ^équation qui fait l’objet de la note de M. Poincaré. La méthode qu’il emploie, basée sur les propriétés des intégrales de Fourier, est assez simple et mérite d’être exposée ici au
- \ °°
- |U* i(qx — t
- CC
- \lq*— 1 dq,
- (3)
- en remplaçant les lignes trigonométriques par leurs valeurs exprimées à l’aide des exponentielles imaginaires et en posant
- « = -• + —4=. p _ 0 :
- En général la distribution des potentiels à l’origine des temps se trouve limitée à une por-
- (*} Comptes rendus, t. CXVIl', p. 1027, 26décembre 1893.
- p.44 - vue 44/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 45
- tion du conducteur; admettons donc que f(x) etL (x) sont nuis pour x > a et x < b et soient égaux à des polynômes entiers en x pour x compris entre a et b.
- Il en sera ainsi si
- ’e—^+a"
- — iqb
- , —iqa P = P'e H +
- p"e
- • tqb
- a', a", jî', étant développables suivant les puis-dances de ^ quand q est assez grand. En portant ces valeurs dans l’expression (3) de V on obtient deux intégrales dont la première est
- X+00
- • oo
- I , — iqa
- [<*' e +
- iq(x + t) e
- '>]
- dq
- caré envisage successivement les deux cas suivants :
- P/est nul et/, quelconque;
- 2°/est quelconque et/, nul.
- Il est évidentque pour avoir la solution quand /et/, sont quelconques, il suffira d’ajouter les valeurs de U correspondant à ces deux cas particuliers.
- Dans le premier, U se réduit à
- K désignant l’intégrale
- dz/t {z)
- 2 7t
- K,
- (4)
- + «J
- K =
- iq{x-s) .
- dq,
- \V— i
- la seconde n’en différant que par le changement de a' et a" en et p" et le changement de / en — /.
- L’exponentielle '--tf/étant développa-
- ble, pour q suffisamment grand, suivant les
- puissances croissantes de ^ et de / on peut démontrer que l’intégrale précédente est une fonction holomorphe de x et de /, pour / — o, et pour toutes les valeurs réelles de x sauf pour x = a-{-tQtx=b-srt-
- Par conséquent U est une fonction holomorphe de x et de / sauf pour
- x = t x = b±t,
- * et puisque cette fonction et sa dérivée sont
- nulles à l’origine du temps pour les valeurs de x non comprises en a et b, U sera nul pour
- x > a + t et .V <6 — t
- On voit de plus que la fonction U possède quatre discontinuités
- x = a ± t et .v = b ± /
- qui se propagent avec la vitesse de la lumière Pour trouver la valeur de U en un point et à un instant déterminés, quelles que soient les fonctions /et /0 qui représentent U et sa dérivée
- entre x — a et x = b à l’instant t=oi M. Poin-
- laquelle est nulle pour les valeurs de z non compris entre x — t et x -j- t et qui est égale à
- i (x — Z) COS <p
- £sin œ e r
- d ç = A (x —s,t).
- quand z eSt compris entre ces limites
- Considérons un instant t > -—- et cherchons
- 2
- les diverses valeurs de U à cet instant le long du conducteur.
- Pour les points tels que * > a -J- /, nous avons x —1> a; par conséquent toutes les valeurs de z inférieures à a seront plus petites que x — /et à ces valeurs correspondront des valeurs nulles de K. Pour les valeurs de t plus grandes que a, /, (2) sera nul par hypothèse. Donc pour toutes les valeurs de z, l’élément différentiel de l’intégrale qui donne U sera nul et cette intégrale elle-même sera nulle.
- Pour les points tels que a -f- / > x > b + /, x — / est > b et < a ; mais comme /, (z) est nul en dehors de a et de b et que K l’est en dehors de -v — / et de x -f- /, U se réduit à l’intégrale (4) prise entre les limites x — / et a.
- On pourrait considérer trois autres positions du point puisqu’il y a quatre discontinuités de la fonction U ; des raisonnements analogues permettraient de trouver U. Le tableau suivant donne les valeurs de cette fonction pour les valeurs de x correspondant aux cinq positions que
- p.45 - vue 45/650
-
-
-
- 46 LA LUMIÈRE $L,MCTHiqUE
- peut occuper un point par rapport aux quatre discontinuités.
- i° a* > a -M U = o
- 2 *a + />A>fc + i U
- A (x — z, t) dz
- (S)
- A d :
- = l -lliÉ) a (
- / 2 n
- Jx — l
- 3*‘b ~+ ï>x>~à— 't U = A d
- /X -{- t
- 5? .: : fc-/>.v u — o
- ^.Passons maintenant au cas où est nul et f quelconque entre a et b.
- On a alors
- /*+00 ___________
- . ^ U z= t 0 cos t>Jq* — i dq,
- J— CD
- a-j-/. Mais la fin de la perturbation ne se propage pas de la même façon car, à l’instant t, la fonction U n’est pas nulle pour tous les points situés en deçà de bt. En d’autres termes, la perturbation en se propageant laisse derrière elle un résidu qui à l’instant t occupe la longueur comprise entre x = b -f-1 et x~=a — t.
- Quand la perturbation est de très courte durée, la différence a — b est très petite et les limites des intégrales des expressions (5) et (6) sont très rapprochées. Par suite les intégrales sont très petites et les valeurs de U se réduisent aux termes débarrassés du signe J'. On a alors
- pour a + i > a: > b t
- pour a — t>x>b — t U = o dans tous les autres cas.
- V='-J (*-') u= ;/(*+<)
- de, sorte que, pour passer du cas précédent à celui-ci, il suffit de changer Oj en 6 (et par suite et f) ôt -de différencier par rapport à /. On trouve ainsi dans les cinq hypothèses que l’on peut faire sur la position du point considéré
- A>a + t U = o, ü
- a» a + t > x > b + t
- 3» b -f-1 > x >a— t U
- 4 '® 'a — / > x > b — t
- = f J-
- d A dt
- Js%x 4- /
- b
- dA
- dt
- d z,
- (6)
- J_ dA 2 7t dt
- A(-‘- ')'•
- b — ï>t U=o.
- Les expressions de U correspondant à la deuxième et quatrième hypothèses 'peuvent d’ailleurs se simplifier, car il est facile de voir que l’on a
- A (t. t)— A (— t, t) — 7T.
- Il résulte de là que quand une perturbation électrique est produite à l’origine d’un fil conducteur, la tête ou commencement de la pertur- | bation se propage dans une direction avec une J vitesse égale à celle de la lumière, puisque, à J l’instant t la fonction U est nulle au-delà de /
- La perturbation se propage donc, dans les deux sens, avec une vitesse i sans laisser derrière elle de résidu appréciable.
- Le résidu que laisse une perturbation de longue durée peut troubler les observations et M. Poincaré en conclut qu’il ne sera pas inutile de sè rappeler ces résultats quand on voudra discuter les expériences relatives à la vitesse de propagation de l’électricité.
- Ajoutons que la méthode que nous venons d’exposer n’est pas la seule qui permette .de discuter l’équation (i). Si l’on pose
- 2 u — x-\-t, 2 r = x — t,
- cette équation devient
- ÜLÏl+u-
- d2 U ^
- (7)
- et les conditions initiales s’exprimeront en donnant les valeurs de U et de ses dérivées partielles du premier ordre le long d’un segment fini de la bissectrice de l’angle des axes de coordonnées u et v. Or, dans ces conditions, l’équation (7) est intégrable par la méthode de Rie-mann, ainsi que l’a fait voirM. Picard Q, qui se propose de publier bientôt les calculs élégants auxquels conduit l’application de cette méthode.
- J. B.
- (') Comptes rendus, t CXVIII, p. 16.
- p.46 - vue 46/650
-
-
-
- JOURNAL ' UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- FAITS DIVERS
- I ,____
- A propos de la machine Willans, dont nous avons parlé récemment (p. 448 du tome précèdent), ajoutons les
- statistiques suivantes:
- ' Les ordres principaux pour stations centrales coin-prennent :
- La Compagnie de Liverpool........... 1920 chevaux.
- La Compagnie de Westminster........ 1160 —
- La ville dé Brightoh..........«.... 720 —
- La Compagnie de Birmingham....... 200 —
- La Compagnie de Saint-James et Pall
- Mail.............................. 55o —
- La ville de Bradford................. 400 —
- La municipalité de Saint-Pancras... 400 —
- La ville de Bfistol................ 720 —
- La ville de Glasgow.................. 720 —
- La C“ de Chelsea.................... 200 —
- La ville de Rottingham............... 65o —
- La ville d’Aberdeen...........-.... 320 —
- La ville de Lancaster................ 400 —
- La ville de Hampstead.............. «60 —
- La ville de Warington.............. 270 —
- ; La ville de Dewsbury................ 400
- - *La ville de Nelson................. 135 —
- Les Postes et Télégraphes............ 400 —
- Le restaurant Holborn.....*.......... 400 —
- Rotterdam............................ 400 —
- Biarritz.....!..................... 220 —
- Caen................................. 200 —
- Naples............................... 400 —
- Manufacture d’armes de Herstal..... 3oo —
- Indépendamment des commandes précitées. il a été monté, en cette même année 1893, les installations principales suivantes, reliquats d’ordres passés en 1892 :
- Bristol.......................... 1440 chevaux.
- Glasgow....................... 1480 —
- Cité de Londres.................... 1440 —
- Londres, Carnaby Street.......... 1060 —
- Dundee............................ 660 —
- Norwich......................... 3oo —
- Tramways de Hobarb................. 600 —
- Whitehaven.........»............ 240 —
- 1 lie Eleclrician décrit un nouveau balai pour dynamo fabriqué par la Belknap Motor Company. U est formé d'un tissu de fil de cuivre dont les feuillets emprisonnent du graphite. A mesure que le balai s’use, du graphite en poudre s’en échappe et fournit le lubrifiant nécessaire pour maintenir le collecteur en bon état-
- Dans le rapport du Smithsonian Institule pour l’année finissant en juin 1893, il est dit que le professeur Langlev continue ses intéressantes recherches avec le bolomètre. Cet instrument,, sous sa forme la plus régente, est corn-.
- posé d’une mince bandelette de métal o,o5 mm. de largeur et moins de o,oo5 mm. d’épaisseur. Ce filament est traversé par un courant continu. Ses variations de résistance scus l’influence des différentes parties du spectre sont enregistrées automatiquement. Les nouveaux instruments sont si délicats qu’ils permettent de déceler une variation de température d’un millionième de degré.
- 11 est question, paraît il, d’organiser pour 189S une exposition nationale ou internationale d’électricité à Paris ; cette exposition devrait, d’après l’intention des promoteurs, servir d’atrforce à l’exposition internationale de 1900.
- Parmi les promotions et nominations dans l’ordre de la Légion d’honneur faites à l’occasion de l’Exposition de Chicago, nous relevons les noms suivants :
- Officiers : MM. Carpentier, constructeur électricien; Lippmann, membre de l’Académie des sciences; Violle, profeseeur au Conservatoire des arts et métiers.
- Chevaliers : MM. Bigot de la Touanne, ingénieur des télégraphes; Milde, fabricant d’appareils électriques; Richard, constructeur d’instruments de précision; Werlein,, fabricant d’instruments d’optique.
- Une bonne unité pratique pour évaluer l’intensité d’une source lumineuse faisant défaut jusqu’à présent, il n’est pas étonnant que le rapport entre la carcel et les différentes espèces de bougies plus ou moins normales, diffère d’après les auteurs.
- Ainsi la carcel vaut :
- D’après Schilling 9,6 bougies anglaises ou 9,826 bougies de l’union technique allemande;
- D’après Le Blanc g,3o bougies, anglaises;
- D'après Monnier8,3o bougies anglaises ou 7,5o bougies normales allemandes;
- D’après Violle 8,91 bougies anglaises, 7,89 bougies allemandes, 9,62 bougies décimales, 9,08 étalons Heffner ou 0,48 unité Violle (quantité de lumière émise normalement par un centimètre,carré de surface de platine fondu à la température de solidification).
- Quant au pétrole on obtient le carcel-heure en brûlant de 40 à 5o millilitres de pétrole; on sait que pour obtenir le carcel-heure à l’aide d'un bec papillon, il faut brûler environ 120 litres de gaz ; cette consommation descend à 90 litres avec des brûleurs perfectionnés; elle n’est que de 25 litres pour les becs Auer, mais cette consommation augmente beaucoup avec l'usure de la capsule incandescente.
- Nous donnons ci-après d’après un organe métallurgique allemand plusieurs compositions de bains de nickel don-
- p.47 - vue 47/650
-
-
-
- 48 " LÀ LUMIÈRE ELECTRIQUE
- nant tous de bons résultats, mais nécessitant des manipulations différentes :
- 1. — Dans ioo litres d’eau dissoudre 8 kilog de sulfate double de nickel et d’ammonium; rendre la solution légèrement alcaline en ajoutant un peu d’ammoniaque; faire bouillir, filtrer après refroidissement et ajouter de l’acide citrique jusqu’à réaction très peu acide.
- 2. — Un autre bain pour reproductions galvanoplastiques se compose de 5 kilog de sulfate de nickel neutralisé par l’ammoniaque, 3,75 kg de tartrate d’ammoniaque, 25 grammes d’acide gallique et suffisamment d’eau pour obtenir îoo litres de liquide.
- Le dépôt obtenu est très uniforme et ne présente, même à forte épaisseur, pas de rugosités. On obtient le tartrate d’ammoniaque en ajoutant à l’acide tartrique une quantité d’ammoniaque suffisante pour neutraliser complètement.
- 3. — Un bain très peu altérable s’obtient avec l’acétate de nickel; d’après les indications de Potts (Philadelphie), il est composé de 2,75 parties d’acétate de nickel, 2,5 parties d’acétate de chaux et 100 litres d’eau, auxquels on ajoute 700 grammes d’acide acétique de 1,047 de densité.
- On peut préparer ce bain en précipitant avec du carbonate de soude une solution de sulfate double de nickel et d’ammoniaque, en lavant le précipité et le dissolvant à chaud dans l’acide acétique.
- 4. —. 5 kilog. de sulfate de nickel et d’ammoniaque, 2 kilog. de sulfate d’ammoniaque, 5oo grammes d’acide citrique. Faire bouillir et filtrer.
- 5. _3 kilog. de sulfate double, 1 kilog. de sel ammoniac et 5oo grammes d’oxalate de baryte dans 100 litres d’eau. Peut également s’employer sans oxalate.
- 6. — 6 kilog de sulfate double, 3,5 kilog. de sel ammoniac et 2,5 kilog. de sulfate d’ammoniaque dans 100 litres d’eau.
- 7. — Bain pour fonte, et pour tous autres métaux. 5 kilog. de sulfate double, 1 kilog. de sulfate d’ammoniaque et 100 litres d’eau.
- 8. — 5 kilog. de sulfate double et 2,5 kilog. d’acide borique dans 100 litres d’eau.
- Porwell a trouvé, après de nombreux essais, que l’adjonction d’acide benzoïque ou de benzoate rend le dépôt de nickel plus blanc et plus régulier. La quantité à ajouter dépend naturellement delà composition du bain; elle peut varier de 1 à 8 grammes par litre. Le môme auteur recommande les formules suivantes :
- 1. — 124 grammes de sulfate de nickel, 93 grammes de citrate de nickel et3i grammes d’acide benzoïque.
- IL — 62 grammes de chlorure de nickel, 62 grammes de citrate de nickel, 62 grammes d’acétate, 62 grammes de phosphate du même métal, et 3i 'grammes d’acide benzoïque.
- III. — 93 grammes de sulfate, 94 grammes de benzoate de nickel et 8 grammes d’acide benzoïque.
- Un bain facile à manipuler et dont se servent bon
- nombre de galvanoplastes est formé de sulfate double de nickel et d’ammoniaque, d’acide borique et de sel ammoniac. Les bains à l’acide borique donnent une couche dure et couvrent bien les surfaces unies, mais n’atteignent pas les cavités. On évite ce dernier inconvénient en ajoutant du chlorure de sodium.
- On dissout alors 5 kilos de sulfate double dans 100 litres d’eau, et on ajoute 2,5 kilos d’acide borique 1,25 kilo de chlorure de sodium. On fait bouillir, on acidulé à l’acide citrique, on neutralise à l’ammoniaque, et on filtre.
- Ajoutons qu’en employant le chlorure de nickel et l’acide borique dans le rapport 5 : 2 ou 2 ; 1, on obtient un excellent bain, mais ne convient pas pour le fer et l’acier, car tous les bains contenant du chlore font rouiller ces métaux. Il est préférable de se servir pour le nicke-lage du fer des acides faibles comme les acides citrique, benzoïque, tartrique, etc.
- Une compagnie de Québec (Canada) vient d’acquérir, au prix de 1 3ooooo francs le droit d’utiliser les chutes d’eau de Montmorency, dont la hauteur utilisable est de près de 5o mètres. Cette compagnie y a établi une station centrale comprenant quatre turbines de 620 chevaux et quatre de 3to chevaux. Les dynamos seront de 3io kilowatts ; elles sont compoundées pour donner 2 5oo volts à pleine charge. Leur induit est fixe, leurs inducteurs mobiles; les induits ne contiennent pas de fer.
- L’énergie électrique sera transmise à la ville de Québec à une distance de 10 kilomètres; elle servira à l’éclairage et à la production de force motrice.
- Encore de nouveaux procédés électrolytiques de désinfection des alcools : celui de R. Garcia, dans lequel les flegmes sont électrolysés en présence de toluène avec des électrodes en charbon en forme de grilles; celui de M. Tommasi, qui consiste dans l’emploi du zinc électrolytique obtenu par les zincates alcalins. Le mélange d’alcool et de zinc est distillé dans un appareil à colonnes à cloisons filtrantes; le filtre est un mélange de charbon et de caoutchouc.
- D’après M. Voysey l’emploi de tissus formés d’étoffes duveteuses et de fils métalliques peut déterminer des incendies; les fils métalliques subissant l’action inductive des décharges métalliques de la foudre, le duvet peut s’enflammer, et l’auteur demande la prohibition de ces tissus.
- Une innovation intéressante à signaler 1 Afin de permettre à tout le monde de visiter ses installations, la Compagnie des tramways bruxellois a décidé que le public serait admis à son usine d’électricité de la
- p.48 - vue 48/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 49
- rue Brogniez, à Bruxelles, moyennant un minime droit d’entrée au profit de la Société de secours mutuels de son personnel.
- Cette excellente mesure sera favorablement accueillie par tous ceux qui s’intéressent aux progrès des applications industrielles et à l’amélioration du sort des travailleurs modestes et intéressants des tramways.
- On sait qu’en Amérique on ne se contente pas de distribuer l’eau, le gaz, l’énergie électrique, la chaleur, mais on distribue également le froid si l’on peut ainsi parler, car il s’agit là d’une distribution à rebours ou d’un enlèvement à domicile de la chaleur par une station centrale.
- Comme pour l’électricité il est nécessaire de pouvoir régler la quantité à fournir et le potentiel ou la température. Dans ce but on a adopté des robinets automatiques actionnés électriquement. Un thermostat est installé chez l’abonné; tout écart de température fait agir cet appareil sur le moteur électrique commandant l’ouverture du robinet. Le moteur est relié par des conducteurs qui suivent la même canalisation que les tuyaux réfrigérants à une batterie d’accumulateurs disposée à la station centrale.
- Ces mêmes circuits peuvent servir à avertir la station centrale de tous les dérangements éventuels.
- Dans la Zeitschrift fur Instrumentenhunde, M. Ebeling montre par des exemples qu’il n'est pas toujours permis d’employer des pièces nickelées dans les instruments de mesure électriques et magnétiques. L’Institut impérial de physique avait dernièrement à essayer une boussole à boîte nickelée. L’aiguille de cette boussole ne conservait pas l’orientation N-S lorsqu’on tournait la boîte extérieure ; l’erreur était même assez considérable et ne provenait que de la couche de nickel dont était recouverte la boîte.
- De très faibles couches de nickel agissent déjà comme on a pu s’en assurer en approchant d’un magnétomètre une tige de laiton très légèrement nickelée. Il faut absolument éviter le nickelage de toutes les pièces des appareils de précision tels que boussoles, galvanomètres très sensibles, etc.
- Le 27 mai prochain s’ouvrira à Budapest une exposition de machines-outils électriques. Cette exposition est organisée par le musée commercial hongrois. Y participeront les maisons auxquelles une feuille d’admission aura été envoyée.
- Quoique l’entreprise du chemin de fer électrique de Chicago à Saint-Louis semble avoir rencontré de très grandes difficultés, les Américains ne sont pas découragés. Il est question maintenant de relier par un chemin de fer électrique New-York à Philadelphie. On fixe même à l’hiver prochain l’époque de sa mise en service.
- L’Association suisse des électriciens met au concours là question suivante :
- « Etude critique des divers règlements adoptés jusqu’à maintenant par les compagnies d’assurance contre l’incendie, les sociétés techniques et les entreprises d’éclairage électrique pour les oscillations intérieures Etablissement d’un projet de spcifications normales pour les installations isolées où attachées à un réseau public ».
- Les électriciens suisses ou domiciliés en Suisse peuvent seuls prendre part au concours;, il sera décerné un ou ou plusieurs prix d’une valeur totale d’au moins 200francs, aux meilleurs mémoires présentés : un jury de 3 membres nommée par l’assemblé générale de l’Association jugera ces travaux qui peuvent être publiés ensuite sur la proposition du jury.
- Les mémoires devront être remis avant le rr septembre 1894 au secrétaire général de l’Association, M. Palaz, professeur à Lausanne.
- L’Administration allemande vient d’organiser dans le phare de Rixhoeft et dans le nouveau phare de Borkum un service télégraphique sémaphorique pour permettre la correspondance avec les navires en mer au moyen des signaux du code commercial.
- Éclairage électrique.
- Dans la Revue maritime et coloniale 9 M. le lieutenant de vaisseau Boyer préconise l’emploi d’un projecteur électrique à l’avant des navires rapides pour éviter les abordages. Il fait remarquer que l’intensité lumineuse des fanaux éleétriques a permis de remédier jusqu’à un certain point à l’augmentation des risques d’abordage que causait l’augmentation toujours croissante de la vitesse des navires modernes, mais qu’aucun progrès n’a été réalisé jusqu’à ce jour dans l’indication de la route, et surtout dans l’indication des changements de route de deux navires qui se rencontrent.
- C’est cependant là le point capital, car, si peu vite que marche un navire, il pourra toujours se garer de la route d’un paquebot rapide quand il connaîtra bien la route suivie par ce dernier, et de même, lorsqu’il y a
- p.49 - vue 49/650
-
-
-
- 5 o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- risque de collision, la connaissance réciproque et instantanée du cap du navire rencontré empêcherait bien des hésitations, dissiperait toute incertitude et permettrait dans beaucoup de cas d’éviter les abordages.
- Sans rien modifier aux feux de route prescrit par le règlement international, M. Boyer pense qu’on pourrait résoudre le problème en disposant à l’avant de tout navire rapide, et par conséquent éclairé à l’électricité, qu’il soit bâtiment de guerre ou bâtiment de commerce, un projecteur suffisamment puissant, placé â hauteur de la hune, et produisant, suivant le plan vertical même du navire, un faisceau lumineux divergent dans le sens vertical.
- Ce faisceau prolongerait au loin la route suivie et, l’in diquant d’une rhanière parfaitement exacte, permettrait de l’éviter. Tant qu’on ne serait pas dans le plan lumineux, on n'aurait rien à craindre, et l’on poursuivrait sa route en toute sécurilé; au contraire, dès qu’on se verrait éclairé par la nappe de lumière on aviserait à s’en écarter.
- Avec les vitesses considérables qui commencent à entrer dans te service courant, il faut bien se dire que les feux de route des navires deviennent insuffisants, et i on se demande s'il sera possible, quand on filera 20 nœuds, d’éviter par un mouvement de barre un bâtiment que l’on apercevra subitement sous son étrave. Aussi les navires moins rapides et dont les commandants seront pénétrés de celte idée, seront-ils les premiers à fuir la route des bâtiments â grande vitesse.
- Actuellement,,l’incertitude où l’on est sur le cap exact des navires que l’on rencontre fait ou bien que l’on perd du temps parce que l’on se dérange de très loin, alors qu’il n’y avait pas lieu de le faire, ou bien que l’on attend d’être très près, et que l’on augmente les risques de collision.
- Le faisceau lumineux qui éclairerait l’avant du navire à partir d’une centaine de mètres ne gênerait nullement les officiers de quart, mais en illuminant à grande distance les barques de pêche ou au besoin les balises qui se trouveraient sur la route, il permettrait de les éviter.
- Il serait intéressant de faire des expériences dans ce sens. Un pareil système ne coûterait pour ainsi dire rien, car tous les navires rapides ont des installations électriques, et il ne demanderait qu’un dispositif très simple et une dépense supplémentaire très faible de force motrice.
- La Société normande d’électricité ayant obtenu de bons résultats, a décidé de doubler son installation en établissant un groupe de chaudières, une machine â vapeur et une dynamo d’une puissance de 1000 chevaux. La commande a été donnée à la maison Farcot, qui a garanti une dépense de 9,700 kilog. de vapeur par kilowatt-heure aux bornes du tableau.
- Le groupe se compose de générateurs Collet, d’une machine à vapeur compound genre Corliss, â condensation et d’une dynamo volant système Hutin et Leblanc. Cette dynamo est, comme on sait, constituée par un alternateur dont le courant est redressé par un collecteur se trouvant non sur la machine, mais sur le tableau, avec balais tournant synchroniquement.
- Les barres de l’iifduit fixe, au lieu d’èlre pleines, comme dans les grandes dynamos d’égale puissance, seront composés de tubes de cuivre dans l’intérieur desquels circulera constamment un courant d’air. Cette disposition ingénieuse a pour but de maintenir constamment l’induit â une température voisine du milieu ambiant.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Une dépêche reçue par le ministre des colonies l’informe que la ligne télégraphique entre Siguiri et Kankarl, au Soudan, est terminée.
- Il ne s’agit là que d’un petit tronçon d’une centaine de kilomètres qui devra être prolongé plus au sud, jusqu’à Kérouané, et, plus tard jusqu’à Kissidougou, notre poste le plus avancé du Soudan méridional. Il faudra aussi songer à relier le Soudan à la Guinée française par la route reconnue l’an dernier par le capitaine Briquelot, afin de doubler la ligne télégraphique allant de Saint-Louis du Sénégal au Niger par Rayes et Kita.
- Enfin, il ne faut pas perdre de vue la situation qui nous est faite par les derniers événements de Tombouctou. Le télégraphe s’arrête aujourd’hui à Ségou, Un prolongement par ligne aérienne ou par câble, desservant Djennê, Mopti et Tombouctou s’impose afin que le gouverneur du Soudan puisse suivre au jour le jour les événements qui peuvent se produire dans le Macin et dans les environs de Tombouctou.
- Les chambres de commerce associées, qui viennent de tenir leur meeting annuel dans l’hôtel Métropole, à Londres, ont adopté une résolution invitant le gouvernement anglais à entamer des négociations avec le gouvernement français pour une réduction à.10 centimes par mot de la taxe téélgraphicfue entre les deux pays.
- Le Post-Master general, M. Morley, a objecté que celte diminution entraînerait une perte de deux millions de francs par an et que la poste coloniale faisait déjà subir de grandes pertes au pays.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
- p.50 - vue 50/650
-
-
-
- La Lumière Electrique
- JL
- Journal universel d!Electricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XVI' ANNÉE (TOME LU)
- SAMEDI 14 AVRIL 1894
- N' 15
- SOMMAIRE. — Questions relatives à l’exploitation des stations centrales; G. Claude —Applications mécaniques de l’électricité; Gustave Richard. — Pressions à l’intérieur des aimants et des diélectriques; A. Liénard. — Transmission de force motrice par courants polyphasés aux ateliers du Jura-Simplon ; Ch. Jacquin. — Chronique et revue de la presse industrielle : Fils fusibles pour la protection des appareils télégraphiques. — Boîte universelle de shunts pour galvanomètres, par W.-E. Avrton et T. Mather. — Microphone R. Damseaux. — Le déve-loppement des* stations centrales en Allemagne. — Revue des travaux récents en électricité Sur les conditions de fonctionnement d’un transformateur sans fer avec une fréquence inférieure à une certaine valeur critique, par E. C. Rimington. — Représentation graphique du courant dans des circuits primaire et secondaire, par G.-M. Minchin. — Nécrologie : Paul Jablockhoff. — Faits divers.
- QUESTIONS
- RELATIVES A
- L’EXPLOITATION DES STATIONS CENTRALES
- Après les brillantes espérances qu’a fait concevoir dès ses débuts la science électrique, ce fut une désillusion de constater que si ces promesses ont été pour la plus grande partie largement tenues, si nos connaissances se sont développées avec une rapidité dont aucune autre science n’avait donné l’exemple jusque là, les résultats obtenus à un autre point de vue n’ont pas toujours été aussi heureux.
- Ce n’est pas tout de pénétrer la nature de phénomènes obscurs, d’édifier un ensemble de conceptions qui peut-être nous conduira bientôt à la synthèse de toutes les manifestations de l’énergie et de la matière, d’appliquer ces connaissances à la création d’instruments d’une sensibilité extrême, de machines presque parfaites, de procédés de distribution pouvant se plier à toutes les exigences des cas les plus divers. Pour qu’une science aussi éminemment industrielle puisse prendre un développement en rapport avec son importance, la première condition à laquelle elle doit satisfaire, pour si terre à terre qu’on tienne de semblables préoccupations, est de donner pécuniairement de bons résultats, et de ce côté, on doit le reconnaître, l’industrie électrique n’a pas encore ré-
- pondu à toutes les espérances que l’on avait basées sur elle.
- Il ne faudrait pas admettre, cependant, que les insucïès constatés tiennent à une question de principe; il ne conviendrait pas de conclure systématiquement de ces insuccès à une inaptitude de l’électricité à remplir les conditions qu’011 prétendait lui imposera cet égard : les nombreux succès constatés d’autre part, dans les conditions quelquefois les plus défavorables, répondraient suffisamment à une telle assertion. En réalité, le mal vient plutôt de quelques points défectueux, déjà bien des fois signalés, mais qui, du moins en France, font toujours partie d’une ligne de conduite dont on a quelque peine à se départir.
- Aussi, malgré les nombreuses discussions, malgré les articles plus nombreux encore consacrés à cette question si importante de l’exploitation des stations centrales, elle n’en reste pas moins d’actualité, et peut-être ne serons-nous pas importun en apportant à notre tour le tribut de quelques idées personnelles.
- Remarquons tout d’abord que, créée de toutes pièces dans un délai de quelques années, l’industrie électrique ne pouvait espérer échapper complètement à la période de tâtonnements commune à toutes les industries nouvelles : s’il était permis de s’étonner de quelque chose, ce ne serait certes pas tant de l’imperfection de quelques points particuliers que de la perfection
- p.51 - vue 51/650
-
-
-
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- 5 2
- atteinte sous tant de rapports. Néanmoins elle a pour elle une aide précieuse dans les points qui peuvent être communs de l’expérience déjà acquise dans d’autres industries plus anciennes, et la comparaison peut amener souvent à d utiles conclusions.
- L’industrie du gaz, en particulier, présente avec la nôtre les plus nombreuses affinités : comme celle-ci, elle a pour but d emmagasiner l’énergie sous une forme qui se prête facilement au transport et qui permet une restitution facile, tant sous la forme de lumière que sous celle d’énergie mécanique.
- 1. — Considérations relatives à l'éclairage.
- Or, cette industrie, à peu près stationnaire depuis de longues années, a précisément réalisé dans ces derniers temps des progrès surprenants, sous la poussée de la concurrence que lui a fait l’électricité auprès de ses meilleurs clients. Si elle est absolument décidée, ainsi qu’en ont fait foi de récentes discussions au conseil municipal de Paris, à maintenir ses prix à un taux aussi élevé, c’est qu’elle a reconnu que ceux de ses clients qui l’abandonnaient pour l’électricité mettaient en seconde ligne le prix de revient de l’éclairage électrique, que les conditions de production de l'énergie à Paris et le mode d’utilisation défectueux rendaient presque toujours supérieur à celui du gaz, mais considéraient avant tout la qualité de la lumière obtenue.
- Aussi l’industrie gazière a-t-elle dirigé ses efforts vers la voie que lui indiquait tout naturellement cette remarque : elle a modifié complètement des systèmes de brûleurs qu’une pratique d’un demi-siècle aurait pu faire juger immuables, et est arrivée ainsi à ce double résultat d’obtenir un éclairage beaucoup plus économique que l’ancien à puissance lumineuse égale, tout en pouvant — presque — rivaliser comme beauté avec l’éclairage électrique. Les conséquences de cette transformation ne se sont pas fait attendre : le mouvement de substitution de l’éclairage électrique à l’éclairage au gaz a été en partie brusquement enrayé : on a continué à avoir recours au gaz, et on s’est contenté de substituer aux anciens brûleurs les nouveaux becs Auer ou Wenham.
- 11 y a dans la manière dont s’est opérée cette transformation un enseignement dont l’indus-
- trie électrique pourrait sans doute tirer profit. Malgré la diminution de consommation qui semblait devoir être a priori la première conséquence de l’augmentation du rendement lumineux, la Compagnie Parisienne du Gaz a bien vite reconnu que son intérêt était dans le nouveau mode d’éclairage. Elle s’est dit que mieux valait voir diminuer un peu la consommation de chaque client que de risquer d’en être abandonnée tout à fait; que d’ailleurs cette diminu-nution de consommation n’était rien moins que certaine, puisque ces clients n’étant pas arrêtés par le prix de l’éclairage électrique et ne considérant que sa qualité, regarderaient sans doute moins encore au maintien du nombre de becs primitif, malgré l’augmentation de puissance lumineuse de chacun d’eux, de manière à pouvoir joindre à la qualité une plus grande quantité de lumière.
- Aussi, avec un esprit de décision qu’on ne saurait trop remarquer, elle a poussé autant qu’il était en son pouvoir à la connaissance et à l’adoption des nouveaux appareils, par la création, par exemple, de salles d’exposition dont la salle du boulevard Saint-Germain reste le type.
- L’expérience n’a pas tardé à prouver la justesse de ce raisonnement, et, en même temps que le mouvement ascendant de l’éclairage électrique subissait ce ralentissement que je rappelais tout' à l’heure, on a pu remarquer que la tendance à l’augmentation de l’éclairement des magasins et des cafés s’est précisément accentuée, par un effet d’émulation facile à comprendre, depuis cette époque de concurrence plus active entre le gaz et l’électricité. Aussi, bien que le gaz ne soit pas sorti tout à fait indemne de la lutte, du moins a-t-il paré dans une large mesure le coup qui le menaçait.
- Puisque l’industrie du gaz est entrée aussi résolument dans cette voie, dans le seul but de conserver ses abonnés, et puisqu’elle s’en est trouvée bien, l’industrie électrique trouverait sans doute des avantages encore plus considérables dans une manière de procéder analogue, elle qui a des clients nouveaux à conquérir, et pour arriver à ce but, pas mal de préjugés à déraciner, à commencer par la défiance qu’inspire l’électricité à beaucoup de ceux qui ne sont pas familiarisés avec elle.
- Et justement, la situation, quant aux moyens i à employer, est absolument identique.
- p.52 - vue 52/650
-
-
-
- 53
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- De même que le rendement des brûleurs à gaz augmente avec la température de combustion qu’ils permettent d’obtenir, de même le rendement des lampes électriques à incandescence est d’autant meilleur que ces lampes sont plus poussées.
- On oppose, il est vrai, à cette supériorité des lampes poussées, que d’un autre côté leur durée est diminuée considérablement; mais cette objection n’est pas très grave, tant qu’o.n s’en tient à des limites raisonnables, puisque, on le sait, avec le tarif de l’énergie électrique dans les grandes villes et en particulier à Paris, le prix d’achat d’une lampe est insignifiant devant le prix de l’énergie électrique qu’elle consomme pendant sa duréee. Prenons par exemple le cas d’une lampe de 16 bougies, non poussée, absorbant 60 watts et durant 800 heures : le prix d’achat de cette lampe est d’environ deux francs, et d’autre part, la quantité d’énergie consommée pendant cette durée de 800 heures est de 48 kilowatt-heures, ce qui correspond, au prix moyen de 1 franc le kilowatt-heure, à quarante-huit francs. On voit combien peu de chose est le prix de la lampe comparé à celui de l’énergie, et c’est cependant ce prix de la lampe qui, chez nombre de consommateurs, est l’élément capital. Remplacer les lampes le moins souvent possible, tel est l’idéal, devant lequel tout le reste doit s’effacer, même l’efficacité de l’éclairage !
- Cet état d’esprit, particulier est certainement préjudiciable à l’avenir de l’éclairage électrique, dont il masque en grande partie les avantages, et on peut se demander pourquoi les intéressés, c’est-à-dire les Sociétés d’éclairage électrique, ne font pas tous leurs efforts pour le modifier. Il semble que si les consommateurs pouvaient être convaincus de la supériorité de l'électricité sur le gaz, non seulement en tant qu’éclairage, mais aussi au point de vue du prix; s’ils étaient assurés simplement de la possibilité de ne pas dépenser beaucoup plus qu’avec le gaz, le nombre des abonnés augmenterait dans une proportion considérable et compenserait largement la diminution de consommation de chacun d’eux, si cette diminution, toutefois, venait à se pro-d uire.
- Et une semblable affirmation n’a rien d’exagéré; à la condition de se placer dans les meilleures conditions, c’est-à-dire de pousser les lampes, il est possible d’abaisser le taux de
- l'éclairage à incandescence à une valeur voisine de celle de l’éclairage au gaz.
- Cette question du poussage des lampes a été très controversée, mais il semble qu’actuelle-ment l’opinion soit fixée. Entre beaucoup d’autres, M. Ayrton, avec toute l’autorité qui lui appartient, a affirmé dans un article récent 0) la supériorité des lampes poussées, même en admettant pour ces lampes le prix élevé qu'elles ont conservé jusqu’ici en Angleterre.
- Quelques expériences, effectuées sur des lampes « Rationnelles », signalées comme très bonnes à cet égard, nous ont convaincu pour notre part de cette supériorité. Des lampes de 10 bougies, poussées à 16 bougies, soit au régime de 1 bougie par 2,5 w. en dépit d’un voltage extrêmement irrégulier qui dépassait souvent de 5 volts la différence de potentiel normal, ont présenté une durée moyenne de 200 heures avant de tomber de 20 0/0 au-dessous de la puissance lumineuse initiale; il aurait même été possible de les utiliser plus longtemps par suite de cette propriété particulière aux lampes poussées de paraître éclairer davantage;, à puissance lumineuse égale. Cette durée utile de 200 heures au régime de 1 bougie par 2,5 w. peut donc être considérée comme très pratique, et le serait surtout si les stations, par des manœuvres et un réglage particulièrement soignés, s’attachaient à réduire dans la mesure du possible les variations préjudiciables à la fixité de l’éclairage.
- Or, la dépense d’énergie pendant cette pé* riode de 200 heures étant pour-une lampe de 16 bougies, de 8 kilowatts-heure, soit 8 francs, la dépense totale revient, avec le prix de la lampe, à 10 francs. La dépense en 800 heures serait donc de 40 francs, au lieu de 5o trouvés précédemment, ce qui correspond à une économie de 20 0/0 en faveur des lampes poussées à ce régime encore modéré de 1 bougie par 2,5 w.
- Si nous comparons maintenantau prix du gaz, nous pouvons admettre que dans de bonnes conditions, le bec ancien modèle de 16 bougies consomme 17.5 litres par heure, ce qui, au prix de o,3o fr. le mètre cube correspond à o,o525 fr. par bec et par heure; pour les lampes’poussées, les chiffres précédents nous indiquent dans les mêmes conditions o,o5 fr.. et ce chiffre est un
- The Hlcclrician du «9 septembre 189S.
- p.53 - vue 53/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- S4
- maximum d’après ce que nous avons dit. Ainsi, l’avantage est pour les lampes poussées sur les anciens brûleurs à gaz, sans compter que l’éclairage est autrement brillant dans le cas de l’électricité, tandis que ces deux avantages disparaîtraient simultanément si l’on ne poussait pas les lampes.
- A la vérité, l’avantage du prix de revient n’existe plus par rapport aux nouveaux becs de gaz intensifs du système Auer, qui ramènent, tout compris, le prix de la lampe-heure de 16 bougies à o,o32 fr. environ. Mais si cette supériorité est d’un autre côté assez considérable, on doit faire entrer en ligne de compte dans beaucoup de cas l’insécurité de l'éclairage au gaz, et aussi la teinte blafarde à laquelle on ne peut encore remédier qu’aux dépens du rendement, et qui communique en particulier aux visages un aspect.... maladif si peu agréable.
- L’éclairage électrique peut donc encore, malgré les progrès réalisés par l’industrie du gaz, se défendre assez bien, sans môme attendre les progrès que, d’une part, le caractère éminemment perfectible de la lampe à incandescence actuelle et la généralisation de l’emploi des! lampes à arc à faible intensité; d’autre part, la réalisation industrielle des expériences et des idées de Tesla nous permettent d’espérer. Mais la lutte est devenue assez difficile pour qu’il soit nécessaire aujourd'hui de faire rendre à l’éclairage électrique tout ce qu’il est susceptible de rendre.
- Malheureusement, le consommateur est très loin actuellement de l'état d’esprit qui lui permettrait d’arriver à de bons résultats, puisque souvent, nous l’avons fait remarquer, son idéal consiste à faire durer ses lampes le plus longtemps possible. Quand par hasard il a recours aux lampes poussées, c’est par l’intermédiaire d’un de ces quelques industriels qui, s’étant aperçus dès longtemps de l’avantage des lampes poussées, se chargent du remplacement des lampes primitives de l’abonné par d’autres, douées de qualités spèciales, en réalité plus poussées. Le bénéfice inhérent à la meilleure utilisation de l’énergie disparaît alors presque entièrement, absorbé qu’il est par un intermédiaire à peu près inutile.
- Heureux l’abonné quand certaines pratiques moins régulières : diminution de la puissance lumineuse initiale des lampes résultant de la
- I difficulté d’une évaluation même approximative à l'œil; diminution progressive du poussage correspondant à une diminution des frais de remplacement ; quand ces pratiques ne viennent pas annuler le bénéfice réel et même le rendre négatif; et plus heureuse encore la station, car l’abonné s’il constate à un moment donné que s’il paie moins il est aussi plus mal éclairé, ne manque pas d’en attribuer la cause à l’électricité.
- L’intermédiaire joue donc un rôle doublement nuisible, en ce qu’il diminue la consommation de chacun des abonnés sans en favoriser la multiplication; pour le supprimer, il suffirait que l’éducation du consommateur fût un peu plus complète, car il verraitde suite avec quelle facilité il pourrait s’en passer. Mais il n’est guère probable que le consommateur acquière de lui-même cette éducation; à qui donc appartient-il ' de l'entreprendre, si ce n’est aux compagnies d’éclairage qui y ont un si grand intérêt?
- Ne serait-il pas possible, par exemple, et en émettant cette proposition, nous ne faisons que nous retrancher derrière l’exemple de la Compagnie du gaz, d’obtenir de bons résultats à cet égard au moyen de salles d’exposition dans lesquelles seraient réunis les uns à côté des autres les différents modes de production de la lumière? en regard de chaque système, on pourrait indiquer le prix de l’unité de lumière dans l’unité de temps, et les différents facteurs dans lesquels ce prix se décompose, de manière à permettre une comparaison facile et à bien mettre en évidence tous les avantages de l’éclairage électrique rationnel.
- De la sorte, le consommateur de gaz au lieu d’être guidé, comme aujourd’hui, quand il s’adresse à l’électricité, presque uniquement par des considérations d’amour-propre, se déciderait en connaissance de cause, et devant un prix notablement inférieur en général à celui qu’il aurait supposé, donnerait plus souvent la préférence à l’éclairage électrique.
- 11. — Considérations relatives à l'utilisation de jour du matériel des stations.
- Mais cette question du développement de l’éclairage électrique n’est qu’un des éléments de ce problème complexe de l’exploitation des
- p.54 - vue 54/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 55
- stations centrales, qu’elle complique même à un certain point de vue. On a déjà fait remarquer bien souvent combien le fait d’utiliser les stations centrales à peu près uniquement pour l’éclairage était contraire à l’obtention de bons résultats financiers; cette situation revient en effet à la presque complète inutilisation d’un matériel coûteux pendant les 4/5 en moyenne de la journée, et à l’aggravation dans la même proportion des charges imposées par l’amortissement. Ainsi dans quelques cas, sur les différents éléments dans lesquels se décompose le prix de revient, 5o 0/0 sont imputables à l’amortissement. De là cette conséquence : on fait des efforts considérables, très louables du reste, pour augmenter de quelques centièmes par des soins, par un entretien minutieux, le rendement du matériel producteur; on ne diminue guère ainsi, cependant, et dans une faible proportion, que le facteur relatif au prix du combustible, qui est lui-même d’importance secondaire; tandis qu’on pourrait, par une utilisation seulement un peu meilleure de ce matériel, abaisser dans une proportion considérable l’influence de l’élément prépondérant, l’amortissement. !
- L'augmentation du coefficient d’utilisation des machines se présente ainsi comme le moyen d’amélioration le plus efficace des conditions économiques.
- 11 est donc complètement insuffisant de chercher, comme nous l’avons fait jusqu’ici, à augmenter la consommation de lumière, puisque nous tendons ainsi à augmenter le matériel nécessaire à certaines heures sans rendre meilleure l’utilisation spécifique : il faut chercher en même temps à augmenter autant que possible cette utilisation en dehors des heures d’éclairage.
- Mais on peut proposer divers procédés pour arriver à ce résultat.
- L’emploi des accumulateurs à titre de réservoirs proprement dits, chargés tout le jour et déchargés la nuit concurremment avec les machines est une solution qui compte de nombreux adhérents. Ce procédé laisse cependant à désirer par plusieurs points défectueux que je ne ferai que rappeler.
- En premier lieu, le prix d’achat en est élevé eu égard à l’emmagasinementrelativement faible qu’ils permettent de réaliser; l’encombrement est grand pour la même raison, et l’entretien
- dispendieux. Puis nous ne sommes pas habitués en France, sauf de rares exceptions, à ces rendements extraordinaires, atteignant 85 et 86 0/0, signalés couramment dans les stations d’Allemagne, et qui sont, paraît-il, absolument authentiques. Quand nous arrivons pour notre part à 75 0/0, nous nous estimons très heureux, de sorte que le quart du charbon consommé dans les générateurs sert en définitive à échauffer le liquide des bacs.
- Ensuite, cet emploi des accumulateurs, même s’il est très bien compris et permet l’utilisation maxima du matériel générateur pendant la saison d’hiver, n’empêche pas l’utilisation de redevenir très mauvaise pendant l'été, puisque, quoi qu’on fasse, la consommation d’énergie pour la lumière est au moins deux fois plus petite à cette époque de l’année.
- En dernier lieu, même en hiver, cette augmentation du coefficient d’utilisation, qui estl’un des, grands arguments des partisans des accumulateurs, est loin d’être complètepen effet, l’un des facteurs les plus importants du prix d’établissement de l’usine, c’est-à-dire de l’amortissement, réside dans la canalisation qui, dans-beaucoup de cas, représente le tiers de la dépense totale. Or, comme en général la batterie d’accumulateurs est située à l'usine même, la canalisation n’est en rien intéressée dansl’augmentation de l’utilisation du matériel : elle reste, comme devant, à peu près inactive pendant les heures de faible charge. La conséquence de ce fait n’est pas bien évidente dés l’abord, car du moment qu’on produit et qu’on vend par un procédé quelconque deux fois plus, je suppose, d’énergie électrique, l’amortissement restant le même, l’influence relative de celui-ci est réndue deux fois plus petite, quelle que soit la manière dont ce supplément de production est obtenu.
- En y réfléchissant, cependant, on remarque que si cette multiplication par 2 de la production provient de l’emploi des accumulateurs permettant un développement de l’éclairage, comme les heures d’éclairage restent les mêmes, il faut que la charge de la canalisation pendant ces heures soit doublée. Si donc la canalisation était convenable avant l’emploi des accumulateurs, ou il faudra doubler sa section, ce qui occasionnera une dépense considérable et compensera en partie l’influence favorable sur l’amortissement: ou bien si l’on ne veut pas
- p.55 - vue 55/650
-
-
-
- 5C
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- modifier la section, la loi de Thomson indique que le supplément dé puissance perdue en ligne fera largement compensation ; de plus le réglage sera mauvais.
- Il faut bien remarquer, d’ailleurs que quelques-uns de ces inconvénients ne peuvent pas être imputés à l’emploi des accumulateurs et existeraient tout aussi bien dans le cas des machines seules : telles sont, par exemple, en toute saison, l’utilisation incomplète de la canalisation O,et la diminution de la charge en été, inconvénientsqui doivent être considérés comme inhérents au fait d’employer l’énergie électrique uniquement à l’éclairage.
- Il est certain qu’à ces divers points de vue la solution idéale serait celle qui permettrait à chaque instant de la journée l’utilisation totale de la puissance disponible, et il est bien évident aussi que si cette hypothèse était réalisée, les accumulateurs deviendraient parfaitement mu-files, en sorte qu’on pourrait presque avancer que la présence çles accumulateurs dans une station centrale est à elle seule l’indice d’un étatde choses défectueux (en mettant à part leur emploi comme régulateur;.
- A coup sûr, nous ne pouvons espérer atteindre cette solution parfaite, mais tout au moins est-il nécessaire défaire tous les efforts possibles pour s’en rapprocher. Pour cela, la seule solution rationnelle consiste à favoriser le développement des applications de jour de l’énergie électrique. Moins que toute autre, l’industrie électrique devrait être arrêtée en semblable occurence, puisque l’extraordinaire facilité avec laquelle elle satisfait à toutes les exigences semble lui ouvrir la porte des applications les plus diverses. II faut pourtant reconnaître que sous ce rapport aussi elle s’est laissée distancer par l’industrie du gaz, et c’est encore près de celle-ci que nous devrons chercher la bonne voie.
- L’intérêt qui s’attache pour l’industrie du gaz au développement des applications de jour n’est cependant pas aussi essentiel. Pour elle, peu importe que la consommation ait lieu à un moment donné ou soit répartie uniformément toute la durée de la journée, puisque l’intermédiaire des accumulateurs qui lui sont propres, c’est-à-dire des gazomètres, est indispensable dans un
- (') Sauf le cas d’accumulateurs placés à l’extrémité de la canalisation.
- cas comme dans l’autre et d’ailleurs à peu près gratuit.
- Si donc la consommation de jour est augmentée, il faut faire subir au matériel de l’usine à gaz exactement la même augmentation que si le surcroît de consommation portait sur les applications de nuit. La situation est toute différente pour l’industrie électrique, qui peut faire face à cette augmentation de consommation sans augmenter en rien son matériel et qui y trouve par conséquent un intérêt d'autant plus grand.
- Et cependant, l’importance du développement de la consommation est si grande que malgré cet inconvénient, non seulement la Compagnie Parisienne du gaz fait tout ce qu’elle peut pour répandre dans l’industrie la connaissance du moteur à gaz, en en montrant les diverses applications dans ses salles,d’exposition, mais encore consent à une réduction importante sur le prix du gaz destiné à la production de l’énergie mécanique. Il faut ajouter que le prix de revient du gaz lui rend légère une semblable libéralité.
- Donc, à plus forte raison, si l’on veut développer les applications mécaniques de l'électricité, il faut abaisser le prix de l’énergie absorbée dans les moteurs; et il ne s’agit pas, qu’on le remarque, d’une réduction de prix insignifiante, qui serait tout à fait insuffisante pour atteindre le but, mais d’une réduction de moitié, des deux tiers s’il est nécessaire ; on peut se le permettre, et il est de l’intérêt des stations centrales de ne pas hésiter.
- Lorsque nous augmentons la consommation de jour, en effet, nous n’augmentons pas sensiblement l’amortissement, le matériel restant le même et son entretien n’augmentant pas beaucoup du fait d’une marche plus prolongée; d’autre part, les frais de personnel et de graissage restent aussi à peu de chose près constants, puisque dans une usine dépourvue d’accumulateurs on ne peut guère arrêter pendant le jour. Le facteur relatif à la consommation du charbon et de l’eau de condensation augmente donc seul à peu près comme la production ; c’est en conséquence ce facteur qui, presque uniquement, grève le prix du supplément d’énergie produit, et nous savons que relativement ce facteur est peu important.
- Il suffira donc, pour retirer un bénéfice de la vente de cette énergie supplémentaire, de la vendre à un prix supérieur au prix du combusti-
- p.56 - vue 56/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 57
- ble dépensé, prix qui pourra être très bas, et même inférieur au prix de revient moyen de l’énergie.
- Prenons un exemple : supposons que le prix de revient de l’énergie dans une usine ou on la distribue exclusivement pour la lumière soit de 0,60 fr. le kilowatt-heure et se décompose
- ainsi :
- Franc
- Amortissement..................... o,3o
- Personnel........................ o,i5
- Combustible....................... 0,10
- Graissage, chiffons, etc.......... o,o5
- Total..... 0,60
- Le prix de vente est d’autre part de 1 franc le kilowatt-heure, ün adjoint alors les applications mécaniques et, je le suppose, on double ainsi la production journalière; le prix de revient du supplément d’énergie est constitué par les o, 10 fr. de combustible par kilowatt-heure, auxquels j’ajouterai o,o5 fc pour tenir compte de la faible augmentation du personnel, de l’entretien et du graissage. Si donc on vend le kilowatt-heure au prix très bas de o,3o fr., on réalise un bénéfice journalier supplémentaire de i5o francs par 1000 kilowatts-heure vendus, et cependant le prix de revient moyen de l’énergie totale produite ressort à :
- Franc
- Amortissement.................... o, i5
- Personnel........................ 0,09
- Combustible...................... 0,10
- Graissage, etc................... o,o35
- Soit à..... 0,375
- par kilowa.tt-heure, c’est-à-dire que ce prix moyen est notablement supérieur au prix de l’énergie vendue pour les applications mécaniques.
- Remarquons cependant que, si bas qu’il soit, ce prix de o,3o fr. le kilowatt-heure ou 0,225 fr. le cheval-heure ne suffirait pas à lui seul pour donner l’avantage aux moteurs électriques sur les moteurs à gaz, puisque, avec le tarif de la Compagnie Parisienne, le kilowatt-heure revient avec ceux-ci à o,23 fr. environ pour des moteurs de plusieurs kilowatts; mais, d’autre part, la facilité extrême avec laquelle lè moteur électrique permet la division de la puissance et son faible prix d’achat lui assurent une supériorité considérable; pour toutes les applications où la puissance demandée correspond à une fraction de
- cheval, on ne peut songer à employer le moteur à gaz, tandis que l’emploi du moteur électrique est tout indiqué.
- Il reste encore un point sur lequel il est utile d’insister. Supposons que la station centrale abaisse son tarif à une valeur voisine de celui du gaz pour les applications mécaniques de l'energie électrique. Assurément, c’est là déjà un très grand pas vers la généralisation de ces applications; toutefois, si on devait se borner à cela, ce serait parfaitement insuffisant. Nous pouvons en effet rééditer une observation que nous avons déjà faite à propos de l’éclairage. L’industriel qui pourrait avoir un très grand intérêt à ce servir d’un moteur électrique ne le fera pas parce qu'il ne saura pas qu’il pourrait le faire, parce que le moteur électrique est encore si peu entré dans nos mœurs que cette idée ne peut lui venir naturellement à l’esprit. Il faut donc lui donner l’exemple tout d’abord, et là encore il serait d’une grande utilité d’imiter l’exemple de la Compagnie Parisienne du gaz enjoignant aux différents systèmes d’éclairage, dans ces salles d’expositions dont je parlais tout à l’heure, les différentes applications des moteurs électriques, et elles sont nombreuses.
- Sans parler des applications spéciales, telles que ventilateurs, machines à glace, etc. ; des distributions d’énergie pour des ateliers de peu d’importance pour lesquelles la dépense d’un moteur à vapeur ou à gaz ne serait pas justifiée ; des distributions plus importantes, mais au sujet desquelles des difficultés spéciales, dues, par exemple, à la transmission, feraient donner encore la préférence à l’électricité, combien d’applications dans lesquelles l’homme lui-même met les machines en mouvement, et naturellement ne peut servir de moteur qu’au détriment du travail effectué! Les tours au pied, machines à coudre, soufflets de forge, etc., sont des exemples de ces applications dans lesquelles le moteur électrique, s’il était connu, rendrait des services très appréciables. Qu’on aille au reste prendre l’exemple dans certaines villes de l’étranger, par exemple à Berlin, et on verra à quelle multiplicité d’usages peuvent se prêter les moteurs électriques, dont presque toutes les catégories d’industriels apprécient là-bas les avantages, depuis le boulanger dont il actionne le pétrin jusqu’au tailleur dont il coupe le drap, en passant par le cordonnier, le tourneur, etc.
- p.57 - vue 57/650
-
-
-
- r>8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- En dehors des applications à la force motrice, des réflexions analogues pourraient être faites au sujet d’un certain nombre d’autres applications qu’il serait également intéressant de chercher à développer plus qu’on ne l’a fait jusqu’ici. Telles sont, par exemple, du moins avec le courant continu, celles des applications électrochimiques pouvant s’accommoderdu courant fourni par les stations centrales, et qu’il y aurait peut-être intérêt dans certains cas, étant donné le prix auquel serait vendue l’énergie, à faciliter par l’emploi des transformateurs-moteurs.
- Telles sont aussi les applications calorifiques, dont l’une des principales serait la soudure, pour laquelle on pourrait également se servir de transformateurs ; et en général toutes celles dans lesquelles l’avantage de réchauffement par le courant provient surtout du mode d’action • sans déperdition, au point même d’utilisation : aussi est-il bien entendu que parmi ces applications nous n’entendons pas ranger le chauffage, qui est certainement de toutes la dernière réservée à l’électricité, car, à moins de circonstances bien particulières, il est toujours infiniment plus économique de brûler du charbon dans un foyer que de passer par l’intermédiaire, non de la dynamo, mais de la machine à vapeur.
- Quant à la manière dont la diminution de tarifs correspondant à l’énergie mécanique serait appliquée, différents systèmes ont été proposés pour différencier l’énergie consommée dans les lampes de celle absorbée dans les moteurs. La plus simple, celle qui se présente le plus naturellement à l’esprit, consiste à munir de compteurs distincts le circuit d’éclairage et le circuit des moteurs; mais ce moyen prête trop aisément à la fraude, car rien n’est plus facile que de brancher des lampes sur ce dernier circuit. L’un des meilleurs systèmes semble consister dans l’application du tarif réduit de telles à telles heures de la journée et de la nuit, du tarif maximum pendant la soirée, et dans l’emploi, chez chaque abonné, de deux compteurs distincts, ou plutôt d’un seul compteur à deux cadrans d’échelles différentes, embrayés ou débrayés à ces heures par un mouvement d’horlogerie.
- On objectera qu’avec ce système l’énergie étant vendue'beaucoup moins cher le jour que la nuit, quelques abonnés pourront se servir de
- cette énergie pour charger des accumulateurs; qu’importe, puisque ces abonnés, dont le nombre sera forcément limité, tendront dans une certaine mesure vers le but que l’usine elle-même doit se proposer, c’est-à-dire vers l’augmentation de la charge de jour. En outre, si l’on n’y mettait aucun obstacle, beaucoup des moteurs fonctionneraient encore pendant la période de production de lumière ; or, il est nécessaire d’empêcher, dans la limite du possible, cette coïncidence entre les deux ordres d’applications, coïncidénce qui nécessiterait à certains moments une puissance totale supérieure à la puissance disponible, et précisément, l’application du tarif maximum après une certaine heure constituera cette entrave.
- Il est vrai que cette entrave sera dans certains cas un obstacle absolu à l’emploi des moteurs, et que d’autre part la nécessité de changer chaque mois l’application des tarifs avec la durée des jours constituera aussi une sujétion ennuyeuse. De quelque façon qu’on traite le problème, il est certain qu’il y a là un point délicat, dont la pratique donnera seule la solution préférable; mais ce n’est en tous cas qu’une question de détail qui ne doit pas arrêter l’application de ce principe essentiel : développer la consommation de jour.
- Conclusion. — En résumé, la médiocre situation actuelle des stations centrales au point de vue financier provient de. deux causes principales.
- i° La consommation d’énergie électrique n’a pas atteint jusqu’ici l’importance nécessaire à l’obtention de bénéfices pouvant couvrir les frais considérables d’amortissement et produire de bons dividendes ;
- 2° Malgré cette consommation relativement faible, un matériel important est nécessaire, qui est insuffisamment utilisé.
- Pour améliorer cette situation, il faut donc :
- i° Augmenter autant que possible la consommation en s’appliquant sans cesse à accroître à tous les points de vue les avantages de l’énergie électrique, et surtout à les rendre bien évidents à l’esprit des consommateurs. Si nous considérons en particulier l’éclairage, l’étude précédente cherche à prouver que ce résultat sera obtenu en faisant ressortir la supériorité de rendement des lampes poussées;
- p.58 - vue 58/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 0
- 1
- 2° Augmenter l’utilisation spécifique des machines, et pour cela, non pas recourir à l’emploi des accumulateurs, qui ne donneront qu’une solution très imparfaite, mais développer les applications de jour, en ne craignant pas d’abaisser à des valeurs extrêmement réduites le prix de l’énergie absorbée par ces applications.
- C’est là une manière de concevoir la lutte entre le gaz et l’électricité assez différente de celle, intéressante à tant de titres, qu’a exposée récemment M. Jules Bourquin. Peut-être n’est-elle pas moins bonne, car le premier résultat de la concurrence est d’activer la marche du progrès, et de cela, tout au moins, on ne saurait se plaindre.
- i G. Claude.*
- Le casse-fil de MM. Demi et Coker, représenté par les figures 3 à b, a pour organe de contact un maillon 14 — un pour chaque bobine
- Fig. 3 à 6. — Casse-fil Denn et CoUer (1S93)
- A P P LJ C A TIO N S MEC A N I Q U ES
- DE D’ÉLECTRICITÉ (])
- 10 — dont le fil e3 traverse l’œillet 16 de manière à le maintenir ordinairement soulevé, avec son crochet 17 appuyé sur les barreaux supé-
- Ca perforatrice électrique de Warner a (fig. 1 et 2), son fleuret C commandé, du plateau b,
- Fig-. i et 1. — Perforatrice Warner (Western Electric C°, 1891-1893).
- par dehx ressorts dd, articulés sur la manette /, pivotés en e.
- Cette transmission amortit les chocs sur le mécanisme et permet au fleuret de régler jusqu’à un certain point automatiquement sa course, pour suivre l’avancement de la perforatrice, qui se fait à la main.
- rieurs 22 et son dos séparé de la plaque de contact 18. Quand un fil casse, le maillon correspondant tombe dans la position indiquée en figure 5, et ferme, par 18 et le barreau 21, le
- (‘) La Lumière Electrique, 3 mars 1894, p. 406.
- p.59 - vue 59/650
-
-
-
- ’6o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- circuit de l’électro-aimant 19. Cet électro attire alors son armature 52, réglée par la vis 53, et fait ainsi pivoter le levier 5i autour de son arti-culateur 5o, de manière que la pointe du levier 54, pivoté en 55, et sans cesse oscillé par l’excentrique 57, vienne repousser 51, et faire ainsi pivoter autour de 49 le levier 48. Ce mouvement fait que 48 lâche en 47 la tige 43 du passe-courroies 40, de sorte que cette tige, repoussée par son ressort 46, arrête aussitôt la machine.
- L'avertisseur de niveau d'eau de Rodgers est
- Fig. 9, 10 et 11. — Enclenchement Tyer (1893).
- (fig. 7) constitué par un tube 11, monté sur la colonne de niveau A de la chaudière, et entourant un second tube 12, plein d’alcool, et communiquant avec un tude de Bourdon 20. Tant que l’eau est à son niveau normal en A, dans la chaudière et en 11, sa température, plus basse que celle de la vapeur, parce qu’elle baisse du fait du rayonnement de A et de 11, maintient le tube 20 dans la position figure 8; mais dès que le niveau de l’eau baisse, la vapeur la remplace en 11, et l’alcool de 12, se dilatant, redresse le tube 20 jusqu’à ce qu’il vienne fermer en 3o le
- circuit 29 3o de la sonnerie avertisseuse 23, en même temps qu’il indique approximativement par son aiguille la position du niveau.
- L'enclenchement électrique Tyer pour aiguilles de chemins de fer est (fig. 9) excessivement simple. En temps ordinaire, le levier L reste enclenché sur le secteur Q par sa clenche R, qui ne peut pas se retirer, parce que la butée de son verrou C sur l’enclencheur B empêche de la relever. Quand on fait passer un courant dans dans les électros G, B, attiré par les pôles F et D, malgré le ressort de E, se défile de C, et permet
- Fig. 12 à >5. — Signaux Johnson (Hall Signal C° 1893).
- la manœuvre du levier. La poussée de E par C peut être utilisée pour indiquer par un signal l’exécution du déclenchement.
- Pour déclencher L aux deux extrémités de sa course, il suffit, comme l’indique la figure to, de munir la boîte A de deux paires de pôles symétriques DD], correspondant à deux électros G. Les pôles F sont, comme on le voit en figure 9, pourvus de ressorts destinés à amortir le choc du levier L.
- En figure 11 un pendule H vient, dès que B est attiré, prendre la position indiquée en traits pleins, où il maintient, par h et le taquet b, B
- p.60 - vue 60/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 61
- dans sa position de déclenchement, jusqu’à ce que, le levier L étant ramené dans sa position primitive, le pendule H prenne, par son inertie, la position II,, indiquée en pointillé, où il lâche b, et laisse le verrou B reprendre, s’il n’est pas attiré par D, sa position d’enclenchement,
- Le bras du sémaphore dq Johnson, représenté par la figure 12, est mené, de la dynamo C, par un train d’engrenages aboutissant au secteur /, qui commande en même temps le commutateur m.
- Le bras a est normalement maintenu par son contrepoids a' dans sa position horizontale ou au danger, comme sur la figure;"quand il arrive,
- H i ' lit
- Fig. 16 et 17. — Manœuvre d’aiguilles Johnson.
- par l’action de la dynamo C, dans sa position verticale, ou de voie libre, le commutateur m est amené, par une brusque détente, de n sur «2, où il coupe du circuit la dynamo G, en même temps qu’il y introduit l’électro O, qui arrête et immobilise la dynamo par le frein/.
- La dynamo C se met à tourner dès que, le bras a étant au danger, on ferme,, du poste-signal, son circuit par le relais R; mais il n’entraîne pas aussitôt le premier pignon g du train g...l parce que ce pignon est (fig. i3) solidaire du plateau /, fou sur l’arbre G' de la dynamo, et ce plateau n’est entraîné par G' que si la dynamo a pris une vitesse suffisante pour que les masses centrifuges ce, rainurées dans les pla-
- quettes dd, calées sure', viennent, malgré les ressorts é e '(fig. i§), frotter sur la jante de /avec une adhérence suffisante. On peut ainsi mettre la dynamo C graduellement en charge : condition évidemment avantageuse pour la sûreté et l’économie de sa marche.
- La figure 16 représente l’application du système à une manœuvre d’aiguilles au moyen d’un commutateur x1 x2- Actuellement, le courant passe dans la dynamo C, qui ferme les aiguilles, en rompant, à la fin de cette fermeture, son circuit en 7 par le second commutateur y : un ressort z amortit en l le choc de l’arrêt. Pour rouvrir l’aiguille, il fautaméner x' sur 8, et x2 sur g, ce qui renvoie le courant à la dynamo, mais en le changeant de sens : à la fin de l’ouverture des aiguilles, le commutateur y rompt denouveau le circuit en 9, mais en le rétablissant en 8, prêt pour une seconde manœuvre de fermeture. Un second ressort z' amortit, comme z, le choc de l’arrêt.
- Le pointeur de MM. Cromplon et Smith comprend essentiellement deux parties distinctes : les appareils de visée et l’appareil central de réception relié aux divers appareils de visée.
- Chacun des appareils de visée se compose d’une lunette 12 (fig. 18) tournant autour de son axe vertical par une vis sans fin 15, que commande par les pignons 17 et 16, la manivelle 19, dont l’axe 18 porte (fig. 20), une came 20 qui imprime par le galet 21, un mouvement d’oscillation à l’arbre 22, tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre, suivant le sens de la rotation de 18. A cet effet, le bras triangulaire du galet 21, calé sur 22, est poussé paY un ressort 23, qui le ramène sans cesse dans la^position moyenne indiquée sur la figure 20 aussitôt après le passage d’une came 20.
- L’axe 22 porte un commutateur 24, à deux secteurs 2.5 et 26, et à quatre contacts : deux contacts 28 reliés aux pôles de la pile, et deux contacts 29, reliés au câble de la station centrale, à laquelle ils envoient ainsi des courants tantôt dans un sens tantôt dans l’autre, suivant le sens de la rotation de 29.
- Une seconde manivelle33, à ressort de rappel 32, et pouvant tourner entre les butées 3q et 35 perle un second commutateur semblable au premier, relié aussi à la pile et à deux des conducteurs du câble : celui qui n’est pas employé par le premier commutateur et le fil de retour
- p.61 - vue 61/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- G 2
- commun aux deux commutateurs. Le circuit de ce second commutateur reste fergné tant que l’on ne presse pas un bouton de contact placé à la portée de la lunette. »
- Au poste central (fig. 22), un mouvement d’horlogerie fait tourner, fous sur un arbre 34, et en sens contraires, deux pignons 32 3e, em-brayables par les griffes 35 35 d'un levier polarisé 40, pivoté en 41, entre les pôles des électros
- 44 44. A chaque tour de la manivelle 19 du poste de visée, un courant passe dans l’électro-aimant 39, de manière à déclencher en 37 le mouvement d’horlogerie de l’appareil central correspondant, puis dans les électros 44, qui attirent leur levier 40 a droite ou à gauche, suivant le sens du courant, de sorte que le mouvement d'horlogerie fait, par la transmission hélicoïdale45 46 (fig. 29) tourner l’axe 47 synchroniquement avec la lu-
- ‘EUS) "T'
- À tA /-'CJ '
- r1-©1)
- ïmi j S-r—v,
- ü I
- Fig. 18 à 22. — Pointeur Crompton et Smith (1892). Montage de la lunette de visée ; détail des commutateurs de visée.
- nette du poste de visée qui lui est reliée. L’axe 47 porte un projecteur lumineux constitué (fig. 26) par une lampe à incandescence dont les rayons, parallélisés par une lentille 5o sur un fil de réticule sont réfléchis totalement par un prisme 51, dont la fente 52 focalise l’image du fil sur la carte.du poste central.
- La remise au zéro, ou l’établissement de la concorda-nce initiale entre le rayon du projecteur et la lunette de visée correspondante, s’opère au moyen des courants envoyés au poste central par le second commutateur de visée et sa manivelle 3i. Quand l’observateur, au poste de visée,
- dont la vis i5 fait iSo tours pour un tour de sa lunette, veut ramener le synchronisme, il amène le vqrnier de sa table 12 au zéro ou à l’une des divisions 4, 8, 16... multiple de 4 et pousse son bouton. 11 envoie ainsi un courant dans un relais polarisé du poste central, qui ferme le circuit local d’un électro-aimant 53, dont les armatures 5q 54 se ferment alors malgré les ressorts 50 (fig. 23) sur le levier 40, et l’immobilisent dans sa position centrale, de manière à arrêter la rotation du projecteur. En même temps, les armatures 54 ferment aussi, par 57, le circuit local de l’électro-aimant 58, dont l’armature 5g tire
- p.62 - vue 62/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ELECTRICITE .
- 63
- (fig. 29) vers la droite la glissière60, qui ramène ainsi au zéro l’axe 34, par sa came 61 62. Dès que le courant cesse de passer en 58, un ressort rappelle la glissière 60, de manière que l’axe 34 peut de nouveau fonctionner.
- La station centrale comporte autant de projecteurs que de postes de visée, disposé.; par rapport à sa carte comme les postes de visée sur le terrain, de manière que l’intersection des
- JS JJ
- Fig-. 23 à 25. — Pointr uCromepton et Smith.
- Plan et détails d’un récepteur central.
- rayons lumineux de deux projecteurs indique sur la carte le point visé simultanément par les deux lunettes correspondantes, et son déplacement celui même de l’objet visé. Cet objet peut être, par exemple, un bateau de sondage, dont on peut ainsi marquer immédiatement les points sur la carte.
- MM. Crompton et Smith ont étudié avec grand soin tous les détails de leurs appareils, modifiés de bien des manières pour les adapter plus facilement à différents cas particuliers, mais nous devons nous borner à la description
- précédente, qqi suffit pour en faire comprendre le principe et l’utilité.
- La cible électrique de Wyatl se compose (fig. 3o) d'une caisse en tôle A, percée de quatre ouvertures, vis-à-vis de plaques B, suspendues à des ressorts b. Quand une balle frappe l’une de ces plaques, son ressort fléchit, et elle fait, par C, tourner la roue D, à ressort de rappel
- Fig. 26 a 29. — Pointeur Crompton et Smith.
- Détails d’un récepteur central.
- S. Cette roue entraîne avec elle, par son axe E, les contacts II, qu’elle maintient fermés pendant son oscillation, assez lente, grâce à son inertie, durant un temps suffisamment long pour assurer l’envoi d’un signal par le câble J. Un taquet T limite le rappel de la roue D.
- Le chronographe de Lewis se compose (fig. 34) de deux chambres noires M et N, pourvues de deux objectifs instantanés E et F, et de deux
- p.63 - vue 63/650
-
-
-
- 64
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cadrans G et D, devant lesquels .tournent deux aiguilles synchrones, calées sur le même axe d’un mécanisme d’horlogerie. Quand le boulet
- ïgY~)
- Fig. 3o à 33. — Cible électrique Wyatt (1S93,..
- K traverse les'deux cibles 1 et J, il lait successivement jaillir, par les bobines d’induction G et H, des étincelles en i5 et en 16. de sorte que les
- Fig. 34 à 36. — Chronographe Lewis (1893).
- \
- plaques i3 et 14 photographient les positions des aiguilles en G et en D aux passages du boulet en I et en J. 11 faut avoir soin de ne tirer qu’après un temps suffisant pour que le méca-
- nisme d’horlogerie, déclenché en 12, ait pu prendre sa vitesse normale et uniforme.
- On a souvent, comme le savent nos lecteurs (*), proposé, aux Etats-Unis surtout, des dispositifs électriques permettant aux pompiers qui manient la lance de communiquer avec la pompe à incendie. Le dispositif récemment proposé par M. L. Bamard est fort simple et robuste.
- Les fils D et D', protégés comme l’indique la figure 37, et reliés aux bornes d’une pile, sont enroulés entre les doublures A et A' du tuyau, sous forme de spirales ondulées extrêmement souples, et ils aboutissent, l’un en d, à la lame
- Fig. 37 à 40. — Signa] de pompiers Bamard (1893},
- de cuivre C, et l’autre, par E, au contact G' G'.,, puis au bouton H. Quand on appuie ce bouton sur la lame G, le circuit D D' est fermé, et envoie par une télégraphie quelconque des signaux à la pompe. Le bouton II est protégé par une membrane h2 contre toute humidité, et le contact G' G2 s’établit au moyen de deux accouplements G G, à crochets g g, maintenus étanches et serrés par une compression énergique des caoutchoucs ee.
- Le dispositif deM. Ilolmes, représenté par les figures 41 à 46, a pour objet de permettre de détacher automatiquement les longes des chevaux d’une écurie de pompiers, en avertissant en même temps le bureau, s'il se déclare un feu dans l’usine même.
- (') La Lumière L'iaclrique, 14 octobre 1893, p. 69.
- p.64 - vue 64/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 65
- ün a représenté sur le schéma (fig. 46), au-dessus de la ligne y y, tout ce qui se trouve dans l’écurie, et au-dessous de zz l’installation du bureau.
- Si le feu se déclare dans l’écurie, le plomb g1 fond, et le ressort G, fermant le contact g2, fait passer le courant de L par m' g2 g q2 Q Q' O N, de manière que Q' donne l’alarme, et aussi, par (çr3ERo) aux électros E de chaque stalle (fig. 41),
- JC
- Fig. 41 à 46. — Déclic électrique Holmes (i8g3).
- dont l’armature D attire, comme en figure 43, le cliquet c, et lâche en b2 le verrou B, lequel, remonté par son ressort b,'lâche aussitôt l’anneau de la longe. En même temps, cet anneau ferme les contacts hx et h2, de manière à donner en ml P O un courant suffisant pour faire partir la sonnerie P', qui indique que les chevaux sont détachés.
- Si le veilleur découvre le feu dans l’écurie avant le fonctionnement du thermostat G, il obtient le même résultat en fermant le commutateur K.
- Des boutons F (fig. 45) permettent de détacher les chevaux séparément, en déclenchant à la main le cliquet e : dans ce cas, la sonnerie P' fonctionne seule, ce qui indique que l’on a simplement détaché un cheval sans accident.
- Dans le système de distribution de l'heure de Prenhss, chacune des horloges secondaires G (fig. 47), reliées entre elles et à l’horloge maîtresse P, comme l’indique la figure 48, porte sur son arbre des minutes une lame D qui, à son heure, lâche le commutateur E, de manière que, rap-
- Fig. 47. — Horloge Prentiss (1893).
- pelé par son ressort L, il ouvre le contact h' et ferme en h celui de l’électro M. De plus, ces horloges sont réglées de façon à avancer toujours un peu sur l'horloge maîtresse, par exemple de 1 à 3 secondes. Supposons que G soit en avance de 5 secondes. La maîtresse horloge, 10 secondes avant son heure, l’heure vraie, ferme son circuit en F, puis, 5 secondes avant cette heure, c’est-à-dire, quand l’horloge secondaire G marque l’heure, sa came D ferme ce circuit sur h', de manière que l’électro-aimant M attirant son armature, arrête son échappement A jusqu’à ce que l’horloge maîtresse rompe son contact F, c’est-à-dire jusqu’à l’heure vraie, et il en est de même pour les autres horloges cy c2, ainsi que l’indique le schéma figure 48. Si l’avance de l’une de ces horloges est supérieure à celle de la fermeture de F par l’horloge maîtresse, ou à 10 secondes, cette avance se réduira
- p.65 - vue 65/650
-
-
-
- 60
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de io en io secondes, à chaque heure, jusqu’à* la remise à l'heure complète. Les lames D sont taillées de façon à laisser A fermé pendant une demi-heure, pour que ce rattrapage puisse s’effectuer même avec une avance d’une demi-heure.
- Le signal limbrcur de M. Gaynor fonctionne dé la manière suivante (fig. 5o) :
- Lorsqu'on tourne l’une des roues I de l’un des
- m
- Fig. 48. — Distribution de l’heure
- G4 le circuit Mj. Cette roue est calée, comme les autres, E: E2... sur un arbre E commandé, par un mouvement d’horlogerie, et ordinairement immobilisé par la butée Aia de l’armature A de D4. Aussitôt que D] attire A, E-, se met à tourner; .c’est ce qui aura lieu dans l’hypothèse figurée sur le schéma (fig. 5o), dès le passage de la première dent de I, de sorte que le circuit M
- Fig. 49. — Signal timbreur Gaynor (1893).
- sera aussitôt rompu, et que l’armature D A ne frappera qu’un coup en B, appuyant ainsi pendant un moment très court la feuille de papier B, qui se déroule du télégraphe central K sur la roue timbreuse L, commandée par un mécanisme d’horlogerie.
- Cette roue marque ainsi l’heure et la date de l’envoi de la dépêche, laquelle continue à s’inscrire sur le papier K par le jeu de l’armature Jj et de sa plume J2. 11 faut, pour cela, que I tourne
- postes-signaux reliés à l’appareil ou au poste central, le passage des dents de cette roue ouvre et ferme en I* le circuit I, de l’électro I3, à sonnerie I], de la pile I5, et de l’électro J du poste central, dont l’armature J! ouvre et ferme, par J3, le circuit local M de la pile M, sur l’électro D4 et la roue E5 (fig. 49), supposée sur la figure 5o, dans une position telle que sa dent En ferme en
- e Ci
- . * f
- F
- Prentiss. Ensemble des circuits.
- moins vite que E3, de manière qu’elle ait fini l’envoi de son signal avant le retour de En en G4.
- Pour envoyer du poste central un signal en 1
- M,
- Fig. 5o. — Signal timbreur Gaynor.
- Schéma des circuits.
- au moment précis où le contrôleur ou l’agent de police doit venir tourner cette roue, l’on ferme le commutateur N, comme sur la figure 5o, de sorte que le premier courant envoyé de I dans le circuit I4, déterminant, comme nous l’avons expliqué plus haut, la rotation de E, ce circuit
- r
- —G P
- p.66 - vue 66/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 67
- reste fermé jusqu'à ce que l’encoche E2 de E, vienne l’interrompre en passant sous le contact Gi, et fasse ainsi marcher, après l’envoi complet de la dépêche de I, sa sonnerie It. De même, la roue E9 fera, si l’on ferme Nj au lieu de N, frapper, par le passage de ses trois dents en G2, trois coups au lieu de deux en I, etc. La clef O permet, d'autre part, de causer avec l'après avoir fermé N sur N2. En amenant P sur P2, on ferme le circuit de la pile I5 sur J en cas de rupture du circuit I4.
- Ainsi que l’indique la figure 5o, l’armature J! commande par l’échappement J.-, K3 le mécanisme dérouleur Kt K2 du papier K.
- Gustave Richard.
- PRESSIONS A L’INTÉRIEUR DES AIMANTS
- ET DES DIÉLECTRIQUES (J)
- De la détermination des pressions à l'intérieur d'un corps polarisé (aimant ou diélectrique).
- Nous conviendrons dorénavant d’appeler force magnétique en un point le vecteur H dont les composantes sont
- d "V _ d V d,V . ,
- a dx P dy 7 dz 7
- et induction magnétique le vecteur B de composantes
- a = ct+4itA £’=|3 + 4 B c = Y + 4nC. (8) Des équations (7) et (8), on tire
- d ^_d y
- dz~ dy
- dy
- dx
- dai
- dz
- da. __ djî dy dx’
- (9)
- .Oo)
- df d&,dc_da dadv rdA , d B , dCT
- dx + dy + dz dx + dy + d z + 4n L dx + dy + dz J —°'
- Les formules (5) et (6) relatives aux forces et 1 être placées p. 9, après les mots « on aura sim-aux couples dus à l’action du corps C2, formules | plement » sont les suivantes : que nous rétablissons ici et qui auraient dû I
- x=-X[a-s,+b-^+c-^]‘,"=-X[a-s+b>^+Ci^"
- +XtA'^+B'^+c,^^‘'=_X[A,^+B*^+c'®^J‘‘"_”S*’cos’i*,N,“siNi,A!
- (5) x\d S
- et deux expressions analogues pour Y et Z . De même
- 9H.*:
- d V, dy
- C ïr* d*V, „ d* V, , ,, d2V,1 d*V, , „ d*V, , „ d*V, T , dV, „
- Jc"-A* dx dz +dx dy+C* dz*~_Y |_Aï d a: dy + B’“dr3 + d xyd\Z + B* dz Cj
- et par une transformation analogue, on trouve
- r Wa d*V , r, "ï’V , _ diV"l f. d1 V, , D d*v , _ d‘V-1).
- Je iL ' 4 * Wd~z + Cs dJï\r~ L Aî dx~dÿ + B'dr-+C’- Wd-z\\du>
- (6)
- — J’jB. ^ -C5|y-J d u> — 2 ji Çj 91t.2 cos® 91t, N) £ cos (N i,z)y — cos (Nî,y)s Jd w ,
- et deux expressions semblables.
- Ces formules peuvent s’écrire en tenant compte de (7)-6 (10) :
- x = - 4^ j [(“-«) S + (b -p) + (c - y) dir^-l dM ~2* S cos2 (9E> N) cos (Ni> A‘>d s
- — 1 _!_**« . „d«l„ 1 C r d a d 8 dy~\
- 4 7t J L dx dy . dz\ 4 71 y L dx r dx ' d.rj
- — 2 7u ^ 911* cos* ^91t, N^ cos ^Ni, d S.
- (9 La Lumière Électrique, du 7 avril 1894, p. 7.
- p.67 - vue 67/650
-
-
-
- es
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- li + l»îi + ï§îlr
- ou en intégrant le premier terme par parties en tenant compte de l'équation (io) .
- X = — -L j [a cos ^Nz, -f b cos i, yj + ccos ^Nz, a^J d S ^
- + S [«2 + P* + T2] cos (N*.-v) d S - 2U S cos2 cos (Ni> ds ^
- et deux expressions semblables en Y et Z
- -[ “ fj + p Ÿr+ ’ U\s + ('’-»)' ~(c -') l> i J"
- — 2 zc 3 91L2cos2 [9ll,N^[cos ^Nz, zj y—cos [x% y'j sj d S v
- = — j” S [^ — p^J [a cos A) ^ cos y) C C0S £) J d S
- + s~7t S [“2 + tS] [COS (î''?’ z) r ~ C0S (N*’ -r) S
- — 2 7i Çj 91l2cos2 ^91L,N^ [cos z, y — cos ^X’z, y^ r j d S
- Soit P la valeur de la pression exercée sur l’élément d S par les parties extérieures voisines. Nous ne ferons d’abord aucune hypothèse sur la manière dont P varie en un point suivant l’orientation de l’élément d S. Soient de plus Xe, Ye, Zc les composantes par unité de masse des forces extérieures étrangères au magnétisme qui agissent en chaque point sur le corps, p sa densité. Les conditions d’équilibre statique d’une partie C du corps considéré donnent les six équations suivantes :
- :+Çjpcos ^P,a-)dS + J
- p X, et
- (>0
- et deux équations semblables.
- 91é, + § P [cos [p, z'j r — cos [p,.rJ s J d s
- /\p»-V.=]
- U (•> := O
- et deux équations semblables.
- Posons pour simplifier^
- P cos [p,_v j = P, cos [p,, .v^ + a [a cos j^Xz, ,v^
- + b cos [xj, y'j -f ccos ^X/\ z^j |
- “ ^ H' Y Y2] C0S (NL -'Vr)
- + 2i 9K2 cos2 ^91t,X’^ cos ^Xi, x'j et deux équations semblables.
- (12)
- i I.Tl
- Les équations (ii) et (12) se réduisent alors tous calculs faits à
- 3p,cos(p1)vjcfS+ I pX, dto=o (11*) 3 P, [cos (p„ s)y - cos (p,,r) s] d S
- J P[z.r_Y.q
- d « = o. (12')
- On démontrera comme dans l’étude de l’équilibre intérieur d’un corps non aimanté que la solution la plus générale des équations (n')et (12') s’obtient en posant
- P, cos ^P,, a-^ = p,xx cos [nz, a*^ 4- ptyy cos ^Nz, yj
- + p,x. cos ^Nz, 5^
- et deux équations semblables, avec les conditions
- P1», = Pt-., Px,, = Pi,, Px,„ = p,,,
- dp,,, dp,,,,
- dx dy
- +
- dp,
- dz
- - = P Xr
- (14)
- (15)
- et deux équations semblables
- Dans le cas où Xc, Yc, Zt. sont nuis, la solution la plus générale des équations (14) et (i5) est donnée par les formules
- — l1" a i-v- -r’ ^
- — dy dz
- d'2 / (x, y, z) dz dx
- !- J; (X,y, Z)
- dx d)
- P,,,
- PlV’J
- Px,,
- l
- [
- d1 y. dyi
- dz* ^ dy* dH , d^<?"| dp + d S2J d2 a t d2 y l
- dy2 ”l 9 x2 J
- p.68 - vue 68/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 69
- En résumé, la pression P peut être considérée comme la résultante de quatre pressions : i° La pression Pt;
- 20 Une pression P2 égale à — de la force ma-
- 4 ^
- gnétique qui multiplie le flux d’induction par unité de surface, soit — H B cos (B, Ni). Cette
- 4 TT
- pression est parallèle à la force magnétique tang et a pour composantes parallèles aux axes
- P, cos ^P„ xj — ptxx cos i, xj + pttxcos yj
- + pIxx COS (Ni, jS j
- et deux équations semblables,
- en posant
- a a p,xx = — 4 n b y 4 77 C 3 \
- b & P*>» — 7~L 4 C a Ptxx = — 4 K P"*=H ! (,e) 4 77 i
- C Y a p 4 77 b a | P»*. = —• 4 77 ‘
- On remarquera que p2yz est différent de p2zy ; 3° Une pression P3 égale à — |^a2 + p2-f~ y2J
- =— -É H2, normale à l’élément sur lequel
- elle s’applique et indépendante de son orientation.
- 4° Une pression P4 égale à 2 Tt91t2cos2 (01t, N) normale à l'élément sur lequel elle s’applique, mais dont la valeur dépend essentiellement de l’orientation de cet élément.
- La manière dont la pression P4 varie en grandeur et en direction suivant l’orientation delà surface sur laquelle elle s’applique est absolument unique dans l’étude de la physique, et seuls les aimants et les diélectriques en montrent un exemple.
- La valeur de la pression P, n’est pas arbitraire. Il faut la choisir parmi les solutions des équations (13), de manière que pour une déformation virtuelle quelconque le travail des pressions soit égal et de signe contraire à la somme des travaux des forces extérieures, des forces magnétiques et des forces intérieures.
- Si on compare ces résultats avec ceux de Maxwell on s’aperçoit qu’il a commis les erreurs suivantes :
- t° Il n’a pas connu l’existence de la pression P4;
- 20 Pour que l’on puisse expliquer les forces magnétiques par l’existence de pressions dans un milieu, il ne suffit pas qu’il existe un système de pressions équivalant au point de vue statique au système des forces magnétiques. Il faut de plus qu’en cas de déformation et de déplacement le travail des pressions soit égal au travail des forces magnétiques. Or cela n’a pas lieu si on ne considère comme le fait Maxwell que les pressions P? et P3, et même en rétablissant le terme P4 l’égalité n’a pas lieu. On est obligé de faire intervenir la pression P4, mai3 l’expression de P, ne dépend pas seulement de l’état magnétique du milieu mais encore des paramètres qui définissent l’état physique (température, volume spécifique, etc.), et de la forme des relations entre ces paramètres. La détermination de P3 ne pourra donc se faire que dans chaque cas particulier;
- 3° Les pressions étant déterminées, on ne peut en déduire les déformations du milieu en appliquant les formules ordinaires de la théorie de l’élasticité.
- L’état d’aimantation d’un c.orps est un élément essentiel de l’état physique de ce corps et les constantes qui définissent cette aimantation doivent être introduites dans les formules de l’élasticité. Si Maxwell avait connu l’existence du terme P4, la forme particulière de son expression aurait suffi pour lui montrer que les formules ordinaires de la théorie de l’élasticité devaient être modifiées pour les corps aimantés.
- Dans l’application de la théorie du potentiel thermodynamique à l’étude du magnétisme, M. Duhem (J) a évité ces deux dernières erreurs et a donné les vrais principes que l’on doit suivre dans l’étude de cette question. Malheureusement, la première lui a échappé par suite d’une faute de calcul. Mais avant de montrer en quel endroit M. Duhem a laissé cette faute se glisser dans ses calculs, nous allons effectuer la détermination directe de la pression P, dans un cas particulier, celui d’un fluide aimanté incompressible.
- Nous supposerons qu’il s’agit d’un fluide parfait, c’est-à-dire dénué de frottement intérieur,
- i (1) Leçons sur l’électricité et le magnétisme, t. II.
- p.69 - vue 69/650
-
-
-
- 70
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Dans ces conditions, les pressions doivent être normales, ce qui exige que l’on ait
- [p“*+Klcos (Ni-x) + [p'“ + K |coe (Ni- y) + D7*» + Klcos (Nf> z)
- cos (Ni, .r)
- fa**+Klcos (*”• x)+[p*"+Klcos (Ni-y)+[p,*y+Klcos (N<*2) _
- cos (Ni, y) ~
- etc.
- quels que soient cos (N/,#), cos (Ni,y), cos(Nz, z), d’où
- Pi„ +^~P<„ +K=a“ + jl=f{x,y’z') (I7)
- 47C 47C 47T \ /
- . b a . afï
- *>«».+ — =P>,v + —..........= 0.
- 4 71 4k
- ou d’après les équations (14) b a — a (î — o, ou encore
- a___a__a + 47c A__A
- c’est-à-dire
- A B c \
- ï=î>=:;=iv-M
- L’équilibre n’est donc possible à l’intérieur d’un fluide aimanté que si l’aimantation est en chaque point dirigée suivant la force magnétique.
- Les formules ( 15), où je supposerai X, Ye, Ze nuis, deviennent
- + 4*B B
- 1^ = -L rf (b*)+*(c«)]=-L\bp+c%t + am + p)] = l-\b‘^+cpL-ap']
- dx 4 * \.dy \ / dz\ /J 4«L <4.r rf? Wr dzj J 4 * L dx dx dx J De l’équation (17) on tire
- + ^d^(“a) ÔÜ+ c5ï]==8^[I+4,c8]è[“*-t‘P‘ + ï‘]
- df_ dp cZcv <4;r
- 1 + 47c 0
- 8 TC
- 4/
- <44;
- *L
- dz
- ' d_
- dx
- [«+P* + Y*] J;[«2 + P* + Y2] à[“2 + P* + ï‘J
- y est donc une fonction de a2 -J- [ï2 -f- y2 et par suite 0 en est une également. D’autre part, 01£2
- a2 + P2 + Y2 est égal à -p- et l’on peut considé-
- rer aussi bien 0 comme une fonction de 9ÎC. Nous poserons donc
- 6 = 0(911),
- d’où
- ,, i + 4TC0(9fc) .r SIC- T- 1 A ®K* , a-..
- dJ=z---Sri--dL0(9K)J^^d0M9K)+md
- SK 1 ^ SK* . 9lt* — — d + d
- /= K+i*L+
- 0 (9K) ~~ 8n 02(9K) •SK
- 91tc4 91t 0 (SK) © (9lt)
- 8 TC 0*(91t) ^ 0 (SK.)
- -jf
- 'SIC<4 9K 0(9K)
- Finalement nous obtenons pour expression de la pression normale P exercée sur un élément de surface perpendiculaire à la direction N
- P=/ + P» + P4=K +
- SK* 0 (Slt)
- J/»91t 0
- SK d 91t. 0 (SK)
- + 2 tc 91t2 cos2 (91t,N) (18)
- La pression au sein d’un fluide aimanté, bien que toujours normale à l’élément sur lequel elle s'applique, a donc une valeur variable en un même point suivant la direction de l’élément, contrairement à ce que l’on croyait jusqu’à ce jour.
- L’égalité (18), que nous venons de démontrer, est identique à l’égalité (32), obtenue par
- p.70 - vue 70/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- IV
- M. Duhem (J) par une voie différente, sauf l’introduction du terme 2 ir 91t9 cos2 (9ît, N).
- Examinons maintenant l’origine de l'oubli de ce terme dans la formule de M. Duhem. Il provient de l’inexactitude des formules (18) et (19) (pages 243 et 244) relatives à la variation du potentiel magnétique Y d’un aimant légèrement déformé.
- 5Y=-I J | [a8 A + pîB + y2cJ + j^A8« + B 8 p + Ci
- Considérons un corps aimanté C limité par la surface S. On sait que l’on a
- J' j^Aa + B p+ Cyjcfü)
- Supposons d’abord que sans déformer le corps, on fasse varier l’aimantation en chaque point de 8 91t. Y variera de
- y] 4“ |^8 A8a-|-8B8(3-J- SCS y J j dm
- A+fiSB+yS cjd co — ^ j j^8A8a + 8Bàp + 8C8y|ciw
- Si on suppose que 91t ait varié infiniment peu en grandeur et en direction, SA, 8 B, 8C sont infiniment petits ainsi que S a, 8 jî, 8 y, que l’on peut considérer comme les composantes de la force magnétique due à une aimantation 8 A, S B, 8 C, et le second terme de 8 Y est négligeable devant le premier.
- Supposons maintenant que laissant l’aiman-
- tation constante en chaque point, on déforme légèrement la surface qui limite le corps en l’amenant en S, (fig. 2).
- On supprimera ainsi de l’aimant ou on lui ajoutera l’espace compris entre S et Sx. Dans
- ce dernier cas, on donnera à la partie ajoutée une aimantation égale à celle des points voisins de la surface S. Je ferai correspondre la surface S, à la surface S, point par point, de façon que deux points correspondants M et Mj soient infiniment voisins, u, v, w étant les projections de M Mj. Appelons H et H' les valeurs de la force magnétique produite par l’aimant primitif en des points infiniment voisins de la surface S, mais situés de part et d’autre. Soient de même Hj, H4, H" les valeurs de la force magnétique due à l’élément d’aimant rajouté entre S et S,, et enfin H2 et H'2 les valeurs de la force magnétique de part et d’autre de la surface S, après la déformation. Remarquant que S! n’est pas une surface de discontinuité pour H’, ni S pour H,, on voit sans peine que l’on a
- <*'« = a' + a', at — a, + a' = a", + a (19)
- Ceci posé, la variation-du potentiel magnétique est égale à
- 8 Y = — £a »' + B p' + C y'J u cos ^Ni, x'j — v cos ^Nz, — w cos ^Nz, ci S
- 1 — ^ S [A *• + B-P* + C Tl] [— u cos (N2* — V cos (ni, 4-^ — W cos ^Nz, J d S.
- Par analogie avec l’exemple précédent, on est tenté de négliger le second terme devant le premier, et c’est ce que fait implicitement M. Duhem, mais il est facile de voir qu’on n’en a pas le droit, car Hj n’est pas infiniment petit, contrairement à ce qui avait lieu tout à l’heure pour 8 H. En effet, la distribution fictive de magnétisme équivalente à la portion rajoutée se compose d’une couche de densité A cos (Ni, .x)
- + B cos (Nij) -j- G cos (Ni, 2), quantité finie, répandue sur la surface S, et d’une couche égale et de signe contraire répandue sur S4. Pour avoir l’action de cette distribution sur les points voisins du point M, on peut remplacer S et St par deux plans indéfinis parallèles entre'eux et normaux à Ni. L’action d’un tel système sur un point extérieur est nul, tandis qu’elle est finie entre les deux plans et indépendante de leur écartement. H1! et H"! sont donc infiniment petits et négligeables, tandis que les formules
- C) Leçons sur l’électricité et le magnétisme, t. Il, p. 249.
- p.71 - vue 71/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- (17) donnent pour les composantes de Hj les Remplaçant aH [h, yt par ces valeurs dans l’ex-valeurs finies pression de 8 Y, il vient
- a. = a — *' Pi = P — P'. Y* — Y “ y'-
- 8Y = -§j A*' JBP'+CT' + j[a (a_a')+B(p-p') +C (y - y')]
- £— u cos — v cos ^X7, — w cos^Ni, s') J d S,
- — _ Jsj |^A “ + B ^ ^ + C ? j j^— « cos ^Nt, X^j — v cos i, y'j — w cos ^Xi, d S (20)
- — Jsj | [ A a 4- B P + C y] + r2 T A “) + B (p'— p) + c (y — y) ] j [— «• COS (nù* ) — V cos (n i.yj — w cos f Nt. z'j ] d S.
- D’autre part
- « — a' _ 3 — P' _ Y —Y' _ ll(« — «') cos (Ni, -V)|]
- cos (Ni, -v) ~ cos (Ni, Y) ~~ cos (Ni, z) |) cos* (Ni, a-)[|
- /dV dV\
- Unî + dNej_ — 47t|| Acos (Ni..v)||_ || A (a - *')||
- 1 — 1 ~~|) AcosNi,.r)|| ’
- La comparaison des deux derniers termes donne
- [1 A (a' - a) || = 4 ic ©114 cos4 (©11, XT),
- d'où
- 8 Y = — j^A a + B p -f C rJ JJ — u cos (îU, -r) |] d S
- — 2 it ©11* cos2 ^©11, | — u cos^Ni, j| dS. (21)
- Nous avons admis dans la démonstration qu’on vient de faire que la surface S, était à l’extérieur de la surface S. On arrive, par des calculs un peu différents, à la même formule en supposant S, à l’intérieur de S, à condition de prendre toujours la valeur de H à l'intérieur de la surface S.
- Les formules de M. Duhem citées plus haut reviennent, vu les différences de notation, à ne considérer que le premier terme de notre formule (21). En effet, bien qu’il ne le dise pas, la suite du calcul montre que M. Duhem prend
- pour valeur de à la surface, la valeur de
- cette quantité en un point intérieur infiniment voisin. Les formules de M. Duhem doivent donc être complétées comme il suit :
- cv II 1 j| (.) + 2 7T COS* | (f S (©11,
- S. Y _ + | K-°| j <0 —2tc9K*cos*| (i 8 (©11, ")
- Si on tient compte de cette correction dans les calculs qui suivent, la méthode de M. Duhem conduit pour la valeur de la pression*à l’intérieur d’un fluide aimanté à notre formule (18).
- Nous n’insisterons pas sur les modifications
- qu’entraîne cette correction pour toute la suite des calculs. Elles sont faciles à faire et ne portent sur aucun résultat essentiel. Nous ferons simplement les quelques remarques qui suivent:
- i° Glücker a fait des expériences sur la dénivellation qui se produit entre les deux branches d’un tube rempli d’un liquide magnétique. La formule (21) (p. 254), qui est relative à ces expériences doit être modifiée comme il suit :
- p2 g [Z -Z'] = W (m,,) - A (9H.) + 2 * [©11*4 cos4 (©11., N) - ©K,4 cos4 {©IL, X’)]
- Il en résulte que la dénivellation ne dépend pas seulement de l’intensité du champ magnétique et de l’aimantation sur les surfaces libres, mais encore de l’angle que fait la direction de l’aimantation avec la surface libre. Cette conséquence est susceptible d’une vérification expérimentale.
- 20 Dans l’étude de l’équilibre des fluides et des solides polarisés, les équations d’équilibre intérieur [équations (23) p. 415 et (22) p. 442] ne sont pas modifiées. Le mode de propagation des vibrations ne sera pas changé. En particulier, dans un fluide, la vitesse de propagation des vibrations reste la même dans toutes les directions, bien que la pression varie.
- Les conditions d’équilibre à la surface sont au contraire modifiées par l’introduction du terme 2 k 9112 cos2 (9tl, N), et la loi de la réfraction des vibrations à la surface de séparation de deux milieux peut en subir un changement;
- 3° La solution trouvée pour le calcul de la dilatation d’un corps magnétique qui, à l’état naturel, était isotrope et de forme sphérique, et
- p.72 - vue 72/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELEC tricite
- ?3;
- que l’on place dans un champ uniforme, n’est plus exacte. La dilatation sera plus grande que celle calculée, à moins que l’on n’exerce en chaque point de la surface une pression normale égale à 2 7t 91è2 cos2 (91è, N) condition impossible à réaliser pratiquement.
- 4° Enfin, la formule de la page 447, relative à la dilatation d’une lame de diélectrique placée entre les deux plateaux d’un condensateur, doit être remplacée par les suivantes :
- d\J__eCc (V' — Vy-
- 1 + 4 u c
- >. + 1*
- dV___dW _ s C c (V'—Y)8
- ]•
- dy ci z 3 A- l (A.
- Pour terminer, cherchons quelle est la limite que peut atteindre en pratique le terme de correction P4 — 2 7t 91I2 cos2 (91è, N). Le fer doux aimanté à saturation présente une intensité égale à 1700 unités C. G. S. Le maximum du cosinus étant 1, le maximum de P4 est de 2 tt (1700)2. Ce nombre est exprimé en dynes par centimètre carré. Pour l’avoir en kilogrammes, il suffit dé le diviser par io3 g, ce qui donne environ 20 kilogrammes par centimètre carré, pression qui n’est nullement négligeable.
- Nous aurions pu nous contenter de rectifier les formules de M. Duhem, car son mode de calcul permet de faire la détermination complète des pressions dans tous les cas, et est certainement le meilleur, mais nous avons cru préférable de ne pas nous borner là. D’abord, au point de vue historique, c’est par la suite de calculs que nous avons exposée que nous nous sommes aperçu de l’existence du terme correctif. De plus, en suivant pas à pas la méthode de Maxwell, on se rend même compte des points où les erreurs se sont glissées dans son raisonnement. A. Liénard.
- TRANSMISSION DE FORCE MOTRICE
- PAR COURANTS POLYPHASÉS AUX ATELIERS DU JURA-SIMPLON (‘)
- Les deux lignes sont formées chacune de trois fils de cuivre nii. Ces six fils sont placés sur les
- I mêmes poteaux pendant deux kilomètres, trajet -au cours duquel la ligne suit la route parcourue par le tramway de Bienne au pont de Bou-jean. Avant d'entrer dans Bienne même, une: •des canalisations s’écarte vers la droite pour se> j rendre aux ateliers de réparation du matériel et i de la traction de la compagnie du chemin de fer • du Jura-Simplon ; l’autre ligne continue à suivre •le tramway, en traversant toute la ville pour arriver à la gare de Bienne. La première ligne, composée de fils de 6 millimètres de diamètre, s’étend sur 2,12 km. et produit une chute de tension de 5 0/0. La canalisation de la gare, qui a 3,i km. de longueur, est formée de 3 fils de cuivre de 5,5 mm. de diamètre.
- ; Au moment où nous avons visité l’installation de Bienne, c’est-à-dire il y a quelques mois, la sous-station qui doit être aménagée dans les dépendances de la gare n’était pas encore commencée; mais nous avons appris depuis qu’elle est à présent en cours d’exécution. Dans la 1 sous-station de la gare, le courant polyphasé, à ' la tension de 1800 volts, sera transformé en un courant continu de x iovolts de tension au moyen d’un dynamoteur spécial. Cetappareil n’étant pas encore installé, nous n’en parlerons pas; nous nous contenterons de renvoyer le lecteur à la description des dynamoteurs analogues qui sont en service à Bockenheim (i).
- Il ne sera installé aucun moteur électrique à la gare de Bienne. Une portion du courant continu, représentant environ 20 kilowatts, servira à l’éclairage des bâtiments avoisinant la gare et de la gare elle-même. Le reste du courant sera employé dans une usine de charge pour accumulateurs qui absorbera dès le début une puissance de 20 kilowatts environ.
- On sait que la compagnie du Jura-Simplon a . monté l’éclairage électrique sur toutes les voitures de ses trains express. Les accumulateurs qui servent à cet éclairage sont chargés actuellement à Fribourg, où ils arrivent de tous les points du x*éseau par des fourgons de service. L’énei'gie électrique coûtant relativement cher à Fribourg, la compagnie va transporter ti'ès prochainement son usine de charge à Bienne, qui occupe une position plus centrale que Fribourg, et où la charge des accumulateurs
- (*) La Lumière Electrique, 12 août 1893, p. 272.
- (*) La Lumière Électrique, du 7 avril 1894, p. 10.
- p.73 - vue 73/650
-
-
-
- 74
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sera très économique. En effet, l’entretien de la station primaire est effectué par la société du moulin de Boujean, qui estpropriétaire del’usine. Le chemin de fer du Jura-Simplon paie simplement au moulin de Boujean une redevance de o,o5 fr. par cheval-heure pris sur la turbine. En admettant que le rendement commercial entre la turbine et le circuit à courant continu de la gare ne soit que de 5o o/o, chiffre inférieur à la réalité, le kilowatt-heure reviendra à la compagnie au prix exceptionnel de o,i25 fr.
- A la sous-station des ateliers de Bienne, où la plus grande partie de l’énergie est utilisée pour la conduite des machines-outils, l’énergie étant payée aux mêmes conditions qu’à la gare, on voit que la compagnie a grand intérêt à employer une transmission électrique pour ses ateliers, puisque le cheval-heure lui revient au ‘maximum à o fr. io.
- Le moulin de Boujean ne parvient à livrer de l’énergie au taux de o,o5 fr. le cheval-heure que grâce à la faible dépense que nécessite la station primaire pour son entretien et son personnel. Pendant la plus grande partie de la journée on laisse les machines complètement seules; on se contente d’envoyer de temps en temps un ouvrier du moulin occupé à un autre travail faire une tournée de surveillance dans l’usine électrique. Ce résultat est dû à la simplicité de construction et de marche des dynamos et découle de l’emploi des courants polyphasés.
- La ligne qui dessert les ateliers de Bienne se divise, à l’arrivée, en deux branchements distincts. L’un de ces branchements se rend par trois fils aériens dans un petit atelier séparé qui demande peu de force motrice, et où est installé un moteur asynchrone à courant polyphasé d’une puissance de i5 chevaux, tournant à la vitesse angulaire de 800 tours par minute.
- Ce moteur, représenté en figure 6, se compose d’un inducteur mobile et d’un induit fixe. Ce dernier, formé par une couronne annulaire en fer boulonnée sur le bâti, est traversé par une série de tiges de cuivre réunies en quantité de chaque côté de la couronne. Le circuit induit se trouve ainsi fermé sur lui-même et complètement isolé. L’inducteur mobile est monté sur un axe dont les extrémités s’appuient dans deux paliers faisant corps avec le bâti, et qui porte à l’un des bouts une poulie actionnant par courroie la transmission du petit atelier. Le
- système inducteur est constitué par un tambour tournant dans l’intervalle laissé vide par l'induit. Ce tambour, en fer feuilleté, porte trois bobines de fil de cuivre isolé, montées en étoile et dont les extrémités externes sont reliées à trois bagues pleines placées, sur l'axe et protégées par une enveloppe métallique empêchant tout contact accidentel avec le circuit de haute tension. Le courant polyphasé à 1800 volts, qui arrive dans l’atelier par trois fils nus, traverse d’abord un commutateur tripolaire et un ampèremètre placés sur une planchette adossée contre un mur, puis il passe dans un rhéostat à eau, et de là il est conduit aux trois balais frotteurs et aux trois bagues de l’inducteur. La mise en route et l’arrêt, du moteur se font en ouvrant ou fermant le commutateur tripolaire, et en manœuvrant le rhéostat à eau pour diminuer ou augmenter progressivement la résistance du circuit inducteur. Une fois mis en marche, le moteur est abandonné à lui-même, sans aucune surveillance. Il suffit de verser de temps en temps de l’huile dans les paliers.
- Nous avons constaté que le démarrage s’effectuait sans la moindre difficulté, pourvu que les machines-outils ne fussent pas trop chargées, ce qui est toujours le cas au moment de la mise en marche.
- A propos de l’installation de Bockenheim, nous avons cherché non pas à donner une théorie des moteurs à champ tournant, mais à expliquer sans aucune formule le fonctionnement de ces appareils, encore peu connus en général à cette époque. Nous n’y reviendrons pas, d’autant plus que le sujet a été traité depuis d'une façon complète dans le cours de plusieurs études intéressantes publiées dans ce journal. Il nous suffira de faire remarquer la concordance qui existe entre nos explications et les études théoriques ultérieures.
- Nous avions dit par exemple que les moteurs à champ tournantétaient construits de telle sorte que la self-induction de l’induit (qui ne peut jamais être nulle) a une valeur suffisamment faible en pratique pour permettre un démarrage facile et donner au moteur un rendement satisfaisant. Mais nous n’avons jamais parlé que de moteurs de faible puissance, quinze chevaux au maximum, pour lesquels on a surtout en vue la commodité du fonctionnement de l’appareil sans
- p.74 - vue 74/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 7 $
- se préoccuper des dimensions et du poids du moteur.
- Pour les moteurs de puissance .élevée la question change d’aspect. Dans ce cas, le rendement et la puissance spécifique acquièrent une grande importance. Il est facile de voir, sans entrer dans des considérations bien théoriques, que ces qualités sont incompatibles avec une bonne marche d’un moteur asynchrone à courants polyphasés. Un moteur de ce genre peut être en effet comparé à un transformateur dont les
- circuits seraient capables de se déplacer l’un par rapport à l'autre. Pour obtenir dans le moteur un couple énergique, et par suite une grande puissance, il faut que les champs magnétiques qui réagissent l’un sur l’autre soient aussi grands que possible, et comme l’un des flux est produit par l’induction de l’autre, cela revient à dire que l’on doit augmenter le plus possible le coefficient d’induction mutuelle de l’ensemble des deux circuits. Mais le coefficient d’induction mutuelle n’étant que le produit des deux coefficients de
- Fig. 6. — Moteur asynchrone Lahmeyer à courants polyphasés
- self-induction, on ne peut en augmenter la valeur qu’en augmentant la self-induction de l’un ou l’autre des circuits, ce qui produit des effets nuisibles dans les deux cas, parce que les circuits sont parcourus tous deux par des courants alternatifs. Si l’on accroît la self-induction de l'inducteur, on diminue la puissance spécifique du moteur; si l’on augmente la self-induction de l’induit, on diminue le couple au démarrage et on rend la marche du moteur instable en lui faisant perdre ses qualités d’asynchronisme. Par conséquent, lorsqu’il s’agit de moteurs un peu
- puissants, pour lesquels intervient la question de poids et de dimensions, il n’est pas pratique de s’adresser aux appareils à champ touraant. Gela ne veut pas dire que les courants polyphasés doivent être rejetés, car ils peuvent fournir, sous la forme d’appareils synchrones, une solution industrielle du problème des moteurs puissants.
- Nous avons expliqué incidemment, en parlant des dynamoteurs à courants polyphasés installés à Bockenheim, le fonctionnement des moteurs synchrones à courants polyphasés. Nous
- p.75 - vue 75/650
-
-
-
- 7 6
- LA lumière électrique
- , rappellerons brièvement que dans ce moteur le système inducteur est composé d’électro-aimants ordinaires parcourus par un courant continu. L’induit, formé d’un anneau ou tambour, porte autant.de groupes de 3 bobines qu’il y a de paires de pôles inducteurs. Chacune des bobines étant reliée à l’un des 3 conducteurs de courants triphasés, il se produit dans l’induit des champs magnétiques tournants en nombre égal à celui des champs inducteurs. Lorsque l’induit tourne synchroniquement avec les courants polyphasés, c’est-à-dire est animé d’une vitesse égale au nombre de périodes des courants triphasés, divisé par le nombre de champs magnétiques, les pôles de l’inducteur se trouvent toujours en- présence d’aimants fictifs de même polarité créés dans l’induit, ce qui donne lieu à la production d’un couple moteur toujours de même sens tant que le synchronisme existe. Mais si la vitesse du moteur s’écarte de la vitesse de variation des courants polyphasés et par suite de la vitesse des champs tournants, c’est-à-dire si le synchronisme est détruit, par exemple à cause d’une surcharge trop grande du moteur, la valeur du couple moteur ira constamment en s’affaiblissant jusqu’à ce que le moteur s’arrête.
- Les moteurssynchrones n’ont pas la souplesse de marche et la simplicité des moteurs asynchrones, mais on comprend très bien qu’en revanche ils soient supérieurs aux moteurs à champ tournant comme puissance spécifique. Le circuit inducteur ne recevant que des courants continus, la self-induction de ce circuit n’ofiïe plus d’inconvénient ; on peut donc mettre des bobines aussi fortes que l’on veut pour créer un flux inducteur très intense. Le champ induc teur ayant une valeur élevée, on peut obtenir un couple très puissant tout en limitant la valeur du champ magnétique de l’induit. D’ailleurs le flux magnétique qui circule dans l’induit n’est plus.ici créé par induction, il est indépendant et engendré directement par les courants polyphasés. La self-induction du courant induit n’étant plus indispensable à la création du champ, on peut la réduire considérablement et amoindrir ainsi'beaucoup ses effets parasites. Déplus, le flux inducteur étant fixe, il ne donne naissance à aucune perte par hystérésis dans le fer de l’inducteur, et la pèrte par hystérésis dans l’induit se trouve réduite parce que le moteur peut avoir
- un grand nombre de pôles et que sa vitesse relative est plus faible. Les moteurs synchrones à courants polyphasés peuvent donc donner, sous un poids relativement faible, une grande puissance et un rendement élevé.
- Ils présentent sur les moteurs à courants alternatifs ordinaires le grand avantage de démarrer d’eux-mêmes sans impulsion, pourvu qu’ils soient très faiblement chargés. Si, au momentde la mise en marche, on laisse d’abord le circuit des électro-aimants ouvert, et que l’on envoie seulement les courants polyphasés dans l’anneau ou la bobine, l’appareil va se comporter comme un moteur à champ tournant ordinaire. Il se mettra en mouvement par la réaction du champ tournant de l’anneau jouant le rôle d’inducteur sur le champ créé par induction dans les électro-aimants non excités jouant le rôle d’induit. Le moteur atteindra de lui-même sa vitesse de synchronisme et l’on pourra à partir de ce moment fermer le circuit à courant continu des électro-aimants pour faire fonctionner .l’appareil comme moteur synchrone.
- Nous avons vu précédemment qu’aux ateliers de Bienne une des deux bifurcations de la ligne alimente un petit moteur asynchrone à courants triphasés de la puissance de i5 chevaux.
- Dans l’atelier principal, où pénètre l’autre branchement, une puissance de 5o chevaux est nécessaire à la conduite des machines-outils. La force motrice à produire dans cet atelier étant assez considérable, on a choisi, avec raison, un moteur synchrone à courants triphasés, de préférence à un moteur à champ tournant.
- En réalité l’appareil que la maison Lahmeyer a installé dans l’atelier principal de Bienne non seulement transforme en énergie mécanique l’énergie électrique qu’il reçoit sous forme de courants polyphasés, ruais en même temps transforme une autre partie de ces courants polyphasés en courant continu.
- C’est donc plus qu’un moteur synchrone, c’est un appareil multiple que nous appellerons Iransformaleur-moleur à courants polyphasés. Cet appareil réalise pour les courants polyphasés ce que M. Lahmeyer avait déjà fait en 1891 pour les courants continus avec son transformateur-moteur pour courants continus dont nous avons parlé à cette époque f1).
- (!) La Lumière Electrique, 19'septernbre 1891, p. 56g....
- p.76 - vue 76/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLEC TRICITÊ
- 77
- Pour passer du moteur synchrone au transformateur-moteur, il suffit de placer sur l’induit, en même temps qu’un enroulement à courants
- polyphasés, un second enroulement à courant continu, en anneau ou en tambour, relié à un collecteur ordinaire. On obtient ainsi un appa-
- Fig-. 7. — Moteur synchrone Lahmeyer à courants polyphasés.
- reil qui ne diffère, comme parties essentielles, des dynamoteurs de Bockenheim que par l’adjonction d’une poulie motrice^
- Le démarrage des moteurs synchrones s’effectuant sans excitation des électro-aimants indqe* teurs, si l’induit porte un enroulement à courant
- p.77 - vue 77/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 7«
- continu, le courant venant de cet enroulement pourra servir à l’excitation des électro-aimants inducteurs. C'est surtout pour cette raison qu’on a misa Bienne un transformateur-moteur, parce qu’on n’aurait pas su où se procurer le courant continu nécessaire à l’excitation d’un simple moteur synchrone. Le courant continu du transformateur-moteur sert en outre à l’éclairage général des ateliers.
- Le transformateur-moteur de Bienne se trouve placé à l’un des bouts de l’atelier, dans une petite salle de 5 mètres de long sur 3 mètres de large. Les trois fils aériens qui amènent les courants triphasés se rendent à un petit tableau de distribution fixé dans le fond de la salle, et traversent un commutateur tripolaire et un ampèremètre. Trois fils isolés partant du tableau et passant au plafond de la salle conduisent les courants polyphasés aux trois bagues pleines du collecteur à haute tension du transformateur-moteur. Ce collecteur est monté à l’extrémité droite (fig. 7) de l’arbre de l’induit. Comme il constitue la seule partie dangereuse du moteur, il est protégé par un manchon en tôle perforée destiné à éviter tout contact accidentel. A l’autre extrémité de l’arbre de l’induit se trouve un collecteur ordinaire à lames, sur lequel six balais viennent prendre les courants continus engendrés dans l’appareil.' Ces courants continus sont amenés au tableau de distribution par 2 fils isolés posés sous le plancher. Ils passent par un ampèremètre et un interrupteur principaux, ainsi que par un rhéostat, avant d’aboutir aux deux barres générales de connexion. Plusieurs circuits alimentant des lampes à incandescence, et possédant chacun leur interrupteur particulier, partent de ces deux barres pour se rendredans les divers ateliers. Un voltmètre est branché sur les deux barres de connexion, dont une dérivation est utilisée pour l’excitation du transformateur moteur. Un commutateur et un ampèremètre sont, intercales dans ce circuit d’excitation, qui se compose de deux fils isolés passant sous le plancher pour arriver aux électro-aimants du moteur.
- Le système inducteur du transformateur moteur est formé de 12 pièces radiales en fer fixées à l’intérieur d’une-couronne en fonte de i,35m. de diamètre boulonnée sur la plateforme du bâti. Les bobines des électro-aimants, sont reliées en série et portent des enroulements en
- sens inverse, de façon à créer 12 pôles alternativement positifs et négatifs.
- L’induit est formé d’une série de plaques cy* lindriques de fer feuilleté portant des encoches à la circonférence. Dans les dents du tambour sont logés deux enroulements soigneusement isolés l’un de l’autre. Le circuit à courants polyphasés se trouve au fond des dents et le circuit à courant continu par dessus. Les pôles inducteurs étant au nombre de 12, le circuit à courants polyphasés est divisé en 6 sections disposées successivement sur le pourtour de l’anneau. Chaque section se compose de 90 bobines divisées en 3 parties comprenant chacune 3o bobines reliées à chacun des 3 circuits polyphasés ; les 3 parties sont montés en étoile. Les 6 sections sont reliées en quantité et se terminent par 3 fils aboutissant aux 3 bagues du collecteur de haute tension. L’enroulement est fait avec du fil de cuivre isolé de 3,6 mm. de diamètre. L’enroulemenL à courant continu est formé par q56 fils de cuivre de 4,2 mm. de diamètre, divisées en 228 bobines de 2 spires reliées chacune à une touche du collecteur de basse tension. Entre les bobines de l’enroulement et les lames du collecteur se trouvent, comme dans toutes les dynamos à courant continu construites par la maison Lahmeyer, une petite résistance en fils de nickeline destinée à éviter la production d’étincelles et à supprimer, comme on le voit sur la figure, le croisement des fils à l’extrémité du tambour. Six balais, calés à 60° l’un de l’autre, sur une couronne fixée au bâti, recueillent le courant continu sur le collecteur à basse tension.
- L’induit en forme de tambour, de 0,75 m. de diamètre, tourne dans l’espace intérieur laissé vide par les électro-aimants. Son arbre repose par ses deux extrémités sur 2 paliers fixés sur la plateforme du bâti, qui est elle-même boulonnée sur des rails assujettis dans le sol, de sorte que l’ensemble du moteur peut être déplacé le long des rails en cas de besoin. L’extrémité de l’arbre qyi se trouve de l’autre côté du collecteur à haute tension se prolonge au-delà du palier en une partie terminale sur laquelle est calée une poulie de 0,60 m. de diamètre. La poulie du moteur transmet le mouvement à l’arbre de commande général, fixé au plafond de la salle, par une courroie de 5 mètres de long et par deux poulies l’une fixe et l’autre.
- p.78 - vue 78/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLEC TRICI TÉ
- 79
- folle. Un petit volant à main, placé à côté du moteur et commandant un système d’embrayage, permet de faire passer la courroie sur la poulie fixe ou sur la folle suivant que l’on veut mettre en marche ou au repos la commande de l'atelier.
- Quant au moteur, on le laisse tourner, même à vide, durant toute la journée d’atelier, c’est-à-dire en moyenne pendant u heures, avec interruption d’une heure au moment du déjeuner. Pour le mettre en route il suffit, après avoir ouvert le commutateur principal du courant continu et coupé le circuit d’excitation des inducteurs, d’envoyer les courants triphasés dans l’induit. Le moteur se met aussitôt en marche sans la moindre difficulté, pourvu que la courroie soit sur la poulie folle, et atteint très vite sa vitesse normale, qui est de 400 tours par minute. On ferme alors l’interrupteur général de courant continu, puis le circuit des inducteurs. Le moteur se trouvant dès lors excité, sa rotation se maintient d’une façon permanente et devient capable de fournir, sans aucun réglage, du courant continu et de la force motrice en quantité variable suivant les besoins. Les inducteurs étant en dérivation et le moteur appartenant au genre synchrone, sa vitesse ne varie pas de plus de 2 0/0 entre la marche à vide et la pleine charge. La force électromotrice du courant continu créée dans l’appareil reste donc constante quelle que soit la charge, ce qui dispense de tout réglage sur le circuit à courant continu. Le rhéostat du tableau de distribution est placé une fois pour toutes dans la position voulue pour donner aux lampes la tension de 110 volts pour laquelle elles doivent fonctionner.
- Le circuit à courant continu du transformateur-moteur fournit un courant de 58 ampères à la tension de 110 volts, soit une puissance de 6,5 kilowatts. L’excitation des inducteurs demande 27 ampères, c’est-à-dire une puissance de 2970 watts.; les 3i ampères restants sont employés le soir pour l’éclairage des ateliers.
- Le moteur est construit de façon à pouvoir développer normalement une puissance de 80 chevaux; mais actuellement les machines de l’atelier n’absorbent jamais plus de 5o chevaux. De la sorte, on n’a pas à craindre de surcharges par suite de calage du moteur. Le rendement dù moteur, c’est-à-dire le rapport de la puissance
- mécanique recueillie sur la poulie à la puissance électrique dépensée, est de 90 0/0.
- A pleine charge, le transformateur prendrait environ q5 ampères à la tension de '.800 volts, représentant une puissance de 75 kilowatts. En réalité la puissance électrique dépensée dans l’appareil ne dépasse pas 5o kilowatts avec un courant polyphasé de 3o ampères.
- Malgré le régime variable et la longue durée de service quotidien auquel il est soumis, le transformateur-moteur ne demande pour ainsi dire aucune surveillance. Le collecteur à haute tension peut fonctionner pendant plus d’un mois sans qu’on ait besoin d’y toucher. Le collecteur à courant continu demande à être surveillé un peu plus souvent, mais il se maintient également en parfait état de conservation. D’ailleurs la conduite des moteurs électriques aux ateliers de Bienne est si facile qu’on n’a pas jugé utile ‘ de la confier à ùn ouvrier spécial; elle se trouve assurée sans difficulté par le personnel ordinaire de l’atelier.
- La caractéristique de l’installation de Bienne, qui fonctionne depuis février 1893, c’est la nouveauté : on y rencontre, outre des générateurs, transformateurs, dynamoteurs et moteurs synchrone à courants polyphasés qui, quoique d’invention récente, se sont répandus assez vite, un appareil très curieux et complètement inédit, le transformateur-moteur pour courants polyphasés. De plus, non-seulement les moteurs synchrones à courants polyphasés ont trouvé leur première application à Bienne, mais c’est là qu’on voit pour la première fois une transmission de force motrice de 70 chevaux à 2 kilomètres de distajice effectuée avec des courants polyphasés. Enfin l’usuiede Bienne offre le premier exemple d’une station à courants polyphasés créée dans le but de charger des aceumula-teurs.
- Comme conclusion, l’intéressante installation de Bienne fournit une démonstration très nette de la souplesse d'emploi à laquelle se prêtent les courants polyphasés qui, dans le cas présent, répondent au multiple problème de la transmission de l’énergie électrique et mécanique, de la distribution de l’éclairage et de la charge des accumulateurs.
- Ch. Jacquin.
- *
- p.79 - vue 79/650
-
-
-
- 8o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Fils fusibles pour la protection des appareils télégraphiques,
- Dans une communication à la Société électrotechnique de Berlin, M. Strecker a rendu compte d’expériences faites pour obtenir un fil pouvant agir comme coupe-circuit de sûreté pour appareils télégraphiques.
- Un fil de o,o3 millimètre de diamètre formé de l’alliage connu sous le nom de « constantan » fond sous l’influence d’un courant de o,3 ampère. Gomme la limite de l’intensité que peuvent supporter certains appareils n’est que de o,i5 ampère, il faudrait pouvoir se servir de fils de 0,02 mm. de diamètre, dont le maniement serait trop délicat.
- A ce propos, M. Feussnera indiqué un dispositif qui peut avantageusement remplacer le fil fusible dans ces conditions. Un fil fin est suspendu d’une part à une borne fixe, d’autre part à une borne montée sur un ressort. A l’aide d’un crochet, on suspend à ce fil fin un poids qui en abaissant la borne mobile la met en contact avec une vis complétant le circuit. Le crochet de suspension du poids est formé d’une substance quelconque très fusible; il se rompt dès que le fil fin métallique s’échauffe à une certaine température. Le poids tombe alors, la borne mobile remonte sous l’action du res-sort et le circuit est rompu.
- Boîte universelle de shunts pour galvanomètres, par W.-E. Ayrton et T. Mather (>).
- Il y a plusieurs années, M. Latimer Clark appela l’attention sur ce fait que l’emploi des shunts dans la comparaison de capacités à l’aide de galvanomètres balistiques donne des résultats inexacts quand le pouvoir multiplicateur des shunts est supposé le même que dans le cas de courants constants; peu après, ce sujet fut traité mathématiquement par M. Hockin, qui montra que l’erreur est due à l’influence qu’exerce le shunt sur l’amortissement du galvanomètre. L’élongation instantanée d’un galvanomètre est
- 1— --------————----y --------------
- (') Communiqué par les auteurs. Mémoire présenté à l’Institution of Electrical Enginéers.
- diminuée plus que dans le rapport 4e$jfé.sis** tances, comme si la résistance intérieure était. augmentée d’une quantité déterminée par les détails de construction du galvanomètre et par le réglage de l’aimant directeur.
- En 1892, dans notre communication à la Société de Physique sur « les galvanomètres balistiques industriels », nous avons mentionné incidemment la méthode que nous avions imaginée pour la construction de shunts entièrement exempts de ces inconvénients. A cette époque nous nous rendions compte seulement de l’importance de ces shunts à amortissement constant en ce qui a rapport aux galvanomètres balistiques; mais plus tard, en calculant les résistances de ces shunts, nous nous aperçûmes que cette méthode de construction ne supprime pas seulement la difficulté signalée par M. Latimer Clark, mais qu’elle permet encore de se servir de la même boîte de shunts avec un nombre quelconque de galvanomètres différents, de résistance et de construction quelconques, et cela avec un degré de précision bien supérieur à celui que permet d’atteindre l’emploi de la boîte de shunts construite pour chaque galvanomètre particulier. Pour nous permettre d’apprécier les avantages de cette méthode, voyons d’abord la méthode de construction ordinaire des shunts et les défauts dont elle est entachée.
- 1. Les résistances des shunts 1/10, 1/100 et 1/1000 doivent être exactement 1/9, 1/99 et 1/999 de la résistance du galvanomètre ; si la résistance du galvanomètre est, par exemple, de 1000 ohms, les shunts doivent avoir 111,1, n,n et 1,111 ohms de résistance ; donc, il nous faut construire le shunt 1/1000 exactement à un millième d’ohm près, si nous voulons obtenir une précision de 1/10 0/0 seulement.
- 2. Le galvanomètre est enroulé de fil de cuivre; nous avons donc à rechercher quel métal nous devons employer pour enrouler les shunts. Si nous nous servons de maillechort, de platinoïde, de manganine ou d’un autre métal à faible coefficient de température, les bobines de shunt peuvent avoir une résistance très constante, mais une élévation de température de îo° C portant à la fois sur les shunts et sur le galvanomètre introduira une erreur de 4 0/0 dans le rapport des résistances.
- Si, d’autre part, nous confectionnons les shunts avec du fil de cuivre, il est assez difficile
- p.80 - vue 80/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- Ôi
- de s’assurer s’il n’y a pas de différence de quelques degrés entre les températures moyennes de la boîte de shunts et du galvanomètre, de sorte que les résistances relatives des deux parties peuvent être facilement faussées de io o/o, par exemple.
- En fait, excepté dans le cas rare où le galvanomètre aussi bien que les shunts sont eni'oulés de fil de maillechort ou d’un autre fil à faible coefficient de température, il est inutile de chercher à ajuster exactement les résistances des bobines de shunt dans leur mode de construction ordinaire.
- 3. Même lorsque les résistances des shunts sont exactement le 1/9, 1/99 et 1/999 de celle du
- Fig- Î
- galvanomètre, elles agissent comme si elles ne permettaient pas que les 1/10, 1/100 et 1/1000 de la charge d’un condensateur passent à travers le galvanomètre employé en balistique.
- 4. Finalement, il faut pour chaque galvanomètre une série spéciale de shunts.
- Tous ces défauts dérivent du fait que la méthode jusqu’ici adoptée pour faire varier le courant dans le galvanomètre tandis que le courant dans le circuit principal reste le même consiste à faire varier la résistance du shunt appliquée au galvanomètre. Si, au contraire, nous ne touchons pas au shunt, et si nous faisons varier le courant dans le galvanomètre en changeant le point d’attache des conducteurs principaux, nous faisons disparaître tous ces inconvénients.
- La figure 1 donne le diagramme d’une boîte de shunt ainsi construite. Les bornes A et B de la
- boîte sont reliées d’une façon permanente aux bornes du galvanomètre G, et les bornes B et G sont reliées aux deux fils principaux du circuit extérieur. Les extrémités d’une bobine de résistance quelconque r restent constamment reliées comme il est indiqué sur la figure, et en certains points de cette bobine correspondant à
- T T V
- — — --------ohms des fils de connexion mènent
- 10 100 1000
- aux plots de la boîte de shunt. -
- Quelle que soit alors la résistance r de cette bobine, comparée à celle g du galvanomètre, il est facile de montrer que si le courant dans le galvanomètre est de G ampères lorsqu’une fiche est placée dans le trou d, ce courant prendra
- respectivement les valeurs —, — et —am-
- jo 100 1000
- pères, lorsqu’on insère cette fiche dans les trous c, b et a, pourvu que le courant dans le circuit principal reste constant, condition que l’on observe toujours dans l’emploi ordinaire des shunts. Ou encore, si une quantité d’électricité définie s’écoule d’un condensateur dans le circuit principal, et que le galvanomètre soit traversé par Q coulombs lorsque la connexion est
- faite en d, cette quantité sera de — , -É=- et-^—
- 10 100 1000
- coulombs lorsque la connexion est faite respectivement en c, b ou a, et les élongations correspondront à ces quantités.
- En effet, appelons A le courant constant du circuit principal; avec la fiche en d le courant galvanomètre est égal à
- )' +g
- A,
- ou G ;
- avec la fiche en c, ce courant est égal à
- r
- 10
- rfe-j
- ou
- G . 10 ’
- avec la fiche en b,
- r
- avec la fiche en a,
- 1000 . G
- ---------,--------r A, OU ----- .
- -JL + (QW r f 0î -'OOO
- IOOO \IOOO /
- p.81 - vue 81/650
-
-
-
- Ô2
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- De même, si K est la quantité dont varie la charge d’un condensateur dans le circuit principal, etpK, ou Q, le nombre de coulombs passant dans le galvanomètre, lorsque la fiche est en d, on peut montrer, puisque la résistance du galvanomètre plus celle du shunt reste constante et que par suite l'amortissement est constant, que les quantités d’électricité passant dans le galvanomètre pour les positions c, b et a de la fiche sont
- Q Q
- Q
- coulombs.
- respectivement de—, -^-et
- Le galvanomètre peut donc être enroulé de fil de cuivre ou d’un métal quelconque, une seule série de shunts peut être construite en fil de manganine, et subdivisée exactement en un nombre entier d’ohms, les fractions d'ohm n intervenant pas nécessairement dans notre système ; le galvanomètre peut avoir une résistance quelconque , être à une température quelconque, pourvu que cette dernière soit constante pendant la durée d’une série d’essais ; la subdivision d’un courant constant ou d’une décharge d’électricité en parties étant entre elles dans les rapports i, i/io, *1/100, i/iooo, s’obtient avec la plus grande précision.
- La disposition de la boîte de shunt représentée par la figure i est sujette à un inconvénient : pour faire passer dans le galvanomètre la totalité du courant principal il faut défaire le fil .serré par la borne C et le porter à la borne A. Pour éviter cette manipulation et permettre d’opérer toutes les connexions à l’aide des fiches, nous disposons quelquefois les plots de la boîte de shunt de la manière indiquée par la
- figure 2.
- En laissant une fiche en h, et en portant une autre fiche eh <i, c, b, ou en a, nous obtenons les résultats que nous venons d’indiquer. Et, en plaçant une fiche seulement dans le trou/, on fait passer le courant principal entièrement dans le galvanomètre. Le court circuit est obtenu en bouchant à la fois/et j.
- La disposition de la figure 2 permet aussi, en insérant une fiche en j, de détacher le galvanomètre sans couper le circuit principal. La possibilité d’opérer ainsi est utile lorsqu’on veut déterminer le zéro d’un galvanomètre très sensible qui, même en court circuit apparent, dévie encore sous l’influence du courant extrêmement faible qui le traverse.
- Mais lorsque r est plus de dix fois plus grand
- que g, la forme plus simple de la figure 1 suffit pour les besoins ordinaires ; car, quoi qu’il soit impossible avec cette boîte de shunt de faire passer dans le galvanomètre un courant supé-
- rieur à —p— A ampères, A étant le courant ^ “b g
- principal, cette valeur de G étant supérieure à
- j^-A, se trouve être suffisamment rapprochée de
- A pour les besoins habituels.
- Quelle que soit d’ailleurs la grandeur de r par rapport à celle de g, le courant passant dans le galvanomètre quand on place la fiche en c, b et a respectivement est exactement 1/10, 1/100, 1/1000 de la valeur qu’il prend lorsque la fiche est en d. Le seul avantage que l’on gagne en
- faisant /'grand par rapport à g, est que
- r
- r +g
- A
- ou G, le courant-unité, devient pratiquement égal à A.
- Les shunts disposés comme nous venons de l’indiquer présentent alors l’avantage de permettre l’emploi d’une seule et même boîte de shunt avec des instruments quelconques, balistiques ou non; mieux encore, en procédant ainsi, c’est à dire en faisant varier le point d’attache d’un des fils au lieu de faire varier la résistance, on peut employer comme shunt pour un galvanomètre donné une boîte de résistance ordinaire quelconque, et lire directement les fractions de courant dans le galvanomètre et dans le shunt, sans aucun calcul et sans connaître la résistance du galvanomètre, et avec un degré de précision bien supérieur à celui que donnent
- p.82 - vue 82/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 83
- les shunts spécialement construits d’après la disposition habituelle pour chaque galvanomètre particulier.
- On sait que dans la méthode ordinaire, en faisant varier le shunt, on fait varier la résistance du circuit. 11 est intéressant d’examiner si cette variation de résistance du circuit est plus grande avec notre méthode de disposition du shunt ou avec la méthode actuelle.
- Dans le cas habituel, on laisse les conducteurs principaux M, M , (fig. 3) en relation permanente
- Fig. 3
- avec le galvanomètre G et on fait varier la résistance s du shunt. En appliquant ce shunt la
- . . S o*
- résistance du circuit passe de g à —r—, c’est-à-
- s + g
- dire que la résistance diminue de — . Si le
- * + §
- shunt est tel qu’il laisse passer dans le galva-
- I O*
- nomètre - du courant, a* est égal à —, et la n ° n — i
- résistance du circuit est diminuée de --------- g
- n
- lorsqu’on introduit ce shunt. Par exemple si n — io, la résistance du circuit est diminuée de
- 9
- 10
- Avec la méthode proposée consistant à maintenir une résistance fixe r attachée au galvanomètre G (fig. 4) et à faire varier la connexion de l’un des fils principaux, par exemple, en portant
- le fil M2 du point d au point c, la résistance du
- rln—\ _ \
- rg n\ n *+£j
- circuit passe de —f - à
- r+g r g
- la résistance du circuit est donc diminuée de
- r n-
- 111 — 1 n
- A
- (0
- Gette expression ne dépend pas seulement des valeurs de 11 et de g, mais aussi de celle de r. Si l’on choisit r tel qu’il soit inférieur à ng, l’expression (1) est positive, c’est-à dire que la résistance du circuit est diminuée par le dépla-cementdu fil M, du point d au point c; tandis qu'avec r plus grand que 11 g l’expression (1) est négative, ce qui indique qu’en déplaçant M2 dans le même sens on augmente la résistance du circuit. Enfin, en faisant r= ng, le déplacement du fil ne modifie en aucune façon la résistance du circuit, de sorte que le courant passant
- alors dans le galvanomètre est exactement - de
- celui qui y passait auparavant, puisque le courant total ne varie pas.
- En donnant donc à r une valeur voisine de n g la disposition que nous proposons donne les résultats suivants, lorsqu’on déplace M2 de d en c :
- a) Si la résistance additionnelle du circuit est grande par rapport à celle du galvanomètre le courant passant dans ce dernier a maintenant
- une intensité exactement égale à - de celle qu’il
- D 11
- présentait auparavant, quelle que soit la température
- b) Si la résistance additionnelle du circuit est petite par rapport à celle du galvanomètre le courant passant dans ce dernier a maintenant
- une intensité très rapprochée de ^ de celle qu’il
- présentait auparavant, quelle que soit la température.
- Avec la méthode ordinaire on arrive, par contre, aux résultats suivants :
- a) Même si la résistance additionnelle du circuit est grande par rapport à celle du galvanomètre, ce n’est que pour une valeur définie de la température que le courant actuel dans le galvanomètre est exactement ^ du courant qui y passait auparavant.
- p.83 - vue 83/650
-
-
-
- 84
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- b) Si la résistance additionnelle du circuit est petite par rapport à celle du galvanomètre, le courant actuel dans ce dernier est de beaucoup
- supérieur à ^ de sa valeur initiale.
- Enfin, quelles que soient les valeurs de g. r
- et n, notre méthode de variation du courant de
- mesure produit un moindre changement de
- résistance du circuit que la méthode ordinaire.
- Car, avec cette dernière, la résistance du circuit
- . , n— i g, tandis qu’avec la nôtre, la va-
- varie de-----
- n
- riation de résistance est de
- En retranchant celle dernière diminution de résistance de la première, on obtient comme différence
- n — i r* -F n g1 , ,
- ---;-------—. (2)
- n* r + g
- Cette expression est toujours positive, si n est supérieur à l’unité. Par conséquent, notre méthode de shuntage produit dans tous les cas moins de variation de résistanee que la méthode habituelle. A. H.
- Microphone R. Damseaux.
- Le but poursuivi dans cet appareil est de réduire le plus possible la surface de contact' entre le système microphonique et la plaque vibrante.
- Fig-, i et 2. — Microphone Damseaux.
- afin de laisser à celle-ci toute son élasticité et la plus grande latitude de vibration.
- Diverses expériences ont porté l’auteur à croire que les microphones dont les organes sontvdirectement appliqués sur la plaque ne rendent pas leur plein effet. Pour s’en convaincre, il construisit, sans changer la disposition générale, certains appareils en usage dans lesquels le contact des pièces avec le diaphragme
- vibrant n’avait lieu que par des pointes d’ivoire légèrement bombées, de 5 à 6mm.de longueur, remplacées avantageusement dans la suite par de simples épingles reppsant par leur tête sur la plaque. De petits ressorts plats maintenaient les pièces en place, afin d'assurer un contact permanent des pointes avec la plaque.
- Des essais comparatifs établirent que les appareils munis de pointes étaient d’une supério-1-
- p.84 - vue 84/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 85
- rité marquante sous le rapport de la sensibilité et de la netteté de l’audition.
- Les figures .1 et 2 montrent en élévation et plan l’appareil microphonique construit par M. Damseaux à la suite 4e ces essais.
- Cet appareil se compose d’une tige d’acier très mince A dont une extrémité est effilée, tandis que l’autre s’appuyànt contre la plaque est renflée. Cette tige est soudée vers son milieu à un ressort plat très flexible B ayant pour but de la maintenir dans une position normale au centre de la plaque. Cette tige A est, en outre, munie en C d’une goupille servant d’arrêt à un charbon cylindre horizontal Q, que la tige traverse par une ouverture légèrement conique.
- Ce charbon Q se termine par deux douilles M et N munies de pivots P. Ces pivots reposent sur deux minces tringles d’ébonite E, elles-mêmes pivotées aux extrémités de deux équerres R et R'. Celles-ci portent horizontalement deux tiges de cuivre, à chacune desquelles sont suspendus deux charbons K s’appuyant sur le charbon horizontal Q. Le mode de suspension de ces charbons K permet d’en renouveler la surface de contact avec le charbon Q en leur imprimant une légère rotation autour de leur axe. Ce résultat est obtenu en armant chaque charbon K d’une douille de cuivre M munie en son centre d’une tige filetée. Celle-ci s’engage dans l’ouverture ménagée à la partie inférieure des pièces en U traversées librement par les axes horizontaux. La tige filetée est fixée sur les pièces en U à l’aide d’une rondelle bombée formant ressort, d’un écrou et d’un contre-écrou. Toutes ces pièces sont reliées par des fils fins à des lames métalliques en relation avec les bornes T T du microphone.
- Les pôles de la pile aboutissent l’un à la paire de charbons de droite, l’autre à la paire de gauche. Le courant passe par les deux charbons K d’une paire, traverse le charbon horizontal Q et remonte par l’autre paire.
- La plaque vibrante H est une feuille d’ébonite de i,5 mm. d’épaisseur et de 7 centimètres de diamètre. Ses vibrations sont transmises aux organes du microphone par l’intermédiaire de la tige A.
- Cet appareil est très sensible, mais sa sensibilité varie avec l’inclinaison des charbons K. La position la plus favorable déduite d’expériences est celle où l’axe des charbons fait un
- angle de 180 et l’axe des tiges d’ébonite E un angle de 6° avec la verticale. Il nous semble toutefois que le réglage doive aussi dépendre du poids et de la longueur des charbons K.
- Les essais faits dans ces conditions ont été concluants. Un interlocuteur peut parler dans une pièce contiguë à celle où se trouve l’appareil, la porte de communication restant entrebâillée; la parole est perçue très distinctement.
- On peut également parler en tournant le dos à l’appareil. Ces expériences ont été faites sur une ligne de 80 kilomètres de longueur; l’appareil était installé sur un poste téléphonique ordinaire et le courant fourni par un élément Le-clanché à grande surface.
- M. Damseaux nous annonce qu’il a observé le fait très curieux suivant. Le microphone étant installé sur un poste ordinaire, si l’on supprime le récepteur en ayant soin de fermer le circuit, on peut converser sans difficulté en plaçant l’oreille sur le pavillon du microphone. Ce fait montrerait, d’après l’auteur, que l’appareil peut également servir de récepteur. L’expérience a été faite sur une ligne de 200 kilomètres.
- Le développement des stations centrales en Allemagne (*).
- Plusieurs stations centrales d’Allemagne viennent de publier leurs résultats d’exploitation, et il est intéressant d’établir une comparaison entre les principales données qui ont été portées à la connaissance du public. Nous nous occuperons en particulier des stations centrales de Barmen, Elberfeld, Hanovre, Hambourg, Cologne et Düsseldorf, qui ont publié les renseignements les plus complets.
- On peut tout d’abord constater qu’en général les résultats financiers des usines établies ont été satisfaisants dès la première année d’exploitation. Malgré la concurrence du gaz, le bilan des stations les plus récemment établies accuse dès la première année des plus-values permettant de fonder les plus grandes espérances sur l’avenir de ces entreprises.
- Le tableau ci-après, qui résume les principaux chiffres publiés, permet de se rendre compte des rendements économiques et techniques des diverses installations.
- En ce qui concerne les dépenses afférant au
- (•) D’après PElektrotechnische Zeitschrifti
- p.85 - vue 85/650
-
-
-
- 86 ' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- capital, on peut compter l’intérêt à 3,5 o/o et l'amortissement à 40/0 seulement, car il suffit d’affecter 1,5 à 2 0/0 aux bâtiments, 4 à 5 0/0 aux chaudières, machines et appareils, 6 0/0 aux accumulateurs, 3 0/0 aux câbles et 8 à 100/0 aux autres dispositifs d’installation. II faut considérer en outre que l’achat des accumulateurs se fait sous le bénéfice d’une garantie de dix ans. En affectant 6 0/0 d’amortissement à cette partie de l’usine, on disposerait donc au bout
- de 10 ans d’uné somme atteignant 7 0/0 du pnx d’achat et qui pourrait être employée dans les cinq années suivantes en frais.de renouvellements et de réparations.
- Il est assez difficile de comparer les usines à courant continu avec celles à courant alternatif, car ce dernier système n’est représenté que par la station de Cologne, et l*on ne saurait tirer de conclusions définitives de cet unique exemple.
- Puissance des stations.
- Puissance disponible, en kilowatts........
- Nombre de lampes de 5o watts pouvant être |
- l’usine.........
- alimentées par........-..................... ^ la canalisation.
- Rendements.
- Durée d’exploitation, en années.............................
- Énergie, en kilowatts-heures.................. j dfstribuée.
- Rapport de l’énergie distribuée à l’énergie produite.
- produite.. distribuée
- Énergie en watts-heures, par kilogr. de charbon
- Charge des accumulateurs, en kilowatts-heures .
- Décharge — — .............
- Rendement des accumulateurs .................................
- Rapport de l’énergie fournie par les accumulateurs à l’énergie
- . i totale distribuée........................................
- Perte dans les accumulât., en 0/0 de l’énergie totale distribuée
- Coefficients d'utilisation.
- .Nombre de lampes de 5o watts installées.......................
- — — allumées simultanément........
- Rapport du nombre de lampes allumées simultanément au
- nombre de lampes installées ................................
- Puissance maxima utilisée, en lcitowatis.................
- Durée d’allumage des lampes installées* en heures par an — d’atl. des lampes allumées simult., —
- Dépenses et recettes.
- Capital d’installation, en francs............................
- — par lampe, en francs.....................
- Dépense de combustible par kilowatt-heure distribué, en cent.
- Salaires par kilowatt-heure distribué, en centimes...........
- Dépenses totales, en francs..................................
- Dépenses totales par kilowatt-heure distribué, en centimes....
- Recettes totales, en francs..................................
- Recettes totales par kilowatt-heure distribué, en centimes...
- Dépenses en 0/0 du capital...................................
- Recettes — ...................................
- Bénéfice brut total, en francs..............................
- Bénéfice en 0/0 du capital...................................
- Stations centrales de
- Bar mon Elbcrfeld Hambourg Hanovre Cologno Dllsseldorf
- 225 5oo 58o 85o 65o 55o,
- 4500 10000 11 600 17 OOO i3 000 12 OOO
- 6500 12 000 12 OOO 22 OOO » 23 OOO
- 5 5 4 2
- 144996 313438 542 900 452 520 » 484 1 11
- 122 026 3o5 794 5x3 x83 365 114 307 074 337 285
- 84,16 97,5 94,3 80,69 » 69,68-
- 229 » 3 25 482 )) 406
- 198 » 307 398 i56 283
- 59 573 » » 194 733 » 279 5o6
- 42 584 » » 154 836 » 2i656i
- 71,46 » » 79,5 » 77,48
- 34,9 » » 42,4 » 61,9
- i3,9 » » 10,9 » i3
- 7325 11 100 14 000 i3 642 i5 329 «# 16 623
- 2780 8000 9240 83oo 6020 6200
- 38 72 66 60,8 42,5 37,4
- i3g 400 462 415 326 3io
- 325 569 694 529 422 419
- 906 837 1128 934 973 I 132
- 1 o53 745 I 406 340 2 442 849 2 125 OOO 2 525 000 2 848 75o
- 235 140 193 120 194 238
- 6,86 8,53 12,1 4,75 8,06 4,0
- 20,1 i3,o 10,0 II,1 i5,i 12,0
- 43 122 90 201 137 465 94 747 105465 79011
- 35,4 29,5 26,8 26,0 34 , 4 23,4
- 123686 288 566 578 585 335 o63 276 806 388 206
- IOI 94,3 113 91,8 90,2 115
- 4,09 •6,41 5,62 4,46 4,07 2,72
- H,74 20,5 23,68 i5,8 10,69 13,62
- 80 564 198 365 411 120 240 316 171 341 309 195
- 7,65 14,09 18,05 11,34 6,8 io,85
- Au point de vue des rendements il faut remarquer que l’usine de Hambourg fonctionne avec de petites unités dont le rendement est
- évidemment inférieur à celui des grandes machines à expansion multiple de plus en plus employées aujourd’hui. Cette station étant de-
- p.86 - vue 86/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ • . * ,87'
- !»
- venue la propriété de là Société d’électricité de Nuremberg (ancienne maison Schuckert), va être pôurvué de dynamos a vapeur à triple expansion, d’une puissance de 5ooà 600 chevaux, qui permettront d’effectuer de notables économies sur le combustible. De plus, les stations de Hambourg et de Hanovre, situées au milieu de la ville, ne peuvent consommer que du combustible donnant peu de fumée (à Hambourg, du coke; à Hanovre, de l’anthracite) dont le prix est naturellement plus élevé. La station d’El-berfeld fonctionne à courant continu sans accumulateurs. Pour la station de Cologne, nous ne connaissons malheureusement pas le nombre de kilowatts-heures produits.
- Certains facteurs qui ont une influence considérable sur le prix de revient de l’énergie, varient notablement d’une ville à l’autre. 11 en est ainsi des salaires, qui, de 10 centimes par kilowatt-heure à Hambourg s’élèvent à 20,1 centimes à Barmen.
- Dans les rapports des stations fonctionnant avec accumulateurs, on constate que les rendements de ces appareils sont plus élevés qu’on ne le suppose d’ordinaire dans les projets, et nous avouons qu’un rendement de 80 0/0, moyenne de toute une année, rie laisse pas que de nous surprendre.
- Les chiffres relatifs à l’utilisation des installations de la part des consommateurs sont très instructifs. On admettait jusqu'ici que sur la totalité des lampes installées sur un réseau, on pouvait compter sur 65 à 70 0/0 allumées,simultanément, et on en déduisait la puissance des machines à installer au début. On admettait aussi que dans les villes d’importance moyenne chaque lampe installée fonctionnait pendant 5oo à 600 heures annuellement, et dans les grandes villes pendant 600 à 65o heures. Les chiffres du tableau montrent que les conditions sont souvent bien différentes de celles admises dans les projets. Dans une seule des stations, la durée d’utilisation atteint les chiffres supposés, et pourtant ce facteur doit avoir la valeur la plus élevée possible pour l’utilisation satis-. faisante du matériel d’une station. On peut en compenser l’écart par la vente à tarif réduit de l’énergie électrique pendant le jour pour la distribution de la force motrice.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur les conditions de fonctionnement d’un transfor-! mateür sans fer avec une fréquence inférieure à 1 une certaine valeur critique, par E. C. Riming-
- ton (*).
- On admet généralement dans le cas d’un transformateur dont le primaire est alimenté par une différence de potentiel alternative de valeur constante que l’impédance du primaire diminue lorsqu’on ferme le circuit secondaire. L’auteur montre par les considérations sui- vantes que dans certaines conditions il n’en est pas ainsi.
- Soient :
- 1\ la résistance du circuit primaire ;
- L son inductance ;
- r2 la résistance du circuit secondaire ;
- N son inductance ;
- M l’inductance mutuelle entre les deux circuits.
- On admet que les coefficients d’induction sont constants, résultat que l’on n’obtient en pratique qu’en employant des bobines sans noyau de'fer. La différence de potentiel alternative est supposée sinusoïdale.
- Soient, en outre,
- p — 2 t: 11, si 11 désigne la fréquence ;
- e la valeur de la différence de potentiel à l’instant /, et E sa valeur maxima;
- /, et i., les intensités de courant primaire et secondaire, Ij et I2 respectivement leurs valeurs maxima ;
- J, + paL‘J, impédance du circuit primaiie
- J, = JrJ r P'2 N*, — — secondaire ;
- Nous avons les équations bien connues :
- di, , ,, di. . . dT + yXdf ' l'r‘~e . 6)
- , di, , di, , . dT + M5r'î"1^ = 0’ ; la)
- Différentions (1) par rapporta /, et multiplions par N ; différentions de même (2) et multiplions
- ('; Philnsophic.il M.ig.izinc, t. XXXVII. avril 1S94,-’ P-
- A. H.
- p.87 - vue 87/650
-
-
-
- 88.
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- par M; puis retranchons les deux résultats l’un de i’autre :
- n % <3>
- Multiplions (i) par r2 et ajoutons (3); nous obtenons
- (LN-Mâ)ï‘+'(Nr* + L,-t)
- di,
- dt
- r de
- + r1rsfI = r,e+N^ (4)
- D’une façon analogue, on obtient :
- (LN-M,)^ + (Nri + Lr*)i
- 1 di, dt'
- 4- r, r, i. = — M
- (5)
- Or, il est évident, si la différence de potentiel est une fonction sinus simple et si les coefficients sont constants, que les courants doivent également suivre la loi des sinus, et ne différer de la différence de potentiel que par leur phase.
- Posons donc
- et
- et
- i,— I, sin pt, it = I* sin (p t + 9),
- e = E sin (p t + <I>), di,
- dt
- d'H,
- dt*
- — p I, cos pt,
- p* I, sin p t ;
- de plus
- — =pEcos(p/ + <I>).
- En substituant ces valeurs dans l’équation (4) on arrive à
- h £jr4 r, — p4^LN — M*^jsinp4 + p ^NV,-(-Lr3cosplJ = E r, sin (pt + + Ep N cos (pt + . (6)
- Pour abréger, posons
- a pour ri r, ~ p’ (L N — M*),
- et
- b pour p (N r, + Lr,'.
- L’équation (6) prend alors la forme
- I, y/a* 4- b* sin (pt + ’E) = E J, sin (pt + <P + y), (7)
- dans laquelle
- b p N
- tang V = - et tang y — ~
- Comme (7) doit se vérifier pour toutes les valeurs de t, il faut nécessairement que
- I, y/a* + b*— Ef et que
- EJ,
- ou I, = / „ . T~i \/a2 + b*
- 'E = <1> 4- -/ ou <l> := *E — x-
- (8)
- Donc
- tang<I> =
- b p N p3 N M*
- a ~ r, _ b rt — apN _____J,*
- , p*r, M*
- 1 f ^7 r, + ~T?~
- (9)
- Ceci nous montre que l’on diminue toujours la différence de phase entre le courant primaire et la différence de potentiel lorsqu’on ferme le circuit secondaire, puisque, ce dernier étant ouvert, on a
- . ^ PL
- tang <I> =: -— .
- On déduit pareillement de (5) pME
- l.=
- y/a* 4- b2
- (10)
- et
- mais puisque
- . * . 3
- e 4- 4 = <i> 4- ;
- ie = <ï> 4- •/
- •=¥-*-* +6-*).
- c’est-à-dire que 0 est supérieur à it et inférieur à 3
- - 7t, et que
- tang 9 = cotg x =^j
- (")
- Appelons J l’impédance apparente du primaire lorsque le secondaire est fermé (J, étant son impédance à secondaire ouvert); alors
- j = a , d’après (8) ;
- p.88 - vue 88/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 89
- ou
- condition indiquant les valeurs critiques :
- J2JS2= a2 +- b* = J,2 J,2 -p2 M2 j p2 (2LN - M2) - ar, jyj, ou encore
- J2 = L2 - (aLN — M2) — ar, rJ (.2)
- Cette équation (12) montre que J n’est inférieur à Jj que lorsque la quantité entre parenthèses est positive, il en résulte donc que si 2 Pj r2 > p2 (2 L N — M2), J2 sera plus grand que Jx2 et J > Jl5 c’est-à-dire que dans ce cas l’impédance du primaire est augmentée par la fermeture du secondaire.
- Pour la commodité du calcul, posons
- ~ 'oi7(2-.p2) ’ (“2 étant donné) ; et
- a,~ â,"(a-p2) ’ (“<étantdonné)-
- Quand le primaire et le secondaire sont de forme et de volume identiques, et quand le secondaire est en court circuit, on a
- a, = a» = 4 ;
- et l’équation (i3) se réduit à
- G)*-
- p2 a2 <;2 — a2 (2 — p2
- 1 +
- (1 + *')•
- et la valeur critique de
- (•4)
- oq représente la tangente de l’angle de décalage entre le courant primaire et la différence de potentiel lorsque le secondaire est ouvert, tandis
- que ^ -f- arc tang a2 est l’angle de différence de
- phase entre les courants primaire et secondaire lorsque le secondaire est fermé.
- Soit M = |3 \/L N, de façon que p représente le rapport du flux traversant le secondaire à celui traversant le primaire; ce rapport est naturellement inférieur à l’unité, et ioo (j — p) donne le pourcentage de fuites magnétiques (*). Nous pouvons donc écrire (12) comme suit :
- p2 a, a» ja a, a» (2 p2)| ^
- \J./ (I +a,2H. -f-eJ)
- oc —
- \Ar
- 2
- -p2‘
- Pour p = 1, c’est-à-dire au cas où le flux traverse totalement les deux circuits, la valeur critique de a =
- Recherche de la valeur de 04 pour laquelle ~ est
- J1
- maximum, a2 P étant donnés.
- En différentiant l’équation (i3) par rapport à oq et en égalant à zéro, on obtient :
- V4 + «81!(2 — p2)2 —«a(2— p2)
- Pour p = 1,
- Pour que ~ devienne supérieur à l’unité, il J1
- est évidemment nécessaire que
- a, as<
- P*’
- C) Cette dernière expression n’est justifiée que pour deux bobines d’égales dimensions et forme; dans les autres cas le rapport du flux dans le secondaire à celui dans le primaire, le circuit primaire étant traversé par un courant, n’est pas égal au rapport du flux dans leprimaire à celui dans le secondaire, lorsqu’un courant passe dans ce dernier.
- p est la moyenne géométrique de ces deux rapports.
- a,
- ou
- 1
- «s
- (t
- Si les bobines ont la même constante de temps ou pour aq = ot2 = a
- et
- h V +4-p2 v'Ï^T2’
- si, de plus, p = 1,
- a = et i = {ITJ ~ i,)5îv V2 J'
- p.89 - vue 89/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La valeur de a> rendant y maximum est, par J i
- J i
- raison de symétrie, donnée par
- I — g,2
- «s (2 — |i2)
- = «, .
- Si nous considérons 94 et a2 comme variables simultanées les deux équations exprimant a2 et doivent être satisfaites, ce qui ne peut avoir lieu que pour
- a4 = a, —
- ce qui nous ramène à la condition (i5i>).
- Valeurs de
- Fig. 1
- Donc, pour que y- soit maximum, le primaire
- et le secondaire doivent présenter la même
- valeur de a égale , 1 , ou, s’il n’y a pas de
- y/3— p2
- fuites magnétiques, égale à -L. Dans ce cas
- \/ -
- J
- - = i, 155, J 1
- ce qui veut dire qu’en mettant le
- secondaire en court circuit l’impédance s’accroît de t5,5 o/o, augmentation la plus considérable qui puisse se produire.
- Considérons le cas d’un transformateur dont les bobines présentent des constantes de temps égales et ne donnent pas lieu à des fuites ma-
- gnétiques. Pour des valeurs de a inférieures à vc l’impédance est augmentée, et en posant p = î dans (14) on a
- J_ _ V1 -t- 4 «*
- J> ~ I +a2
- Cette formule a servi à tracer la courbe JJ J de la figure 1 ; les abscisses donnent les valeurs
- de a et les ordonnées les valeurs de-y exprimées
- J1
- en pour cent. Pour un transformateur dans L N 1
- lequel — = — = =— , on a indiqué les fré* n r, r2 5oo n-
- quences correspondantes.
- La courbe III de la même figure donne le rapport de I, courant primaire lorsque le secondaire est fermé, à Ia, même courant à secondaire ouvert, d’après l’équation
- 1 _Ji = _JL+ a”
- Ii J v/] + 4 *2
- Distribution de la puissance dans - ce transformateur.
- Soit P la puissance appliquée au primaire lorsque le secondaire est fermé;
- P1 la même puissance à secondaire ouvert;
- H la puissance calorifique développée dans le primaire à secondaire fermé;
- P2 la puissance développée dans le secondaire.
- r _ P ^Jy_ 2 * v'a* -f b*
- sin pt sin (pt + '!>) dt
- Eg (r, J,3 -4- r,p-M2; _ t + 2 a8 2 (a* 4-fc2) 2f, 1 +4 a2
- H =
- P E2 J,8 r, 2 7i a2+ft2
- sin2 pt dt
- (16)
- E* J,2 r, _E^ i+a2 2 (a2 + bï)~ 2r, 1 +4*2
- (17)
- p (pME)2 r. 2 u a2 + b‘l
- sin î(pit + 0) dt
- _ p-MgE2 r, _ E»_ a2
- 2 (a2 + b*) — 2r, 1 f 4a1' 1
- 11 est évident que P = P2-(- H, à moins qu’on ne se trouve en présence de masses métalliques
- p.90 - vue 90/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 9i
- dans lesquelles se développent des courants de Foucault, ou que la fréquence soit si élevée que de l’énergie soit rayonnée dans l’espace.
- ISO
- sin pt sin (pl + <I>) dl
- E2r, _ _E^ i 2 J,2 ~ 2r, 1 + o2
- Donc, d’après ([6) et (19),
- ('9)
- P ___ (< + 2a2) (1 4- a2) _ I 4- 3a2 + 2a*
- P, — ~ I +4 a2 ~ 1 +4 a2 ’
- et cette équation (20) est représentée par la courbe P P P.
- On a
- g— n, i, + «, i.,
- en désignant par nl et n2 les nombres de tours primaires et secondaires, et
- G — \Jn,* I,2 + m.2 I,2 + a«, n, I, I, cos 0,
- 0 étant l’angle de décalage entre les deux courants.
- Si nous admettons que le primaire et le secondaire occupent des volumes égaux, et que nous pouvons négliger la différence relative des épaisseurs de l’isolation des bobines,
- 1ll y/“r- Par conséquent
- Valeurs de «
- Fi«. *
- Dans la. figure 2 sont représentées les courbes de P, H, P2 et P! pour des valeurs de a de o à 2.
- E2
- Pour ces courbes on a pris —r = 100. Le point
- 2 ? 1
- d’intersection A des courbes P et P, correspond
- à a= -É; le point B commun aux courbes Pt et v 2
- Il correspond à a. — \/2.
- Effet magnétisant des bobines.
- Soit g le nombre d’ampères-tours à chaque instant lorsque le secondaire est fermé, et G la valeur maxima de ce nombre.
- G — Ht\Ji,2 + i,* + 2i, 1, y/g
- », e ; r
- = sG^T2 V J*
- " cos 0,
- + p!M*
- nVR-
- ou bien, puisqu’on a supposé M2 = LN,
- r__ n, Er, _ n, E
- \>ai -t- b2 r, 1 + 4 ct-
- Appelons G[ la valeur maxima de g à secondaire ouvert; son expression est
- (n, E
- G' =T,“:
- 111 E
- r, V
- /i + a1
- (21)
- L’effet magnétisant est alors toujours diminué lorsqu’on ferme le secondaire.
- La courbe GGG de la figure 1 est tracée' d’après l’équation (21).
- On voit à l’inspection de cette figure que, dans le cas des courbes d’impédance et de courant, la valeur critique de a est — 1,414, tandis que la valeur de a qui correspond au
- maximum est a=-4r — 0,707. Cette dernière
- V72
- valeur de a est la valeur critique pour la courbe P PP, tandis que, comme il est facile de s’en rendre compte en différentiant (20), la valeur de a correspondant au maximum de cette dernière
- \/s/3 — I
- courbe est ---------=0,4278.
- Considérons maintenant le cas où les circuits primaire et secondaire présentent la même constante de temps; mais donnent lieu à des
- p.91 - vue 91/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 92
- fuites magnétiques. Nous savons que dans ce cas la valeur critique de
- J
- et pour rendre maximum a =
- Ji y/3 — p2
- Représentons par y le rapport de la première de ces valeurs à la seconde, soit
- V 3— I
- et la valeur maxima de
- J ______2__
- Ji v/4—P8
- D’après l’équation ( 11 ),
- tango = := -
- p N a
- 0 est l’angle d’avance du courant secondaire sur
- 3ic
- le primaire; il est compris entre ic et — ; il s’ensuit que l’angle dont le courant secondaire est en retard sur le* primaire se trouve compris
- entre ~ et it, et s’exprime par ^ -(- arc tang a
- Le tableau suivant donne les valeurs de ces différentes quantités pour des valeurs de (4 comprises entre 1 et 0,1.
- P Valeurs critiques de et Valeurs de et pour j — maximum J1 Y Valeurs maxima H J de 37 Angle de décalage critique Angle de décalage j pour y maxim.
- 1,0 1,414 = V2 0,707 = -i V3 2 1,155 144° 44' 125° 16'
- 0,9 1,3oo 0,676 I ,920 1,120 142 26 124 4
- 0,8 1,210 o,65o 1,865 I ,090 140 26 123 2
- 0,7 1, l5o o,63o 1,825 I ,070 l3q 0 122 l3
- o,0 1. io5 o,6i5 i,79- 1 ,o5o 137 51 121 36
- of5 I ,070 o,6o5 1,770 I ,032 l36 56 121 II
- 0,4 I ,045 0,595 1,76° I ,020 l36 16 120 45
- 0,3 1,023 o,586 1,7=0 1,010 135 39 120 22
- 0,2 I ,010 o,58i 1,740 1,007 • 135 17 120 10
- 0,1 1,002 0,578 1,730 1,001 135 4 120 2
- On voit par les valeurs de la colonne y que pour (4 = i, la valeur critique de a est le double
- 'de la valeur qui rend y- maximum; l’effet des Ji
- Valeurs de <x
- Fig. 3
- fuites magnétiques est de diminuer ce nombre, qui, pour [4 = o, 1, est réduit à 1,73. C’est ce que montre également la figure 3.
- La courbe O C B représente la partie critique de la courbe J JJ (fig. !) en cas d’absence de
- fuites magnétiques, et A. occupe le milieu entre
- O et B, de sorte que OA = l- O B; de plus
- O B = yA> = 1,414; O A =0,707 et, si le point O représente 100 divisions, AC = 15,5 divisions.
- . La courbe OC'B' représente la partie critique de la courbe pour (4 = 0,1; O B'=1,002 et O A'= 0,578 = 0,577 — O B'; enfin A'C'==o,i2 division. Le point A' est donc plus proche de B' que de O.
- L’auteur a fait une expérience au laboratoire de l’Electric Supply Company. Il s’est servi d’une balance Kelvin pour mesurer l’intensité du courant primaire. La différence de potentiel alternative a été prise sur un transformateur pouvant donner 100 ampères; et comme on n’a pas dépassé 6,5 ampères dans cette expérience, on peut admettre que la différence de potentiel était constante. La fréquence était de 83,3 périodes par seconde.
- Le transformateur sans fer consistait en deux
- p.92 - vue 92/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 93
- bobines superposées formées de fil de 0,9 mm. couvert de coton. La bobine intérieure' servait d’enroulement primaire, la bobine extérieure de secondaire. Chaque bobine comportait cinq couches de 125 tours chacune.
- Les constantes de temps ^ calculées par la
- formule approchée de Perry étaient de 0,00121 pour la bobine intérieure ou primaire et de 0,00152 pur la bobine extérieure ou secondaire
- p — 2 îu X 83,3 = 523.
- Donc
- a, =0,00121 X 523=0,633. «, =o,ooi52 x 523 =0,795.
- Les valeurs de 04 et a2 étaient probablement inférieures à celles calculées, parce que les bobines seisont. échauffées pendant l’expérience; de plus, le primaire contenait en série les conducteurs et la résistance intérieure d’une'balance Kelvin.
- Prenons donc «x = o,5 et a2 = 0,7.
- La valeur observée de y était de i,o32.
- Ji
- En substituant ces valeurs dans l’équation Ci3) on trouve (3 = 0,57, soit une fuite magnétique de 43 0/0, en admettant que la différence de potentiel variât comme un sinus. Cette valeur semble plutôt élevée; elle était probablement plus faible et la différence de potentiel ne devait pas suivre une fonction sinus simple; pour
- cette raison le rapport y était plus petit que
- dans les conditions théoriques.
- Cette expérience est donc assez grossière, néanmoins elle a permis de constater une augmentation de 3,2 0/0 dans l’impédance du primaire en fermant le secondaire; d’ailleurs, les constantes de temps des bobines ne se prêtaient pas à l’obtention du meilleur effet avec la fréquence employée; mais, comme le montrent les considérations théoriques qui précèdent, en employant deux bobines à constante de temps égale et une différence de potentiel sinusoïdale, on obtiendrait un accroissement d’impédance de 10 à 12 0/0.
- Dans les transformateurs à noyau de fer, cet effet ne se remarque généralement pas, parce
- que les valeurs de sont si élevées que la fré-
- quence critique serait très petite, de sorte que pour toutes les fréquences de la pratique on observe que l'impédance diminue lorsqu’on ferme le secondaire. En outre, le noyau de fer déforme la courbe du courant.
- A. II.
- Représentation graphique du courant dans des circuits primaire et secondaire, par G.-M. Minchin (').
- Cette note donne une solution du problème suivant :
- Une bobine primaire et' une bobine secondaire occupent des positions données; une force électromotrice alternative exprimée par une fonction sinus étant appliquée à la bobine primaire, on cherche à représenter graphiquement les impédances des circuits et les phases des courants pour toutes les fréquences. (On ne se sert pas de noyaux de fer.)
- Ce problème s’est posé à la suite de la communication faite par M. Rimington, à la Société de physique de Londres, et dont nos lecteurs trouveront un compte rendu dans le présent numéro du journal (voir plus haut, p. 87).
- Adoptons les notations employées par M. Rimington. A circuit secondaire ouvert (ou pour r2 = oo), l’impédance J! du primaire est donnée par l’expression
- j,= v/r,2 + Lsp*.
- L’impédance J2 du secondaire, si le primaire était absent et le secondaire alimenté par une force électromotrice alternative, serait donnée par
- J, = sfr,* + N * p*.
- Posons
- p'1 = -V
- et
- a = r, r. — (L N — M2) .v, b = (N e, + Lr>) \jx-
- Alors, en admettant que la force électromotrice appliquée au primaire soit représentée en fonction de / par
- e = E sin (pt + <I>),
- (') Philosophical Magazine, t. XXXVII, avril 1894, p. 406.
- p.93 - vue 93/650
-
-
-
- 94
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- les parties périodiques it et i% des courants primaire et secondaire sont respectivement
- EJ, .
- ^.= V.^TF«sinp<’
- U~ E M sin (pt+ 0),
- Va'1 J- b3
- et nous avons
- „ 3 . N slx
- 0 = - ir — avec tang / — —7—
- <l> — IF — /, avec tçmg ip = — .
- Il s’ensuit que les impédances réelles J et J'
- du primaire et du secondaire pendant le fonctionnement sont données par
- a2 + b"-J;s
- J'8 =
- a2 + b2 M2 .r •
- (0
- Le problème consiste alors à représenter graphiquement J, J' et les angles de décalage 0 et <î>. Prenons deux axes rectangulaires O x et O 7 (fig. 1); portons sur le premier les valeurs numériques de p2\ puis, en prenant k2y pour représenter les valeurs de J2 correspondant, aux différentes valeurs de t>2 (ou de x), k2 étant un coefficient quelconque pour ramener les ordonnées à des dimensions convenables, nous avons
- ,*r- ,a' + b\
- y ~r,* + Wx’ { }
- |ou bien^si nous posons • 1
- A!=LN — M2 et B8 =: N r, + L r,,
- h3y (N8^ + r,-) = (r, r, — A2 x)' + B* .r; (3)
- équation représentant une hyperbole ApQP, coupant l’axe des y en un point A tel que
- O A= -L.
- (4)
- Appelons cette courbe Y hyperbole primaire. D’une manière analogue, remplaçons J'2 par Kly'\ nous obtenons
- k"1 M* x y' — (7*1 r. — A* x)3 + B * x, (5)
- et l’on voit que J'2 est également représenté par une hyperbole B H P'. Nous discuterons cette hyperbole plus longuement, en montrant qu’elle peut être tracée très simplement. Appelons-la Y hyperbole secondaire. ;
- En premier lieu, elle passe par le point
- 7“ 7“
- x =*-4-^ . r’= TïrvT5. et la tangente en ce point A2 «2 M2
- est parallèle à Or. C’est le point H, dont l’ordonnée est
- _B _ k* M2‘
- (6)
- Il est aisé de voir que les deux hyperboles coupent l’axe des x aux mêmes points. Ces points se trouvent à gauche de O et ne sont pas indiqués sur la figure, puisque des valeurs négatives de x (ou de p2) n’entrent pas dans le cadre du problème purement physique. De plus, l’abscisse de H est la moyenne géométrique des longueurs découpées par les hyperboles sur O x.
- Le centre de l’hyperbole (5) se trouve au point C dont les coordonnées sont
- O et
- N2 r,2 + L2?-,2 + 2 M2j-, r, k3 M2
- les asymptotes sont O y et CS dont l’angle
- A4
- k2 M2 '
- d’inclinaison sur Ox a pour tangente
- Nous avons donc les asymptotes Cy et CS et un point H de l’hyperbole, ce qui suffit pour tracer la courbe à l’aide de la règle bien connue basée sur l’égalité entre les parties découpées sur toute droite passant par H entre la courbe et ses asympotes. L’autre branche de l’hyperbole n’étant pas essentielle, elle n’a pas été dessinée.
- Nous allons maintenant montrer que l'hyper-
- p.94 - vue 94/650
-
-
-
- J O LJ R N, AL UNIVERSEL D'ELECTRICITE
- 9$
- bole primaire peut être tracée d’après l'hyperbole secondaire. En représentant les valeurs de J12 et J22 pour toutes les valeurs de x par des ordonnées telles que k2 yt = J12 et k2y2 =}%, nous voyons que
- h* y, = L8 x + r,8 (7)
- h* y. — N 2 a- + r*8; (8)
- de sorte que les impédances sont représentées par deux droites, A L et A’ L'.
- La ligne primaire (7) passe par A et coupe toujours l’hyperbole en un point Q ayant pour abscisse
- 2 r, r,
- 2LN —M8’
- qui est plus petite que la double abscisse de H. Donc, pour une certaine fréquence plus petite que celle représentée par la valeur de Q le rap-
- port
- J,
- atteint une valeur maxima. On trouve
- facilement le point p représentant cette valeur maxima; car, quelle que soit la courbe AQP, si y est une de ses ordonnées et yt l’ordonnée
- Y
- correspondante de la droite AQ, le rapports-
- est maximum en p, point de contact d’une tangente menée à la courbe du point d’intersection de AQ avec O a:.
- Construisons aussi la droite O T dont l’équation est
- fl* r\ — M8 X ; (9)
- puis, en prenant une valeur quelconque, O N, de x, menons l’ordonnée N P, et nous avons
- y' = P'N;y. = R'N;r = PN; ï| = VN.
- De plus, d’après ce qui précède, on a
- y> y y!
- v~z'donc y—v T|> (I0)
- r* 0 j 2
- et l’on voit que le point P de l’hyperbole primaire est déduit du point P' de l’hyperbole secondaire, par la simple construction d’une quatrième proportionnelle.
- Enfin, en ce qui concerne les angles de dif- » férence de phase, considérons d’abord y. Nous avons
- par suite
- sec 8 y
- JV _ Wy, _ ,T*_ r,8 — r* OA1
- cos
- X
- OA' NR'- ’
- (H)
- Donc, en décrivant un cercle sur N R' comme diamètre, et en menant A'E parallèle à Ox, nous avons
- / = ENR';
- <-) = ONE.
- En outre
- sin 2 *p =
- b* __ b* _ b8
- a* + b* k8 M *y' x h1 r, y'
- B* x A* -r\y' '
- Mais en substituant pour h la valeur donnée par (9)
- sin8^^-, ' (12)
- c’est-à-dire qu’en construisant un cercle sur N P' comme diamètre, et en prenant le point D d’intersection de ce cercle avec la tangente H D menée à l’hyperbole secondaire, nous aurons
- xp = D N x.
- (.3)
- A. II.
- NÉCROLOGIE
- Paul Jabloclikoff.
- L’industrie électrique vient de faire une grande perte dans la personne de M. Paul Ja-blochkoff, à qui elle doit non seulement une partie de l’élan qui s’est déclaré à l’occasion de l’exposition universelle d’électricité de 1881, mais surtout la création de l’éclairage électrique industriel.
- Pour bien se représenter l’importance capitale du rôle qu’a joué Jablochkoff dans l'industrie de l’éclairage électrique, il faut se reporter plusieurs années en arrière et jeter un coup d’œil sur ce qui existait avant lui, c’est-à-dire avant 1877. Il y avait alors dans le monde entier environ 80 foyers électriques employés industriellement; deux ans plus tard, grâce à Ja-
- p.95 - vue 95/650
-
-
-
- 96
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- blochkoff, il y en avait 5oo, c’est lui qui a donné la première impulsion à cette nouvelle industrie.
- M. Jablochkoff est né en Russie, dans le courant de l’année 1847; il meurt donc prématurément avant d’„avoir atteint la cinquantaine.^ Après des études fructueuses à l’École du génie de Saint-Pétersbourg, et avoir passé avec distinction les examens de sortie, il entra dans l’arme à laquelle il s’était préparé. A l’époque où Jablochkoff suivit les cours de cet établissement célèbre, on était encore sous l’impression des succès obtenus par jacobi; l’électricité était le sujet favori des études des jeunes officiers.
- Jablochkoff emporta au régiment l’amour de la science qui devait bientôt lui donner la renommée. 11 se fit attacher au chemin de fer de Moscou à Koursk, dans le but d’y obtenir la direction des services électriques. Il paraît que c!est pendant cette partie de sa carrière qu’il conçut le projet d’un système*d’éclairage électrique qui supprimerait toute espèce de mécanisme.
- L’invention géniale de Jablochkoff fut celle de sa bougie électrique; à l’époque où il la fit, l’éclairage électrique public n’existait pas encore; les seuls appareils capables de fournir la lumière de l’arc étaient des régulateurs assez compliqués, tous basés sur des mouvements d’horlogerie. L’idée de Jablochkoff de s’affran-Ghir de ce mécanisme et de maintenir fixe la distance des deux points lumineux par la simple interposition entre les charbons d’une substance isolante était certainement une invention de premier ordre. Elle donna immédiatement un essor considérable aux machines à courants alternatifs, et comme cette invention permettait de brancher plusieurs bougies sur une même machine, on put pour la première fois répartir avec une seule machine de grandes quantités de lumière sur une surface étendue.
- La bougie était venue à son heure ; elle eut un grand succès, notamment dans les magasins du Louvre, qui l’ont conservée jusqu’à nos jours, dans les docks de Londres et à l’avenue de l’Opéra, où elle disputa pendant plusieurs années la place au gaz.
- La bougie ne pouvant brûler qu’avec des , alternateurs, l’invention de Jablochkoff stimula la création des machines Lontin et Méritens; on put même croire qu’elle allait rétablir les affaires de la Compagnie Y Alliance. M. Gramme j
- construisit aussi des alternateurs. En ùn mot, ces appareils, négligés à ce moment-là, reprirent en électricité le rang que depuis ils n’ont plus perdu.
- , La bougie avait un grave défaut : elle ne.durait que trois quarts d’heure. Jablochkoff imagina l’allumage automatique de plusieurs bougies contenues dans le même globe et devant se succéder. Le perfectionnement réussit si bien qüeTbn ri’eut plus besoin de faire surveiller les lampes pendant toute la durée de l’éclairage. Grâce à l’abri tutélaire de l’opale, on ne s’apercevait du changement de bougie que par un éclair rougeâtre.
- Jablochkoff essaya également d’obtenir la division de la lumière.' Il réhssit dans une certaine mesure, mais ses foyers, dont l’intensité ne dépassait pas la moitié d’un bec de gaz, ne purent avoir aucun emploi sérieux. •
- La bougie Jablochkoff a résisté, à ses imitateurs. Si son usage s’est restreint, c’est qu’elle a donné de prime-abord tous les moyens auxquels, il ne paraît pas possible de rien ajouter, tandis que les lampes à arc ont fait d’immenses progrès, et qu’en outre la lampe à incandescence a surgi avec des avantages spéciaux.
- Jablochkoff aurait pu réaliser une fortune considérable, mais il était d’un accueil facile, d’un caractère généreux, et peu habitué à traiter des questions d’argent; il finit au contraire par se trouver dans une position difficile.
- Jablochkoff s’est en outre occupé- d’une quantité de questions électriques dont plusieurs n’ont pas donné lieu à des applications industrielles; une invention qui montre de combien il était en avance sur son temps était l’application des condensateurs au réglage des courants alternatifs. Cette application, brevetée en son temps par Jablochkoff, est actuellement à l’ordre du jour...
- Il essaya de lancer une nouvelle pile qui-n’eut pas le succès qu’il en attendait.
- Il ne quitta cependant Paris qu’il aimait, et où il comptait de nombreux amis, que quelques mois avant sa mort.
- Il est mort à Saratow, ville importante de la Russie méridionale, d’où nous pensons qu’il était originaire.
- W. de Fonvîeli.e.
- p.96 - vue 96/650
-
-
-
- JOURNAL. UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 97
- FAITS DIVERS
- Dans sa séance du 19 mars dernier, le conseil municipal de Paris a adopté les conclusions d’un rapport de M. Thuillier relatif à l’institution d’un concours entre les inventeurs de systèmes fumivores.
- On sait que le conseil s’est ému du développement des établissements industriels dans Paris, et principalement des stations d’électricité, dont il avait demandé à l’administration de poursuivre le classement; aucune satisfaction n’ayant été donnée à ses plaintes, il croit qu’èn l’état actuel le seul moyen serait d’astreindre les usines à brûler la fumée de leurs cheminées.
- Cette obligation leur avait déjà été imposée par le décret du 25 juillet ï865, mais un autre décret du 3o avril 1880 retirait à la préfecture de police une arme dont, probablement, elle s’était peu servie dans l’intervaUe. Il serait important cependant, dit M. Thuillier, de revenir au régime du décret du 25 juillet i865, mais, pour cela, il faudrait trouver un procédé certain de résorption des fumées d’usines, relativement peu coûteux, en même temps que pratique, ce qui permettrait de l’imposer.
- C’est pour répondre à cette préoccupation que le Conseil, dans la séance du 8 mars 1893, en même temps qu’il renouvelait son vœu de classement des établissements industriels dans Paris,- a adopté une proposition de M. Vaillant, invitant l’administration à présenter un mémoire à l’effet d’instituer des essais pour rechercher la solution de la résorption des fumées par tous les procédés. Le préfet de la Seine, se conformant à cette invitation, a fait connaître, au conseil, par un mémoire en date du 19 décembre dernier, que la direction des Travaux, consultée, conclut à provoquer un concours entre les inventeurs dont les différents systèmes de fumivores seront examinés par une commission technique, nommée par le préfet.
- En raison de l’importance du but à atteindre, la 3e commission n’a pu qu’approuver le projet de concours.
- Les usines municipales du service des eaux se prêtent parfaitement aux essais, et la commission à instituer pourra, de concert avec les inventeurs, y faire des expériences, suivant un programme à élaborer. Les systèmes seront examinés par une commission epéciale composée d’ingénieurs de la Ville, de membres du Conseil d’hygiène et de salubrité, auxquels pourraient être adjoints un savant, un membre du Comité des arts et manufactures, un industriel et un membre du conseil municipal. Un crédit de 8000 francs a été prévu pour ce concours.
- Le président de la chambre syndicale des industries électriques a été convoqué par la commission de la Chambre des députés qui s’occupe du projet de loi sur
- les canalisations électriques, et a été assez heureux pour faire accepter par la commission .l’idée, émise par M. Fontaine, de rendre la rédaction de l’article 2 du projet de loi plus nette. La commission a décidé, en effet, de modifier le texte de cet article qui déclare que lorsqu’un conducteur passera à moins de 10 mètres de lignes téléphoniques et télégraphiques, il ne pourra être établi sàns entente préalable avec l’administration des Postes et Télégraphes, et de spécifier que cette dernière ne pourra se refuser à l’entente.
- M. Sciama avait également demandé à la commission que les dépenses nécessitées par les modifications des lignes téléphoniques pour remédier aux troubles que les conducteurs pourraient apporter à l’exploitation fussent avancées par le concessionnoire et remboursées par l’administration sur les produits des réseaux; mais la commission n’a pas cru pouvoir le suivre, devant les objections du directeur général des Postes et Télégraphes. Toutefois, le projet cje loi mentionnera que dans chaque cas la solution à intervenir sera précisée par une commission composée mi-partie de fonctionnaires, mi-partie d’industriels. *
- D’ailleurs, dans le projet de loi, la commission de la Chambre, partout où le texte primitif prévoyait une décision à prendre par le ministre sur l’avis du directeur général des Postes et Télégraphes, a décidé que ce serait la commission dont elle prévoit la création qui donnerait l’avis consultatif. M. Sciama croit que, dans ces conditions, l’industrie électrique aura obtenu un progrès réel
- sur l’état de choses existant, notamment par l’abrogation *
- du décret de i85i, qui laissait une autorité absolue à l'administration pour régler la pose des conducteurs aériens ou souterrains.
- Une commission de la chambre syndicale avait cherché à organiser une exposition collective à Anvers. Cette commission s’est réunie à deux reprises, mais, devant l’accueil très réservé fait à ses ouvertures par les principales maisons d’électricité de Paris, elle a reconnu qu’il valait mieux renoncer à la tâche, et abandonner tout projet d’exposition collective, tout en reconnaissant que, dans d’autres circonstances, l’idée pourrait être reprise très utilement.
- Après la chaudière^SerpolIet contenant très peu d’eau, voici une nouvelle chaudière, celle-ci dite « sans eau ». C’est la Revue de la marine marchande qui décrit cette chaudière, due à M. Chatenet.
- Elle repose sur une idée fort ingénieuse. Au lieu dê mettre dans sa chaudière une réserve d’eau et de la vaporiser, comme dans les anciennes bouillotes, au lieu d’injecter de l’eau dans des tubes fortement chauffés, comme le fait M. Serpollet, M. Chatenet dispose au-dessus de son foyer un faisceau de tubes horizontaux communiquant les uns aux autres; il y injecte de l’eau pulvérisée. La vaporisation est immédiate. La pulvérisa-
- p.97 - vue 97/650
-
-
-
- 98
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tion s'opère en faisant passer l'eau dans des robinets pulvérisateurs spéciaux dans lesquels le liquide est refoulé sous une légère pression au moyen d’un petit cheval auxiliaire; en passant par un orifice annulaire, entre la clé et le boisseau du robinet, il se réduit en poussière.
- Cette chaudière, très économique de construction, possède une puissance de vaporisation extraordinaire. Elle est évidemment inexplosible, puisqu’il n’y a jamais d’eau dedans: elle ne contient à chaque instant que la petite quantité d’eau en poudre qui va être vaporisée, et n’en peut pas contenir plus. C’est tout à la fois un générateur puissant et un curieux surchauffeur.
- On pouvait craindre tout d’abord que les tubes, ne contenant pas d’eau, ne fussent rapidement brûlés et mis hors de service. Mais les expériences faites ont montré que la très légère humidité dont l’eau pulvérulentç, sous la forme vésiculaire, recouvre intérieurement les tubes, les empêche absolument de brûler. Lorsqu’on arrête brusquement la chaudière, cette humidité subsiste avec tout son effet protecteur.
- Des expériences vont être faites sur ce générateur; il est tout récent et sort, par son principe et sa construction, de tout ce qui a été tenté dans le but de réaliser la vaporisation rapide. S’il tient ses promesses, il pourra recevoir de nombreuses applications.
- Les journaux de Nantes continuent à s’occuper de l'explosion que nous avons signalée dans notre dernier numéro.
- Que cet accident provienne, comme on l’a supposé au premier abord, d’un contact entre un des conducteurs et Un tuyau de gaz, ou qu’il résulte des actions électrolytiques qui, presque partout où il existe du courant continu, mettent les canalisations de gaz en si piteux état, il ramène une fois de plus l’attention sur les inconvénients que présentent les distributions électriques au point de vue de la sécurité publique. Il montre de nouveau la nécessité qu’il y aurait de soumettre ces canalisations et surtout les distributions intérieures d'abonnés à un contrôle sévère pendant l’installation, à une surveillance constante pendant l’exploitation, au lieu de laisser ces questions à peu près abandonnées à l’initiative de chacun, méthode tout à fait insuffisante quand des accidents aussi graves peuvent en être la conséquehce.
- En particulier, à Paris, la création d’un service public serait largement justifiée par l’importance du réseau électrique et par le contact intime qui existe entre ses différents points et la Canalisation du gaz.
- 11 avait été fortement question, dans ces derniers temps, de laxréation d’un service municipal de contrôle. Attend-on de nouveaux aecidentset la mise à l’index parl’opinion publique de l’éclairage électrique pour passer à l’organisation d’un service aussi urgent ?
- »
- Une curieuse application de transport de force motrice
- par l’électricité se fait actuellement à Cluses pour la
- \
- construction d’un établissement de bains.
- Une pompe centrifuge remplaçant une drague est actionnée par une dynamo d’une puissance de 12 chevaux, et déverse ses déblais vaseux dans l’Arve.
- MM. Mildé fils et C* sollicitent l’autorisation d’installer une distribution d’électricité à Saint-Nazaire.
- Les. neuf voitures motrices destinées à faire le service entre Lyon et Ouîlins et plus tard entre Saint-Genis et Laval sont arrivées à Ouîlins.
- Ces voitures ont une longueur de 8 mètres et seront éclairées par sept lampes à incandescence. Elles se composent, au milieu, d’un compartiment de première classe qui pourra contenir 16 voyageurs, et devant et derrière de plateformes avec banquettes qui contiendront quatre voyageurs chacune. L’une de ces plateformes, celle de devant, sera occupée par l’employé conducteur du train.
- Les voitures sont luxueuses : l’intérieur est garni de banquettes en velours. Elles sont beaucoup plus hautes que les anciennes.
- Les travaux sont poussés avec la plus grande activité. Le câble aérien va être placé sous peu. Au dépôt d’Oullins, les machines sont presque installées, et une grande partie des voies est réparée. Cependant ce ne sera pas avant la fin du mois prochain que la ligne sera livrée au public.
- Il est probable que les tramways de Dieppe pourront fonctionner la saison prochaine. On espère que le ministre des travaux publics donnera en temps utile la concession.
- M. Delaise, directeur concessionnaire des omnibus d’Alger, a présenté à la municipalité de cette ville un avant-projet, en vue de remplacer par la traction électrique à fil aérien, la traction animale, sur la ligne du Plateau-Saulière à l’Hôpital du Dey. Le Conseil municipal d’Alger, appelé à se prononcer sur la question, a désigné, dans une récente séance, trois de ses membres pour représenter les intérêts de la ville dans la commission intercommunale appelée à formuler un avis sur cette demande.
- D’après Sciences et Commerce, le projet d'exploitation embrasse un réseau de voies de i,o55 m. d’écartement se développant sur 4197 mètres. La ligne formée par la traversée de la ville d’Alger se prolonge sur le territoire de la ville de Mustapha. L’itinéraire à parcourir est celui adopté par les tramways actuellement en service*
- p.98 - vue 98/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 99
- La mise en service du nouveau matériel sera réglée de la façon suivante : chaque train, composé d’une voiture automobile, occupera une longueur maxima de io mètres, avec prévision d’une voiture d’attelage de môme longueur pour trains supplémentaires.
- L’ensemble du service comprendra dans chaque sens : 6 trains par heure, de 5 à 7 heures du matin ; 12 trains par heure, de 7 heures du matin à 7 heures du soir ;
- i
- 8 trains par heure, de 7 heures à 9 heures du soir; et G trains par heure, de 9 à u heures du soir. Soit, au total, 184 trains par jour.
- L’organisation du service ainsi compris pourra transporter, selon le type des voitures qui seront mises en circulation, de i55oo à 18 400 voyageurs par jour, tandis que le service actuel ne peut en transporter que 8400. Les prix de transport seraient unifiés du Plateau-Sauliôre à l’Hôpital du Dey, en deux classes : intérieur, quinze centimes; plateforme, dix centimes.
- Les grands constructeurs anglais MM. Mather et Platt viennent de faire une intéressante expérience sur le terrain économique. Pendant un an, ils ont accordé à leurs ouvriers la journée de huit heures, sans abaissement de salaire. Les résultats de cette expérience semblent concluants, le travail n’ayant pas souffert et MM. Mather et Platt ayant réalisé sur les frais généraux des économies compensant largement la perte due à l’augmentation de prix de la main-d’œuvre, malgré la dépression des affaires
- ressentie en Angleterre pendant cette année.
- *
- Une explosion s’est produite le 5 de ce mois à Nantes dans la Basse-Grande-Rue. Le Phare de la Loire donne des détails circonstanciés sur cet accident dont la cause est jusqu’ici inconnue. A l’endroit où il s’est produit, la canalisation électrique, placée sous le trottoir, est faite très soigneusement. La Compagnie du gaz a placé ses tuyaux de branchement au-dessus de la canalisation électrique.
- On a remarqué que quelques instants avant l’explosion plusieurs lampes électriques se sont éteintes. Le trottoir a été soulevé sur une longueur de vingt-cinq mètres environ, la partie supérieure de la canalisation électrique a été emportée. Les tuyaux du gaz sont percés sur divers points comme si avec un emporte-pièce on avait fait des trous du diamètre d’une pièce de cinq francs
- Les avis sont partagés quant à la cause de cet accident. On ne sait s’il s’agit d’un simple explosion de gaz due à une allumette enflammée ou à une étincelle électrique, ou si le mélange détonant provenait d’actions électrolytiques. Cette dernière hypothèse est assez peu vraisemblable, à cause de l’absence complète d’humidité dans les caniveaux.
- Un tramway électrique est en construction à Belgrade. Son inauguration est fixéè au mois prochain.
- Engineering annonce que l’on vient d’essayer avec succès, sur le tramway de Londres-Deplford-Greenwich, un appareil de MM. Verecker et Yeatt, permettant d’emmagasiner la force vive à l’arrêt de la voiture, de manière à utiliser cette énergie pour faciliter le démarrage.
- Le frein est formé par un système de roues reliées par une chaîne dont la tension, en même temps qu’elle provoque le serrage du frein, vient bander un ressort. Dès le premier effort de traction, ce ressort est libéré et en se détendant agit sur les roues de derrière dans le sens du mouvement. Le système est logé sous la voiture et peut être appliqué à n’importe quel véhicule.
- The Eleclrician, de Londres, donne les détails suivants sur le tramway électrique de Zurich mis en service le 5 du mois dernier.
- La ligne est de 4,6 kilomètres de longueur, la voie a l’écartement d’un mètre; les rampes sont prononcées, elles atteignent un maximum de 6,2 0/0 sur une longueur de u5 mètres. Les rails sont posés sur un lit de pierre et pèsent 38 kilogrammes au mètre courant.
- Les voitures, fournies par la Société industrielle suisse, sont aménagées pour 24 à 26 voyageurs; elles portent chacune un moteur de 18 chevaux du type Œrlikon à enveloppe complètement close et à simple réduction de vitesse. Ces voitures pèsent, non chargées, près de 4 tonnes.
- Le conducteur, de 7 millimètres de diamètre, est aérien sur poteaux en fer et en bois, à 6 mètres au-dessus du sol. Le retour se fait par !es rails.
- La station centrale comporte deux machines à vapeur verticales compound, de 90 chevaux chacune, marchant A 240 tours par minute, et actionnant par courroies les dynamos shunt Œrlikon, donnant 66 kilowatts sous 55o volts, à 450 tours par minute.
- Une batterie d’accumulateurs en dérivation sur les dynamos fournit une partie de courant dans les moments de forte charge. Le courant moyen est de 90 ampères, l’intensité maxima est de 200 ampères. La batterie est formée d’éléments Tudor de 245 ampères-heures de capacité ; elle est pourvue d’un conjoncteur-disjoncteur automatique.
- M. Mason, consul des États-Unis en Allemagne, donne dans un rapport qu’analyse 7'he Electrician des chiffres intéressants sur l’emploi dos moteurs à gaz en Allemagne. Il fait remarquer que dans les industries n’employaht pas plus d’une centaine de chevaux ces moteurs tendent A remplacer la machine à vapeur. A l’Exposition de Francfort !a plupart des dynamos étaient actionnées par des
- p.99 - vue 99/650
-
-
-
- IOO
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- moteurs à gaz ou à air chaud. Il y en avait alors, en usage en Allemagne environ 18000,‘d’une puissance globale d’environ 60000 chevaux. Depuis lors, l’abaissement graduel du prix du gaz et l’extension rapide de l’éclairage électrique et des applications électrolytiques ont fait encore augmenter l’usage du moteur à gaz. Les deux principales maisons allemandes ayant construit en deux an$ 1950 moteurs, on peut évaluer à 24000 ou 25 000 le nombre total de moteurs de ce genre actuellement en usage dans ce pays.
- Le chauffage électrique est appliqué en Allemagne dans l’industrie textile. Les plaques qui servent à presser et apprêter les étoffes de laine sont ordinairement chauffées dans un four ou à l’aide de la vapeur. On propose maintenant de remplacer ce procédé incommode par le chauffage électrique.
- Les rails continus n’ont pas encore été expérimentés jusqu’à présent sur une grande échelle. Le Railway World annonce que le soudage électrique des rails va être pratiqué sur la ligne de tramway de Baden à Saint-Louis (États-Unis). Une clause du contrat d’exécution stipule en effet que tous les joints de la voie seront soudés sur une longueur de 5,5 kilométrés. Cette expérience sera décisive; elle apprendra si l’on n’a pas à craindre les effets de la dilatation dans ce système qui présente de Nombreux avantages, surtout au point de vue du retour du courant dans les lignes de tramway électriques à fil unique.
- Éclairage électrique.
- Les États-Unis vont appliquer d’une façon générale les projecteurs électriques à la défense des côtes. Des expériences seront faites à Sandy Hoolt avec les modèles des différentes maisons. On annonce également que le gouvernement doit acheter à une maison allemande le grand projecteur électrique qu’elle avait exposé à Chicago et qui va être monté à Sandy Hook pour servir à de nombreuses expériences ayant pour but de déterminer les meilleures conditions d’application.
- Le Conseil municipal du Havre vient de voter les conclusions d’un rapport sur l’éclairage par l’électricité de différentes voies publiques de cette ville.
- L’éclairage aura lieu exclusivement par lampes à arc de 10 ampères, dont le nombre s’élèvera à 80.
- La dépense de premier établissement est évaluée à 24000 francs* somme notablement inférieure, dit le rapport, à celle qui sera dépensée par la compagnie. Toutefois, l’ensemble du système reposant sur l’utilisation des poteaux de tramways, la ville devra fournir les poteaux nécessaires pour l’installation des lampes dans
- les voies non parcourues par les tramways. Les lampes installées dans ces conditions seront au nombre de 21. Le prix de chaque poteau étant de 245 francs, le coût de ces 21 poteaux sera de 5145 francs. La dépense de premier établissement sera ainsi d’environ 3oooo francs.
- La dépense annuelle d’éclairage est évaluée à 23400 fr.
- Plusieurs demandes de concession de l’éclairage électrique ont été adressées soit à la municipalité de Tunis, soit au gouvernement beylical. La Compagnie du gaz défend sa position en promettant des conditions plus favorables aux consommateurs.
- Un rapport concluant à l’installation de l’éclairage électrique dans les dortoirs des petits et grands infirmes à l’infirmerie de l’hospice d’Ivry a été adopté par le conseil municipal.
- Télégraphie et Téléphonie.
- L’établissement d’une ligne téléphonique reliant Pé-ronne à Amiens et Paris est décidé en principe. Les frais en ont été souscrits par dix personnes. Toutefois,, la solution d’une question de détail paraît devoir retarder l’ouverture de la ligne. Des dix souscripteurs les uns désirent la voir passer par Albert, les autres par Chaulnes. Il serait important que l’entente se fît promptement dans l’intérêt de la région tout entière.
- Des négociations sont engagées entre l’Italie et 1 b Suisse relativement à l’établissement de communications téléphoniques entre Milan, Côme et Lugano. La Compagnie téléphonique de Lombardie a obtenu la concession pour l’exploitation d’une ligne entre Milan et Monza.
- L’Union syndicale de Bruxelles a commencé une campagne pour amener le gouvernement belge à abaisser à 80 francs le prix d’abonnement au téléphone. D’après Sciences et Commerce, cette société a déjà réuni i5oo engagements, car ce n’est pas une pétition que l’on enverrà au gouvernement, mais des promesses formelles émanant de personnes non encore abonnées et qui s’engagentà le devenir au prix de 80 francs.
- La plupart des sociétés Commerciales belges, le Syndicat général des voyageurs, employés et patrons entre autres, approuvent le mouvement, ainsi que la presse.
- Imprimeur-Gérant : Y. Nory.
- Imprimerie de La. Lumière Électrique. — Paris, 31, boulevard des Italiens.
- p.100 - vue 100/650
-
-
-
- La Lumière Electrique
- JL
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XVI ANNÉE (TOME LM) SAMEDI 21 AVRIL 1894 N3 16
- SOMMAIRE. — Sur la double réfraction électrique; J. Blondin. — Les lampes à arc; Gustave Richard.______________Phéno-
- mène calorifique produit par le courant électrique au contact d’un solide et d’un liquide; Paul Hoho. — Étude de quelques nouveaux types de moteurs à gaz et à pétrole; H. de Graffigny. — Chronique et revue de la presse industrielle : Épuration par électrolyse des jus sucrés, par le Dr W. Bersh. — Câbles Felten et Guilleaume. — Plaques d’accumulateur de la Société de construction mécanique et électrique du Nord. — Voltmètre astatique pour stations centrales, par W. E. Ayrton et T. Mather. — Compteur Fegs et Lorwa. — Électrolyseur Kellner. — Téléphone Bonnard et Piat. — Résistance la plus favorable à donner à l’instrument récepteur sur une ligne télégraphique défectueuse, par W.-E. Ayrton et C.-S. Whitehead. — Revue des travaux récents en électricité : Propriétés magnétiques du fer, par J.-A. Evving et Miss Helen G. Klaassen. — Électro-aimant pour l’obtention de champs intenses, par H. du Bois. — Diagrammes thermo-électriques de quelques métaux purs, par W. Huey Steele. — Faits divers.
- SUR LA DOUBLE RÉFRACTION ÉLECTRIQUE
- Le phénomène de la double réfraction électrique, découvert en 1875 par M. Kerr, a été et est encore souvent considéré comme une preuve de l’existence d’un état de tension ou de compression, soit de la matière, soit de l’éther renfermé dans un diélectrique, quand un tel corps est soumis à l’action d’un champ électrostatique. Toute recherche sur ce sujet présente donc quelque intérêt relativement à la vérification des idées émises par Maxwell.
- On sait que dans ses premières expériences le docteur Kerr (x) prenait une lame de verre à faces parallèles forée, parallèlement à ces faces, de deux trous dans le prolongement l’un de l'autre, dont les fonds étaient à quelques millimètres et dans lesquels s’engageaient deux gros fils métalliques pouvant être reliés aux pôles d’une bobine d’induction. Cette lame était placée, normalement à un faisceau lumineux, entre deux niçois croisés, la section principale de chacun d’eux faisant un angle de 45° avec la direction des trous. Dans ces conditions, l’extinction de la lumière était complète, si toutefois la lame de verre était exempte de trempe dans sa portion
- C) Philosophic.il Magazine. 4” série, t. L, p. 33/ et 44Gj ( 187b).
- traversée par la lumière. Quand on réunissait les fils aux bornes de la bobine de manière à produire un champ électrostatique puissant, la lumière reparaissait peu à peu et ne pouvait pas être éteinte par la rotation de l’analyseur: elle pouvait l’être par l’interposition d’une lame de verre comprimée suivant une direction perpendiculaire aux lignes de force du champ ou étirée suivant la direction de ces lignes. Un champ électrostatique rend donc le verre biréfringent comme le fait une tension ou une conpression.
- Quatre ans plus tard, M. Kerr publiait les résultats de ses expériences sur un très grand nombre de liquides isolants soumis à l’action d’un champ électrique (’). Pour ces corps, la double réfraction se manifeste dès la création du champ. Les uns se comportent comme des lames de quartz, ou d’un autre cristal positif uniaxe, dont l’axe est parallèle aux lignes de force. Les autres agissent comme des lames de spath d’Islande, ou de tout autre cristal négatif uniaxe, dont l’axe est parallèle aux lignes de force. L’action biréfringente d’un même champ dépend d’ailleurs de la nature du liquide; elle est assez considérable pour le sulfure de carbone, qui est le type des liquides positifs, et pour l’huile de colza et celle de phoque, qui appartiennent à la série des liquides négatifs.
- C) Phil. Mag., 5" série, t. VIII. p. 85 (i8~'i;.
- 7
- p.101 - vue 101/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- .102
- y
- Enfin, en mars 1880 0, M. Kerr énonçait la loi suivante, résultat de' ses recherches sur le sulfure de carbone:
- L’intensité de l’action électro-optique d’un diélectrique donné, c’est-à-dire la quantité d’effet optique, ou la différence de marche du rayon ordinaire et du rayon extraordinaire, par unité d’épaisseur du diélectrique, varie en raison directe du carré de la force électrique résultante.
- La plupart de ces expériences ont été répétées par différents physiciens. Dès 1879, M. Rontgen confirmait, au moyen d’expériences faites sur une grande échelle, les résultats qualitatifs de M. Kerr. Quelques années plus tard, M. Quincke vérifiait l’exactitude de la proportionnalité de la différence de marche au carré de la différence de potentiel. En 1888, M. Blondlot montrait, par des expériences précises, que dans les diélectriques liquides la double réfraction se produit et cesse en même temps que l’action électrique.
- Mais la disposition expérimentale adoptée primitivement par M. Kerr, et reproduite par les physiciens que nous venons de citer, permet seulement la mesure de la différence de marche entre le rayon ordinaire et le rayon extraordinaire sans pouvoir indiquer la valeur absolue de l’avance ou du retard de l’un et l’autre de ces rayons sous l’influence du champ électrique. En d’autres termes, il restait à savoir si l’influence du champ se manifeste uniquement sur le rayon polarisé parallèlement aux lignes de force ou sur le rayon polarisé perpendiculairement à ces lignes, ou si elle s’exerce simultanément sur ces deux rayons.
- M. Kerr- s’est attaché à résoudre cette question. Ses premières expériences sur ce sujet remontent à 1882. Après avoir surmonté d’assez grandes difficultés sur lesquelles nous reviendrons, il est parvenu à la loi suivante 0, dans l’énoncé de laquelle il est supposé, d’accord avec Fresnel, que la direction de vibration des ondes lumineuses est perpendiculaire au plan de polarisation :
- Des deux vibrations composantes qui sont respectivement perpendiculaire et parallèle à la (*)
- (*) Phil. Mag. 5” série, t. IX, p. 157 (1880).
- (2) Philosophical Magasine, 5’ série, t. XXXVII, p. 38o-394, mars 1894.
- direction des lignes de force, c’est seulement cette dernière qui est immédiatement affectée par le champ électrique; la vitesse de propagation de cette vibration le long des lignes de force est diminuée ou augmentée suivant que le diélectrique est positif ou négatif.
- Bien que cette loi n’ait été établie que pour deux liquides positifs, le sulfure de carbone et l’huile de paraffine, et pour deux liquides négatifs, l’huile de colza et l’huilede phoque, M. Kerr la considère comme générale.
- Deux dispositions expérimentales ont été successivement adoptées. La première est représentée par la figure 1. L est une fente verticale devant laquelle est placée une source lumi-
- Fig. 1
- neuse; PQ et RS les deux glaces verticales et parallèles d’un réfractomètre interférentiel de Jamin; N est un nieol derrière lequel est placé un diaphragme percé d’un trou E, ou mieux une lunette. Les rayons lumineux que laisse passer la fente rencontrent en B la surface de la première glace et se divisent en deux faisceaux; l’un est réfléchi suivant B F, l’autre réfracté suivant BD. Ce dernier se réfléchit sur la face postérieure argentée de la lame PQ et sort suivant G G, parallèlement à B F. Ces deux faisceaux donnent naissance par réflexion sur les faces antérieure et postérieure de la glace RS, à des faisceaux superposés suivant GE qui traversent le nicol et la lunette, puis arrivent à l’œil de l’observateur. Quand les glaces sont convenablement réglées, celui-ci aperçoit une image de la fente traversée normalement par des franges d’interférences.
- Sur le trajet des faisceaux B E et GG est placée une cellule remplie de sulfure de carbone renfermant un condensateur à armatures verticales et parallèles aux faisceaux (ces armatures
- p.102 - vue 102/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLËC TRICITÉ
- io3
- sont représentées en noir sur la figure). Cette cellule est formée par l’accolement de cinq lames de verre, épaisses et percées d’une ouverture rectangulaire; deux lames de verre minces ferment les extrémités de la cavité ainsi obtenue; des canaux permettent de remplir ou de vider cette cavité et laissent passer les fils reliant l’une des armatures à la terre, l’autre à un pôle d’une source électrique. La cellule est disposée de manière que le faisceau B F passe entre les deux armatures et le faisceau C G entre l’armature reliée au sol et le fond de la cellule. L’interposition de cette cellule ne change pas le phénomène optique observé, quand le condensateur n’est pas chargé.
- A l’aide de ce dispositir, M. Kerr espérait arriver facilement à la solution du problème qu’il s’était posé. En effet, le calcul et l’expérience montrent que si l’on produit une différence de marche entre les faisceaux B F et G F, il y a déplacement des franges. Par conséquent, en chargeant le condensateur, on doit constater un déplacement des franges si la vibration que laisse passer le nicol N (laquelle est dans le plan de la section principale du cristal) est affectée par le champ électrostatique.
- Mais contrairement à son attente, il ne put tout d’abord tirer aucune conclusion des phénomènes observés, soit en mettant verticale la section principale du nicol, soit en la mettant horizontale, c’est-à-dire en la plaçant perpendiculairement ou parallèlement à la direction des lignes de force. Quand il réunissait l’un des plateaux du condensateur à l’armature interne d’une bouteille de Leyde chargée, dont l’autre armature était reliée au sol, il constatait une perturbation immédiate des franges, une série de mouvements larges et irréguliers accompagnés de déformations, ' et enfin la disparition complète de tout le système de franges au bout d’une ou deux secondes. Quand la bouteille, primitivement à l’état neutre et reliée au plateau du condensateur, était chargée lentement de manière à ce que le champ s’accrût régulièrement, les phénomènes étaient les mêmes, si ce n’est qu’ils duraient plus longtemps.
- Lorsque les franges étaient disparues, on pouvait les reproduire soit en reliant au sol le plateau du condensateur, soit en maintenant constante pendant quelque temps la différence de potentiel des deux plateaux.
- ! Dans ce dernier cas les franges étaient aussi visibles qu’avant toute perturbation et leurs ; positions étaient approximativement constantes. Si l’on mettait alors le plateau en communication avec le sol pendant un instant très court,
- : on observait une perturbation des franges présentant les phases déjà décrites.
- Ces phénomènes ne pouvant être dus à une biréfringence du diélectrique polarisé, il fallait en chercher l’explication par un effet indirect du champ électrique. M. Kerr croit devoir les attribuer aux courants liquides que le champ fait naître dans le diélectrique; tant que ces courants sont réguliers, les déplacements et déformations des franges sont eux-mêmes réguliers; bientôt les réactions mutuelles des molécules liquides en mouvement produisent des variations de pression irrégulières et les franges disparaissent. En effet, en plaçant sur le trajet
- rc n y se
- des faisceaux B F et G G et en arrière de la cellule une petite cuve remplie d’eau, l’agitation de cette eau donne lieu à des effets optiques tout à fait semblables à ceux que l’on observe en faisant varier la différence de potentiel des plateaux du condensateur de la cellule.
- Mais il ne suffisait pas d’avoir trouvé l’explication de ces effets; il fallait, malgré la complication qu’ils introduisent dans les expériences, atteindre le but que s’était primitivement proposé M. Kerr. Celui-ci eut l’heureuse idée de remplacer le nicol par un spath d’Islande ayant sa section principale horizontale. Au lieu d’avoir une seule image a (fig. 2) de la perte, on a alors deux images p et y correspondant, l’une au faisceau ordinaire, l’autre au faisceau extraordinaire. et ces deux images sont traversées par des franges d’interférences dans le prolongement les unes des autres lorsque le condensateur de la cellule n’est pas chargé.
- Quand on le charge régulièrement avec une machine, on voit les deux systèmes de franges
- p.103 - vue 103/650
-
-
-
- 104
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- se déplacer l’un par rapport à l’autre, comme en 8 e (fig. 2), le déplacement croissant en même temps que la différence de potentiel; mais bientôt les franges se déforment et disparaissent après une série de mouvements affectant à la fois les deux systèmes.
- Si après avoir fait réapparaître les deux systèmes de franges en maintenant constante pendant un certain temps la différence de potentiel des plateaux on fait communiquer un instant avec le sol celui qui est isolé, on voit les franges s se déplacer brusquement jusqu’à venir dans le prolongement des franges 8, puis les deux systèmes disparaître en même temps. Le meilleur moyen pour observer facilement ces phénomènes est de faire marcher régulièrement la machine et d’en tirer des étincelles à des intervalles de temps égaux; à chaque étincelle on constate les effets optiques précédents.
- Il est tout naturel d’attribuer le déplacement brusque des deux systèmes de franges l’un par rapport à l’autre à la production instantanée de la biréfringence du liquide sous l’influence du champ et de regarder les déformations d'ensemble qui suivent comme dues au courant liquide. C’est ce qu’admet M. Kerr, et lès effets propres à la biréfringence pouvant ainsi être distingués des effets résultant de l’agitation du liquide, il devient facilede résoudre le problème proposé au début.
- En plaçant un fil au milieu de la fente lumineuse L et en observant le déplacement des deux systèmes de franges par rapport à l’image de ce fil, M. Kerr a reconnu que les franges e seules se déplacent. Ces franges correspondant à l’image extraordinaire, c’est-à-dire à des vibrations horizontales, puisque la section principale du spatji est horizontale, il en résulte que les vibrations parallèles aux lignes de force du champ sont seules affectées.
- D’autre part, il a remarqué que le déplacement s’effectue vers le haut quand la différence de potentiel augmente, et vers le bas quand celle-ci diminue, et il s’est assuré, par l’interposition de lames minces de verre sur le trajet des faisceaux B F et CG, qu’une ascension des franges est due à un retard optique du premier par rapport au second. Le sulfure de carbone étant un liquide positif, la première partie de la loi énoncée en commençant se trouve établie.
- Ayant ainsi surmonté les difficultés qui
- l’avaient embarrassé an début, M. Kerr reprit le premier dispositif expérimental, c’est-à-dire remplaça le spath d’Islande par un prisme de Nicol. Quand la section principale était verticale, les déplacements des franges étaient toujours irréguliers, tantôt dans un sens, tantôt dans l’autre. Mais quand la section était horizontale, il remarqua que le déplacement commençait toujours dans le même sens, ce qui lui avait échappé dans les premières expériences. La loi se trouvait ainsi confirmée pour le sulfure de carbone.
- Il ne s’agissait plus que d’étendre cette loi à d’autres liquides positifs, et de voir ce qu’elle devenait pour les liquides négatifs. Les difficultés qu’avait rencontrées M. Kerr avec les dispositions précédentes l’engagèrent à leur substituer le réfrac-tomètre interférentiel pour la lumière polarisée de Jamin, dont il s’était déjà servi
- -s-
- lOg. ?
- dans une étude de la biréfringence du verre produite par une déformation mécanique.
- Cet appareil, que représente la figure 3, comprend deux spaths d’Islande R et S d’égale épaisseur, ayant leurs sections principales horizontales et leurs faces parallèles. Un faisceau lumineux venant d’une fente L traverse d’abord un prisme de Foucault H, qui le polarise à 45° de la verticale, puis le spath R qui le divise en deux faisceaux polarisés à angle droit. Ces faisceaux rencontrent alors une plaque demi-onde P qui interchange leurs plans de polarisation. Les faisceaux ordinaire et extraordinaire du cristal R deviennent ainsi respectivement extraordinaire et ordinaire dans le cristal S, et l’action biréfringente de celui-ci neutralise celle de R. Les deux faisceaux sont donc superposés à la sortie de S; ils traversent le nicol N placé dans la position d’extinction par l'apport au Foucault. On obtient ainsi une image de la fente F traversée par des franges d’interférence, que l’on peut modifier en augmentant ou diminuant le parallélisme des spaths.
- Sur le trajet des faisceaux B F et G G se trouvé placée la cellule, de manière que le pre-
- p.104 - vue 104/650
-
-
-
- JOURNÀL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- io5
- mier faisceau passe entre les deux plateaux verticaux du condensateur, et le second entre le plateau relié au sol et le fond de la cellule. Le plan dç polarisation du faisceau B F peut être amené parallèlement ou perpendiculairement aux lignes-de force. Pour passer d’une position à l’autre, il suffit de faire tourner de i8o° autour de l’axe L E de l’appareil les deux spaths R et S.
- On place en outre, immédiatement en avant de S, un compensateur à lame de verre qui permet d’introduire de légères différences de marche des deux faisceaux et d’amener l’image d’une frange en coïncidence avec l’image d’un fil tendu en travers de la fente L.
- Les phénomènes optiques observés avec cet appareil quand on charge le condensateur sont absolument les mêmes que ceux que l’on obtient avec la première disposition expérimentale décrite, un nicoi étant placé devant la lunette d'observation; ils sont seulement plus facilement observables.
- Plusieurs séries d’expériences ont été faites avec cet appareil sur le sulfure de carbone. Quand le plan de polarisation de B F est vertical, c’est-à-dire perpendiculaire aux lignes de force du champ, le déplacement des franges atteint jusqu’aux quatre cinquièmes de l’épaisseur d’une frange. Au moment où l’on tire une étincelle du conducteur de la machine porté à un potentiel élevé, les franges reviennent brusquement dans leurs positions initiales, puis se déplacent de nouveau à mesure que la différence de potentiel des armatures augmente. Si le plan de polarisation est horizontal, le déplacement initial est irrégulier et n’atteint pas un centième de frange.
- Le second liquide étudié est l’huile de paraffine. Les qualités optiques de ce liquide étant inférieures à celles du sulfure de carbone, il est nécessaire d’augmenter la capacité électrostatique du condensateur en reliant l’un des plateaux à une armature d’une batterie, elle-même en communication avec une machine en mouvement. Lorsque les franges sont nettes on décharge partiellement le système. Si le plan de polarisation est vertical, il se produit un saut brusque des franges atteignant i/5 de frange et quelquefois on peut observer immédiatement après un mouvement brusque en sens inverse résultant delà recharge immédiate du condensa-
- teur. Si le plan de polarisation est horizontal, aucun mouvement régulier n’est observé.
- Les expériences sur les liquides négatifs, huile de colza et huile de phoque, ont été conduites de la même manière. Quand le faisceau B R est polarisé dans un plan vertical il y a déplacement des franges indiquant un retard négatif de ce faisceau. Aucun déplacement régulier n’est produit quand le faisceau est polarisé horizontalement.
- Si nous nous sommes étendu aussi longuement sur les expériences de M. Kérr, c’est d’abord, parce qu’elles nous paraissent bien démontrer la loi énoncée, .malgré les difficultés qui se sont produites, et, en second lieu, parce qu’elles nous semblent élucider un peu la question si controversée de l’existence des tensions et des pressions à l’intérieur des liquides polarisés.
- Dans un article antérieur (a) nous avons déjà indiqué les nombreuses difficultés que soulève cette théorie de Maxwell. Nous avons également dit que M. Duhem, après une discussion approfondie des bases de cette théorie, conclut à son inexactitude. C’est également là la conclusion qui nous paraît découler des résultats expérimentaux de M. Kerr.
- La double réfraction que possède un milieu primitivement isotrope quand il est soumis à l’action d’un champ électrique ne peut être attribuée qu’à une modification de l’éther qu’il contient. Admettons avec Maxwell qu’il y a tension suivant les lignes de force et pression dans les directions perpendiculaires.
- Les expériences de M. Kerr montrent qu’une augmentation de la tension produit une diminution de la vitesse de propagation d'un rayon polariséperpendiculairementaux lignes de force, positive ou négative suivant la nature du liquide diélectrique, et qu’une diminution de,la tension produit un effet inverse. Mais toute modification de la valeur de la tension est accompagnée d’une modification des pressions normales aux lignes de force et, si les variations de la tension influent sur la vitesse de propagation de la lumière polarisée perpendiculairement à la tension, les variations de la pression doivent, logiquement, influer sur la vitesse de propagation de la
- O La Lumière Électrique, t XLIX, p. 551 (23 septembre
- 1893).
- p.105 - vue 105/650
-
-
-
- io6
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- lumière polarisée à angle droit avec la direction de la pression. La théorie de Maxwell conduirait donc, à moins que l’on ne rejette l’explication de la double réfraction par l’existence de tensions ou de pressions, à une influence du champ électrique sur la lumière polarisée dans la direction des lignes de force. Or, les nouvelles expériences de M. Kerr indiquent nettement que cette influence n’existe pas.
- J. Blondin.
- LES LAMPES A ARG (').
- On sait toute l’importance que présente, pour la question des projecteurs,- la construction des
- en Allemagne, la maison Schuckert. Les figures i à 4 représentent schématiquement la machine récemment proposée pour la taille de ces miroirs par M. Wacker, ingénieur de la maison Schuckert.
- Son principe est que les sections découpées
- 3—
- Fig. 4. — Schéma de la machine Wacker.
- dans un paraboloïde d’équation x2 y2 = 2p z (fig. 1) par des plans parallèles à l’axe des z sont des paraboles y2 — ip z -j- a, de même paramètre p : a, étant la distance variable 0 du plan sécant* * = a au plan z y. Si donc on fait décrire à un outil s, de tranchant parabolique
- Fig. 1 à 3. — Machine Wacker à tailler les paraboles (1893) Principe de la machine.
- miroirs paraboliques tels que les établissent aujourd’hui en France la maison Breguet (2) et,
- (') La Lumière Électrique, 10 fév. 1894, p. 262.
- (*) Bulletin de la Société d’encouragement, 8 décembre 1893.
- Fig. 5. — Travail de la meule.
- ainsi déterminé — représentant, en somme, le plan a — suivant l m, une trajectoire parabolique, il découpera dans un solide tournant autour de l’axe In —correspondant à ox — un paraboloïde de révolution. Gomme on peut, sans inconvénient, remplacer le tranchant parabolique de l’outil par un arc de cercle de rayon égal à son rayon de courbure, on peut prendre, comme outil, une meule g, montée sur un support h, à trajectoire parabolique déterminée soit comme
- p.106 - vue 106/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ .
- 107
- nous l’avons indiqué à la page 368 de notre numéro du 25 novembre 1893, soit en soulevant le miroir en même temps qu’il tourne autour de son axe, la meule décrivant alors une horizontale.
- Avec ce procédé l’attaque de la meule ne se fait pas par un point — pratiquement par une très petite facette — mais (fig. 5) suivant une ligne ou
- Fig. 6 et 7. — Lampe différentielle Kestner (t8g3). Élévation et plan 2-2.
- une bande très étroite, corrigeant jusqu’à un certain point automatiquement ses erreurs, d’un travail plus rapide et plus exact, principalement au sommet du paraboloïde.
- La lampe différentielle de Kestner représentée par les figures 6 et 7 fonctionne comme il suit, les charbons étant, à l’origine, au contact. Dès que le courant passe, l’électro en série E, attirant son armature e2, fait, par le ressort II, pivoter autour dej le levier G g, dont le pignon I,
- entraîné par son cliquet 0', et le rochet o, calé, sur /, soulève le charbon supérieur G par sa crémaillère, et fait jaillir l’arc. Quand cet arc s’allonge, l’électro dérivé F, attirant l’extrémité g5 du levier G, l’abaisse, jusqu’à ce que la palette m, échappant sa butée n, laisse le charbon supérieur descendre par son poids, à une vitesse modérée par la rotation des palettes m qu’il entraîne le train hélicoïdal K l \ puis la régularisa-
- Fig. 8 et 9. — Lampe différentielle Hormel et Junguiger (1893). Ensemble et détail du frein.
- tion de l’arc se maintient par le jeu différentiel ordinaire des électros E et F. Quand le charbon supérieur est tout à fait brûlé ou quand, pour une raison quelconque, la résistance de l’arc devient excessive, l’électro E lâche tout à fait son armature que le ressort H amène alors à fermer le contact p q' qui dérive le courant de la lampe sur la résistance P, équivalante à l’arc, de manière à éviter tout accident.
- Dans la lampe de Hormel et G. Junguiger (fig. 8 etç) les solénoïdes différentiels B et B’ agis-
- p.107 - vue 107/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 10S
- sent en opposition sur une armature G, qui, lorsqu’elle monte, soulève le charbon supérieur par la prise, sur la crémaillère hélicoïdale D, des vis ee, serrées par les ressorts E E, que repoussent les butées h h!. Quand l’arc s’allonge, G descend, et, avec lui D un peu plus lâché par les visee, mais en tournant sur ces vis, de manière à éviter la formation d’un cratère.
- La lampe de M. Belfield fonctionne (fig. 10) de la manière suivante :
- Fig. 10 et il. — Lampe Belfield (Compagnie Westinghouse, 1893).
- Quand on lance le courant, le solénoïde 4, attirant son armature lamellaire 5, fait pivoter le levier 7. Ce mouvement commence par faire rouler sur la crémailère 2 le pignon de la roue 11, avec une vitesse régularisée par l’échappement 9 (fig. i5) et la roue 11 fait tourner en même temps, par 14, fa roue 12, dont une moitié est lisse et l’autre moitié pourvuededents i5(fig. 14); puis la partie lisse de cette roue vient au contact du sabot 18 du frein 16, qui l’arrête, de sorte, qu’à partir, de ce moment, le solénoïde, sépare les charbons, et amorce l’arc, jusqu’à ce que l’une des dents i5
- de 12 vienne caler sûrement le mécanisme par sa butée sur 19. On est alors certain que le charbon supérieur ne descendra pas sous l'action de causes accidentelles : trépidations, etc.,
- Fig. 12 à i5. — Lampe Belfield; détail des solénoïdes, des freins-et variante.
- Quand l’arc s’allonge, le solénoïde laisse descendre son armature, de manière à déclencher i5, puis à desserrer 18, et que le charbon supérieur tombe avec une vitesse réglée par l’échappement 9.
- Ainsi que le montre la figure i5, cet échappe-
- p.108 - vue 108/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 109
- ment se compose d'une ancre à pendule 10, qui n’oppose aucune résistance aux mouvements
- •V 7/7777777/7/7/7/77777.
- Fig. 16 à r8. — Lampe Lauder (1893).
- lents, et qui oppose aux mouvements brusques la même résistance qu’un dashpot sans jeu et très simple. Des ressorts 2 amortissent séparément
- les mouvements de l’armature 5, et les enroulements du solénoïde 4 sont assez nombreux pour * agir eux-mêmes comme amortisseurs, par autoinduction contre les variations brusques du courant.
- La lampe représentée par la variante (fig. i3) ne diffère de la précédente que par la suppression du châssis 3.
- Au repos, le frein N de la lampe Lauder occupe la position indiquée en figure 16.
- Fig. 19. — Lampe différentielle Gwynne (1893).
- Quand on lance le courant, le solénoïde en série C soulève D autour de ses pivots O, coulissés en L, et, avec lui, le cadre H, pivoté sur D en N, jusqu’à ce que le charbon A, saisi par les galets J J, soit entraîné avec lui, puis il amorce l’arc (fig. 16). Ce point est réglé par la vis F, qui supporte le contrepoids E de II. Quand l’arc s’allonge, D s’abaisse un peu, jusqu’à ce que E, appuyant sur F, lâche le frein, et laisse le charbon tomber de la quantité voulue pour rétablir l’arc à sa longueur normale.
- La lampe différentielle de Gwynne représentée par la figure 19 attaque par ses solénoïdes
- p.109 - vue 109/650
-
-
-
- I IO
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- en série'et dérive, A et A', une armature conique lamellaire, a a', à noyau de maillechort b. fixé directement au charbon inférieur C, et* équilibré ep partie en c par un contrepoids e, à galets-guides j j. Un rochet d, à cliquet g, de butée réglable h, limite la levée de G.
- Les figures 20 et 21 représentent la monture employée pour l’usage de cette lampe en photographie. Elle est suspendue par un étrier N, et facilement maniée par la poulie P, sur un trépied à pointes M et à roulettes de caoutchouc L L.
- Les charbons de la lampe focale de Cannevel sont conjugués par des cordes de manière à s’écarter par leur poids. Quand on lance le courant, ces charbons étant séparés, les électros
- Fig. 20 et 21. — Lampe différentielle Gwynne. Montage pour photographie.
- dérivés S S (fig. 22) attirés sur S2, basculent autour de J, avec leur châssis D, malgré le ressort de rappel K, en même temps que leurs noyaux S,, attirant S3, font basculer autour de T2 le levier T-!, de manière qu’il lâche en T3la roue Aj du frein, et permette ainsi, au mouvement d’horlogerie de D, de rapprocher les charbons au contact. Le courant passant alors presque totalement par les charbons, les électros S lâchent S3 T, qui renclenche le mécanisme d’horlogerie, ainsi que S2, de manière que K, remontant D autour de J, sépare les charbons, et fasse jaillir l’arc, dont la régularisation se continué ensuite par S3.
- Le principe de la nouvelle lampe Shépard est facile à saisir sur le diagramme (fig. 23). Les charbons G et D, qui tendent à se rapprocher
- par leur poids, sont suspendus à une chaîne passant sur une roue dentée L5, dont le diamètre U, porte le pignon central u3 d’un train différentiel de White ut u2 u3. Le pignon ut de ce train est solidaire du rochet L8, actionné par l’électro en série B, et % de l’échappement Efl, commandé par un électro en dérivation. Dès qu’on lance le courant, les charbons étant au contact, avec E8 enclenché, B fait, par Es uu rouler u3 sur
- Fig. 22. — Lampe différentielle Cannevel (1893).
- î/2, et tourner L3, de manière à séparer les charbons et à faire jaillir l’arc, dont la régularisation se maintient ensuite par le jeu différentiel de Eg et de Ec.
- Dans la lampe du même inventeur, représentée par la figure 24, l’armature B, de l’électro en série B, àdashpot B2 et à ressort réglable H, commande le levier G, qui porte l’axe des roues Ej E2, dont l’une, Ej, est en prise avec la crémaillère du porte-charbon supérieur et l’autre, E2, avec le train Ë3 E4 E5 de l’échappement Ec, corn-
- p.110 - vue 110/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- mi
- mandé par l’électro en dérivation F. L’armature F! de cet électro, à ressort Fa, équilibré par un poids réglable J,, enclenche E0, en J, tant que le courant ne passe pas en F avec une intensité suffisante réglée par Jt.
- Quand on lance le courant, les charbons sont au contact, et Ee, déclenché parce que Fj est soulevé par B3 B4 Bu soulève d’abord B3, de manière à enclencher E6, puis G, autour de l’axe de E4,
- Fig. 23. — Lampe Shépard à train de White (1893).
- entraînant avec lui le charbon supérieur par Et immobilisé, et il fait jaillir l’arc. Lorsque l’arc s’allonge, F déclenche E6, qui laisse les charbons se rapprocher de la quantité voulue, puis la régularisation se maintient par le jeu différentiel des électros B et F.
- On peut (fig. 26) remplacer B3 B., et le contrepoids par un second petit électro en série Bu qui, tant que la résistance de l’arc est faible charge du poids de son armature folle Pt l’extrémité J3 de l’armature F-,, et maintient l’enclenchement J soumis à F; quand, pour ùnerai-son quelconque, le circuitde la lampe est rompu, Pt lâche J3, et le poids seul de Ft déclenche J,,
- comme le faisaient B3 B.,, de manière à laisser les charbons se rapprocher.
- Dans la lampe figure 27, l’électro en dérivation est remplacé par un fil dérivé R, qui supporte le charbon inférieur fixe, concurremment avec un fil semblable et isolé S. Quand l’arc augmente, R s’échauffe et son allongement per-
- Fig. 24 à 26. — Lampe différentielle Shépard.
- met au ressort de faire basculer J2 de manière à déclencher E0 en J.
- Ainsi que l’indique la figure 28, l’armature B( est constituée par des lames de fer doux isolées les unes des autres, avec leurs extrémités en V encastrées dans deux rondelles d’ébonite Q, réunies par une tige centrale Ba, ménageant autour d’elle une circulation d’air par les trous Q3.
- Les charbons de la lampe Buchel sont (fig. 29)
- p.111 - vue 111/650
-
-
-
- 112
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- équilibrés de manière à ne tendre ni à se rapprocher, ni à s’éloigner par leur propre poids. La régularisation se fait par un électro en dérivation C qui, suivant que l’arc augmente ou diminue, ferme, par D, en e, ou en e2 le circuit de Fï, à gros fil, ou de F2. Ces électros font alors osciller comme des trembleurs leurs armatures fi ou A <îu* entraînent, par des rochets, dans un sens ou dans l’autre, la première roue G2 du train des charbons.
- Si le mécanisme est tel que les charbons tendent à se rapprocher par leur poids (fig. 3o) *
- Fig. 27 et 28. — Lampe à fils Shépard et détail de l’armature B,.
- l’armature de/2 de l’électro à gros fil F2 lâche, au repos, le rochet de ce mécanisme, de manière que les charbons viennent au contact; puis, dès qu’on lance le courant, ft enclenche le mécanisme, et C, parcouru par une faible dérivation, laisse D fermer en cx le circuit de F1} qui fait, comme précédemment, tourner ce rochet, et sépare les charbons, jusqu’à ce que, l’arc étant arrivé à sa longueur normale, D rompe le contact e; puis, lorsqu’il s’allonge, F2, recevant moins de courant, laisse de nouveau les charbons se rapprocher.
- Enfin, dans le cas (fig. 31), où les charbons tendent à s’éloigner par leur poids, F n’a plus qu’à arrêter ce mouvement, Fx rapprochant les
- charbons. Ces deux électros sontalors à fils fins.
- *
- Au repos, Fi lâche le mécanisme, et les charbons s’écartent le plus possible. Quand on lance le courant, C ferme le Gircuit de Fn qui enclenche
- le mécanisme et arrête la descente, puis celui de F2,qui rapproche les charbons au contact. Le
- X F,
- Fig. 29 à 3i. — Lampes Buchet (1893).
- courant diminuant en C, D ouvre alors de nouveau les circuits de F! et de F2, qui laissent les
- Fig. 32. — Charbons Mac Manus.
- charbons se séparer, et l’arc jaillir, jusqu’à sa longueur normale, où C, fermant le circuit de F,, arrête la descente; puis, quand l’arc augmente F2 rapproche les charbons.
- p.112 - vue 112/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 113
- Lescharbons de M. Mac Manus sont constitués (fig. 32) par une âme creuse en graphite pour le charbon supérieur, une pleine et en chaux pour le charbon inférieur, entourées d’une pâte de 92 0/0 de coke, 7 0/0 de pétrole et 1 0/0 de fer, le tout, recouvert d’une mince couche de
- fér. Gescharbons dureraient, d’après l’inventeur, 8 à 12 heures de plus que les autres, et donneraient plus de lumière. •
- La suspension de M. J. Renahan fonctionne comme il suit (fig. 33). Le tambour g du treuil, rainuré sur son arbre/, étant, comme en figure
- Fig. 33 a 37. —
- 3q, enclenché par gu hu avec le pignon h et la lampe au bout du bras, comme en figure 33, on tourne la manivelle/, et cela a pour effet d’entraîner, par frottement entre les pignons h et fia corde j, qui amène ainsi la lampe et sa pouliey2 dans la position indiquée(en pointillé sur la figure 33, où le mouvement s’arrête de lui-même, parce que le raccord y, ne peut pas passer entre h et/. Ceci fait, on accroche, par ^3, en /ï, la corde g au brin ;3, dont on sépare/; on débraye, comme en figure 37, gi de hl% puis on laisse, en déroulant g, la lampe tomber lentement dans la position figure 37. Le tambour g est maintenu dans ses positions extrêmes par les prises du collet/2 avec les fourches k3 et Æ., du levier ku pivoté en k2.
- Gustave Richard.
- ision Renahan (1893).
- PHÉNOMÈNE CALORIFIQUE PRODUIT PAR LE COURANT ÉLECTRIQUE AU CONTACT I)’UN SOI.IDIi ET D’UN LIQUIDE
- Parmi les plus intéressantes manifestations du courant électrique, l’une, certes, des plus bizarres à première vue consiste dans un phénomène calorifique et lumineux qui se présente dans certaines conditions au contact entre un solide et un liquide, lorsque le courant électrique passe de l’un à l’autre.
- Si, par exemple, on plonge une barre métallique dans un liquide, on constate, dans ces conditions, d'abord une production de lumière plus,, ou moins vive autour de la barre, puis un dégagement de chaleur, qui porte la barre métallique
- p.113 - vue 113/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 11*4
- à une température plus ou moins élevée et qui peut la mettre en fusion en un temps extrêmement court, tout ceci se passant, ainsi que je viens de le dire, dans le sein même du liquide.
- Quiconque eut l’occasion de faire des expériences sur le courant électrique passant à une tension d’une centaine de volts ou plus dans un liquide a été presque nécessairement témoin, plus ou moins conscient, de ce phénomène.
- Celui-ci a du reste été observé et relaté depuis de longues années par un grand nombre de physiciens, dont les premiers semblent avoir été Davy, Hare, Mackrell^), Fizeau et Foucault (2), Grove, Gassiot, de la Rive, Wartmann, Despretz, Quet, Maas, van der Willigen (a), etc.
- Les travaux de tous ces physiciens sont de pure observation; ils relatent simplement que si on enfonce des fils métalliques de diamètres extrêmement fins, tels que de i/io de millimètre, dans dés liquides, la partie immergée de ces fils devient lumineuse dans certaines conditions, et semble entourée d’une gaine qui dégage la lumière observée.
- La question n’était donc guère avancée lorsque Planté, qui venait d’inventer les piles secondaires, trouvait dans celles-ci le moyen d’emmagasiner des courantsélectriques de haute tension et en même temps de quantité. Cette circonstance lui permit d’entreprendre fructueusement une série d’expériences sur le passage des courants, notamment de hautes tensions, dans les liquides (4).
- Le premier, Planté fit des essais méthodiques et parvint, grâce aux courants puissants dont il disposait, à produire le phénomène d’une manière bien déterminée; le premier aussi il donna une explication du phénomène dans les termes suivants (3) :
- « La gaine lumineuse (qu’on aperçoit autour de la partie immergée du fil-électrode) n’est autre chose qu’une enveloppe de gaz raréfiés incandescents formés autour de l’électrode, et de vapeur
- (•) Archives d'électricité, Delà Rive, 1841, p. 575.
- (-) Annales de chimie et de physique, 3" série, t. XI 1844, p. 383. ,
- (3) Annales de Poggendorf, t. XIII, p. 285.
- (') Recherches sur les phénomènes produits dans les liquides par des courants électriques de haute tension. Comptes rendus, t. LXX, p. 1133 ; LXXXT, 185 ; LXXXII, 220, 314; LXXXIV, 9*4 > LXXXV, 619.
- (•) Comptes rendus, t. LXXX, n33.
- également raréfiée et incandescente fournie par le liquide même du voltamètre. Quelle est la nature de ces gaz ? Par suite de la température très élevée produite autour de l’électrode avec un courant de grande tension, l’eau est partiellement décomposée autour d’un même pôle, ainsi que l’a constaté M. Grove, et comme nous avons eu l’honneur de le vérifier dans le cours de nos recherches.
- « Il y a donc, autour de l’électrode, de l’hydrogène, de l’oxygène et de la vapeur d’acide sulfurique ou de soufre, quand le liquide est de l’eau acidulée par cet acide. On peut y comprendre aussi l’azote provenant de l’air que le liquide peut tenir en dissolution. Tous ces éléments sont raréfiés et lumineux, et la couleur de la lumière participe nécessairement du mélange. »
- Remarquons qu’il s’agit ici de l’électrode négative.
- Pour chacune de ses expériences, Planté se borne à indiquer le nombre de piles secondaires employées. Malheureusement, celaneprécisepas les conditions; en effet, les différences de potentiel disponibles aux bornes du voltamètre restent absolument inconnues, ces différences de potentiel étant dépendantes non seulement du nombre des éléments employés et des forces électromotrices de ceux-ci, mais encore de la résistance de celles-ci, de la résistance du circuit, de l’intensité du courant et d’autres grandeurs encore. Les données numériques font donc défaut sous çe rapport, ainsi que sous tous les autres.
- Du reste, Planté ne s’est pas particulièrement arrêté aux phénomènes qui se présentent dans les liquides au contact entre ce liquide et un solide immergé. Il s’étend plus longuement sur les phénomènes, d’un ordre similaire, qui sont produits par les courants de hautes tensions à la surface des liquides et sur les colonnes liquides.
- En augmentant le nombre des piles secondaires qui composaient ses batteries, très con^ sidérablement, jusqu’à (800) huit cents, ce qui correspond en circuit ouvert à une force électromotrice de (1600) seize cents volts à peu près, il reproduit successivement les globules liquides lumineux, « les flammes globulaires » ou « globes de feu », 1’ « étincelle électrique ambulante », les « gerbes de globules aqueux », le « mascaret électrique », les « veines liquides électrisées », partiellement lumineuses.
- p.114 - vue 114/650
-
-
-
- JOURNAL * * UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ 115
- L’intérêt de ces expériences est singulièrement rehaussé par l’analogie frappante que présentent quelques-unes avec certaines manifestations particulières de la foudre.
- Elles ont du reste servi de base à Planté dans sa théorie sur la « foudre globulaire » et sur les « éclairs en chapelet (*). »
- Dans un travail plus récent (1880), M. Slougi-noff (2) attribue, contrairement à l’explication de Planté, la formation de la gaine lumineuse à une série de décharges très rapides entre le liquide et l’éleetrode.
- Vers la même époque (1881), M. Colley (3), afin de se rendre compte de la composition de la gaine, a étudié le spectre de la lumière produite au pôle négatif, et a montré qu’il présentait les raies de l’hydrogène, celles du métal de l’électrode (platine et argent), et cellesde l’élément positif de l’électrolyte (acide sulfurique, chlorure de sodium et chlorure de lithium.) Jusqu’ici les données numériques font complètement défaut.
- En 1889, MM.Violleet Chassagny (4) ont étudié le phénomène sur un fil de platine d’un quart de millimètre de diamètre, plongé dans l’acide sulfurique dilué; ils en ont précisé quelques-unes des conditions expérimentales et ajouté quelques données numériques sur la chute de potentiel subie par le courant dans la gaine lumineuse et sur l’intensité du courant.
- Au commencement de 1890, M. E. Lagrange et moi, nous avions la bonne fortune d’observer le phénomène, ce qui nous amena à en entreprendre l’étude, afin d'en pénétrer la cause déterminante et la nature, ainsi que de le développer ; cette étude fut présentée par nous à l’Académie de Belgique en août 1890 (5).
- Tout d’abord nous avons voulu préciser la marche du phénomène, dans laquelle nous avons distingué plusieurs phases, et déterminer les conditions nécessaires à son apparition.
- Un électrolyte quelconque, contenu dans un vase, communique, au moyen d’une électrode de
- (*) Comptes rendus, t. LXXXIII, p. 321 et 484. — La Nature, 4" et 5" années, 3o sept, et 28 oct. 1877; 7 avril 1877. (*) Journal de physique, r* série, t. IX, 1880, p. i55.
- (3) Journat de physique, 1" série, t. X, 1881, p. 419.
- (*) Séances de la Société française de physique, 1889, p. i83.
- (“) Bulletin de l'Académie royale de Belgique, 3‘ série, t. XXII, n01 9-jo, 1891.
- grande surface, avec le pôle positif ou avec le pôle négatif d’une source d’électricité. Dans cet électrolyte, nous enfonçons un corps conducteur de dimensions relativement faibles, communiquant avec l’autre pôle. Si dans ces conditions on augmente graduellement la force électromotrice de la source d’électricité, on observe d’une manière générale les phases suivantes dans les manifestations électriques.
- i° Tant que la force électromotrice conserve une valeur légèrement supérieure à la force contre-électromotrice de l’électrolyte, les phénomènes ordinaires de l’électrolyse se présentent. Les chutes de potentiel aux deux électrodes augmentent graduellement, notamment à la plus petite électrode, à mesure qu’on augmente la force électromotrice; l’intensité du courant augmente, le dégagement des gaz et la polarisation s’accentuent à la petite électrode.
- 20 En augmentant toujours la force électromo trice, on observe à un moment donné, à la petite électrode «un crépitement qui ressemble au bruit que produisent une série de gouttelettes d’eau tombant sur une surface métallique chaude. Le liquide semble bouillonner autour de cette électrode. En réalité, le liquide se creuse par intermittences sous cette électrode; à ces instants, le contact immédiat n’existe plus entre les deux; l’intensité varie synchroniquement avec ces intermittences. On se trouve ici évidemment en présence d'un phénomène instable ; nous appelons cette période, la « période instable ».
- 3° « On observe par intermittences la production de points lumineux entre l’électrode et le liquide. L’intensité du cou'rant est toujours variable.
- 4° « A mesure que la différence de potentiel augmente, le nombre de ces points lumineux croît constamment, de manière à former finalement une gaine lumineuse », dont la couleur dépend de la nature de l’électrode, de l’électrolyte et de la force électromotnce du courant.
- « La production de cette gaine est accompagnée d’un faible bruissement régulier. L’intensité du courant devient alors fixe et très faible, ainsi que le dégagement de gaz.
- «A mesure que la force électromotrice s’élève, le phénomène lumineux devient plus net (:),
- P) Bulletin de l'Académie royale de Belgique, 3* série, t. XXII, n" 9 et 10, 1891, p. 208-210.
- p.115 - vue 115/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 116
- plus stable; le corps s’échauffe, rougit et fond. »
- (Pour la facilité, je désignerai dans la suite l’électrode à laquelle le phénomène se produit sous le nom d’électrode active. )
- Le phénomène se manifeste plus nettement à l’électrode négative; à l’électrode positive au contraire, la gaine est moins bien accusée et moins stable.
- Il se manifeste dans tous les liquides conducteurs ou rendus conducteurs, et sur tous les corps conducteurs, ou rendus tels, employés comme électrodes. Seulement la force électromotrice nécessaire pour produire la première apparition du phénomène lumineux et l’intensité du courant dépendent de divers éléments, que nous avons tâche de déterminer, du moins en partie, et que je résume comme suit:
- A’a) La force électromotrice du courant nécessaire pour provoquer la première apparition du phénomène lumineux, c’est-à-dire la chute de potentiel à l’électrode active lors de cette première apparition, dépend en tout premier lieu de la nature de l'électrolyte, et notamment de la résistance spécifique de celui-ci, augmentant ou diminuant rapidement avec cette résistance spécifique ; d’après la nature du liquide, le phénomène lumineux peut déjà se manifester à une dizaine de volts, tandis que dans d’autres liquides il exige des centaines de volts.
- b) La nature de l’électrode ne semble avoir aucune influence appréciable sur la force éleclro-motrice nécessaire pour la première apparition du phénomène. Il n’en est cependant pas de même pour le maintien et le développement du phénomène.
- c) La forme géométrique de l’électrode possède une influence sur l’apparition du phénomène, mais plus encore les dimensions de l’électrode immergée.
- d) La force électromotrice nécessaire semble moins grande à l’électrode positive qu’à l’électrode négative.
- B .a) L’intensité du courant manifeste une tendance à rester constante lorsque la force électromotrice augmente, toutes autres conditions égales ; elle augmente cependant légèrement d’après une règle que nous n’avons pas pu déterminer.
- b) Il était immédiatement évident que le facteur principal qui détermine l’intensité réside dans la grandeur de la surface de contact de l’é-
- lectrode active avec l’électrolyte; l’intensité augmente dans un rapport presque proportionnel à la surface.
- c) L’intensité dépend de la nature de l'électrolyte, notamment de sa conductibilité spécifique ; elle augmente avec celle-ci.
- dj La nature de l’électrode et la forme géométrique de celle-ci ont une influence manifeste.
- c) Il semble que l’intensité est plus grande lorsque l’électrode active constitue l’électrode positive que lorsqu’elle constitue l’électrode négative.
- En opérant avec le courant alternatif, nous avons retrouvé les mêmes phénomènes, mais avec quelques particularités remarquables, résultant précisémentde l’alternance continuelle et rapide des polarités du courant, ainsi qu’on s’en rend facilement compte.
- Comme conclusion, nous avons donné une explication plausible et quelque peu complète du phénomène. La caractéristique de celui-ci réside dans la résistance anormale très considérable qui apparaît avec la gaine lumineuse et qui se trouve localisée dans celle-ci.
- Cette résistance n’est autre que la résistance naturelle de la gaine lumineuse, et celle-ci n’est autre qu’une gaine gazeuse composée de vapeurs du liquide et d’hydrogène, dans lesquelles se trouvent des particules du métal de l’électrolyte ainsi que des particules de l’électrode, lorsque celle-ci communique aveede pôle négatif, et composée égalament de vapeurs du liquide et d’oxygène, dans lesquelles se trouvent en outre les éléments négatifs de l’électrolyte à l’état de liberté ou combinés avec le métal de l’électrode, lorsque le phénomène se passe au pôle positif.
- Je reviendrai plus tard sur ee point.
- Dans les années 1890-1892, il parut successivement dans les Annales de Wiedemann trois travaux différents sur la polarisation des petites électrodes en platine, deM. Franz Richarz(1),de M. C. Fromme (2),.et de MM. Koch et Wüllner(3).
- Ces travaux, qui aboutissent plusieurs fois à
- (') Annalen der Physik tend C hernie, t. XXXIX, 1890, p. 67 et 201.
- (“) Idem, t. XXIX, p. 187.
- (•’) Idem, t, XLV, p. 473 et 759.
- p.116 - vue 116/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D‘ÉLECTRICITÉ
- 11
- des conclusions contradictoires, forment presque suite les uns aux autres; c’est à cause de cela que je les signale ensemble.
- Deux d’entre eux observent et relatent le phénomène qui nous occupe.
- M. Richarz signale que dans le «ours de ses expériences il eut diverses fois l’occasion d’observer un phénomène lumineux spécial, au contact de l’électrode et du liquide; il en attribue la cause à la formation d’une gaine gazeuse, et rappelle à ce propos l’état sphéroïdal des liquides comme présentant une certaine analogie. Il constate que ce phénomène peut se présenter par intermittences, ce qui lui suggère l’idée d’un état d’équilibre instable; il constate également que, dès que le phénomène apparaît, l’intensité du courant diminue considérablement. Il rappelle à ce propos une observation déjà faite antérieurement par Bartoli, que dans certains cas il se forme une gaine opaque à l’électrode positive dans l’acide sulfurique à 5o o/o ou plus, observation que nous avions également faite.
- Le travail de MM. Koch et Wüllner sur la polarisation de6 petites électrodes (1892) est beaucoup plus important, d’abord à cause du très grand nombre d’observations et de données numériques qu’il contient, puis en ce qu’il recherche méthodiquement à fixer les facteurs qui déterminent, dans la polarisation normale, la chute de potentiel au contact de l’électrode avec l’électrolyte, et la variation de celle-ci avec l’intensité du courant; il arrive ici à des conclusions indirectement intéressantes pour le phénomène qui nous occupe. Enfin toutes le6 observations y sont discutées.
- Lorsque le phénomène normal se présente encore aux électrodes, c’est-à-dire lorsque la force électromotrice est trop faible pour produire un phénomène lumineux à l’une des électrodes, MM. Koch et Wüllner concluent déjà que la chute de potentiel au contact n’est pas seulement due à une force contre-électromotrice, mais qu’il y a une résistance de contact qui entre en jeu, et qu’ils désignent sous le nom de « résistance de transmission » (Ueber gangs-Wi-derstattd)-, ils montrent que cette résistance est proportionnelle à la résistance spécifique du liquide et qu’elle diminue considérablement lorsque la surface de contact augmente. En même temps, ils montrent que la force contre-
- électromotrice est astreinte à un minimum C), très faible en comparaison des chutes de potentiel totales déterminées au contact parla polarisation, qu’elle ne peut pas dépasser.
- Dans leurs expériences sur les liquides avec des forces électromotrices variables, MM. Koch et Wüllner observent le phénomène qui nous occupe; ils constatent que, lorsque le courant atteint, pour une électrode donnée, dans un liquide donné, une intensité donnée, qu’ils nomment «courant limite» (Grenzstrom) et que l’on veut augmenter ce courant en renforçant la force électromotrice, il se produit subitement une augmentation de polarisation, et simultanément une diminution de l’intensité du courant; ils désignent ce phénomène sous le nom de Slrom Umschlag, c’est-à-dire de « renversement de courant » et le courant ainsi.diminué sous le nom de Rest Slrom, c’est-à-dire de « courant restant » ; (le nom de « renversement de courant » n'est guère heureux; il ne s’agit, en effet, en aucune façon d’un renversement quelconque de courant). Il se forme à l’électrode une certaine quantité de bulles gazeuses qui se détachent; cellès-ci amènent ainsi des variations continuelles dans l’intensité du courant (2). Ces variations peuvent être plus ou moins considérables; très souvent il faut recourir au téléphone pour les apercevoir. Quand on augmente la force électromotrice, ces variations deviennent inappréciables ou nulles.
- MM. Koch et Wüllner font une étude expérimentale très minutieuse et intéressante, en relevant les valeurs du «courant limite», du «courant restant», de la chute de potentiel à l’anode et à la cathode, en opérant avec des fils de platine d’un millimètre, de diamètre, en contact avec le liquide sur des longueurs variables, d’un demi-millimètre, de trois et de cinq millimètres, successivement dans des solutions d’acide sulfurique à 10, 20, 3o et 42 0/0, en provoquant le phénomène d’abord à l’électrodé positive, puis à l’électrode négative et en constituant l’électrode non polarisée tour à tour d’une pointe et d’une plaque.
- Ces expériences, ainsi que d’autres très nom- (*)
- (*) Ce point vient d’être encore mis en évidence par un travail tout récent présenté par M. James Iîenderson à l’Association britannique.
- (2) Voir notre observation 2°.
- p.117 - vue 117/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 118
- breuses et délicates, ont amené MM. Koch et Wiillner à décrire consciencieusement une infinité de petites observatious différentielles, dont les différences ainsi observées étaient souvent fictives, étant occasionnées par les circonstances des expériences. Les différences d’action observées lorsqu’on employait comme électrodes des fils de longueurs différentes sont dans ce cas. En effet, l’intensité du courant augmente lorsque la longueur du fil en contact avec le liquide augmente; donc la perte de la force électromotrice dans le circuit électrique complet, par suite de la résistance, est d’autant plus grande que la longueur du fil est plus grande, et par conséquent la force électromotrice agissant sur l’électrode est d’autant plus petite. Or, remarquons que dans leurs expériences MM. Koch et Wiillner employaient des piles dont la résistance est relativement forte. Si au lieu de piles, ils avaient eu recours à des accumulateurs ou à des dynamos (ainsi qu’ils l’ont fait dans certaines expériences), les chutes de potentiel dans les générateurs auraient été beaucoup moins fortes, presque nulles, et les différences observées n’auraient pas subi l’influence des variations du potentiel entre les bornes du générateur .
- J’estime que c’est la multiplicité de toutes les petites observations différentielles amenées ainsi par les conditions des expériences qui a empêché MM. Koch et Wüllner de tirer des conclusions. En tout cas, la principale conclusion à remarquer, c’est que lorsque le courant restant est formé , l’augmentation de force électromotrice n’augmente pas l’intensité du courant restant; cette augmentation de force électromotrice n’a donc pour résultat que d’augmenter la chute de potentiel à l’électrode considérée. Ceci n’est pas tout à fait, mais à peu près, exact. Ils constatent généralement qu’à l’élëctrode positive, l’intensité du « courant restant » est plus grande qu’à l’électrode négative ; cette observation est intéressante.
- MM. Koch et Wüllner se demandent si le phénomène en question est déterminé par le fait que la force électromotrice atteint une certaine valeur ou par le fait que l’intensité du courant atteint une certaine valeur. Pour fixer a réponse, ils ont opéré en intercalant une résistance liquide variable dans le circuit; ils ont constaté qu’il ne suffisait pas dans ces conditions de porter la force électromotrice à sa
- valeur habituelle; il fallait que l’intensité du «courant limite » atteignît une certaine valeur. Ils ont donc conclu que c’était essentiellement l’intensité qui détermine le phénomène. Cette conclusion est erronée. En effet, en intercalant une résistance (liquide ou non, variable ou non), cette résistance absorbe une certaine force électromotrice et a donc comme effet direct de diminuer la force électromotrice pouvant agir sur l’électrode.
- L’erreur est du reste manifeste, si l’on se rappelle que le « courant limite» a une intensité considérable supérieure au « courant l'estant. » En réalité, ce qu’il faut, pour déterminer le phénomène, c’est une certaine quantité minima d’énergie e i dégagée au contact de l’électrode avec l’électrolyte.
- Cette erreur conduit MM. Koch et jWüllner dans une mauvaise voie pour l’expliéation du phénomène; ils constatent que l’explication la plus plausible semble résider dans l’accëptation d’une gaine gazeuse ; ils y présentent cependant des objections et, en raison de celles-ci, ne s’y rallient pas franchement. i
- Leurs objections sont les suivantes : ...
- « Une .gaine serait formée, disent-iljè, autour des électrodes, et la chaleur produite à -cause de la résistance par le passage du courant dans la gaine gazeuze serait suffisante pour Maintenir le phénomène constant. Plus la quotité de chaleur développée est grande, ou jplus est grande l’intensité du courant, d’autaijt plus le phénomène devrait être stable. Que cefttë interprétation ne suffit pas à l’explication de tout le groupe de manifestations, résulte de nos mesures. Le courant restant a déjà, lorsque d’abord il ne se présente qu’alternativement avec lecow-rant limite (!), exactement (z) la même intensité, qu’il conserve aussi avec des forces éleetromô-trices plus grandes; cependant s’ils se présentent ensemble avec le courant limite, le phénomène n’est pas encore stable, mais le phénomène se présente alternativement, en ce sens que le renversement cesse et se reproduit; sans augmenter l’intensité du courant restant, le phénomène devient stable si on augmente la force électromotrice. »
- (’) C’est ce que nous avons nommé la période instable. (2) Nous avons.déjà dit que ceci n’est qu’approximative-ment exact.
- p.118 - vue 118/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 119
- Je rappelle ici ce que je disais déjà précédemment. La gaine gazeuze est formée et maintenue par la quantité de chaleur dégagée au contact de l’électrode et dans la gaine; mais cette quantité de chaleur n’est pas seulement dépendante de l’intensité du courant, notamment de f2, mais estdirectement égale à ei, c’est-à-dire à l’intensité multipliée par la chute de potentiel subie à l’électrode.
- MM. Koch et Wüllner continuent après le passage cité comme suit : « La gaine gazeuze en question, et la résistance y présente, devraient donc augmenter en proportion directe avec la force électromotrice, à cause de la constance du courant restant sans qu’il puisse se changer quoi que ce soit dans le liquide, parce que le courant est constant. »
- En effet, c’est approximativement vrai (ce serait absolument vrai si le courant restant était absolument constant) ; mais à précisément, cause de ce fait, la chaleur dégagée ri2 — ei augmente lorsqu’on augmente la force électromotrice, même en admettant que i reste constant, et à cause de cela le phénomène, d’abord instable, devient stable et gagne de plus en plus en stabilité.
- MM. Koch et Wüllner indiquent ensuite une interprétation d’après laquelle le phénomène ne serait jamais stable, qu’il y aurait continuellement des variations et des alternances du courant restant et du courant limite, ces variations pouvant devenir tellement rapides lorsque la force électromotrice augmente que le phénomène prend l’apparence stable. Ils font justice eux-mêmes de cette interprétation en observant que dans ce cas ces variations pourraient être accusées par le téléphone, qui devrait donner un son; or, le contraire se produit.
- Ils assurent qu'« ils ne veulent pas contester que la manifestation est déterminée ou occasionnée par une gaine de vapeurs, ou beaucoup plus probablement par une gaine de gaz entourant l’électrode; en effet, disent-ils, on peut constater directement cette gaine gazeuse à la cathode paf la décharge d’étincelles; mais, ajoutent-ils, que cette gaine gazeuse n’est pas la véritable déterminante du phénomène résulte de ce fait que la grande polarisation, c’est-à-dire, le « renversement de courant » ne se présente jamais qu’à un seul pôle, que la polarisation diminue immédiatement à l’anode,
- lorsqu’elle augmente à la cathode et inverse ment. »
- Ce n’est pas MM. Koch et Wüllner seuls qui font la remarque que le phénomène ne se présente jamais qu’à un seul pôle. M. Lagrange et moi nous relatons expressément dans notre premier mémoire, ci-dévant cité, que nous n’étions pas parvenus à produire le phénomène simultanément aux deux pôles (J).
- Mais ce fait est parfaitement explicable. En effet, si le phénomène se produisait aux deux pôles, il y aurait deux chutes de potentiel dues à ces deux phénomènes, et tout d’abord, avec une force électromotrice donnée, si la chute de potentiel augmente à un pôle, elle doit diminuer à l’autre; en second lieu, comme le phénomène lumineux exige pour son apparition à chaque pôle une chute de potentiel minima déterminée, il faut a priori que la force électromotrice totale disponible soit supérieure à la somme des deux chutes de potentiel.
- Mais, si même la force électromotrice totale est considérablement plus grande que cette somme, rien ne dit qu’elle se partagera entre les deux électrodes.
- Au contraire, s’il y a la moindre inégalité dans la résistance de contact des deux électrodes avec le liquide (et cette différence existe déjà par le fait seul que l’une des électrodes est positive et l’autre négative), le courant qui passe chauffera plus le contact où la résistance est plus grande; il augmentera donc cette résistance et y subira une chute de potentiel d’autant plus grande, et ainsi de suite.
- Cette manière de voir est singulièrement confirmée par l’observation de MM. Koch et Wüllner eux-mêmes et explique que si l’on augmente la force électromotrice du courant, la résistance à l’électrode active augmente dans une proportion telle que l’intensité reste à peu près constante.
- Dans ces conditions, l’électrode active aura absorbé la force électromotrice au détriment de la force électromotrice disponible pour toutes les autres parties du circuit, tout aussi bien au détriment du circuit proprement dit qu’à celui de l’autre électrode.
- On aura ensuite beau changer les grandeurs
- (‘) Bulletin de l'Académie royale de Belgique, 3* série t. XXII, n°' 9 et 10, p. 222.
- p.119 - vue 119/650
-
-
-
- I 20
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- des surfaces immergées, les faits que je viens de signaler se reproduiront en alternant.
- L’explication que je viens de donner attribue implicitement à une sorte d’amorçage une certaine influence sur la production du phénomène.
- Il est à remarquer que MM. Koch et Wüllner constatent également à deux reprises cette influence(p. 777 et 780); la constatation pure et simple, quelle qu’en soit l’explication, vient à l’appui de ce que je disais.
- Paul Hoho.
- ÉTUDE DE QUELQUES NOUVEAUX TYPES
- DE
- MOTEURS A GAZ ET A PÉTROLE
- La Lumière Electrique, par la plume autorisée de M. G. Richard, dont la compétence en matière de moteurs à gaz et à pétrole est indiscutable, s’est souvent occupée de ce genre de machines et en a décrit un grand nombre de modèles, à mesure de leur apparition et en raison de l’intérêt que ces moteurs présentent au point de vue de leur emploi en électricité. Nous nous permettrons d’empiéter quelque peu sur les terres de notre distingué collaborateur et de donner ici la description de quelques types récents de machines à explosion, qui présentent certains points curieux et qu’il est bon de connaître, cette sorte de générateurs de mouvement se répandant de plus en plus dans l'industrie électrique, en raison des avantages spéciaux qu’ils possèdent.
- Nous ne nous occuperons que des moteurs employés d’une façon continue depuis assez de temps pour qu’on puisse établir un jugement motivé sur leur valeur respective, le bénéfice qu'ils procurent sur les autres systèmes de force motrice, et l’avenir qu’on peut leur prêter. Nous passerons donc successivement en revue les types suivants imaginés ou construits depuis l’année dernière :
- Moteur à pétrole vaporisé de Grob ;
- Moteur à gaz d’Andrews;
- Moteur à pétrole de Lude, dit le Vulcain;
- Moteur Delamare monocylindrique de 200 chevaux, avec son gazogène, dit de Buire-Lencau-chez;
- Moteur à gaz et à pétrole, dit le Gazomoteur, deH.Crouan;
- Moteur à gaz de Brouhot;
- Moteur à gaz et à pétrole de Benz;
- Moteur à gaz Fielding et gazogène Taylor.
- Nous mentionnerons aussi, en passant, quelques dispositions également intéressantes de moteurs à gaz, telles que le Hornsby-Akroyd, le Robuste, de Levasseur; le Ragot, le Kœr-ting-Lieckfeld, le Daimler, le Priestmann, le Campbell, et quelques autres encore, que M. Richard a décrits avant nous dans son dernier ouvrage, si rempli de documents intéressants : les Nouveaux Moteurs à gaz et à pétrole.
- Moteur a pétrole Grob.
- Le principal souci des industriels et des agriculteurs ayant besoin d’une puissance motrice pour les travaux qu’ils ont à exécuter, et qui n’ont pas à leur disposition des forces naturelles gratuites et pratiquement utilisables, consiste à obtenir cette énergie à un prix aussi réduit que possible.
- Le coût d’achat de la machine n’est encore qu’un facteur secondaire; ce qui importe le plus, c’est que la production du mouvement n’exige qu’une dépense aussi réduite que possible par heure de fonctionnement. On comprend aisément qu’il est plus économique de dépenser dix mille francs pour l’achat d’une excellente machine à vapeur de 3o chevaux ne consommant que 70 kilos de houille par heure que d’acheter d’occasion quatre mille francs un moteur d’égale force, mais de construction inférieure, sans cesse sujet à des réparations longues et coûteuses et consommant 100 kilos de charbon à l’heure. Au bout de deux années d’emploi on voit de quel côté est l’économie.
- Cette comparaison a pour but de démontrer combien est essentiel aujourd’hui ce point de la modicité du prix de revient de l’unité de la force motrice.
- J’ai pu dresser, pour un de mes ouvrages techniques, le tableau ci-dessous qui rassemble les principales données relatives aux systèmes de moteurs les plus employés à l’époque actuelle :
- p.120 - vue 120/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- I 2 I
- on peut se rendre un„compte immédiat des con- I La plupart des constructeurs de moteurs à ditions dans lesquelles se trouvent ces appareils. | pétrole ont employé comme combustible et ali-
- DÉSIGNATION DES MOTEURS POIDS Poids par cheval CONSOMMATION par cheval et par heure. Prix delà force 1 oher. h.
- Machine à vapeur à échappement libre, 10 chevaux 800 /\ kilos houille, 30 litres d’eau O 95
- Machine à vapeur compound Willans, m chevaux 65o 65 \ kilo — 7 liires d’eau 0 .O/f
- Machine à vapeur Serpollet et Brotherhood. 5oo 5o 3 kilos — 16 litres d’eau 0.10
- Turbine hydraulique Hercule, 22 chevaux. 35o l5 10 litres d’eau par seconde, chute, 10 m ... »
- Moteur à air chaud de Bénier, 9 chevaux.. 4.200 480 1 kilo 3oo coke 0.06
- Moteur à pTiz Ottor ro chevaux 3.000 3oo 600 litres de gaz 0.20
- Moteur A pétrole T.enoir. a chevaux 1.25o 625 0 litre 600 gazoline O.42 0.10
- Moteur à pétrole Grob, 1 cheval et demi... 200 175 0 litre 5oo pétrole
- Moteur à gazogène Fielding (gaz pauvres) 8 chevaux. 2.5oo 3oo 55o grammes anthracite 0.02
- Moteur électrique à piles chromiques Renard, 10 chevaux 55o 55 i5 kilos acide chromique 18.5o
- 3oo 3oo t/| kilos acides. 1.80
- ment de la force motrice, non le pétrole ordinaire utilisé pour l’éclairage et qu’on trouve partout, en France comme à l’étranger, dans les villes comme dans les plus humbles bourgades, mais bien une essence volatile plus légère et plus inflammable, par conséquent d’un emploi plus dangereux que le pétrole, qui ne doit pas s’enflammer à une température inférieure à 40 degrés centigrades. Cette essence, gazoline, pétroléine, etc., etc., coûte d’abord beaucoup plus cher que l’huile minérale commune; ensuite on ne la rencontre guère en dehors des grands centres; enfin son usage oblige à employer un carburateur qui vient compliquer le mécanisme délicat de ce genre de moteurs.
- Dans le système Grob-Capitaine, c’est le pétrole du commerce qui est utilisé par un dispositif qui constitue un des organes originaux de cette machine. Comme dans la majorité des machines à gaz, le moteur Grob est à simple effet, et son fonctionnement est basé sur le cycle de Beau de Rochas; il se décompose en quatre temps formés chacun d’un mouvement de piston dans le cylindre. Il présente la disposition verticale à pilon : le cylindre moteur et ses annexes sont placés à la partie supérieure d’une colonne creuse supportée par un socle boulonné; une des extrémités de l’arbre porte un volant : l’autre reçoit la poulie motrice (fig. 1 et 2).
- Le fonctionnement s’opère de la façon suivante : une pompe actionnée par la machine
- projette le pétrole à vaporiser dans un pulvérisateur qui divise en gouttelettes extrêmement ténues le liquide combustible. Ce liquide ainsi mélangé d’air traverse, avantd’arriver au moteur, un tube ou gazéificateur chauffé extérieurement par une flamme. La vaporisation du pétrole est ainsi obtenue sans aucune complication, et c’est à l’état de vapeur que cette huile pénètre dans
- Fig-, 1. — Moteur à pétrole Grob.
- le cylindre où elle est allumée, à l’instant précis, par un tube incandescent. Grâce à la compression préalable du mélange gazeux, la détente est très énergique et permet de réduire considérablement le diamètre du cylindre, et par suite, le poids et le volume de la machine pour une force donnée. Le prix de revient, à force égale, peut être inférieur, dans certains cas, aux autres moteurs à explosion. L’allumage, et par consé-
- p.121 - vue 121/650
-
-
-
- 122
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- quent l’action motrice, ne se produit que chaque fois que la vitesse descend au-dessous d’un certain nombre de coups de piston par minute. Un régulateur-pendule commande le mécanisme de distribution et assure une vitesse à peu près constante à l’arbre moteur.
- Dans |le dernier dispositif, édifié cette année
- même, l’aspiration du pétrole seule est desmo-dromique; le refoulement s’effectue par l’action de ressorts dont la tension se règle à volonté et la marche se décompose de la façon suivante : lorsque le piston s’abaisse, à sa première course descendante il aspire de l’air au-dessus des gaz brûlés non expulsés, et à la suite du mélange
- «jaiificateur^
- pulvérisateur'
- sortie de l'eau réfrigérante
- couvercle de soupape soupape d'e’chappement
- Fig. 2. — Moteur à pétrole Grob. Coupe verticale.
- d'air et de pétrole pulvérisé dans le vaporisateur chauffé par un éolipyle. Pour cela, le vaporisateur reçoit le pétrole un peu avant l’ouverture de l’aspiration, de sorte qu’il se trouve dans le cylindre, à l’achèvement de cette phase, un mélange hétérogène, riche en vapeurs de pétrole du côté du piston et pauvre dans le haut du cy-
- lindre (*). Quand le piston remonte, il comprime ce mélange sans en dénaturer sensiblement la stratification, de manière que sa partie riche et inflammable n’arrive à être refoulée que vers la
- C) Les nouveaux moteurs à gaz et a pétrole, par M. G. Richard, p. 177.
- p.122 - vue 122/650
-
-
-
- /OURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- I 23
- fin de la compression dans le vaporisateur dont les parois sont assez chaudes pour l’enflammer.
- L’inconvénient principal de ce moteur consiste dans l’encrassement qui se produit à chaque allumage: on a essayé dans les derniers types construits d’empêcher ou tout au moins d’atténuer ce défaut, mais sans y parvenir entièrement, de telle façon que cette partie de la machine est encore défectueuse.
- On n’a plus aussi souvent, il est vrai, d’allumages anticipés, le vaporisateur étant, dès le commencement de l’aspiration, balayé par l’air de pulvérisation, et la stratification du mélange en isolant la partie riche jusqu’à la fin de la phase de compression. On dit bien qu’il n’est nécessaire de nettoyer la soupape d’échappement qu'une fois par semaine, et le reste de la distribution une fois par mois, mais en procédant ainsi on peut craindre des ratés d’allumage dès le troisième jour, et, en réalité il faut procéder plus souvent à ce nettoyage.
- Toutes les machines thermiques basées sur le principe de l’explosion exigent une circulation d’eau constante autour du cylindre moteur, qui, sans cette précaution, ne tarderait pas à être porté au rouge. Cette circulation d’eau est indispensable aussi bien au moteur Grob qu’aux systèmes analogues, mais quand on n’a pas de conduites d’eau à proximité ou qu’il s’agit de l’appareil agricole automobile montésur chariot, on peut faire usage d’un dispositif qui permet de n’employer qu’une quantité d’eau limitée.
- Ce dispositif est un réservoir cylindrique en tôle de capacité en rapport avec la puissance du moteur (io litres d’eau par cheval). L’eau, arrivant à la température de 70 degrés de la double enveloppe du cylindre moteur est divisée en un grand nombre de filets par une sorte de claie en bois, occupant la moitié de la hauteur du cylindre. Un petit ventilateur centrifuge commandé par la machine envoie un violent courant d’air à travers cette claie et soustrait une grande partie du calorique de l’eau, qu’une petite pompe envoie au moteur.
- La température est ainsi ramenée à une moyenne de 20 à 25 degrés, ce qui est suffisant pour assurer le refroidissement.
- Le graissage du cylindre dans le moteur Grob est effectué à l’aide de naphte (huile minérale de Bakou), qui présente l’avantage de réduire l’encrassement des pièces frottantes à son minimum.
- Pour les coussinets de l’arbre, on utilise de la graisse oi'dinaire.
- La consommation de pétrole dans cette machine est de 1/2 litre par cheval et par heure. La vitesse normale est de 3oo à 400 tours par minute, et la compression des vapeurs combustibles relativement forte. Le moteur Grob pourrait convenir à la commande des dynamos à faible vitesse, mais aucune application de ce genre n’a été tentée jusqu’ici.
- MOTEUR RAGOT
- Le moteur à pétrole ordinaire étant plus pratique que celui employant les hydrocarbures légers, tels que la benzine, le naphte, etc., on comprend que les inventeurs aient porté leurs efforts sur la création d’une machine utilisant le liquide le moins dangereux. M. Ragot paraît avoir obtenu un résultat assez satisfaisant.
- Voici la description du modèle qui a été exposé dernièrement à Paris et a remporté une médaille d’argent.
- Ce système est d’une construction très simple, ce qui le met à l’abri de bien des dérangements inévitables dans d’autres moteurs. Il ne comporte ni tiroirs, ni glissières; en supprimant ces pièces compliquées, l’inventeur est parvenu à rendre nuis l’entretien et la surveillance indispensables dans la plupart des machines motrices.
- Le pétrole n’arrive pas jusqu’à la machine ; il n’y est conduit par aucun intermédiaire mécanique particulier, pas plus qu’il n’est projeté ni pulvérisé dans le cylindre; c’est par la seule action de l’atmosphère, libre qu’il est amené goutte à goutte au cône d’opération, où il est transformé en vapeur au fur et à mesure des besoins. De là il est conduit au régulateur, où il se mélange avec l’air atmosphérique; le mélange explosif est enflammé par l’électricité. Il n’y a jamais de vapeur de pétrole en réserve, ce qui écarte tout danger d’explosion.
- Le pétrole est donc utilisé par gouttelettes prises une à une par intermittences régulières. Il est évident que la consommation ne peut être que très faible; elle n’atteint, en effet, qu’una quantité de 35o grammes environ par cheval-heure, suivant la force des moteurs.
- Il n’y a par conséquent rien d’exagéré à estimer à 5o 0/0 l’économie que le moteur à pétrola permet de réaliser sur les moteurs à gaz.
- p.123 - vue 123/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Ajoutons que le moteur à pétrole demande beaucoup moins d’huile de graissage que le moteur à gaz; les vapeurs de pétrole, en se condensant, produisent une huile excellente qui lubrifie le cylindre et empêche l’usure. Quant au fonctionnement, il est d’une régularité remarquable. La meilleure preuve qu’on puisse en donner, c’est la fixité de la lumière dans les lampes à incandescence alimentées par une machine électrique actionnée par le moteur à pétrole.
- Les moteurs à pétrole Ragot se construisent couramment de i à 12 chevaux de force.
- H. de Graffigny.
- (A suivre).
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Epuration par èlectrolyse des jus suorés, par le D' W. Bersh (*).
- M. le Dr Bersh vient de faire une étude du procédé électrolytique de Schollmeyer, Behne et Dammeyer, pour l’épuration des jus sucrés. Ce procédé a été expérimenté dans la dernière campagne à la fabrique Hoym, en Allemagne.
- Le jus extrait des diffuseurs, à la température de 40 à 45°, est réchauffé à 65° et envoyé à l’électrolyseur, formé d’une caisse de fer rectangulaire partagée par une paroi en deux parties. Chacun des compartiments, dont la capacité est d’environ i5oo;litres, et la hauteur de o,5o m., contient sept électrodes en tôle de zinc formant une surface de 6 m2. Les deux compartiments sont alternativement chargés de jus, qui est ensuite traité pendant 10 minutes par un courant de 5o à 60 ampères (2). Il se produit au pôle négatif un dépôt gélatineux, gris verdâtre ; les auteurs admettent que le zinc forme avec les alcalis une combinaison susceptible de fixer les principes organiques qui gênent le travail de la cristallisation.
- Plus cette couche est épaisse, plus le courant
- (•) La Sucrerie’indigène, 1894.
- (») Densité du courant par m2, 7 à 14 ampères.
- rencontre de résistance ; tous les huit jours on procède au nettoyage en renversant le courant pendant 5 minutes; les gaz produits soulèvent la couche et la détachent. L’électrolyse produit une matière gélatineuse qui rend la filtration difficile. A Hoym on a obvié à cet inconvénient en ajoutant au jus à électrolyser une petite quantité de chaux.
- Dans ces conditions le jus filtré est bien clair et on obtient plus avec 1 0/0 de chaux ramené au poids de la betterave qu’avec 3 ou 4 0/0 pour des jus non électrolysés. A Hoym, les années précédentes, surtout quand les betteraves étaient de qualité médiocre, le travail à l’évaporation était difficile par suite de la formation de mousse; avec l’emploi de l’électrolyse, on n’a plus de mousse; l’avantage de ce procédé se fait sentir surtout à la cuite, où l’on constate peu de destruction du sucre.
- Les masses cuites, contenant 5 à 6 0/0 d’eau, sont fermes et de couleur claire. Après un séjour de 2 heures et demie à 3 heures dans les caisses Schutzenbach, elle peuvent, être, turbinées sans être passées au moulin; leur teneur en non-sucre est plus faible qu’avec le traitement ordinaire et leur coloration moindre.
- La masse cuite de jus traités par le courant électrique rend en moyenne 69,5 0/0 en premier jet titrant.98 au polarimètre et contenant 0,480/0 de cendres.
- Le rendement du sucre (nouveau rendement allemand) est égal au titre polari métrique diminué de deux fois et quart le non-sucre total, soit 95 0/0.
- D’après M. Bersh, l’ancien procédé donnait 93. Les frais d’installation se bornent à deux ou trois bacs de tôle pouvant être remplis avec le contenu du réchaufifeur. L’usure du zinc est négligeable. En huit jours, à Hoym, les frais d’installation ont été payés par les résultats obtenus. Quant à la quantité de vapeur nécessitée par la production d’électricité, elle est peu importante.
- En effet, si l’on admet qu’un cheval-vapeur exige 736 watts, et si le courant employé a 5o ou 60 ampères à 6 volts, il faudra 3oo à 36o watts ou un demi-cheval. En admettant qu’on veuille augmenter l’intensité, on peut compter un cheval pour actionner la dynamo. D’ailleurs les sucreries étant presque toutes éclairées électriquement, la dynamo est installée pour faire le tra-
- p.124 - vue 124/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 125
- vail supplémentaire d’épuration, et comme l’élec-troly6e accélère le travail, la quantité totale de charbon brûlé est notablement diminuée.
- A. R.
- 1 Câbles Felten et Guilleaume (1893).
- Chaque câble est composé de plusieurs conducteurs e e1 e2 (fig. i) tordus et séparés par les cloisons hélicoïdales de l’âme isolante b3, entourée d’un isolant/, puis protégée par une enveloppe de plomb g h.
- Pour les distributions à trois fils, on peut
- constituer les conducteurs principaux de fils uniques a et (fig. 8 et 9) séparés par un isolant b, ou (fig. 3 et 4) de torons e3e4 à fils ronds ou plats, séparés par une âme bt. Le troisième conducteur, de compensation, peut être constitué par un fil unique, une paire de fils &3Æ., (fig. 9) logés entre les isolants / et /,, un petit faisceau de fils c5 (fig. 3 et 4), ou, enfin, par une série de fils kkx k«... rangés entre les isolants/ et/i (fig- 8).
- Dans le système à cinq fils, les deux conducteurs principaux / et (fig. 6) et secondaires lz l3
- Fig i
- Fig. 1 à 9. — Câbles
- peuvent être constitués par des faisceaux de fils, et le cinquième conducteur par des fils uniques ou (fig. 7) par un fil unique central «, ou enfin (fig. 5) par l’enveloppe g h.
- G. R.
- Plaques d'accumulateur de la Société de construction mécanique et éleotrique du Nord.
- Dans les modèles courants, le corps de la plaque d’accumulateur est constitué par un grillage de plomb antimonié servant de support à la matière active. La Société de construction
- et Guilleaume.
- mécanique et électrique du Nord, à Roubaix, vient de réaliser une autre disposition ayant surtout pour but de laisser une certaine mobilité aux différentes parties de la plaque et d’éviter ainsi les déformations.
- A cet effet, chaque plaque (fig. 1) est constituée par un assemblage de douze peignes doubles ou arêtes de poisson A'B' (fig. 2) dont les dents s’entrecroisent de telle sorte qu’il reste entre elles un léger espace vide qui facilite la circulation du liquide; la figure 3 montre le détail de ce mode d’assemblage. La plaque se termine par deux peignes simples A B.
- p.125 - vue 125/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 126
- Les extrémités supérieures A A1 des quatorze peignes sont soudées à un collecteur de courant, tandis que leurs extrémités inférieures B B' restent libres ; leur déplacement est seulement limité par un fil de plomb réunissant les deux peignes extrêmes.
- Avec cette disposition, les inventeurs pensent éviter les inconvénients du gondolement; elle leur permet aussi d’employer du plomb pur,
- sans craindre des déformations, même avec des régimes de décharge très rapides.
- Comme ces plaques ne portent pas de matière active, il faut les soumettre à la formation Planté, opération d’ailleurs rapide à cause de la grande surface exposée.
- En résumé, il s’agit là d’une disposition originale qu’il sera intéressant de soumettre à l’expérience pratique. La mobilité relative des
- Fig. 1 à 3. — Plaques d’accumulateur de la Société de construction mécanique et électrique du Nord.
- éléments de chaque plaque, obtenue d’une façon très ingénieuse, paraît devoir donner à cet accumulateur une grande élasticité.
- Voltmètre asiatique pour stations «entrâtes, par W.-E. Ayrton et T. Mather (‘).
- Le développement rapide qu’ont pris dans ces trois dernières années les stations d’cclairage électrique a eu pour résultat de perfectionner la régulation de la tension, et a créé le besoin de pouvoir disposer d’instruments de mesure de
- 0 Mémoire présenté à l’Institution of Electrical Engi-neers, le 12 avril 1894. Communiqué par les auteurs.
- plus haute précision. En même temps, les puissantes dynamos que l’on emploie et les courants intenses qui passent dans les barres des tableaux de distribution augmentent les causes de perturbation auxquelles les instruments électromagnétiques sont sujets. Il n’est donc pas surprenant que les voltmètres et ampèremètres employés jusqu’à présent ne répondent pas aux exigences actuelles.
- Nous nous sommes occupés- dans ces derniers temps de l’étude d’un voltmètre électromagnétique devant répondre aux conditions suivantes :
- 1. Ne pas être affecté par un champ magnétique extérieur de l’intensité que présentent les
- p.126 - vue 126/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 127
- champs magnétiques perturbateurs des tableaux de distribution.
- 2. Ne pas être affecté par une perturbation électrostatique extérieure telle que celle produite lorsqu’on frotte le verre protégeant le cadran de l’instrument.
- 3. Ne pas être influencé par les variations de la température.
- 4. Présenter une grande résistance, afin de mesurer avec la même précision la tension vraie. à l’extrémité des fils pilotes, ou la tension à la station.
- * 5. Etre muni d’une échelle de grand rayon, à grandes divisions dans les environs de la ten* sion normale.
- 6. Etre apériodique.
- La première condition peut être remplie assez facilement par l’emploi d’un aimant permanent fixe puissant et d’une bobine mobile, car une disposition de ce genre ne peut indiquer une tension à moins d’être réellement traversée par un courant ; tandis que les voltmètres à fer doux donnent des indications fausses sous l’influence de champs extérieurs. Mais il nesuffit pas d’employer un seul aimant permanent et une seule bobine, ainsi que le montre ce fait probablement peu connu que l’excellent voltmètre Weston (a), quoique l’aimant permanent soit puissant etque l’entrefer dans lequel se meut la bobine soit très étroit, fournit des indications légèrement différentes selon l’orientation qu’on lui donne dans un champ magnétique même faible comme le champ terrestre. Ce dernier y produit une différence d’environ i/5 0/0, lorsqu'on tourne l’instrument de 1800 dans un plan horizontal. Ce voltmètre ne peut, par conséquent, donnerdes indications constantes dans un champ magnétique variable 5o ou 100 fois plus intense que le champ terrestre. Or, MM. Clark et Malpas ont trouvé, en expérimentant avec notre explorateur portatif de champ magnétique, que des champs de
- (*) Des essais faits de mois en mois sur deux voltmètres Weston des modèles des plus récents ont également mon. tré que la sensibilité augmente lentement. Ce fait semble provenir de ce que les aimants permanents ont été trop affaiblis avant l’étalonnage de l’instrument, de sorte qu’ils tendent à augmenter de puissance avec le temps. Ces deux instruments donnent des indications trop élevées de i,3 0/0 et de 1,70/0 respectivement, chiffres obtenus en tenant compte de ce que dans l’étalonnage on s’est servi du volt légal et non du volt « international » ou du « Board of Trade ».
- 20 unités C. G. S. (^plus de 100 fois plus intenses que celui de la terre) ne sont pas rares sur les tableaux de distribution des stations et que des champs de 6 unités C. G. S. se rencontrent très fréquemment.
- Si la bobine est enroulée astatiquement, et si elle est soumise à l'influence de deux aimants permanents puissants à pôles opposés, l’instrument se trouve efficacement protégé contre un champ perturbateur uniforme; mais des erreurs peuvent encore se produire lorsque le champ perturbateur n’est pas uniforme, comme en présence d’une masse de fer ou d’un conducteur traversé par un courant dans le voisinage du voltmètre.
- En raison de ce fait, nous avons étendu l’application du principe d’astaticité en employant trois aimants permanents et une bobine enroulée en trois parties, comme l’indique le diagramme figure 1, dans lequel la section de la
- .» °\
- Fig. 1
- bobine intérieure est le double de celle de chaque bobine extérieure; de cette manière nous avons obtenu une disposition à peu près insensible à l’influence d’un champ uniforme ou non uniforme.
- Le principe de la bobine mobile permet aussi de remplir les conditions 3 et 4, car la résistance de cet instrument pour 100 volts est d’environ 7000 ohms; et comme seulement 3 0/0 de cette résistance sont formés par du fil de cuivre (la partie constituant la bobine mobile), tandis que les 97 0/0 de la résistance totale sont fournis par du fil de manganin, formant la bobine fixe R dans les figures 2 et 3, l’erreur due à la température est pratiquement négligeable. Cette grande résistance assure aussi une faible dépense d’énergie; ce voltmètre n’absorbe en effet à 100 volts qu’environ 1,5 watt.
- La force antagoniste employée est la pesanteur de la bobine elle-même, force qui ne varie guère et dont l’emploi pour un instrument stationnaire ne présente pas d’inconvénient.
- Les figures 2 et 3 représentent le voltmètre en
- p.127 - vue 127/650
-
-
-
- i a8
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- élévation et en plan. La bobine triple C2 C3 (fig. i) est enroulée sur les pôles des trois aimants M,, M2, M3, le sens de l’enroulement étant tel que les forces déviatrices s’ajoutent. Le courant est amené à la bobine par l’intermédiaire de bandelettes d’argent très minces et flexibles fixées aux extrémités des pièces w et w (fig. 3).
- Les conditions 5 et 6 ont été observées en
- & oi:
- A S TATÏ At>On VOLT
- Fig. 2 et 3.
- donnant aux entrefers une forme particulière, et nous trouvons que sans trop sacrifier la rapidité des mouvements de l’aiguille P, on peut étendre la courbe d’étalonnage de telle sorte que dans la partie la plus utile de l’échelle il soit possible de lire une variation de tension de i /ioo de volt.
- La figure 4 montre, en vraie grandeur, une partie de l’échelle; et quoique les divisions soient très visibles, un moyen de contrôle a été
- prévu par l’emploi de l’index I (fig. 2). Cet index peut être déplacé et amené sur une division quelconque; il suffit pour cela de tourner la tête moletée H, qui actionne une crémaillère circulaire Q que porte l’anneau auquel est fixé le bras I. Cet index est peint en rouge, tandis que l’aiguille P et la tête de flèche de l’index sont peintes en noir. Lorsque la tension est normale, l’index rouge est entièrement caché par l’aiguille; quand, au contraire, la tension est trop élevée ou trop basse, on voit du rouge à la gauche ou à la droite de l’aiguille. Un surveillant peut donc voir de très loin si la tension est à sa valeur normale, ou si elle est au-dessus ou au-dessous de cette valeur.
- La même tête moletée H actionne le dispositif-servant à rendre fixes les parties mobiles lorsqu’on change l’instrument de place; mais ce dispositif ne peut être mis en action tant que
- VOLTS
- l’aiguille se trouve dans les limites de l’échelle graduée ; on ne risque donc pas de fixer la bobine accidentellement. Lorsqu’on veut déplacer le voltmètre, on enlève les deux vis latérales qui servent à le fixer sur le tableau, puis on tourne l’instrument autour de la vis supérieure, jusqu’à ce que l’aiguille se trouve à gauche de l’échelle divisée ; ensuite, on tourne la tête moletée jusqu’à ce que l’index rencontre l'aiguille^; les parties mobiles se trouvent alors immobilisées.
- Enfin, la face intérieure du couvercle de verre est enduite de notre vernis conducteur transparent, qui rend impossible toute influence électrostatique. Le nettoyage du verre ne peut donc avoir pour effet de troubler les indications, comme il arrive trop fréquemment aux instruments électromagnétiques employés dans les stations centrales.
- A. H.
- p.128 - vue 128/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 129
- Compteur Fegs et Lorwa (1892).
- Sur une même plaque de fondation S, se trouvent disposés un wattmètre W, le compteur T, et
- un mécanisme d’horlogerie électrique E, qui fait constamment trouver l’arbre A. Cet arbre porte une came hélicoïdale G, de pas égal à la
- Fig. 1. — Elévation, plan et détail du rochet c.
- longueur de son tambour, et sur laquelle passe | tour de A, d’autant plus longtemps en contact l’aiguille X du wattmètre, qui reste ainsi, par avec C, et laisse marcher d’autant plus long-
- p.129 - vue 129/650
-
-
-
- i3o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- temps le compteur, que l’intensité du courant est plus grande en W, et dévie d’autant plus l’aiguille X. A cet effet, le premier pignon P du
- compteur, fou sur A, est solidaire du rochetY, pressé par un ressort R, calé sur A, et qui l’entraîne par frottement, ainsi que le compteur,
- Fig. 2. — Vue par bout et détail du rochet c\
- pendant tout le temps que l’aiguille X b, soulevée par C, relève, par sa touche p, le cadre GA et le cliquet c, de manière à déclencher Y.
- Quant au mécanisme E, il se compose, comme d’habitude, d’un volant V, monté sur pointes en Aj, et dont la jante en fer doux traverse la bobine annulaire B, à fil fin, dérivée sur le courant à mesurer, périodiquement interrompu, aux contacts L et Ra, par l'oscillation même de V. L’axe Aj de V commande A par l’excentrique E', le levier L', et le rochet G'.
- G. R.
- Électrolyseur Kellner (1893).
- Cet appareil se compose d’une auge L, fermée par un couvercle à joint hydraulique Lx, percé de trous pour recevoir les vases à réaction R, envpoterie vernie, avec fonds poreux R,, recouverts d’une mince couche de mercure K, formant cathode, recouverte d’eau, et située entre deux anodes en carbone A. Le mercure est ainsi protégé contre le contact direct de l’électrolyte.
- En figure 2, les anodes A sont sous les cathodes, et séparées d’elles par des plaques de
- .2)
- Fig. 1 et 2. — Electrolyseur Kellner.
- verre étagées G, qui détournent les gaz, le chlore, par exemple, du fond R, de l’anode.
- On peut recueillir un courant auxiliaire par
- p.130 - vue 130/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i 31
- l’immersion d’électrodes E dans les vases R et en les reliant à un conducteur D.
- _________ G. R.
- Téléphone Bonnard et Piat (1893).
- Ce système a pour but de supprimer les stations centrales dans la téléphonie privée, en permettant aux abonnés de correspondre directement sans troubler la conversation d’un abonné déjà en communication.
- Chaque abonné possède un appareil composé
- FIG./
- QSSB
- Fig. i et 2. — Téléphone Bonnard et Piat.
- d’une caisse a, avec autant de regards v que de stations correspondantes, des indicateurs a-u à trous a2, pour recevoir la fiche/, et voyants jy un indicateur spécial v3 (fig. 14) à écran v2, un bouton d’appel d, et un crochet c, pour suspendre le récepteur /, (fig. 11). Quand on pousse d (fig. 6), il ferme par (//,...) (giga.-O les circuits des électros k2 /y.,; en même temps, du repoussé par d, fait contact avec i (fig. 3, 7 et 8) isolé de/ et lui fait fermer le contact it au lieu de ù.
- Chacun des voyants vx est fixé à un barreau
- magnétique k (fig. 3, 9 etgo) pivoté en /e3, et qui reste vertical tant qu’il n’est pas attiré par son éleetro k2. Le crochet c est pourvu d'un bouton en ébonite c2 (fig. 11) traversé par une touche métallique c3, appuyée par le ressort c, sur trois ressorts mmxm2, reliés respectivement à i\ à d3 et à la vis t.
- L’armature de l’électro nt (fig. 3, i3 et 14) actionne, par n3, le levier P, dont le crochet retient l’indicateur v3, et dont le bras ns actionne la sonnerie q s.
- Au repos (fig. 4) la fiche est dans son trou /. Si l’abonné n° 1 veut correspondre avec le n° 2, il enfonce sa fiche/dans le trou a2 correspondant au n° 2, ce qui a pour effet de détacher la
- ftg.ô gapacacaGaaaqam
- i r/
- Fig. 3
- plaque k,x de son support Ay puis on pousse d, ce qui envoie, par /, le courant à l’abonné appelé au travers de son éleetro nx, lequel fait partir sa sonnerie s,'et déclenche, par n3 Pn l’écran v3, en découvrant le voyant d’appel v2.
- L’abonné, ainsi appelé d’une façon permanente par le voyant v2, presse son bouton d, en laissant sa fiche/en F, de manière à relier //, au pôle négatif de sa pile, et à fermer le contact i 4, de sorte que le courant qui arrive en g ne pourra, bien que toutes les lignes soient alors en connexion, passer que par ce g, qui lui offre, grâce à l’insertion de la fiche/ au poste appelant, un court circuit. Le courant qui arrive au poste appelé par l et k2 amène l’armature k
- p.131 - vue 131/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 102
- devant, le voyant v correspondant au poste appelant qu’il indique ainsi à l’appelé, Ce dernier n’a plus alors qu’à enfoncer sa fiche/dans le
- FIG. B F/G. 6 FIG. 7 FIG. G
- FIG.9
- F/G. tO
- Fl G. 11
- Fl G.12
- FIG.13
- Fig. 4 à 14.
- trou a2 correspondant à l’appelant pour causer isolément avec lui.
- Si deux stations sont déjà en communication, et qu’une troisième introduise sa fiche /dans le trou correspondant à l’une d’elles, il faut éviter
- que cet abonné n° 3 puisse écouter par induction la conversation des deux autres, et l’on emploie, à cet effet, l’artifice suivant.
- Quand deux stations communiquent entre elles, elles constituent un circuit complètement fermé : le courant entrant dans chacun de ces postes, par /, traverse l’électro »lt qui attire n2, de manière à rompre le contact n2n4, puis le transmetteur r, le récepteur l4, la plaque nlt d’où il revient au pôle positif de la pile, relié à la fiche/. Si donc l’abonné n° 3 a enfoncé sa fiche/ dans le trou a2 correspondant à l’un des postes en communication, son électro qui est en court circuit, n’attirera pas son armature n2, de sorte que le courant induit suivra, au poste n° 3, le circuit /, 72,, n2, n4, d2, du n, d’où il passe à sa pile et à sa fiche/, en évitant le transmetteur et le récepteur mis en court circuit.
- G. R.
- Résistance la plus favorable à donner à l’instrument récepteur sur une ligne télégraphique défectueuse, par W.-E. Ayrton et C.-S. Whitehead (*).
- 1. S’il existe une terre en un point quelconque d’une ligne télégraphique PQ (fig. 1), il est
- Terre
- Fig. 1
- facile de montrer que la meilleure résistance à donner à l’instrument récepteur à chaque extrémité de la ligne est égale à la résistance apparente de la ligne essayée à cette extrémité,, l’autre bout étant à la terre par l’intermédiaire d’une résistance égale à celle de la pile d’appel.
- Par exemple, si nous voulons chercher la valeur de q, résistance de l’instrument récepteur à b extrémité Q, la ligne doit être essayée à cette extrémité Q (fig. 2) lorsque son autre extrémité P est reliée à la terre par une résistance b égale à celle de la pile d’appel employée à cette station.
- En effet, si E est la force électromotrice de la
- (') Mémoire présenté à l’Institution of Electrical Engi-neers, le 39 mars 1894, et communiqué par les auteurs.
- p.132 - vue 132/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ» .
- i33
- pile d’appel à la station P, / la résistance du défaut, et x et y les résistances des deux parties de la ligne, le courant A qui traverse l’instrument de mesure à la station Q (fig. i) est égal à
- f _______E______
- J + y + q ^ h , ^ , f{y + q) '
- b+X+f+yT~q
- L’effet magnétique produit par un électroaimant de dimensions données est proportionnel au produit de l’intensité de courant par la racine carrée de la résistance de la bobine. Il
- ZP.ÎVAMWW'MSS'.'A'»/A/V/
- Terre
- s’ensuit que l’effet magnétique du récepteur de la station Q est proportionnel à A \/q, soit à
- ________,/ E \lq_______ .
- (f+y + q) (b + x)+J(y + q) ’
- expression qui devient maxima pour
- q—y +
- J (x + b) J + x + b’
- unique; et, dans le cas où la solution précédente n’était pas générale, il s’agissait de chercher la meilleure résistance à donner au récepteur dans le cas d’une ligne dont les défauts sont répartis d’une manière quelconque. Voici la solution complète de ce problème :
- Soit A' la résistance de la ligne depuis la station transmettrice P jusqu’en un point quelconque, et / (x) la résistance d’isolement d’une longueur de fil ayant un ohm de résistance et située en ce point. Pendant la transmission d’un signal, soit V la différence de potentiel établie entre la ligne et la terre à l’extrémité transmettrite (fig. 3), et v le potentiel de la ligne en un point quelconque x\ v est alors donné par l'équation
- d*v __ v
- dx* ~ 7{x)' '
- Si / (x) est une fonction simple connue de x, il peut être possible d’intégrer cette équation. Par exemple, si / (x) est une constante t, c’est-à-dire si les défeuts sont uniformément répartis, on peut montrer, en intégrant, que
- v = W (\lt — q)îV‘ - (yj t + q) e V/t — W W 9
- Wl-q)e ^ - (Jt +q)^
- c’est-à-dire lorsque q est égal à la résistance
- T?( 'fau t d
- s tri b né
- Fig. 3
- apparente de la ligne essayée à la station Q et mise à la terre en P par l’intermédiaire de la résistance b.
- 2. Au cours de conférences faites l’année dernière au Guilds Central Technical College sur les défauts des lignes télégraphiques, la question se posa de rechercher si le résultat précédent est également obtenu dans le cas où les défauts s^ont répartis entre un grand nombre de points tout le long de la ligne, ou s’il ne s’applique que dans le cas particulier d’une terre
- en désignant par w la résistance vraie de la ligne entière et par q la résistance du récepteur à la station Q.
- Le courant passant dans ce récepteur, représenté par — présente, lorsque x = jv, l’intensité
- 2 V
- Ul + q)^^ -(v/7-c7) s-
- Vt
- et l’effet magnétique M est proportionnel à cette expression multipliée par \!q. ün voit que M est maximum pour
- q — \rt
- ?r __ w
- Ç'ï i/r 6 — £
- Vf , " Vf
- e + e
- (3)
- Si l’on met une extrémité de la ligne directement à la terre, on doit égaler q à zéro dans
- p.133 - vue 133/650
-
-
-
- io4
- »
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’équation (2). Dans ces conditions le courant en un point x quelconque a pour valeur :
- V'—X X — W
- (4)
- et le courant entrant dans la ligne à l’autre éxtrémité où le potentiel est a pour valeur
- v,
- vT
- 10 __ 10
- Vf Vf
- s +£
- lu ni
- Vf Vf
- ê — s
- (5)
- Si V1 représente le potentiel au point Q lorsque la ligne est essayée à cette extrémité tandis qu’elle est reliée à la terre en P (fig. 4), la résis-
- Dt foui i. di di’il u é
- exprimer explicitement la valeur du courant passant dans cet instrument.
- Admettons que
- v = F (x)
- soit une solution; elle doit satisfaire à d* F {x) __ F (x)
- (6)
- dX1 f (.AT)
- En éliminant f (x) des équations 1 et 6, nous
- avons d* F (a-) \ d*v
- ou V civ2 F (a ) dx* "°’
- d ; , d F (.v) — F ( x) dv { -
- et dx 1 d F (x) dx V dv J dx S
- donc V dx -F (a) dx ” constante
- fL. $ v
- dx | F (x)
- — a + b
- F {x) t .
- F (x)
- f.
- dx F (,r)
- tance apparente de la ligne sera V1 divisé par l’expression (5), c’est-à-dire qu’elle a la même valeur que l’expression (3) trouvée pour q rendant M maximum.
- L’instrument récepteur doit donc avoir une résistance égale à la résistance apparente de la ligne mesurée à la station réceptrice pendant que la station transmettrice est à la terre.
- La résistance de la pile d’appel n’entre pas dans cette expression; en effet, tandis que dans le cas d’un défaut unique nous avons supposé fixes la force électromotrice et la résistance b de cette pile, dans le cas actuel nous avons maintenu constant V, le potentiel à la station transmettrice. Or, ceci revient à supposer négligeable la résistance intérieure de la pile. Les deux résultats sont donc équivalents.
- 3. Revenons maintenant à l’équation différentielle générale (1). La répartition des défauts pouvant être quelconque, f (x) peut être une fonction quelconque de x. L’intégration de l’équation n’est alors pas possible, et nous devons déterminer la meilleure résistance du récepteur sans intégrer l’équation (1) et sans
- il en résulte que
- v — a F (x) + b SF {x) (7)
- est la forme générale de la solution de cetté équation différentielle, en attribuant aux constantes a et fi des valeurs définies par les conditions finales, ce qui résulte d’ailieurs de la forme linéaire de l’équation (6).
- Dans notre cas particulier (fig. 3) les conditions finales sont
- x = 0, v — V,
- X = !l\ V = V',
- et le courant A passant dans le récepteur en Q
- doit être égal à —- ( = —
- D q \ dx]
- Il s’ensuit que
- V = aF (o) -f b W (o), (8 J
- et
- V' = aF (ir) + b 8 (n1), (g
- donc ,
- = -a F' (.!’) - b sr V), (10)
- p.134 - vue 134/650
-
-
-
- 135
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- si nous écrivons F' (n') et S7' (u») pour d S7 (h»)
- d F Q) dx
- et
- dx
- En éliminant V' des équations (g) et (io) il vient
- a | F (11') + <7 F' (il') | + b j Sffii') + q S7' (h») j = o, (i i) et en éliminant b de (8) et de (i i) :
- a | F (o) S7 (11') + q F (o). S7' (il') — S^o) F (il1) — q 8(o) F' (uoj = V j Sq-ii') + ç/37'(«0 j ; (12)
- enfin, en éliminant a des mêmes équations :
- b | S7 (o) F (ir) + q S7 (o) F' (w) - F (o) S7 (iu) — q F (o) S7' («•) = V j F (U') + q F' (U') j. (i3)
- Alors, en substituant dans l’équation (7) les valeurs de a et de b données par (i2)et(i3), nous obtenons
- v=y
- j S7(H') + q S7' (11') j F (x) - | F (n») + q F' (w) | S'(.v)
- F (o) S7(w) + qF(0) S7' (il') — S7 (o) F (il1) — q$r(u) F' (W) '
- Or, A, le courant traversant le récepteur à la
- station Q, est
- du dx’
- en faisant x
- A=v______________________Sr(w) F'(n') — F (n>) S7' (»>')_____________________
- V F (o) S7 (n1) + q F (ü) S7' (il') — Sr(o) F (w) — q S^o) F' (u») ’
- et l’effet magnétique étant proportionnel à A \Jq sera maximum pour
- F (o) ff (») - S7 (O) F (il»)
- ^ F (u) S7' (ir) — S7 (o) F' (u-) ’ [ 4)
- Mettons maintenant l’extrémité P de la ligne à la terre, et mesurons la résistance de la ligne à l’extrémité Q (fig. 4); alors, si nous comptons encore x à partir de P, les conditions finales servant à déterminer les constantes a et b dans la solution générale
- v = a F {x) + b S7 (.v) (7)
- sont
- X =0, V = o,
- .v = il', v — V, ;
- donc
- F (o) eÿ(,r) — &(o) F (x) .
- 1 F’ (o) S7' (il')— Sÿ(i') F'(ii') ’
- èt puisque la résistance apparente de la ligne mesurée en Q est égale à V! divisé par^, lorsque x est égal à 1 u, cette résistance apparente aura pour valeur
- F (o) S:{w) — g7 (o) F (h») . F (o) S77 (»') — oF'to) F' (h») ’
- expression identique à la valeur de q donnée par l’équation (14). Nous pouvons donc conclure que, quelle que soit la nature du défaut sur une ligne télégraphique, que ce défaut soit unique, ou qu’il résulte d’un certain nombre d’autres distribués le long delà ligne selon une loi quelconque, la même règle est à observer pour déterminer la meilleure résistance à donner à l’instrument récepteur : Celte résistance du récepteur de chaque station doit être égale à la résistance apparente de la ligne déterminée à celte station, l'autre extrémité de la ligne étant à la terre.
- Dans ce qui précède, on suppose que la résistance d’une bobine de forme et de volume donnés est proportionnelle au carré du nombre de spires. C’est ce qui a lieu, en effet, lorsque l’épaisseur de la couche isolante est négligeable par rapport au diamètre du cuivre, et aussi lorsque le rapport de cette épaisseur au diamètre du cuivre est constant pour toutes les grosseurs de fil. Dans un mémoire sur les galvanomètres publié par les Proceedings de la Société de Physique, on trouve des exemples de bobines à fil couvert de soie de résistances très différentes et dans lesquelles cette proportionnalité est réalisée. Dans d’autres cas, au contraire, la résistance est plutôt proportionnelle au nombre de tours élevé à la puissance 5/2.
- 11 est donc intéressant d’examiner dans quel sens doit être modifiée la règle donnée plus haut dans les cas où l’enroulement du récepteur serait tel que l’effet magnétique M, au lieu d’être proportionnel à A \Jq, soit proportionnel à A qn. Dans ce cas, on peut montrer que M est maximum lorsque
- _ n F (o) ff(ii')— ff(o) F (11») >
- 1 1 — n F (o)S7' (ii>) — S7 (o) F' (n*) ‘
- expression qui représente ~~~n ^°'s r^s‘s'
- c
- (») Sur les galvanomètres, par MM. Ayrton, T. Matiier et W.-E. Sumpner. Phil. Mag., juillet 1890, p. 80.
- p.135 - vue 135/650
-
-
-
- i36
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tance apparente de la ligne essayée à la station réceptrice et mise à la terre à la station trans-mettrice. A. H.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN* ÉLECTRICITÉ
- Propriétés magnétiques du fer, par J. A. Ewing et Miss Helen G. Klaassen (*).
- De récentes applications de l’électricité et principalement l’usage de plus en plus étendu des transformateurs augmente l’intérêt que présente l’étude des phénomènes d’aimantation. Il est devenu important d’étudier, dans divers échantillons de métal, non seulement la quantité d’énergie dissipée par l’hystérésis en un cycle magnétique, mais encore les valeurs relatives à différents degrés d’aimantation et sous différentes intensités de champ. D’autres questions se posent relativement à la variation de cette perte avec la fréquence du cycle et avec la manière dont il est parcouru.
- Les expériences décrites dans ce mémoire se rapportent principalement aux effets des variations cycliques de la force magnétisante. Elles ont pour but d’ajouter quelques données aux faits déjà acquis, de résoudre une ou deux questions de principe, et de donner un exemple de certaines méthodes de recherches plus ou moins nouvelles. Un paragraphe du mémoire est consacré à la théorie moléculaire de l’aimantation.
- Expériences sur des anneaux par la méthode balistique.
- Dans un mémoire publié il y a huit ans par l’un des auteurs (2), il a été décrit des expériences dans lesquelles un morceau de fer doux était soumis à de nombreuses séries de cycles d’aimantation, dans le but de déterminer la forme que prend la courbe d’aimantation par les inversions successives entre les limites données, et de comparer les quantités d’énergie dépensées avec l’amplitude de l’aimantation. Une expérience analogue a été décrite pour l’acier. Depuis lors, l’importance de ces renseignements
- (') Communication faite à la Société Royale de Londres. (*) Experimental researches on magnetism. Ph.il. Trans. i885, p. 523.
- a été reconnue par les ingénieurs, et des expériences de même genre ont été faites par MM. Evershed et Vignoles (*) et par M. C. P. Steinmetz (2) ; toutefois, malgré l’intérêt qui s’attache maintenant à la question en raison de ses conséquences pratiques, les données dont on dispose sont encore bien maigres. Nous avons voulu les augmenter en entreprenant une étude détaillée d’une dizaine d’échantillons de fil et de tôle de fer disposés sous forme d’anneaux permettant d’appliquer la méthode balistique.
- Dans les premières recherches, la méthode employée consistait à effectuer des observations directes au magnétomètre, les échantillons ayant la forme de longs fils droits. Quand le métal à examiner se présente sous la forme de fils assez longs pour pouvoir être considérés comme sans fin, ou lorsque les barres sont assez grosses pour qu’on puisse y tailler des ellipsoïdes, la méthode magnétométrique directe convient parfaitement.
- Plusieurs de nos échantillons ayant dû être découpés dans des feuilles comme celles employées pour la construction des transformateurs, et l’effet calorifique des cycles d’aimantation se déterminant plus aisément dans les anneaux, on a choisi la méthode balistique, qui a été quelque peu modifiée pour permettre la détermination précise de certains points sur la courbe cyclique.
- Dans le mémoire déjà mentionné, on trouve la description de quelques observations balistiques, dans lesquelles les points successifs du cycle furent déterminés en faisant la somme des effets balistiques obtenus par échelons brusques de la force magnétisante. Cette méthode est pour le moins laborieuse et nécessite de grandes précautions pour éviter d’accumuler les erreurs. L’exactitude de chaque point dépend de celle des points qui le précèdent, quoique comme moyen de contrôle on puisse comparer l’effet balistique d’une inversion totale brusque avec la somme des effets successifs.
- Il y a un avantage évident à déterminer chaque point indépendamment des autres, et en raison de ce fait, MM. Evershed et Vignoles
- (') TheElectrician, i5 mai 1891 ; La Lumière Electrique, t. XL, p. 5ig.
- (') Trans. oj the American Instit. 0/Èlectr. Engineers, t. IX, p. 1.
- p.136 - vue 136/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 137
- observent chaque point en y revenant chaque fois directement de la condition finale de l’aimantation représentée par l’une ou l’autre extrémité du cycle. Leur anneau était enroulé de deux bobines, dont l’une était traversée par un courant constant ; dans l’autre bobine on faisait passer des courants d’intensité variable dont l’effet magnétique était opposé à celui du courant constant, et passait de zéro au double de la valeur de ce dernier. L’emploi de deux courants est une complication, d’autant plus que la symétrie des courbes résultantes dépend de l’exactitude avec laquelle l’effet magnétique de l'un peut être rendu exactement égal au double de l’autre. Nous avons imaginé et employé dans toutes nos expériences une méthode qui ne nécessite que l’emploi d’un seul courant et d’une bobine, tout en conservant l’avantage
- précité de la détermination de chaque point obtenu en passant en une seule étape de l’extrémité du cycle à ce point.
- Le diagramme figure 1 montre la disposition employée.
- Le courant magnétisant passe de la batterie, à travers la résistance réglable Rt et le galvanomètre G! à une clef K, puis par la résistance R, à un commutateur P, qui permet de l’envoyer soit dans la bobine magnétisante de l’anneau A que l’on étudie, soit dans le circuit primaire d’une bobine d’induction spéciale C, qui sert à étalonner le galvanomètre balistique. Les secondaires de A et de C sont en série avec un galvanomètre balistique Ga; une balance de Kelvin B sert à déterminer la constante du galvanomètre G,. Le commutateur K est constitué par un double cavalier plongeant dans les
- godets à mercure a et b et pouvant basculer à gauche dans les godets e et /, à droite dans les godets d, c. Dans cette dernière position a communique avec c et b avec d, de sorte que le courant magnétisant possède alors sa plus grande intensité, et si l’on fait communiquer le circuit principal en P avec A, l’échantillon se trouve aimanté à un point qui représente une extrémité du cycle.
- Entre les godets e et d du commutateur se trouve une clef de court circuit et une résistance réglable R3. Quand la clef de court circuit est fermée, le commutateur K joue simplement le rôle d’une clef d’inversion, et basculé à gauche, il renverse l’aimantation de l’anneau qu’elle amène à l’extrémité opposée du cycle. Mais si au lieu d’un court circuit, il y a entre c et d une résistance, le déplacement du cavalier à gauche a pour effet d’envoyer dans l’anneau un courant magnétisant de sens opposé au courant primitif, mais d'intensité moindre.
- La particularité de la méthode c’est que par un simple mouvement de clef on peut à la fois réduire l’intensité du courant magnétisant et le changer de sens (1). Si l’on donne à R3 une série de valeurs différentes, chaque mouvement de la clef à gauche détermine un point de la courbe, et chaque mouvement à droite ramène l’aimantation à sa valeur extrême. De cette façon on peut trouver tous les points de la courbe situés entre le zéro et le maximum négatif de la force magnétisante. Pour trouver les points entre le zéro et le maximum positif on opère différemment. La clef d’inversion est maintenue à gauche, et pn diminue brusquement le courant sans en changer le sens, en enlevant une fiche de la boîte de résistance R2. On obtient ainsi les divers points du premier quadrant de la courbe descendante, mais en retournant à chaque détermination à la valeur initiale de l’aimantation.
- La courbe déterminée par des opérations successives est la courbe A B C D (fig. 2) dans laquelle A représente la valeur extrême, AB est la portion déterminée en ajoutant des résis-
- (') Depuis que cette description a été écrite, un mémoire a été communiqué à la Société Royale par MM. Hop-kinson, Lydall et Wilson, dans lequel sont décrites des expériences balistiques effectuées d’après la même méthode. Roy. Soc. Proc., t. LUI, p. 352 ; La Lumière Électrique, t. XLVIII, p. 38q.
- p.137 - vue 137/650
-
-
-
- i38
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tances en R2, BGD la portion obtenue en manœuvrant la clef K, tout en donnant à R3 des valeurs de plus en plus petites. Cette courbe définit complètement le cycle magnétique, son autre moitié étant symétrique par rapport à la première. Pour l’exposition des résultats il est commode de porter la partie C D dans le premier quadrant, pour obtenir la partie C'A, comme dans la figure 3, OC' étant pris égal à
- Fig. 2
- OC; on voit alors plus aisément les relations entre les parties ascendante et descendante de la courbe. 11 n’est évidemment pas nécessaire de tracer la seconde moitié du C3rcle.
- Gj employé pour la mesure du courant magnétisant, est un galvanomètre à miroir très shunté et muni d’un aimant directeur puissant. Sa constante a été déterminée formellement à
- ôcT
- l’aide d’une balance Kelvin à centi-ampères. Le galvanomètre balistique est pourvu d’un cadre permettant d’en arrêter les oscillations. Il est étalonné à l’aide de la bobine d’induction C, sans fer, de dimensions exactement connues et dont le coefficient d’induction mutuelle a été calculé. L’emploi de la bobine de comparaison C fait dépendre la mesure absolue de l’induction magnétique et celle de la force magnétisante à la fois de l’exactitude de la balance Kelvin. La
- résistance Rj consiste en un cadre enroulé de fil de maillechort; R3 était constitué au début par une résistance liquide, mais a été formé ensuite d’une résistance à disques de charbon empilés, dont on fait varier la pression.
- Tous les échantillons essayés ont été disposés sous forme d'anneaux, d’environ io centimètres de diamètre moyen, et présentant une section d’un à deux centimètres carrés.
- La bobine magnétisante est enroulée uniformément sur l’anneau entier, en une ou deux couches. Quelques tours de fil enroulés pardessus forment la bobine secondaire.
- Pour chaque échantillon on a déterminé une série de cycles, dix ou douze généralement, en commençant avec le cycle à plus grande valeur limite, et terminant par les cycles décrits entre
- 10,000
- 12,000
- -4 0 4 S H 12 10
- Fig. 4
- des limites si étroites que les effets de l’hysté-résis disparaissaient presque entièrement.
- Anneau I. — Dans cet anneau, le noyau est formé de fil de fer de bonne qualité isolé par un guipage de coton. Le diamètre du fil est de 0,02475 cm. Il a été fourni par MM. Glover comme échantillon de fer doux, mais les essais ont "montré qu’il n’avait pas été adouci ou suffisamment recuit après son passage dans la filière. Onze cycles ont été examinés ; les résultats sont indiqués dans la figure 4 donnant les courbes de l’induction magnétique c6 en fonction de 3C en unités C.G.S.
- A l’inspection de la figure 4 on remarque une particularité curieuse de la relation entre les cycles successifs. L’extrémité de chaque cycle se trouve en dehors de la courbe ascendante du cycle immédiatement supérieur, au moins lorsqu’il n’y a pas de trop grande différence entre leurs valeurs limites. Ce n’est que dans les pe-
- p.138 - vue 138/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE i3$
- tits cycles où B varie d’un cycle à l’autre relativement rapidement, que cette particularité ne se produit pas. Il faut se rappeler que chaque dycle est obtenu après un grand nombre d'inversions de sa force magnétisante limite. Dans ces inversions, la valeur limite va un peu en diminuant, surtout lorsque l’aimantation s’approche de la saturation.
- En mesurant les aires embrassées par ces
- courbes, soit ( JC d 3 ou — I JC d cB, on obtient J 4 V
- 10,000
- 12,000
- -8 -4 0 4 8 12 10 20 24
- H
- Fig. 5
- rir une série de petits cycles, après avoir augmenté la sensibilité de l’appareil en se servant d’une bobine d’induction à plus grand nombre de tours et en déshuntant le galvanomètre.
- On a pris cinq petits cycles, dont quatre sont représentés par la figure 6.
- La figure 7 donne la valeur de J Jtdd pour
- cet anneau et pour l’anneau 1 en fonction de 3£, et la figure 8 donne ces valeurs en fonction de
- ' 40,000
- 32,000
- 24,000
- 1G.0C0
- 0 S 10 24 ' 32 • 40 48 68
- H
- Fig. 7
- l’énergie dissipée par cycle. Les résultats de cette mesure sont donnés dans les figures 7 et 8, avec ceux obtenus pour l’anneau suivant.
- Anneau IL —’ Fil d’acier isolé au coton, de 0,0257 cm. de diamètre. Onze cycles, représentés dans la figure 5, à l’exception des cycles 2,
- Fig. 6
- SB. Enfin, la figure 8 a donne à une plus grande échelle la même relation pour les petits cycles de l’anneau II. Elle est intéressante comme exemple de la variation de la perte d’énergie dans les régions de faible force magnétisante, et montre d’une façon frappante combien est
- 48,000
- 40,000
- 10,000
- 12,000
- Fig- 8 et 8 a.
- 10 et 11, ont été déterminés. Les courbes présentent ici un coude brusque, que l’on trouve souvent pour l’acier et presque toujours pour le fer doux recuit. (L’absence de cette caractéristique dans l’anneau I, de même que la perméabilité relativement faible, indiquent que le métal était assez dur.)
- Pour étudier l’anneau II sous l’influence de faibles forces magnétiques, ôn lùi a fait parcou-
- faible la perte hystérétique, lorsque les limites de l’aimantation sont restreintes.
- Dans les courbes de la figure 5 on remarque
- des parties droites dans lesquelles présente
- une valeur très grande et presque constante. Cette partie presque droite présente d’ailleurs à peu près la même inclinaison dans tous les cycles excepté les petits. Dans l’échantillon de
- p.139 - vue 139/650
-
-
-
- MO
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- fil d’acier (anneau II), la valeur maxima de
- est d’environ 4950; près de la moitié du cycle est parcourue sous cette inclinaison. Dans quelques-uns de nos échantillons de fer doux ce coefficient atteint une valeur près de trois fois plus élevée.
- La force démagnétisante juste suffisante pour ramener l’aimantation à zéro a été appelée par
- (100 I 800
- Fig. 9
- Hopkinson (a) la force coercitive. On verra que dans ces essais la force coercitive augmente avec l’aimantation. Nous en avons mesuré les valeurs pour les cycles des anneaux I et II, et nous les avons exprimées en fonction des valeurs limites de 3C et de l’intensité d’aimantation 3.
- Dans la figure 9, la force coercitive est portée
- 12,000
- 2 4 6 8 10 12 « 2 0 2 4 0 8 10 12 14 10
- H
- Fig. 10
- en fonction de 3 limite. Par extrapolation de cette courbe on peut arriver à une évaluation approximative d’une constante physique qui peut servir à définir la dureté magnétique; cette constante, c’est la force coercitive qui correspondrait àvl’état de saturation. En d’autres termes, c’est la force démagnétisante qui suffirait à détruire l’aimantation résiduelle d’une substance
- qui a été aimantée à saturation complète. Nous savons que la valeur de saturation de 3 dans le fer forgé et dans l’acier est d’environ 1700 (*), En prolongeant les courbes dans la direction de la droite qu’elles suivent dans la région des fortes aimantations, on trouve que la force coercitive de saturation est probablement d’environ
- 5.5 pour le fer (plutôt dur) de l’anneau I, et de
- 8.5 pour l’acier de l’anneau II.
- Les trois anneaux suivants sont construits avec de la tôle de fer. L’anneau III est formé de disques annulaires assez épais découpés dans des disques destinés aux induits de dynamos. L’épaisseur moyenne des disques est de 0,195 cm.; leur diamètre intérieur de 13,55 cm., et leur diamètre extérieur de i5,45 cm. Des disques de papier isolent les tôles les unes des autres.
- Les essais ont indiqué un fer assez doux. Les cycles sont, à l’exception du premier, représentés par la figure 10, où, pour éviter des confusions, on a séparé les cycles de rang pair de ceux de rang impair.
- A. H.
- {A suivre).
- Electro-aimant pour l’obtention de champs intenses, par H. du Bois (*),
- 1. Introduction. —En physique expérimentale le problème de l’obtention de champs magnétiques intenses est d’importance considérable ; beaucoup de phénomènes même ne peuvent être étudiés que dans les champs les plus intenses. Je rappellerai par exemple le phénomène de Hall, les variations de résistance magnéto-optiques, les phénomènes magnéto-optiques, et notamment le domaine très étendu du diamagnétisme et du paramagnétisme en général, en partie encore inexploré.
- Malgré l’intérêt qui s’attache à la question, la construction rationnelle des électro-aimants particuliers a reçu jusqu’ici peu d’attention. Les formes usuelles ont été créées empiriquement; la forme la plus répandue est peut-être la construction de Rhumkorff, dont la disposition est la plus favorable et la plus commode de celles indiquées jusqu’à présent, toutefois, il résulte des travaux publiés que l’on n’a pas dépassé des intensités de champ de 28000 à 3ooco unités
- (') « Magnétisation oflron », Phil. Trans., 1885, p. 460.
- (') Phil. Trans , 1889, p. 221.
- (*) Wiedemann’s Annalen, n° 3, 1894, p. 537.
- p.140 - vue 140/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 141
- G. G. S. La production de champs encore plus intenses ne m’a jamais semblé impossible, surtout si l’on se base sur la théorie de Stefan dont il sera question plus loin. J’ai donc entrepris la construction d’un électro-aimant pour atteindre ce but, en me laissant guider par les considérations suivantes (1).
- 2. Principes de construction. — Il s’agit avant tout de produire le flux d’induction le plus grand possible, que l’on concentre ensuite à l’aide de pièces polaires de forme convenable. La résistance magnétique, qui, en raison de la présence inévitable d’un entrefer, ne peut être abaissée au-dessous d’une certaine valeur, doit donc être vaincueà l’aided’un très grand nombre d’ampères-tours. L’enroulement peut occuper la circonférence entière du circuit magnétique, et son mode de distribution est de peu d'importance.
- La théorie du circuit magnétique indique (2) que dans le cas de la saturation le champ du solé-noïde tend finalement à orienter tous les autres vecteurs magnétiques et à les dominer. L’enroulement est donc disposé de façon qu’il tende par lui-même à produire partout, et surtout entre les pièces polaires, un champ d’orientation déterminée, c’est-à-dire tangent à la courbe du circuit magnétique. Dans une disposition de ce genre, la dispersion doit, d'après la théorie mentionnée, diminuer à mesure que la saturation augmente.
- En ce qui concerne la forme adonner au noyau de fer, les conditions indiquées seront remplies par un anneau fendu radialement.
- 3. Description de Vélectro-aimant. — La figure 1 représente l’électro-aimant au 1 /15 de sa grandeur réelle. L’anneau est coupé en S tangen-tiellement au cercle intérieur. Un chariot mis en mouvement à l’aide de la manivelle G permet de faire glisser la partie de droite de l’anneau, et de faire varier ainsi l’intervalle supérieur Z.
- J’ai indiqué brièvement ces principes de construction au Congrès de Francfort, en septembre 1891. La maison Siemens et Halske a construit d’après mes dessins un électro-aimant, et se déclare prête à en fournir d’autres exemplaires. Cet appareil a été présenté à la Société de physique de Berlin, le 17 juin 1892, et les résultats qu’il a fournis ont été communiqués à cette société le 2 mars
- 1894
- (!) Du Bois, Wied. Ann. 46, p. 491, 1892; Lehmann, Wied. Ann. 48, p. 406, 1893.
- Pour éviter une déformation sous l’influence de l’attraction magnétique, on maintient les deux parties de l’anneau à distance à l’aidé du support en laiton D M2 dont la longueur se règle à l’aide d’une vis. Mais quand on se sert de pièces polaires planes séparées seulement par une fente étroite la force d’attraction est si considérable (plus de 1000 kilog.) que des rondelles métalliques interposées peuvent seules y résister; à cet effet on a joint à l’appareil une série de lames en laiton de différentes épaisseurs. Les forages L, et L2 pratiqués dans le sens de l’axe du champ permettent d’effectuer des obser-
- Fig. î.
- vationsmagnéto-optiques, maissontà l’ordinaire bouchés par les noyaux de fer et K2.
- L’anneau repose sur deux traverses en bronze, fixées sur un trépied massif en bois Fj F2 F3, muni de roulettes R, R2 R3 et de vis calantes E1E2E;). Le poids total est de 270 kilog. La table TT reçoit les apoareils auxiliaires. Lorsqu’on veut disposer l’axe du champ verticalement, on enlève cette table, et on renverse tout l’appareil, qui vient alors à reposer par terre sur B' B' (substitué à BB).
- 4. L'enroulement de l’électro-aimant est à disposer d’après la source de courant disponible. Dans les expériences décrites plus loin, je pouvais
- p.141 - vue 141/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 142
- me servir d’un courant de 5o-ampèresà 108 volts emprunté au réseau de distribution. Chaque bobine embrassant un secteur de 20° de l’anneau .est formé de 200 tours et présente à chaud une résistance de 0,2 ohm. Les 12 bobines couvrent donc 240° ou les 2/3 de la circonférence ; lorsqu’elles sont couplées en série, la différence de potentiel de 108 volts y faiLcirculer un courant de 45 ampères, A cette intensité correspond une « force magnétomotrice » de 108000 ampères-tours oü i36ooo unités C. G. S.; en divisant ce dernier nombre par la circonférenceL—157 cm., on trouve une intensité de champ moyenne de 860 unités, dont 38o seulement sont utilisées pour l’induction proprement dite. L’aimantation produite avec cette valeur dans le fer employé (fer de Suède très doux soigneusement recuit) est de 1600 unités, l’excès de 860 — 38o = 480 unités ne sert qu’à compenser les actions démagnétisantes. La puissance électrique maxima employée est de
- 45 x 108 — 4860 watts = 6,5 chevaux,
- que l’enroulement peut supporter pendant un temps assez court sans s’échauffer notablement.
- A circuit magnétique fermé la valeur calculée du coefficient de self-induction est de iSohenrys (io9 cm.), la durée d’établissement du courant, depuis o jusqu’à go 0/0 de sa valeur est de jb secondes. Pour éviter des tensions dangereuses on doit prendre la précaution de ne pas interrompre le courant brusquement, mais d’en diminuer graduellement l’intensité.
- 5. Méthode d'observation. — Dans ce qui suit on emploie les désignations suivantes :
- 74 rayon moyen de l’anneau = 25 centimètres.
- L circonférence de l’anneau = 27174 = 157 centimètres.
- 74, rayon de la section de l’anneau = 5 centimètres,
- d distance entre les faces polaires ou longueur de l’entrefer.
- n nombre de tours = 2400.
- I' intensité du courant, en ampères.
- Y potentiel magnétique.
- ' 3C intensité de champ.
- 3 intensité d’aimantation.
- v coefficient de dispersion.
- .1
- e rotation du plan de polarisation.
- 10 constante de Verdet.
- L’intensité de courant mesurée I' permet d’abord de calculer l’intensité moyenne du champ; en employant les douze bobines, on a
- Puis on détermine de la manière suivante la différence de potentiel magnétique totale àY( entre les faces polaires. On ferme au moyen de lames de verre les ouvertures pratiquées dans les pôles, on entoure ceux-ci à leur partie infé-' rieure d’une étoffe imperméable; dans l’auge ainsi formée on verse de l’eau et on détermine la rotation e du plan de polarisation de la lumière jaune dans ce liquide. En divisant cette valeur par la constante de Verdet pour l’eau, on obtient immédiatement A T,. En déduisant ensuite la partie A Yc = Kcd due à l’action directe du champ inducteur, on obtient la différence de potentiel induite A Yt-. C’est par cette méthode qu’ont été déterminées les valeurs contenues dans le tableau suivant :
- 0,226
- 5 85o
- 8 o3o
- 10 180
- o 440
- 12 160
- 11 65o
- 12 290
- 1 85o
- 1 53o
- i3 600
- 14 200
- 14 470
- 16 600
- 17 800
- 16 200
- La théorie indique que
- A i\. = K AYj = = 4K3 d.
- (<)
- Les expériences ont été faites avec (I)rf= i,i3 cm. et (II)rf = 2 centimètres, ou — = 0,226 et —
- r% ri.
- — 0,400, valeurs que l’on trouve aussi dans le . travail déjà cité de M. Lehmann. On a donc pu
- p.142 - vue 142/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 143
- se servir des courbes données par cet auteur et qui représentent les valeurs du coefficient de dispersion en fonction de celles de 3, mais seulement jusqu’à 3= 1400 unités. A l'aide de ma formule pour le facteur démagnétisant
- on a donc pu construire les courbes d’aimantation pour les deux longueurs de l’entrefer, et en déduire d’après l’équation (1) les courbes donnant ATi en fonction de Uc. Ces courbes sont représentées en pointillé sur la figure 2, les deux courbes en traits pleins sont obtenues à l’aide des valeurs de AT,- données dans le tableau ci-dessus.
- 6. Comparaison des résultats d’expérience avec
- W -000-
- la théorie. — Comme le montre la figure 2, la concordance est satisfaisante. Les courbes théoriques n’ont pu être calculées que jusqu’à 3= 1400, tandis que la saturation a été poussée beaucoup plus loin dans les expériences. Les courbes I et II se confondent au commencement, ce qui peut s’expliquer en remarquant qu’au début la force magnétomotrice doit principalement vaincre la résistance de l’air qui est alors beaucoup plus élevée que celle du fer; pour une valeur donnée de cette résistance, l’augmentation de potentiel dans l’entrefer est donc sensiblement égale à la force magnétomotrice. La grandeur Y/ caractérise le rôle que joue l’entrefer; l’intensité induite moyenne dans l’entrefer s’obtient en divisant cette grandeur par la longueur de l’entrefer. Cette intensité est donc à peu près jusqu’à la demi-saturation, inversement proportionnelle à la longueur de l’entrefer; mais sa limite supérieure semble être
- la valeur maxima pratiquement accessible de 4tc3, soit 20000 unités C, G. S. II faut y ajouter l’intensité de champ inductrice des bobines pour obtenir l’intensité de champ totale.
- 7. Etude de la dispersion. — Pour examiner la dispersion des lignes de force autour de l’électro-aimant, on a placé celui-ci dans la deuxième position de'Gauss par raj^port à une boussole éloignée de deux mètres. Les déviations de celle-ci donnaient une mesure approximative de la dispersion. Celle-ci augmentait avec la longueur de l’entrefer; en faisant croître le courant magnétisant, la dispersion augmente d’abord, passe par un maximum atteint déjà à 3 ampères, puis diminue et n’est plus que le cinquième de sa valeur maxima lorsque le courant est de 45 ampères.
- Les deux bobines polaires 1 et 2 (fig. 1) jouent à ce point de vue un rôle prépondérant, celui de rassembler les lignes de force, tandis que les autres bobines contribuent surtout à la produc-: tion de la force magnétomotrice.
- 8. Expériences avec des pôles tronconiques. —
- : En ce qui concerne le but principal de l’appareil,
- la production de champs très intenses, on sait que Stefan et presque en même temps Ewing et Low ont démontré qu’en employant comme pièces polaires des troncs de cônes, l’angle le plus favorable entre l’axe et une génératrice est de 54° 44'. Mais comme ce calcul est basé sur l’hypothèse de la saturation absolue, que l’on n’atteint jamais, il ne m’a pas semblé inutile d’examiner jusqu’à quel point ces déductions se vérifient.
- J’ai Jonc fait varier l’jingle des cônes d’une paire de pièces polaires, en mesurant à chaque modification l’intensité du champ à l’aide de la méthode de Quincke basée sur la variation de niveau d’une solution de chlorure de manganèse dans un tube en U dont une branche est placée dans le champ.
- L’intensité de champ la plus élevée a été obtenue avec un cône dont l’angle était de 6o° environ ; il n’est pas utile de déterminer cet angle avec une grande exactitude, car le maximum d’intensité se trouve dans une partie aplatie de la courbe. J’ai trouvé aussi que l’on ne gagne pas grand’chose en employant des cônes à génératrices concaves.
- : (). Valeur maxima de Vintensité du champ. —
- : Quant à la valeur numérique de l’intensité de
- p.143 - vue 143/650
-
-
-
- 144
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- champ, quoiqu’elle ait été de quelques milliers d’unités inférieure à la valeur théorique, elle dépasse de beaucoup toutes les valeurs obtenues jusqu’à ce jour. Avec deux pièces polaires tron-coniques de 6o°, et dont la petite base avait pour diamètre a, on a obtenu
- pour a = 5 mm. : 368oo unités C. G. S.
- — a = 3 — 38000 —
- Cette intensité élevée ne peut s’obtenir qu’aux dépens de l’étendue du champ, mais pour beaucoup d’expériences une étendue de quelques millimètres est suffisante; en tout cas les méthodes de recherches doivent être adaptées à ces conditions.
- io. Conclusions. — Lorsqu’on relie les sommets des cônes par un morceau de fil de fer doux l'intensité d’aimantation y atteindrait la valeur 3 = 1750; avec l’intensité de champ 3C = 38ooo, l’induction correspondante est
- 4B=i3C + 47t3 = 60000.
- D’après la formule bien connue de Maxwell, cette induction produit dans le fer un effort longitudinal
- = — 108 dynes par cm* * = 144 kg-, par cm*.
- 8 7T 21V
- Dans un champ de cette intensité une solution de perchlorure de fer s’élèverait dans un tube vertical d’environ 5o centimètres, une colonne d’eau s’abaisserait d’environ 5 millimètres. La résistance d’un fil de bismuth y serait à peu près triplée. Toutes ces expériences sont en cours à l’Institut de Berlin.
- En résumé on peut dire qu’zm éleclro-aimanl annulaire de dimensions très maniables muni de pôles tronconiques de 120° d'ouverture permet de produire un champ magnétique de 40000 unités C. G. S. dans un espace de plusieurs millimètres d'étendue.
- Il est, au contraire, vraisemblable que ce n’est qu’à l’aide de moyens disproportionnées que cette valeur peut être dépassée ; c’est ce qui résulte de la considération théorique que les valeurs limites correspondant à la saturation absolue ne dépendent que du logarithme de l’épaisseur de l’anneau, tandis que le poids et la dépense sont déterminées par le cube des dimensions linéaires.
- Diagrammes thermo-électriques de quelques métaux purs, par W. Huey Steele (*).
- La figure 1 représente la disposition expérimentale adoptée. E est une pile Latimer-Clark montée en série avec une grande résistance R, une clef K, et une autre résistance r. En dérivation sur cette résistance se trouvent le couple thermo-électrique e, un galvanomètre G, une clef IG. Une troisième clef K3 permet de substituer au couple, dans le circuit dérivé, un fil de cuivre w de même résistance que le couple.
- Le galvanomètre, de sensibilité très grande, était formé d’une seule bobine ayant seulement un demi-ohm de résistance. Ses aiguilles, de 4,5 cm. de longueur, étaient aimantées à saturation en les plaçant dans un solénoïde constitué par un très grand nombre de tours de fil fin et
- Fig. 1
- traversé par un courant aussi puissant que le permettait le faible diamètre du fil. Le système presque astatique formé par ces aiguilles prenait une position tout à fait stable sous l’action du champ terrestre et la durée de son oscillation était d’environ 10 secondes. Un miroir concave de 20 centimètres de distance focale fixé au fil de suspension donnait une image réelle d’une échelle transparente, divisée en demi-millimètres, placée à i,5om. au-delà; un microscope grossissant dix fois servait à observer cette image et permettait d’apprécier une déviation de 1/10 de division. A une telle déviation correspondait une force électromotrice de 1 unité absolue dans le circuit du galvanomètre. Pour être aussi sensible, un galvanomètre Thomson de 10000 ohms de résistance devrait être capable d’indiquer un courant de 10—12 ampères.
- Les éléments . Latimer-Clark ont été construits au nombre de trois, suivant les indications de Lord Rayleigh (a). Leurs résistances
- A. H.
- (*) Philosophical Magazine, t. XXXVII, p. 218-227.
- (*) La Lumière Électrique, t. XLV, p. 290.
- p.144 - vue 144/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL - D’ËLECTRICITÉ
- étaient de 265, 48 et 5o ohms; ils donnèrent dés 'résultats très concordants pourvu que les résistances sur lesquelles ils étaient fermés fussent respectivement supérieures à 6000, 5ooo et 4000 ôhms. C’est ce que l’on faisait dans les expériences. Généralement on n’employait qu'un séül élément; quand on voulait une intensité dé 'coûtant plus grande, comme dans l’étude dés couples contenant l’antimoine, les trois éléments montés en dérivation étaient utilisés.
- Si le circuit E R Kj r ne contenait aucune autre force électromotrice que celle due à l’élément Clark, la différence de potentiel entre les deüx bornes de r sèrait
- E r
- R + r-t-p’
- p désignant la résistance interne de l’élément. Lé couple thermo-électrique e étant en opposition avec cette différence de potentiel, il suffirait pour avoir la force électromotrice e du couple de mbdifier r jusqu’à ce qu’aucun courant né passe dans le galvanomètre et de prendre pour valeur de e celle de l'expression (1).
- Mais aux jonctions des fils des bobines de r peuvent s’établir des forces électromotrices. S’il en existe en fermant le circuit nyK>GK3r, le galvanomètfe doit dévier, ür, c’est ce qui se produisait quelles que fussent les précautions prises pour obtenir une parfaite uniformité de température.
- Pour éliminer cette cause d’erreur, l’auteur opérait de la façon suivante : La clef Kt étant -ouverte, il fermait les clefs K2 et Ks de manière à introduire le fil w dans le circuit du galvanomètre, et notait la déviation. Immédiatement après il introduisait le couple et, fermant la clef Kj, il modifiait convenablement la résistance r, de façon à obtenir la même déviation que dans le premier cas.
- Quand on voulait étudier le couple résultant d’un métal quelconque en contact avec du cuivre ou soudait les deux extrémités d’un fil de ce métal aux fils de communication qui étaient én cuivre. Les portions voisines des soudures étaient enroulées autour des réservoirs de deux thermomètres très sensibles et plongées l’une dans un bain de pétrole chaud, l’autre dans un bain de pétrole froid.
- Quand on opérait avec des couples de deux métaux autres que le cuivre, il y avait nécessaire-
- ment, en outre des deux contacts du couple., deux autres contacts de l’un des métaux avec les fils de cuivre conduisant' 'lé -coüfant.'uLês premiers étaient disposés comme dans le"-premier cas; les deüx autres étaient'-ploügés dàïïs un même bain de pétrole'à la températüre^de la salle pour évitër la production de forces électromotrices parasites à ces contacts. e.:
- Les expériences ont été faites à des températures comprises entre c°et ioo° G, l’auteur ayant constaté antérieurement qu’aux températures plus élevées il se développe des forces électromotrices irrégulières qui enlèvent toute signification aux résultats.
- Dans tous les cas, il a été trouvé que la force électromotrice e d un couple dont les soudures sont maintenues aux températures T0 et T est donnée par la formule
- e-a(T — T0) + 6 (T—T,)*. '
- et fi étant des constantes, fi étant positif ou négatif suivant que la droite représentant le pouvoir thermo-électrique des deux métaux coupe l’axe des abscisses en deçà ou--au-delà de T0. Le calcul des constantes a et fi a été fait par la méthode des moindres carrés, et la différence entre les valeurs de e calculées par la formule résultante et les valeurs observées ont toujours été trouvées moindres que l’erreur moyenne; cette erreur est d’ailleurs très petit et paraît due à l’erreur commise dans l’évaluation des températures.
- En répétant avec les mêmes couples plusieurs séries de mesures dans des conditions paraissant identiques, l’auteur a constaté que les écarts entre les valeurs de à et fi correspondant à deux séries différentes étaient toujours beaucoup plus grands que ceux des valeurs correspondant à deux expériences d’une même série. Il semblerait en résulter que les constantes thermo-électriques ne sont pas absolument des constantes et varient avec le temps, comme d'ailleurs les autres constantes physiques des corps solides. Dans le but de voir si les constantes tendent vers une limite ou au moins de trouver les lois de leurs variations, M. Steeje a effectué de nombreuses séries de mesures sur le couple cuivre-plomb.
- Le tableau suivant contient les résultats obtenus.. .La première colonne contient 4e pouvoir
- p.145 - vue 145/650
-
-
-
- 146
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cl B
- thermo-électrique (c’est-à-dire la dérivée ^ de
- la force électromotrice par rapport à la température), des métaux inscrits en avant. La seconde indique l’erreur moyenne exprimée, d’une part en unités absolues de force électromotrice, d’autre part, en fractions de degré. La dernière donne la force électromotrice calculée, l’une des soudures étant à zéro, l’autre à ioo°C.
- Pouvoir thermc -ttiectrfqne Erreur n Fnrro trie* entre 0 et «00° C.
- - 4,56 + 2,756 t 27 0° 7 i3 320
- Cadmlum-cuiv..< 3i,3a + 2,3i8 t 80 I . I 14 720
- — 0,4 -t- 2,930 t 20 0,4 14 670
- 24,8 + 0,090 t 34 i ,3 2 g3o
- Cuivre-argent.. 26,7 -t- 0,052 t 71 2,6 2 9-30
- . 26,5 + 0,062 t 5o ‘,9 2 960
- 20,5 0,062 t 20 1,0 1 740
- Cuivre-or 24.5 — 0,128 t 20 1 «O 1 810
- 26,5 — 0,073 t s o,9 I 840
- * 333o + 18.4 t 1 400 0,4 425 OOO
- Antimoine-cuiv- 345o ,890 -r l6,6 t 8,5 t 1670 0,4 428 000 43I 000
- / 242 + 1,841 91 0,3 33 400
- 272 4- 0,751 117 0,4 3o 900
- 2-8 + 1,291 108 0,3 34 200
- 279 + 1,221 47 0,2 34 000
- 1 282 i,i3 t 63 0,2 33 800
- Cuivre-plomb.. 287 + o,99 t 29 0, i 33 700
- 285 + 1,11 t 40 o, 1 34 100
- I 282 -t- 1,15 t 67 0,2 0,3 33 900
- 275 + 1,34 t io3 34 200
- 267 + 1,53 t 149 0,5 34 3oo
- 276 4. 1,25 t 52 0,2 33 800
- t 283 + 1,09 t 5i 0,2 33 700
- 287 + 1,12 t i3o 0,4 34 3oo
- Cuivre-étain... 284 0,94 t 0,76 t 140 0,5 33 100
- 296 + 65 0,2 33 400
- II,7 o,o65 t 17 1,6 85o
- Plomb-étain...' 8 6 o,oo3 t 16 2,0 85o
- 10,6 — 0,025 t 6 0,6 940
- 3,6 — o,o65 t i3 1,0 I 040
- 203 __ 0,778 t 140 0,7 16 400
- Cuivre-zinc.... 177 — 0,196 t 35 0,2 16 700
- i85 — 0,496 t 45 o,5 16 000
- 79,3 2,04 l 97 0,9 18 100
- Zinc-plomb. -. • 81,2 i,94 t 105 1,0 17 800
- 70.3 73.3 + 2,11 t 96 0,9 17 5oo
- f 2,06 t 7i 0,7 17 600
- 54,8 0,23 t 37 0.7 4 33o
- Plomb-aluminium 5o,9 — 0,18 t 20 0,4 4 190
- : 52,3 0,22 t 37 0,7 4 i3o
- En prenant les pouvoirs thermo-électriques par rapport au plomb et appliquant cette loi
- que le pouvoir thermo-électrique de deux métaux est égal à la différence des pouvoirs- thermoélectriques de ces métaux par rapport âti-hè troisième, les nombres du tableau précédëljrt* donnent pour un même métal des valeurs légèjfèment
- différentes; l’auteur s’est arrêté à celles qui suivent :
- Aluminium... . — 52,7 0,21 t
- Etain . — 11,1 + 0,04 t
- Plomb O
- Zinc 80 + 1,95 t
- Thallium 214 — 0,77 t
- Argent 250 + 1, i5 t
- Or 254 + . i,3i t
- Cuivre 276 + 1,22 t
- Cadmium 285 + 3,89 t
- Antimoine.... 3 558 14,5 t
- La figure 2 est la représentation graphique de ces résultats.
- • L’auteur termine son mémoire par l’indication des moyens qui lui ont permis de se procurer des métaux purs.
- J. B.
- p.146 - vue 146/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- M7
- CORRESPONDANCE
- Paris, le 7 avril 1894-
- Monsièur le Directeur,
- - t
- Je, suis, vraiment étonné de la persistance que met M. Guilbert à répondre à mes articles et surtout des objections de plus en plus inexactes qu’il y fait.
- Quant à moi, je considère la discussion (puisque discussion il y a) comme terminée, mais je ne puis cependant laisser passer silencieusement deux points de sa réponse.
- Ma manière de voir, paraît-il, ferait rejeter tous les nombres se rapportant aux intensités moyennes sphériques. Or, pour déterminer ces dernières il a fallu faire un grand nombre de déterminations expérimentales. Le calcul dans ce cas est parfaitement justifié et on ne voit pas très bien comment on pourrait opérer autrement.
- Quant .aux questions d’aberration, sur lesquelles M. Guilbert semble avoir des idées particulières, je ne puis partager sa manière de voir.
- Je continue à affirmer que dans n’importe quel appareil, il est désirable d’avoir le minimum d’aberration. C’est là d’ailleurs le but des constructeurs, qui à grands frais et au moyen d’un outillage relativement compliqué, fabriquent des miroirs paraboliques ; c’était aussi le but du colonel Mangin, quand il imagina son miroir.
- L’aberration est préjuciable dans tous les cas :
- Pour les phares, elle diminue la netteté des éclats et altère leur longueur.
- Dans les appareils télégraphiques les rayons s’écartant trop de l’axe par suite de l’aberration peuvent permettre à l’ennemi de lire les signaux échangés.
- Enfin, dans les projecteurs, non seulement les rayons trop divergents diminuent la quantité de lumière versée sur le but à illuminer, mais, en éclairant l’espace avoisinant, ils rendent particulièrement pénible l’observation à la lunette, comme le savent très bien tous ceux qui ont été à même d’employer ces appareil^.
- D’ailleurs, dans la plupart des cas les dimensions de la source lumineuse sont assez grandes pour produire d’une manière toute naturelle la légère divergence nécessaire.
- Rien d’ailleurs n’est plus facile que de l’augmenter dans un appareil aplanétique en rapprochant légèrement le point lumineux du miroir au moyen d’une glissière établie dans ce but. On obtient ainsi dans les projecteurs d’artillerie, par exemple, un faisceau divergent et bien homogène.
- Quant à soutenir l’utilité de l’aberration, je pense qu’à part M. Guilbert, personne n’y a jamais songé.
- Veuillez agréer, etc.
- Ou. Fêry.
- M. Guilbert nous adresse, deson côté, la lettre suivante :
- Monsieur le Directeur,
- M. Féry ne s’étonnerait pas de ma persistance s’il voulait bien remarquer qu’il n’a pas répondu encore à l’objection capitale que j’ai élevée contre sa théorie des phares et des projecteurs, à savoir qu’il n’y a rien de commun entre ces appareils et une lentille de quelques degrés d’ouverture.
- Le fait même qu’il a fourni en dernier lieu, mais sans explication, une nouvelle figure plus conforme à la réalité semble indiquer qu’il a cependant reconnu implicitemen le bien fondé de ma critique et j’aurais mauvaise grâce à ne pas me déclarer satisfait de cette rectification.
- D’ailleurs l’effort d’imagination qu’il a dû faire pour m’attribuer des opinions que je n’ai jamais exprimées (car je le défie bien de citer une seule phrase de mes deux articles où j’aie parlé d’aberration) prouve qu’il tient absolument à se réserver .le dernier mot. Je le lui laisse bien volontiers, convaincu que les lècteurs de la Lumière Électrique, suffisamment édifiés par cette discussion, me sauront gré de ne pas la prolonger davantage.
- Veuillez, etc.
- F. Guilbert.
- FAITS DIVERS
- Le Journal Ofjiciel du it mars 1894 a publié un décret portant règlement d’administration publique pour l’application de la loi du 12 juin 1893 en ce qui concerne les mesures d’hygiène, de salubrité et de protection à prendre dans les manufactures, fabriques, usines, chantiers et ateliers de tous genres.
- . Les articles suivants que nous extrayons de ce décret peuvent intéresser nos lecteurs.
- Art. 10. — Les moteurs à vapeur, à gaz, les moteurs électriques, les roues hydrauliques, les turbines, ne seront accessibles quraux ouvriers affectés à leur surveillance. Ils seront isolés par des cloisons ou barrières de protection.
- Les passages entre les machines, mécanismes, outjls mus par ces moteurs auront une largeur d’au moins 80 centimètres; le sol des intervalles sera nivelé.
- Art. 12. — Toutes les pièces saillantes mobiles et autres parties dangereuses des machines, et notamment les bielles, roues, volants, les courroies et câbles, les engrenages, les cylindres et cônes de friction ou tous autres organes de transmission qui seraient reconnus dangereux seront munis de dispositifs protecteurs, tels que gaines et chêneaux de bois ou de fer, tambours pour les courroies et les bielles, ou de couvre-engrenages, garde-mains, grillages...
- p.147 - vue 147/650
-
-
-
- 148
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- - On devra prendre autant que possible des dispositions telles qu’aucun ouvrier ne soit habituellement occupé à un travail quelconque dans le plan de rotation ou aux abords immédiats d’un volant, d’une meule ou de tout autre engrin pesant et tournant à grande vitesse.
- Art. 14. — L’appareil d'arrêt des machines motrices sera toujours placé sous la main des conducteurs qui dirigent ces machines.
- Les contre-maîtres ou chefs d’atelier, les conducteurs de machines-outils, métiers, etc., auront à leur portée le moyen de demander l’arrêt des moteurs.
- Art. i5. — Des dispositifs de sûreté devront être installés dans la mesure du possible pour le nettoyage et le graissage des transmissions ou mécanismes en marche..-
- Art, 17. — Les machines dynamo devront être isolées électriquement.
- Elles ne seront jamais placées dans un atelier où des corps explosifs, des gaz détonnants ou des poussières inflammables se manient ou se produisent.
- Les conducteurs électriques placés en plein air pourront'rester nus; dans ce cas, ils devront être portés par des isolateurs de porcelaine ou de verre; ils seront écartés des masses métalliques, telles que gouttières, tuyaux de descente, etc.
- A l’intérieur des ateliers, les conducteurs nus destinés à des prises de courant sur leur parcours seront écartés des murs, hors de la main, et convenablement isolés.
- Les autres conducteurs seront protégés par des enveloppes isolantes.
- Toutes précautions seront prises pour éviter réchauffement des conducteurs à l’aide de coupe-circuits et autres dispositifs analogues.
- Art. 18. — Les ouvriers et ouvrières qui ont à se tenir près des machines doivent porter des vêtements ajustés et non flottants.
- M. Jonnart, ministre des travaux publics, a exposé en détail à un rédacteur du Temps les grandes lignes du projet de construction du chemin de fer métropolitain de Paris.
- Le projet actuel comporte
- i° Le prolongement de la ligne des Moulineaux à l’Esplanade des Invalides:
- 20 La construction d’une ligne qui doublerait la ligne d’Auteuil entre Courcelles et le Point-du-Jour, traverserait la Seine et se raccorderait, à la hauteur de la station de Javel, avec la ligne des Moulineaux;
- 3° Une autre ligne qui, partant des Invalides, irait, par le boulevard Saint-Germain jusqu’à la Ilalle-aux-Vins,
- s
- erait de là un coude pour traverser la Seine au pont Henri IV, reviendrait vers l’Hôtel de Ville, toucherait aux Halles centrales, et, de là, remonterait à la gare du Nord.
- Le tracé serait complété par de petites lignes accessoires qui raccorderaient la ligne urbaine avec les gares
- d’Orléans, dé Paris-Lyon, de Sceaux, de l’Est et de Vin-cennes.
- Toutes ces lignes secondaires seraient souterraines. Quant à la traction, elle se ferait électriquement.
- « N’oubliez pas, a dit le ministre, qu’après les dernières expériences de traction électrique auxquelles les différentes Compagnies de chemins de fer continuent à se livrer, nous pouvons compter que d’ici deux à trois ans la question sera complètement résolue. D’après nos prévisions, l’exploitation du Métropolitain, dès le premier jour, pourra se faire avec des machines électriques. »
- Un projet de tramway électrique de Tunis à l’Ariana a été présenté à l’approbation de la Chambre de commerce, mais l’examen en a été ajourné pour cette raison que la ligne demandée étant le prolongement d’une ligne urbaine à établir sur l’avenue de Paris et sur laquelle la Compagnie des tramways a, en vertu d’une convention, un droit de préférence, il est bon d’attendre que cette Compagnie se soit prononcée.
- Une disposition ingénieuse a été imaginée par un italien, M. Cancani, pour l’enregistrement du moment précis où se produit un tremblement de terre. Le séismographe est disposé de manière à prendre une photographie instantanée du cadran d’un chronomètre au moment même du choc. Un système de leviers et d’électroaimants est actionné par ce choc, de manière à provoquer l’allumage, pendant une fraction de seconde, d’une petite lampe à incandescence. Cette lumière rapide éclaire le chronomètre dont l’image se trouve ainsi fixée sur une plaque photographique convenablement disposée.
- La Fédération nationale des consommateurs de gaz, d’électricité et de pétrole annonce pour les 10 et 11 juin 1894 la tenue, à Reims, de son troisième congrès.
- Nous nous contenterons de signaler les « revendications » de cette fédération, qui a réussi à constituer à la Chambre des députés un groupe pour la défense de ses intérêts :
- r Proclamation du principe supérieur permanent de l’inaliénabilité des ciel, sol et sous-sol de toutes les voies publiques sans aucune exception,
- 20 Déclaration de nullité, par voie de Conséquence, de toutes les clauses des traités en cours, entraînant privilège exclusif à un tiers, ou monopole conventionnel, pour l’occupation exclusive au profit de ce tiers, d’une partie quelconque de nos voies publiques, fût-ce même dans l’intérêt public ! {sic).
- 3° Transformation obligatoire, sans aucune indemnité} de toutes les clauses des traités existants entraînant mo-
- p.148 - vue 148/650
-
-
-
- ‘ JOURNAL UNIVERSÉL D’ÉLECTRICITÉ
- nopole ou privilège exclusif, en autorisation pure et simple de voirie, sans privilège ni monopole d'aucune sorte;
- 4° Droit de rachat, à dire d’experts, donné en tout temps aux communes sur les immeubles et le matériel des usines à gaz, conduites, etc., analogue au droit de rachat de l’État sur les chemins de fer, tramways, etc.
- 5° Fixation du prix du gaz à un taux maximum, qui dans chaque localité ne devra jamais dépasser, en aucun cas, le prix de revient réel augmenté de io o/o de la valeur du capital nécessaire (pour intérêts, bénéfices et amortissement), le rachat de l’usine, à dire d’experts, ne devant avoir d’autres bases que celles ci-dessus.
- ^AAAAAAaAA»VVVWW\A
- On sait qu’une des attractions de l’Exposition d’Anvers sera consistera en un ballon qualifié de dirigeable, mais qui en réalité se déplacera le long d’un chemin tracé d’avance. Sa propulsion s’effectuera sous l’influence d’une hélice de grandes dimensions qui sera actionnée par un moteur électrique.
- . L’installation comprendra, d’après les détails publiés par la Revue industrielle : à terre les machines génératrices d’énergie électrique ; à une faible élévation au-dessus du sol une ligne de conducteurs aériens, et, à une hauteur variable, le ballon et son électromoteur, ce dernier relié à la ligne par des câbles souples.
- La forme allongée a été adoptée pour l’aérostat, et comme il y avait à prévoir un certain nombre de passagers, sans compter les appareils moteurs, on a sensiblement dépassé les dimensions adoptées jusqu’ici ; la longueur, de pointe à pointe, sera de 8i,5o m. le diamètre à la partie centrale de 17,5o m. et le volume de 14000 mètres cubes,
- En employant du gaz d’éclairage, on espère disposer d’une force ascensionnelle de 9800 kilogrammes au moins. On pourra embarquer à chaque promenade de 25 à 3o voyageurs.
- La nacelle, si l'on peut appliquer ce. terme à la plateforme reliée à l’aérostat, sera divisée en trois parties : la tourelle où se tiendra le capitaine ayant sous la main toutes les commandes pour les manœuvres; l’avant réservé aux voyageurs, et l’arrière uniquement affecté aux machines et engins mécaniques.
- C’est là que l’électricité actionnera un moteur de ia5 chevaux, dont l’arbre donnera le mouvement à une hélice de 8 mètres de diamètre; on compte qu’avec ses quatre ailes celle-ci pourra, en temps normal, imprimer au navire aérien une vitesse de 40 kilomètres à l’heure, ailure un peu rapide pour un parcours de 3 kilomètres si l’on veut laisser aux voyageurs le temps de jouir du paysage. Les câbles électriques se logeront sur un tambour muni d’appareils et de freins spéciaux pour assurer l’enroulement et le déroulement automatiques suivant les circonstances.
- Quant à la voie aérienne, qui constituera à distance le rail de ce tramway plus léger que l’air, elle se composera
- de câbles de 25 millimètres de diamètre, en fil d’acier galvanisé, et sçra portée sur des chevalets de 3o mètres de hauteur. Elle offrira un développement total de 3 kilomètres.
- A terre, l’usine électrique sera organisée de manière à suffire seule à tous ses besoins; elle emploiera deux moteurs à gaz de 200 chevaux chacun, fabriquera elle-même le gaz destiné à ces moteurs, et aura deux dynamos à courant triphasé.
- Dans VEleclrician, de Londres, MM. Houston et Ken-nelly proposent remploi d’une nouvelle série de préfixes pour désigner les multiples et les sous-multiples des unités physiques. Nous avions le mégohm; pour exprimer 1000 mégohms, ces auteurs voudraient que l’on dît un bégohm ; un million de mégohms deviendrait un trégohm et un milliard de mégohms un quégohm, préfixes dérivés des mots million, billion, trillion et quatrillion.
- Nous avions déjà le déca et l’hectovolt qui ne sont jamais employés, le kilovolt qui l’est rarement; le tréga-volt ou le quégohm auront-ils un meilleur sort ? Le fait que nombre de ces préfixes ne sont pas entrés dans le langage courant montre suffisamment qu’on n’en a pas besoin. Le système est certainement rationnel, mais il n’est pas toujours pratique. Un bicrohenry, par exemple, n’est autre chose qu’un centimètre; n’est-il pas plus simple d’employer cette dernière expression?
- • Nous avons donné les principaux passages du règlement qu’une commission spéciale de la Chambre des communes a soumis au BoardofTrade pour la protection des conduites d’eau et de gaz contré l’électrolyse, règlement spécialement applicable aux tramways électriques. Voici quelques nouveaux détails à ce sujet :
- Lorsqu’une partie de la ligne de retour n’est pas isolée, il faut qu’elle soit reliée avec la borne négative de la dynamo génératrice; cette dernière doit, dans ce cas, être reliée, par l’intermédiaire d’un indicateur de courant, à deux contacts de terre séparés, se trouvant à une distance d’au moins 20 mètres.
- Au lieu de ces contacts, la Compagnie peut en prendre un avec une conduite d’eau d’un diamètre intérieur d’au moins 10 centimètres, mais il faut l’autorisation du propriétaire de cette conduite. Lorsque le contact ne peut pas être pris sur la conduite d’eau, il faut qu’aucun courant ne puisse s’établir entre cette dernière et le contact de terre, sans avoir à traverser une épaisseur d’au moins 2 mètres de terre :
- i° Le courant passant des contacts de terre à la génératrice ne peut, à aucun moment, dépasser 10 ampères;
- 20 Si, pour faire un essai, on applique un galvanomètre au retour non isolé et à une conduite voisine quelconque, le sens du courant doit être du retour à la conduite.
- p.149 - vue 149/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- 15o
- 3° Dans ces conditions, il doit toujours .être possible de renverser le courant en interposant une batterie de trois piles Leclanché en série, ou en d’autres termes, la différence de potentiel existant entre le retour et la conduite ne doit pas dépasser de 3 à 5 volts.
- La résistance électrique du retour doit être essayée au moins une fois tous les trois mois, et si elle a augmenté de plus de i5 o/o depuis que la ligne a été mise en service, la Compagnie doit immédiatement prendre des mesures pour la réduire.
- A propos des lignes souterraines il est dit encore que l’accès doit en être aisé et que si la canalisation est en matériaux non métalliques et peu isolants il faut, si elle se trouve à moins de deux mètres d’une conduite quel-conpue d’eau ou de gaz, la séparer de ces dernières par un écran non conducteur.
- *
- L’expédition polaire américaine conduite par M Well-mann, qui doit quitter incessamment la Norvège, emportera un matériel construit entièrement en aluminium. Ce matériel se compose de trois embarcations et d’un certain nombre de traîneaux. Les bateaux, de la même capacité que ceux dont s’est servi sir E. Parry dans son expédition de 1827, ne pèsent, au lieu de 800 kilogrammes, que 160 à 180 kilogrammes.
- L’aluminium employé dans leur construction présente une résistance à la traction de 38 kilogrammes par millimètre carré, et les nervures des bateaux sont tellement dures que les coups de marteau n’y laissent pas de trace.
- Les traîneaux, également en aluminium, ne pèsent que 12 kilogrammes. Ils portent en éutre une caisse étanche les rendant insubmersibles.
- Ajoutons que pour pousser le poids des bagages au minimum, M. Wellmann a décidé d’employer la saccharine comme édulcorant au lieu du sucre.
- Éclairage électrique.
- D’après le nouveau traité entre la ville de Nancy et la Compagnie du gaz, le prix du gaz a été établi ainsi qu’il suit, à dater du rr mars 1894 :
- 10 centimes pour l’éclairage public et celui des établissements municipaux; 20 centimes pour l’éclairage des particuliers ; 18 centimes pour la force motrice et les usages industriels.
- • y
- ' A Chicago, l’éclairage électrique a pris une extension considérable. D’après un rapport officiel, il y a en ce moment dans cette ville 22 stations centrales et 5oo installations isolées, qui alimentent i5ooo lampes à arc et 3ooooo lampes à incandescence.
- Le dernier rapport de la Compagnie parisienne du gaz constate que pendant l’année 1893, il a été livré à la consommation dans Paris et dans les 5g communes de la banlieue un volume de gaz de 3o3 496850 mètres cubes, inférieur de 5404080 mètres cubes au volume de gaz consommé en 1892.
- Cette diminution de consommation porte surtout sur l’éclairage du soir, tandis que l’émission de jour, en majeure partie utilisée pour le chauffage et la production de force motrice, a augmenté.
- Télégraphie et Téléphonie*
- Le câble qui relie Antibes à Saint-Florent est interrompu depuis deux mois, et les dépêches pour Bastia doivent transiter par Ajaccio, ce qui leur fait subir un retard.
- S’il faut en croire un de nos confrères, il faudrait encore deux mois pour mettre en armement le bateau spécial et pour réparer le câble.
- Quatre mois pour relever un dérangement!
- Le conseil général de la Haute-Garonne a voté 5oo francs de subvention annuelle en faveur de la Chambre de commerce de Toulouse qui a pris l’initiative de la construction d’un réseau téléphonique devant relier Toulouse :
- i° A Paris, par Limoges;
- 20 A Montauban, Agen et Bordeaux;
- 3° A Carcassonue, Narbonne, Béziers et Cette.
- Les boursiers ont l’habitude de payer après la Bourse les communications téléphoniques qu’ils ont prises de midi à trois heures. Un employé est chargé de les noter au fur et à mesure et jamais une contestation ne s’élève.
- L’administration centrale avait décidé que chaque communication serait payée d’avance en entrant dans la cabine. De plus, elle exigerait que la personne qui téléphonait fît connaître si elle prenait une ou deux communications.
- Il y a une quinzaine de jours, en présence de ce fait, tous les boursiers ont refusé de téléphoner et, depuis midi jusqu’à deux heures, le téléphone a chômé.
- L’Administration prévenue a rapporté- la mesure, ce qui a terminé la grève.
- Imprimeur-Gérant ; V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Électrique. — Paris. 3i, boulevard des Italiens,
- p.150 - vue 150/650
-
-
-
- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XVI ANNÉE (TOME LU) SAMEDI 28 AVRIL 1894 N= 17
- SOMMAIRE. — Une nouvelle méthode de photométrie hétérochrome, d’après M. Ogden N. Rood; Charles Henry.
- — Applications mécaniques de l’électricité; Gustave Richard. — Les compteurs téléphoniques; A. Hess. — Phénomène calorifique produit par le courant électrique au contact d’un solide et d’un liquide; P. Hoho. — Étude de quelques nouveaux types de moteurs à gaz et à pétrole ; H. de Graffigny. — Chronique et revue de la presse industrielle : Sur l’importance des circuits entièrement métalliques pour les tramways électriques, par J.-H. Vail.
- — Supports de poteaux télégraphiques Fischer, Treuenfield et Siemens. — Turbo-moteur de Laval. — Indicateur automatique de niveau d’eau. — Ecrans transparents conducteurs pour appareils électriques et autres, par W. E Ayrton et ï. Mather. — Revue des travaux récents en électricité : Propriétés magnétiques du fer, par J. A. Ewing et Miss I-Ielen G. Klaassen. — Appareil de démonstration des expériences d’Ampère, par A. Raps. — Sur la théorie des phénomènes magnétiques et électriques, par M. H. Ebert. — Bibliographie : Traité général d’éclairage, par L. Galine. — Introduction à l’électricité, par P. Minel. — Installations électriques d’éclairage et de transport d’énergie, par le docteur Oscar May. — Druin armatures and Commutators (Induits en tambours et commutateurs), par F. Martin Weymouth. — Faits divers.
- UNE NOUVELLE MÉTHODE DE PHOTOMÉTRIE HÉTÉROCHROME
- d’après M. OCDE.N N. ROOD
- La comparaison de lumières diversement colorées reste toujours, malgré les efforts de physiciens distingués, assez défectueuse. On n’obtient de résultats à peu près concordants que lorsque l’ouverture angulaire des surfaces observées est petite (environ 45') : c’est ce que savent bien les photométreurs, qui, dans le cas de couleurs différentes, ont toujours soin, en clignant de l'œil, de diaphragmer fortement la rétine et de réduire aux dimensions convenables, pour l’élimination de la sensation colorée, les étendues des images rétiniennes. On peut aussi comparer deux sources colorées au point de vue de l’acuité visuelle, mesurée par la distance à laquelle on perçoit encore l’intervalle de deux traits ; mais il s’agit alors d’une fonction de l’œil toute différente de celle de la clarté.
- M. Ogden N. Rood, professeur au Columbia College, de New-York, vient d’exposer dans Y American Journal of Science une méthode qui n’en est encore qu’à ses débuts, mais que nous croyons devoir faire connaître à nos lecteurs, que les questions de photométrie intéressent particulièrement.
- « Le principe qui sert de fondement à-la plu-
- part des méthodes photométriques actuellement en usage, écrit M. O.-N. Rood, est la comparaison de l’éclairement de deux surfaces juxtaposées; dans quelques cas, comme lorsqu’on fait disparaître une tache ou un anneau, cette idée est un peu déguisée, mais elle devient instantanément apparente quand les lumières sont de teintes différentes.
- « L’objet de cette note est de faire connaître un procédé dans lequel la coloration des deux surfaces, même au maximum de vivacité, est absolument indifférente, puisque ce procédé repose non sur la comparaison de ces surfaces, mais sur le choc que la rétine éprouve lorsque l’une des surfaces est brusquement retirée et remplacée par l’autre. Si l’on prend un disque circulaire, bien uni, de couleur quelconque, qu’on l’éclaire uniformément, puis qu’on le mette en rotation lentement ou rapidement, la rétine ne recevra pas de choc, puisque les parties qui se remplacent l’une l’autre dans l’image rétinienne sont à tous égards identiques; en d’autres termes, on ne percevra aucun papillo-tement. Mais si une moitié du disque réfléchit moins de lumière que l’autre, i/5o de l’intensité totale en moins, on observera, pour des vitesses de rotation convenables, un faible papillote-ment qui augmentera à mesure qu’on exagérera la différence des luminosités des deux moitiés du disque.
- « D’après cela, j’ai préparé une série d’une
- p.151 - vue 151/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- I 52
- centaine de disques de papier à dessin, en rangeant les teintes du blanc le plus blanc au noir le plus noir, dans un dégradé aussi régulier que possible. Pour déterminer alors le pouvoir réfléchissant d’un disque vermillon par exemple, il n’y avait plus qu’à choisir dans la série un disque gris qui, combiné avec celui-là en parties égales, ne donnât aucun papillotement sensible, et à mesurer ensuite le pouvoir réfléchissant du disque gris au moyen de l’étalon blanc pris pour unité. »
- Des résultats furent obtenus de cette manière pour les principales couleurs, le rouge et le bleu-vert, le jaune et le bleu, le vert et le pourpre.
- La difficulté de mesurer le pouvoir réfléchissant de ces disques colorés fut dans tous les cas la même; elle est due à ce qu’il est malaisé , d’obtenir des disques gris de surfaces parfaitement unies. On remédia dans une large mesure à ce défaut, ou au manque d’uniformité dans les disques colorés eux-mêmes, en renversant les moitiés des disques composés, de manière à se servir des moitiés qu’on n’avait pas employées primitivement. De petites irrégularités, une apparence grenue n’empêchent pas d’employer les disques dans de larges limites; mais quand le degré de la teinte change avec lenteur sur une surface étendue, elles constituent un grave inconvénient. Par suite, il arriva fréquemment que dans la série de ioo disques, il fut impossible d’en trouver un seul avec lequel le papillotement disparût tout à fait pour des vitesses de rotation extrêmement faibles ; et alors il fallut déterminer avec quel disque gris le papillotement était minimum. On y parvint en combinant le même disque coloré avec deux disques gris, un plus grand et un plus petit, montés sur le même axe; l’observateur pouvait voir manifestement quelle était la combinaison la plus favorable, et noter que la luminosité du disque coloré était plus rapprochée de celle de l’un des disques gris que de l’autre, ou à peu près équidistante des deux.
- Gomme nous l’avons dit, des résultats furent obtenus pour six disques, mais ceux-ci furent choisis de manière à être complémentaires chacun à chacun, et, comme vérification du procédé, ils furent alors combinés deux à deux et les luminosités des teintes grises résultant de leur mélange furent déterminées par l’ancienne
- méthode, et ensuite calculées à l’aide des nom bres fournis par le procédé de papillotement.
- Mélango gris. Différence
- Poupre et gris ( 27,5 obs. | 27,5 cale. O
- Rouge et bleu-vert l 20,2 obs. (21,1 cale. o,9
- Jaune et bleu ( 27,85 obs. / 29,1 cale. 1,25
- Ces expériences n’ont pas été minutieuses; et comme les plus grandes différences surpassent à peine d’un centième le pouvoir réfléchissant du papier blanc, elles peuvent être regardées comme fournissant une preuve de l’exactitude du procédé employé.
- Jusqu’ici nous n’avons parlé que de la combinaison de disques blancs (gris) avec des disques fortement colorés; il reste à donner un exemple du procédé appliqué à deux disques de couleurs différentes, mais non complémentaires. Dans sa collection, l’auteur a fini par trouver deux disques de cette nature : l’un bleu de Prusse, avec un pouvoir réfléchissant de 23,9; l’autre pourpre, avec lequel le nombre 23,3 a été obtenu. Ces disques, combinés, donnèrent un papillotement à peine sensible. Depuis lors M. Rood a formé des séries dégradées de disques jaunes, mais il lui a été impossible de trouver le temps de chercher leurs équivalents de luminosité et de faire les déterminations nécessaires.
- Ce procédé de papillotement ayant si bien réussi, on renversa la méthode et on l’employa avec grand avantage pour faciliter les déterminations des intensités lumineuses des disques gris exécutés par la méthode ordinaire. En d’autres termes, la série de disques gris que j'ai formée n’est pas d’un gris pur, mais d’une teinte légèrement jaunâtre qui rend l’estimation de l’égalité d’éclat un peu plus difficile qu’elle ne devrait être. En conséquence, en mesurant par l’ancienne méthode le pouvoir réfléchissant des disques gris, je combinai les disques étalons blanc et noir avec une petite portion d’un disque jaune orange, qui rendit leur mélange de la même teinte que le disque gris soumis à l’expérience. La luminosité du disque jaune orange était connue en fonction de celle du papier blanc étalon; le résultat final fut calculé facilement et tout inconvénient écarté. Il est à peine nécessaire d’ajouter que dans tous les cas
- p.152 - vue 152/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i 53
- la proportion de lumière blanche réfléchie par le disque noir étalon fut mise en ligne de compte.
- « On fit alors une expérience pour vérifier le i procédé de papillotement en l’appliquant à déterminer le pouvoir réfléchissant de deux disques gris, pouvoir qui fut ensuite mesuré de la manière ordinaire; on obtint les résultats suivants :
- Détermination directe M, i ••29, *
- Papillotement 33,7 28,6
- Différence 0,4 0,5
- « Ces déterminations n’ont pas été min u-
- tieuses, mais elles suffisent pour notre objet.
- « Ensuite on entreprit une série d’observa-
- tions plus soigneuses pour savoir quelle était la différence de luminosité minima pour laquelle le papillotement devenait insensible. On forma une série de cinq disques d’un gris lumineux avec des gradations si faibles qu’elles auraient exigé un trop long travail pour leur détermination individuelle, qui ne fut pas tentée directement : on se contenta de mesurer le plus lumineux et le moins lumineux des cinq disques, et de diviser par quatre la différence entre les deux nombres observés. En appliquant à ces disques fixés deux à deux le procédé de papillotement, on trouva que les intervalles entre eux n’étaient pas du tout identiques, l’un deux étant plus grand et le suivant plus petit que l’intervalle moyen néanmoins chaque couple donna lieu à un papillotement faible, mais distinct. Si les intervalles avaient été réguliers, comme on avait essayé de le réaliser, ces expériences auraient prouvé qu’avec une différence égale à i/5o de la luminosité totale le papillotement pouvait être perçu; telles quelles, elles ont montré qu’il suffit d’une différence beaucoup plus petite, probablement de i/ioo environ.
- « 11 est évident qu’en vue de mesurer le pouvoir réfléchissant des disques colorés il ne sera pas nécessaire d’entreprendre le travail de former très soigneusement une série de disques gris. Si l’observateur est en possession de 6 ou 8 disques colorés brillamment, dont le pouvoir réfléchissant a été mesuré avec soin, il sera en état alors avec ces disques, en y joignant un blanc et un noir,d’obtenir de nouveaux disques et de mesurer leur luminosité par l’ancienne méthode.
- «. On ne voit pas de raison pour que ce pro-
- cédé, à l’aide des moyens bien connus en optique, ne soit pas appliqué à des opérations photométriques ordinaires, ou bien a celles, par exemple, qu’on exécute à l’intérieur de la lunette d’observation, d’un spectroscope. En un mot, avec des disques tels que ceux-ci, le photomètre à papillotement est nécessairement sur le modèle d’un escalier, et les transitions, quoique faibles, sont toujours brusques; mais quand il y a d’autres moyens de régler l’illumination, ce ne serait pas le cas, et l’on aurait plus d’avantage à multiplier les observations. J’ai commencé quelques expériences en vue de diviser également l’intervalle entre deux disques, et les résultats sont pleins de promesses ; mais ils ne sont pas encore définitifs.
- « On sait que c’est une rude épreuve pour les yeux de regarder fixement et continûment une surface papillotante; mais dans les opérations décrites ci-dessus nous n’avons éprouvé de ce chef aucun inconvénient, puisque si le papillotement était fort, un simple coup d’œil révélait le fait et un autre disque était substitué au premier; le papillotement faible, qui exige une attention plus prolongée, semble ne pas éprouver les yeux plus que des expériences d’optique ordinaire.
- « Ce serait une question intéressante d’optique physiologique de savoir si la sensation de papillolemciü est indépendante de la longueur d’onde et liée au changement de luminosité. Lorsque deux surfaces de couleurs différentes et de même luminosité sont successivement présentées à l’œil, comme il a été dit plus haut, l’œil n’éprouve aucun choc et il voit les couleurs former un mélange nuancé; si l’on prolonge les observations quelque temps, des effets subjectifs commencent à se manifester principalement pour de très faibles vitesses de rotation ; le mieux par conséquent, est de ne pas étudier ces effets avec une curiosité qui serait nuisible au succès de ces expériences. »
- Le principe de la nouvelle méthode est inté-réssant et original ; il semble que son application à la photométrie pratique entraînerait des dispositifs assez, compliqués; il n’en est que plus à désirer que M. O. N. Rood publie prochainement la suite de ses études dans cette direction,
- Ciuri.ks IIkxry.
- p.153 - vue 153/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i 54
- \
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (*)
- Le signaleur Mackie, représenté par les figures 1 à 12, a pour objet d’éteindre et de rallumer périodiquement, ou dans un ordre donné, un certain nombre de lampes, ou, plus généralement, de répéter une série de signaux ou d’opérations mécaniques.
- Pour faire fonctionner l’appareil récepteur, il faut d’abord envoyer à son électro D une série de courants ou d’impulsions analogues, par exemple aux points et traits d’un alphabet Morse. A chaque impulsion, l’extrémité c5 de l’armature d' s’abaisse, mais seulement de la quantité permise par les fiches du secteur C. Chacune de ces fiches correspond à un point; et son dégagement, par la levée de c-5, dont il arrête la course descendante, laisse le secteur
- Fig. 1 à 4. — Signaleur Mackie (Electric Élévation, vue par bout
- Seleclor and Signal C°, 1891-1893). ax, plan partiel.
- et son arbre a' tourner de gauche à droite de la quantité correspondant à l’écartement de deux fiches, sous l’action du ressort c2. Mais, quand, dans sa course descendante, c5 se trouve devant un vide entre deux groupes de fiches, vide correspondant à un trait, ou à l’extrémité du secteur, l’armature accomplit toute sa course descen-da'nte, et vient, en frappant la tige ah coulissée en ramener le secteur dans sa fonction primitive ou de départ (fig. 1 et 6).
- Si l’on veut que ce phénomène ne se produise pas à la fin de la course du secteur, on dispose à côté du secteur C un levier b\ pivoté en b2, et dont l’encoche bA vient, à la fin de la course du secteur, en passant de la position figure 6 à celle figure S, enclencher, par b.h le secteur à fond de course. En même temps, le secteur G lâche en eG le cliquet e;t, pivoté sur le bras e4 de d', et qui vient alors, comme en figure 8, enclencher le rochet e2 du cylindre commutateur E, et le faire tourner à chaque descente de d'.
- Tant que les balais g g reposent (fig. 4) sur
- C) La Lumière Electrique, 14 avril 1894, P- 5g.
- p.154 - vue 154/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i 55
- l’une des plaques métalliques de ce commutateur, le courant ne traverse, à chaque impulsion, que l’électro D, et non pas F, dont la résistance est beaucoup plus grande que celle de la bouclemais, quand les balais arrivent sur un isolant e8 de E, il traverse à la fois les deux électros D et F. L’appareil est ainsi mis, à la suite d’un certain nombre d’impulsions convenues, en état de faire actionner par les impulsions suivantes l’électro F. L’armature/, de cet électro fait alors, à chaque impulsion nouvelle, tourner, par /5, f7 le pignon h' (fig 3), par exemple, dans le sens de la flèche, de manière à
- Fig. 5. — Détail du commutateur e' et de la double crémaillère h.
- faire descendre, par hz, les deux crémaillères /z2 et h, dont le cadre, relié à la tige I de l’alternateur, porte le pivot d’une bielle /z,, à coulisse /z5. Quand li2 arrive ains^ au bout de sa course, après avoir donné, par I, au mécanisme de l’alternateur, l’impulsion nécessaire pour en déterminer le fonctionnement, comme, par exemple, avec ceux de Wood ou de Ilamilton (’); puis la partie supérieure de la coulisse hr> vient heurter la manivelle e7, qui fait tourner E de 90% de manière à en ramener les parties métalliques sous les balais g g, et à couper ainsi l’électro F du (*)
- (*) La Lumière Electrique, 9 sept. 1893, p. 466, et 29 oct. 1892, p. 214.
- circuit. En même temps, la came e7 de E repousse b\ de manière à déclencher le secteur en b3, et à lui permettre de revenir à sa position primitive dès la première pleine course de d'. D'autre part, enfin, h', venu en prise avec h, est prêt à ramener I à sa fonction primitive dès la nouvelle impulsion F, de sorte que tout l’appareil se trouve prêt à recommencer un nouveau cycle d’opérations, de figure 7 à figure 9.
- On remarque que le cylindre E est pourvu d’une came ea, avec doigt e10. Ce doigt est, pen-
- Fig. Où 1 r. — Signaleur Mackie. Détail du fonctionnement.
- dant le fonctionnement du cliquet e"’, soulevé par le taquet e12 du bras e.,, puis rabattu pendant le pivotement de E, par h.h de manière à en limiter l’amplitude.
- Lorsqu’on veut actionner non pas un allumeur par une impulsion unique, mais un mécanisme, par une série d’impulsions, on complète le rochet e2 sur une circonférence entière (fig. 10), puis on prolonge les isolants «s, de manière que le cou. rant puisse rester shunté, de figure 10 à figure 11, pendant toute la durée nécessaire à l’accomplissement de ce travail, au moyen d’une série d’impulsions de F;, après quoi, une impulsion supplémentaire fait déclencher, par la came e-, le
- p.155 - vue 155/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i 5G
- secteur, qui revient à sa position primitive. Le mouvement de ce secteur peut, d’ailleurs, être régularisé par un échappement K, k', K2) ou par un dashpot.
- L’appareil transmetteur du signaleur Bogarl comprend (fig. 12 à 16) deux électros A et B, actionnant, par a! et b\ l'un la roue de combinaison a3, l’autre la roue intercalaire b3, calée
- Fig. 12 et i3. — Signaleur Bogart (Electric Selector and
- Signal C°, New-York, 1891-1893). Plan et vue par bout.
- sur le même axe C que a,., et dont les mouvements de l’armature b’ sont ralentis par un échappement K (fig. 15), de sorte qu’une courte impulsion agissant à la fois sur A et sur B ne fait, d’abord, fonctionner que b'.
- La roue a3 reproduit par sa denture la combinaison même correspondant à l’appareil, pat-exemple (fig. 14) la combinaison 1-2, u-2, 1-2-3, 1-2-3-4. On envoie cette combinaison par une série d'impulsions prolongées d’un groupe à l’autre : entre 1-2 et 1 -2-3, puis entre r-2-3 et 1-2-3-4. de manière que b' ait le temps de faire
- tourner b3 de l’arc correspondant à leur intercalation.
- Le rappel au zéro se faitcomme il suit. L’arbre
- 1
- Fig. 14 et i5. — Signaleur Bogart. Détail des opérations A et B.
- Fig. 16. — Signaleur Bogart, Détail du rochet e„.
- C porte deux rochets D et D', à dents opposées et rochets c.,e5 pivotég en E, l’un empêchant, à chaque impulsion, le recul de C par.D, et l’autre
- p.156 - vue 156/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i57
- limitant, par D', la rotation de C, à chaque impulsion. En outre, l’arbre E porte deux autres bras, e3 et e' (fig. i3). Le bras e' se termine (fig.
- Fig-. 16 et 17. — Signaleur Bogart. Détail du commutateur.
- 14) par une fourche dans laquelle passe le bouton a du cliquet a2, dont le couteau a9 n’échappe
- Fig. 18. — Signaleur Bogart.
- Fonctionnement du commutateur M.
- à la descente de a', la butée a0, que si a2 arrive au fond de l’une des dents de la roue a3. Si cette descente a lieu quand a2 est sur un plat de a3, la butée a6 repousse a2 par a9 de gauche à
- droite, de manière que a,, repoussant c', fasse pivoter E, et lâcher par e., le rochet D, en même temps que le bras e3 (fig. i5) force par è5, b2 à lâcher la roue b3. L’arc C, rappelé par le poids c2, se trouve ainsi ramené au zéro. En outre, le bras e3 porte une équerre sur laquelle la tige b.l vient appuyer si la descente de b' se prolonge suffisamment, de manière à faire basculer E, et à ramener l’appareil au zéro.
- La roue a3 porte â la suite de sa denture de signal r, 2... un rochet A, permettant de lui faire
- Fig. 19. —Manœuvre de canons Sautter-Harlé (1893). Schéma des circuits.
- exécuter, en outre, un travail mécanique quelconque.
- Quand on arrive à la fin de la combinaison, la roue a3 tournant dans le sens de la flèche (fig. i5) sa came h' vient, en appuyant 1 sur 2, fermer par exemple le circuit d’un commutateur M (fig. 16), puis, par 3 4, le circuit d’appel, avertissant que le commutateur a fonctionné.
- En ce moment, le rochet a2 se trouve sur la longue crête dea3, et l’on envoie un courant prolongé suffisamment pour ramener par b' l’arbre C au zéro.
- p.157 - vue 157/650
-
-
-
- 158
- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- Le commutateur M est représenté en détail par les figures 16 à 18.
- Après la fermeture de son circuit i 2, chaque mpulsion de a' lance un courant dans l’électro-
- aimant I, qui fait alors tourner son rochet / synchroniquement avec a3, de manière que l’ancre de cette roue fasse pivoter sur le levier /a de gauche à droite, en tendant le ressort mb\ puis
- i ' J
- Fig. 20 et 21. — Manœuvre de canons Sautter-Harlé; détail du commutateur double.
- un peu après que /9 a dépassé la verticale, la détente de ce ressort fait brusquement basculer M de la position figure 16 à celle figure 18. On peut encore, à partir de ce point, faire tourner de quelques crans les roues a3 et /; puis a3, arrivé
- Fig. 22 et 23. — Manœuvre des canons Sautter-Harlé. Commutateur double, coupe A (flg. 20) et vue par bout.
- au bout de sa course, est, comme nous l’avons vu, ramené au zéro, et une nouvelle série d’impulsions continuant, après la nouvelle fermeture de (1-2) à faire tourner /, ramènera M dans sa position primitive (fig. 16).
- La manœuvre à dislance des canons se fait
- dans le système Sautler-Harlé, représenté schématiquement par la figure 19, au moyen d’une dynamo et de deux dispositifs principaux, une série de commutateurs uniques et doubles com-
- Fig. 24. — Détail du commutateur à distance.
- mandés par des électros I) et d, régis par un distributeur U.
- Les figures 20 à 23 représentent le détail d’un commutateur double. Quand l’électro D, attire le levier A, il ferme le contact des fais-
- p.158 - vue 158/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- i $9
- ceaux lamellaires FF, avec les touches GG(. Dès que D lâche son armature, A, tiré par le ressort G, rompt ces contacts, mais en mettant,
- Fig. 25. — Détail du commutateur à distance.
- en même temps, par le contact de N avec le charbon J, le moteur en court circuit, par M L2 L, J N A! Ai O P Q et l’électro R, qui maintient
- ////
- Fig. 26 et 27. — Manœuvre de canons Sautter-Harlé. Commutateur à distance, schéma des circuits et détail de la poulie V*.
- sûrement A dans sa position de mise en court circuit, concurremment avec le ressort G.
- Afin d’éviter les étincelles, les lames flexibles E E, font contact sur les touches en charbon à ressorts réglables H II,, avant que F Ft ne ferme le circuit en G G, ; puis elles achèvent la rupture en H, II, de sorte que les étincelles de fermeture
- et de rupture se produisent sur ces charbons, faciles à remplacer.
- Le fonctionnement des commutateurs simples est identique à celui des commutateurs doubles, dont ils ne diffèrent que par la suppression de la fourche de A.
- Quand la manette T du distributeur est (fig. 24 à 27) dans sa position moyenne, à laquelle elle se ramène automatiquement par l’action des ressorts V, V2 (fig. 27) sur la bande V3 de sa
- Fig. 28 et 29. — Manœuvre de canons Sautter-Harlé. Manœuvre directe, coupes verticales, orthogonales du commutateur.
- partie V.,, le moteur est coupé du circuit, ainsi que DD, et les électros dldd3 des trois commutateurs simples (fig. 19).
- Si l’on tourne T à droite, il ferme d’abord le circuit sur l’électro D du commutateur double de droite par (fig. 26) 7 ss s, 4 D, 6, et le courant passe au moteur de 8 à 9 par 8 16, les résistances i5. 14. 13, le conducteur 12, son armature 10, le commutateur D et 9.
- En continuant à tourner T vers la droite, jusqu’en (fig. 26), le circuit se ferme, par sur le premier commutateur du qui supprime la résistance i5, et augmente d’autant la vitesse du
- p.159 - vue 159/650
-
-
-
- i6o
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- moteur. De même, en passant sur s2 et s3, on donne au moteur sa vitesse maxima, en supprimant les résistances 14 et i3.
- Lorsqu’on tourne T de droite à gauche, jusqu’au contact^, le circuit est fermé de8 à 9 par 5, l'électro D de gauche, l’armature du moteur et 8,10, 12, 13, 14, 15, 16 et 9, de sorte que la dynamo se met à tourner en sens contraire de précédemment, d’autant plus vite que T franchit successivement les contacts SiS2'sa'.
- Lorsqu’il s’agit de petits mouvements à droite
- J
- Fig-. 3o et 3i. — Manoeuvre de canons Sautter-TIarlé. Plan et détail du barreau c,.
- ou à gauche, l’on presse l’un des deux boutons U ou LJ^ (fig. 26) la manette T étant au repos. En pressant (J, sa plaque p5 ferme les contacts u3 et 11.1, et le courant va, par s:]s7 u7 u2 U5 S5et 5, actionner l’électro D de gauche et, en môme temps, par U5 .v, sTl T5 2, à l'électro d2, de sorte que le moteur démarre à gauche en demi-vitesse. Des qu’on lâche U, le moteur, mis en court circuit, s’arrête instantanément, et l’on peut ainsi lui faire exécuter une série de petits mouvements très précis et vifs, parce que c’est précisément au départ qu’il développe la plus grande force.
- Le bouton U, commande de même les petits mouvements du moteur, mais à droite ; mais si l’on presse les deux boutons en môme temps, U5 coupe le circuit, et arrête le moteur, et si l’on fait, en même temps, fonctionner T, le courant se rompt entre s7 et uu et le moteur s’arrête encore. En un mot, il est impossible de fermer le circuit simultanément sur les deux électros D D, ce qui risquerait d’arrêter le moteur en le détériorant par un courant trop intense.
- Fig. 3i. — Arrêt automatique Wheeler (1893). Ensemble du système.
- L’arrêt automatique du canon ou de ia tourelle s’opère par des coupe-circuits W W : l’un à droite, l’autre à gauche, qu’une partie quelconque du mécanisme rencontre et ouvre au moment voulu.
- Des coupe-circuits x x protègent le moteur contre tout excès de courant dans le circuit excitateur 17 18.
- Les figures 28 et 29 représentent le type de commutateur adopté pour manœuvrer directement le canon.
- Les conducteurs d’aller et d-e retour sont reliés
- p.160 - vue 160/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ 161
- respectivement au contact a2 et aux touches bx b-ib-i bi b5, qui permettent de graduer la vitesse du moteur. La lame de contact flexible doit passer rapidement d’un contact b à l’autre afin d’éviter les étincelles, et de ne jamais rester entre deux contacts. Soit, par exemple, à passer de bs à b,t. En tournant, la manette c, entraîne, par son croisillon c3, les galets c4 c3, qui, repoussant le plan incliné circulaire h, le force à descendre, malgré les ressorts h2 h2, en même temps que le
- Fig. 32. — Arrêt automatique Wheeler. Fonctionnement du commutateur.
- ressort e, de cy se tend, parce que la barre/reste immobilisée par sa butée sur l’un des gradins de h hl ; mais, dès que cy arrive en b.u h ht se trouve suffisamment descendu par c3 pour lâcher d’un cran la base/,, qui, sous l’action du ressort e,, tourne de ce cran, en entraînant f1%f2 sur b4.
- L’arrêt automatique Wheeler est représenté en figures 3c à comme appliqué à la régularisation du remplissage d’un réservoir dont la pompe est actionnée par une dynamo M. Dans la position figurée, le flotteur F a, en descendant, fait
- tourner la poulie P, remontant son contrepoids W dans le sens de la flèche, entraînant avec elle, et par E3 /, autour de l’axe fixe N, le barillet E2, qui tend le ressort S’ sur le grand pignon G, immobilisé par la prise du cliquet m sous sa came E. Mais, vers la fin de la descente de F, la cameft de E3 fait basculer O dans la position indiquée en figure 35, en même temps que p enclenche E2 par at dans la position figure 37. Cette bascule de O fait que m lâche E, qui se met à
- Fig. 33 à 37. — Arrêt automatique Wheeler. Détail du commutateur.
- tourner sous l’impulsion du ressort S,, mais lentement, avec une vitesse réglée par l’échappement K de son pignon G. En passant ainsi de la position indiquée en traits pleins sur la figure 3c à la position pointillée, sur les contacts ss'.VoS;), E excite successivement les inducteurs F, F2 puis l’armature A du moteur, qui se met à tourner.
- A mesure que l'eau monte avec F, le contrepoids W fait tourner P en sens contraire de la flèche; puis, à la fin de la montée, /, fait basculer O, comme en figure 37, ce qui permet à E
- p.161 - vue 161/650
-
-
-
- I 62
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de revenir de la position figure 35 à celle figure 37 en rompant les contacts £3 e* .y2, de manière à arrêter le moteur, jusqu'à ce que F revienne à sa position primitive.
- Lorsque E lâche s2, l’armature A des inducteurs F' et F2 et les résistances R R' sont en série, ce qui empêche toute étincelle d’extra-cou-rant produit par l’arrêt brusque du moteur.
- fléchir la lame D; l’armature a3 occupe alors la position figure 41 vers la fin de son oscillation, où
- B
- S.
- Fig-. 38 à 40. — Horloge Cauderay (1893). Élévation, détail des contacts et plan.
- L’arbre A (fig. 38) de Y horloge de M. Cauderay, pivoté en b' b', porte, outre le balancier a et son ressort a’, une armature a3, oscillant entre les électros C et C', et une came a7 représentée en détail par les figures 41 à 45.
- Le courant admis par F/à G arrive par fi au contact isolé d.{ ; puis, lorsque d7l touche d.h il sort par 0,72/3 F,. Cette fermeture a lieu de temps en temps, par l’appui de a7 sur le levier d', pivoté en d3 dans l’étrier d, et qui fait, par le ressort d3,
- A
- IL
- ï
- Jl
- £y-a7
- w
- Fig. 41 à 45. — Horloge Cauderay. Détail de l’armature a„ de l’échappement an et de l’arbre du balancier.
- elle reçoit ainsi de G l’impulsion nécessaire à sa marche. A chacune de ces oscillations, la dent
- Fig. 46 (1 à 6). — Horloge Cauderay. Fonctionnement du rappel.
- a-a du ressort a.,, rainuré clans A, fait avancer d’une dent l’échappement des secondes E (fig.
- p.162 - vue 162/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- 1163
- 42). Tant que l’amplitude des oscillations de A reste normale, la came a7 fait bien, à chaque fois, osciller d1, mais, comme de figure 46 (1) à figure 46 (4), pas assez pour abaisser D au contact. Au contraire, quand cette oscillation faiblit, du au retour de ait s’engage dans l’encoche de a7, qui, alors, comme de figure 46 (5) à figure 46(6), appuie suffisamment pour fermer le contact de d5.
- Gustave Richard.
- LES COMPTEURS TÉLÉPHONIQUES
- Dans notre précédent article sur ce sujet (*), nous avons décrit en détail le compteur téléphonique de M. K. Barth von Wehrenalp, qui permet de tenir compte à la fois du nombre et de la durée des conversations.
- Rappelons que ce système comporte des appareils transmetteurs installés au bureau central et des récepteurs ou enregistreurs distribués dans tous les postes d’abonnés. Le transmetteur affecté à chaque paire de cordes des commutateurs centraux se met en mouvement dès que la téléphoniste soulève la seconde .fiche pour prendre communication avec l’abonné appelé. Ce mouvement donne lieu immédiatement à une première émission de courant qui, gagnant par la ligne téléphonique le poste de l’abonné appelant, y actionne le récepteur et enregistre une unité de conversation. Si la durée de la conversation excède un certain temps choisi comme unité, par exemple 10 minutes, une deuxième émission de courant se produit et le compteur enregistre une nouvelle unité. Si la conversation ne cesse qu'au bout de n fois 10 minutes, le compteur note n unités, plus une première correspondant à la mise en communication.
- Il y a lieu de remarquer que, contrairement à ce qui a lieu dans la plupart des autres systèmes, le fonctionnement de cet appareil est subordonné au succès de l’appel émis par l’abonné. L’appel au bureau ne suffit pas à le mettre en marche; il ne commence à compter qu’à partir du moment où la communication a été effective -
- C) La Lumière È eclrique du 3i mars 1894, p. 601.
- ment établie entre les deux abonnés. En outre, les frais de la conversation sont mis à la charge de l’abonné appelant seulement.
- Le système de M. de Wehrenalp, établi sur des bases très rationnelles, nous avait paru sujet à une critique d’importance secondaire, il est vrai, mais qui ne peut être passée sous silence. 11 peut arriver, disions-nous, et c’est le cas le plus fréquent, que l'employée ne sache pas d’avance si la ligne demandée est occupée ou non. Elle est donc dans l’obligation de l’essayer, et ce, dans la plupart des systèmes, à l’aide de la seconde fiche. En cas d’occupation de la ligne, l’abonné appelant se verra ainsi compter une conversation, malgré l’insuccès de son appel.
- Dans une note qu’il nous communique, l’auteur du système nous soumet à ce propos les considérations suivantes.
- Il reconnaît tout d’abord le bien fondé de notre observation, en tant qu’il s’agit des bureaux téléphoniques organisés d’après le système multiple que nous avions spécialement en vue. Mais, dit-il, dans les petits bureaux à commutateurs simples (du type standard, par exemple), l'employée peut toujours s’assurer par la simple inspection du tableau si telle ligne est ou non occupée. Dans la première alternative, l’absence de toute manœuvre de mise en communication laisse l’appareil compteur dans l’inaction.
- D’autre part, il arrive que l’appel adressé au second abonné après connexion de sa ligne, par l’intermédiaire du bureau, avec celle de l'appelant reste sans réponse. Alors, quoique la conversation n’ait pu s’établir, l’appel est compté, ce qui se justifie par le fait que le bureau a effectué une opération complète et que ce travail doit être rétribué; le bureau ne saurait être rendu responsable de l’inobservation des appels, le soin de veiller à ces derniers incombant aux abonnés.
- Quant aux bureaux à commutateurs multiples, où il est nécessaire de s’assurer par un essai préalable de l’état de la ligne demandée, la mise à la charge de l’abonné appelant des frais de cette opération est conforme au principe même du mode de taxation que l’auteur s’est proposé d’établir : d’après ce principe, ne peuvent être exemptés de l'application de la taxe que les appels auxquels le bureau a pu ré-
- p.163 - vue 163/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i6'4
- pondre immédiatement sans effectuer d’autres opérations que celles nécessitées par cette réponse.
- Si, toutefois, on jugeait préférable pour tous les réseaux de ne soumettre à la taxe que les conversations effectivement établies, une modification peu importante de l’appareil primitif permettrait d’atteindre ce but. Il suffirait, à cet effet, de disposer le système à enclenchement (figure i, reproduction de la figure 3 de notre précédent article) de telle sorte que le disque x ne pût se mettre en mouvement qu’après réception du signal accusant la présence de l’abonné appelé, c’est-à-dire une fois la conversation engagée entre les intéressés.
- On utiliserait dans ce but la dernière manipu-
- lation que l’employée effectue après avoir constaté la présence des deux interlocuteurs aux appareils. Les tables usitées en Autriche (pour lesquelles l’auteur a déjà réalisé la modification dont nous nous occupons) comportent pour chaque paire de fiches une clef qui met à la terre les lignes reliées tant que le second abonné n’a pas répondu à l’appel. Après réception du signal de réponse, une dernière manœuvre de cette cler a pour effet de supprimer la communication à la terre.
- C’est donc avec cette clef qu’il faut relier mécaniquement le levier d’enclenchement z, en supprimant son bras g. Les deux fiches reposent alors directement sur la tablette ; elles peuvent être manœuvrées — pour l’essai des lignes, par exemple — sans que l’appareil en soit affecté. Mais si les deux fils sont engagés dans les organes de contact de deux lignes, et après
- réception du signal de présence émis par l’abonné appelé, l’employée manœuvre sa clef, laquelle permet au levier z de se dégager du cran i du disque x. Ce dernier est alors enclenché par l’intermédiaire du rochet k avec la roue dentée r animée d’un mouvement continu. Dès ce moment les émissions de courant et leur enregistrement se produisent. Comme après la fin de la conversation la clef est ramenée dans sa position initiale, le disque transmetteur est arrêté par le levier retombant dans le cran d’arrêt.
- M. de Wehrenalp nous fait encore remarquer une autre particularité de son appareil. Lorsqu’une conversation n’occupe qu’une fraction de la durée prise pour unité et correspondant au temps que met l’arbre du transmetteur à faire un tour entier, il restera un certain temps disponible pendant lequel il ne se produit pas d’émission de courant. Un abonné relié par la même paire de fiches immédiatement après la cessation de la conversation précédemment établie à l’aide de ces fiches bénéficiera donc de cette fraction disponible.
- Quoique cette différence, qui est tout à l’avantage des abonnés, se répartisse à la longue uniformément entre eux tous, l’auteur a prévu un dispositif pour ramener immédiatement après chaque conversation le taquet de contact n dans sa position normale, c’est-à-dire devant le contact m, afin que le comptage des conversations puisse en toute circonstance s’effectuer dès le début.
- Dans ce but, on reiie avec le disque de contact une roue dentée engrenant avec une seconde roue tournant sur un arbre séparé et portant une poulie à gorge.
- Lorsque l’employée laisse tomber la fiche, une cordelette reliée au poids q de la corde et passant sur la poulie à gorge fait tourner, sous l’action d’un contrepoids qu’elle porte à son autre extrémité, les deux roues dentées, et avec elles le disque.
- Mais les dents de la seconde roue présentent une lacune, qui a pour effet, lorsqu’elle vient à se présenter devant la première roue, d’arrêter l’entraînement du disque.
- Or, l’emplacement de cette lacune est choisi de telle façon qu’au moment où les deux roues dentées cessent de s’entraîner, le taquet n se trouve à peu de distance devant le contact m.
- p.164 - vue 164/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 165
- La roue dentée avec poulie à gorge reste alors folle sur son arbre.
- Telles sont les dispositions qu’indique M. de Wehrenalp pour montrer que les objections laites à l’application de son compteur téléphonique ne portent que sur des questions de détail faciles à résoudre.
- A. Hess.
- PHÉNOMÈNE CALORIFIQUE
- PRODUIT PAR LE COURANT É L ECT R1Q UE AU CONTACT b’UN SOI.IDE ET Ij'UN l.lQUIblC (')
- Dans un deuxième mémoire (2) présenté à l’Académie royale de Belgique, par l\l. Lagrange et moi, nous signalions quelques conclusions qui découlaient directement de l’explication que nous avions donnée antérieurement sur le phénomène.
- Si la gaine cause déterminante du phénomène est formée et maintenue par suite de la chaleur y dégagée, cette gaine doit naître et subsister d’autant plus facilement que l’électrode ou l’électrolyte sont à une température plus élevée, ce qui se vérifie en effet.
- Une autre déduction, basée également sur l’explication que nous avions donnée du phénomène, nous conduisit à découvrir la nouvelle forme suivante :
- Il était évident que si le corps immergé dans le liquide était isolé sur une partie de sa surface immergée, cette partie isolée, étant soustraite à l’action du courant, ne pouvait pas manifester le phénomène de la gaine. Gela nous donnait le moyen de localiser à volonté l’action calorifique.
- Mais ce même fait devait se produire, en protégeant tout simplement une partie du corps immergé par un isolant placé à quelques millimètres de sa surface, par exemple en protégeant une barre de fer au moyen d’un tube isolant no. tablement plus large, et ce en raison de la résistance supplémentaire qui se présente de ce chef
- (*) La Lumière Electrique, 21 avril 1894, p. 113.
- {") Bulletin de VAcadémie royale de Belgique, 3' série, t. XXXIV, n» 11, 1892.
- au passage du courant électrique à l’intérieur du tube.
- Dans un troisième mémoire (*) présenté par M. Lagrange et moi à l’Académie royale de Belgique, nous démontrons que le phénomène en question permet de dégager, dans l’unité de temps, sur une surface donnée d’un corps, une quantité de chaleur incomparablement supérieure à celles dégagées, dans le même temps, par tous les autres procédés, et notamment par l’arc voltaïque.
- Nous croyons pouvoir affirmer « que ce phénomène peut servir à l’obtention de températures infiniment plus élevées que celles obtenues par n’importe quel mode de production de chaleur ; qu’en principe, les quantités de chaleur dégagées par seconde sur une surface donnée ne sont pas limitées ; qu’enfin la seule chose qui limite la température réalisable, c’est la puissance des générateurs électriques ».
- Comme conséquence de cela, nous ajoutons plus loin :
- « Au contact entre l’électrode et l’électrolyte se trouvent donc réunies une action électrolytique et une action calorifique excessivement intenses qui sont de nature, dans certaines conditions, à favoriser les actions chimiques avec une énergie toute particulière. A ce titre, nous croyons devoir signaler simplement aujourd’hui aux chimistes ce phénomène physique. »
- Nous avons eu la bonne fortune de pouvoir mettre en évidence la rapidité extraordinaire de l’action calorifique par une expérience frappante et instructive que nous avons décrite dans un mémoire adressé à l’Académie des sciences de France (2). Il s’agit de la trempe superficielle,que nul autre procédé ne saurait reproduire et qui co’nsiste en ce qui suit :
- « Si nous échauffons par le procédé en question une tige d’acier, la chaleur pénètre dans la masse par la surface. Il est évident que si la quantité de chaleur ainsi dégagée â la surface, pendant un temps très court, acquiert une certaine valeur, l’acier pourra être porté, sur une certaine épaisseur, à une température très élevée, par exemple au rouge, ou même être mis en fu-
- (') Bulletin de l'Académie royale de Belgique, 3" série t. XXV, n° 2, 1893.
- (-) Comptes rendus, mars 1898.
- p.165 - vue 165/650
-
-
-
- i66
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sion, avant que la chaleur n’ait eu le temps de se transmettre jusqu’au centre du corps. Or, la seule interruption du courant ramène la tige ainsi échauffée en contact direct avec le liquide froid. Cette tige subit donc une trempe dont l’effet ne s’exerce, bien, entendu, que sur la partie qui était chauffée au rouge, c’est-à-dire sur une couche superficielle d’une certaine épaisseur.
- L’intérieur, au contraire, étant resté froid, ne subit pas cette action. L’épaisseur de la couche ainsi trempée, dépend évidemment de l’intensité du courant et de la durée de son passage.
- Ces actions, que nous avions prévues, ont été vérifiées par l’expérience; elles se traduisent par des effets d’une netteté parfaite. On sait que la trempe fait subir à l’acier un changement de structure moléculaire; de fibreux, le métal devient granuleux et cassant. Si l’on brise une tige d’acier ainsi trempée, on constate parfaitement, sur la cassure, deux structures complètement différentes : la couche superficielle forme une espèce d’écorce durcie, à grain fin, qui enveloppe l’intérieur fibreux et tenace.
- « La séparation entre les deux couches est parfaitement nette, et ce fait prouve bien la rapidité avec laquelle réchauffement a été produit. Signalons encore, sans nous y arrêter,, qu’il est possible d’obtenir sur une même tige d’acier et sur une même section des trempes de duretés différentes.
- « En dehors de l’intérêt scientifique qui s’attache à cette question, nous croyons devoir signaler l’importance que présente pour l’industrie métallurgique ce fait de pouvoir tremper directement l’extérieur des corps sans tremper la masse intérieure.
- « Si au lieu de prendre une tige d’acier, on opère avec une tige de cuivre, on peut en modifier de même superficiellement la structure moléculaire; mais, comme on le sait, les effets de la trempe ne sont pas du tout semblables à ceux qu’elle produit sur l’acier. »
- Jevcrois avoir ainsi épuisé les principaux travaux qui ont été faits sur la question. Cependant je citerai encore, uniquement pour mémoire, un article de M. Jules Neher, paru au mois de juin dans la plupart des revues d’électricité d’Amé-
- rique ('), relatant des expériences faites dans le laboratoire de la Compagnie Westinghouse en Amérique.
- M. Neher exprime l’avis que le phénomène n’est pas dû à une gaine gazeuse possédant une certaine résistance; il croit plutôt qu’il s’agit ici d’une décharge électrique comparable à celle de l'arc voltaïque.
- A l’appui de cette opinion, il cite le fait, qui aurait été constaté par lui, d’après lequel le phénomène se présente seulement lorsque l’électrode active est plongée dans le liquide alors que le circuit est fermé, tandis que le phénomène ne se présenterait pas si l’électrode active était enfoncée dans le liquide avant que le circuit ne fût fermé.
- D’abord, l’argumentation ici m’échappe. D’au-tre part il est parfaitement exact que lorsque l’électrode est plongée avant la fermeture du circuit, l’apparition du phénomène exige une force électromotrice quelque peu supérieure à celle qui est nécessaire lorsque le circuit est préalablement fermé ; il suffit de se rappeler à ce propos ce que je disais précisément sur l’influence d’un amorçage premier. Mais si M. Neher avait poussé la force électromotrice un peu plus loin (probablement a-t-il aussi utilisé des générateurs dont le potentiel n’était pas fixe aux bornes), il aurait constaté que le phénomène se forme parfaitement, même en plongeant l'électrode avant la fermeture du courant.
- Quant à l’arc dans un liquide, il se manifeste d’une tout autre manière. On peut du reste s’en rendre facilement compte en le reproduisant de la même façon que dans l’air.
- M. Lagrange et moi avons donné une autre manière de le produire (2), mais qui revient au même en dernière analyse.
- J’ai déjà signalé que, dans un travail antérieur, M. Lagrange et moi avions constaté que la gaine se forme avec une force électromotrice légèrement décroissante si on augmente la température du bain.
- Il était intéressant de relever les variations d’intensité que subit le courant lorsqu’on opère dans des bains à différentes températures, la
- (') Eleclrical World, juin 1893. — Eleclrical Engineer, juin 1893.
- (2) Ouvrage cité, p. 214.
- p.166 - vue 166/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 167
- force électromotrice et toutes les autres conditions étant les mêmes. Les résultats de ces expériences sont consignés dans le tableau suivant :
- Tempé- Durée Ampères
- rature Ampères Ampères par
- en ccntimè- Observations
- balu absorbés secondes secondes lie
- carré
- 30» C 100 l3 i3oo 6.3 Opérations sur un fer neuf très propre
- 3o° » 95 12 I 140 5.9 Surface immergée : 16 centimètres.
- 40° » 90 I I 990 5.6
- 5o° » 85 IO 85o 5.3
- 6o° 9 80 9 720 5.0
- 70° » 80 8 640 5.0
- 8o° » 75 9 675 4-7
- 90° » 60 i3 780 3.8 Gaine irrégulière.
- 95® 9 La gaine ne se forme plus.
- Il est remarquable que l’intensité du courant diminue lorsque la température augmente, c’est-à-dire que donc la résistance de la gaine augmente. Cependant la conductibilité du liquide a augmenté avec la température, ce qui devrait faire augmenter l’intensité du courant, si nous nous en rapportons à nos observations faites antérieurement (page 116), à propos des différences constatées dans les électrolytes de conductibilités différentes. Voici comment s’explique ce fait :
- . Si nous décomposons la gaine formée par exemple autour d’une barre ronde en un certain nombre de gaines plus minces, d'égale épaisseur, par des cylindres concentriques, le courant électrique dégage dans chacune de ces gaines une quantité de chaleur qui va en décroissant de l’intérieur vers l’extérieur, à cause des sections croissantes offertes au passage du courant, en admettant que la composition de la gaine soit uniforme.
- . D’autre part la gaine est limitée intérieurement par l’électrode portée à une température plus ou moins élevée, et extérieurement par le liquide à une température relativement très basse.
- La température de la gaine décroît donc de l’intérieur vers l’extérieur.
- La gaine est formée et maintenue par la chaleur dégagée par le passage du courant électrique; son épaisseur est limitée par la condensa-
- tion des vapeurs qui la composent. Or, cette condensation dépend essentiellement de la température du liquide ambiant; plus celui-ci est froid plus il y a de pertes de chaleur, de condensation, et moins forte sera l’épaisseur de la gaine. Par conséquent, lorsque la température du liquide augmente, la résistance de la gaine augmente dans une proportion qu’il serait du reste difficile de déterminer.
- Ce qui attire surtout l’attention dans le tableau ci-devant, c’est que d’une part l’intensité, et par conséquent l’énergie dépensée par le courant, diminue lorsque la température augmente, tandis que la chaleur absorbée par l’électrode augmente jusqu’à une certaine température, ainsi qu’il résulte en effet de la diminution du temps nécessaire pour porter l’électrode à la température de fusion. Ce fait n'est pas autrement explicable que si on admet que la gaine devient plus épaisse, plus résistante pour le courant électrique, et a.ussi moins conductrice pour la chaleur lorsque la température augmente, et qüe par conséquent la chaleur dégagée par l’énergie électrique se perd plus difficilement dans l’extérieur. Ce fait ne pourrait certes pas être attribué à la diminution des différences de température du fer en fusion (i5oo à 16000) et du liquide (o à ioo°).
- On remarque que lorsqu’on s’approche de 100“ la gaine devient irrégulière. En effet, le liquide est prêt d’entrer en ébullition; des quantités d’énergie relativement faibles suffisent pour le porter en ébullition. On entre dans une nouvelle phase d’équilibre instable, celle qui précède la disparition du phénomène qui nous occupe.
- Continuant dans le même ordre d’idées, j’ai recherché ce qui se produit lorsqu’au lieu d'opérer dans des solutions aqueuses on opère dans d’autres liquides, et j’ai plus particulièrement expérimenté sur la glycérine.
- La glycérine pure semble être parfaitement isolante, et par conséquent ne livre passage à aucun courant. En y additionnant un acide, une base ou un sel quelconque, ce qui la rend conductrice, on y retrouve les mêmes phénomènes que dans l’eau. Je désire seulement appeler l’attention sur les faits suivants, constatés lorsqu’on dissout, par exemple, du carbonate de potassium d’une part dans l’eau, d’autre part dans la glycérine.
- p.167 - vue 167/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- i6S
- i° A égalité de conductibilité de la solution et de toutes autres conditions, la gaine lumineuse se forme avec une différence de potentiel moindre dans la glycérine que dans l’eau et l’intensité du courant est moindre aussi. Par conséquent, la gaine se forme avec une moindre quantité d’énergie ou de chaleur dépensée;
- 2° A égalité de force électromotrice et de toutes autres conditions, l’intensité est plus petite, par conséquent la résistance plus grande et la quantité d’énergie dépensée plus petite dans la glycérine que dans l’eau.
- Le phénomène présente au surplus une stabilité manifestement plus grande que dans l’eau. La gaine semble plus épaisse, elle est plus tranquille et dégage moins de vapeur.
- Ces faits s’expliquent d’eux-mêmes et viennent, avec les faits constatés dans l’eau à des températures différentes, singulièrement confirmer l’explication que nous avons donnée sur le phénomène, sur la formation et le maintien de la gaine. En effet, la chaleur de vaporisation de la glycérine est considérablement moindre que celle de l’eau; par conséquent la gaine se formera et se maintiendra avec une dépense d’énergie électrique moindre que dans l’eau.
- Pour la même raison, une quantité donnée d’énergie électrique, transformée en chaleur, vaporisera une plus grande quantité de glycérine que d’eau, formera donc une gaine plus épaisse, avec une résistance plus forte que l’eau.
- Lorsque le liquide est en mouvement, on constate que la gaine est agitée; on voit parfaitement qu’elle est détruite par moments, et synchroniquement avec cela le courant augmente d’intensité.
- Lorsque le liquide communiquant au moyen d’une électrode de grande surface avec un pôle de la source d’électricité arrive sous forme de flux continu sur un métal quelconque qui communique avec l’autre pôle, le phénomène se forme également au contact du métal et de l’eau, à condition que l’eau arrive avec une faible vitesse; le phénomène se forme d’autant plus difficilement que la vitesse de l’eau est plus grande; la force électromotrice doit également être d’autant plus élevée, évidemment pour augmenter la stabilité de la gaine. Ces faits sont manifestement dus à ce que l’eau, venant frapper avec
- une certaine vitesse la gaine, détruit ou du moins altère celle-ci. En même temps l’intensité du courant augmente sensiblement, ainsi qu’il fallait s’y attendre rationnellement. Ces expériences attestent bien que c’est la gaine qui constitue la cause réelle et déterminante dé la chute de potentiel et du phénomène lumineux et calorifique qui nous occupe.
- Je n’ai plus qu’à conclure.
- La cause déterminante et réelle du phénomène calorifique qui se manifeste, dans certaines conditions, aux électrodes, réside incontestablement dans la présence d’une gaine gazeuse résistante qui sépare l’électrode du liquide.
- Tout d’abord on voit cette gaine enveloppant la partie immergée de l’électrode. Lorsque notamment la force électromotrice est légèrement supérieure à celle qui est nécessaire pour provoquer la première apparition du phénomène, on voit distinctement que l’électrode est séparée du liquide par une multitude de petites bulles formant une enveloppe continue, ces bulles, parfaitement visibles, pouvant devenir étincelantes et former une gaine lumineuse continue, et ce d’après la force électromotrice du courant.
- Or, cette gaine présente nécessairement une résistance considérable, et le courant, en traversant une résistance, dégage toujours une quantité de chaleur proportionnelle à cette résistance.
- Dans ces conditions, il me semble absolument inutile de vouloir chercher une explication ailleurs.
- J’ai cependant cru devoir réfuter les objections à mesure qu’elles se présentaient et je n’y reviendrai plus; je ne relèverai pas davantage les nombreuses manifestations plaidant en faveur de cette interprétation que nous avons rencontrées.
- Je me bornerai à en expliqùer la formation, et puis j’en rechercherai la composition.
- Supposons qu’un fil de cuivre plonge dans l’acide sulfurique à 60 o/o en poids, à une profondeur telle que la surface de contact ne soit pas beaucoup plus grande que la section du fil, par exemple que cette surface ne soit que deux ou trois fois (ou plus si on le désire) égale à la section. Dans ces conditions, le courant venant du fil, pour entrer dans la masse du liquide,
- p.168 - vue 168/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 169
- trouve cette surface de contact comme première section de liquide à traverser, et les sections suivantes augmentent insensiblement. Or, l’acide sulfurique à 60 0/0 en poids possède une résistance électrique spécifique à peu près un 'million de fois aussi grande que celle du cuivre ; par conséquent, lorsque la surface d’immersion est faible, la résistance offerte au passage du courant de l’électrode au liquide doit être considérable.
- On conçoit que par suite de cette résistance, un courant, même très faible, amené par. le fil de cuivre, sans échauffement appréciable de celui-ci, puisse déjà dégager une certaine quantité de chaleur au contact, y porter peut-être "une certaine quantité de liquide à l’état de vapeur, qui présentera une première [résistance "anormale entre l’électrode et le liquide.
- En même temps, l’action électrolytique du courant déposera de l’hydrogène à l’électrode négative, de l’oxygène à l’électrode positive, qui s’y attacheront sous forme de bulles, et ce 'd’autant plus par unité de surface que la surface de contact sera plus petite. Ces bulles présenteront une deuxième résistance anormale entre l’électrode et le liquide et donneront du reste lieu au phénomène bien connu de la polarisation.
- Il est évident que si on élève la force électromotrice, augmentant ainsi l’intensité et l’énergie dégagée, on augmente aussi la quantité d’eau évaporée, le nombre des bulles gazeuses, et par conséquent la résistance de contact, accroissant en même temps la chute de potentiel au contact.En augmentant encore la force électromotrice du couranl, il arrivera fatalement un moment où les bulles gazeuses et la vapeur d’eau formeront une véritable enveloppe, séparant nettement l’électrode du liquide qui constitue la gaine gazeuse.
- Cette gaine contient nécessairement de la vapeur d’eau et des bulles d’hydrogène ou d’oxygène selon qu’il s’agit de l’électrode négative
- - ou positive. Mais cette gaine devient lumineuse et peut présenter des points incandescents, même si l’électrode n’est pas portée à l’incandescence; donc elle contient des particules solides (portées à l’incandescence).
- Lorsque le liquide est une solution acide, il
- - ne contient comme élément positif que l’hydro-• gène; les particules solides incandescentes dans
- la gaine proviennent donc de l’électrode.
- Ceci est confirmé par ces deux faits : d’abord l’électrode subit en réalité un arrachement superficiel; en second lieu, dans une solution acide, on constate que la couleur de la gaine varie avec la nature de l’électrode.
- Lorsque le liquide contient une base ou un sel, l’élément positif, c’est-à-dire le métal de l’électrolyte, se porte au pôle négatif, conformément aux lois de l’électrolyse. Donc la gaine à l’électrode négative contient également des particules du métal de l’électrolyte. Ceci est du reste visible à la couleur de la gaine, qui est toujours celle du métal de l’électrolyte.
- Lorsque le métal est alcalin, on voit parfaitement à la surface du liquide, autour de l’électrode négative, la flamme du métal brûlant au contact de l’air.
- A priori, il est évident que d’après la composition du liquide et d’après la quantité de chaleur développée par la gaine, celle-ci peut encore contenir des particules de l’électrolyte proprement dit, à l’état de vapeur, de liquide ou de solide,comme aussi elle peut contenir les produits de décomposition de l’eau et de l’électrolyte.
- Je signalerai encore la formation d’hydrures, par la combinaison de l’hydrogène avec le métal de l’électrode; on retrouve très souvent après l’expérience une mince couche d’hydrure sur le métal; d’autres fois on retrouve des pellicules surnageant dans le liquide et composées d’hydrures, qui semblent avoir été arrachées de la surface de l’électrode par, l’action du courant-
- Lorsque le phénomène se présente au . pôle positif, les choses sont les mêmes, en principe, qu’au pôle négatif, avec cette différence que ce sont les éléments négatifs de l’eau et de l’électrolyte qui s’y portent. Ces éléments y attaquent du reste, et très énergiquement, l’électrode, lorsque celle-ci est un métal, pour former des sels. Aussi cette électrode disparaît-rapidement par les actions chimiques ; ce fait et la formation rapide des sels qui en résulte,, et qui doivent traverser la gaine pour entrer dans le liquide, paraissent être la cause pour laquelle la gaine se présente moins nettement à l’électrode positive qu’à l’électrode négative.
- P. Mono? ;
- ' î
- -...... - sa A
- p.169 - vue 169/650
-
-
-
- 170 LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ÉTUDE DE QUELQUES NOUVEAUX TYPES
- DE
- MOTEURS A GAZ ET A PÉTROLE 0)
- MOTEURS « MARCEL » ET « MAURICE »
- Ces moteurs sont construits seulement pour de petites forces, depuis i homme (8 kilogram-mètres) jusqu’à i cheval. Leur fonctionnement est basé sur le cycle à quatre temps, à explosion tous les deux tours. Le « Marcel » (fig. 3) diffère du moteur Otto par la substitution au tiroir à glissière, d’un tube chauffé au rouge, dans lequel le gaz est comprimé par le piston pendant sa demi-course en arrière. Il n’a que deux valves, l’une pour l’admission, l’autre pour l’échappement, et qui sont commandées par une came -fixée sur l’arbre. Une circulation d’eau dans une dduble enveloppe refroidit le cylindre.
- Le régulateur est fondé sur le principe du tout
- ou rien, dont l’effet est de supprimer brusquement ou, au contraire, d’ouvrir en grand l’admission du gaz quand la vitesse angulaire s’écarte en deçà ou au delà de sa valeur normale, qui estde35o tours par minute.
- Le « Maurice», connu d’abord sous le nom de moteur Roolz, est également d’une construction très robuste et pourvu du système d’allumage par tube chaud. Il porte deux volants, pour assurer la régularité de la marche, et peut être employé pour la production de la lumière électrique, car sa force est suffisante pour actionner une dynamo de ioo watts, et même de 200 watts quand lé gaz est bien réglé. Ces petits moteurs, dont l’usage commence à se répandre en France, sont très employés en Angleterre pour les petites installations domestiques d’éclairage électrique, les ventilateurs, les tours, les pompes, les instruments de laboratoire, etc. (*)
- (*) La Lumière Electrique du ai avril 1894, p 120.
- MOTEUR A GAZ ET A PÉTROLE DE BROUHOT
- La maison Brouhot, de Vierzon, a établi un modèle de moteur à gaz pouvant également marcher au pétrole, et destiné surtout aux usages agricoles. Le type fonctionnant au gaz de ville ne diffère pas sensiblement des modèles déjà connus; son fonctionnement s’opère à quatre temps; le cylindre disposé en porte-à-faux sur son socle possède une double enveloppe pour le refroidissement. Le mélange détonant est allumé à l’aide d’une étincelle électrique produite par une batterie de piles dont la chargé dure 120à i3o heures, ou par une petite machine dynamo ou magnéto, actionnée par une transmission spéciale.
- Le moteur à pétrole (fig. 4) est de même construction que le précédent; il possède seulement en plus,un carburateur, récipient rempli de pétrole ou d’essence minérale très volatile, que l’air appelé par le vide créé dans le cylindre par le mouvement du piston traverse pour se charger d’hydrocarbures. Un bidon contenant plusieurs litres de^pétrole sert de réserve; un appareil de réglage est interposé et permet de remplacer ce liquide dans le carburateur au fur et à mesure de son usure par évaporation, de telle façon que la richesse carburante du pétrole est toujours constante, de même que son niveau. Ce dispositif, simple et robuste, peut donc rendre les meilleurs services pour toutes les applications agricoles.
- MOTEUR A GAZ ET A PÉTROLE DE BENZ
- Ce système est construit par M. Roger, ingénieur-constructeur. II. fonctionne d’après un cycle à deux temps, c’est-à-dire avec explosion à chaque course de piston, ce qui permet d’avoir autant de régularité qu'avec un moteur à quatre temps et à deux cylindres. Il est donc à recommander pour la production de la lumière électrique. Sa vitesse est plus faible que celle de toutes les machines du même genre : 125 tours environ à la minute.
- La construction de ce moteur est d’une grande simplicité : le fonctionnement est assuré parle jeu de trois soupapes seulement, facilement accessibles et ne pouvant se déranger, d’où suppression des organes si ^délicats du tiroir et du
- p.170 - vue 170/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 171
- robinet conique. Grâce à cette simplicité et à cette vitesse réduite, aux glissières employées et dont la large surface empêche le piston de s’ova-liser, à la fermeture hermétique des cylindres empêchant toute introduction de poussières et de corps étrangers venant limer piston et cy-
- lindre, l’usure est réduite à son minimum, et les réparations sont beaucoup moins importantes et moins fréquentes qu’avec tous les autres systèmes de moteurs.
- Le moteur Benz a une consommation assez faible : de 600 à 900 litres de gaz par cheval et
- par heure, suivant la force développée. Il marche également bien au pétrole, car il possède une pompe alimentaire qui lui permet d’aspirer l’air carburé avec n’importe quel carburateur; il absorbe environ 35o grammes par cheval-heure d’essence à la densité de 700.
- L’allumage du mélange explosif dans le cylindre est produit par un tube incandescent. Un
- régulateur centrifuge assure une vitesse constante à l’arbre de couche.
- Suivant les applications à réaliser, différentes formes ont été données à cet appareil. La disposition verticale est particulièrement bien comprise, un quart de mètre carré suffit par force de cheval; le poids est également minime : 220 ki-log. environ pour la puissance sus-indiquée, ce
- p.171 - vue 171/650
-
-
-
- 173
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- qui permet de les installer dans les endroits les plus exigus (fig. 5).
- Parmi les nombreux emplois de ce moteur et les applications qui en ont été faites par son constructeur, il faut signaler les locomobiles au pétrole, pour travaux publics ou agricoles. Dans ce cas, le socle de la machine à l’avant forme réservoir à eau pour le refroidissement du cylindre; à l’arrière se trouvent deux compartiments ; le supérieur contient le carburateur, l’inférieur est réservé à l’échappement. Pour les petites unités
- Fig. 5. — Moteur à gaz Benz, type vertical.
- l’allumage se produit au moyen de l’électricité, à l’aide d’une pile et d’une bobine; pour les grosses forces, ce système est remplacé par une petite machine magnéto-électrique fournissant l’étincelle nécessaire.
- M. Roger a appliqué également le moteur Benz à la locomotion et imaginé des voitures à plusieurs places et des canots de plaisance empruntant leur force de traction à des machines de te système fonctionnant au pétrole, et ce sans aucun danger.
- Pour la lumière électrique, les groupes électrogènes avec moteur Benz et dynamo Roger,
- constituent un ensemble donnant les meilleure résultats, grâce à la régularité de marche des-moteurs.
- MOTEUR A PÉTROLE AKROYD
- Ce moteur a été inventé par MM. Akroyd, Stuart et Binney; il fonctionne au pétrole ordinaire sans carburateur, et peut utiliser toutes les huiles, depuis l’huile lampante qui pèse 780, jusqu’aux huiles lourdes pesant 860 et s’enflammant à 100 degrés.
- Le pétrole est emmagasiné dans le socle du moteur, qui affecte la disposition d’une machine fixe locomobile. Il n’est pas besoin de pile électrique pour l’allumage du mélange gazeux ; enfin on a cherché la simplicité la plus grande pour éviter toutes causes d’arrêt ou d’embarras.
- Voici la description de cette machine (fig. 7) :
- Une lampe à pétrole spéciale D, est montée à l’extrémité du cylindre A, et soufflée en B par un ventilateur rotatif F mû à la main au moyen d’une petite transmission. Une dizaine de minutes de chauffe sontsuffisantes, sous l'influence de ce courant d’air forcé, pour porter la capacité G, muniede nervures internes, à une température suffisante pour assurer l’inflammation du mélange détonant.
- Cette capacité G, qui est reliée au fond du cylindre par un conduit étranglé, reçoit d’abord par ce conduit, pendant la course arrière du piston, l’air qui s’y trouve comprimé; puis, vers la fin de ce quatrième temps, la quantité d’huile de pétrole strictement nécessaire à une explosion est injectée par une pompe menée par une came tournant deux fois moins vite que l’arbre moteur, et dont le piston retombe en décrivant, sous le rappel d’un ressort, sa course de refoulement, limitée par une butée réglable; le régulateur agit sur la soupape d’aspiration de cette pompe.
- Cette injection de pétrole au sein d’une masse d’air comprimé amène une vaporisation rapide et complète, de façon à constituer le mélange détonant qui s’enflamme au contact des parois échauffées du vaporisateur G. Pour mettre en marche, on tourne à la main le volant de la machine, de façon à produire la première explosion, après quoi l’on éteint la lampe L, et la température du vaporisateur G se maintient par suite des explosions successives.
- La pompe qui fournit l’huile pour* chaque ex-
- p.172 - vue 172/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 173
- plosion est à piston plongeur et visible sur le bas à droite des figures 6 et 7. Elle aspire, à chaque course du piston, dans le réservoir, par Vin tube latéral, exactement la quantité d’huile nécessaire à l’explosion, et la refoule dans le vaporisateur G par une soupape VN. Elle est mue par. un levier transversal visible sur la figure 6, articulé en B L, et poussé à gauche
- Fig. 6. — Moteur Akroyd.
- par un ressort qui le force à rappeler le piston, lequel est poussé par l’action d’une came calée, sur un arbre latéral, qui fait un tour pour deux de l’arbre du volant.
- Ce même arbre, visible sur la gauche et au milieu de la figure 6, porte l’engrenage d’angle qui commande le régulateur à boules G, système Porter.
- Lorsque la vitesse du volant dépasse le nombre de tours réglementaires, un doigt d’acier mû par le manchon du régulateur ferme la sou-
- Fig. 7
- pape d’admission de l’huile dans le vaporisateur, et elle fait retour au réservoir, de sorte que l’explosion est supprimée; dans ces conditions, qui sont celles des moteurs à quatre temps ordinaires, on peut, avec un volant assez lourd, arriver à une régularité de marche suffisante.
- La machine, une fois en marche, ne nécessite plus qu’une légère attention : la circulation se fait en W, pour rafraîchir le cylindre, et la marche est régulière.
- En résumé, le moteur Akroyd est à marche rapide, à haute compression, pour atténuer les encrassements, et à mise en train par foyer soufflé à l’aide d’un ventilateur à main. Il consomme du pétrole schisteux d’Ecosse, de densité o,85o, et à une dépense moyenne d’entretien d’environ 0,430 kg., soit un demi-litre par cheval-heure. L’encrassement est moins rapide et moins tenace que dans beaucoup d’autres moteurs.
- MOTEUR A GAZ FIELDING
- La caractéristique de ce moteur est une très grande simplicité; il ne possède qu’une seule soupape sous pression; les tiroirs sont supprimés, même dans les modèles verticaux de petite' force, et le mécanisme se réduit à deux clapets : l’un à double effet, dit compound, commandant à la fois l’admission et l’échappement, l’autrè
- p.173 - vue 173/650
-
-
-
- i?4
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- pour l’introduction du gaz. Ces deux soupapes sont actionnées par un double levier commandé par une seule came.
- Le fonctionnement s’exécute en quatre temps, comme dans le cycle Otto.
- Lorsque le piston commence sa course en retour après l’explosion, la soupape est soulevée par le jeu du levier et les gaz brûlés s’échappent dans la conduite amorcée à un espace annulaire au-dessous du clapet. A la course suivante, la soupape est soulevée davantage, et la valve (ou tiroir-valve) vient alors obstruer l’échappement,
- en même temps qu’elle dégage une ouverture inférieure en communication avec le cylindre, et une nouvelle charge est admise par aspiration. Lorsque la course d’admission touche à sa fin, l’action du levier cesse; la soupape est ramenée sans bruit sur son siège par son ressort antagoniste et la compression peut avoir lieu.
- Le double mouvement élévatoire de la soupape est obtenu par la came unique munie de deux renflements inégaux agissant successivement sur le levier de commande. Il n’y a donc qu’une seule soupape soumise à l’effet de la com-
- Fig. 8. — Moteur à gaz Fielding- avec self starter.
- pression dont l’effort est supporté sans aucun risque de déformation par un double siège, celui du clapet-disque et celui du tiroir-valve, en même temps que l’étanchéité est assurée d’une manière absolue.
- La seconde soupape, en avant de la première, commande simplement l’admission du gaz dans la chambre de mélange et travaille sans fatigue; son mouvement est régi par le deuxième levier, dont le déplacement est solidaire de la vitesse du moteur et fait fonction de régulateur.
- . Régulateur. — Le bras supérieur du levier correspondant à la soupape compound est muni d’un taquet oscillant retenu par un ressort. Ce taquet, à la vitesse normale du moteur, glisse
- sur un plan incliné terminant le levier de la soupape à gaz et le fait basculer.'
- Quand la vitesse s’accélère, le taquet, animé d’une force centrifuge supérieure à l’énergie de son ressort, ne peut plus accomplir sa descente sur le plan incliné ; il passe au-dessus et la soupape ne s’ouvre pas. Ce dispositif est très sensible, grâce à l’absence de toute friction, et il assure la constance du nombre, de tours de la machine par minute.
- Mise en train automatique. — Pour les grosses unités allant jusqu’à 35o chevaux, M. Fielding emploie pour la mise en train un réservoir chargé d’air comprimé à l’arrêt du moteur et par son piston (fig. 8).
- p.174 - vue 174/650
-
-
-
- J- "y
- J0Z7ÆAML UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- Voici le fonctionnement de ce système :
- Le piston étant au point correspondant à l’allumage et le cylindre étant vide, bien entendu, un dispositif, qui permet l’ouverture temporaire des soupapes, entre en action lorsqu’on fait tourner le volant en avant. Le piston aspire donc une cylindrée de mélange tonnant. A peu
- près à la fin de cette course, les soupapes se referment automatiquement, et si l’on imprime alors au volant une légère impulsion en arrière suffisante pour comprimer légèrement le mélange, celui-ci pénètre dans le tube incandescent, et l'explosion a lieu. Le piston est projeté en avant avec force et le cycle ordinaire entre ins-
- Fig. 9. — Gazogène de Taylor.
- tantanément en jeu. Le maniement est assez peu pénible pour qu’un enfant puisse mettre en route un moteur de 20 chevaux et un homme seul les plus grosses unités. Dans ces dernières, un dispositif complémentaire dit de secours assure également une mise en marche et un démarrage nstantané.
- Gazogène Taylor. — L’avenir des moteurs à gaz, surtout ceux de grande puissance, est intimement lié à l’emploi des gaz pauvres produits à bas prix, car ils seraient impraticables avec le gaz de ville au prix où il est vendu. C’est pourquoi de nombreux inventeurs ont cherché à établir des appareils générateurs
- p.175 - vue 175/650
-
-
-
- r76 - LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- simples et permettant de produire, avec une grande économie, par la décomposition de la vapeur d’eau au contact d’un foyer incandescent de grandes quantités d’un mélange gazeux utilisable sous le piston d’un moteur à explosion.
- Le gazogène Taylor est l’un des modèles les plus perfectionnés et les mieux combinés qui aient paru dans le courant de ces dernières années. Il a d’ailleurs fait ses preuves dans différentes industries, telles que la métallurgie et la céramique. Il se compose d’un générateur de gaz, d’une chaudière, servant à produire la vapeur d’injection, d’un faisceau tubulaire réchauffeur, d’une série de tubes refroidisseurs, d’un ba?-illet, d'un nettoyeur ou scrubbcr, et enfin d’un gazomètre.
- La caractéristique du Taylor entre tous les appareils similaires consiste dans son système automatique de décrassage, grâce à sa sole tournante qui permet d’enlever les déchets de combustible et nettoyer la grille sans arrêter la marche. Cette disposition dispense d’employer seulement de l’anthracite pur et donne la possibilité de faire usage de charbons maigres quelconques coûtant ordinairement très bon marché.
- Le générateur de vapeur est placé sur le gazogène même et chauffé par les gaz chauds qui s’en échappent.
- A la sortie de ce générateur, la vapeur produile passe dans un surchauffeur, puis dans un faisceau tubulaire parcouru par les gaz. La haute température du mélange d’air et de vapeur assure un rendement élevé. De leur côté, les gaz chauds produits par la décomposition de la vapeur d’eau dans le gazogène parcourent des tubes verticaux à grande surface, où ils se refroidissent, puis ils se lavent dans un barillet, traversent un nettoyeur à coke et enfin arrivent au gazomètre.
- Prix de revient de la force motrice. — Le mélange de gaz (hydrogène, oxyde de carbone, etc.) produit dans le gazogène peut atteindre un pouvoir calorifique de 1400 à i5oo calories; il faut donc 3 vol. i/o de ce gaz pour représenter un volume de gaz de ville ordinaire, renfermant -5200 calories. En conséquence, un moteur consommant 700 litres de gaz de ville par cheval-heùre exigera 25oo litres de gaz pauvres pour développer la même puissance. Pour produire ce volume gazeux avec l’appareil Taylor, il suffit de 55o grammes d’a.nthracite.
- Le prix de revient par cheval-heure dépend du prix du combustible employé. En prenant comme base d’appréciation, par exemple', un moteur de 8 chevaux consommant par cheval-heure 700 litres de gaz de ville à 20 centimes le mètre cube et marchant 10 heures, la dépense d’une journée sera de
- 700x8x10x0,20 , r . ,,
- ----------------rr 11 fr. 20 ou o fr. 14 par cheval-heure.
- 1000
- Si ce moteur, au contraire, était alimenté par
- du gaz pauvre produit avec de l’anthracite pur
- coûtant 55 fr. la tonne, il exigerait 55o gr. par
- cheval (pour 2,510 litres équivalant à 700 litres
- de gaz riche) et on aurait :
- o,55okg.x8x iox54 . , „ , .
- —----------------- = 2 fr. 42 ou o fr. o3oa par chev.-heure.
- 1000
- En employant, au lieu d’anthracite, du charbon maigre à 3o fr. on aurait :
- o,55okg. x8xiox3o 1003
- = 1 fr. 32 ou ofr oi65 par cheval-heure.
- Ce serait donc une économie de 88 0/0 sur le gaz de ville à 20 cent, le mètre cube et 45 0/0 sur les gaz d’anthracite pur.
- MOTEUR A PÉTROLE « VULCAIN »
- Ce moteur, inventé par M. Lude, présente de nombreuses analogies avec le système Akroyd que nous avons décrit précédemment. Il affecte la disposition horizontale, avec le cylindre en porte-à-faux à l’arrière du socle, et il est pourvu de deux volants pour assurer la régularité de la marche. La lampe servant à vaporiser le pétrole pour la mise en train est mobile sur une glissière au-dessus de la chambre de compression faisant suite au cylindre. Le cylindre est muni d’une double enveloppe pour la circulation de l’eau de refroidissement .
- La particularité la plus saillante de ce système réside dans le mode de commande des soupapes d’échappement et d’admission. Ce sont des leviers à mouvement alternatif commandés par des bielles coudées.
- Le régulateur est disposé à l’intérieur de la poulie de transmission; son action est assez efficace pour assurer la constance de la vitesse dans des limites restreintes.
- La consommation de pétrole ordinaire est de 5oo grammes en moyenne par cheval-heure;
- p.176 - vue 176/650
-
-
-
- 177'
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- l’encrassement est peu important quand le moteur est bien entretenu , mais la complication des divers organes de ce moteur est un inconvénient qui en limitera les applications.
- MOTEUR A GAZ KŒRTING-L1CKFIELD
- Ce système est construit par les ateliers Boulet et G" et appartient au type vertical. Il est du, type à quatre temps. Tous les organes du mouvement sont groupés sur une colonne en fonte creuse, à la partie inférieure de laquelle se
- Fig. io. — Moteur Kcerting.
- trouve le cylindre moteur. Les soupapes d’admission et d’échappement sont disposées à côté l’une de l’autre sur le devant; le régulateur à masse centrifuge, agit directement sur le levier des soupapes, enfin l’allumage s’effectue par une flamme, et sa disposition est assez simple pour n’exiger qu’un rodage des soupapes de temps à autre.
- La consommation de gaz, par cheval et par heure, pour des moteurs de 8 chevaux au plus est d’environ 800 litres. L’arbre moteur est placé à la partie supérieure, et la transmission du mouvement aux tiges commandant les soupapes s’effectue par deux engrenages enfermés dans une boîte, et un système de cames. L’usure
- d’huile pour le graissage est très faible, vu le petit nombre de frottements de la machine.
- MOTEUR A GAZ D’ANDREW
- ; Ce modèle, construit en Angleterre, appar-; tient au type Otto et fonctionne suivant le cycle , à quatre temps. Il est pourvu d’un régulateur j oscillant très simple : un poids monté sur un' ; ressort est mû par un levier oscillant, et tant que la machine marche à sa' vitesse de régime, le poids tient en position un levier réglant l’introduction du gaz dans le cylindre. A toute variation d’allure au-dessus de la vitesse nor-\ male, le poids prend une position différente et modifie l’inclinaison du levier pour fermer l’admission du gaz. Parce moyen, la consommation de gaz est constamment proportionnelle au travail développé.
- L’allumage du mélange s’opère à l’aide d’un tube incandescent; il est muni d’une valve variable, assurant l’allumage au moment précis où la compression est terminée. Le démarrage en arrière est donc évité, et ce moteur est absolument self-starling, grâce à cette soupape.
- L’arbre possède deux volants qui, avec le régulateur, assurent une grande régularité de marche. La consommation de gaz d’éclairage s’abaisse jusqu’à 58o litres par cheval-heure avec des unités de 100 chevaux.
- Ces derniers types sont pourvus, pour la mise en train, d’un dispositif self-slarler qui dispense de tourner le volant à bras. Le moteur est arrêté avec la tête de bielle un peu au-dessus du centre, le piston étant au point correspondant de l’allumage; le gaz entre dans le cylindre par une petite valve tenue ouverte par un ressort antagoniste, et qui se referme dès que la pression supé-: rieure pour l’explosion se produit. Le gaz arri-i vant sous pression chasse une portion de l’air ‘ contenu dans le cylindre. Cet air ne peut s’échap-; per que par une valve similaire rappelée par un , ressort et fixée au sommetdu tube incandescent.
- \ Au bout d’une minute, le gaz commence à sui-; vre l’air par l’orifice au sommet du tube; aussi-• tôt que sa quantité est suffisante pour former un mélange détonant, il s’allume dans le tube, qu’il ! traverse pour se rendre dans le cylindre y allu-: mer la charge entière. Ainsi la déténte pousse le piston et le moteur est mis en marche auto-
- p.177 - vue 177/650
-
-
-
- 178
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- matiquement aussitôt le mélange conbustible produit.
- Le moteur Andrew, connu en France sous le nom de«Triomphe»,marche aussi au gaz pauvre produit à l’aide de gazogènes Dowson. La consommation de combustible mesurée s’est trouvée être de 600 à 800 grammes d’anthracite par cheval-heure. A une station centrale d’électricité, un moteur ainsi alimenté a pu produire le courant à 10 centimes le kilowatt-heure, y compris toutes les autres dépenses, huile, chiffons et salaire du mécanicien. >
- H. de Graffigny.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Sur l’importance des circuits entièrement métalliques pour les tramways électriques, par J.-H. Vail (•).
- Au début de la traction électrique deux systèmes distincts se disputaient la faveur du public. L’un était le système à double fil aérien, présentant un circuit d’aller et de retour corrr plètement métallique; l’autre le système à fil simple, employant la voie et la terre comme conducteur de retour.
- Le système à double trolley fut trouvé peu pratique dans beaucoup de ses détails, et le trolley unique, par sa simplicité et sa facilité de maniement, s’est frayé rapidement un chemin dans la faveur du public. Ce système a recours aux différentes canalisations souterraines et à la terre pour compléter son circuit. On a pris un certain nombre de mesures pour raire de la voie et de la terre combinées un conducteur plus parfait et de plus faible résistance en enfouissant des plaques de terre en cuivre ou en fer, des vieux rails ou de vieilles roues de voiture, et en les reliant à la voie, ou encore en enfonçant des piquets en fer reliés à la voie par des fils, et enfin en mettant la voie en communication avec les canalisations d’eau et de gaz.
- Pour renforcer la voie, on l’a aussi fait ac-com'pagner souterrainement par un conducteur
- (l) Communication faite à la National Electric Light Association.
- en fer ou en cuivre rejoignant par endroits les rails; d’autres fois, on a soin d’établir une connexion électrique supplémentaire entre les rails aux endroits des joints. Il y a quelques années, les experts admettaient que la terre et les canalisations métalliques suffiraient amplement à conduire le courant nécessaire à la traction. On ne se rendait pas compte alors de l’énorme intensité de courant qu’il fallait ainsi convoyer, et l’on ne prévoyait pas qu’en s’étendant le courant aurait une action électrolytique dangereuse pour les tuyaux placés dans le sol pour des usages divers.
- De sérieux essais montrent que la conductibilité de la terre avait été exagérée. Les tuyaux en fer et en plomb étant meilleurs conducteurs que la terre, ils attirent le courant, et l’humidité favorise l’action électrolytique exercée sur ces tuyaux. Dans certains endroits l’action électrolytique est plus puissante que dans d’autres ; son activité dépend, en effet, de la composition du sol. On a trouvé que les fuites de gaz d’éclairage, qui imprègnent peu à peu le sol, favorisent l’action électrolytique. Sur une ligne de tramway électrique dont les rails sont reliés avec la canalisation d’eau, les tuyaux conduisent jusqu’à 28 0/0 du courant. On cite même des cas où jusqu’à 40 0/0 du courant total ont passé par les tuyaux. L’auteur est convaincu que toute canalisation d’eau ou de gaz qui fait partie d’un circuit ne doit pas tarder à être corrodée et à présenter des défauts aux joints où la résistance est plus élevée que dans les autres parties.
- Des essais ont montré que l’action électrolytique d’un courant de 5 ampères seulement produit à la longue de sérieuses détériorations dans une conduite en fer. La rapidité de l’action dépend de la nature du sol, du degré d’humidité et de l’intensité.du courant; mais l’action destructive est constante et inévitable.
- L’emploi à peu près général de ce mode de construction de ligne a sa raison d’être dans l’économie qu’il procure. Mais les troubles et les accidents qui résultent de cette façon de procéder sont suffisamment importants pour qu’il soit indiqué d’abandonner ce procédé; il. est important de construire les lignes de tramways électriques de telle sorte qu’elles ne puissent exercer aucune action électrolytique sur les canalisations souterraines appartenant à d’autres compagnies.
- p.178 - vue 178/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÊLEC TRICITE
- 179
- Un des points faibles des systèmes tels qu’ils sont établis réside dans l’insuffisance des joints entre les rails. Nous ne pouvons pas considérer les éclisses et les boulons comme formant des conducteurs de résistance constante; le contact est imparfait au point de vue électrique, les surfaces métalliques étant oxydées et constamment en mouvement. La section des rails serait presque toujours suffisante pour n’offrir qu’une faible résistance au courant, mais il faut que les jonctions soient établies mécaniquement de telle façon que le contact électrique soit parfait, et qu’en outre la section de l’éclisse de jonction atteigne presque celle du rail, tout en conservant l’élasticité voulue.
- L’inspection des joints est presque toujours très difficile. Un joint défectueux se révèle par les secousses qu’il donne lorsqu'on vient à passer dessus, et aussi par des élévations de température qui se manifestent surtout en hiver par la fusion de la neige autour du point défectueux.
- En ce qui concerne la conductibilité propre des rails, on sait que la section totale de deux rails est suffisante pour donner passage, sans échauffement sensible, à un courant de 800 à 900 ampères, en ne prenant que le tiers de la densité de courant admissible dans le cuivre. Ces chiffres montrent combien il est absurde d’employer avec les.rails des éclisses de quelques centimètres carrés de section et de prétendre les renforcer à l’aide d’un fil de fer ou de cuivre de quelques millimètres de diamètre.
- L’auteur pourrait citer des cas où le fil de cuivre supplémentaire a complètement disparu. La dépense faite pour poser ces fils est tout à fait superflue. Il ne reste comme moyen d’assurer la conductibilité du circuit de retour que l’emploi de feeders prenant contact avec les rails à intervalles assez rapprochés, et l’auteur recommande même de se servir de feeders parfaitement isolés. Le surplus de dépenses est, d’après lui, amplement racheté par la destruction moins rapide des joints et aussi par le meilleur rendement de la ligne.
- Ce système présenterait tous les avantages de la double ligne aérienne, tout en n’entraînant pas les inconvénients que l’on peut reprocher au système actuel.
- Supports de poteaux télégraphiques Fischer, Treuenfield et Siemens (1893).
- Le poteau tubulaire A repose sur le fond conique C du tube B ; on remplit l’espace annulaire A B de ciment, puis on visse en D la douille conique fendue R, qui relie solidement
- Fig. 1 et 2. — Poteaux télégraphiques.
- A avec D. L’embase C se centre pari sur le large socle en tôle P. G. R.
- Turbo-moteur de Laval.
- Nous avons, au cours de l’actualité, tenu nos lecteurs, le mieux que nous le pouvions, au courant de la question des turbo-moteurs, ou turbines à vapeur, si intéressante pour les électriciens (*).
- La turbine de M. de Laval, dont nous avons été l’un des premiers à faire connaître le principe (2) vient, grâce à l’initiative de M. Sos-nowski, de s’introduire en France, où elle est construite par la maison Breguet : nous croyons intéressant de donner à cette occasion quelques détails sur cet ingénieux appareil.
- Ainsi que le montre la figure 1, sur laquelle on a représenté comme transparente l’enveloppe de la turbine, on voit qu'elle se compose essentiellement d’une roue sur laquelle la vapeur,
- (*) 18 février, 1893, p. 321.
- (!) Turbo-moteurs Dow, 10 juin 1893, p. 479; Dumoulin, 3 avril 1886, 14; Edwards, 7 janvier 1893, 3i ; Laval, 18 février 1893, 321 ; Mac Elroy, 3o décembre 1893, 621 ; Parsons, 10 octobre 1891,85, 7 mai, 9 juillet 92, 280, 18,76, 23 septembre 1893, 578, Seger, 7 octobre 1893, 3i.
- p.179 - vue 179/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 180
- amenée de la chaudière, suivant la flèche supérieure, dans une conduite de distribution en forme de tote, arrive par une série d’ajutages inclinés sur les aubes, comme l’indique plus clairement la figure 2, où l’on a représenté cette roue isolément. Au sortir des aubes la vapeur s’échappe, suivant la flèche horizontale de la figure 1, soit dans l’atmosphère, soit au condenseur.
- On remarquera sur la figure 2, la forme coni-
- Fig. 1 — Turbo-moteur de Laval.
- que des ajutages de vapeur, évasés vers la roue, de façon que la vapeur s’y détende, et arrive sur les aubes avec une pression à peu près égale à celle de i’atmosphère ou du condenseur. Il en résulte que cette .vapeur arrive sur . les aubes avec la plus grande vitesse possible,, et les traverse presque sans s’y détendre, comme le ferait une eau extrêmement légère, en ne faisant tourner la roue que par son impulsion, à l’in-
- verse de ce qui se passe dans la plupart des autres turbines, où la vapeur agit sur les aubes en partie par sa détente. De là, une grande simplification de l’appareil, réduit à une roue unique, sans joints nécessaires entre elle et son enveloppe, puisque ses deux faces sont naturellement en équilibre de pression, puis sa grande énergie, due à la vitesse extrême à la-
- Fig. 2. —Turbo-moteur de Laval. Détail de la turbine.
- quelle la roue doit tourner pour utiliser convenablement l’impulsion de la vapeur, et enfin une économie relativement considérable de vapeur, due au peu d’influence exercée sur elle par les parois si peu étendues des sections quelle traverse.
- Puissance Enco Longueur librement e Largeur n */*“ Hauteur Poülîe de Diamètre commande Largeur Consc par che Pression d'admission immation de v /al effectif et j. Echappement libre apeur ar heure Echappement au condenseur vide de 63ta/ni Poids en kilos Nombre de tours de l'arbre de commande Prix en Francs
- Chevaux Kilos Kilos Kilos
- 5 705 365 730 160 80 6 22.5 l6.3 i3o 3ooo 14OO
- IO gi5 485 880 200 IOO 6 22,5 i5,9 200 2400 2000
- 15 IOOO 485 880 200 I ! 5 6 22,5 i5,9 235 2400 2600
- 20 1045 ' 620 1020 240 i3o 6 22,5 i5,5 365 ' 2000 3200
- ,3o • 1135 620 1020 240 i55 6 22.5 i5,5 410 2000 4400
- . 5o 1880 940 1335 — 8 16,0 9,0 l55o • i5oo 7000
- IOO *7“ 8 “ 11000
- p.180 - vue 180/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 181
- * En fait, ainsi que l’indique le tableau ci-joint, les consommations de vapeur des turbines de Laval seraient relativement très modérées.
- Les turbines de Laval marchant à de très grandes vitesses : une roue de 25 chevaux, de 160 millimètres de diamètre et de i centimètre, d’épaisseur fait 24000 tours par minute, ce qui développe à sa circonférence une force centrifuge d’à peu près 5o kilogrammes par gramme. De là, une difficulté très grave, résultant du moindre balourd, et que l’on a tournée d’une façon fort habile, en faisant l’arbre de cette roue assez mince pour que, grâce à sa flexibilité, la roue se centre automatiquement à chaque instant sur son axe de figure ou d’inertie, autour duquel elle tourne librement, sans fatiguer ses paliers.
- Cette grande vitesse, à laquelle la turbine de Laval doit sa puissante énergie — la roue d’une turbine de 3oo chevaux fait 15ooo tours, et n’a que o,5o m. dediamètre — oblige à des réductionsde vitesse considérables. La figure 1 indique comment on y est arrivé, en constituant le premier élément de ce réducteur par une transmission hélicoïdale double, à pas contrariés pour éviter tout effort de butée. C'est sur l’axe du grand pignon de cette transmission qu’est installé le petit régulateur centrifuge qui gouverne l’admission de la vapeur.
- La turbine de Laval présente sur les appareils analogues précédents l’avantage principal d’une incontestable simplicité, et méritait certainement d’être signalé à nos lecteurs comme des plus ingénieux.
- G. R.
- Indicateur automatique de niveau d’eau (').
- L’appareil représenté par les figures 1 à 3 est construit par la Compagnie India Rubber, de Silvertown. Il sert à indiquer à distance le niveau de l’eau dans un puits ou un réservoir. L’électricité est l’agent employé pour la transmission des indications.
- L’appareil est formé de deux parties : le transmetteur et le récepteur-enregistreur.
- Les figures 1 et 2 montrent la disposition du transmetteur, que l’on place sur le réservoir. Il est formé d’une charpente supportant un arbre a sur lequel est calée une roue à empreintes b
- portant la chaîne du flotteur. Ce même arbre porte encore la roue dentée c actionnant un pignon d fou sur un second arbre placé au-dessus du premier. Cet arbre présente un manchon muni de deux taquets diamétralement opposés dont l'un ou l’autre vient en contact avec un doigt fixé sur le pignon, lorsque le flotteur fait tourner le système.
- A une extrémité du petit arbre est montée une manivelle reliée à la tige du piston du cylindre oscillant amortisseur e, qui assure le mouvement apériodique de toutes les pièces de l’appareil. Derrière cette manivelle se trouve un contrepoids/, fou sur l’arbre, mais dont le mouvement par rapport à cet arbre est limité par deux arrêts, contre l’un desquels il vient buter lorsque l'arbre tourne.
- A l’extrémité extérieure de l’arbre est fixée la came qui actionne les contacts électriques, par l’intermédiaire desquels les mouvements du flotteur sont transmis au récepteur.
- Supposons, par exemple, que le niveau de l’eau monte dans le réservoir. L’arbre principal tourne alors dans un certain sens sous l’action du flotteur, et le pignon d suit ce mouvement. Lorsqu’il vient en contact avec l’un des taquets, son arbre se trouve entraîné avec lui et soulève le contrepoids. Ce dernier ayant atteint sa position la plus élevée, le moindre déplacement le fait retomber sur son second arrêt; il entraîne l'arbre dans ce mouvement, le pignon n’étant pas solidaire avec l’arbre. Dans la chute du contrepoids l’arbre a décrit un angle de près de 1800, et au cours de cette rotation la came a établi un contact électrique et envoyé un signal au récepteur. Le contact commence peu après que le contrepoids s’est mis en mouvement et n’est interrompu qu’un peu avant la fin* de la course. Le cylindre amortisseur ralentit suffisamment le mouvement pour assurer la transmission nette et sûre d’un courant indicateur.
- Les contacts de transmission sont indiqués sur la figure 2 avec leurs connexions.
- E et L indiquent la borne de terre et la ligne', C et Z désignent les pôles de la pile. Les deux tiges g et h sont appuyées par des ressorts contre une pièce de contact placée entre elles,* et qui est reliée d’une façon permanente au pôle négatif Z de la pile. A côté de ces tiges, extérieurement, se trouvent les:-.contacts fixés su’r des ressorts en relation, constante avec le:„pple
- (') Engineering, 2 février 1894.
- p.181 - vue 181/650
-
-
-
- 182
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- positif G de la pile. L’une des tiges est reliée à la ligne, l’autre à la terre.
- Entre les extrémités supérieures de ces tiges
- se trouve une pointe d’ivoire, fixée sur un levier k se terminant à son extrémité supérieure par une fourche sur laquelle agit la came.
- Fig. i et 2. — Indicateur
- Lorsque celle-ci tourne dans un sens ou dans l’autre, elle fait dévier le levier k, dont la pointe d’ivoire éloigne l’une ou l’autre des tiges g et h du contact négatif, et la met ensuite sur un des contacts positifs i ou j suivant les cas. Le circuit se trouve alors complété et la pilé envoie un courant.
- Il faut remarquer que la première partie du mouvement, par laquelle une des tiges est éloignée du contact négatif, est effectuée par la petite portion centrale de la came, pendant que le contrepoids est soulevé ; le contact positif, d’autre part, est établi par l’extérieur de la came, pendant que le contrepoids complète la rotation de son arbre.
- Le résultat de ces mouvements est que la montée du flotteur a pour effet d’envoyer dans la ligne un courant dans un certain sens, et sa descente envoie un courant dans le sens opposé.
- Ces courants agissent à l’autre extrémité de la ligne sur le récepteur, dont nous allons indiquer la construction.
- Ce récepteur, dont la disposition intérieure est représentée par la figure 3, consiste essentiellement en une paire d’électro-aimants agissant chacun sur deux cliquets engagés dans les dents d’une roue à échappement. Les cliquets supérieurs ne servent qu’à arrêter le mouvement
- de niveau. Transmetteur.
- de la roue lorsque les électro-aimants sont inactifs, tandis que les deux cliquets inférieurs ser-
- Fig. 3. — Indicateur de niveau. Récepteur.
- vent à imprimer à la roue à échappement une rotation dans l’un ou L’autre sens.
- p.182 - vue 182/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 183
- Les deux électro-aimants sont en série sur la Jigne, et le courant qui les traverse simultanément devrait avoir pour effet de soulever à la fois les cliquets des deux côtés, et la roue n’au-irait donc pas tendance à tourner. Il est par suite nécessaire que le courant agisse sur un des électros seulement lorsqu’il s’agit d’enregistrer une montée du flotteur, et sur l’autre lorsque le sens du courant transmis correspond à une descente.
- Cette différentiation est effectuée par un relais polarisé, que l’on voit à gauche sur la figure, et qui actionne un contact mettant en court circuit l’un ou l’autre des électros selon que le courant est positif ou négatif.
- Les mouvements de la roue à cliquets sont indiqués par une aiguille sur un cadran, mais les constructeurs de l’appareil lui adjoignent aussi un cylindre enregistreur permettant d’obtenir le graphique continu des variations de niveau.
- Ecrans transparents conducteurs pour appareils électriques et autres, par W.-E. Ayrton et T. Ma-ther (*).
- On sait que les instruments électrostatiques doivent être protégés des influences électriques extérieures par des écrans; mais on ne se rend pas compte généralement que certains instruments destinés à mesurer de petites forces, tels que certains types de voltmètres électromagnétiques,de. manomètres pour faibles pressions,etc., sont susceptibles de donner des indications fausses par suite de l’intervention d’une attraction électrique qui s’exerce sur l’aiguille, attraction produite par le couvercle de verre lorsqu’on touche ou frotte celui-ci.
- Prenons, par exemple, un type bien connu de voltmètre électromagnétique à contrepoids, tel qu’on en trouve sur les tableaux de distribution d’un grand nombre de stations centrales. Poulie moment, les bornes de l’instrument ne sont pas reliées au circuit de distribution, de sorte qu’il devrait indiquer une pression nulle. Mais il suffit de frapper le côté droit du couvercle de verre avec le doigt pour que l’aiguille se déplace et indique 80 volts ou plus. Maintenant relions
- (') Communication faite à l’Institution of Electrica! Engineers, le 12 avril 1894. Communiqué par les auteurs.
- l’instrument aux conducteurs; il devrait indiquer environ 100 volts. Or, si nous frappons maintenant le côté gauche du couvercle, la tension semble descendre brusquement à 40 volts. Un effet analogue se produit lorsqu'on frotte le couvercle du verre avec une peau ou un chiffon sec.
- Si, de cette façon, on peut fausser les indications de l’instrument de 60 ou 80 volts, ne semble-t-il pas que l’on ne puisse être sûr que le couvercle — maintenu sec dans l’atmosphère chaude d’une salle de machines — n’a pas été électrifié par un attouchement accidentel suffisant pour causer une erreur de 3 ou 4 0/0?
- Nous trouvons que ce modèle d’instrument n’est pas le seul qui soit affecté par l’électricité de frottement produite sur le couvercle ; d’autres instruments électromagnétiques sont plus ou moins sujets à la même cause d’erreur.
- De plus, cette source d’erreurs agit aussi fortement sur des instruments construits pour mesurer des quantités d’ordres de grandeur très différents. Voici, par exemple, une jauge à vide dont le secteur denté a été remplacé par un ressort amplificateur Ayrton-Perry. Cette jauge est très sensible, elle accuse les moindres variations de pression. D’autre part, l’aiguille est en verre, et ne devrait donc pas être affectée sensiblement par une force électrostatique; pourtant, un coup frappé sur le couvercle de verre fait dévier l’aiguille de plusieurs degrés.
- On sait qu’il est possible de protéger un instrument de ces perturbations électrostatiques extérieures en l’entourant d’une cage métallique formée de fil ou de bandes d’étain. Mais ce procédé présente l’inconvénient de cacher en grande partie les mouvements de l’aiguille, qui ne peuvent être observés de loin. Nous avions donc songé à abriter l’aiguille de notre voltmètre électrostatique sous le cadran métallique et à n’en laisser sortir que la pointe à travers une fente de ce cadran. Mais nous avons dû abandonner cette disposition, car pour rendre la protection efficace il faut réduire la partie visible de l’aiguille à un point, dont les déplacements sont moins faciles à observer à une distance de quelques mètres que ceux d’une ligne noire, apparence sous laquelle se présente l’aiguille lorsqu’on la voit toute entière. Toutefois, il paraît que ce dispositif a été adopté récemment par une maison de construction.
- p.183 - vue 183/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 1S4
- Nous fûmes ensuite conduits à chercher un écran parfaitement transparent et conducteur qui permît, tout en fonctionnant comme écran électrostatique parfait, de laisser voir nettement l’aiguille et le cadran. Notre première idée fut d’employer deux verres parallèles et de verser dans l’intervalle un liquide d’une couleur incolore. Mais, craignant les fuites de liquide et l’altération graduelle de sa transparence, nous avons porté notre attention sur des dépôts de pellicules solides suffisamment minces pour être pratiquement transparentes, mais en même temps conductrices. Nous avons essayé le noir de fumée, l’argent sous diverses épaisseurs, le mercure évaporé et déposé, le sel ammoniac évaporé et déposé, etc., mais ces essais ne nous amenèrent aucun résultat satisfaisant.
- Après une conversation avec le professeur Boys, dans laquelle nous avions discuté ce problème, nous commençâmes des expériences suidés vernis, dans le but de composer un vernis aussi dur et aussi limpide que la gomme-laque, mais conducteur au lieu d’être isolant. Des lames'furent enduites de gomme, de coaguline, de l’électrolyte gélatineux employé dans les accumulateurs (formé de silicate de soude et d’acide sulfurique dilué), de silicates alcalins dissous dans l’acide acétique seul ou mélangé avec l’acide sulfurique, de gélatine dissoutedans ces mêmes acides ou mélangés d’acides. Après un grand nombre d’essais, nous sommes arrivés aux deux procédés suivants, qui donnent des résultats parfaitement satisfaisants :
- 1. — Faites dissoudre au bain-marie une partie de gélatine transparente dans quatre parties d’acide acétique. A cette solution ajoutez la moitié de son volume d’acide sulfurique dilué préparé en mélangeant une partie d’acide concentré avec huit parties d’eau distillée, et appliquez ce mélange à chaud sur le verre préalablement poli. Quand cette pellicule est froide, on la recouvre d’une couche d’ « émail anti-sulfurique de Griffith ».
- 2. — Diluez la solution de gélatine préparée dé la‘façon indiquée ci-dessus, en y ajoutant de l’acide acétique (deux volumes d’acide pour un de solution) et après nettoyage, étendez cette solution sur le verre froid. Chassez l’excès d’acide en chauffant, laissez refroidir, et recouvrez d’une nouvelle couche de solution. Diluez l’émail anti-sulfurique en y ajoutant de l’éther, i
- recouvrez-en la couche de gélatine. Chassez l’éther en réchauffant, et appliquez une seconde couche de cet émail dilué.
- Avec une certaine expérience on arrive* comme le font MM. Elliott et Paul, à produire une couche de substance dure au toucher, et si transparente, que ce n’est qu’en regardant le verre obliquement que l’on découvre le verniss Cette couche est si conductrice qu’en appliquant une différence de potentiel alternative de plusieurs milliers de volts, avec une fréquence de 290, entre l’aiguille et les inducteurs de notre voltmètre astatique, l’aiguille n’est pas attirée par une tige métallique approchée extérieurement du couvercle de serre et reliée électriquement aux inducteurs.
- Il faut, toutefois, une certaine expérience pour appliquer la couche de vernis de façon qu’elle ne soit pas trouble et qu’elle conduise bien.
- Appliqué aux couvercles de verre des voltmètres, ce vernis rend ces instruments insensibles aux actions électrostatiques extérieures.
- Interrupteur pour circuits à grande self-induction, par H. Müller (').
- Lorsqu’on coupe un circuit contenant une forte self-induction, par exemple le circuit d'ex-*
- Fig. 1. — Interrupteur pour circuits à self-induction.
- citation d’une dynamo, il arrive que l’extra-cou-rant ait une tension suffisante pour détruire l’isolation. Pour éviter des accidents de ce genre, on procède ordinairement de façon à diminuer tout d’abord l’intensité du courant. On se sert à cet effet de rhéostats métalliques ou à liquide, ou d’un arc que l’on allonge peu à peu. Ces dispositifs semblent moins commodes et moins sûrs que le suivant.
- Dans le diagramme (fig. 1), Rt représente le
- {') ElcIUi'utüchnische Zeitschrift, 8 mars 1894.
- p.184 - vue 184/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 185
- circuit d’excitation d’une grande dynamo alimenté par une source aboutissant aux bornes B et B,. Ro est une résistance sans induction, qui peut être mise en circuit à l’aide du commutateur a2. L’interrupteur principal at est disposé de manière que les résistances Rt et R2 puissent être simultanément coupées.
- La tension de l’extra-courant qui se produit dépend alors de la valeur de la résistance R2 ; et si nous désignons par E la différence de potentiel aux bornes B B! cette tension ne pourra
- dépasser E puisque, en cas contraire, l’intensité du courant d’excitation devrait augmenter. Le choix d’une valeur convenable pour la résistance R2 permet donc de limiter la tension de l’extra-courant.
- Les conditions que devra remplir le dispositif pratique sont donc celles-ci. Immédiatement avant l’ouverture de l’interrupteur au il faut pouvoir fermer le commutateur a2, et de même l’ouverture de a2 doit être précédée à petit intervalle de la fermeture de a,.
- L’auteur décrit un commutateur qui permet de réaliser ces diverses opérations successives par la simple manœuvre d’une poignée. On en a reconnu l’utilité dans la pratique par un certain nombre d’essais faits sur le circuit excitateur d’un grand alternateur Schuckert de 3oo chevaux. L’interruption de ce circuit très inductif a pu être faite sans accident.
- térieur et de 0,47 mm. d’épaisseur moyenne. Ces disques étaient isolés les uns des autres par des feuilles de papier.
- Dans une première série neuf cycles ont été déterminés, puis on a rendu le galvanomètre plus sensible et on a relevé six petits cycles. Les résultats sont donnés graphiquement dans les figures 11 et 12. Les plus grands cycles, à l’exception du second, sont représentés par la ligure 11 ; la figure 12 donne les petits cycles.
- 16,000
- 12,000
- ‘ i-’ia y_ / virni _____________L
- -1-2 0 2 4 S 12 lu
- Fig. 11. — Anneau IV. Tôle.
- Pour les premières mesures on s’est servi d’une bobine d’induction n’ayant que 12 tours, tandis que pour relever la série des petits cycles, on a eu recours à une bobine de i95 tours. Ces dernières mesures, qui montrent comment se comporte le fer sous l’influence des faibles forces magnétisantes, ont été faites minutieusement. Dans le plus petit cycle, les limites de l’aimantation sont si étroites que l'aimantation est
- 1,000 •<00
- 000
- Q
- 4C0 JOO
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Propriétés magnétiques du fer, par J. A. Ewing et Miss Helen G. Klaassen (*).
- L’échantillon suivant (anneau IV) était de la tôle de fer mince pour induits de dynamos. Ce fer, destiné à un usage où il est important d’employer du métal très doux, a été trouvé inférieur aux feuilles épaisses de l’anneau IIP L’anneau était formé de 3o disques annulaires de '0,9 cm. de diamètre .extérieur, 8,45 cm. de diamètre in-
- (') Lct Lumière Électrique du m avril 1804, p 130.
- 0
- -1.3 -0,8 -0,4 11 0,4 0,8 1.2 1,6 2,0
- H
- Fig 12 — Anneau IV. Petits cycles.
- quasi-élastique; toutefois, on reconnaît encore une trace d’hystérésis.
- Des courbes des figures 11 et 12 on a tiré les valeurs de / Jl’ d 3 et celles de la force coercitive; ces résultats sont réunis avec d’autres dans la figure 2t. Dans la figure 12 on voit que les cycles inférieurs dépassent les cycles immédiatement supérieurs, dans le cas des faibles aimantations comme dans celui des aimantations intenses. La perte d’énergie par cycle devient très faible, en valeur absolue et par rapport à
- p.185 - vue 185/650
-
-
-
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- i 86
- l'aimantation, dans les cycles peu étendus où les mouvements moléculaires approchent de la réversibilité parfaite, que l’on peut atteindre, ainsi que l’a montré lord Rayleigh, en diminuant encore les limites de la force magnétisante.
- Pour présenter sous une autre forme les résultats donnés par cet échantillon, on a porté dans la figure i3, en fonction de 3C, l’induction totale (courbe I) et l’induction résiduelle (courbe II) dans les petits cycles.
- ü 0,4 0,S 1,2 1,6 2#0 2,4
- H
- Fi g. i3. — Anneau IV. —I. Magnétisme induit;
- II. Magnétisme résiduel.
- LJn autre échantillon (anneau V) était également sous forme de tôle mince. Il avait été envoyé par M. Parker, de l’Electric Construction Corporation, commç échantillon du fer employé dans la construction de ses transformateurs. Les feuilles ont environ 2 mètres de longueur, i mètre de largeur et 0,367 mm. d’épaisseur. Pour
- m ? 11
- 1
- O»
- à
- CD
- <---------7*70----f---->
- 1
- Il__________________i____!
- Fig 14. — Dimensions de l’anneau V.
- obtenir un anneau, on a découpé dans la feuille une bande de 5 centimètres de largeur et 2 mètres de longueur, qui a été enroulée (avec une feuille de papier interposée) en une spirale serrée des dimensions indiquées en centimètres sur la figure 14. Ce mode de construction de l’anneau est très commode, mais on peut lui reprocher de soumettre le métal à des flexions susceptibles de le durcir, surtout près des surfaces, et il est possible que cette considération explique la largeur relative des boucles obtenues avec cet anneau
- (fig. 15 et i5 a). La même remarque s’appliquerait d’ailleurs aux anneaux formés d’un enroulement de fil de fer. En mesurant les surfaces des courbés figures 15 et i5 a, on obtient les résultats également consignés sur la figure 21.
- Les autres échantillons examinés dans cette partie de nos recherches étaient constitués par du fil de fer. Dans l’anneau VI le noyau est formé de fil couvert de coton de 0,34 mm. de diamètre, qui nous avait été fourni par une grande maison de construction, sur la demande
- 12,000
- H S
- Fig. i5 et i5 a. — Anneau V. Tôle douce
- de M. Preece. Il était désigné comme fer suédois au bois, mais les essais ont montré qu’il était nettement dur au point de vue magnétique, présentant une force coercitive relativement élevée et d’autres caractères analogues à ceux de l'acier doux. Six cycles ont été relevés avec les résultats indiqués dans la figure 16.
- L’échantillon VII était du fil de fer couvert de coton, de 0,975 mm. de diamètre, Il a été trouvé
- Fig. iG — Anneau VI. Fil de fer fin.
- assez doux dans le sens magnétique. En dehors des mesures de cycles, dont les résultats sont indiqués dans les figures 17 et 17 a, plusieurs autres expériences ont été faites avec cet anneau pour déterminer réchauffement dû aux aimantations alternatives. Ces expériences seront décrites plus loin. Le diamètre moyen de l’anneau était de9,6 cm., sa section de 1 centimètre carré.
- Nous devons le dernier échantillon de notre liste (anneau VIII) à M. J. Swinburne, qui a mis à notre disposition une certaine quantité du fil
- p.186 - vue 186/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- >87
- de fer dont il se sert pour les noyaux de ses transformateurs « hedgehog ». Ce fil avait 0,602 mm. de diamètre; sa surface était polie. En l’enroulant sous forme d’anneau de 2,76 cm. de diamètre moyen, sans prendre tout d’abord la précaution d’isoler les spires les unes des autres, nous avons observé que les courants de Foucault qui s’y produisaient avaient ur.e influence notable sur les essais balistiques.
- 12.C00
- -4 -20 2 4 0 H 10 12 -2 0 2 4 G 8 10
- Fig. 17 et 17a. — Anneau VII. Fil de fer.
- effet de mieux isoler les différentes spires en produisant à leur surface une couche mince d’oxyde; et cette circonstance peut avoir contribué à modifier en apparence les propriétés magnétiques. Les essais subséquents ont donné des résultats notablement différents des autres, quoique, contrairement à notre attente, les valeurs de J'Md 3 ne fussent pas réduites.
- A l'inspection des figures 19 et 19 a on voit
- Anneau VIII après recuit.
- L’anneau a été ensuite plongé dans un bain d’huiledelin chaude, qui, en pénétrant dans tous les vides, isole efficacement les spires. Des essais faits avec l’anneau dans cet état ont donné les résultats indiqués figures 18 et 18 a.
- Le fait que les cycles obtenus sont un peu
- arrondis et que les valeurs de f~3Cd3,quoique non exagérées, sont néanmoins plus élevées que
- 10,000
- -2 0 2
- -4 -2 0
- Fig-. 18 et 18 a — Anneau VIII avant recuit.
- pour le fer le plus doux, nous a fait supposer que le métal avait été légèrement durci, soit entre les mains du fabricant, soit dans l’opération de l’enroulement de l’anneau. Nous résolûmes donc de faire un autre essai après avoir recuit l’anneau sous sa forme définitive.
- A cet effet l’anneau (VIII) fut chauffé au rouge dans un feu de forge, puis plongé dans un bain d’huile de lin chaude. Ce traitement, tout en adoucissant le métal, avait aussi pour
- que le résultat du recuit est de mieux accentuer les coudes des courbes cycliques. Le magnétisme résiduel est considérable, et la chute de la partie descendante de la courbe est extrêmement
- rapide et uniforme. Dans les cycles élevés,
- d 31’
- atteint i3ooo et conserve cette valeur pendant que c8 varie de 20 000 unités.
- n
- Fig 20. — Anneau VIII après recuit. — I. Magnétisme induit; II. Magnétisme résiduel; III. Rapport des précédents
- Dans la figure 20 on a tracé, pour mieux caractériser les propriétés magnétiques de cet anneau, les courbes de l’aimantation induite (I) et de l’aimantation résiduelle (II) en fonction de 3f. En prenant l’inclinaison d’une tangente à la première courbe et passant par l’origine pour assurer la perméabilité maxima, nous trouvons la valeur 24 20.
- Sur le même diagramme (fig. 20), la courbe
- p.187 - vue 187/650
-
-
-
- 188
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tracée en pointillé (111) donne les rapports des valeurs résiduelles et induites de cB pour les différents cycles. Cette courbe s’élève d’abord très rapidement en partant d’un point à droite de l’origine, puisqu’on peut appliquer une force magnétisante finie sans que le fer acquière du magnétisme résiduel. Elle fait ensuite un coude brusque vers 30=2,5, passe par un maximum qui n’est pas nettement défini, et s’abaisse ensuite très lentement. Dans toute la partie rapidement ascendante de la courbe d’aimantation, la différence entre le magnétisme induit et le magnétisme résiduel augmente à peine, tandis
- lfi.000
- Fig. 2i. — Résultats réunis. Les croix indiquent les points d’observation pour l’anneau V.
- que 33 est décuplé. La relation entre les magnétismes résiduel et induit présente sous ce rapport et sous d’autres, les caractères que prévoit la théorie moléculaire dont on s’occupera plus loin. Dans le présent exemple, lorsque le rapport est maximum, l’induction résiduelle représente les 90/100 de l’induction maxima.
- L’opération du recuit n’a presque pas eu d’influence sur les valeurs de J Kd3 et de la force
- coercitive, malgré son effet très considérable sur la forme des courbes cycliques et sur la perméabilité. La courbe VIII de la figure 21 donne la relation entre J~ 3td3 et 33 après recuit. La courbe correspondante pour le même anneau
- avant recuit coïnciderait à peu de chose près avec la précédente.
- A titre de comparaison, nous ajoutons ici les valeurs de Kd3 obtenues dans des expériences faites au Japon sur un fil de fer doux (J). La méthode employée dans ces essais différait de la nôtre. L’échantillon était un fil droit assez long pour pouvoir être considéré comme de longueur infinie; on en faisait varier lentement l’aimantation qui était mesurée au magnéto-mètre. Nous rappelons ci-dessous (IX) les résultats de ces expériences.
- IX. — Expériences faites au Japon sur un fil de fer doux.
- Limites de 3f Limites de Limites de 3 f 3( d 3
- 75,2 i5 56o I 230 IO 040
- 26,5 i3 700 I 090 8 690
- 7,04 . 11 960 951 6 590
- 6,62 11 480 913 6 160
- 4,96 10 590 832 5 56o
- 5,76 8 790 699 3 990
- 3,01 7 180 571 .2 940
- 2,56 5 95o 473 2 190
- 1,95 3 83o 304 . 1 160
- 1,5o 1 970 157 410
- Aucun des échantillons essayés jusqu’à présent n’a donnéd’aussi faibles valeurs de J'3f d3 pour les cycles élevés, quoique pour les anneaux III et V, les valeurs soient identiques à celle du fer japonais pour les cycles dans lesquels 3B est inférieur à 4000. La ductilité magnétique supérieure de ce fil (IX) ressort encore de ce fait que sa force coercitive après une forte aimantation n’est que de 1,75, tandis que dans tous les anneaux essayés la force coerfcitive excède 2.
- Cette comparaison fait douter que tout ait été fait de la part des fabricants pour obtenir un produit convenant spécialement à la construction des transformateurs. Les conditions de fabrication capables de donner un métal à faible hystérésis semblent être imparfaitement connues. Toutefois, il faut admettre qu’en ce qui concerne les pertes d’hystérésis sous les faibles intensités d’aimantation employées dans les transformateurs, la tôle des anneaux III et V (*)
- (*) Phil. Trans., 1885, p. 556.
- p.188 - vue 188/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- •i 8')
- est presque aussi bonne que le fil essayé au Japon.
- C’est ce qui ressort de la figure 21 donnant pour tous les anneaux et pour le fil en question (IX) les valeurs de j'%d3 en fonction de âJ. Ces courbes montrent d’une façon frappante combien sont variables les pertes hystérétiques dans divers échantillons de fer doux. Rappelons que les numéros indiqués sur cette figure correspondent aux échantillons suivants :
- IX. Fil de fer très doux (expériences faites au Japon);
- III. Tôle de 1,95 mm. d’épaisseur ;
- V. Tôle de 0,367 mm. d’épaisseur;
- VII. Fil de fer de 0,976 mm. de diamètre;
- VIII. Fil de fer (de transformateur « hed-gehog »), de 0,602 mm. de diamètre;
- IV. Tôle de 0,47 mm. d'épaisseur;
- I. Fil de fer de0,247.6 mm. de diamètre;
- VI. Fil de fer de 0,34 mm. de diamètre.
- La figure 22 donne la relation entre £8 et IC pour les différents anneaux. On a pris pour £8 les valeurs limites des cycles successifs, mesurées après un grand nombre d’inversions de la force magnétisante correspondante. Ces valeurs sont donc plutôt inférieures, surtout dans les parties basses des courbes, à celles de £8 que produirait une première application de 3C. Ces courbes montrent qu’une grande perméabilité maxima n’implique pas nécessairement de fai-
- Aiircs recuit
- 10,000
- 14,000
- 32,000
- 10,000
- Fig. 22. — Courbes d’aimantation.
- blés pertes hystérétiques. L’anneau VIII avec son coude brusque présente un plus grand maximum de perméabilité que tous les autres anneaux, quoique les pertes par hystérésis y soient plus grandes que dans les anneaux III et
- V. Et, d’autre part, ces derniers diffèrent notablement de perméabilité, quoique les pertes pat-hystérésis y soient presque égales.
- En se reportant à la figure i5, on peut remarquer que les cycles magnétiques peuvent être très inclinés, ce qui indique une petite perméabilité, sans pour cela renfermer de grandes surfaces. Lorsqu’on parle de fer magnétiquement doux, on comprend tantôt que sa perméabilité est élevée, d’autres fois on entend par cette expression que les pertes par hystérésis y
- sont faibles. Ces deux caractères sont néanmoins en grande partie indépendants.
- Il est intéressant de noter que la faible inclinaison de quelques-unes des courbes de fer doux, dans la figure 22, permet qu’elles soient coupées par des courbes pour de l’acier, même sous des forces magnétisantes modérées. Par exemple, une force de r3 unités induit plus de magnétisme dans l’acier passablement dur de l’anneau II que dans le fer très doux de l’anneau V.
- Une comparaison des perméabilités n’offrirait donc pas de critérium de la ductilité magnétique. On peut dire, toutefois, que les échantillons qui sont doux en ce sens qu’ils présentent peu de perte par hystérésis présentent aussi
- p.189 - vue 189/650
-
-
-
- 1QO
- LA LUMIÈRE *ÉLECTRIQUE
- une grande perméabilité aux aimantations faibles. Comparons, par exemple, les perméabilités des anneaux pour 33 = 1000; on voit qu’elles sont classées dans l’ordre inverse des pertes par hystérésis. Si l’on veut donc juger la ducti-
- lité d’après la courbe 3B-3C, il est certain que la première portion de la courbe donne les meilleures indications.
- Voici un tableau des pertes par cycle pour les différents échantillons.
- Valeurs de
- f
- 3Cd3.
- a IX III VII VIII IV I VI
- \ 2 OOO 400 420 53o 600 75o 93o I IOO
- 3 OOO 780 800 1 o5o 1 i5o 1 35o I 700 2 i5o
- 4 000 I 200 1 260 1 670 1 780 2 o3o 2 600 3 3oo
- 5 000 1 680 1 770 2 440 2 640 2 810 3 800 4 700
- 6 000 2 200 2 370 3 170 3 36o 3 700 5 200 6 200
- 7 000 2 800 3 i5o 4 020 4 3oo 4 65o 6 600 7 800
- 8 000 3 430 3 940 5 020 5 3oo 5 770 8 400 9 300
- 9 000 4 160 4 800 6 100 6 38o 6 970 IO IOO 1 1 400
- 10 OOO 4 920 5 730 7 200 7 520 8 340 11 800 i3 400
- 11 OOO 5 800 6 800 8 4,10 8 700 9 880 l3 Goo i5 600
- 12 OOO 6 700 8 000 9 "5o 10 070 11 55o i5 400 —
- ;3 000 7 620 9 200 1 I 200 11 460 J 3 260 17 3oo —
- 14 OOO 8 620 10 5oo 12 780 i3 100 i5 180 — —
- 15 000 9 730 12 i5o 14 éoo 14 900 17 3oo —
- Dans un mémoire sur la « loi de l’hystérésis » présenté à l’American Institute of Electrical Engineers ('), M.C.-P. Steinmetz'*a discuté certaines expériences sur la relation entre J'3f d 3
- et 33, et il conclut que la formule empirique
- J' 3ed3=Yiæ''\
- dans laquelle -4 est un facteur constant, est en concordance avec les résultats obtenus dans ses expériences.
- D’après les nombres que donne M. Steinmetz, et d’après ceux que fournissent nos propres expériences, il semble qu’entre certaines limites des valeurs de 33 cette formule puisse donner une assez bonne approximation des valeurs de
- Comme une formule empirique de ce genre peut être utile pour les constructeurs de transformateurs, nous avons pris soin d’examiner jusqu’à quel point et entre quelles limites une formule de ce type peut être considérée comme représentant les faits. Il suffira de détailler ici un exemple.
- En prenant l’anneau IV, pour lequel nous possédions de nombreuses séries de déterminations s’étendant de £B=43 à $=14720, nous
- avons étudié la constance de l’exposant £ dans la formule
- J~ 3C d 3 = r, ST
- en portant log 33 en fonction de log J~ K d 3.
- De 33 = 2000 à 33 = 8000 la courbe obtenue de cette façon est une droite donnant la valeur 1,475 pour l’exposant e, et 0,01 pour-4. Vers $ = 8000, l’inclinaison de la courbe change et de $ = 8000 à 33 = 14000, nous obtenons encore très approximativement une droite donnant s = 1,70 et ïj = 0,00134.
- D’autre part, les mesures faites avec les petits cycles sur l’anneau IV montrent qu’entre 33 = 200 et B = 5oo on a encore une droite pour laquelle £ = 1,9. Enfin, pour la région comprise entre 33 = 5oo et 33= 1000, la valeur de £ est 1,68, tandis qu’entre 1000 et 2000 elle est de 1,55.
- D’après ces résultats, il est évident qu’aucune formule du type considéré avec un exposant constant £ ne peut servir à représenter les résultats avec une exactitude suffisante. L’exposant débute par une valeur très rapprochée de 2 (résultat en concordance avec les expériences de lord Rayleigh (*)); dans l’exemple choisi, il tombe à environ 1,47 dans la région de plus haute perméabilité, et augmente ensuite jusqu’à
- (') Transactions, 19 janvier 1892, t. IX, p. 3.
- (') Philosophical Magazine, mars 1887.
- p.190 - vue 190/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 1,7. Les modifications de l’exposant correspondent, en effet, au passage d’une étape à l’autre des états successifs bien connus de l’aimantation : les valeurs relativement élevées de l'exposant correspondent aux états initial et final où la perméabilité est faible, tandis que dans l’état intermédiaire l’exposant est plus petit. Les changements de courbure et d'inclinaison de la courbe d’aimantation sont accompagnés par des modifications guère moins bien définies de l’exposant e et du facteur •») de la formule empirique imaginée par Steinmetz.
- Si donc une formule de ce type ne peut avoir de signification physique, elle peut encore
- Fig. 23. — I. Courbe des pertes hystéréliques pour les petits cycles de l’anneau IV; II. Valeurs de o,oo34BO'’
- rendre des services en donnant des approximations grossières pour les besoins de l’ingénieur électricien. Quoique la formule ne puisse aucunement être acceptée comme une équation de la
- courbe de J'Md 3 en fonction de c6, la courbe
- qu’elle donne en choisissant judicieusement l’exposant e et le facteur vj est suffisamment rapprochée de la courbe réelle, qu’elle coupe en un point moyen et en deux autres points extrêmes. Et il'se trouve que l’exposant 1,6 donne une courbe généralement voisine de la courbe réelle entre les limites pratiques les plus usuelles de 08. Dans le cas de notre anneau IV, par exemple, la formule
- donne des valeurs qui ne sont jamais si divergentes de la réalité qu’elles ne puissent servir pour les calculs de construction des transformateurs. C’est ainsi que nous avons :
- éB Valeurs vraies do J* 3f d 3 Valeurs calculées pur lu formule préoédento
- 1S0 7 io,3
- 3oo 3i 3i
- Soo 80 71
- IOOO 256 215
- 2000 7?o 65o
- 4000 2030 1970
- 6000 37c 0 3780
- 8000 1-820 5980
- 10000 8340 8540
- 12000 1 [ 35.0 11430
- 14000 15200 14630
- La divergence devient considérable vers la fin de la série de valeurs ; autre part, la concordance est assez satisfaisante. Il faut observer, toutefois, que si nous voulons faire coïncider la formule avec la courbe vraie entre deux limites plus rapprochées, il faut choisir d’autres valeurs de s et de r,. Ainsi, si nous ne considérons que la partie comprise entre £8 = 2000 et £8 = 8000 — partie contenant les valeurs les plus employées dans les noyaux de transformateurs — la formule
- f JC d 3 = 0,01 i.w
- exprime bien mieux les résultats. Par exemple :
- æ Valeurs vraies do^* 3Ccfeï Valeurs calculées par l'expression 0,0* éB1’*'5
- 2000 750 740
- 3or,o J 350 1345
- 4000 2030 2060
- 5ooo 2820 2860
- 6000 3700 3740
- 7000 465o 4690
- 8000 5Soo 5720
- Dans toute cette région (celle de haute perméabilité) la concordance est bonne, mais d'autres constantes empiriques sont nécessaires pour définir les autres parties de la courbe.
- Pour montrer cette particularité sous une autre forme, nous ajoutons une courbe (fig. 28)
- donnant les valeurs vraies de J JCdcï en fonc-
- JC d 3 — 0,0034 «B1'1*
- p.191 - vue 191/650
-
-
-
- 192
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- tion de cB pour les petits cycles dans les essais sur l’anneau de IV, et sur le même diagramme une courbe pointillée calculée d’après la formule de Steinmetz r, S1,0 en prenant= 0,0034, puisque cette valeur est celle qui s’accorde le mieux avec les essais pour la courbe entière. Le diagramme montre à l’évidence que cette première partie de la courbe n’est pas exprimée, même approximativement par la formule en question.
- A. H.
- {A suivre.1
- Appareil de démonstration des expériences d’Ampère, par A. Raps (')•
- Pour éviter les inconvénients que présente l’emploi du mercure dans les appareils de démonstration des expériences d’Ampère, l’auteur
- Fig. 1
- a cherché à construire des appareils entièrement exempts de contacts liquides. Il y parvint à l’aide de deux systèmes de contact mobiles par lesquels ,1e courant est amené au conducteur mobile. Chacun de ces systèmes est formé de trois ressorts très flexibles bt b2 b3, qui portent à leurs extrémités trois poulies at a2a3, qu’ils pressent contre le cylindre de contact c. Les deux systèmes de contact sont reliés par un anneau en matière isolante, de même que les deux cylindres de contact ; ils servent non seu-ment à la prise de courant, mais aussi à guider le conducteur mobile. Ce dernier, pivoté dans une chape en agate, est soumis à un frottement très faible, les diamètres des poulies étant très grands par rapport à celui de la section du conducteur.
- () Communication faite à la Société de physique de Berlin.
- Sur ce principe on a pu construire des appareils d’Ampère de très grandes dimensions présentant si peu de frottement que le moindre courant d’air les met en mouvement. Les mêmes dispositifs de contact peuvent être employés pour les différents appareils. Un solé-noïde de i5 centimètres de diamètre, de 40 centimètres de longueur et 70 tours de fil d’aluminium prend l’orientation du méridien magnétique sous l’influence d’un courant de 6 ampères.
- La plupart des appareils servant à démontrer les actions entre les courants et les aimants peuvent être construits de cette façon, sans emploi de mercure.
- Sur la théorie des phénomènes magnétiques et électriques, par M. H. Ebert (*)•
- On sait que Maxwell a pu expliquer tous les phénomènes magnétiques et électromagnétiques avec l’hypothèse des mouvements tourbillonnaires autour des lignes de force magnétiques. Ces tourbillons hypothétiques peuvent se ramener aux mouvements cycliques dans le sens donné par Helmholtz.
- L’auteur, par une méthode complètement différente de celle employée par Boltzmann dans la première partie de son livre sur la théorie de Maxwell, montre dans son mémoire comment, en partant de ces mouvements cycliques, on peut établir des équations dont on déduira ensuite non seulement les équations de Hertz, mais aussi toutes les équations de l’électrodyna-mique, tant pour les corps isotropes que pour les corps anisotropes, pour les diélectriques que pour les conducteurs, pour les corps en repos que pour ceux en mouvement.
- L’idée fondamentale de laquelle part l’auteur est que les composantes L, M, N du vecteur, donnant la force magnétique en chaque point de l’espace, sont proportionnelles aux composantes V) Ç' de la vitesse cyclique du mouvement équivalent, c’est-à-dire :
- L = k r,
- M = /<r,\ (1)
- N = kl',
- (*) Wiedemann’s Annalen, t. LI, n° 2, 1894. Analyse de M. Stefanini, extraite d’il Nuovo Cimcnlo.
- p.192 - vue 192/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 193
- où k est une constante de l’éther, et où
- -dv\ dy 3 z) ’
- , 1 (du 311A
- t‘"_2 \dz d x) ’
- I (dv _ 3 U\
- arJ'
- L’énergie magnétique :
- T=n(L1 B M- + ”•)
- sera donc
- T=8¥(5', + r,',+ ’'2)‘
- gie que subit en eux le vecteur électrique, et que pour passer du cas d’un corps au repos à celui d'un corps en mouvement il faut supposer que les coordonnées x, y, z sont fonctions des paramètres a, b, c dont les valeurs caractérisent les molécules du milieu; on a ainsi pour les composantes X, -r{, X de la vitesse cyclique :
- (2)
- 3 b
- 3c’
- '-BE+Br5 + Cfe
- t'=AH + Bfi+cff-
- où A, B, G sont données par les équations
- Les relations entre les composantes x,y, z de la force électrique et celles de la force magnétique sont exprimées par les équations de Hertz :
- à[(î:)+G«’Mî')]
- dx _3M 3 N
- ~di~ dz d y’
- Si donc dans celles-ci on substitue à L, M, N leurs valeurs, et si on intègre par rapport au temps, les valeurs de x, y, z en coordonnées cycliques sont données par les relations :
- / /3-n 3 é
- £ \3 z 3 Y.
- I di __ d r
- — 1 \3 x 3 Z/
- l 3 V
- T \3y 3 -V,
- où l est une constante auxiliaire. Selon la dénomination de Heaviside, on peut dire que le vecteur de la force électrique est le « curl » du mouvement cyclique.
- Pour l’énergie électrique
- D étant le déterminant fonctionnel de x, y, z par rapport à a, b, c.
- Dans les phénomènes de dispersion, il faut observer que la propagation s’effectuant avec
- une vitesse finie, les quantités - iç^z — ne
- donnent pas la valeur de X, Y, Z, au temps /, mais au temps /-f- dl. On a alors, en développant en série de Taylor :
- X + c,
- rfX d t
- + C|
- d- X df-
- _ l (d-r\ d
- — e\dz~dy)'
- Si les perturbations sont harmoniques, les coefficients c0, c> ... doivent s’annuler, de sorte qu’en dérivant les équations précédentes par rapport au temps on trouve :
- dX , ,d-X ,
- ; d7 + s ~dF +
- d M : dz
- dN dy’
- * = (X* +y* + z*>,
- O 7V
- on a finalement
- , l n/3n dzy.l/dl / /3? , 3ï|\2i
- *=8l'[j\Tz-dÿ) + ë^3x'~3z) +l{d7 + 3x) J-
- (4)
- Des équations (1) à (4) on déduit toutes celles de l’électrodynamique, en remarquant que pour les conducteurs il faut introduire, d'après les idées de Hertz, les quantités — 4 ir X A X, — 4 7tX A Y, — 4 7rX A Z représentant la perted’éner-
- équation qui, comme l’a montré Druoe [(*), qu les obtenait en ajoutant arbitrairement des termes aux équations de Hertz, représente complètement les phénomènes de dispersion.
- L’auteur expose ensuite comment les hypothèses faites sur la nature des phénomènes magnétiques et électriques se trouvent facilement démontrées dans les modèles imaginés pour la constitution de l’éther de Fitzgerald. Il donne également une explication mécanique de la con-
- (') Gott. Nachr., p. 336, 1892.'
- p.193 - vue 193/650
-
-
-
- 194
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- ductibilité des métaux et termine en appliquant ces considérations aux décharges électriques dans les gaz. F. G.
- BIBLIOGRAPHIE
- Traité général d’Éclairage, par L. Galine, ingénieur des
- Arts et Manufactures. — E. Bernard et C\ éditeurs.
- L’importance que présente actuellement la question de l’éclairage, la concurrence que se font les différents modes de production de la lumière peut rendre intéressante dans beaucoup de cas l’étude comparée de ces divers procédés. Souvent cette comparaison est rendue assez pénible par suite de la nécessité où l’on se trouve de compulser des ouvrages très divers dans lesquels sont épars les renseignements cherchés, traités d’ailleurs, suivant les cas, à des points de vue tout différents, ce qui n’est pas fait pour diminuer la difficulté. 11 était donc utile de condenser en un ensemble unique tous les documents relatifs à l’éclairage en général et tel est précisément le but que s’est proposé l’auteur du Traité d'Eclairage.
- Nous ne dirons cependant que peu de mots de l’étude des divers procédés de production de la lumière par combustion, étude qui constitue les trois premières parties du traité : la première est consacrée à l’éclairage à l’huile; la seconde à l’éclairage au pétrole; la troisième à l’éclairage au gaz. Chacune de ces parties comprend la description des procédés et appareils de fabrication du combustible, celle, s’il y a lieu, des procédés de distribution, puis la description desappareils d’éclairage eux-mêmes, accompagnée de considérations sur les avantages et les inconvénients inhérents à chacun d’eux.
- La partie relative à l’industrie du gaz en particulier sera parcourue avec intérêt par les électriciens ; la plus large place y a été faite à l’étude des nouveaux appareils: becs à récupération, à incandescence, à gaz carburés, entrés depuis peu dans la pratique et qui ont'déjà tant fait pour permettre à l'industrie du gaz la lutte contre l'électricité.
- La quatrième partie de l'ouvrage de IM. Galine est consacrée à l’éclairage électrique. L’auteur commence par rendre à ce mode d’éclairage
- cette justice que l’émulation suscitée par sa marche en avant si rapide a été la cause la plus importante des progrès constatés ces dernières années dans l’application de tous les autres procédés.
- Aussi accorde-t-il à cette partie du traité un développement en rapport avec son intérêt. A elle seule, elle est aussi étendue que les trois précédentes. D’ailleurs, le plan sur lequel elle est conçue est identique, c’est-à-dire que l’auteur ne se borne pas à l’étude de l’éclairage proprement dit, mais suit pas à pas le courant depuis sa production à l’usine jusqu’à son utilisation chez l’abonné. C’est, en un mot, un véritable cours d’électricité industrielle avec théories élémentaires à l’appui.
- L'auteur passe donc successivement en revue, à côté d’observations générales sur les phénomènes et les unités électriques, les différents modes de production et de transformation de l’énergie électrique, les procédés de distribution, puis l’utilisation soit dans les lampes à arc, soit dans les lampes à incandescence; enfin les appareils complémentaires, instruments de mesure, appareils de sûreté, etc. Chacun de ces chapitres est l'objet de la description assez complète de nombreux types d'appareils, ce qui permet à l’auteur de faire ressortir en passant les qualités et les défauts caractéristiques de chacun d’eux.
- Le chapitre des lampes à arc est particulièrement documenté et intéressant.
- Le traité comporte enfin une cinquième et dernière partie, qui, après une étude sur les propriétés physiologiques de la lumière et sur l’éclairage en général, se termine par une comparaison entre les différents modes de production de la lumière. Ajoutons que l’électricité sort de cette comparaison quelque peu éreintée par le bec Auer.
- Maintenant que nous avons donné une idée générale de l’ouvrage, qui certainement répond très bien au but en vue duquel il a été écrit, on nous permettra de relever certaines erreurs et de signaler quelques points, à notre avis assez discutables.
- C’est ainsi que nous trouvons, page 192, cette affirmation quelque peu hasardée : actuellement on n’a pas d'attire but, dans la fabrication des lampes à incandescence, que de chercher à diminuer le prix de ces appareils. Il nous semble
- p.194 - vue 194/650
-
-
-
- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- cependant rque^ le rondement lumineux puisse être enco're', et est d’ailleurs, dans l’état actuel, -l’objet de quelques préoccupations, qu’on puisse aussi chercher de meilleurs résultats, soit dans cette .voie',, soit dans la diminution des dépôts opaques. Peut-être cette affirmation de M. Câline tient-elle à sa confiance dans les résultats plusieurs fois cités des expériences de M. Blatt-hef, qui attribue aux lampes à incandescence un rendement lumineux atteignant io o/o. En réalité, cës chiffres, qui doivent d’ailleurs représenter, d’après les expériences qui les ont fournis, une limite supérieure du rendement, paraissent manifestement trop élevés; on s’accorde plutôt à trouver qué i à 2 0/0 au maximum de l’énergie sont transformés en radiations comprises entre 400 et 700^. Si même on adoptait une définition à certains égards plus rationnelle du rendemént, en faisant intervenir chacune des radiations lumineuses avec un coefficient correspondant à son effet sur l’œil, le coefficient, étantattribué aux radiations jaunes-verdâtres, le rendemént des lampes à incandescence tomberait à quelques millièmes.
- L Là raison donnée, page 218, de la nécessité d’employer dans les induits de dynamos du fil très bon conducteur nous semble assez singulière : c’est « pour qu’avec une force électromotrice donnée, l’intensité obtenue soit très grande ». La considération du rendement nous aurait semblé fournir une explication plus exacte de cette préoccupation.
- Page 250, nous-trouvons au sujet des transformateurs à courant alternatif une série d’affirmations que l’on peut faire suivre d’autant de points d’interrogation : « Sous l’action des alternances du courant, lisons-nous, le noyau s’échauffe et absorbe de l’énergie. Dans le cas d’un noyau à circuit magnétique fermé, le champ magnétique étant plus intense, le rendement est très élevé, mais à mesure que la charge diminue, réchauffement restant sensiblement le même, le Rendement baisse rapidement. Dans un transformateur à circuit magnétique ouvert , au contraire, les lignes de force étant moins concentrées, te rendement du début est plus faible, 94 0/0 environ, mais par suite du refroidissement plus facile, du noyau, ee<rendement s’abaisse moins vite. »
- D’abord, un rendement élevé ne correspond pas nécessairement à un appareil à champ ma-
- gnétique' intense; il peutmême en être- tout autrement si, par exemple, les courants de Foucault sont très intenses; de même à un champ magnétique faible ne correspond pas nécessairement un mauvais rendement, car un transformateur sans fer aurait, malgré un champ très faible, un excellent rendement, puisqu’il ne présenterait de pertes ni par hystérésis ni rpar courants de Foucault. Puis on sait que dans les nouveaux transformateurs, la caractéristique du rendement est précisément de décroître extrêmement peu rapidement jusqu’aux très faibles charges, ce qui provient de ce que si la perte dans le fer reste constante, elle n’est pas seule à considérer, et que la perte dans le cuivre, elle, va en diminuant ; e.nfin, ce n’est pas parce qu’un appareil peut se refroidir facilement qu’il présente un bon rendement; c’est quand i} transforme peu d’énergie en chaleur, et que, par suite, il s’échauffe peu, ce qui n’est pas absolu? ment la même chose. • r .
- En dehors de ces quelques observations et de quelques erreurs de détail, nous ne voyons guère autre chose à relever dans la partie électrique de ce traité, qui, répétons-le, pourra être d’une grande utilité dans nombre de cas.
- G. Claude.
- Introduction à l’électricité industrielle, par P. Minel.
- 2 volumes Je l’Encyclopédie des aide-mémoire. Gau-thier-Villars et fils, et G. Masson, éditeurs, à Paris.,
- Le but que s’est proposé Hauteur dans cet ouvrage a été de « réunir les principes de la théorie électrique nécessaires à l’étude des' machines électriques et de l’éclairage par l’électricité. »
- Le premier'volume, consacré à la définition du potentiel, du'flux de force et des. grandeurs électriques, s’occupe surtout de l’étudè de ces dernières, dont la mesure est également traitée.
- Le s