La Lumière électrique
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- La Lumière Électrique
- Journal universel cTÉlectricité
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- LA
- LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- DIRECTEUR
- 1/ CORNÉLIUS HERZ
- APPLICATIONS DE L’ÉLECTRICITÉ LUMIÈRE ÉLECTRIQUE — TÉLÉGRAPHIE ET TÉLÉPHONIE SCIENCE ÉLECTRIQUE, ETC.
- TOME CINQUANTE-TROISIEME
- PARIS
- AUX BUREAUX DU JOURNAL
- 3», — BOULEVARD DES ITALIENS, — V.
- 1894
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- La Lumière Electrique
- J».
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XVT ANNÉE (TOME LUI) SAMEDI 7 JUILLET 1894 N3 27
- SOMMAIRE. — Grandeurs et unités photométriques ; André Blondel. — Applications mécaniques de l’électricité; Gustave Richard. - Les ascenseurs de Notre-Dame de La Garde à Marseille; P. Marcillac. — Chronique et revue de la presse industrielle : Accumulateurs Morrison (American Battery Company). — Câbles compensés S. Thomson. —Compteurs à flotteur Brocq. — Compteur interrupteur Ilaskins (Compagnie Thomson-Houston). — Accumulateurs Fitz-Gerald. — Double plomb fusible Proctor (Compagnie Edison Swan). — Ampèremètre électrothermique Hunier (Compagnie Thomson-Houston). — Quelques applications récentes du transport de force par courants alternatifs. - Galvanoplastie de l’aluminium porEdm. van Aubel. — Indicateur d’orage pour réseaux téléphoniques, par H. Engelmann. — Les usines électriques parisiennes. — Revue des travaux récentt en électricité : Un nouveau phénomène observé au passage de l’électricité à travers des liquides mauvais conducteurs, par O. Lehmann. — Bibliographie : Les canalisations d’éclairage électrique, par MM. F. Hérald es. Ch. Sirey. — Galvanoplastie et autres applications de l’électrolyse, par M. R. Fevrini. — Les inventions, recherches et écrits de Nikola Tesla, par T. C. Martin ; A. Hess. — Correspondance. — Faits divers.
- GRANDEURS ET UNITÉS PHOTOMÉTRIQUES
- De toutes les branches de la physique, la pho-tométrie est celle dont on a le moins perfectionné le système d’unités. Tandis que l’Electricité voit son vocabulaire s’augmenter tous les jours et que l’offre des unités y dépasse presque la demande (1), car quelques-unes sont un peu délaissées, les Congrès d’électriciens qui se sont succédé depuis 1881 ont semblé croire que la photométrie n’avait besoin que d'un bon étalon de lumière. C’est là peut-être un optimisme exagéré, contre lequel il y aurait lieu de réagir aujourd’hui.
- Est-ce à dire, comme on l’a prétendu quelquefois, que la photométrie soit une science a refaire? Non, sans doute, car les principes physiques peu nombreux qu’elle met en œuvre sont solidement établis et ne peuvent guère soulever d’objections; mais le langage photométrique est, je crois, criticable et le nombre d’unités insuffisant. Je me propose de justifier ici sommairement cette proposition, d’apparence subversive, et d’indiquer un système simple de définitions et d’unités répondant aux désidérata que
- (*) Les quelques lacunes qui restaient sont comblées à l’avance par la récente proposition de l’Institut américain des Ingénieurs Electriciens qui, sur l’initiative de MM. Houston et Ivennelly, a élaboré un système d’uniles magnétiques concrètes digne de succès à tous égards.
- je signalerai. J’espère que les lecteurs ne se formaliseront pas de la façon un peu irrévérencieuse dont je vais, peut-être à tort, critiquer les usages actuels et ne me tiendront compte que de mes bonnes intentions.
- IMPERFECTION DES DÉFINITIONS ACTUELLES.
- La photométrie a conservé sans grand changement la phraséologie qu’elle a reçue du xvm" siècle; cela s’explique sans doute par son peu de développement théorique et par les horizons forcément limités qu’elle offre aux chercheurs; mais ce n’est pas un motif suffisant pour perpétuer certains anachronismes tels que la définition de la quantité de lumière et le choix des unités.
- Le langage classique attribue le nom de « quantité de lumière » au flux de lumière et se met ainsi en contradiction avec la terminologie adoptée dans l’étude de la chaleur, agent cependant analogue.
- Il ne viendrait à personne aujourd’hui l’idée de confondre la quantité de chaleur Q avec le flux fI>, car la première est homogène au produit du second par un temps,
- [Q = *T].
- Pourquoi donc établir cette confusion en photométrie, où elle ne présente aucun avantage ? c’est tout ce qu’il y a de plus irrationnel, et U me paraît désirable au contraire d’employer
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- désormais les notions de flux et de quantité de lumière exactement dans les mêmes conditions que le flux et la quantité de chaleur.
- Il serait bon de faire disparaître également, le mot « clarté », que chaque auteur emploie avec un sens différent etd’affecter définitivement le mot « éclat» à l’éclat intrinsèque des sources de lumière (1).
- Il faut d’autre part réagir contre la singulière idée qu’on semble se faire trop souvent du rôle des unités. Il n’existe pas moins en effet de six quantités photométriques fondamentales : l’intensité, le flux, l'éclairement, l'éclat intrinsèque, l’illumination et la quantité de lumière (qui se rattache à l’énergie), aux besoins desquelles on prétend satisfaire à l’aide d'une seule unité : la ’« bougie ». Vouloir employer celle-ci, comme Esope la langue, à tous les usages, c’est exacte-mént comme si on voulait évaluer les différentes quantités qui interviennent dans les phénomènes magnétiques au moyen de la seule unité de pôle. Qui songerait, par exemple, à mesurer une induction magnétique en « pôle unité à un centimètre » ? et c’est cependant ce qu’on fait tous les jours en photométrie quand on évalue l’éclairement en « bougie à un mètre»; bien plus, circonstance aggravante et amusante-, on excommunie volontiers ceux que cette expression étrange ne séduit pas et qui préfèrent encore s’en tenir au mot composé « bougie-mètre », qui, lui au moins, ne prétend pas définir par son étymologie la nature de l’unité qu’il représente et n’est qu’un terme conventionnel.
- Si la notion du flux de lumière, qui devrait être fondamentale en photométrie, est constamment méconnue comme je viens de le dire, n’est-ce pas seulement parce qu’on ne lui a jamais donné d’unité propre ?
- Le public non initié, qui a instinctivement le sentiment que la lumière se répand comme l’eau dans les différentes directions de l’espace, est naturellement dérouté quand il voit évaluer le débit lumineux d’une source en bougies comme son intensité.
- Un de nos confrères américains, qui collectionne, volontiers les perles photométriques, ci-
- (') On distingue encore souvent l’éclat intrinsèque de l’éclat total en appliquant ce dernier terme à l’intensité lumineuse de la source; cet emploi du mot éclat peut malheureusement donner lieu à des confusions.
- tait dernièrement Q) une amusante anecdote dont il garantit l’authenticité, et qui caractérise bien cet état d’esprit :
- Un expert, appelé à interpréter une clause d’un contrat d’éclairage public entre une ville voisine de New-York et la Compagnie locale d’électricité, relativement à des arcs de 2000 bougies nominales, a exprimé, paraît-il, son opinion en ces termes : « Les lampes à arc sont suspendues aux intersections des rues, et chacune envoie ainsi sa lumière dans quatre directions; on ne saurait donc s’attendre à recueillir 2000 bougies dans chacune des quatre rues. Un arc qui envoie 5oo bougies de lumière dans chacune des quatre rues, voilà ce qui constitue la lampe de 2000 bougies prévue dans le cahier des charges. »
- Ne nous moquons pas de cet honnête expert, car en réalité c’est un sage; la quantité la plus directement utile à connaître dans ce cas, c’est bien, comme il le pense, le flux de lumière, et si la photométrie ne permet pas de définir une lampe à ce point de vue, c’est elle qui a tort.
- Elle est plus fautive encore quand elle masque la notion du flux lumineux sous des noms d’emprunt, souvent extraordinaires et bien faits pour tromper tout le monde, tels que le volume dé-clairement, quantité qu’on obtient en calculant l’éclairement en chaque point du sol situé au-dessous de la source puis en intégrant le produit de chaque éclairement par l’élément d’aire correspondant. Ce volume d’éclairement est tout simplement le flux de lumière émis par la source dans l’angle solide correspondant et ne dépend par suite en aucune façon de Vorientation du terrain éclairé. Pourquoi donc, au lieu de lui donner son vrai nom, faire cet étrange amalgame de photométrie et de géométrie ?
- La confusion première entre le flux et l’intensité lumineuse entraîne nécessairement une ambiguïté correspondante dans la définition de l'éclat intrinsèque. Pour les uns (2), l’éclat intrinsèque d’une source de lumière d'intensité lumineuse uniforme est égal au quotient de la quantité totale de lumière (lisez « flux de lumière ») par la surface S de la partie éclairante du foyer.
- ._<!>
- ~ s’
- (') Eleclrical World, 2 juin 1894, p. 729. (*) Palaz. Pliolomôlrie, p. a3i.
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- Pour les autres (‘), c’est le quotient de l’intensité lumineuse mesurée suivant la normale par la surface éclairante, c’est-à-dire
- <l>
- *=S-
- Ces deux expressions ne sont évidemment rien moins qu’équivalentes (2) ; et comme dans les deux cas les auteurs que je viens de citer évaluent les éclats en bougies par cm’, il en résulte une nouvelle occasion d’erreurs.
- Toutes les constatations que nous venons de faire nous conduisent à cette conclusion irréfutable qu’il y a lieu d'adopter enfin une unité spéciale pour chaque quantité de nature différente, conformément à ce qui se fait partout ailleurs. Même en photométrie, du reste, cette adoption ne serait pas une innovation absolue ; car il y a plusieurs années que les photographes, plus progressistes en cela que les électriciens, ont, sous la présidence de savants éminents (MM. Cornu, Janssen, Sébert, Violle, Abney, etc.), établi une unité d’illumination spécialement applicable à la photographie, le «phot», dont on parlera plus loin (a).
- La route toute tracée pour les physiciens, et surtout les électriciens, seraitdoncd’adopter des unités analogues, susceptibles de former avec celle-là un système cohérent directement applicable aux cas de la pratique.
- Une question préjudicielle se pose : quel genre de noms choisira-t-on pour les nouvelles unités? Je crois qu’elle est déjà'résolue par le fait de l’adoption antérieure du « phot » et que les noms à créer devront par analogie être choisis parmi les radicaux grecs et latins et non parmi les noms des savants célèbres. Le panthéon des unités est d’ailleurs déjà suffisamment garni pour qu’il n’y ait pas lieu d’estropier de nouveaux noms, comme on l’a fait pour Volta et Faraday, ni de recommencer quelques jeux d’esprit comme celui auquel le « mho »
- (*) Mascart, Optique, t. III, p. 145; Violle, Rapport général de la Commission permanente du Congrès de Photographia, 1891, p. 119; C.-E. Gvili.ai’miî, Unités et Etalons, p. 170.
- (“) On verra plus loin que lorsque la source suit la loi d’émission de Lambert, le rapport des deux expressions est 7t ; les chiffres varient donc du simple au triple, suivant la définition choisie.
- (;l) Congrès de Photographie de Bruxelles (Comptes rendus, p. 66).
- doit l’existence; on évitera ainsi les rivalités in- , ternationales. D’ailleurs la photométrie, science autonome comme la chaleur, peut choisir ses noms d’unités d’après d’autres règles que l’électricité.
- Un supposant qu’on s’en tienne aux racines grecques et latines, rien n’est plus facile que constituer un système d'unités très maniable, tel que celui dont je vais expliquer sommairement l’usage et la définition.
- UNITÉS APPLICABLES AUX DIFFÉRENTES QUANTITÉS PHOTO M ÉTRIQUÉS.
- Passons en revue successivement les diverses quantités photométriques énumérées plus haut et voyons comment elles s’enchaînent.
- L'intensité lumineuse d’une source dans une direction donnée est le rapport du flux qu’elle émet dans un petit angle solide ayant pour axe cette direction,à la valeur de cet angle solide.
- L’unité d’intensité, ou « Violle », adoptée par le Congrès de 1881 et la Conférence internationale de 1884, est définie par un étalon concret, dû à M. Violle et parfaitement satisfaisant au point de vue de la constance, question capitale pour le choix d’un étalon : c’est l’intensité, mesurée suivant la normale, de la source lumineuse constituée par un cm2 de platine au moment de sa solidification (’).
- En pratique, le « Violle » n ayant eu aucun succès auprès des fabricants de lampes, dont il réduisait trop les chiffres nominaux, on a dû adopter au Congrès de 1889 une unité secondaire pratique, «la bougie décimale», égale à la vingtième partie du violle ; celle-ci, excellente comme grandeur, est déplorable comme appellation.
- En effet la bougie décimale n'est la dixième partie d’aucune unité; elle s’approche du dixième de la carcel ; mais, la carcel n’ayant cours qu’en France, le qualificatif « décimal » n’a aucun sens à l’étranger; c’est « bougie vigésimale » ou <> vigésiviolle » ou « demi-déciviolle » qu’il eût
- (') La rédaction adoptée par la Conférence, « l’unité de lumière est la quantité de lumière émise en direction normale par un cm3, etc....», semble incorrecte; car, ou bien
- on a voulu définir l’unité d’intensité, et alors celle-ci n’est pas une quantité de lumière, ou bien on a voulu définir l’unité de flux, et alors il fallait dire dans quel angle solide celui-ci était mesure.
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- fallu choisir; mais il serait si peu séduisant de dire « une lampe de 16 demi-déciviolles », qu’il ne faut pas savoir trop mauvais gré aux congressistes d’avoir reculé devant une semblable terminologie.
- Le mot « bougie décimale » a un autre tort grave, c’est qu’il peut prêter à la confusion, car on oublie bien souvent le qualificatif « décimal » ; aussi, quand on voit citer des chiffres de « candies ou » de « Kerzen », doit-on se livrer d’abord à une critique du contexte pour chercher à deviner s’il s’agit de bougies décimales, ou anglaises, ou allemandes, etc., ce qui est loin d'être la même chose. En Allemagne cette confusion a jeté le discrédit sur la bougie décimale, et l’on voit maintenant évaluer la plupart des mesures en unités Hefner(H. L.), contrairement aux décisions du Congrès de 1889; l’existence même de l’unité Violle se trouve ainsi attaquée, et l’on a pu voir au récent Congrès de Chicago, les savants allemands en demander le remplacement par une nouvelle unité. C’est là, je crois, une fausse interprétation des besoins de la pho-tométrie, car s’il lui faut un bon étalon secondaire, cela n’a rien à voir avec l’unité théorique.
- Ce fait ne se serait pas produit bien certainement si l’on avait adopté pour l’unité pratique, sans en changer la valeur, une désignation nouvelle et ne prêtant à aucune ambiguité. Le mot « phot » eût convenu parfaitement à cet usage; mais, comme il est déjà adopté pour l’illumination (voir plus loin), force est d’en choisir un autre. Heureusement le mot « pyr » (grec nup, feu ou foyer lumineux) paraît tout aussi satisfaisant • il a du reste déjà été proposé en Angleterre pour désigner 1 million de bougies, mais il serait contraire aux règles actuellement admises de donner un nom spécial à un multiple. Je proposerai donc d’appeler la bougie décimale (ou l’unité d’intensité pratique, quelle qu’elle doive être plus tard) un pyr; on emploierait pour les grandes intensités le mègapyr, égal à 1 million de pyr s.
- Le Violle resterait naturellement l’unité primitive théorique et le pyr constituerait seulement la base du système d’unités pratiques (’). (*)
- (*) Il y aurait encore un avantage d’un autre ordre à adopter un nom nouveau, tel que « pyr », c’est qu’il donnerait désormais, comme il le faut, une estampille scientifi-
- 2° Le flux lumineux 'h doit avoir comme unité pratique le flux produit dans un angle solide égal à l’unité par une source ponctuelle d’intensité égale à un pyr. Je propose le mot « lumen » pour cette unité. Une source ayant pour intensité lumineuse moyenne sphérique 11 pyrs donnera ainsi un flux total de 4 -k n « Lumens ».
- 3U IL éclairement e en un point d’une surface est égal au rapport du flux lumineux qui tombe sur un petit élément de surface à l’aire de cet élément.
- e d s ’
- 11 est absolument nécessaire d’adopter un nom nouveau pour l’unité d’éclairement, et je suis étonné que les Congrès de 1889 et 1893 n’aient pas reconuu cette nécessité. En effet le mot «bougie-mètre » prête à laconfusion, si l’onne spécifie pas qu’il s’agit de la bougie décimale, et le mot «bougie décimale-mètre» est peu commode à employer; il n’y aucun motif pour conserver le mot bougie dans le nom de l’unité; et enfin le mètre n’étant pas entré encore dans les usages en Angleterre et en Amérique, il faut se faire de grandes illusions pour croire qu’on l’admettra plutôt dans un mot'composé! En fait je n’ai trouvé encore dans aucun écrit en langue an-laise l’expression « meter candie » tandis qu’on rencontrecourammentle«foot-candle». Pour unifier sûrement la terminologie internationale, ce qui est le désidératum de toute unité, il faut adopter un nom simple où ne figure pas l’unité de longueur; ce nom est tout trouvé, c’est celui de « Lux » proposé par M. Preeceau congrès de 1889 et qu’on appliquera cette fois à la bougie-mètre. Toutceuxqui sont au courant des besoins de la photométrie pratique sont d’accord pour désirer l’adoption de ce mot (x).
- que aux mesures de lumière, au lieu que le mot banal de « bougie » semble faire croire qu’il s’agit d’une unité empirique sans valeur. Actuellement tout homme sachant ce que c’est qu’une bougie de stéarine croît comprendre la photométrie, de même que tout homme sachant lire et écrire croit comprendre la philosophie; lorsqu’on lui parlera de « pyrs », il admettra plus aisément qu’il faille un certain apprentissage pour discuter les questions d’éclairage.
- . C) Voir en particulier Pai.az, Traité de photométrie. On avait soulevé de nouveau cette question devant la Société des Électriciens à propos du programme du congrès de Chicago. Mais la Commission française, qui semble avoir cherché avant tout à éviter toute innovation, n’a pas admis celle-là plus que les autres.
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- D’après la terminologie indiquée plus haut on définira le lux comme « l’éclairement produit par une source uniforme de i pyr sur une surface normale aux rayons et placée à un mètre de distance ou, ce qui revient au même, l’éclairement produit sur une surface de i m2 par un flux uniforme de i lumen. Inversement on peut dire que un lumen est le flux lumineux capable d’amener un mètre carré à l’éclairement de ! lux.
- Le produit d’un certain nombre de « lux » par une surface exprimée en mètres carrés donnera donc un nombre de « lumens », représentant le flux total reçu par cette surface.
- 4° L'éclat intrinsèque i a reçu jusqu’ici, comme on l’a vu plus haut, deux acceptions différentes; nous ne conserverons que la plus usuelle : l’éclat intrinsèque est le quotient de l’intensité mesurée suivant la normale par la surface d’émission de la source
- l
- l = s-
- Lorsqu’un corps lumineux suit la loi d’émission de Lambert et qu’on place devant lui un diaphragme percé d’un trou, l’intensité lumineuse produite parle trou est indépendante de l’orientation ; nous dirons alors que l’éclat intrinsèque est constant sous toutes les incidences : dans le cas contraire nous désignerons sous le nom « éclat sous l’angle a » l’éclat du trou lorsque son axe fait l’angle a. avec la normale à la surface incandescente. Cette généralisation de la notion de l’éclat est souvent très utile.
- L’unité pratique d’éclat est l'éclat intrinsèque d’une source qui a une intensité de t pyr par unité de surface (= 1/20 de l’éclat de l’étalon Violle).
- Pour être complet, nous définirons aussi sous le nom de rayonnnement intrinsèque a le rapport du flux de lumière émis par la source à la surface d’émission.
- i>
- * = s-
- L’unité de rayonnement correspondra à un rayonnement de 1 lumen par unité de surface.
- Ces deux unités ont les mêmes dimensions physiques. On pourrait leur donner deux noms spéciaux, tels que le « phane » (radical grec <pav brillant) et le « lampsis » (grec Xavier éclat); mais cela compliquerait inutilement la nomen-
- clature, car on peut exprimer simplement ces unités en « pyrs par centimètre ou millimètre carré » et en « Lumens par centimètre ou millimètre carré ». Ces expressions ne prêtent à aucune ambiguité et ne permettraient plus de nouvelles confusions.
- En général il n’y a aucune relation simple entre l’éclat et le rayonnement intrinsèques ; mais lorsque le corps éclairant suit la loi d’émission de Lambert, on démontre aisément (1) que <P = tt i, et par suite un éclat de n pyrs par cm2 correspondra à un rayonnement intrinsèque de
- n i lumens par cm2.
- 5° U illumination est par définition le produit de l’éclairement e auquel est soumis un objet par la durée d’action de cet éclairement. L’unité d’illumination, c’est-à-dire le lux-seconde, est l’illumination obtenue sur un objet par un éclairement de 1 lux prolongé pendant une seconde ; elle a reçu au Congrès photographique de Bruxelles le nom spécial de « phot ». L e phot joue un rôle important en photographie, car les, actions chimiques semblent dépendre directement du produit et.
- Il en est de même de certains phénomènes physiologiques de la vision ; il faut en particulier que l’on soit soumis à une certaine illumination minima pour percevoir une impression lumineuse : c’est en « phots» que devra être exprimé cette illumination. On peut admettre qu’il faut en général un chiffre voisin de io~s phot dans le plan de la pupille pour percevoir sûrement une source de lumière ponctuelle.
- 6° La quantité de lumière ne doit plus être confondue avec le flux de lumière, ainsi qu’on la dit plus haut. (*)
- (*) Si on appelle Ia l’intensité lumineuse produite sous l’angle d’émission a par un élément infiniment petit de la surface incandescente, on a dans le cas de la loi de Lambert
- Ia = Is cos oc =z io d s cos a
- is étant l’éclat intrinsèque dans la direction de la normale.
- Par suite le flux total
- d< I> D’où
- TZ
- r2
- = I ( „ ds COS oc
- X 2tc sin ccdcc = t, ds xti.
- dj>
- dS
- ce qu’il fallait démontrer.
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- La quantité de lumière L sera par définition le produit du flux de lumière par la durée d’éclairage. Elle sera donc égale à un lumen-seconde et on peut donner à cette unité un nom spécial, le « rad », déjà proposé par certains photographes^). Lerad peut être défini aussi comme la quantité de lumière reçue par l’unité de surface (i m2) soumise à une illumination de 1 phot. On peut exprimer ainsi en rads la quantité de lumière nécessaire à la production d’une impression lumineuse sur la rétine. Pour la pratique industrielle on pourra se contenter d’évaluer la quantité de lumière en lumen-heures, de même qu’on évalue la quantité d’électricité en ampères-heures au lieu d’employer le Coulomb.
- Le Lumen-heure pourrait faire la base des marchés d’éclairage, comme on le verra plus loin.
- La quantité de lumière pour une radiation de longueur d’onde donnée est proportionnelle à l’énergie des radiations; on pourrait donc désirer lui donner cette énergie pour mesure avec la même unité (erg) que les autres formes de l’énergie. Mais lorsqu’il s’agit de sources polychromes, cette donnée n’a plus relation simple avec l’effet photométrique obtenu, parce que chaque radiation a un coefficient d’action physiologique différent. L’énergie totale des radiations lumineuses n’a donc qu’un intérêt indirect dans la question, et il est nécessaire de conserver a part la notion de quantité de lumière telle qu’on vient de la définir.
- L’énergie proprement dite n’interviendra'que dans les recherches de laboratoire.
- Exemples d’applications.
- Les indications précédentes ne seraient pas complètes si je ne montrais la façon de les appliquer pratiquement; je vais choisir dans ce but quelques exemples d’ordres différents, dans lesquels je me propose seulement de montrer le mode d’emploi des unités nouvelles, sans prétendre faire aucune théorie proprement dite sur les questions auxquelles je les adapterai.
- Premier exemple. — Mesure de Veffet lumineux dune lampe à arc. On ne sait pas trop en général ce qu’il xaut entendre par une lampe de tant
- (M M. Abel Buguet, Journal des Sociétés photographiques, mai 1892.
- de bougies, et les ingénieurs européens, découragés par de continuels malentendus à cet égard, ont pour la plupart renoncé à désigner les lampes autrement que par leurs constantes électriques fl). Cette solution peut être commode, mais elle a le grave inconvénient de dispenser les compagnies de se préoccuper de la qualité des charbons et de leur rendement lumineux.
- Or, l’incertitude dont il s’agit provient en général de ce que les fabricants ne spécifient pas s’il s’agit de l’intensité horizontale, maxima ou moyenne sphérique; elle disparaîtrait donc si l’on convenait de désigner les lampes d’après leur flux total exprimé en lumens : celui-ci étant égal à l’intensité moyenne sphérique multipliée par 47t, une lampe de 3o carcels sphériques deviendrait une lampe de 3,770 lumens.
- Ce nouveau système aurait l’avantage pour les constructeurs de donner des chiffres plus forts que le système actuel, et, pour le public, de ne prêter à aucune confusion. Comme on connaît bien aujourd’hui la forme de la courbe moyenne de répartition des intensités des arcs, l’indication en lumens est à elle seule très suffisante; on peut la compléter cependant utilement en disant combien de lumens sont envoyés au-dessus et au-dessous de l’horizon ; ce dernier chiffre est même le seul utile pour l’éclairage public (voir plus loin) (2).
- Deuxième exemple. —Effet d'un projecteur. On se propose de définir l’arc électrique et le faisceau d’un projecteur.
- (') Les ingénieurs américains ont pris récemment à ce sujet une résolution singulière. Pour eux, toute lampe de 10 ampères s’appellera désormais « une lampe de 2000 bougies», quand même elle n’en donnera queSou 600; c’estun précédent fâcheux et un exemple à ne pas imiter.
- (2) La notion du flux est la plus naturelle à employer ici parce qu’elle correspond à une quantité réelle, tandis que l’intensité moyenne sphérique est une constante fictive. Si l’on avait toujours considéré les flux, on n’aurait pas commis l’erreur grave qu’on trouve dans presque tous les livres à propos de la formule bien connue
- Imoy.sph.=-------j---,
- 4 2
- qui donne l’intensité moyenne sphérique d’un arc à courant continu en fonction des intensités horizontale H et maxima M, et qu’on peut écrire aussi sous la forme
- ! _ H — H + M 4 4
- Les auteurs disent en général que le premier terme peut représenter l’intensité moyenne ‘hémisphérique su-
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- Supposons un arc de i centimètre carré de ! cratère, placé au foyer d’un projecteur ayant une section S de i mètre carré à la base du faisceau, une absorption de 20 0/0 et un coefficient moyen d’utilisation optique
- > r= o,5o.
- Supposons que le cratère soit sensiblement plan et ait un éclat intrinsèque de 160 pyrs par mm2. U intensité de l'arc dans la direction normale au cratère sera de 100 x 160 = 16 000 pyrs.
- D’autre part, l’émission suivant sensiblement la loi d’émission de Lambert, le rayonnement intrinsèque est, d’après ce qu’on a vu plus haut,
- ç = n i
- et le flux produit par le cratère
- *J> = n x 16000 —- 5oooo lumens.
- l’axe optique à grande distance (’), a pour expression approchée, comme je l'ai récemment démontré,
- P = >. S î.
- c’est-à-dire ici :
- P = o,5o x 1 000000 mm* x 160 pyrs.
- = 80 mégapyrs.
- L’éclairement maximum sur une surface normale à l’axe du faisceau peut se calculer, d’après ce chiffre, depuis 1’inlini jusqu’à une certaine distance critique, par la loi du carré des distances : si on exprime la distance l en mètres on a
- 80.000.000 e - ----y,---lux ;
- à i kilomètre, par exemple,
- CrrSo lux
- Le flux total, en tenant compte de la lumière de l’arc et du négatif, serait d’environ 20 0/0 supérieur.
- Une partie seulement de ce flux tombera sur la surface active de l’appareil. On pourra l’évaluer dans chaque cas particulier à l’aide de mesures photométriques directes; par exemple, s’il s’agit d’une lampe horizontale ou planimé-trera la partie utile de la courbe de répartition. Supposons que le flux correspondant soit de 3oooo lumens; comme le projecteur absorbe 20 0/0, le faisceau sortant contiendra finalement 24000 lumens environ.
- La puissance lumineuse du projecteur, c’est-à-dire par définition de cette quantité spéciale aux instruments optiques, l'intensité lumineuse d’un feu nu produisant le même éclairement sur
- périeure, et le second l’intensité inférieure ; tandis qu’on doit poser au contraire
- I hémisph. ml. =:———,
- I hémisph. sup. = —.
- Une erreur de ce genre n’est pas possible quand on considère le flux au-dessus et au-dessous de l’horizon; car, si une lampe donne 1000 lumens au-dessous de l’horizon et 200 au-dessus, le flux total est évidemment
- 1200 lumens, l’intensité moyenne sphérique -2f?pyrs et
- 4Tt
- les moyennes hémisphériques respectivement ---------- et
- 2n
- pyrs.
- En deçà de la distance critique, toujours relativement courte, le nombre de lux n’augmente que plus lentement, suivant une loi qui dépend essentiellement de la forme des surfaces optiques employées.
- A toute distance, l’éclairement moyen en lux d’une section droite du faisceau est égal au quotient du flux total en lumens par la section en mètres carrés. Si en particulier on coupe le faisceau à sa sortie même de l’appareil, on obtient un éclairement moyen
- e =
- 24,000 lumens 1 m2
- = 24,000 lux.
- En général, soit a le rayon de base du faisceau, et b la tangente de l’angle de divergence, l'éclairement moyen de la plage circulaire éclairée à la distance l sera donné par la formule
- 24 000 n (a + bl)~
- lux.
- On a ici a — 1,20 m. ; supposons b =» 0,02.
- On trouveraà la distance 1000 mètres e = 6Slux, chiffre différent de celui qu’on a trouvé pour • l’éclairement sur l’axe (* 1).
- C) Ce qu’on pourrait, appeler aussi plus clairement la télé-intensité du projecteur.
- () La valeur de l’éclairement moyen est en général sans intérêt : ce qui est important, c’est l’éclairement sur l’axe à une distance supérieure d la distance critique; c’est pourquoi un projecteur est défini habituellement par sa puissance nominale (déterminée théoriquement) ou vraie ^déterminée expérimentalement).
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- On voit que les trois unités fondamentales trouvent ici un emploi utile en permettant de distinguer très simplement les effets de divers ordres que produit le projecteur et d’éviter ainsi tout malentendu.
- Troisième exemple. — Eclairage public. Supposons qu’une voie publique soit éclairée par des lampes à arc et qu’on demande quel est l’éclairement utile moyen obtenu.
- On pourra étudier la courbe de répartition de l'arc sous son globe et tracer sur un plan, suivant la méthode connue, les lignes d’égal éclairement (!). v
- On déterminera de cette façon les éclaire-ments maximum, minimum et moyen; mais cette étude délicate est inutile si l’on demande seulement en gros l’éclairement moyen utilisé à éclairer la chaussée, les arbres et les devantures; il suffit alors de mesurer simplement, à l’aide de la courbe des intensités de la lampe, le flux envoyé par celle-ci au-dessous de l’horizon, en planimétrant la partie correspondante de la courbe transformée de M. Rousseau, sans diviser parle diamètre (2). Le produit de ce flux par le nombre de lampes, divisé par la superficie totale de la rue en mètres cairrés, donne l’éclairement moyen en lux (3), car on sait que i lumen est le flux capable d’éclairer i mètre 'carré à la valeur de i lux. Le flux constitue donc une mesure approchée de l’effet utile des lampes.
- Quand une ville achète de la lumière pour ses rues à une Compagnie, elle pourrait, je crois, la payer d’après le nombre de lumen-heures fournis au-dessous de l’horizon pendant le cours d’une année, et il ne me semble pas impossible
- (*) On trouvera d’intéressants exemples d’application de cette méthode dans le remarquable ouvrage de M. Maréchal sur l’Eclairage à Paris, dans lequel elle a reçu un développement des plus heureux en ce qui concerne l’éclairage public.
- (*) Si l’on emploie un globe connu dpnt on sait le rendement hémisphérique au-dessous de l’horizon, cette opération n’est pas nécessaire; il suffit de connaître la valeur des arcs donnés en lumens et de la multiplier par le coefficient de rendement du globe.
- (’) Et cela, quelle que soit l’orientation des plages éclairées en chaque point. La même méthode s’applique à la détermination de l’éclairement sur un terrain circulaire ayant pour centre le pied du candélabre. Le planimétrage de la courbe Rousseau doit être alors restreint à l’angle solide sous-tendu par ce cercle.
- de rédiger des contrats d’éclairage sous cette forme.
- Quatrième exemple. Éclairage intérieur d'une salle de fêtes. — L’éclairement en un point de l’espace contenu varie suivant la direction delà surface sur laquelle on le mesure; l’éclairement maximum est l’intensité du champ lumineux, de même que la densité du flux magnétique dans l’air est l’intensité du champ magnétique. Mais l’œil se fait en général une évaluation de l’éclairement réalisé dans la salle d’après l’éclairement moyen des parois e. Celui-ci doit, pour réaliser un même effet utile, être inversement proportionnel au pouvoir diffusant d de ces parois. On a donc, en appelant k une constante : cd=.h\
- appelons d’autre part a le pouvoir absorbant, et S la superficie totale des parois; si l’on néglige l’effet des meubies, etc., le flux lumineux total qu’il est nécessaire de produire au imoven de lampes doit être égal au flux absorbé,
- = de S’ = Sk~= Sk—~.
- d i — a
- Il doit donc être proportionnel à la superficie totale des parois de la salle (* *); il faudra un certain nombre de lumens par mètre carré. Quand on emploie des lampes à incandescence, comme le flux est égal au produit de l’intensité nominale en pyrs par un coefficient constant, spécial à chaque lampe, on peut pratiquement dire: « il faut tant de pyrs par mètre carré » ; mais c’est au fond une locution vicieuse, et il vaut mieux s’en tenir à la première. Si, par exemple l’on se donne U = 5 pyrs et que le coefficient d’absorption des parois a — o,6o, on devra produire 7,5 lumens par mètre carré de parois.
- La formule précédente a l’avantage qu’elle tient compte rationnellement de la nature des parois de la salle.
- .RÉSUMÉ ET CONCLUSION
- J’espère avoir montré par ces divers exemples tout l’intérêt qu’il y a à faire intervenir constamment dans les calculs photométriques la
- (*) Les raisons que l’on invoque pour dire qu’il doit être proportionnel au volume ne me paraissent pas bien nettes; elles ne démontrent pas en tout cas l’inexactitude du raisonnement précédent.
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- notion du flux lumineux, à rentrer dans le droit commun en appliquant aux quantités de natures différentes des unités également distinctes et à mettre de côté le mot anti-scientilique de « bougie », qui donne lieu aujourd’hui à de continuels malentendus.
- Le système d’unités que je propose est résu mé dans le petit tableau suivant :
- Symbole Noms dos imités
- Quantités physiques et équation' Dimensions
- do définition pratiques
- Intensité lumineuse. 1 [il Pyr (ou bougie décimale) = 1/20 Vielle.
- Flux lumineux <l> —I a- (’) [il Lumen.
- Éclairement. ...... <1*
- e S [IL-*] Lux.
- Éclat Intrinsèque... • Il [IL-2] Pyr parcentlm. carré.
- Rayonnement intri n-sèque <I> * = s [IL-1] Lumenparcentim. carré.
- Illumination i — cl [IL-2 T] Phot (ou lux-seconde).
- Quantité de lumière.. Q = et [IT] Rad (ou lumen-seconde) Lumen-heure.
- (’) er angle solide; dimension : un nombre.
- Je prends l’intensité comme grandeur fondamentale conformément à l’usage, sans chercher à la ramener aux autres, parce que c’est une quantité physiologique plus que physique.
- Ce système d’unités, étant entièrement conforme à ceux de l’électricité et du magnétisme, pourrait être adopté, après modifications s’il y a lieu, au même titre que ses prédécesseurs; on comprendrait du reste difficilement que ce qui est unanimement reconnu utile et même nécessaire dans toutes les branches de la physique, pût, sans aucun motif allégué, sembler superflu en photométrie.
- André Blondel.
- APPLICATIONS MÉCANIQUES
- DE L’ÉLECTRICITÉ (')
- Le graissage électrique de Rojling n'est en somme (fig. i) qu’un graisseur ordinaire, dont
- (') La Lumière Electrique, du a juin 1894, p. 416,
- l’aiguille est actionnée par un électro.-aimant B, qui ouvre le graisseur en attirant l’armature A, fixée à l’aiguille Ax. Quand il lâche son armature, l’aiguille ferme le graisseur, et, en même temps, la corde à poids D.,, que la tige D laisse retomber avec A, amène le signal D0, indiquant la fermeture du graisseur.
- Le graisseur de Purvis a aussi (fig. 2 à 4) son aiguille F commandée par des électro-aimants
- Fig-. 1. — Graisseur Rosling (1893).
- G. Quand le courant passe, cette aiguille s’abaisse, ferme le tube C,, et ouvre E, de manière que l’huile s’écoule de E dans B jusqu'au niveau du tube I, en communication avec l’atmosphère. Quand on interrompt ensuite le courant, l’aiguille remonte, referme E et ouvre B sur C2, où l’huile de B s’écoule, de sorte que le graisseur fonctionne comme un compte-gouttes élec-
- JC—
- Fig. 2 A 4. — Graisseur Purvis (1894).
- trique, définitivement fermé quand on supprime le courant.
- L’une des applications en apparence des plus logiques de l’électricité est celle que M. W'aile a récemment proposé pour le pompage des puits de pétrole, au moyen d’une série de pompes électriques B B', branchés sur le tuyau CA du puits, et se refoulant le pétrole de l’une à l’autre jusqu’au réservoir C2, pourvu d’un flotteur sup-
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- primant en F;1 le courant, et arrêtant les pompes dès qu’il est rempli.
- On a supposé, sur la figure 5 les pompes constituées par des dynamos B B', actionnant directement des appareils centrifuges D, que l’on remplacerait avantageusement, pour les puits profonds, par des appareils rotatifs. 11 resterait à assurer à ces dynamos une longue durée de fonctionnement, comparable à celle des pompes mécaniques actuellement en usage, les collecteurs notamment devraient pouvoir fonctionner sans usure notable dans le pétrole souvent chargé de boues’; enfin, l’ensemble du système devrait pouvoir s’enlever et se visiter rapidement, de sorte qu’il y a encore, semble-t-il, beaucoup à faire, pour rendre cette idée véritablement pratique.
- Le fonctionnement de la nouvelle manœuvre cf ascenseur lier dman est le suivant (fig. 7a I3X1).
- En agissant par la corde h h, de la cabine sur la poulie H, on fait, par g G G' (fig. 12) pivoter le commutateur à lames croisées I, qui détermine le sens du courant dans le moteur 3, de manière qu’il soit prêt à tourner dans un sens ou dans l’autre, pour la montée ou pour la descente; en même temps, ,1a crémaillère de G fait, par le pignon S et sa bielle reliée au poids F (fig. i3) reculer ce poids à gauche du point d’appui D du levier C suffisamment pour qu'il l’emporte sur le contrepoids E, et desserre le frein A. Aussitôt ce frein desserré, le levier T, relié à E, ferme, par U, le circuit de la*dynamo auxiliaire K, qui, se mettant à tourner, fait pivoter, par sa vis sans fin k', le bras J, de manière qu’il admette graduellement, par le rhéostat J, le courant au moteur Z dans le sens déterminé par le commutateur I.
- Quand la vitesse de l’ascenseur dépasse la rapidité prévue par la position du poids F, le régulateur à force centrifuge lM, relève par Q, et malgré ce poids, le levier C, de manière à rompre, par T, en U, le circuit de la dynamo K, èt à arrêter ainsi l’accroissement du courant moteur par J ; si l’accélération persiste, le. régulateur serre le frein'A, et renverse,par U, le courant de K, de manière à diminuer le courant moteur. On voit que l’on peut ainsi régler la vitesse de l’ascenseur en déplaçant, par g, le
- C) La Lumière Electrique, 9 avril, 29, octobre 1892, p. 209; 23 avril 1893, p. i5g.
- poids F sur G. Un ressort r3 (fig. i3) empêche tout battement irrégulier du levier G sous l’action du régulateur.
- La dynamo K est montée sur un balancier pivoté en 16 (fig. 7) et terminé par un galet 18 que l’extrémité de G abaisse, quand H est dans sa position moyenne ou d’arrêt, de manière à séparer la vis k' du levier J, que le contrepoids 19 ramène alors automatiquement à sa position d’arrêt, laquelle se trouve ainsi assurée,
- Fig. 5 et 6. — Pompe à pétrole Waite.
- même si K ne fonctionne pas. En outre, dès que l’on supprime par U le courant au moteur Iv, l’éiecro 12 lâche son armature, qui, tombant sur l’arbre de K (fig. 11), l’arrête immédiatement, comme un frein.
- Au départ de l’ascenseur, le courant passe au moteur Iv par Uf 9 10. J 11 (fig. 12) et lorsque J arrive au bout de sa course à droite, il rompt automatiquenfent en 9 le circuit de lv : quand on renverse le courant en K, il y passe par U210 et 11 de sorte que l’arrêt de IQ se fait de même
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- automatiquement à la fin de la course de gauche, par la rupture du contact 10.
- La dynamo B' de l’ascenseur Frisbie tourne au contraire (fig. i5) toujours dans le même sens, et actionne l’arbre moteur M tantôt dans un sens tantôt dans l’autre, suivant que l’on met en prise avec son galet B2 l’un ou l’autre des plateaux de friction G ou D, malgré le ressort o, qui les écarte, et par l’entrée des coins G dans les genoux F E. Cet embrayage s’opère, de la
- cabine, par la poulie R0). solidaire du plateau R, fou sur l’axe P du tambour P4, dont les coulisses Rj R3 commandent les leviers J J, reliés, par les bielles 11, aux leviers H H des cônes G G, pendant que sa troisième coulisse R3 commande, par K2, le frein K. On voit, qu’en passant de la position en traits pleins à la position poin-tillée (fig. 19) la coulisse R! repousse le balancier J de gauche de manière à serrer le plateau G, tandis que le balancier !de droite reste immobile,
- J.
- ” Ù
- Fig-, 7 à 12. — Ascenseur Herdman. Elévation, plan, vue par bout g g, détail du frein 12. Schéma des circuits.
- ainsi que L, de sorte que l’ascenseur monte. Si l’on tourne R en sens contraire, c’est Ra qui agit, pour serrer D, et faire descendre l’ascenseur ; et quand il passe par sa position neutre, R3 serre le frein de manière à arrêter aussitôt l’ascenseur, malgré le lancé de l’arbre M. Des encoches r' r, maintiennent les leviers J dans leurs positions, extrêmes jusqu’à une nouvelle impulsion de Ra.
- Quand la cabine arrive au haut de sa course, la vis P4 amène le taquet S' de la roue S, coulissée sur les bras Rt du plateau R, en prise avec le taquet Q, qui entraîne ainsi R dans la rotation de P4, de manière à arrêter automatiquement
- l’ascenseur. De même, si la vitesse dépasse une certaine limite, le régulateur V, enclenche la
- JC
- Fig. i3 et 14. — Ascenseur Ilerdman. Détail du levier du frein.
- poulie W, qui entraîne à son tour S de manière à arrêter l’ascenseur.
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- Enfin, si la cage se trouve arrêtée dans sa descente par un obstacle, le câble N' se relâche, et vient, en appuyant sur la palette U2 du levier U (fig. îS), embrayer le manchon T, rainure sur P, avec le manchon R5, solidaire de R„ et arrêter ainsi le tambour P5.
- Le renversement de la marche de la dynamo est déterminé dans l’ascenseur Smith, par un
- Fig. i5à 17. — Ascenseur Frisbie (1894), plan, élévation, détail d’un plateau de friction D.
- commutateur 16 x5 16 (fig- 20 à 23) actionné, de la cabine, par les cordes 17 17, le levier *9 et la chaîne 26. Ce levier est solidaire d une came 29, à coulisse 29', actionnant, parle leviei 3i 32, 33 le coin 38 quelle soulève (fig. 21) entre les galets 3939, pour serrer le frein 42, et qu’elle abaisse au contraire (fig- 22) pour le desserrer, quand on ferme i5 sur l’un des contacts 16. En outre, quand la cabine arrive aux fonds de courses, les tocs réglables 5i 52 du pignon 51, commandé par le pignon 5o de 1 arbi e du treuil 10. entraînent, par sa nervure 53, la came 19,
- de manière à rompre automatiquement le circuit, et à serrer les freins. Un ressort 46 (fig. 22) rappelle le frein 42, de manière à en assurer le desserrage immédiat, dès que le coin 38 le permet.
- Le régulateur électrique pour turbines dé
- Fig. 18. — Ascenseur Frisbie. Vue par bout.
- M. Welmore a pour objet de remplacer sur les vannes des turbines actionnant les dynamos, l’action du régulateur ordinaire à force centrifuge par celle plus vive de solénoïdes reliés au circuit extérieur de ces dynamos, comme les solénoïdes D et D' (fig. 24). Le fonctionnement de cet appareil est facile à suivre sur le schéma
- Fig. jç,. — Ascenseur Frisbie Détail des cames R. Rs.
- (fig. 24). Quand l’intensité du courant augmente, par exemple, dans le circuitde G et dans le solénoïde D, l’armature e, attirée de bas en haut, malgré le ressort F, ferme par g g1 le circuit de la pile g sur le solénoïde I' qui amène la courroie K de la poulie folle h sur la poulie m, de manière â faire, par m' a\ fermer le vannage de la turbine A, et ce même mouvement tire, par h2, de gauche à droite, le cadre H, de manière
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- qu’il cesse automatiquement, parla séparation de g1 d’avec G, après une action proportionnelle à la montée de G, parce, que dans la rupture du circuit de I', les ressorts ii ramènent K sur k. L’inverse a lieu quand l’intensité du courant diminue en D ou en D', parce que l’abaissement corrélatif de G, par F, ferme en gt le circuit du
- Fig. 22 et 23. — Ascenseur Smith. Détail du frein * et de la came.
- solénoïdel, lequel, amenant K sur/, ouvre, par la\ les vannes de A.
- On peut avantageusement, comme l’indique la figure 25 remplacer les solénoïdes I et I' par des embrayages électromagnétiques F Q, à enroulements R reliés, comme précédemment I et I', aux barres g' et §3 par 6 et 9.
- Fig. 25. — Régulateur Wetmore. Détail de changement de marche (variante).
- La figure 24 indique en outre comment on peut remplacer l’action des solénoïdes D et par celle d’un régulateur centrifuge T, à contacts U uu.
- Le régulateur électrique de pression de Blake consiste (fig. 26) en un tube de Bourdon I, mis en rapport avec le récipient d’air comprimé, par exemple, dont il faut maintenir la pression au-dessus d’une certaine limite. Dès que cette
- limite est dépassée, le tubel, amenant le balancier E dans la position pointillée, fait rouler la bille H, de manière à rompre, en F F, le circuit G de la pompe électrique qui comprime l’air.
- Le fonctionnement de la grande horloge électrique de Warner est (fig. 29 à 3i) le suivant. A chaque minute, l’électro-aimant 20, relié au circuit de l’horloge maîtresse, attire son armature 19, qui ferme ainsi, en 25 24 (fig. 29) le circuit de la pile locale sur la dynamo 12, et ce circuit reste fermé parce que le bouton 18 du le-
- Fig. 26 à 28. — Régulateur de pression Blake (1894).
- vier 19 s’enclenche, par sa levée même avec le crochet 21.
- La dynamo 12 se met alors à tourner en entraînant, par letrain 11,10,9 d’une part le mécanisme 8,7, de l’horloge, et, d’autre part, le plateau i3et sa platine 14, à coulisses 15, folle sur 9, et entraînée par le ressort 16. Dans cette rotation, la came 19 commence par franchir sans le toucher le crochet 2 t , puis le taquet 26 soulève ce crochet de manière qu'il laisse retomber l’armature 19, et rompe le circuit de la dynamo ; mais, pendant que 9 tourne de l’arc 17 26, cette dynamo, lancée à sa pleine vitesse a acquis une force vive suffi-
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- santé pour faire faire à l’arbre 9, par son inertie seule, en moyenne au moins un tour, au bout duquel il est arrêté par la butée de 17 sur l’armature 19, arrêt qui se fait sans choc, grâce à l’élasticité du ressort 16. Si, pour une raison quelconque, l’arbre 9 s’arrête avant un tour
- !^i !
- Fig. 29 et 3o. — Groupe horloge Warner (1894).
- Élévation et plan.
- complet, la fermeture du contact suivant dure un peu plus longtemps, et la dynamo, lancée à une plus grande vitesse, se rattrape facilement.
- On arrive ainsi à mener avec une très faible dépense d’énergie les aiguilles des grandes horloges, malgré les variations de leurs résistances parles intempéries, les vents, etc., qui nécessiteraient, sans cela, pour parer à ces variations, soit l’emploi d’une dynamo ou d’un électro-
- aimant beaucoup trop puissant pour la résistance moyenne de l’horloge.
- L’arbre 27 actionne indirectement la roue des heures et directement celle des minutes du
- _________]________
- Fig. 3i. — Horloge Warner. Coupe x x fig. 21.
- petit cadran 28 qui reproduit les indications du grand cadran, et il porte un plateau qui, toutes les 59 minutes, ferme, par son contact 32 sur 3i (fig. 29 et 3o) le circuit du mécanisme de sonnerie.
- Fig. 32 et 33. — Signaleur Morgan et Walter (1893). Détail du poste central.
- Le mécanisme original de l’horloge Warner est ingénieux et paraît pratique : il mérite, à notre avis, d’attirer l'attention des spécialistes. Le signaleur Morgan et Waller, adopté par
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- la maison Siemens, appartient (fig. 22 à 37), à une classe d’appareils très répandus aux Etats-Unis, et qui permettent à un poste central : bureau d’hôtel ou de police, de recevoir des signaux ou des ordres d’un grand nombre de postes ou de chambres reliés à l’appareil central.
- Voici comment fonctionne cet appareil :
- L’aiguille F du poste central est, au repos (fig. 32 et 33), sur l’étoile de son cadran ainsi que I2, et le bras Aj correspondant avec son balai A, sur le segment O de A, qui comprend autant de segments 1 2.... que de postes, reliés chacun à un poste par des fils W Wj.... avec dérivation tt’uq..... à résistances rrt...., sur un fil G,
- Fig. 34 et 35. — Signaleur Morgan et Walter.
- Détail d’un poste d’appel.
- à relai Ci.... reliant à une pile l’électro Ej. Supposons que le poste ou la chambre 7 veuille envoyer un signal au poste central, le signal « tire » (feu) par exemple. Pour cela il amène (fig. 3q et 35) l’aiguille I;î de son appareil, de l’étoile sur le mot « fire » de son cadran et pousse le bouton H2, qui envoie au relai Cj un courant par lequel l’électro F, (fig. 33), attirant son armature eu déclenche le bras A1 du poste central. Ce déclenchement permet au secteur, S! de descendre, avec une vitesse réglée par l’échappement D3D.jDt-„ en entraînant avec lui, par G,-D! D2 a le bras A1? et, deux fois plus vite, son aiguille, I,, jusqu’à ce que arrive sur la touche 7 de A. Le courant de la pile centrale passe alors par I;), du poste 7, Fs (fig. 3q) F9ES
- W7 la touche 7 de (A, As At F2 F3 E2E3) et Bj, de sorte que F5, attiré, déclenche F2 en F4, et ren-clenche D3, par Dc, de manière à arrêter ainsi A] sur 7. La roue D2, se mettant alors à tourner, par son mécanisme d’horlogerie, envoie une série de courants aux deux électros E4E5du poste 7, mais sans exciter sensiblement l’électro à fils fins F,. Il en résulte que E5 fait, par FG et son ancre F7,- tourner l'aiguille I3 dent par dent, suivant la flèche (fig. 35) en concordance avec la rotation imprimée au rochet G2 et à l’aiguille I3 du poste central, jusqu’à ce que l’aiguille I3 soit ainsi ramenée sur son étoile.
- En ce point, Fs rompt le contact F0, ce qui arrête le mouvement de G2 au moment même où son aiguille I2 répète au poste central le si-
- Fig. 36 et 3y. — Signaleur Morgan et Walter. Détail d’un transmetteur.
- gnal « Fire » dont l’aiguille I3 assure la réception au poste émetteur n° 7.
- Si le poste central veut, au contraire, envoyer un signal au poste 7, il amène l’aiguille It (fig. 36) de son transmetteur sur ce signal, puis il relie par un contact quelconque, au circuit du poste 7, une forte pile, en même temps qu’il remonte, par K, le mécanisme d’un interrupteur K,. L’envoi de ce courant au poste 7 a pour, premier effet de faire déclencher par F^, en II5 H0, la poulie Hu dont la corde laisse alors retomber sur la lampe devant la porte de la chambre n° 7 un globe rouge, la signalant au veilleur, pendant que l’interrupteur K, fait vibrer les armatures des électros Fc (fig. 36) et E5 (fig. 35) dont les aiguilles F et 13 tournent ainsi, dent par dent, jusqu’à ce que la première soit revenue sur son étoile, en même temps que I3 arrive sur le signal; en ce point, K2 amène, en effet, son isolant sous le ressort K3 (fig. 36) de manière
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- à couper le circuit de la chambre 7, et à arrêter les aiguillés.
- Pour remettre, après la réception d’un signal, l’appareil récepteur central en état, il suffit de faire faire un tour à l'excentrique I Ij (fig..33),dont levier H remonte, par le ressort h, le signal S,, déclenche momentanément D.j, pivoté en d, de D;), de manière à laisser A, revenir vivement au zéro, et remonte, par F], le mécanisme de F2.
- Gustave Richard.
- LES ASCENSEURS
- DE NOTRE-DAME DE LA GARDE, A MARSEILLE
- Par ce temps de « foires du monde » et de « records » plus ou moins extravagants, ce n’est pas sans surprise que l’on voit la bonne et routinière Europe ravir à la libre Amérique l’honneur de posséder le plus gros fil téléphonique du monde, qui est assurément celui qui dessert les ascenseurs susmentionnés. Sa section de i5o cm2 le met en effet hors de pair, et Chicago n’a rien vu de pareil. Toutefois, s’il n’avait pas d’autre mérite, cette mention pourrait suffire.
- Comme son rôle, d’apparence modeste, est sérieux, comme il concourt à assurer le bon fonctionnement d’une installation remarquable que l’on peut, sans exagération, mettre au rang des grands travaux les plus étudiés, les plus intéressants de France, nous ne croyons pas inutile de le faire mieux ressortir en décrivant à grands traits les ascenseurs eux-mêmes au double point de vue mécanique et électrique.
- Aux abords de Marseille s’élève une colline dont le sommet est à la cote i5o. Cette cime portait, dans l’antiquité, un temple entouré d’un bois épais. La forêt, rasée, arrachée, a fait place au roc désolé; le paganisme a sombré devant la foi nouvelle. Une basilique chrétienne a remplacé les colonnades antiques. Brochant sur le tout, les fabricants de béton ont taillé dans la montagne d’énormes carrières. Le génie militaire limitant enfin le point de creusement de ces mines de granit, a ceinturé l’église d’un ourlet de baraquements en briques, précurseur d’urt ouvrage de premier ordre, a pris posses-
- sion- de la crête et a dit aux carriers : « Vous n’irez pas plus loin. » Le résultat général a été la transformation du bois sacré et de la colline aux longues pentes en une affreuse pyramide rocheuse de i5o mètres de haut, nue, caillouteuse, raboteuse et presque inabordable, du sommet de laquelle artistes et pèlerins peuvent admirer, comme dédommagement de leurs fatigues, un panorama peu ordinaire, formé d’un grand demi cercle de montagnes, ayant pour diamètre la Méditerranée au bleu sombre, et pour centre une ville de 400,000 âmes dominée par l’énorme vierge en bronze doré qui surmonte
- Cote 135 D
- la basilique, haute de 60 mètres, à laquelle conduit l’ascenseur dont il est question ci-après.
- Le double caractère religieux et artistique du pèlerinage attirant constamment de nombreux visiteurs que des pointages sérieux permettaient d’évaluer à 5oo,oco environ par année, les ingénieurs se préoccupaient depuis longtemps d’organiser un mode d’accès rapide et économique. Ils s’arrêtèrent au projet de M. Maslin, dont nous donnons les grandes lignes pour bien indiquer l’importance des communications électriques dans la marche de ce système.
- Schématiquement, on peut représenter l’ensemble des travaux par la figure 1. Le tronc de pyramide formant la colline taillée et retaillée
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- pour l’extraction des pierres destinées aux travaux maritimes, présente entre A et B une différence de niveau de 73 mètres. De B en G la distance est de 80 mètres. De G en D la hauteur
- Fig. 2
- atteint 20 mètres. En D s’élève la basilique de Notre-Dame de la Garde.
- La section A B forme un plan incliné sur lequel glissent les voitures E de l’ascenseur. Le chemin de' roulement qui fait avec le plan horizontal un angle de 60 degrés, a une longueur de 84 mètres. Notons ici, avec l’auteur du projet, qu’aucun des funiculaires si réputés de la Suisse
- n’offre une pareille inclinaison. Cet énorme plan incliné s’arrête au bout d’un pylône en pierre qui sert de culée à la passerelle métallique B G, longue, nous l’avons dit, de 80 mètres, large de 5 m. 5o, formant un promenoir qui permet aux voyageurs de se rendre de B en G, c’est-à-dire au pied d’un escalier en pierre aboutissant, en D, au seuil même de l’église. Sans les besoins du génie militaire, le pylône eût été exhaussé de i5 mètres, de façon à mettre la passerelle
- Fig. 3
- presque de niveau avec l’escalier D. Il n’est pas impossible que ce projet soit repris. On franchira ainsi une distance verticale de 88 mètres sur un plan de roulement de 100 mètres environ. De semblables dimensions sont difficilement appréciables dans l’espace : on s’en rendra compte plus aisément en imaginant une grandiose échelle de pierre, large de 10 mètres, partant du parvis de Notre-Dame de Paris, en avant du grand portail, et s’élevant d’un seul jet à 18 mètres au-dessus du point culminant des tours de la célèbre cathédrale.
- Pour mémoire, disons qu’au bas de l’ascenseur on a construit comme gare de départ un élégant édicule de style oriental avec dôme et colon-nettes mauresques d’un très gracieux effet, en-
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- cadré d’un jardin anglais d’environ 8000 mètres de surface, sur l’un des côtés duquel un grand pavillon renferme les machines et les bureaux.
- L’ascenseur est à deux voies et fonctionne par le système dit « à balance d’eau ». Le principe étant assez connu, nous nous bornerons à le rappeler pour les lecteurs non familiarisés avec les ascenseurs de la Suisse.
- En un point élevé se trouve une poulie. Sur cette poulie passe un câble portant à chaque bout un récipient (benne, wagon ou cabine) divisé en deux parties. Une partie sert à recevoir les marchandises, les matériaux ou les voyageurs; l’autre forme un réservoir ou caisse à eau.
- Supposons la poulie très mobile, le câble assez long, les bennes également chargées, c’est-à-dire s’équilibrant de façon parfaite. Il est clair que si l’on remplit de liquide une des caisses à eau, l’accroissement de poids déterminera une rupture d’équilibre en faveur de la benne surchargée : celle-ci descendra et fera monter l’autre.
- Supposons maintenant l’une des bennes en haut de la pente et l’autre en bas : admettons qu’une pompe élévatoire envoie de l’eau dans le réservoir du wagon supérieur et qu’on évacue le liquide du réservoir inférieur; l’ascension se produira. Le wagon supérieur, surchargé, descendra, entraînant et faisant remonter le véhicule inférieur délesté. Si l’on imagine enfin que les deux wagonnets, au lieu de s’élever verticalement comme dans un puits de mine, glissent sur une surface inclinée, entre des rails servant de guides, on aura une idée générale d’un ascenseur à balance d’eau.
- Dans le cas spécial qui nous occupe, le point de suspension du système se trouve sur le pylône B. La poulie unique de la description théorique est remplacée par 4 grandes roues de 2 mètres de diamètre : la corde est représentée par 3 câbles métalliques plats dont la charge de rupture est de 240 tonnes; chaque benne est une cabine pesant 10,000 kilos, pouvant recevoir 5o voyageurs et possédant un réservoir de 8000 litres qu’on ne charge généralement que de 6 tonnes. La petite machine élévatoire indiquée comme nécessaire pour l’alimentation de la caisse à eau du wagon supérieur, est constituée par 3 pompes Thirion, ayant chacune un débit de 5o tonnes à l’heure, plus que suffisantes par conséquent pour remplir constamment les ré-
- servoirs de 38 mètres cubes placés sur le pylône du terminus supérieur.
- Ces dispositions générales étant connues, disons encore comment s’opère la manœuvre des ascenseurs avant d’examiner le rôle des avertisseurs électriques dans cette manœuvre même.
- Si l’on admet les deux cabines arrêtées aux points extrêmes et prêtes à partir, il peut se présenter plusieurs cas. •
- i° Les wagons sont également chargés ;
- 20 Le wagon supérieur a sa charge complète et celui du bas est vide;
- 3° Le wagon inférieur a sa charge complète et celui d’en haut est vide ;
- 4° Les voitures sont chargées de façon très inégale.
- Premier cas.— Si l’équilibre est parfait, sa rupture devra théoriquement se produire à la moindre différence de poids. Il suffirait donc de vider en partie la caisse à eau du wagon inférieur pour que le supérieur l’emportât : en réalité, à cause des frottements, il faut une différence de poids de près de i5oo kilos pour que le démarrage s’effectue. L’évacuation se faisant par des soupapes de o,35m. de diamètre, l’opération est courte et l’ascension s’opère vite. Dans les funiculaires étrangers, on rejette toute l’eau de la cabine d’en bas et l’on règle la descente au frein. A l’ascenseur de Marseille, on n’évacue au contraire que la quantité d’eau nécessaire pour que, les freins une fois desserrés, la. cabine du haut entraîne l’autre sous le minimum de surcharge. L’inconvénient consiste alors, ilestvrai, à remonter l’excédent d’eau en réserve; mais, par compensation, le réservoir étantdéjà partiellement rempli quand le wagon arrive en haut de sa course, il suffit d’un temps très court'pour faire le plein, en mettant la caisse en relation avec les grands réservoirs du pylône. Le remplissage total ne prend que 90 secondes. Il n’y a donc, de ce chef, aucun retard appréciable.
- Second cas. — La cabine inférieure étant vide et la supérieure étant en charge complète, le démarrage s’opère dès que l’on desserre les freins. Le wagon d’en bas ne vide pas sa caisse à eau ; dans ce cas il monte avec sa pleine charge de liquide et se trouve prêt à repartir.
- Troisième cas. — Le nombre des voyageurs est nul dans la cabine supérieure et atteint son maximum dans la cabine inférieure. On fait le plein en haut et l’on évacue en grand l’eau du
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- wagon d’en bas. On balance ainsi par 6 tonnes d’eau les 4 tonnes de voyageurs et les 2000 kilos d’excédent assurent un excellent démarrage.
- Dans le quatrième cas enfin, les cabines ondes charges inégales sans différence trop sent sible. Tandis qu’on desserre les freins en haut, on ouvre en bas les soupapes de vidange et l’on prolonge l’évacuation même après le démarrage. La cabine s’élève alors en laissant derrière elle une longue cascade d’un effet pittoresque. Si par hasard le pilote de la cabine descendante se voit entraîné un peu trop vite, il a toujours la facilité de rejeter une partie de l’eau qui l’alourdit, sans même recourir au frein. Il s’allège et ralentit sa chute.
- On voit que le volume de liquide contenu à chaque instant dans les réservoirs du pylône,
- Fig. 4. — Avertisseur électrique de niveau d’eau.
- est essentiement variable en raison de la variation constante des emprunts faits par les cabines mobiles. 11 est clair que si les machines éléva-toires fonctionnaient sans relâche à la même allure ou stoppaient à intervalles donnés, elles enverraient souvent des torrents d eau dans des bâches déjà pleines, ou s’arrêteraient, quand celles-ci seraient à moitié vides. L attention soutenue des machinistes, même secondée par tout un système de signaux optiques, ne suffirait pas. Aussi a-t-on chargé l’électricitc de rendre ces multiples services.
- D’autre part, les deux cabines sont mises en relation permanente par le téléphone. Le conducteur est une vraie poutre en acier formant créfnaillère, placée dans chaque voie, entre les deux rails glissières. Sa section peu commune en fait, comme nous le disons en tête de cette note, le plus gros conducteur téléphonique du monde. Les pilotes qui manœuvrent les freins peuvent ainsi échanger, en marche, les avis
- utiles pour le bon fonctionnement du système-D’autre part, des fils de sonnerie servent à transmettre, par roulements convenus, l’avis du départ. Enfin, un enregistreur de niveau d’eau, fonctionnant dans les réservoirs de 38 tonnes du pylône, donne à la machine placée dans le jardin, le signal d’arrêt des pompes ou l’avis de mise en marche, suivant que l’eau arrive en excès ou que les emprunts faits à ces caisses les ont à peu près vidées.
- Il suffit d’un coup d’œil sur les schémas ci-joints pour comprendre le jeu de l’avertisseur électrique du niveau d’eau. C’est un grand levier coudé A (fig. 4), à bras inégaux, terminé à l’inté-
- Fig. 5. — Avertisseur à volet.
- rieur de la bâche par un flotteur lenticulaire et à l’autre bout par un double arc de cercle en fer dont les quatre points peuvent plonger deux à deux dans des godets en fer remplis de mercure. Le flotteur F s’élève-t-il ou s'abaisse-t-il trop, par excès ou pénurie d’eau dans la caisse, les pointes mobiles de C ferment en d ou en d' le circuit d’une pile dont le courant va actionner dans la chambre des machines un avertisseur à double volet, V (fig. 5). Deux électros commandent des leviers à encoche retenant les petits volets vv\ au-dessous desquels sont écrits les mots plein, vide, une manette permet de relier successivement chaque électro avec la ligne. Supposons les pompes en action. La manette est tournée sur le plein. Dès que le flotteur atteint la hauteur maximum, il ferme le circuit : le volet du plein tombe et la sonnerie fonctionne. On porte alors la manette sur le vide et l’on ferme presque entièrement l’admission de vapeur. Le volume
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- d’eau diminuant au réservoir après un ou deux emprunts, le flotteur descend, indique le vide, le second volet est actionné, et ainsi de suite. Les jours de pèlerinages ou de fêtes, où les départs ont lieu à intervalles de 3 à 5 minutes, l’indicateur de niveau d’eau rend les plus grands services en raison de la fréquence des emprunts. Cet appareil ne présente en somme aucune disposition inédite, mais il acquiert une valeur spéciale par suite du rôle qu'il joue dans un mécanisme de dimensions peu ordinaires.
- La description détaillée de l’ascenseur nous entraînerait trop loin : elle sortirait d’ailleurs du domaine de l’électricité. Quelques mots cependant sur les points saillants de cette grande et belle installation, mal connue, très simple en principe, très minutieusement organisée dans ses moindres détails.
- Chemin de roulement. — C’est, rappelons-le, un plan incliné long de 84 mètres, formant un angle de 6o° avec l’horizontale. Les maçonneries sont construites avec de la chaux du Teil et du sable granulé mécaniquement et des moellons de première qualité. Elles sont assises sur le rocher par des redents de 1 mètre de profondeur. Leur volume est de 8000 mètres cubes. La voie est double. A droite et à gauche sont placés, de 10 en 10 mètres, des rouleaux en bois soutenant les câbles de suspension des cabines. Entre les rails se trouve une crémaillère avec laquelle engrène un pignon qui fait partie du système de freins de chaque cabine. Cette crémaillère, en acier, est formée de deux fers ] [ reliés par des tourillons d’acier. Les tourillons ont 5o millimètres de diamètre. L’écartement des fers étant de 129 millimètres et les dents du pignon-frein qui engrène avec la crémaillère étant de 125 millimètres, il y a un jeu de 2 millimètres de chaque côté. Des galets-guides maintiennent le pignon dans l’axe de la crémaillère. Les segments de celle-ci ont une longueur de 4,5o m. 11 y a 16 boulons de scellement pour un segment, et celui-ci porte en outre un talon s’appuyant sur une saillie de pierre de taille pour prévenir tout glissement vers le bas du plan incliné. Les dents peuvent supporter un effort de 20 tonnes. On a préféré aux dents fondues, des tourillons rapportés qui sont beaucoup plus solides.
- Cabines. — Les voitures de l’ascenseur, représentées de profil dans la figure 6, sont en bois avec ossature métallique. La moitié supérieure,
- élégamment ornée, forme un salon contenant i3 places assises et une plateforme où se tiennent les voyageurs. On peut emmener jusqu’à 5o personnes. Sur le bord, est le pilote chargé des freins et du jeu des soupapes de vidange. La partie inférieure forme une caisse à eau, de 8 tonnes, pouvant rejeter son liquide par un robinet de o,35 cm. de diamètre. Au-dessous de la cabine est le frein faisant prise avec la crémaillère. Une double griffe puissante glisse le long des fers ] [ qu’elle embrasse par dessous. Elle
- — Chemin de roulement et cabine.
- F.g. 6.
- empêche tout renversement de la cabine en avant, ou tout déversement, en cas de rupture des câbles de suspension. Un entonnoir fixé en haut du wagon vient se placer exactement, en fin de course, sous une manche qui permet l’admission de l’eau des cuves du pylône dans les réservoirs des cabines. En moins de deux minutes,ces derniers peuvent être remplis.
- Le poids d’une cabine est de 10 tonnes, le contre-poids d’eau de 6 tonnes (en moyenne), la charge de voyageurs peut atteindre 4 tonnes. Le poids total est donc en pleine charge, de 20000 kilos. L’inclinaison du plan de roulement réduit à 17000 kilos seulement, la charge de traction des câbles.
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- Freins. —Il y a deux freins par cabine: unexcès de précaution, une charge de rupture de
- frein d’arrêt manœuvré à la main, un frein automatique réglant la vitesse. Tous deux prennent leur point d’appui sur la crémaillère décrite plus haut et avec laquelle engrène un pignon denté en acier dont les dents sont calculées pour supporter une charge égale au moins au poids de 4 cabines. Ce pignon, une fois arrêté dans sa rotation, forme ergot, ou crochet, et suspend la cabine à la crémaillère. Les freins agissent sur ce pignon pour en régler le mouvement à la volonté du pilote. Le diamètre de ce pignon est de 0,48 m. Il nous est impossible de donner ici les détails et calculs relatifs aux freins, sans sortir de notre cadre. La fi-
- Fig. 7. — Freins.
- gure7 en montre d’ailleurs suffisamment le jeu. Un fait prouvera leur efficacité.
- On a procédé à l’expérience suivante : une des cabines a été laissée sans voyageurs, ni eau ; puis on a chargé l’autre de 8 tonnes d’eau et de 12000 kilos de fonte. Cette cabine ayant une surcharge de 20000 kilos par rapport à la première, se trouvait obéir à une différence d’équilibre équivalant à la rupture de tous les câbles. On a desserré les freins et opéré la descente, à raison de 0,91 m. par seconde. Les freins automatiques ont chauffé modérément. Agissant alors, en fin de course, sur les freins à main, on est arrivé sans secousses.
- Câbles et contrepoids. — Au lieu d'être calculés de façon à ne travailler qu’au sixième de leur charge de rupture, comme le veut le service des Mines, les câbles de l’ascenseur de Notre-Dame de la Garde ne travaillent qu’au quatorzième environ de cette charge. On a adopté, par
- 240 tonnes. Les câbles sont plats. Il y en a 4 par cabine, 2 de chaque côté. Ils se composent chacun de 8 aussières, de 4 torons, de 18 fils de 1 m/m de diamètre. Chaque tresse ainsi formée a 12 millimètres d’épaisseur, 96 millimètres de largeur. La charge de rupture d’un câble est de 60000 kilos. En utilisant huit câbles au lieu d’un, on diminue les chances de rupture que l’on courrait avec un câble unique qui viendrait à s'oxyder en un point. De plus, on obtient une souplesse qu’un seul gros câble n’aurait pas. On peut diminuer ainsi le diamètre des tambours ou poulies d’enroulement. Les câbles de suspension offrent une particularité : c’est que dans l’ascenseur de Marseille, il ne s’agit pas, comme dans les autres funiculaires, d’un câble sans fin. Les câbles, tant ceux de la cabine de droite que ceux du wagon de gauche, sont indépendants. Ils sont fixés par une extrémité sur leurs tambours respectifs, montés eux-mêmes parallèlement sur un arbre placé à l’intérieur et au bas du pylône. En marche, quatre de ces tambours se remplissent par l’enroulement des tresses métalliques, tandis que les quatre autres sé vident par le déroulement de celles-ci. On a prévu et compensé très simplement un inconvénient assez grave. Si l’on admet que, pour une cause quelconque, un des câbles ait avec les autres une petite différence d’épaisseur, il arrivera qu’à la fin de l’enroulement cet écart se traduira par une moindre longueur de ce brin. Il portera donc tout le poids de la cabine tandis que les autres auront un certain mou. Le remède consiste dans le mode d’attache des câbles aux cabines. Sur les flancs de celles-ci on a monté de petites presses hydrauliques et l’on a relié les câbles aux tiges des pistons de ces presses. Une petite pompe comprimant l’eau à 200 atmosphères se trouve au bas du plan de roulement et permet d’agir sur les pistons. S’il se produit une différence de tension entre les câbles, on pompe de façon à régler par le jeu du piston correspondant le brin mal réglé, et l’égalité de tension est ainsi rétablie. Cette rectification se fait en quelques minutes, deux fois par jour.
- Rien de plus simple en substance, que la marche de ce gigantesque appareil. Injection d’eau dans le réservoir supérieur, remplissage de la caisse de la cabine d’en haut, vidange de la
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- caisse de la cabine d’en bas et vice versa, telles sont les manoeuvres à exécuter; rien de plus. Le danger pouvant résulter de l’inattention d’un mécanicien est nul. En effet, dans les funiculaires du type dit à ficelle, il faut que [la machine qui commande l’arbre d’enroulement s’arrête juste au moment convenable, et il faut surtout que pas un seul instant sa puissance ne vienne à manquer, sous peine de graves conséquences. Une attention soutenue du personnel est nécessaire. Dans les funiculaires à balance d’eau, de l’étranger, la vidange complète de la cabine ascendante donne à la cabine descendante un trop brusque et trop grand surcroît de poids que les freins doivent ensuite compenser. Or, fatiguer des organes de sûreté qui fatiguent eux-mêmes la voie, les rails du chemin de roulement, c’est prendre une mauvaise mesure, ces pièces devant conserver toute leur précision et toute leur puissance pour des cas extrêmes. Ici, au contraire, l’arrêt des machines est commandé électriquement, d’une façon automatique, et n’influe en rien sur le mouvement du système. La différence de poids n’est jamais telle entre les wagons, qu’il y ait un entraînement trop brusque du plus léger par le plus lourd. Au départ, comme à l’arrivée, le mouvement est d’une extrême douceur. Une trépidation légère agite seulement un peu les véhicules : elle n’est pas sans effet sur les nerfs des personnes timides; mais comme cette vibration provient précisément du jeu permanent d’un organe de sûreté, c’est-à-dire de la prise du pignon d’arret sur les tourillons de la crémaillère, ceci ne peut servir qu’à les rassurer.
- Nous sommes heureux de pouvoir remercier ici l’Ingénieur qui a dirigé les travaux de cet ouvrage et imaginé plusieurs des perfectionnements qui en augmentent la valeur, M. E. Mas-lin, qui a bien voulu nous fournir pour les lecteurs de la Lumière Électrique de minutieux et attachants détails que nous sommes, bien à regret, obligé de résumer.
- Le funiculaire jadis appliqué aux flancs du Vésuve avec guirlande de lampes Jablochkoff qui formaient une opposition par trop forte avec le milieu ambiant plein de l’horreur sacrée dont parle le poète latin, approchait seul, comme pente, de l’inclinaison donnée à l’ascenseur de Notre-Dame de la Garde. Celui-ci, par son élégance, sa hardiesse, par ses dispositions à la
- fois simples et savantes, et nous dirions presque par la beauté du panorama qu’il permet d’admirer, nous a paru mériter à tous égards, l’attention des techniciens, des artistes et des pèlerins.
- P. Marcillac.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Accumulateurs Morrison (American Battery Company, 1894).
- Les plaques de cet accumulateur sont constituées par des rubans de plomb A, enroulés primitivement sur des moyeux B, puis, après le retrait de ces moyeux, assemblés face à face B2,
- Fig. 1 à 6. — Accumulateurs Morrisson.
- en laissant les vides B3; après quoi, l’on entaille leurs extrémités, comme en D D, pour y loger les côtés E E du cadre Ii Il2 H3 E, que l’on transforme en une plaque solide, par l’immersion des bords du cadre et des extrémités B, dans un bain de soudure.
- G. R.
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- LA LUMIÈRË ÊLËCTRÏQÜË
- Câbles compensés S. Thompson (1893).
- Le principe de cette compensation a déjà été exposé dans notre numéro du 24 décembre 1892, p. 643 ; les figures 1 à 26 en représentent les nouvelles variantes récemment proposées par le professeur Thompson.
- Les deux conducteurs en cuivre A1 Aa, B! B2
- sont (fig. 1) réunis par des compensateurs a b, c d, etc..., à points d’attache a et b, cet d..., espacés de manière à pouvoir loger les compensateurs parallèlement aux conducteurs, sans trop en grossir le câble. Ces compensateurs peuvent être constitués, par exemple, d’un grand nombre d’enroulements de fils fins en cuivre sur un long noyau de fils de fer droits.
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- FIG 18
- Fig. r à iS. — Câbles compensés Thompson.
- On peut encore lui donner la forme d’un cadre d’une centaine de mètres de long, constitué par (fig. 2 et 3) quelques tours d’un fil de cuivre ou de fer, entouré, sur deux de ses côtés, d’un fil de fer fin, ou celle d’un fil de quelques kilomètres, a b, armé ou entouré d’un fil de cuivre ou de fer.
- Ën figure 6 et 7, les extrémités b, c,feig sont très rapprochées : en figure 7 elles se confondent, le compensateur étant formé, en réalité d’un troisième conducteur armé C (fig. 8) raccordé alternativement aux deux autres A et B en des
- points a, b, c, d, e, distants de quelques kilomè très: le tout est enveloppé d’une gaine de fer S. On obtient le même résultat en réunissant par un enroulement en fer les conducteurs A et B, avec compensateur c à l’extérieur, le tout enveloppé d’une gaine C.
- On peut encore employer de longs cadres parallèles a, ù, c, d(fig. 10 et 11), enveloppés d’un enroulement ou d’une gaine, et se compensant par leur induction mutuelle : on en a représenté l’application en figure 12 et i3, où les conducteurs Aj et A2 sont coupés en boucles ou sec-
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- tions par des compensateurs, et disposés de manière que les courants circulent en sens opposé dans les boucles ou sections adjacentes. Il faut évidemment réduire au minimum la perte magnétique des compensateurs.
- En figure 14 les conducteurs Aj A2 B, B2sont pourvus de compensateurs intercalaires et reliés alternativement par des compensateurs a, b,
- Fl G 19
- FIG.23
- Ai _ CL
- —
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- B
- A
- C
- A
- r.
- FIG.25
- FIG 26
- B
- A
- c
- A
- JL
- C
- Fig. 19 à 26. — Câbles compensés Thompson.
- c, d,à un troisième fil C2, qui peut être constitué par l’enveloppe du câble, ou divisé en sections compensatrices b, d, d, / (fig. i5). On en a indiqué l’application sur les figures 16 et 17, qui représentent les coupes M N, des figures 14 et i5. On peut aussi sectionner, comme en figure 18, les conducteurs A A,, et Bt B2, pourvu qu’on en oppose convenablement les différentes sections reliées à un fil compensateur G, C2, : le câble se composerait alors d’une suite de sections à trois fils analogues à celles
- des figures 17, 9 et 8, reliées à des intervalles convenables par des câbles à deux fils.
- En figure 19, les différentes sections des conducteurs At et A„ sont reliées entre elles in-ductivement, comme en figure 10, puis mutuellement compensés par leur liaison au fil C, de manière à constituer (fig. 20) un câble à cinq fils : le conducteur C étant remplacé au besoin par l’enveloppe métallique du câble. Les figures 21 et 22 représentent une modification analogue au type figure 11, à sections A, B,, A2 B3, compensées par leur liaison avec le câble G.
- Il n’est d’ailleurs pas nécessaire que lès circuits soient fermés : deux conducteurs ouverts isolés A,, A2 (fig. 28) enroulés par un bobinage ou réunis par une gaine de fer, se compensant parfaitement. La figure 24 représente un câble formé d’une série de ces couples A, A3 A3, reliés par intervalles a c e à un troisième fil Cj, G,.
- Les systèmes figure 24 et 25 sont constitués par deux conducteurs de cuivre A et B, croisés dans l’enveloppe du cable de manière à se compenser par leur induction mutuelle et par leur liaison à un troisième fil C, isolé de leur induction par sa gaine propre ou son enroulement, et qui ne doit pas présenter, en figure 26, une grande résistance comme en figure 25.
- G. R.
- Compteurs à flotteur Brocq (1893).
- Le fonctionnement de cet appareil est le suivant, l’armature D et son-flotteur B étant à l’origine au bas de leur course comme sur les figures :
- Quand le courant à mesurer I passe dans le solénoïde E, il attire D, de bas en haut, avec une force k I2 et une vitesse proportionnelle, par conséquent, à /ql, /q étant un coefficient fonction de la résistance opposée au passage de l’eau A par le diaphragmepiston G (fig. 7). Arrivé au haut de sa course, le chapeau en fer I, venant au contact de X, attire l’aimant J, et ferme en K une dérivation du courant sur le solénoïde F, qui, attirant D de haut en bas, fait descendre le flotteur, le chapeau I restant, comme en figure 1, attiré sur X. Cette descente s’effectuera rapidement; parce que la soupape annulaire s se soulève, et laisse librement passer l’eau. En même temps F attire la palette M, qui fait
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- tourner d’un cran le mécanisme g du compteur. Quand le flotteur arrive au bas de sa course, son chapeau /z, tirant sur Æ, détache I de X, de manière que l’aimant J, rappelé par son ressort, rompt en K le circuit de F, qui lâche M, et laisse le flotteur remonter pour une nouvelle opération.
- L’intensité moyenne du courant est donnée, pour un temps T, par la formule
- ï = ™±,
- T
- N étant le nombre des opérations du compteur pendant le temps T, et / sa course.
- Afin de compenser les variations de la pous-
- Fig\ i à 8. — Compteur Brocq.
- sée de l’eau A sur le flotteur avec la tempéra ture, M. Brocq emploie deux moyens. Le pre-rhier consiste à rendre le fond du flotteur élastique, et à remplir ce flotteur d’air, dont la pression, plus considérable que celle de l’eau, fait que le flotteur se dilate à mesure que la densité de l’eau diminue avec la température. Le second moyen consiste à compléter le flot-
- teur, par un petit flotteur auxiliaire x (fig. 8) à deux chaînes identiques y et a, de manière que l’équilibre de B et des deux chaînes soit constant, et que la dilatation de l’eau vienne, en repoussant a, augmenter la flottaison de B à mesure que l’eau se dilate.
- Enfin, les contacts K, au nombre de six (fig. 4), et réunis par des résistances sans auto-induc-
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- «
- Commettante in V 0 .5 S 1 1 « £ $ s 3= 0 c ** 0 y, " 'O 0 * ÏÏ 5 2 1 ë 0 *3 P. Chevaux totaux
- 1. Société d’électricité à Baden •J 200 200 400
- (Suisse).
- 2. Ateliers électriques, près •J 600 60 120
- Hanich (Bavière).
- 3. Société anonyme d’éleetri- 2 200 luo 200
- cité à Ragatz (Suisse).
- 4. Compagnie de Chemins de 4 125 250 IOOO
- fer Novorosisk (Russie).
- 5. Escher-Wyss G”, Zurich I 800 33 33
- (Suisse).
- 6. Hermann Klingler, Gossan I 200 100 100
- (Suisse).
- 7. F.-F. Bally fils (Suisse). I 3o ICO 100
- 8. Brown Boveri C», Baden. I 800 3o 3o
- g. Electro-mécanique. J 200 3oo oOO
- 10. Froller frères, à Lucerne I 120 600 60O
- (Suisse)
- n.Vonniller et Cü, à Roma-gnano-Sésia (Italie). 3 l80 275 825
- 12. Zweifel frères, tissage, à 1 Goo 60 GO
- Sirnach (Suisse).
- i3. Leri et Kirlerthaler, Sara- 1 230 280 280
- gosse (Espagne).
- 14. G. Vogel, papeterie, près 1 400 200 200
- Zurich (Suisse).
- i5. Usine de Calais (France). 2 160 72 141
- 16. Leri et Kirlerthaler, Sara- 1 800 45 45
- gosse (Espagne).
- 17. Leri et Kirlerthaler, Sara- 1 600 60 60
- gosse (France).
- 18. Vallot et Lauze (France). 1 800 3o 3o
- 19. Usine électrique à Franc- 3 85 7DO 2250
- fort.
- 20. Usine électrique et hydrau- ‘2 200 175 35o
- liqueâ Interlaken (Suisse).
- 21. Leri etKirlerthaler(Madrid). 1 2S0 i5o i5o
- 22. Société anonyme à Lucerne. 2 35o i5o 3oo
- 23. Commune d’Aurau (Suisse). 2 48 400 Soo
- 24. Arnold Boller, à Zurich (Suisse). 200 200 400
- 25. Pinœsh frères, à Basse- I G5o 60 60
- Engadine (Suisse).
- 26. Société d’électricité, à Son- 2 5oo 25 100
- dria (Italie).
- 27. Société d’éclairage électri- I 625 100 100
- que, à Salo Gardone (Italie).
- 28. E. Lebon et G% Station centrale au Caire (Egypte). I 400 100 100
- 29. Munich. 2 105 5oo 1000
- 3o. Gerlafingen. 0 3?5 i5o 3oo
- 3i. Kaiserslautern (Suisse). 2 200 25(> 5oo 10987
- Obaorvullons
- Installation biphasée pour éclairage et distribution de force tension 1000 volts. La commande des machines se fait par des turbines avec engrenages à roues coniques.
- Installation monophasée pour éclairage et distribution de force, tension 2,600 volts. La commande des machines par courroies sur un arbre commun.
- Installation monophasée pour éclairage et distribution de force, tension 3,3oo volts. Machines accouplées directement à l’arbre vertical des turbines.
- Installation triphasée, commandée par machine à vapeur pour le port de Nowrosisk.
- Auto-excitatrice à courant polyphasé pour la manoeuvre des ponts roulants et des machines d’exécution.
- Installation monophasée pour éclairage et distribution de force, tension 2000 volts, commandée par une turbine avec engrenages à roues coniques.
- Installation triphasée pour distribution de force avec 25o volts. Manœuvre des machines d’exécution dans une fabrique de souliers; accouplement direct aves l’arbre vertical de la turbine.
- Générateur triphasé pour la manœuvre des ponts roulants et de la menuiserie.
- Machine pour éclairage et distribution de force.
- Installation monophasée pour la distribution de lumière; accouplement direct à l’arbre vertical de la turbine.
- Installation biphasée pour l’alimentation de 6 moteurs à 120 chevaux-vapeur, de quelques moteurs plus petits, et pour l’éclairage.
- Machine monophasée commande par courroie, alimentation d’un moteur de 40 chevaux-vapeur, et éclairage.
- Générateur biphasé, commande par cordes, alimentation de 2 moteurs à 110 chevaux-vapeur accouplés directement à des machines à courant continu.
- Installation biphasée pour alimentation de 2 moteurs de 60 chevaux-vapeur et pour l’éclairage.
- Installation monophasée pour éclairage, accouplement direct à des moteurs à gaz.
- Alternateur monophasé. 1000 volts.
- Alternateur monophasé. 2000 volts.
- Alternateur monophasé.
- Alternateurs monophasés ; accouplement direct avec machines à vapeur, système tandem horizontal.
- Alternateurs monophasés pour l'éclairage, commande par des turbines avec engrenage à'roues coniques.
- Générateur monophasé pour l’éclairage, tension 400 volts.
- Générateurs biphasés pour alimentation de 2 moteurs à 120 ch.-vap. pour un laminoir et d’un moteur de 5o ch.-vap.
- Générateurs biphasés pour la distribution de force et éclairage, accouplés directement aux axes verticaux des turbines, tension 2000 volts.
- Générateurs monophasés pour la distribution de force et éclairage, tension 5ooo volts, commande par les turbines avec engrenage à roues coniques.
- Générateur monophasé pour l’éclairage des hôtels, tension 2000 volts, accouplé directement à l’axe horizontal de la turbine.
- Alternateurs monophasés pour l’éclairage, tension 2000 volts, accouplés directement aux axes horizontaux des turbines.
- Alternateur polyphasé pour l’éclairage, tension 2000 volts, accouplé directement à l’axe horizontal de la turbine.
- Alternateur monophasé pour l’éclairage.
- Alternateurs triphasés commandés par turbines à axe horizontal.
- Alternateurs triphasés commandés par moteurs verticaux.
- Alternateurs monophasés commandés par moteurs verticaux.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Galvanoplastie de l’aluminium par Edm. van Aubel.
- Le numéro du 19 août de La Lumière électrique (faits divers) contient l’indication d’un procédé de galvanoplastie de l’aluminium.
- Il y a plus d’un an, j’ai été amené, par une recherche de physique, à recouvrir l’aluminium d’une couche d’un autre métal. Après quelques essais, j’ai trouvéune méthode simple,qui donne d’excellents résultats.
- On commence par recouvrir l’aluminium d'une couche de cuivre à peine visible. Pourcela, on fait l’électrolyse d’une solution de sulfate de cuivre dans l’eau, en se servant comme électrode positive d’une plaque de platine ou de cuivre électrolytique. J’ai utilisé le courant produit par un élément Grove, sans employer de précautions spéciales. Au bout de quelques instants, l’alu- minium est recouvert d’une mince couche de cuivre et, si l’on continue l’électrolyse, on constate que le cuivre adhère très solidement.
- Lorsque le dépôt à peine visible de cuivre est obtenu, on effectue la galvanoplastie des autres métaux (nickel, argent, or, etc.) en employant les solutions ordinaires.
- Indicateur d’orage pour réseaux téléphoniques, par H. Engelmann (*).
- L’indicateur d’orage pour réseaux téléphoniques dont la figure 1 montre la disposition a pour but de donner à tous les bureaux d’un réseau un signal d’alarme les avertissant de l’approche des orages et du danger qu’il y aurait à continuer le service.
- Aux limites extrêmes du réseau téléphonique sont installés sur des points élevés, sur des toits de maison par exemple, des électroscopes E disposés à l’intérieur de boîtes protectrices et munis d’un dispositif de contact. A la boule ou à la tige qui y est reliée sont fixées deux feuilles d’aluminium, dont l’une est fixe, l’autre mobile. Quand l’électroscope est chargé, la feuille mobile est repoussée et va toucher une petite lame-ressort/. La feuille fixe est reliée avec l'un des pôles d’une pile b, le ressort/avec l’autre pôle. Ofi peut régler la distance entre le ressort et la feuille, ce qui permet de faire fonctionner l’électroscope à une tension déterminée.
- Dès que, par l’arrivée d’un orage, la tension
- de l’électricité atmosphérique atteint une certaine valeur, le contact a lieu entre la feuille mobile et le ressort, et le courant de la pile actionne le relais R1.
- Pour préserver le plus possible le contact entre le ressort/et la feuille de l’électroscope, on a placé sur le relais R1 une dérivation N à grande résistance, qui reçoit l’extra-courant de rupture. En outre, le ressort / est disposé de façon à produire un contact de frottement avec la feuille.
- Le relais R1 est mis en relation par la ligne
- Fig. 1. — Indicateur d’orage pour réseaux téléphoniques.
- L1 avec le bureau le plus proche, où cette ligne passe par un annonciateur a1 à la terre. Le courant de la pile B fait tomber le volet de cet annonciateur; par ce fait un contact s’établit entre le doigt c et le ressort n, et ferme le courant d’une pile B2 par le commutateur U1 sur la sonnerie W, qui donne le signal d’alarme,
- La chute de l’annonciateur a1 avertit également tous les autres bureaux du réseau; car le relais R2 est mis en action par une dérivation de la pile B2 contenant le contact entre c et n. Pour chaque bureau il existe ainsi des relais R3, R4, etc., dont les contacts de repos sont reliés aux annonciateurs a3, a1, etc. L2, L3 sont des
- (*) Elchlrolechnische Zeitschrift, 3i mai 1894.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- lignes allant à deux autres bureaux, passant par les jacks k2 et /e3, et reliées au second bureau avec l’armature du relais correspondant.
- Les signaux sont ainsi transmis aux différents bureaux où, par l’intermédiaire des relais et des annonciateurs, ils actionnent des sonneries.
- Après réception du signal on laisse fonctionner la sonnerie pendant quelque temps, puis on relève l’annonciateur, et, pour éviter qu’il retombe, on tourne les commutateurs U1 et U2.
- Les différents bureaux avertissent de la reprise du service en portant une fiche dans le jack de la ligne L2 ou L3 communiquant avec le bureau central A, ce qui fait tomber dans ce dernier bureau l’annonciateur a3oua‘l. Si, entre temps, tous les bureaux ont remis leurs commutateurs U1 et U2 sur le contact de travail, le bureau peut les avertir, en faisant tomber leurs annonciateurs a1, que le service peut être repris.
- Les usines électriques parisiennes.
- Les élèves de la section d’enseignement professionnel des électriciens, fondée parM. Lede-boer sous les auspices de l’association philotechnique et aujourd’hui dirigée par M. Zetter, viennent de visiter quelques usines électriques de Paris. Nous publions le compte rendu de cette visite fait par M. Cheneveau.
- Usine des Halles. —L’usine municipale d’électricité des Halles, dont la fondation remonte à l’année 1889, est située dans les sous-sols du pavillon de la boucherie. Les six générateurs de vapeur, du type Belleville, sont disposés dans une galerie aérée principalement par les soutes à charbon.
- Les réservoirs d’alimentation d’eau sont au nombre de trois : l’un d’eux fournit de l’eau encore chaude provenant de la condensation de la vapeur et permet de réaliser une économie de combustible.
- La salle des machines électriques, parallèle à la chaufferie, comprend :
- 1° D’un côté trois machines à vapeur à triple expansion Weyher et Richemond, pouvant actionner six machines dynamo-électriques Edison à courant continu de 110 volts, 4.S0 ampères ! tournant à 600 tours par minute; ces machines sont couplées .par groupes de deux en tension et chaque groupe est monté en dérivation sur le circuit d’utilisation. Ce couplage se fait à l’aide
- d’un inverseur où aboutissent trois barres de cuivre (la distribution étant à trois fils); on maintienl une différence de potentiel constante de 23o volts environ entre les barres extrêmes, et de 115 volts entre chaque barre extrême et la barre moyenne. De cette façon, on peut employer pour l’éclairage soit des lampes à incandescence, soit des lampes à arc montées par quatre en tension.
- 2“ De l’autre côté, trois machines à vapeur horizontales Lecouteuxet Garnier commandent, à l’aide d’un système de cordes, trois machines Ferranti à courant alternatif donnant 2400 volts, 5o ampères à la vitesse de 5oo tours par minute; les excitatrices sont des petites machines Thury. A l’aide d’un dispositif spécial, les mêmes machines à vapeur peuvent entraîner quatre dynamos Desroziers à courant continu marchant aussi par deux en tension.
- Les tableaux de distribution comprennent :
- 1° Un tableaux général pour le courant continu où arrivent les trois barres de cuivre de l’inverseur et les feeders;
- 2° Un second tableau placé à côté du premier où sont les rhéostats de réglage des feeders, les appareils de mesure, etc. ;
- 3° Un tableau disposé en face de celui-ci permet de mettre : i° en charge, une batterie de 170 accumulateurs de la Société pour le travail électrique des métaux à l’aide des machines Edison et Desroziers; 20 en décharge sur le circuit d’utilisation soit les machines séparées soit les accumulateurs, soit les machines et les accumulateurs. Ces derniers fonctionnent le plus souvent comme réserve d’énergie.
- 40 Un tableau de distribution pour le courant alternatif qui comprend, outre les appareils de sûreté, rhéostats d’excitation, commutateurs permettant de fermer le circuit des machines Ferranti sur le circuit extérieur, deux voltmètres Cardew donnant la tension aux bornes de deux transformateurs Ferranti destinés à l’éclairage de l’usine (100 volts environ).
- Ajoutons en terminant que la température élevée de la salle des machines est abaissée à l’aide de ventilateurs mus par des petits moteurs électriques.
- Usines de la Villelle el de la gare du Nord. — Ces usines sont celles de la Société d’éclairage et de force par l’électricité qui alimente son important réseau avec le courant fourni par six
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- usines placées en différents points du secteur et qui sont, outre les deux citées plus haut : Filles-Dieu, Bondy, Barbés, les Abattoirs.
- La distribution est faite à courant continu, no volts, à deux fils et par feeders. Chacune des usines possède une batterie d’accumulateurs de la Société pour le travail électrique des métaux, et c’est en faisant varier le nombre d’accumulateurs mis sur chacun des feeders qu’on règle le voltage de la distribution.
- L’usine de la Villette comprend deux machines à vapeur Weyher et Richemond de i5o chevaux, actionnant directement, par accouplement Raffard, deux dynamos Desroziers de uo volts et 800 ampères. Les chaudières sont du type Belleville. La batterie d’accumulateurs se compose de 67 éléments de 400 kilogrammes.
- L’usine du Nord comprend, outre les mêmes machines que l’usine de la Villette, un groupe important de haute tension, d’une puissance de 3oo chevaux, recevant le courant de Saint-Ouen. Le courant produit à 3ooo volts, à Saint-Ouen, au moyen de machines Marcel Deprez, est canalisé jusqu’à l’usine du Nord, où des transformateurs à courant continu le transforment en courant de basse tension à 110 volts.
- L’usine du Nord possède deux transformateurs de 100 chevaux chacun, composés d’une machine Marcel Deprez fonctionnant comme moteur et actionnant par l’intermédiaire de plateaux Raffard, deux machines Edison à 110 volts. C’est là un exemple intéressant de transmission d’énergie par courant continu à haute tension.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉGENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Un nouveau phénomène observé au passage de l’électricité à travers des liquides mauvais conducteurs, par O. Lehmann(').
- Dans l’électrolyse des corps bons conducteurs on sait que les changements sont confinés au voisinage des électrodes. On n’a pas, que je
- sache, observé jusqu’ici des modifications à l’intérieur des liquides mauvais conducteurs (abstraction faite des courants de convection et de l’endosmose électrique). J’ai trouvé,- au contraire, que le passage de l’électricité dans diverses solutions mauvaises conductrices particulièrement dans des matières colorantes d’aniline, est accompagné de modifications qui se propagent rapidement et d’une façon continue des électrodes vers le milieu du liquide et finalement, de la formation d’un précipité au milieu du liquide ou tout au moins entre les électrodes. Ces phénomènes s’observent le plus aisément à l’aide du microscope disposé comme je l’ai déjà décrit^).
- Si l’on fait passer, par exemple, un courant d’environ 70 volts de tension dans une solution aqueuse de rouge du Congo, il se forme autour des deux électrodes un halo assez nettement limité, d’une belle couleur bleue à l’anode, et
- Fig. 1
- un peu plus pâle que la solution à la cathode, mais nettement séparée du liquide par une bande plus foncée (fig. 1). Les deux halos s’étendent rapidement et finissent par se joindre au milieu. Dès que ce contact à lieu, il se forme un précipité bleu foncé du côté de l’anode, tandis que vers la cathode le liquide se décolore, les deux phénomènes ne se produisant que dans la petite zone où a lieu la rencontre, tandis que le reste de la solution demeure invariable (fig. 2). En môme .temps, le liquide manifeste une vive agitation dans la zone de rencontre de la couche bleue avec la couche incolore; tandis que les autres parties restent en repos. La production des halos peut déjà s’observer avec la tension d’un seul accumulateur, mais leur progression est d’autant plus rapide que la tension est plus élevée.
- (') Wiedemann's Annalen, t. LII, p. 455, 1894.
- (') O. Lehmann, Physique moléculaire, I, p. 884, 1888,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- L’observation est rendue plus aisée, lorsqu’on épaissit la solution en y ajoutant de la gélatine, du sucre ou de la glycérine. On peut alors se convaincre que l’extension des halos n’est pas due à un déplacement du liquide, car même si l’extension est rapide, les particules et les bulles d’air restent stationnaires, de sorte que nous nous trouvons en présence d’un changement progressif de la constitution du liquide. En même temps on peut observer que la vitesse d'expansion des halos est en rapport inverse de la viscosité du liquide. Si l’on veut observer le phénomène dans des solutions très visqueuses, la force électromotrice doit être augmentée d’une façon correspondante. Les contours des halos sont dentellés et les divisions sont d’autant plus nombreuses que la tension est plus élevée. En dissolvant la matière colorante dans
- Fig. s
- de la glycérine et en saturant la solution de sucre à chaud, on peut obtenir des solutions si visqueuses que même avec ioooo volts la vitesse de progression n’est pas plus grande qu’avec quelques volts dans une solution aqueuse.
- En ce qui concerne l’explication de ce phénomène, on pourrait songer au premier abord à une sorte d’endosmose électrique dans la couche capillaire entre le porte-objet et la lame de verre du microscope; mais ceci n’est pas admissible puisqu’on n’observe pas de mouvement du liquide lui-même, mais seulement une modification progressive de la coloration. On peut d’ailleurs démontrer aisément que la progression à lieu de la même façon dans l’absence des parois du vase, en immergeant deux électrodes en fil de platine dans une auge de verre remplie de la solution. Si le dissolvant est constitué par de l’eau, les circulations de liquide qui s’établis-
- sent par suite de réchauffement dû au courant troublent l’extension régulière des halos, mais on peut arrêter ces perturbations en ajoutant à la solution assez de gélatine pour en faire une gelée légère. Même dans un bloc de gélatine colorée on peut suivre la formation des halos et du précipité et de leur point de rencontre à des distances quelconques des électrodes, et sans servir d’une loupe. Dans une gelée très lâche et avec 90 millimètres de distance entre les électrodes, les halos se rencontraient à peu près à égale distance des électrodes 10 minutes après le commencement du passage du courant. En leur ligne de rencontre il se formait immédiatement un précipité, et à l’intérieur de la masse il se produisait un mouvement violent, mais finalement le précipité se redissolvait, et par suite de réchauffement la gélatine devient liquide en cet endroit. A l’aide d’un thermomètre, on a constaté que la température de la gélatine entre le milieu du liquide et des électrodes était de 240, et au milieu même c’est-à-dire dans la zone étroite de rencontre des halos la température atteignait 32°.
- Les mouvements violents, de même que l’élévation de température au milieu de la masse, montrent que c’est dans cette zone que le courant fournit le plus de travail, et qu’il s’y produit une chute de potentiel relativement grande.
- Les changements de coloration fournissent une base pour l’explication du phénomène; ils indiquent que les produits de l’électrolyse apparaissant aux électrodes (particulièrement l’oxygène et l’hydrogène) déterminent la formation des halos. L’élargissement des bords'permet donc de conclure que ces produits de décomposition se diffusent avec une vitesse relativement grande, dans la direction des filets de courant, et la production de la grande chute de potentiel au bord des halos montre que les particules transportent avec elles de fortes charges électriques de même signe que celle de l’électrode dont elles émanent. La nature du phénomène peut donc se concevoir ainsi :
- Les molécules libérées aux électrodes se chargent par contact d’électricité de même signe que celle de l’électrode et se meuvent à la rencontre les unes des autres le long des lignes de force, jusqu’à ce qu’elles rencontrent des molécules avec lesquelles elles se combinent chimi-
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- quement. De nouvelles molécules des produits de décomposition suivent et atteignent de plus grandes distances des électrodes avant d’être combinées chimiquement à leur tour. De cette manière, la solution change de composition chimique à des distances de plus en plus grandes, la coloration est modifiée, et les halos se forment et progressent. Lorsque ceux-ci se touchent, les mêmes phénomènes se produisent que dans le cas où les électrodes seraient très rapprochées l’une de l’autre, c’est-à-dire qu’il y a neutralisation convective des charges par le mouvement tourbillonnaire du liquide.
- Les observations de la nature des courants de liquide semblent en effet corroborer cette manière de voir. La figure 3 en montre le sens avant qu’ils ne soient troublés par la formation
- Fig. 3
- du précipité coloré. Chacune des deux surfaces électriques prend une forme ondulée, les crêtes des ondes s’amincissent de plus en plus et lancent des jets de liquide dans les cavités correspondantes de la surface opposée. En même temps il y a d’une part neutralisation des réactions chimiques des deux parties du liquide, et reformation de la matière colorante primitive avec dégagement de chaleur; d’autre part, séparation des particules électrisées de signes opposés, de sorte que les particules de matière colorante s’amassent du côté de l’anode, tandis que le dissolvant incolore occupe l’autre moitié de laxône de rencontre.
- Si nous n’avons parlé jusqu’ici que de solutions de rouge du Congo, cela ne veut pas dire que le phénomène ne se produit que dans ces solutions. On a obtenu avec un grand nombre d’autres solutions des résultats analogues, que
- quefois avec des particularités très intéressantes. Les solutions aqueuses, gélatineuses suivantes, entre autres, sont remarquables ; les couleurs des halos sont indiquées entre parenthèses: bleu marine (bleu-violet), safranine (rouge-violetl, chrysoïdine (rouge jaunâtre-brun jaunâtre), tropéloïne (violet-rouge jaunâtre), rouge de Bordeaux (rouge brique-bleu), éosine (jaune-rouge bleuâtre), vert malachite (incolore-vert bleuâtre). Dans tous ces cas les expériences réussissent aussi à plus grande échelle.
- Quand on fait passer un courant de 70 volts dans une couche de gélatine de quelques millimètres d’épaisseur, étendue sur une lame de verre et colorée avec du vert malachite, les électrodes étant distantes entre elles de 90 millimètres, il se forme autour des deux électrodes des bourrelets de gélatine, qui s’étendent avec la migration des halos et se rencontrent au bout de 3o minutes environ, à 55 millimètres de l’anode. Le bourrelet autour de l’anode était parfaitement circulaire, et de couleur vert-bleuâtre; le bourrelet autour de la cathode était incolore et présentait des protubérances radiales rappelant une figure de Lichtenberg positive. A la réunion des deux bourrelets, un précipité vert foncé apparaissait du côté de la cathode, et une zone incolore étroite du côté de l’anode. Au-dessus du précipité vert foncé, la gélatine s’élevait, comme si elle avait été fortement attirée par la cathode, tandis que la zone incolore subissait une dépression de plus en plus grande, et disparaissait finalement en mettant le verre à nu et interrompant le courant.
- Ces phénomènes de gonflement de la gélatine ont, sans aucun doute, une relation avec les modifications chimiques du liquide, et se présentent de la même manière dans le cas des autres matières colorantes. Ils rappellent des expériences de E. du Bois-Reymond faites sur de l’albumine coagulée, qui n’ont jamais été complètement expliquées.
- En dehors des solutions indiquées, on a répété les expériences sur un grand nombre d’autres liquides avec plus ou moins de succès. Une solution de violet de méthylène additionnée de sucre convient particulièrement pour l’étude des mouvements tourbillonnaires qui se produisent à la rencontre des halos. Comme épaississants, on a aussi employé avec succès, à
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- la place de la gélatine, du sucre, de la glycérine, de la gomme arabique, de la dextrine, du sucre d’orge, de l’inuline, de l’émulsine et de l’amidon.
- L’eau peut aussi être remplacée par d’autres dissolvants. De très belles expériences peuvent être faites, par exemple, avec des solutions de rouge du Congo dans la glycérine, de bleu de méthylène dans l’alcool propylique, du bleu de phénol dans la chimoline (jaune-violet), et du bleu de méthylène dans l’aniline (avec un peu d’alcool).
- Il est difficile de constater si des solutions incolores présentent les mêmes phénomènes, puisque la migration des halos ne se manifeste que par des changements de coloration, non par la formation de stries, etc. Dans des solutions contenant de fines poussières, on observe quelquefois un mouvement saccadé lorsque le bord d’un halo passe sur ces particules, comme si elles étaient attirées par le halo approchant, et ensuite elles reviennent au repos. Par de semblables mouvements, de petites particules de noir de fumée ou d’inuline, j’ai pu observer, par exemple, la migration des halos et la production de mouvements tourbillonnaires dans une solution aqueuse d’amygdaline.
- En remplissant un liquide de nombreuses particules fines, on peut, en observant les changements de la densité de distribution, suivre la progression des halos presqu’aussi bien qu’en employant des matières colorantes. L'encre de Chine liquide du commerce, additionnée d’eau el. épaissie avec un peu de sucre ou de glycérine, convient très bien à cet effet. La pseudo-solution est extrêmement sensible pour beaucoup de corps étrangers; des traces de sels, de matières colorantes, etc. font déposer le charbon sous forme de flocons, tandis que d’autres substances même en forte concentration, n’ont aucune influence sur la distribution de particules de charbon. C’est probablement cette particularité de l’encre de Chine qui la rend particulièrement propre à l’observation de l’extension des halos.
- C’est ce que confirme d’ailleurs le fait que des épaississants comme le sucre, la glycérine, etc., qui empêchent la formation d’un dépôt, rendent aussi plus difficile la production électrique du sédiment. Outre l’encre de Chine, on peut encore se servir de différentes autres couleurs
- en tubes du commerce, comme la gomme-gutte, le carmin, le bleu de Prusse, etc. Mais dans ce cas, les phénomènes se compliquent de la migration bien connue de ces poudres vers un pôle, de leur disposition en lignes correspondantes aux lignes de force, et de leur agglomération en petits grumeaux qui se comportent comme des électrodes secondaires. Les déplacements des particules montrent aussi très bien au microscope la nature des mouvements au sein du liquide dans la décharge convective.
- A. IL
- BIBLIOGRAPHIE
- La librairie technique U. Ilœpli, de Milan, vient de publier deux nouveaux ouvrages dans lesquels l’électricité occupe une place assez importante. Au point de vue bibliographique, l’on retrouve ici le format connu des agendas Op-permann, Dunod, etc., avec tables, planches, tableaux, hors texte, qui font de ces volumes les mémentos les plus commodes pour les ingénieurs, praticiens, etc. Ceux-ci sont de véritables traités, complétés par de nombreuses figures et ne contenant pas en guise de texte les traditionnels cahiers de papier blanc qui occupent parfois une bonne partie de ces carnets.
- Le premier manuel qui a pour titre Gréémenl et manœuvres des navires et signaux maritimes, fait l’exposé de l’art naval au point de vue commercial, en rejetant systématiquement toutes les digressions scientifiques ou les minutes qui ne doivent pas surcharger la mémoire du navigateur. La première partie traite du navire, de ses foïmes, des types divers en bois, fer ou acier, des cordages et de leurs multiples modes d’assemblage, des poulies, palanquées, chaînes, ancres, delà mâture, des manœuvres dormantes, de la voilure, des manœuvres courantes, en indiquant d’une façon brève comme une théorie militaire les mesures à prendre pour tracer, placer, déplacer, remplacer, soit une pièce de la coque, soit un élément de la mâture, soit une partie de la voilure, depuis le trois-mâts franc de haut bord jusqu’au cutter de promenade.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Cette longue étude se continue par un chapitre réservé aux embarcations de servitude, canots de bords, etc., et un exposé des règles! mathématiques pour le tracé et la coupe des voiles, avec de nombreux exemples. On peut être surpris de voir clôturer cette première partie par un chapitre consacré aux cabestans de quais, aux grues d’embarquement, aux pompes à incendie qui auraient pu prendre place dans la mécanique navale. Cependant, comme ces organes sont étudiés concurremment avec les manches d’aération, les pompes d’épuisement et les cabestans de bord, on s’explique ce mélange.
- Une mention spéciale à l’article « Arrimage » partie si délicate et souvent si mal comprise par les chargeurs ou les capitaines!
- L’auteur du manuel, le professeur F. Impe-rato a étudié le sujet au triple point de vue physique, commercial et maritime, et il a indiqué avec soin l’ordre dans lequel il faut disposer les marchandises eu égard à leur densité, leur nature, leur effet sur la coque ou les membrures ou sur l’équilibre général du navire, de façon à laisser à certaines parties de celui-ci l’élasticité dont elles ont besoin pour les mouvements de roulis ou de tangage.
- L’application judicieuse de ces importantes règles que les marins sérieux ont toujours suivies, évitait jadis des retournements devenus trop fréquents, tels que ceux d’un vapeur de commerce chargé de foin au fond et de marbre sur le pont ! ou d’un vaisseau de guerre comme le Victoria coulant la quille en l’air avec 400 cadavres dans l’entrepont.
- La deuxième partie parle de l’application des principe de mécanique navale aux innombrables manœuvres des navires à voiles ou à vapeur. Là encore une mention particulière au chapitre des « abordages » qui se multiplient pour diverses raisons telles que l’augmentation du nombre des navires, de leur vitesse, et l’obstination des compagnies à ne pas adopter, comme l’indiquait le commandant Maury, des routes différentes pour l’aller et le retour avec écart d’un chiffre déterminé de milles, enfin et surtout la complète insuffisance des feux de position au.point de vue de la visibilité. Ici se greffe la question de l’éclairage électrique, si délaissée. On ne peut que la mentionner dans une analyse sommaire de l’ouvrage.
- 11 est impossible aussi, sous peine de sortir
- des limites d’une étude succinte, de détailler les méthodes raisonnées du filage de l’huile, que le professeur Imperato a décrites en citant des témoignages d’amiraux de toutes nations. La troisième partie explique, en détail, toutes les manœuvres de signaux, par pavillons de couleur, par pavillons dits « de grande distance » par sémaphores et autres systèmes usités dans la marine militaire.
- La Lumière Électrique a indiqué jadis l’emploi des lampes à incandescence, hissées par rangées le long des mâts, pour les signaux de nuit, en escadre. Aux combinaisons de nombres usitées chez nous, la marine royale italienne a cru devoir substituer des combinaisons de nombres et de couleurs, que l’on réalise chez nos voisins à l’aide d’un système dit « fanaux électriques Kaselowsky. »
- C’est ingénieux, simple et rapide. Nous signalons ce passage aux marins et aux électriciens. Il existe dans nos manuels techniques des ouvrages équivalents, tels que le Traité de mâture, deBoisnel; le Traité des manœuvres de mer, du capitaine de vaisseau Bonnefoux; le Manuel du gréément,du capitaine de frégate Bréart, etc.; mais aucun d’eux ne réunit toutes les données condensées dans le manuel dont nous parlons, Celui-ci forme un ouvrage très complet, portatif, et même élégant, ce qui ne gâte rien. C’est un bon volume de plus à l’actif de la maison Hœpli.
- Le Traité d'horlogerie moderne de M. E. Ga-ruffa, professeur^ l’Institut technique supérieur, de Milan, montre les qualités que l’on trouvait déjà dans le grand ouvrage du même auteur, Mécanique industrielle, c’est-à-dire la sobriété de style, la netteté d’exposition, et le souci constant de rappeler l’origine de chaque innovation, le nom de chaque inventeur. M. Garuffa semble s’être proposé de rendre agréable l’étude de tous les organes d’horlogerie. Il appuie ses descriptions de 276 figures, de façon à intéresser ceux-là mêmes qui n’ont jamais examiné sérieusement ces organes. Dans les premiers chapitres, il n’est question que de la mesure du temps, de la classification des appareils chronométriques, des moteurs à poids et à ressort, du ressort, du remontoir, etc.
- Mais l’ouvrage n’est pas une simple série de descriptions. Le travail du ressort considéré comme moteur y est analysé mathématiquement
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- dans un chapitre intéressant. Vient ensuite une longue étude sur le balancier et le ressort-spirale, où la théorie se mêle à la pratique d’une façon heureuse. Deux! chapitres fort complets sont consacrés à l’échappement. Après l’examen du rôle de celui-ci et la classification des mécanismes d’échappement, l’auteur passe à une description minutieuse de systèmes très nouveaux comme aussi des plus anciens. C’est une sorte d’histoire chronologique de tous les organes d’horlogerie, depuis ceux qu’appliquait Henri de Vie à l’horloge du palais de Justice de Paris, vers l’an i3oo, jusqu’à l’échappement à cylindre de Graham. Cette succession de notices sur les systèmes les plus répandus en tous pays, ressemble à une revue internationale des échappements enrichie de figures très claires. L’auteur s’est appliqué, chose assez rare, à rendre à chacun ce qui lui est dû. Il mêle et discute avec une égale impartialité les horlogeries anglaise, allemande, française, italienne et suisse. Il a le soin, qui nous paraît des plus heureux, de placer en regard du mot italien le terme propre qui désigne une pièce dans une langue étrangère. Les expressions de Mudge se retrouvent là en anglais; celles de Bréguet en français, etc., facilitant ainsi la lecture de l’ouvrage.
- Les organes secondaires font l’objet du septième chapitre. Le tracé des dents est une véritable réduction des grands ouvrages techniques. On croirait lire le traité de Reuleaux, le Constructeur. Viennent enfin les descriptions des horloges remarquables, d’observatoires, de monuments publics, etc., célèbres à divers titres. Ce chapitre est accompagné de planches en photogravure. L’auteur a sans doute cru bien faire en les insérant pour le plaisir des yeux. Cette innovation ne nous paraît pas heureuse, quoique l’intention soit bonne, parce que l’horlogerie comporte, par sa nature même, une exceptionnelle netteté dans le dessin des pièces. Malgré tout, une photogravure conserve toujours (et on le voit ici) un « flou » et une indécision dans les lignes, qui nuisent à cette netteté.
- Pour le vrai mécanicien, il y a plus d’attrait dans les épures sèches, techniques, des figures 210,211,212, qui représentent admirablement l’horloge de l’Ecole Polytechnique de Hanovre, que dans les vues perspectives des grandes horloges italiennes (fig. 205, 206 etc.), belles comme ensemble, mais dont les détails échappent. Le
- mécanisme de l’horloge de la grande tour de Westminster fait vite oublier, par sa clarté, le léger défaut que nous venons de signaler. Mentionnons au passage la série des montres et chronomètres de tous genres, pour arriver sans plus tarder aux applications de l’électricité à l’horlogerie. Le chapitre qui leur est consacré n’a pas moins de 3i figures: il traite des systèmes types que l’on pouvait appeler les primordiaux, tels que ceux de Bréguet, de Froment, de Ilipp et aussi des appareils qui bien que dérivés des premiers, sont tout à fait récents. Après des considérations générales sur l’emploi de l’électricité en horlogerie, l’auteur étudie le principe, l'avantage ou le défaut des applications multiples qu’il a réparties comme il suit : horloges électromagnétiques, dans lesquelles le pendule ferme lui-même le circuit de la pile sur les électros qui entretiennent le mouvement; horloges électriques à remontoir (type A. Bréguet) dans lesquelles un ressort ou un poids réagissant soit directement, soit par plusieurs mobiles sur la roue d’échappement, est remonté par l’armature d’un électro-aimant ; horloges électriques à action directe, dont l’idée première revient à Baim et remonte à 1840. La disposition de Hipp, dite « échappement électrique » est détaillée ici avec rappel des systèmes Lemoine et Lassance.
- La Lumière Electrique a publié jadis une notice sur un type élégant de pendule Lemoine dit « papilionne » qui fut très remarqué dans les galeries du premier étage à l’Exposition d’électricité de 1881. Nous y renvoyons le lecteur.
- Citons pour mémoire : horloges à action indirecte (Vente, Robert, Garnier, Geist, Cramer, etc., dont le prototype a été la pendule de Froment; systèmes d’unification de l’heure pour les services publics, l’industrie, etc.; compteurs électro-chronométriques, Bréguet, Hipp, Thomas, Cauderay, Grau; horloges secondaires à échappement électrique; systèmes de remise à l’heure ; horloges-mères; etc.
- On retrouve là les principes depuis longtemps connus, revêtant des formes originales, mais se résumant en des envois plus ou moins fréquents de courants correcteurs qui rachètent les écarts d’avance ou de retard d’une série d’horloges commandées par une régulatrice.
- On trouvera dans le Journal Suisse d’horlogerie les détails de tous ces appareils dont l’ou-
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- vrage italien n’analyse que les principes généraux.
- L’auteur clôt enfin le volume par une note sur les réseaux de distribution de l’heure, tant élec’ triques que pneumatiques et par la description des objets de fantaisie dits « Horloges mystérieuses ».
- En énumérant brièvement ce que contient le traité de M. Garuffa nous avons voulu surtout indiquer aux spécialistes, tels que les élèves de nos écoles d’horlogerie, ce qu’ils peuvent trouver dans cet intéressant ouvrage qu’il serait désirable devoir traduire en français.
- P. M.
- Les canalisations d’éclairage èleclnque, documents otficiels (décrets, circulaires et ordonnances), jurisprudence analysée et commentée par MM. F. Hérard et Ch. Sirey. — Marchai et Billaud, éditeurs, Paris.
- Dès le début des tentatives d’éclairage électrique les compagnies du gaz se sont insurgées contre cette gênante qui, pour eux, paraît vouloir prendre à elle seule toute la place, mais qui, en réalité, n’a pas les exigences que lui prêtent ces compagnies.
- Quoi qu’il en soit, celles-ci se croyant lésées, et on peut ajouter souvent à tort, n’ont pas manqué d’intenter de nombreux procès aux compagnies d'électricité et surtout aux municipalités dont le seul tort est d’avoir passé avec celles-ci des contrats d’une élasticité plus ou moins douteuse mais auxquels les dites compagnies semblent vouloir faire dire tout ce qu’elles veulent.
- A l’exception près des procès jugés pendant ces dernières années et que les revues électriques ont reproduits et commentés, les affaires plus anciennes ne sont relatées que vaguement dans cesrevues d’alors, aussi était-il du plus grand intérêt de les réunir dans un livre résumant toutes les affaires depuis près de vingt ans entre les municipalités et les compagnies d’éclairage.
- C’est le but que se sont proposé MM. Hérard et Sirey, un ingénieur doublé d’un des meilleurs avocate de la Cour d’appel de Paris. Ces messieurs se sont surtout attachés à la cause de l’électricité en mettant en lumière les décisions et les arguments qui pourraient être invoqués par les compagnies électriques dans leur défense contre le gaz.
- Le livre de MM. Hérard et Sirey est un simple recueil de jurisprudence où, pour plus de commodité, les auteurs ont placé en tête les principaux documents officiels que tout électricien doit connaître.
- Ces documents ne sont du reste pas nombreux et il n’est pas sans intérêt de les signaler en passant.
- Ce sont :
- Le décret du 3o avril 1880 portant réglement d’administration publique sur les chaudières à vapeur autres que celles placées à bord des bateaux;
- Le décret du i5 mai 1888 réglementant l’établissement et l’exploitation des conducteurs électriques destinés au transport de l’énergie ou à la production de la lumière;
- Une circulaire du ministre des travaux publics du 18 octobre 1889 relative à l’établissement des canalisations électriques et un mode d’arrêté de préfet s’y rattachant;
- Une circulaire des ministres de l'intérieur et des travaux publics aux préfets (i5 août 1893) ;
- Une circulaire du ministre des travaux publics du ior septembre 1893 concernant la réglementation des conducteurs d’électricité sur la grande voirie nationale;
- Un modèle d’arrêté portant règlement pour l'établissement des conducteurs d’électricité sur la grande voirie nationale en exécution de la circulaire du 1" septembre 1893;
- Une ordonnance de police du 17 avril 1888 concernant l’emploi de la lumière électrique dans les théâtres, cafés-concerts et autres spectacles publics à Paris;
- Une ordonnance concernant la publication du décret du i5 mai 1888 ;
- Un arrêté du préfet de la Seine du 3o juillet 1891 concernant la pose et l’exploitation des canalisations d’électricité sur les voies publiques de Paris;
- Des instructions du préfet aux maires du département du Rhône sur les canalisations sur les voies publiques ;
- Les instructions générales pour l’établissement des appareils de lumière électrique, rédigées sous le patronage du syndicat des industries électriques.
- La seconde partie du livre de MM. Hérard et Sirey s’occupe de la jurisprudence administrative. Elle comprend deux sections réservées
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- l’une aux arrêtés des conseils de préfecture, l’autre aux arrêtés du conseil d?Etat.
- 'Chacune des décisions est précédée d'un sommaire résumant en quelques mots l’historique de l’affaire et suivie de quelques critiques. Ces critiques, disent les auteurs dans leurs préfaces; sont basées uniquement sur la jurisprudence duConseil d’État et de la Cour de Cassation, concernant les concessions de distributions collectives d’éclairage ou d’eau, et il a été fait abstraction complète d’appréciations personnelles.
- Le lecteur trouvera donc dans cette partie, et particulièrement dans la seconde section, des points de repères certains pour l’appréciation 'des litiges intéressant les questions d’éclairage.
- Il serait trop long de dire même un mot sur les nombreux procès qu’on relate et commente, aussi nous contenterons-nous de dire qu’on y retrouve avec beaucoup de détails les fameuses affaires de Saint-Étienne et de Montluçon qui bien que semblables en apparence conduisirent à des jugements opposés.
- La troisième partie traite spécialement de la la jurisprudence des tribunaux et cours. Comme la précédente, elle est divisée en deux sections se rapportant la première aux tribunaux et la seconde aux Cours d’Appel et à la Cour de Cassation.
- Les jugements correspondant à ces sections sont peu nombreux mais ils sont très intéressants au point de vue des attributions des maires.
- Le livre de MM. Hérard et Sirey contient enfin un supplément donnant soitun résumé, soit une reproduction complète des arrêts du conseil d’État et de la Cour de Cassation et une table des matières résumant très succinctement en même temps que très clairement, chacun des jugements étudiés dans le corps de l’ouvrage.
- On voit par cette courte analyse que le livre de MM. Herard et Sirey présente un intérêt multiple et s’adresse non seulement à tous ceux qui s’occupent d’éclairage électrique, mais aussi aux magistrats eux-mêmes et aux édiles des communes.
- Il n’est point douteux qu’en possession de documents aussi clairement expliqués que ceux que donnent les auteurs, on s’apercevra enfin du sans-gêne des compagnies du gaz, dont ,
- souffrent non seulement les électriciens niais aussi les communes.
- F. Guilbert.
- Galvanoplastica.’ ed altre applicaziom dell'elettrolisi, (galvanoplastie et autres applications de l’électrolÿse) 2’édition, par M. R: .Ferrini. Ulrico Hœpli,'éditeur, Milan.
- Dans ce petit volume, l’auteur se propose de réunir tous les renseignements et connaissances électriques nécessaires pour faire de la galvanoplastie en particulier et de l’électrolÿse en général.
- Les premiers chapitres sont à cet effet consacrés à un exposé très court des premiers principes de l’électricité et de ses modes de production, piles et dynamo.
- M. Ferrini aborde ensuite les lois relatives aux courants continus et à l’électrolÿse, et entre enfin dans son sujet. Il traite successivementde l’électrolÿse du cuivre par les procédés les plus connus, de l’argenture, de la dorure, etc.
- Il consacre un chapitre un peu court peut être, à l’électrométallurgie, puis un autre aux analyses et dosages, et termine par quelques considérations sur les autres applications de l’électrolÿse.
- Le tout constitue un volume de poche de 400 pages, comme sait les présenter le libraire Hœpli.
- Ce petit livre est traité comme toutes les œuvres de l’auteur, c’est-à-dire avec la clarté et la concision qu’on acquière après plusieurs années de professorat.
- M. Ferrini n’y est peut être pas beaucoup, on peut même dire pas du tout C. G. S., mais ce n’est pas un mal dans le cas actuel.
- En résumé, bien que ce traité traite d’une branche toute spéciale de l’électricité, il présente quand même un certain intérêt, même au point de vue général, et il était bon de le signaler à ceux de nos lecteurs que la langue italienne n’effarouche pas trop.
- F. Guilbert.
- The inventions, researches and writmgs of (Les inventions, recherches et écrits de) Nikola Testa, par T. C. Martin. — The Eteclrical Engmeer, éditeur, New-York.
- Nous n’avons pas à présenter M. Tesla à nos lecteurs, La Lumière Électrique ayant publié la , plupart des travaux du jeune physicien, à qui
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- ses récentes recherches sur les courants de haute fréquence ont valu un renom universel.
- L’éditeur de The Eleclrical Engineer M. T. G. Martin, aidé de son associé M. J. Wetzler, a eu l’idée de réunir en un volume les travaux épars de M. Tesla, autant, dit-il, pour rendre justice à ses inventions, que parce qu’il y a profit intellectuel â suivre l’évolution d’un esprit vigoureux et original.
- On trouve dans ce* volume ses conférences, ses divers articles, les discussions auxquelles il a pris part, et une description de toutes ses inventions connues, mais principalement la part qu’il a prise à l’évolution des courants polyphasés et ses célèbres recherches sur les courants de haute fréquence et de haute tension.
- Dès 1882, époque où le commutateur était considéré comme un adjuvant indispensable de toute machine électromagnétique, Tesla était, au contraire, convaincu que cet organe pouvait être supprimé non seulement sans inconvénient, mais avec avantage.
- Cette simplification de la machine impliquait naturellement l’idée de l’emploi possible des courants Alternatifs pour tous les usages et spécialement pour la transmission de l’énergie. A ce propos, il est intéressant de noter le raisonnement très simple et logique qui amena le sagace ingénieur à l’emploi des courants polyphasés et à l’inventiou des moteurs à champ tournant.
- La dynamo Gramme, pensa-t-il, produit naturellement des courants alternatifs que le commutateur a pour office de redresser; mais le courant continu obtenu est, dès son arrivée au moteur, retransformé en courant alternatif. La phase intermédiaire paraît donc inutile. Toutefois, si nous la supprimons, il reste encore à obtenir par d’autres moyens le mouvement relatif de rotation des pôles autour de l’armature. Le problème consiste donc à créer à l’aide de courants alternatifs un champ magnétique tournant. Et l’esprit inventif de Tesla ne fut point embarrassé pour en trouver des solutions variées.
- 11 employa principalement des courants biphasés en deux circuits séparés ou avec fil de retour commun, fit usage d’armatures à enroulement fermé sur lui-même, et construisit dès 1888 des moteurs à champ tournant dont le rendement, d’après le témoignage du professeur !
- Anthony, équivalait à celui des moteurs à courant continu.
- Il indiqua également le moyen d.’emprunter des courants . polyphasés à une dynamo à courant continu ordinaire.
- Les moyens qu’il a employés ou proposés pour créer une différence de phase entre les circuits de ses moteurs sont nombreux; nous croyons, toutefois, que l’emploi d’un condensateur dans l’un des circuits a été proposé pour la première fois par M. Leblanc. Un autre moteur de Tesla, moins connu, repose sur le retard magnétique dû à l’hystérésis, et fonctionne sur-un principe qui a déjà été appliqué dans le gyroscope électrique de M. W. de Fonvielle datant de 1880. Une autre curiosité, car nous ne pensons pas qu’il y ait eu application industrielle, est le moteur basé sur la différence de phase dans l’aimantation des parties internes et externes d’un noyau de fer.
- Nous n’insisterons pas sur la deuxième partie de ce recueil; elle reproduit les différentes communications faites aux sociétés savantes sur les effets des courants à haute fréquence et à haute tension, et qui forment la partie la plus importante du livre.
- Quant aux deux dernières parties, elles nous donnent une idée des préoccupations et des questions variées qui ont attiré l’attention du jeune ingénieur, pressé de donner carrière à son initiative et s’attaquant à tous les problèmes dont la solution pourrait faire faire un progrès à l’industrie. Dans ces « divers » on trouve des moteurs et générateurs pyromagnétiques, des procédés de transformation de courant alternatif en courant continu, un compteur électrolytique, un régulateur de dynamo à « troisième balai », des machines unipolaires, etc., jusqu’à l’oscillateur mécanique ipiaginé tout récemment.
- Et nous avons tout lieu de croire que la carrière, à peine commencée, de M. Tesla, n’est pas près d’avoir épuisé sa fécondité. Il nous a été donné d’assister à une entrevue de M. Tesla avec un de nos ingénieurs les plus distingués, et les vues échangées entre ces deux personnalités de science égale et suivant des voies parallèles, nous font espérer pour l’industrie électrique des progrès prochains et importants.
- A. Hhss.
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- CORRESPONDANCE
- Paris le 26 juin 1894.
- Monsieur le Directeur,
- M. Gustave Richard a bien voulu décrire, dans le dernier numéro de La Lumière Electrique, le nouveau matériel photo-électrique, créé depuis deux ans par la maison Bréguet ; mais il l’a, trompé par les fausses indications de la patente anglaise, qualifié de projecteur Sciama et de lampe mixte horizontale Sciama. J’ai à cœur de venir de suite rectifier l’erreur, en restituant aux appareils leurs appellations exactes de projecteur et de lampe Breguet. Ce ne serait, en effet, pas mon nom, mais celui d’un de mes collaborateurs, qui a dirigé avec autant d’intelligence que d’ingéniosité toutes les études de construction de toutes pièces qu’il y aurait lieu bien plus justement de mettre en lumière, si la règle de notre maison n’était que toutes les inventions ou perfectionnements imaginés par le personnel font partie du patrimoine commun, et ne peuvent trouver meilleur patronage, auprès du public, que celui du nom de notre vieille maison.
- Je vous serais très reconnaissant, Monsieur le Directeur, de vouloir bien insérer cette rectification dans votre prochain numéro, et vous prie d’agréer, avec mes remerciements, l’assurance de mes sentiments les plus distingués.
- G. Sciama,
- Directeur de la maison Breguet.
- Nous nous permettons seulement de faire observer que le projecteur dont M. G. Richard a donné la description est désigné dans le corps de l’article sous le nom unique de projecteur de la maison Breguet. Le nom de M. Sciama lui est donné dans les légendes des figures ; c’est une erreur que nous nous empressons de rectifier.
- FAITS DIVERS
- Un des principaux inconvénients des commandes par engrenages était la sonorité considérable des roues tournant à grandes vitesses, sonorité qui, dans certains cas, rendait presque impossible l’emploi de ce genre de commandes.
- Les engrenages taillés bois sur fonte avaient bien sem-*blé résoudre la question, dans la transmission de grandes orces, mais les organes deviennent alors lourds, l’usure
- du bois est rapide et l’action de température a sur lui tant d’influence, que les engrenages à dents de bois, même les mieux faits, prennent rapidement du jeu quand ils tournent à de grandes vitesses, ce qui donne lieu à un entretien et à des réparations coûteuses.
- Il s’agissait donc de remplacer le contact de la fonte avec le bois par celui d’une autre matière qui en possédât les avantages sans en présenter les défauts.
- MM. A. Piat et ses fils, les spécialistes bien connus, ont résolu avec habileté ce problème important. Us ont imaginé'de recourir à l’emploi du cuir vert comprimé et préparé, d’après certains procédés. Suivant la Revue industrielle, ce produit réalise toutes les conditions voulues; il se travaille et se taille de la même façon que la fonte ou le bois. Appliqué à la fabrication des pignons, il ne fait aucun bruit dans le fonctionnement et présente l’élasticité, la résistance, l’adhérence nécessaires. Son usure est insignifiante; grâce à leur élasticité, les dents sont incassables, ce qui évite des pertes de temps et des réparations onéreuses. Il faut encore signaler sa grande légèreté et son inaltérabilité sous l’influence de l’huile, du pétrole, de l’humidité et de la vapeur; on doit cependant éviter une marche continue dans l’eau. Enfin, il amène une économie dans le graissage des engrenages, qui est nul pour la transmission des petites forces, et très faible pour les grandes forces.
- Dans la pratique, on fait marcher les pignons en cuir avec des roues à dents de fonte, taillées autant que possible,
- La dent de cuir n’a pas besoin d’être plus forte que la dent de fonte; cependant, et comme il s’agit presque toujours de construire des pignons de petit diamètre, il est bon de prévoir une longueur des dents de i5 à 200/0 plus grande.
- Le calage des pignons sur les arbres est fait, soit à l’aide de simples clavettes, sans prendre plus de précautions que s’il s’agissait de pignons ordinaires, quand ils ne transmettent qu’une force ordinaire et qu’il y a une quantité de matière suivante sous la dent; soit à l’aide de clavettes coniques que l’on serre au moyen d’un pas de vis et d’un écrou ; soit à l’aide de ces deux moyens mais en ajoutant, par surcroît de sécurité, deux rondelles métalliques reliées par quatre goupilles rivées.
- Les pignons, faits en cuir spécialemeat préparé, conviennent parfaitement pour transmettre le mouvement des dynamos réceptrices, pour les filatures qui peuvent devenir, avec l’emploi judicieux de ces pignons, presque silencieuses, pour les commandes électriques des transmissions ou des treuils si usités maintenant, pour les moulins, la distillerie, etc. Plus de i5o tramways électriques sont déjà pourvus de ces pignons en cuir qui se comportent bien mieux que les pignons en bronze phosphoreux. On peut les faire jusqu'à o,3o m. et 0,40 m. de diamètre, mais en employant la fonte pour le corps" dû pignon.
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- M. Moissan a fait à l’Académie une communication importante sur la fabrication de l'aluminium. Le laborieux expérimentateur a déclaré que la préparation au sodium avait dit son dernier mot. D’après lui il ne peut plus en être question en présence des progrès accomplis dans la fabrication par décomposition électrolytique, d’un sel d’alumine rendu liquide par l’action de la chaleur. C’est en employant ce procédé, que l’on est arrivé au prix de 5 francs le ldlog., et qui peut encore être abaissé.
- Le plus grand obstacle au développement de l’industrie de l’aluminium ce sont les impuretés qui s’introduisent dans le métal, et qui nuisent à sa ténacité ainsi qu’à sa malléabilité. Un des moyens les plus pratiques est incontestablement de s’adresser à des minerais composés de matières pures, et préférablement à des produits salins formés artificiellement. Toutefois cette précaution ne suffit pas, parce qu’il y a des impuretés qui sous un poids insignifiant produisent des changements notables dans les qualités du métal.
- Depuis longtemps on connaissait l’influence du fer et de 'la silice dont on a trouvé le moyen de se débarrasser d’une façon à peu près complète. Mais ce progrès ne suffisait point encore parce qu’il y avait deux autres impuretés dont les effets étaient également nuisibles. La première est le carbone, d’autant plus dangereux que l’on se sert souvent de creusets brasqués pour se débarrasser du fer.
- L’aluminium dissout une quantité de carbone beaucoup plus considérable qu’on ne le supposait anciennement. Il constitue môme un carbure parfaitement défini, cristallisant en aiguilles jaunâtres, et qui possède comme plusieurs autres carbures découverts par M. Moissan, la propriété singulière de décomposer l’eau â froid, en donnant naissance à un gaz carburé.
- Le carbure de fer, de cuivre ou d’argent donne naissance à de l’acétylène. Il n’en est pas de môme du carbure d’aluminium qui donne naissance à du méthylène, autrement dit à de l’hydrure d’acétylène.
- L’autre corps qui possède de l’affinité pour l’aluminium est l’azote, dont l’aluminium fondu absorbe des quantités notables.
- Ces constatations sont excessivement précieuses pour arriver à la production du métal pur, que l’on peut allier à coup sûr avec d’autres métaux, de manière à lui donner la couleur, la dureté et l’inaltérabilité, en un mot les qualités nécessaires pour remplacer notamment le cuivre dans une foule d’applications.
- Nous ne nous arrêterons point à développer les conséquences pratiques que l’on peut tirer de ces recherches.
- Il paraît qu’à Brooklyn le public se sert d’électricité pour faire marcher gratuitement des dynamos et s’éclairer en attachant des fils d’une part aux conduites d’eau et d’autre part à la charpente métallique du chemin de fer aérien. Dans une devanture de boutique, on
- peut voir ainsi fonctionner un moteur, et, dans un bureau suburbain de téléphones, on se propose de supprimer les piles en empruntant le courant à une ligne voisine de tramways électriques. Ces pertes de courant sur les lignes américaines où l’alimentation se fait par le conducteur du trolley et le retour par le rail sont fréquentes et, pour ne pas être exactement connues, elles ont beaucoup plus d’importance qu’on ne serait porté à le croire. Les Américains qui cherchent à nous doter de leur mode de traction oublient assez ce détail pour qu’il y ait utilité à citer un fait caractéristique.
- La Revue Industrielle rapporte qu’en construisant un prolongement de la section de la cinquième avenue du Brooklyn Elevated Railroad, des difficultés surgirent au sujet de certains droits de propriété, entre la vingt-huitième rue et la cinquième avenue, entre la quatorzième rue et la troisième avenue. .Pendant le règlement de l’affaire, on éleva la charpente métallique du côté sud de la quatorzième rue. II resta ensuite à réunir les deux parties, au moyen de quatre poutrelles de 18 mètres de longueur. Lorsqu’on leva la première, pour l’amener à sa position, une de ses extrémités vint en contact accidentel avec une poutre transversale du plancher métallique. Immédiatement un arc voltaïque jaillit: le métal s’échauffa assez pour fondre, et les parties fondues tombèrent dans la rue. Les suites ne furent pas autrement graves et, le premier moment de surprise passé, on s’aperçut que l’un des ^conducteurs positifs de la ligne à trolley des tramways de Brooklyn, fixé sur l’un des poteaux de la charpente, avait eu son enveloppe isolante tellement usée que le cuivre était en contact avec le fer. Le courant négatif qui fermait le circuit rejoignait parle sol la charpente de l’autre côté de la rue, et la poutre avait établi entre les masses métalliques, l’une positive et l’autre négative, une communication dont les conséquences ne s’étaient pas fait attendre.
- La Brooklyn Eleveted Railroad n’ignorait pas l’existence des dérivations du courant électrique des tramways par la charpente métallique et le sol ; elle les utilisait mèmè dans le service de ses lignes télégraphiques, mais sans s’être rendu compte des dangers auxquels elle était exposée. Elle renoncera probablement à cette économie insignifiante et demandera aux tramways de mieux garder leur électricité, car il ne faudrait pas beaucoup d’arcs voltaïques accidentels près des boulons de fondation des colonnes métalliques pour compromettre la solidité d’une charpente sur laquelle circulent des centaines de trains par jour.
- Par suite de grèves de mineurs, le combustible commence à manquer dans certaines parties des États-Unis. Les usines ont commencé à mélanger du blé avec le charbon qui leur reste. Ce fait s’est produit entre autres à Sioux City.
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- Eclairage électrique.
- Il existe aujourd’hui en Allemagne environ 8000 installations d’éclairage électrique.
- Un règlement de la police allemande est libellé ainsi : « A partir du commencement de la nuit, tout véhicule doit être pourvu d’une lanterne allumée. J/obscurité commence dès qu’on allume les lanternes des rues. » Espérons qu’il ne s’agit pas de lampes électriques.
- Télégraphie et Téléphonie.
- La presse allemandese faitTéchode l’émotion produite sur les abonnés au téléphone par l’application rigoureuse d’une ancienne ordonnance ministérielle qui défend à l’abonné de permettre l’usage de son appareil a toute personne étrangère à son ménage.
- Voici, d’après la Revue des Postes et Télégraphes dans quelles circonstances cette ordonnance a été appliquée
- Se conformant à cette circulaire ministérielle, le préposé du bureau téléphonique de Barmen refusa, un des jours derniers, à un voyageur descendu dans un grand hôtel, de lui donner la communication que cet étranger demandait avec un abonné de la ville. Le voyageur s’adressa à l’hôtelier. Pour couper court aux difficultés, celui-ci se chargea de faire à l'ami de son hôte la communication par téléphone. L’hôtelier demanda donc à son tour le même abonné, qui fut immédiatement mis en communication avec lui. Mais à peine le premier eut-il commencé à parler que la communication fut interrompue. Aussitôt l’employé se substitua à l’abonné « coupé » et déclara à l’hôtelier qu’il ne pouvait continuer la conversation, celle-ci se rapportant aux affaires d’une tierce personne. L’hôtelier protesta, mais l’employé mit un terme â ses réclamations en tournant la manivelle.
- L’hôtelier porta plainte au directeur des postes et télégraphes ; il fut éconduit, après lecture du rescrit ministériel qui prévoit formellement le cas en question. Dans ce document, il est dit en termes clairs et précis que l’employé du téléphone est obligé d’écouter et de surveiller, dans l’intérêt du fisc et dans l’intérêt de l’ordre public, toutes les conversations téléphoniques.
- L’hôtelier a saisi la presse de cette affaire importante, et la Chambre de commerce de Barmen s’est réunie d’urgence pour demander au ministre le retrait du rescrit ministériel, œuvre de M. de Stephan.
- Le Journal Télégraphique reproduit les renseignements suivants donnés par le lieutenant-colonel Henry
- L. Wells devant la Société des Arts de Londres, sur l’état actuel des grandes communications internationales qui traversent le territoire persan.
- La ligne de la Compagnie Indo-Européenne qui part de Londres et passe, après avoir traversé la mer, de Lowestoft à Emden, par Berlin, Varsovie, Odessa, Kertch, Soukhoum-Kalé, Tiflis, entre en Perse au passage de l’Araxes, qui forme la frontière entre cet État et la Russie. Depuis 1880, le service de cette ligne s’est bien amélioré, par suite de l’adoption d’un nouveau système d’isolation. Des trois fils de cette ligne, deux furent alors placés sur des isolateurs de porcelaine, dont chacun était fixé â une des extrémités d’une traverse en bois de chêne vissée à un poteau métallique du système Siemens. Le troisième fil continuait à être attaché à un isolateur-tendeur de fer Siemens, lié au poteau au-dessous de la traverse de chêne; ce conducteur était employé par le gouvernement persan. Les lignes de la Compagnie sont bien construites et. admirablement entretenues. La section persane de ce réseau traverse un plateau très élevé; â Zenjan, par exemple, toute la surface du pays à une altitude de 5 à 6000 pieds au-dessus du niveau de la mer (i5oo à 1800 mètres environ). La distance entre Djoulfa, où la ligne traverse l’Araxes, et Téhéran est de 440 milles (environ 700 kilomètres). La ligne court dans une direction parallèle à une chaîne de montagnes qui l’abrite contre les vents du nord, sur tout ce parcours, l’altitude du pays ne varie pas de plus de 3ooo pieds (1000 mètres). Cette circonstance et la protection que lui oflrent les montagnes sont la raison pour laquelle la ligne est si remarquablement peu sujette à des interruptions.
- Depuis que je fus chargé en 1881 de la construction des lignes de la Compagnie indo-européenne, toute la partie persane de la ligne a été reconstruite, section par section; dans plusieurs cas les poteaux ont été rapprochés et le tracé a été changé, partout où l’expérience avait prouvé que c’était nécessaire. Ces changements ont considérablement amélioré le fonctionnement de la iigne. L’isolement a été beaucoup amélioré; tous les trois fils sont maintenant placés sur des isolateurs de porcelaine supportés par des bras de fer malléables, qui sont boulonnés autour de poteaux Siemens. Le troisième fil est encore affecté exclusivement au service du gouvernement persan. A Téhéran, l’administration de la Compagnie indo-européenne prend sa fin et le gouvernement persan en reprend alors la direction. La ligne indo-européenne court au sud de Téhéran jusqu’à Kom, en longeant la partie occidentale du grand désert. La distance par cette voieentre Téhéran et Kom est de 84 milles (i35 kilomètres). A partir de Kom, la ligne borde le désert jusqu’à Kashan, en passant par des villages qui étaient îusqu’ici toujours exposés aux déprédations des Turcomans.
- L’altitude de Kom est de 3 100 pieds (io3o mètres environ) De Kashan, qui se trouve à une altitude de 3200 pieds, la ligne suit le plus court chemin et atteint une hauteur de 55oo pieds (1600 mètres) ; après un nouveau
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- parcours de 32 milles (5i kilomètres) elle arrive au passage de Kohrud, à une élévation de 8750 pieds (25oo mètres environ). Cette section est d’un entretien difficile en hiver et ce n’est qu’après plusieurs années qu’on a fini par trouver une bonne route pour les fils et par surmonter toutes les difficultés que présentent les défilés bordés de précipices où des rafales de neige mettent à tout moment la ligne en grand péril. La troisième subdivision de la ligne s’étend de Meshab-i-Moorgab à Mian-ICotul, une distance de i3i milles (211 kilomètres) La quatrième section va de Mian-Kotul à la mer, et c’est la seule qui soit située au-dessous de la région où il tombe de la neige en hiver. La longueur totale de la ligne est de 675 milles (1086 kilomètres).
- Peu à peu, en substituant des poteaux en bois de ciprès, que les termites n’attaquent pas, à ceux de peuplier, en enlevant les portions défectueuses du conducteur et en faisant de bons joints, en améliorant l’installation des bureaux et avec de meilleurs appareils on est parvenu à réduire la durée et la fréquence des interruptions de 1600 heures qu’elles étaient en 1881 au nombre de 543 en 1893. Le système de double contrôle a donné de très bons résultats, grâce à l’esprit large et libéral de Son Excellence le Grand Vizir, La ligne souffre beaucoup des chameaux. A l’époque de la mue, ces animaux viennent toujours se frotter contre les poteaux. On ne pourra remédier à cet inconvénient qu’en remplaçant les poteaux de bois par des colonnes métalliques, fixées dans de grands socles en forme de plateaux.
- Par suite d’inondations, malheureusement des plus sérieuses, sévissant depuis presque six mois, et qui sont dues au débordement du Tigre et de l’Euphrate, une grande partie de la région de la Mésopotamie par laquelle passe la ligne de Bagdad à Fao, a été fortement endommagée.
- Dès le début, l’Administration ottomane a pris les mesures nécessaires pour pourvoir aux réparations indispensables et n’a épargné aucun sacrifice pour arriver le plus promptement possible au rétablissement de la communication normale.
- Les travaux déjà commencés sont poursuivis activement, malgré la continuation des inondations, et l’Administration espère que cette ligne sera bientôt remise en bon état. En vue d’éviter une suspension prolongée du service des transmissions par la voie Fao, le transport des télégrammes est actuellement effectué, sur les points où la ligne est submergée, au moyen des embarcations du pays.
- Toutefois, ces moyens mêmes devenant parfois impraticables par suite des variations de l’inondation, et la communication devenant ainsi impossible, l’interruption et le rétablissement de la ligne ont dû être annoncés plusieurs fois à des intervalles relativement courts. C’est
- ainsi que doit s’expliquer la fréquence des avis y relatifs notifiés par l’intermédiaire du Bureau international.
- L’Administration ottomane a désiré que ces explications fussent portées à la connaissance des Offices ae l’Union, et nous croyons bien faire, après le bureau de Berne, en leur donnant également la publicité de la Lumière Electrique.
- De la même source :
- La Compagnie Direct United States Cable nous informe que le télégramme transmis le 6 juin par son câble, pour annoncer à New-York les résultats de la course du Derby, est parvenu aux journaux américains à 10 heures 22 minutes et quart du matin, heure de New-York. La course ayant été terminée à Epsom à 3 heures, 21 minutes, 4O secondes, après-midi, heure de Greenwich, et la différence normale des heures entre l’Angleterre et New-York étant de 4 heures, 55 minutes et 57 secondes, il en résulte que ce télégramme n’a mis que 3 minutes et 34 secondes pour traverser l’Atlantique et parvenir â destination.
- Le Parlement de la Confédération suisse est actuellement saisi d’un projet de loi, déjà adopté par le Conseil national, qui modifie sensiblement la loi sur les téléphones en Suisse, notamment en ce qui concerne le tarif téléphonique pour les réseaux urbains.
- D’après cette nouvelle loi, la taxe d’abonnement aux réseaux urbains sera réduite à ioo francs pour la première année, 80 francs pour la seconde année et 40 francs pour la troisième année et les suivantes. Par contre il ne sera plus accordé aucune conversation non taxée. Toute conversation à partir de la première, sera soumise à une taxe de cinq centimes.
- Nécrologie.
- On annonce la mort de M. Edmond Carré qui, le premier a fabriqué les crayons de charbon pour lumière électrique, dont son frère, M. Ferdinand Carré, est l’inventeur. On sait combien ce progrès dans la fabrication des charbons a contribué au développement de la lumière électrique.
- M. E Carré avait débuté dans la construction des appareils réfrigérants. Les premiers succès qu’il remporta en collaboration avec son frère dans cette branche d’industrie, ainsi que dans la fabrication des charbons à la filière datent de l’Exposition de 1878.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris. 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XVI- ANNÉE (TOME LUI) SAMEDI 14 JUILLET 1894 N3 28
- SOMMAIRE. — L’usine des halles; G. Claude. — La pratique de l’électrolyse des chlorures; E. Andréoli. — Action d’un courant cylindrique sur un pôle magnétique; Ferdinand Lori. — L’appareillage et la construction électrique à l’étranger; É.-J. Brunswick. — Chronique et revue de la presse industrielle : Commutateur pour circuits à grande self-induction, de M. Menges. — Téléphone Rabridge. — Accumulateurs Peyrusson — Appareils à adhérence magnétique de M. de Bovet. — Sémaphore électrique et pédales Siemens et Halske — Signal électrique Aspinall. — Télégraphe imprimant Magnin. — Revue des travaux : Sur le rendement de la bobine d’induction téléphonique, par M. Piérard. — Sur une application des rayons cathodiques à l’étude des champs magnétiques variables, par M. Albert Hess. — Détermination de la forme des courants périodiques en fonction du temps au moyen de la méthode d’inscription électrochimique, par M. P. Janet. — Mesure et comparaison de coefficients d’induction propre par les courants alternatifs de grande fréquence, par M. II. Abraham. —Hystérésis dans les métaux magnétiques, par Gerona, Finzi et Mai. — Transformateur de courant monophasé en courants triphasés, par M. Désiré Korda. — Correspondance. — Faits divers.
- L’USINE DES HALLES
- Parler dans un journal d’électricité de l’Usine municipale des Halles, c’est tout au moins s’assurer cet avantage appréciable de ne pas aborder un sujet par trop étranger à ses lecteurs.
- On le sait, créée en 1889, dans la pensée du Conseil Municipal pour servir de modèle aux installations ultérieures, on sait mieux encore à quelle distance de ce but si louable elle s’est éloignée. D’aucuns ne se sont pas gênés pour avancer que si elle peut prétendre à quelque chose dans cet ordre d’idées, c’est apparemment à constituer un modèle palpable de ce dont il y a lieu de s’écarter soigneusement pour arriver à de bons résultats.
- Sans aller aussi loin — une telle assertion est évidemment hors de toute proportion avec la réalité, — on doit tout d’abord reconnaître que si ces reproches sont quelque'peu fondés, une bonne partie peut en être mise sur le compte de la défectuosité des conditions d’installation premières; quant à cette défectuosité, on ne saurait en bonne justice s’en étonner par trop si l’on remarque que cette installation remonte à une époque où l’électricité; à peine sortie de la période des tâtonnements, faisait ses premiers pas dans la voie des applications industrielles.
- Il n’est que juste également de reconnaître que l’ingénieur des Ponts et Chaussées chargé du service de l’usine, M. Monmerqué, n’a pas
- ménagé les efforts pour modifier autant qu’il était en son pouvoir cette mauvaise réputation. S’il n’y a pas réussi complètement, si l’usine est encore, et sera probablement toujours loin de remplir l’objet dont sa création était le but, tout au moins est-il résulté de ces efforts un certain nombre de modifications intéressantes.
- Nous ne nous proposons pas de recommencer une description de l’Usine des Halles (1). Nous nous bornerons à passer en revue les modifications qui ont été apportées à l’installation, en en faisant ressortir les particularités intéressantes, bonnes ou mauvaises à notre avis, et à insister sur les autres réformes que, selon nous, il y aurait peut-être quelque" intérêt à effectuer.
- Qu’on veuille bien remarquer, au surplus, qu’il ne s’agit pas ici d’une station quelconque, propriété d’une société particulière, mais bien d’une institution municipale. C’est là l’excuse et la justification d’une étude que nous ne nous serions pas permise, malgré l’intérêt qui s’attache en général à de semblables sujets, si nous avions dû mettre en jeu des intérêts particuliers.
- CONSIDÉRATIONS GÉNÉRALES.
- Conditions hygiéniques. — Si invraisemblable que cela paraisse, l’usine installée dans une partie des sous-sols du pavillon de la boucherie, en bonne place par conséquent pour être (*)
- (*) La Lumière Électrique du 23 novembre 1889.
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- alimentée d’un air particulièrement insalubre, resta, plus de deux ans, à peu près dépourvue de tout mode de ventilation. Une température atteignant et dépassant en été 45°, les émanations d’huile et de graisse des machines, celles encore plus odorantes des caniveaux, installés dans des conditions d’évacuation très mauvaises, le tout agrémenté des mauvaises odeurs de la viande, faisaient de l’usine un lieu de délices qu’on peut aisément imaginer.
- Ce n’est qu’en 1892,cependant, qu’on s’occupa de prendre les mesures propres à sauvegarder la santé du personnel, fortement comprise par d’aussi dures épreuves. Au moyen d’un ventilateur absorbant une puissance de 10 chevaux, on distribua dans la salle des machines et dans la chaufferie, par une canalisation en tôle perforée, l’air puisé au-dessus des toits des Halles à raison de 10 à 12 mètres cubes par seconde.
- C’est là assurément un progrès considérable, qui ne va pas cependant sans quelques observations. On doit en effet observer que si la nouvelle disposition renouvelle l’air en proportion à peu près suffisante, la solution est moins satisfaisante au point de vue de la température. En hiver, l’air glacial envoyé du dehors détermine dans l’usine des courants préjudiciables à la santé, et la plupart du temps alors, le ventila-lateur reste inactif, suspendant en même temps le renouvellement de l’air vicié. En été, l’air est puisé à une température voisine de celle de l’intérieur, de sorte que s'il y a renouvellement, le rafraîchissement est assez relatif.
- Il convient d’ajouter que des travaux sont en voie d’exécution qui atténueront peut-être ce dernier inconvénient.
- Le moteur qui actionne le ventilateur peut-être aussi l’objet de quelques réflexions. Ce moteur est une machine Whestinghouse tournant à la vitesse de 5oo tours par minute. On peut se demander si l’addition d’un nouveau moteur à vapeur à tous ceux existants dans l’usine était bien justifiée en l’espèce.
- Il est admis maintenant que l’on doit faire les plus grands efforts pour développer l’emploi des moteurs sur les distributions d’énergie électrique'et peut-être, dans le cas particulier, eût-il été plus logique d’ouvrir la liste des applications mécaniques par la mise en mouvement du ventilateur, C’eût toujours été un commencement.
- C’est du reste ce qu’on a admis dans les ins-
- tallations qui ont été faites dans ces derniers temps pour compléter la ventilation. La première installation dont nous venons de parler a en effet été reconnue insuffisante, et on a adjoint au premier deux autres ventilateurs d’une puissance de 5 chevaux environ chacun.; cette puissance est fournie par des moteurs Hillairet fonctionnant sous les 23o volts de la distribution à courant continu.
- Mais si ces ventilateurs ont été bien établis au point de vue économique, le côté hygiénique laisse plus à désirer. D’abord, au lieu d’être disséminé dans toute l’usine par une canalisation appropriée, ainsi que cela existe pour le premier ventilateur, l’air aspiré par les ventilateurs complémentaires est envoyé en une seule masse de 5 à 6 mètres cubes à la seconde, formant un courant auquel on ne peut refuser la qualification de désagréable. Ensuite et surtout, au lieu d’être capté au-dessus des Halles et d’avoir quelque chance d’être reçu à l’usine à peu près pur, il est ramassé à la surface du sol et amène tous les miasmes délétères, tous les microbes dont il a pu se charger dans le pavillon de la boucherie. Peut-être n’est-ce pas très malsain en hiver, mais on doit craindre qu’il n’en soit pas tout à fait de même pendant les chaleurs.
- On peut encore signaler les perfectionnements apportés à l’évacuation hors de l’usine des liquides des caniveaux, provenant de la condensation des machines et de diverses autres causes. Ces caniveaux ont été établis dans des conditions si défectueuses qu’ils sont en contre bas de l’égout voisin; jusqu’en ces derniers temps, on ne pouvait se débarrasser de l’eau et l’évacuer au dehors qu’à l’aide d’une pompe à bras, à la manœuvre de laquelle un homme consacrait la plus grande partie de son temps! Ce procédé par trop primitif a été remplacé par l’emploi d’une pompe centrifuge actionnée par une turbine à eau, que l’on met en mouvement quelques quarts d’heure par jour en la reliant à la canalisation d’eau.
- Enfin, les modifications accomplies au point de vue hygiénique vont être complétées prochainement par la mise en service d’une salle de douches dont le besoin se faisait aussi assez vivement sentir.
- En somme, si la situation de l’usine dans cet ordre d’idées n’est pas encore très brillante, du
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- moins a-t-on déjà fait, on peut s’en rendre compte par ce rapide exposé, de sérieux efforts pour l’améliorer. La chaufferie, en particulier, qui avant les travaux de ventilation pouvait passer pour un véritable enfer, ne peut plus se plaindre, à l’heure actuelle, que d’être plutôt trop aérée.
- Eclairage de l’usine et des Halles.
- i" Usine. — L’éclairage de l’usine, salle des machines, chaufferie, bureaux, etc., est obtenu actuellement au moyen de lampes à incandescence de 16 bougies, au nombre de 70 environ, absorbant d’une manière permanente une puissance de plus de 4 kilowatts; soit avec la dépense des ventilateurs, 120 kilowatts-heure environ par jour. C’est à peu près le dixième de la production totale de l’été et on peut trouver anormale une telle proportion.
- On a écarté le remplacement des lampes actuelles — qui restent en service 1000 heures et plus — par des lampes poussées, étant donné ce motif que le prix de revient de l’énergie est assez bas et que l’économie de ce chef ne compenserait pas le remplacement plus fréquent ; on ne fait pas entrer, en effet, dans l’établissement du prix de revient de l’énergie consommée à l’usine, l’amortissement, qui intervient cependant pour une proportion considérable.
- Toutefois, justement préoccupé de diminuer cette trop lourde dépense d’énergie, M. Mcn-merqué a fait étudier dans ces derniers temps un projet d’éclairage de l’usine par environ 25 lampes à arc de 1,5 à 2 ampères, munies de globes holophanes.
- D’après ce projet, on réaliserait, malgré un éclairage supérieur au point de vue de la quantité de lumière et sans trop d’ombres, une économie d’énergie de 3o à 40 0/0. Si ce mode d’éclairage était réalisé, il fournirait des documents sérieux sur ce qu’il sera possible d’obtenir dans la voie, si séduisante a priori, de l’emploi des lampes à arc de faible intensité. Nous ne savons d’ailleurs ce qu’il en adviendra.
- 2° Sous-sols. —Jusqu’à ce jour, l’éclairage des sous-sols des Halles, qui nécessite 5oo ou 600 lampes à incandescence de 16 bougies, dont une bonne partie permanentes, n’a subi aucune modification.
- Il serait cependant intéressant d’y employer
- des lampes poussées, mais jusqu’à présent on s’y est refusé, sous le prétexte déjà invoqué plus haut, que l’énergie, si l’on déduit l’influence de l’amortissement, revient trop bon marché pour justifier l’emploi de lampes poussées.
- D’abord, nous ne nous expliquons pas très bien, surtout étant donnée la présence d’accumulateurs, pourquoi on ne fait pas supporter l’amortissement à l’énergie dépensée pour le compte de l’usine ou de l’éclairage public : si la totalité de l’éclairage, en effet, était de cette nature, il faudrait cependant bien faire porter sur quelque chose l’amortissement. Puis, même en admettant pour l’énergie le prix de 40 centimes le kilowattheure, l’avantage des lampes poussés subsiste encore bien, qu’à la vérité il soit alors assez faible. Mais si, au contraire nous faisons intervenir l’amortissement, et que nous nous basions sur le prix de 75 centimes et sur un prix d’achat des lampes de 1,20 fr., cet avantage ne fait plus aucun doute : Il n’est pas besoin de se livrer à des calculs bien compliqués pour trouver que le remplacement de 3oo lampes à 3,5 w. marchant 24 heures par jour et durant 700 heures par des lampes à 2,5 w. durant 200 heures procurerait une économie annuelle de 25 000 francs. Mettor s 20000 pour être large. Même pour une usine municipale, c’est là une économie qui mériterait d’être prise en considération.
- 3° Rez-de-chaussée. — Une seule modification est à signaler en ce qui concerne l’éclairage à arc du rez-de-chaussée. Primitivement, les lampes étaient groupées par quatre en tension sur les 240 volts des fils extrêmes ; il résultait de ce mode de groupement une dépendance trop grande entre les différentes lampes et un fonctionnement irrégulier résultant principalement de collages fréquents. On s’est décidé récemment à monter les lampes sur chaque pont par deux en tension. Les résultats obtenus par cette transformation, maintenant à peu près terminée, ont été satisfaisants et l’éclairage actuel laisse peu à désirer.
- Revenons maintenant à l’usine. Nous aurons à y passer successivement en revue ;
- i° Les modifications concernant la chaufferie;
- 2° Celles relatives à la production et à la distribution du courant continu ;
- 3° Celles qui se rapportent au courant alternatif.
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- i° Chaufferie.
- En raison de sa situation au centre même des Halles et d’un quartier populeux, l’usine a provoqué dès le début des plaintes nombreuses au sujet de la fumée et de la poussière de charbon lancées au dehors par la cheminée; aussi, on a dû se préoccuper des moyens propres à atténuer autant que possible ces inconvénients.
- On devait, dans le principe, faire des expériences comparatives pour déterminer le mode de fonctionnement le plus favorable à cet égard en brûlant dans les foyers Belleville de quatre générateurs un mélange de houille maigre et de coke et réservant le charbon plus gras pour les deux derniers générateurs, munis de foyers fumi-vores Hermann et Cohen. Ces essais n’ont pas été couronnés de succès : quant au mélange de coke et de charbon maigre, la conduite du feu a été trouvée plus difficile, et depuis deux ans on a substitué au mélange de charbon et de coke, des charbons à io ou 12 0/0 de matières volatiles, sans coke qui donnent d’assez bons résultats pour que les plaintes du voisinage ne soient plus maintenant trop fréquentes. Quant aux foyers Hermann et Cohen, leur conduite était également très difficile; ils s’encrassaient trop facilement, et au moment du décrasssage laissaient tomber la pression à la suite de la moindre faute de la part des chauffeurs. Aussi ne s’en servait-on que lorsque les nettoyages ou les réparations des générateurs munis des autres foyers les rendaient indispensables, et en 1892, on s’est décidé à les faire transformer en foyers Belleville.
- Autre question. On sait dans quelle proportion considérable l’habileté des chauffeurs peut varier avec la consommation du charbon sous les générateurs. La conséquence naturelle de ce fait est que presque partout on a cherché à intéresser les chauffeurs à réduire autant que possible leur consommation, soit au moyen de primes, soit même par l’allocation d’un tant pour cent sur les économies réalisées. Presque toujours on s’est trouvé bien de cette manière d’agir et les chemins de fer, en particulier, en font actuellement l’objet d’une pratique constante. Pour ces derniers, on arriva même comme on sait, à ce résultat, preuve la plus convaincante de l’efficacité du système, que les économies réalisées dépassèrent de beaucoup
- les prévisions et qu’on fut obligé — sacrifice agréable aux Compagnies — d’abaisser très considérablement la valeur du tant pour cent primitivement fixé.
- Du reste, l’administration des Travaux de Paris a reconnu elle-même ces avantages en ce qui concerne le personnel de ses usines éléva-vatoires. Ce système n’est donc pas de ceux qu’il faille repousser sans une vérification expérimentale préalable. C’est cependant ce qui a été fait à l’usine des Halles lors d’une proposition à ce sujet émanant de l’Administration elle-même.
- Nous ajouterons d’ailleurs que les considérants motivant cette fin de non-recevoir ne nous ont pas semblé des plus convaincants. Au prix d’une étude un peu approfondie et de quelques transformations dans le service actuel, on aurait très probablement pu arriver à réaliser cette modification que les exemples connus permettent de qualifier a priori de perfectionnement.
- Il semble en effet—la production de 1 kilowattheure exigeant actuellement de 4 à 4,5 kilogrammes de charbon — que ce serait la moindre des choses d’économiser, par un tel procédé, peut-être une ou deux tonnes sur une consommation journalière de dix à quinze tonnes, et de réaliser ainsi une économie annuelle de 10 ou 20000 francs. En tout cas ne risquerait-on rien à tenter cette expérience.
- Peut-être faut-il dans une certaine mesure rapprocher le fait précédent —dans la catégorie des questions se rapportant à l’amélioration de la situation morale et pécuniaire du personnel — des difficultés qu’éprouvent ceux-ci pour être commissionnés. Fait qui semblera sans doute étrange, les ouvriers de l’usine ne sont pas traités à ce point de vue sur un pied d’égalité avec les autres employés de la ville, y compris les simples balayeurs, à la hauteur desquels ils ont peut-être quelque titre à se croire dans l’échelle sociale.
- Une demande a été adressée il y a plus d’un an à l’Administration pour faire cesser cette inégalité que rien ne justifie; mais jusqu’à ce jour aucune solution ne paraît même sur le point d’intervenir.
- Et cependant on attache avec juste raison une réelle importance à cette question de la com-
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- mission, en dehors même de toute considération morale. Non commissionnés, les ouvriers de l’usine ne peuvent espérer aucune retraite; sur un simple caprice d’un supérieur, ils peuvent du jour au lendemain se trouver sans ouvrage; et le cas a dû se présenter plus d’une fois, étant donné que depuis l’inauguration de l’usine, à la fin de 1889, le personnel a été renouvelé près de quatre fois; malades, le plus souvent d’une maladie contractée pendant leur pénible.service, ils n’ont droit qu’à la moitié de leur salaire.
- Cette situation est digne, de la part du Conseil municipal, de la sollicitude dont il ne s’est jamais départi envers le personnel de la ville, et puisque l’occasion s’en présente, nous prenons la liberté de la lui signaler respectueusement.
- COURANT CONTINU
- Deux modifications importantesont été apportées en ce qui concerne la production du courant continu :
- i° Le matériel de production a été complété par l’addition d'une puissante batterie d’accumulateurs;
- 20 Les moteurs Lecouteux et Garnier actionnant les alternateurs Ferranti concourent maintenant dans une certaine mesure à la production du courant continu.
- Nous étudierons successivement ces deux modifications, en commençant toutefois par la dernière, ce qui rendra plus aisée l’intelligence de certaines des dispositions adoptées pour la batterie.
- Utilisation des moteurs Lecouteux et Garnier à la production du courant continu. — Par suite de diverses circonstances, en particulier du traité si onéreux qui la lie avec les magasins de la Belle Jardinière, l’usine est tenue d’alimenter le réseau à haute tension sans aucune interruption pendant la journée. Cependant, la consommation de jour est presque nulle, et se réduit, à part ce qu’exigent quelques lampes placées dans les sous-sols de la Belle Jardinière, à l’énergie dépensée par réchauffement des transformateurs.
- Il en résulte que dans la journée un alternateur et un moteur de i5o chevaux fonctionnent sans interruption pour en débiter environ une
- quinzaine. D’où un rendement déplorable, d’autant plus mauvais en réalité que l’énergie dépensée ne sert presque à rien.
- Pour améliorer ces conditions de fonctionnement, on a eu recours à la disposition suivante, dont la première idée, si nous ne nous trompons, doit être attribuée à M. Lecomte-Denis, ingénieur civil des mines, pendant quelque temps attaché à l’usine.
- L’axe du volant des moteurs Lecouteux et Garnier a été prolongé, et, par l’intermédiaire d’un joint élastique Raffard, il actionne deux poulies de moindre diamètre, A, B. Celles-ci commandent par courroies deux dynamos multipolaires Desroziers de i5o volts et 25o ampères, destinées à la charge de la batterie d’accumulateurs installée récemment.
- Cela posé, il est aisé de comprendre l’intérêt de la disposition : on règle le débit des Desroziers soit au moyen de leur excitation, soit en faisant varier le nombre des bacs en circuit, de manière que, autant que possible, le supplément exact de la puissance disponible à chaque instant sur le moteur à vapeur soit absorbé. Le moteur marche ainsi constamment à pleine charge et par conséquent dans de bien meilleures conditions pour le rendement.
- Quand la charge sur le réseau de haute tension devient suffisante àelle seule pour absorber la totalité de la puissance du moteur, le débit des Desroziers est par suite réduit à zéro et il serait inutile et même dispendieux de continuer à entraîner le train supplémentaire des poulies et des Desroziers. On passe, alors la charge sur une autre machine, mise en route à cet effet, on arrête la première, dont on découple en quelques minutes le joint élastique; on la remet en route et on lui fait à nouveau supporter la charge.
- Cette disposition n’a pu être employée qu’avec deux des trois moteurs Lecouteux et Garnier; le défaut de place n’a pas permis de l’établir sur le troisième, ce qui n’a pas d’inconvénient du reste, l’alternateur correspondant étant en général réservé pour la marche à pleine charge.
- Nous avons dit tout à l’heure que la puissance disponible du moteur était employée, par l’intermédiaire des Desroziers, à la charge des accumulateurs. Il n’en est pas tout à fait ainsi, cependant, et c’est heureux, car dans cette hy-
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- pothèse, le gain sur le rendement du moteur à vapeur étant compensé par le facteur afférent au rendement des accumulateurs, soit 0,60 ou o,65, l’amélioration serait à peu de chose près illusoire.
- En réalité, les accumulateurs ne servent, pour une bonne partie, que de régulateur à cette énergie fournie par les Desroziers qui est utilisée directement sur le réseau de basse tension; par suite en effet de l’éclairage de l’usine et des sous-sols, la consommation de jour sur ce réseau n’est pas moindre d’une quarantaine de kilowatts.
- Dans ce s conditions, la modification dont je parle a permis d’arriver à une réelle amélioration. Les moteurs Weyher et Richemond actionnant les dynamos Edison du réseau de basse tension restent arrêtés pendant toute la journée et ne sont mis en route qu’au moment de la pleine charge. Dans la journée, le matériel en mouvement se réduit donc à un seul groupe sur les six que comporte l’usine.
- En définitive, l’opinion que l’on peut formuler sur le régime de marche paraît être la suivante :
- Ce régime est très bon au point de vue de la consommation du charbon.
- Il l’est déjà moins au point de vue du personnel, dont l’importance ne peut être sensiblement modifiée, puisque la marche des machines pendant la journée n’est pas totalement supprimée.
- Enfin, au point de vue de la bonne utilisation du matériel, c’est-à-dire de la diminution de l’importance relative des frais d’amortissement, il ne constitue pas non plus tout à fait l’idéal, puisque son intérêt réside précisément dans ce fait que l’utilisation de jour du matériel est très mauvaise. Mais ceci n’a pas lieu de nous étonner; c’est encore malheureusement la règle générale ailleurs qu’à l’usine des Halles.
- On doit, au résumé, considérer le nouvel état de choses comme un très réel progrès.
- Nous aurons, en parlant du courant alternatif, l’occasion de signaler un autre projet, plus original à certains points de vue, et destiné à augmenter encore la dépendance entre les deux réseaux.
- G. Claude.
- (H suivre).
- LA PRATIQUE DE L’ÉLECTROLYSE DES CHLORURES
- Chacun de nous a rencontré maintes fois des gens qui connaissent à fond soit l’allemand, soit l’anglais, ou toute autre langue, mais au point de vue littéraire ou grammatical seulement.
- Ils lisent à livre ouvert les ouvrages réputés les plus difficiles à comprendre; ils peuvent au besoin écrire des articles ou des lettres dans un style presque irréprochable. Mais ils sont incapables d’entretenir une conversation, ils ont peine à comprendre, ils ne connaissent que la parole écrite, et ils ne peuvent pas parler ces langues qu’ils comprennent si bien sur le papier.
- D’autres, au contraire, ignorent les finesses de la grammaire et de la linguistique comparées.
- ' Mais en revanche, ils parlent couramment et savent ce qu’on leur dit, comprennent tout ce qu’ils entendent, dans la rue, au théâtre ou ailleurs, savent dire tout ce qu’ils pensent et ne sont jamais pris en défaut quand il s’agit de trouver les mots.
- Seulement, ils donnent des entorses à la grammaire, mais ils ne s’en préoccupent pas. L’essentiel pour eux c’est d’arriver au but en échangeant des idées.
- En électrolyse, nous avons des théoriciens admirables qui, semblables à ces travailleurs qui possèdent une ou plusieurs langues au point de vue littéraire, ont acquis une science profonde des choses de l’électrochimie, et peüvent calculer, édifier des formules abstraites d'une très grande complication. Ce sont des savants dans toute l’acception du mot; ils travaillent en laboratoire et étudient des phénomènes toujours très intéressants dont ils tirent des déductions presque toujours fort remarquables.
- Mais ils ne connaissent pas comme les praticiens l’électrolyse réelle. Ils ne peuvent pas comme eux mettre la main à la pâte, et travailler en grand, industriellement et produire quelque chose à chaque ampère qui passe, par heure, par minute ou par seconde, dans des cuves construites d’après l’inspiration de ceux qui courent après la réalisation d’une idée.
- Les services rendus par les théoriciens sont sérieux et incontestables, et c’est à eux généra-»
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- lement qu’on doit directement ou indirectement les progrès qui se sont accomplis. Mais quand on passe de leurs livres à la mise en œuvre, on se heurte contre des difficultés énormes et décourageantes. Gagner de l’expérience est chose longue et coûteuse. Il n’y a que ceux qui ont cherché, qui ont lutté contre les insuccès, qui ont essayé de nouvelles voies et de nouveaux moyens pour parer aux imperfections des appareils en existence, qui peuvent décrire les progrès de l’électrolyse pratique, et par là, je crois qu’ils remplissent un devoir et qu’ils facilitent la réalisation de conquêtes nouvelles et la solution de problèmes importants dans l’industrie électrochimique.
- L’électrolyse a fait de grands pas depuis l’époque où le blanchiment par les hypochlo-rites électrolytiques semblait être destiné à bouleverser et à remplacer la fabrication du chlorure de chaux. L’hypochlorite par l’électrolyse est un sophisme, et rien de plus. Le chlore de l’hypochlorite, soit pour un objet soit pour un autre, ne repose que sur des raisons spécieuses. L’hypochlorite est cher, il ne donne pas assez de chlore, ses solutions sont faibles; bref, il n’a plus sa raison d’être.
- Il n’existe pas un seul procédé pour la production d’hvpochlorite par l’électrolyse qui vaille la peine qu’on s’en occupe. C’est condamné !
- Il n’y a de réelle que l’électrolyse qui décompose le chlorure de sodium en soude caustique d’un côté et en chlore de l’autre. A quoi bon une solution faible d’hypochlorite, qui est une combinaison anodine de chlore et d’alcali avec perte de sel non décomposé, quand on peut fabriquer d’emblée de la soude caustique à très bon marché et du chlore presque à son maximum de rendement, avec lequel on peut faire des hypochlorites quelconques. L’hypochlorite électrique a été un trompe-l’œil, un mirage. Errare humanum est; perseverare diabolicum. C’est une duperie que de chercher à édifier quoi que ce soit sur ce fond de sable.
- Trois systèmes sont en présence pour la manufacture électrolytique du chlore et de la soude caustique.
- Le premier repose sur la décomposition des solutions de chlorure. Je l’appellerai l’électro-lyse par la voie humide.
- Le second a pour trait caractéristique l’emploi
- du mercure sur lequel se porte la soude formée dans les compartiments négatifs. C’est le procédé mercuriel.
- Le troisième est basé sur l’électrolyse du sel fondu. C’est le procédé par la voie sèche.
- Il y a plusieurs pierres d’achopement dans la production du chlore et de la soude par voie humide.
- Tout d’abord, on se heurte contre la destruction des anodes, qui ne résistent généralement pas à l’action corrosive du chlore. Les compartiments anodes ne sont pas faciles à construire, car ils doivent être solides et impénétrablement hermétiques, c’est-à-dire ne laisser passer le chlore ni dans l’air où il se perdrait et empoisonnerait les ateliers, ni dans le liquide des compartiments négatifs où il formerait de l’hy-pochlorite de sodium en se combinant avec la soude du cathoîyte.
- Ce n’est pas petite chose que de fixer les anodes dans les compartiments positifs de façon à avoir de bons contacts qui conduisent bien le courant, et qui ne soient pas détruits par le chlore. 11 ne s’agit pas seulement d’avoir des électrodes positives qui résistent à un travail momentané. L’essentiel c’est d’en avoir qui servent au moins dix ou douze mois, fonctionnant nuit et jour, et qui ne nécessitent aucune réparation, aucun arrêt de travail.
- Des anodes en platine, c’est d’une cherté inapprochable, et puis, comme tous les métaux, y compris l’or, elles formeraient du chlorure de platine en se détruisant rapidement.
- Le meilleur charbon artificiel se désagrège tout autant et tout aussi vite que le charbon le plus ordinaire. Presque aussitôt après que le courant a commencé à passer, on voit se former une légère couche nuageuse d’un brun assez foncé sur les côtés des plaques. Peu à peu le nuage s’épaissit et remplit le compartiment dont l’électrolyte n’est plus qu’une masse opaque de liquide noirâtre dans lequel la formation du chlore est entravée ou tout au moins diminuée par la perte de l’énergie absorbée par les matières organiques en suspension.
- Le seul moyen d’avoir des électrodes positives qui durent, c’est de les faire en charbon de cornue qu’on purifie par un traitement spécial et qu’on fait bouillir dans la paraffine de façon à boucher tous les pores et à empêcher l’action inutile et nuisible du chlore pénétrant à l’inté-
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- rieur. Le travail électrolytique n’a à s’effectuer que sur les surfaces du charbon qui, une fois paraffiné, ne fonctionne que sur le réseau de carbone aux millions de pores que forme la masse de cristaux superposés.
- Il y a des gens qui coupent les charbons de façon à former une espèce de marquetterie ou de mosaïque qui permetde fabriquer degrandes plaques composées de pièces et de morceaux. Mais pour ajuster ces morceaux emboîtés, maçonnés ensemble, il faut un ciment, un mastic, un plâtrage et il n’existe pas de matière qui tienne contre le chlore. Cela marche bien pendant un mois ou deux, puis tout à coup un petit trou gros comme une pointe d’aiguille se forme, et quelques jours après la plaque est hors de service.
- Il est indispensable d’avoir des anodes représentant une surface proportionnée aux courants de 1000 et i5oo ampères qu’elles ont à supporter; et cela seul indique qu’il serait puéril de croire que la construction d’anodes en charbon de cornue est chose aisée, quand on a à électro-lyser i5 ou 20 cuves l’enfermant chacune 800 à 1000 litres de liquide.
- Ce n’est pas tout que d’avoir une large surface d’anodes avec bon contact partout, et qui coûtent peu de chose; si la solution de chlorure de sodium est faible, l’électrolyse ne remplira pas le but désiré. Au lieu de décomposer le chlorure en chlore au positif et en soude au négatif, on aura une grande évolution d’hydrogène d’un côté et beaucoup d’oxygène de l’autre c’est-à-dire une électrolyse en pure perte avec rapide désintégration du charbon de cornue. Il est bien facile de s’assurer de la façon dont se comporte le charbon. Inutile de prendre une loupe pour l’examiner. Passez le bout des doigts sur la superficie, vous la trouverez grenue, inégale, rugueuse, presque comme une râpe si le charbon est attaqué.
- Mettez dans une solution de cyanure de potassium une anode de charbon de cornue et vous vous rendrez compte du dégât qu’y cause le passage d’un courant même modéré. Au bout d’une heure le charbon est déjà sérieusement attaqué, et si au lieu de charbon de cornue on a du chafbon artificiel, on le voit fondre comme une bougie dans l’eau chaude. Si j’insiste sur ce point, c’est que beaucoup d’électriciens s’imaginent que les beaux charbons pour lampes à
- arcs, compacts, durs et qui rendent un si beau son métallique quand on les entrechoque, sont capables de soutenir l’action du courant au pôle positif.
- Il faut les voir ces charbons au bout de quelques jours, amincis à partir de l’endroit où ils plongent dans l’électrolyte, et se terminant pitoyablement en pointe.
- Les uns ont conservé leur longueur, les autres en ont perdu 1/8 ou 1/5, mais vous pouvez être sûr que si vous continuez à vous servir de ces charbons, quelle que soit leur forme, un de ces jours vous n’en aurez plus que la moitié, et par action capillaire, le liquide corrosif montera vers vos contacts et les dévorera.
- Les électrochimistês qui ont non seulement étudié, mais expérimenté l’électrolyse connaissent toutes ces choses-là, et ce ne sont pas de vains et inutiles détails que je donne, car si on n’en tient pas compte, on est sûr d’avoir à recommencer de fond en comble son installation.
- La question du diaphragme n’est pas moins sérieuse ni moins importante. Gonsidérons-la comme vitale.
- Si on n’a pas de cloison poreuse, il y aura formation d’hypochlorite dans la solution où l’oxygène et le chlore se combinent librement avec l’hydrogène et l’alcali.
- . Si on en a une, elle doit réunir des qualités spéciales qui rendent le problème encore plus ardu que dans le cas des anodes.
- Tout d’abord, le diaphragme est mauvais s’il oppose une résistance considérable au courant. Qui dit résistance dit haut voltage et par suite plus grande dépense d’énergie, c’est-à-dire de charbon.
- Il l’est aussi lorsque les matériaux dont il est fait sont attaqués par le chlore d’un côté ou par la soude de l’autre. D’emblée, je puis dire qu’il n’existe pas de porcelaine poreuse qui résiste à ces deux agents destructeurs, le chlore et la soude caustique. Je n’en excepte même pas la porcelaine poreuse d’amiante, qui, au bout d’un mois s’effeuille, se délite, s’amincit et se ronge, et qui, lorsqu’elle contient du fer, ce qui est toujours le cas, se couvre d’une couche brunâtre, visqueuse qui augmente la résistance.
- Au commencement, les diaphragmes en porcelaine poreuse d’amiante me donnaient toute satisfaction; je travaillais avec moins de 4 volts. Plus tard, par suite de la conductibilité, on
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- monta à 5 volts et demi. J’ai dû renoncer, après bien des mois d’essais en grand, à cette porcelaine poreuse, qui, quoique cuite à i5oo°, cède comme les porcelaines ordinaires sous l’influence d’une exposition prolongée à la formation de chlore. Du côté de la cathode, cette porcelaine est absolument intacte, car la soude à froid ne la touche pas. L’envers des plaques est désastreusement mordu, rongé, bruni par le chlore; leur endroit est magnifiquement poli, et en aussi bon état que le premier jour, mais cela ne suffit pas.
- Que de diaphragmes on a imaginés pour remplir les conditions voulues ! L’américain Roberts en a sept ou huit en terre poreuse combinée avec une substance gélatineuse ou des silicates; Greenwood a une espèce de persienne dont les lames sont en verre ou en ardoise et les intervalles remplis, tamponnés d’amiante. Mais qui trouvera de l’amiante qui ne cède pas à l’action du chlore? La gélatine au bichromate a été employée sans un beaucoup meilleur résultat.
- Richardson et Holland ont supprimé la cloison poreuse, en place de laquelle ils emploient une cloison imperméable en verre ou en ardoise, qui forme deux compartiments, mais qui ne va pas tout à fait jusqu’au fond de la cuve. Par conséquent, la solution, au bas de l’électrolyseur, est commune aux compartiments positif et négatif; c’est le diaphragme d’il y a plus de cinquante ans et qui, dès le début, fut employé dans l’éleetrolyse des sels en fusion ignée. Mais il n’offre pas dans l’éleetrolyse du sel fondu les inconvénients qui l’accompagnent dans l’élec-trolyse du sel en solution.
- Le système Richardson et Holland, mieux connu peut-être sous le nom de 1 ’Eleclro Chemical C°, n’en est pas moins le seul qui ait réussi à s’assurer un capital considérable de plusieurs millions. S’il est supplanté, comme c’est certain, il restera, c’est plus certain encore, à l’état d’exploitation pour la fabrication du chlorure de chaux et de la soude caustique.
- Les défauts de ce diaphragme non poreux sont la grande résistance qu’il oppose, et la haute force électromotrice que forcément il nécessite. En outre, la diffusion du chlore et de la soude qui, dans tous les autres systèmes, est plus ou moins marquée, est très accentuée dans ces cuves où les compartiments sont ouverts dans le fond.
- 1 La séparation absolue des ions est une condition sinequa non de bon fonctionnement, car si du chlore s’infiltre dans le compartiment négatif, c’est une perte qui se complique par la formation inutile et gênante d’hypochlorite ; et dans le compartiment positif s’il passe, comme c’est fatal, de la soude, on a des complications, des réactions secondaires avec formation de chlorate et nouvelle perte de chlore.
- Le diaphragme parfait doit donc être durable, solide, conducteur et permettre la séparation des ions sans que leur recombinaison soit possible. Le but de l’éleetrolyse est de séparer le chlore et la soude dans leurs compartiments respectifs sans qu’une trace de chlore repasse dans le catholyte, ni une trace de soude dans l’anolyte.
- Je ne sais si le système Richardson dont je viens de parler a été perfectionné, mais l’an dernier un expert m’a dit que la quantité de chlore présente dans la solution alcaline à la cathode était telle qu’on avait peine à faire l’analyse du liquide, que le chlore décolorait de suite.
- La première chose à faire quand on veut suivre la marche d’une opération électrolytique et se rendre compte du rendement en alcali, c’est de s’assurer qu’il n’y a pas de chlore dans le catholyte. Pour cela, il ne suffit pas de se servir d’une solution d’amidon et d’iodure de potassium. Elle n’est pas assez sensible et ne bleuit que dans les cas désespérés où le chlore domine. On s’aperçoit bien mieux de la présence du chlore lorsqu’après avoir ajouté du méthyl-orange ou du phtaléine de. phénol à la solution alcaline dans laquelle on fait arriver goutte à goutte une solution titrée d’acide sulfurique, on voit le liquide rouge ou orange se décolorer rapidement, bien] avant qu’on ne soit arrivé à la limite de la neutralisation. S’il restait le moindre doute, on n’aurait qu'à sentir le liquide et on remarquerait une assez forte odeur qui n’a rien de commun avec le chlore, mais qui est pénétrante, presque désagréable, et qui caractérise infailliblement la présence du chlore dans la soude caustique.
- Du moment que votre solution alcaline est empestée de chlore, ce n’est pas la peine de s’entêter. Le mieux est d’en prendre courageusement votre parti et de démolir philosophiquement les diaphragmes dont vous vous êtes servi et qui I ont trahi votre confiance et vos espérances.
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- Le plus grand défaut qu’on puisse avoir est celui de l’indulgence ou de la complaisance. Si on se fait des illusions, si on ne contrôle pas sans cesse le travail de l’électrolyse, on s’expose à de cruels déboires.
- Le voltage est-il haut? C’est un défaut trop grave et qu’il est indispensable de corriger.
- L’anode et la cloison poreuse laissent-elles à désirer? Il n’y a pas à hésiter; elles doivent être mises de côté et remplacées par d’autres, surtout si la diffusion des liquides est forte.
- Le rendement en chlore ou en soude caustique est-il de beaucoup inférieur au rendement théorique, c’est-à-dire à celui qu’on aurait s’il n’y avait ni pertes, ni réaction secondaire; dans ce cas, inutile de s’obstiner. On n’a pas à choisir. Continuera électrolyser en pure perte est de la démence. A moins de changer son fusil d’épaule, on n’arrivera à rien.
- Le rendement théorique en chlore par ampère-heure est de i,32 gr.
- Celui de la soude caustique est de 1,49.
- Nulle part vous ne trouverez dans les rapports d'experts sur la marche de tels ou tels électroly-seurs une déclaration nette et franche de ce que tel ou tel procédé donne par cheval-heure en soude ou en chlore. La parole et la plume ont été donnés à l’expert pour déguiser sa pensée. Il y a des chiffres dans le rapport, mais il y a manière de ne rien compromettre et de ne pas dire grand’chose.
- On vous parle d’une force électromotrice de 4 volts 20 à 4,5o ou 3, et d’un rendement de 75 ou 80 ou davantage pour cent. Mais on ne précise pas. Or, la quantité de soude caustique produite par ampère-heure est plus grande que celle de chlore.
- Le rendement qui peut être considéré comme rémunérateur, quoique ce ne soit pas le maximum auquel on puisse aspirer, est, d’après moi, de 1 gramme de chlore et 1 gramme de soude caustique par ampère-heure.
- Avec 20 cuves attelées sur une dynamo de 1000 ampères et 90 à 100 volts on a 20 kilos de chlore et 20 kilos de soude caustique par heure soit par 24 heures 480 kilos de soude .caustique et 480 kilos de chlore représentant une tonne et demie de chlorure de chaux.
- Le calcul du prix de revient de la production électrolytique de-cette quantité de soude et du bénéfice considérable qu'il représente par rap-
- port au prix marchand de ces produits est facile à fixer.
- On peut fabriquer électrolytiquement de la soude caustique et du chlorure de chaux avec une économie de 5o 0/0 sur les prix de revient de leur manufacture par le procédé Leblanc.
- E. Andréoli.
- (A suivre.)
- ACTION D’UN COURANT CYLINDRIQUE
- SUR UN POLE MAGNÉTIQUE
- Le petit mémoire que je présente concerne la recherche de l’action exercée sur un pôle magnétique par un cylindre métallique indéfini, creux et de petite épaisseur, parcouru par un courant électrique ayant une densité constante dans tous les points. Il faut traiter séparément les deux cas : celui où le pôle est situé dans l’intérieur du cylindre, et celui où il se trouve à l’extérieur.
- Soit le cercle de centre O et rayon y la section du cylindre (fig. 1) avec un plan perpendiculaire à Taxe, et soit P la position du pôle magnétique ayant la masse + 1. On peut supposer le courant-formé par des filets parallèles disposés suivant les génératrices du cylindre. Considérons l’action sur le pôle P des filets AA', B B' opposés au même point P. Appelons <x l’angle B P B' et SB' les distances PC PC' du point P aux deux génératrices CC1 moyennant des filets A A' B B'.
- Soit i le courant total qui passe dans le cylindre. Les courants qui traversent les filets
- A A' B B' sont — A A', —- B B'.
- 2 Ttr 2trr
- Soit enfin y la valeur commune des angles G CO, C G O. Par la formule de Biot et Savart les actions des filets AA' B B' sur le pôle y sont respectivement, en valeur absolue :
- 2-L- a b 2—î— a'B'
- 2 17 Y 2 17 Y
- On peut en déduire facilement :
- A A' = 8 a cos y B B' = S'a cos y ;
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- par conséquent les deux actions susdites sont toutes les deux égales en valeur absolue à i
- —— a?» cos y.
- TZ V
- Leur commune direction est celle de la perpendiculaire à la ligne droite C G' et à l’axe du cylindre; les deux actions ont la direction opposée; c’est pourquoi l’action résultante sur le pôle est nulle.
- Ce raisonnement peut être répété pour tous
- ____ P
- yc'
- les couples des filets comme AA' B B'; il s’ensuit le théorème suivant :
- « L’action sur un pôle magnétique d’un courant cylindrique indéfini, de densité constante, est nulle quelle que soit la position du pôle dans l’intérieur du cylindre. »
- Supposons maintenant que le point P soit à l’extérieur du cylindre (fig. 2). Prenons le point P' conjugué de P par rapport au cercle, de manière qu’on ait
- v-= OP — OP'.
- La composante selon une direction perpendi-
- culaire à OP de l’action d’un filet de courantds sur le pôle magnétique est i ,
- 2---ds
- 2 ti r
- U F = —y----m cos a,
- PA
- en désignant par a la valeur commune des angles A P P', O A P'. Des deux triangles semblables O A P', A PO, on a :
- P'Ax PO=PAxr.
- Si l’on désigne par dy l’angle sous lequel le point P' voit l’élément ds, on a aussi ds cos a = P1 Ay. On peut donc écrire :
- et par conséquent on déduit comme valeur de la composante totale :
- „__ 2 mi
- " ~ Vu '
- La composante totale parallèle à PO est nulle, parce que les composantes dues à deux filets égaux et symétriques à P O sont respectivement égales et contraires ; donc F représente l’action totale du courant circulaire sur le pôle P, et on peut ainsi énoncer le théorème suivant :
- L’action sur un pôle magnétique situé à l’extérieur d’un courant cylindrique indéfini, de densité constante, est la même qu’on aurait si tout le courant était concentré dans l’axe du cylindre, quelle que fût la position du pôle et le rayon du cylindre.
- Du premier théorème il s’ensuit qu’une aiguille aimantée située à l’intérieur du cylindre reste en équilibre dans le méridien magnétique quand on envoie dans le cylindre un courant de densité constante. On pourrait construire sur ce principe un instrument destiné à l’étude de l’influence des masses magnétiques sur la direction des courants.
- On pourrait, par exemple, construire un cylindre assez long, avec une aiguille suspendue librementà l’intérieur, envoyer dans le cylindre un courant de densité constante, et étudier les dérangements que subit la direction de l’aiguille quand on approche ou qu’on éloigne du cylindre de fortes masses magnétiques.
- Ferdinando Lori.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- L’APPAREILLAGE
- ET LA CONSTRUCTION ÉLECTRIQUE a l’étranger
- j
- Il est généralement :reconnu que les Américains sont des adaptateurs très clairvoyants et très entreprenants ; les idées germées sur l’ancien continent se développent sur le nouveau avec une rapidité merveilleuse. L’histoire des progrès en électricité, si elle est très documentée,
- ne s’étend guère qu’à une période pour ainsi dire instantanée aux États-Unis. Nous suivons, sur le continent, lentement et plutôt avec hésitation la route du progrès : les plus hardis, en Europe, ne sont guère que des imitateurs du Génie américain (nous ne considérons ici que les applications) et en dépit de la lutte de tarifs, nous sommes menacés d’un envahissement industriel semblable à celui des produits agricoles exotiques.
- Nous ne croyons pas que le principal remède, consiste à élever des barrières économiques, véritables murailles de Chine. Il y a plus à
- 25 mm?
- 3 ch.
- 2 chevaux
- Fig. i. — Schéma de l’installation Siemens et Ilalslie à l’exposition de Chicago.
- faire : il y a d'abord à; perfectionner l’outillage et l’organisation du. travail,. d’une part, et, de l’autre, à sortir de nos conceptions commerciales ordinaires , trop casanières et trop avares de publicité intelligente.
- Déjà l’industrie américaine s’implante sur notre sol avec ses méthodes de construction et ses procédés commerciaux retentissants; le succès suivra inévitablement et nous assisterons peu à peu si nous n’y prenons garde à l’élimination de notre industrie indigène.
- xNous croyons qu’il faut répondre à cette guerre pacifique et mère des progrès non par le laisser faire, mais par une vaillante émulation entre les industriels français et par de hardies entreprises. L’exemple nous en est d’ailleurs donné par nos voisins d’Allemagne.
- Tous ceux qui ont visité l’an dernier l’Exposition de Chicago ont dû être frappés de l’éclat de la Section allemande, et les Américains se sont certainement aperçus, grâce à ce succès local, que l’ancien Continent disposait au bé-soin des mêmes ressources de conception que le nouveau. Nous rappellerons les brillantes exhibitions de l’Allg. Éiektricitæts Gesellsch'aft, de Felten et Guilleaume, d’Hartmann et Braun, de Siemens et Halske, de Schuckert, etc,.
- Parmi ces constructeurs la maison Siemens et Ilalske occupe une place particulière. Il est d’abord certain que le relief de l’Exposition allemande est dû en grande partie aux efforts considérables de cette Société. D’autre part, la situation de la C° Siemens et Halske justifie le point de vue auquel nous nous placions plus
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- haut. Eh effet procédant des mêmes idées qui l’ont amenée à fonder les ateliers de Vienne et de Saint-Pétersbourg, la maison Siemens et
- Halske n’a pas hésité à prendre part à la lutte industrielle en Amérique, en établissant des ateliers à Chicago, au cœur même des États-Unis.
- Fig-. 2. — Dynamo à collecteur extérieur de 1000 chevaux
- De semblables colonies industrielles reçoivent toujours l’impulsion génératrice de la maison principale, grandissent en retour son influence et peuvent être pour elle une source précieuse d’informations et d’études.
- Il est vrai que pour réaliser de telles entreprises il faut disposer de capitaux considérables fournis par des capitalistes entreprenants. A défaut, si utopique que puisse sembler notre hypothèse, ce serait le cas ou jamais d’avoir
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- Fig. 4. — Interrupteur à charbon pour rhéostat d’excitation
- Fig. 6. — Type [L H.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- recours aux syndicats. Soit dit en passant, quelle impossibilité y aurait-il à établir en certains pays une sorte de corporation d’ateliers français; l’industrie électrique semblerait devoir se prêter mieux que toute autre à un tel mode d’action.
- Quoi qu’il en soit, l’exposition de Siemens et Halske témoignait des excellents résultats dus à la méthode exposée ci-dessus : les appareils les plus récents, ainsi que leurs applications étaient bien mis en relief. Aujourd’hui une description se rapportant exclusivement à l’exposition passée serait tardive si elle n’était étendue grâce aux renseignements complémentaires mis obligeamment à notre disposition par la Société Siemens et Halske.
- C’est, en quelque sorte, une monographie des appareils de cette Compagnie que nous sommes amenés à présenter.
- Nous rappellerons d’abord les installations de l’exposition de Chicago ainsi que les appareils originaux présentés; nous rapporterons ensuite les applications intéressantes auquels ces engins ont pû donner lieu aussi bien à Chicago qu’en Europe.
- Les notices détaillées publiées par MM. Siemens et Halske ainsi que les intéressantes communications de M. Richter à l’Association des Ingénieurs allemands serviront de bases principales à notre travail.
- II
- Rappelons sommairement le matériel présenté à l'Exposition de Chicago par la maison Siemens et Halske (ateliers de Chicago) :
- i° Machines génératrices et moteurs à courants continus de différents types, et appareillage (interrupteurs, ampèremètres, voltmètres, rhéostats de réglage et de démarrage);
- 2° Machines primaires à champ tournant de 33ooo watts sous 400 volts, avec excitatrices.
- Transformateurs élévateurs ou réducteurs de tension de 5oo à 3 000 volts, à courants triphasés, moteurs à champ tournant de 20 chevaux sous 5ôo volts, avec dispositif de réglage.
- Transformateurs à courants alternatifs de 450 watts.
- Parafoudres avec extincteurs automatiques d’étincelles.
- 3° Câbles pour installations électriques. Con-
- I ducteurs concentriques ; conducteurs concentriques triples, pour courants polyphasés.
- Appareillage pour jonctions et coffres étanches.
- 4° Lampes à arc et à incandescence;
- 5° Appareils de mesure de précision et industriels.
- On voit que toutes les branches de l’industrie électrique étaient représentées..
- Une très belle installation d’éclairage et de transport d’énergie — système à 5 fils — présentait en fonction les machines et appareils à courant continu.
- III
- • La figure 1 donne le schéma de cette installation disposée dans le hall des machines.
- La génératrice était une dynamo à dix pôles à inducteurs internes (dont la figure 2 donne une vue d’ensemble), attelée directement à un moteur à vapeur à triple expansion de 1000 chevaux, tournant à 100 tours par minute. Cette dynamo pouvait débiter normalement 1400 ampères sous 5oo volts.
- La disposition générale de cette machine, indiquée par la figure 2, est bien connue; la figure 3 donne le détail du porte-balais. L'importance de cette seule pièce permet d’avoir une idée des dimensions générales de cette machine colossale.
- Cette dynamo est shunt. Les données principales sont les suivantes :
- Courant d’excitation pour la pleine charge. 20 ampères.
- Résistance des inducteurs à chaud....... 23 ohms.
- • Poids de l’induit....................... 9600 kg.
- Poids des inducteurs.................... 18700 kg.
- Diamètre extérieur de l’induit.......... 3,070 m.
- Largeur de l’induit suivant les fils induits. o,55om. Résistance de l’induit à chaud, enroulement
- Gramme............................ 0,0043 ohm.
- Rendement à pleine charge indiqué....... o,g55
- — à demi-charge................... 0,93
- Dans le circuit d’excitation se trouvent un rhéostat de réglage et un interrupteur à charbon, que nous signalerons particulièrement.
- Cet interrupteur (fig. 4), qui trouvera son application toutes les fois qu’on voudra éviter les étincelles aux plots du distributeur, est une combinaison d’une paire de charbons en contact et d’un interrupteur métallique qui met en court circuit les charbons.
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- • L’interrupteur se manœuvre au moyen d’une manivelle. Pour ouvrir le circuit, l’interrupteur métallique est d’abord ouvert, tandis que les charbons sont en contact, puis ceux-ci sont progressivement séparés. La figure montre que le charbon inférieur est relié à l’une des branches de l’interrupteur par une communication rigide, tandis que le charbon supérieur communique à l’autre branche par un conducteur souple, constitué par une bande de maillechort enroulée en spirale.
- Nous avons vu établir et couper plusieurs fois de suite le circuit d’excitation de la machine de 1000 chevaux avec un semblable appareil, sans
- le moindre trouble. On conçoit qu’on puisse commander par la même manœuvre le rhéostat de réglage de l’excitation, de façon que celle-ci soit déjà réduite au minimum avant l’ouverture de l’interrupteur.
- IV
- Le réseau à cinq fils était constitué avec les dimensions indiquées au schéma.
- La régulation du système était obtenue au moyen d’un compensateur que représente la figure 5, composé de quatre machines genre Manchester, accolées, dont les induits sont
- Fig. 5. — Compensateur pour système à cinq fils.
- calés sur le même arbre. Les collecteurs de ces induits sont disposés radialement, de façon à réduire la longueur totale de la machine. Le nombre de tours de ce compensateur tend à rester constant, et aucun décalage des balais n'étant nécessaire, la surveillance et l’entretien sont des plus simples.
- V
- t)ans la section allemande de la salle des machines un certain nombre de moteurs Siemens et Halske de différents types étaient employés à actionner des groupes de machines-outils- et divers engins, soit par accouplement direct, soit
- par intermédiaires (le schéma figure 1 montre l’emplacement des moteurs). Tous ces moteurs, enroulés en shunt, munis de rhéostats de démarrage, se rapportent aux types de machines que nous décrivons plus loin.
- Après ces quelques mots sur l’installation proprement dite, nous ne nous attacherons plus exclusivement à l’Exposition, et nous adopterons simplement l’ordre suivant dans notre compte rendu :
- i° Courants continus, générateurs, appareillage;
- 20 Moteurs électriques, appareillage, applications;
- 3" Appareils pour courants alternatifs et triphasés.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- VI
- Les génératrices à courant continu de Siemens et Halske se ramènent à trois dispositions générales. Le type L II, en forme de fer à cheval, se construit de 1450 à 80000 watts pour 65 à 110 volts normalement, et de 3oo à 800 volts pour transmission d’énergie; les induits sont enrou-
- lés en tambour sur des noyàux de tôles douces et minces isolées au moyen de papier; les inducteurs sont fondus avec la plaque de fondation; la figure 6 représente une machine de ce type. Un évidement disposé dans les épanouissements est destiné à assurer la ventilation de l’induiL
- Le type J est une machine à anneau à induc-
- teurs internes; l’enroulement de l’induit est logé dans des entailles faites à la partie interne de l’anneau. Dans ces machines multipolaires2 le collecteur peut être distinct (fig. 7) de l’induit, ou être constitué par la portion de l’enroulement située à l’extérieur de l’induit, ainsi que le montre la figure 2. Ces machines sont d’ailleurs bien répandues aujourd’hui. La figure 7 bis indique une machine à pôles internes accouplée directement avec un moteur à vapeur.
- Nous n’insisterons que pour signaler qu’elles
- représentent jusqu’à ce jour en. Allemagne les types construits de plus grande puissance; le type ] 736 peut développer 85o kilowatts utiles.
- Le modèle O est établi pour faibles puissances, et spécialement pour accouplement direct; ces machines sont du type Gramme, bipolaires, à deux noyaux inducteurs disposés verticalement comme l’indique la figure 8, laissant entre eux le passage de l’arbre; elles sont construites de 2400 à 9200 watts et sont très ramassées.
- Les induits sont étroits et de grand diamètre
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- afin de réaliser une faible vitesse angulaire permettant l’accouplement direct avec le moteur.
- Les machines multiples sont également employées comme transformateurs à courant continu.
- Le schéma figure 9 montre la disposition d’une machine double adoptée comme machine auxiliaire pour permettre d’obtenir la différence de potentiel convenable pour la charge d’une
- batterie d’accumulateurs; le dispositif indiqué permet de faire décharger ultérieurement les accumulateurs sur le réseau.
- Vil. — Appareillage
- Rhéostats de réglage pour génératrices. — Us sont constitués soit par des séries de boudins en fil de fer galvanisé, soit par des rubans de
- Fig-, 7 bis. — Génératrice, type J, à pôles internes et accouplement direct.
- fer en zigzag, soit enfin par du fil de nickeline. Dans tous les cas, les résistances sont supportées sur vitrite ou sur porcelaine, et les châssis sont constitués par des fers cornières garnis de tôles perforées. Cette disposition est d’ailleurs presque uniformément adoptée par tous les constructeurs, car elle permet de réaliser des appareils incombustibles.
- Les rhéostats de la Compagnie Siemens et Halske sont munis, dans certains cas, d’un dispositif de réglage automatique.
- La manœuvre automatique est obtenue au moyen d’un dispositif assez compliqué, mais donnant de bons résultats et comprenant un appareil de réglage proprement dit, ou gouverneur, et un relais actionnant un enclenchement qui produit le déplacement convenable de la manette du rhéostat.
- L'appareil de réglage (fig. 10) est un simple électro-aimant dont l’armature, équilibrée pan un ressort, se déplace pour un affaiblissement ou une augmentation de la différence de poten*
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- tiel normale du réseau, et ferme ainsi l’un ou l’autre de deux circuits de relais convenablement disposés.
- La figure u donne le schéma du fonctionnement du mécanisme.
- Chacun des relais commande un électro-
- Fig. 8. — Génératrice, type O, accouplée directement avec moteur à vapeur.
- aimant dont l’armature est un cliquet destiné à pousser une roue dentée calée sur l’axe du rhéostat afin d’obtenir l’avancement de cette
- Fig. 9.
- roue dentée; les électros et les cliquets font partie d’un châssis possédant continuellement un mouvement de va-et-vient.
- . En outre, chacun des cliquets ne peut agir
- sur la roue que dans une direction, grâce à la la forme en dents de loup de la denture.
- Le fonctionnement est le suivant :
- Lorsque la tension diminue, l’un des relais
- Fig-, 10 — Appareil de réglage automatique pour rhéostat.
- étant fermé, le cliquet correspondant est enclenché et dans le mouvement de va-et-vient du châssis qui le porte, vient agir sur la roue den-| tée et la fait avancer d’une dent.
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- Le cliquet, par exemple, poussera pour toutes les courses descendantes et échappera pour routes les courses montantes. A cet effet, l’arbre qui entraîne le châssis porte un interrupteur rotatif qui coupe le circuit du relais
- lorsque le châssis accomplit une course pour laquelle le cliquet doit échapper.
- La manette du rhéostat sera ainsi actionnée cran par cran de la roue dentée jusqu’à ce que la tension normale du circuit soit rétablie.
- Fig. 12. — Ensemble d’une commande automatique de rhéostat.
- La figure 12 montre l’un de ces appareils.
- Réducteurs doubles d'accumulateurs. — Ils consistent en deux réducteurs placés parallèlement.
- Chacun d’eux est muni d’un chariot porteur de deux contacts mobiles et se déplaçant le long d’une crémaillère.
- Entre les deux frotteurs est intercalée une
- grande résistance reliée aux frotteurs par l’intermédiaire de deux rails,
- Cette disposition évite de mettre en court circuit un élément d’accumulateur, ainsi que les fortes étincelles, lorsque l’élément est mis hors circuit. Le double réducteur permet de charger, les accumulateurs sans interrompre le service d’éclairage constant.
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- La figure i3 indique un double réducteur. Ces appareils peuvent aussi être commandés automatiquement par un dispositif analogue à celui décrit précédemment (fig. i3 bis).
- Fig. ii. — Schéma du dispositif de manœuvre automatique des rhéostats. — E,, électro-aimant du gouverneur ; E., électro-aimants de relais ; P, poussoirs-cliquets ; R, roue à dents de loups ; r, ressorts antagonistes.
- Interrupteurs automatiques. — Les appareils se ramènent à quelques types, suivant leur destination.
- Fig. i3 bis. — Commande automatique d’un réducteur d’accumulateurs.
- i° Disjoncteurs automatiques qui opèrent dans le cas d'inversion de courant.
- 2” Interrupteurs automatiques opérant quand le courant est trop faible.
- 3° Interrupteurs ouvrant le circuit quand le courant est trop violent.
- 4° Interrupteurs fermant un circuit quand le courant est trop violent.
- Le disjoncteur automatique (fig. 14) consiste
- Fig. i3. — Réducteur double pour accumulateurs.
- en un relais polarisé, relié au circuit principal. La languette formant armature se meut d’après le sens du courant vers la droite ou vers la gauche. Dans l’une des positions, la languette maintient immobile le levier de l’interrupteur;
- si ie courant change de sens, la languette se déplace, et, °.ous l’action d’un puissant ressort antagoniste, l’interrupteur s'ouvre.
- L'interrupteur automatique pour affaiblissement de courant est un interrupteur ordinaire qu’un
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- poids tend constamment à ouvrir (fig. 15), tandis qu’un électro-aimant parcouru par le courant principal tend à maintenir une armature solidaire de l’interrupteur,
- Fig. i5. —Interrupteur automatique pour affaiblissement de courant.
- Si le courant faiblit de i5 0/0 le poids entraîne et ouvre l’interrupteur.
- La disposition figure i5 montre ainsi un ap-
- Fig. 16. — Commutateur automatique.
- pareil très robuste; un tampon placé latéralement amortit le choc que pourrait produire le poids au moment du déclenchement.
- Les deux autres dispositifs sont des appareils
- à relais. Dans les deux cas, un levier est attiré et libère un loquet. Un ressort énergique entraîne alors la palette mobile de l’interrupteur et ouvre ou ferme l’interrupteur.
- Dans le cas des machines génératrices en série, la disposition fermant un circuit quand le courant est trop violent est très appropriée; l’interrupteur ferme alors en court circuit l’enroulement inducteur, et prévient tout danger résultant d’un courant excessif (fig. 16).
- E.-J. Brunswick.
- (A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Commutateur pour circuits à grande self-induction, de M. Menges.
- Pour éviter l’étincelle de rupture dans les circuits à self-induction, on a indiqué divers dispo-
- sitifs qui font passer l’extra-courant dans une dérivation établie sur la bobine inductive.
- Nous avons décrit récemment (J) l’interrupteur de M. H. Muller pour circuits excitateurs de dynamos, dans lequel, outre une résistance non inductive double de la résistance de l’élec-tro-aimant, on peut encore avoir des tensions d’extracourant deux fois plus élevées que la tension normale. De plus, le courant à interrompre est d’une intensité une fois et demie celle du courant dans l’électro. Un dispositif basé sur le même principe a déjà été breveté en France par M. Dujardin en 1864, ainsi que nous le fait remarquer M. Menges, qui nous prie de
- (') La Lumière Électrique, t. LU, 1894, p. 184.
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- décrire un autre montage qu’il a publié récemment dans l’Elektrotechnische Zeitschrift (1).
- - Dans cette disposition représentée par le schéma figure i, il ne se produit pas d’élévation de tension.
- Rx représente la résistance à self-induction, par exemple, l’inducteur d’une dynamo A traversé par le courant I. R désigne la résistance sans induction qui est en court circuit a pendant la marche. En coupant le circuit, on amène a en b, en mettant ainsi Rx en court circuit, puis on ouvre c. Si l’on fait R = Rl5 le courant est de même intensité en c au moment de l’interruption, qu’en Rj pendant le service. L’ouverture de a, de même que la fermeture de b, provoquent un abaissement de tension aux bornes de R, pendant le service. L’ouverture de a, de même que la fermeture de b provoquent un abaissement de tension aux bornes de Rj, et il est indifférent que cette tension soit nulle ou non au moment où l’on ouvre c. En outre, R et J sont plus petits que dans le dispositif Muller, de sorte que l’appareil est moins coûteux.
- Cette disposition convient bien mieux pour les moteurs à marche intermittente que celle qui consiste à intercaler des résistances avant la rupture du circuit. M. Menges l’a essayée en l’appliquant à un moteur d’un cheval. Même avec une machine de si faible puissance, la résistance doit être intercalée très lentement, si l’on veut éviter de fortes étincelles au dernier contact. Avec le nouveau dispositif, au contraire, l’interruption peut avoir lieu aussi rapidement qu’on le veut, ce qui peut être utile dans les applications des moteurs à l’actionne-ment des machines-outils.
- Téléphone Rabridge (1893).
- Le transmetteur B et le récepteur B sont groupés sur une même poignée C, renfermant le contact à mercure D, avec fils de ligne X et de terre Z.
- Dans la position figurée, un courant envoyé par le bouton d’appel de X passe dans la bobine a du transmetteur A, et fait marcher le ressort trembleur a7, attiré puis Lâché par le pôle ax de a, de manière à rompre le circuit puis à le rétablir en a,y, et ce trembleur l'end un son qui avertit de la communication.
- Pour communiquer, on renverse la poignée de manière à fermer, parXW, le circuit de ligne sur le transmetteur B, que l’on tient à l’oreille pendant que l’on parle en A, qui communique avec X et Z par T.
- La pastille de carbone B du transmetteur est reliée de la membrane en carbone bt par des
- Fig. i et 2. — Téléphone Rabridge.
- granules également en carbone b5, maintenues par l’anneau en caoutchouc b3.
- G. R.
- Accumulateurs Peyrusson (1894).
- Voici quelques détails de construction de ces accumulateurs, déjà présentés à nos lecteurs par M. de Graffïgny (x).
- L’anode a est constituée soit par une série de feuillets de plomb pur ou antimonié b, soudés autogènement à une tige de plomb c, et à deux plateaux, également en plomb, e et d, soit par une série de rondelles de plomb/, très minces, percées de trous z, et soudées, très rapprocheés, sur une tige de plomb c, entre deux plateaux et h,
- (') Elektr., Zeitschrift, 19 avril 1894.
- (*) La Lumière Électrique, 5 mai 1894, p. 222.
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- débordant légèrement, de manière à les protéger. Ces anodes se terminent par des plateaux de porcelaine k l, d’un diamètre assez grand pour en séparer d’environ io millimètres la cathode, constituée par des cylindres de plomb m, cannelés, fendus chacun suivant une génératrice, pour permettre l’action de l’électrolyte sur les deux faces de sa feuille, soudés à leurs extré-
- mités aux rondelles de plomb « et o, et, suivant des génératrices, aux nervures p, qui achèvent de les consolider. Ces nervures sont soudées, elle-mêmes, aux rondelles n et o, et l’une d’elles constitue le pôle q de la cathode. Les électrodes plongent dans une dissolution d’acide sulfurique à 20° Beaumé, renfermée dans l’auge r.
- Enfin, la borne négative, peut être constituée
- s
- Fig. i à 7. — Accumulateur Peyrusson.
- par une capsule à mercure s, montée sur la tige q de la cathode, et dans laquelle on fait plonger la tige c de l’anode.
- G. R.
- Appareils à adhérence magnétique de M. de Bovet.
- M. Armand de Bovet, ancien directeur du Syndicat international des électriciens, a soumis à l’examen de la Société d’encouragement des appareils à adhérence magnétique fort intéressants dont plusieurs ont déjà été présentés à nos lecteurs (!). M. H. Fontaine vient de faire
- (') La Lumière Electrique, t. XLYI, p. 68,
- sur ces appareils le rapport que nous donnons ci-après :
- Le principe commun à tous ces appareils consiste dans l’emploi d’un électro-aimant circulaire, agissant soit sur une armature également circulaire, soit sur une chaîne en fer ou une corde sabotée, suivant les effets qu’il s’agit d’obtenir. Dans le premier cas, la valeur de l'appareil réside surtout dans la forme rationnelle des pièces et dans l’étude approfondie des détails de construction; dans le second cas, à cette étude s’ajoute un caractère indéniable de nouveauté et d’ingéniosité qui en augmente le mérite et classe les appareils de M. de Bovet parmi les plus remarquables outils électro-magnétiques connus.
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- La communication faite par l'auteur et le mémoire remis par lui à la Société contiennent le compte rendu très détaillé des expériences qu’il a entreprises et des études qui en sont résultées. Il est donc inutile de décrire les mêmes expériences et de parler des mêmes études ; le mieux est de citer quelques-unes des applications réalisées par M. de Bovetau moyen de ses électro-aimants circulaires, agissant sur leurs armatures ou sur une chaîne en fer.
- La première série est relative aux embrayages. Elle est représentée par neuf appareils de io chevaux pour la manœuvre des plaques tournantes du chemin de fer du Nord; trois de 8 chevaux pour les locomotives électriques à Saint-Jean-de-Maurienne; deux de 5 chevaux pour les chariots transbordeurs de la gare de Madrid (chemin de Saragosse à Alicante); un de 75 chevaux dans les usines de MM. Menierà Noisiel; un de 70 chevaux dans les ateliers de MM. Weyher et Richemond; un de 60 chevaux dans l’usine de la Compagnie des Téléphones à Bezons ; quatre d’un cheval pour le réglage de la vitesse des turbines du canal de Bourgogne; six de puissances variables pour les ponts roulants des forges de Denain et d’Anzin; etc., etc.
- La qualité dominante de l’embrayage de Bovet est la facilité avec laquelle il se prête à n’importe quelle allure; il peut fonctionner à toute vitesse sans aucun choc ; ou progressivement, suivant la quantité du courant qui circule dans les fils de l’électro-aimant; ou bien encore donner lieu à de longues périodes de glissement relatif et régulier entre le plateau de l’électro-aimant et son armature.
- Dans la deuxième série, nous citerons seulement le bateau magnétique 1’ « Ampère », appartenant à la Compagnie de touage de la Basse-Seine et de l’Oise; c’est en même temps la première et la plus importante de toutes les applications réalisées par M. de Bovet.
- Jusqu’à ce jour, l’adhérence de la chaîne sur les toueurs était obtenue par son enroulement autour d'un grand treuil à deux poulies, sorte de palan gigantesque, absorbant dans ses gorges environ 40 mètres de chaînes. Il était donc impossible aux toueurs de quitter la ligne sans jeter à l’eau ces 40 mètres de chaîne, ce qui donnait un mou dangereux pour le toueur suivant; ou, sans les couper, pour les reporter en aval, ce qui occasionnait un déplacement longi-
- tudinal de la chaîne de 40 mètres par voyage et nécessitait un entretien fort onéreux. Aussi préférait-on, dans la pratique, laisser revenir le bateau sur chaîne, sans faire de traction; car chacun sait que le touage est aussi économique à la remonte que désavantageux à la descente.
- . M. de Bovet a remplacé le treuil d’enroulement par une poulie magétique excitée par une petite dynamo à vapeur, et il a reconnu qu’il suffisait de 3 mètres de chaîne sur les gorges de cette poulie pour obtenir la même adhérence que précédemment. Grâce à cette seule modification, le bateau peut quitter la chaîne facilement et sans le moindre inconvénient. Avec l’adjonction d’un propulseur, le même bateau peut servir de toueur à la remonte et de remorqueur à la descente.
- Les conditions économiques d’exploitation du touage se trouvent ainsi notablement améliorées, car le même matériel servant à deux fins permet de réduire considérablement les frais généraux de l’entreprise pour une traction annuelle donnée, ou d’augmenter beaucoup le tonnage total sans augmenter les frais d’exploitation.
- Le premier toueur magnétique est en service depuis dix-huit mois environ; les résultats de son fonctionnement sont tellement satisfaisants que la Compagnie de touage de la Basse-Seine et de l’Oise est décidée à mettre tous ses bateaux au rebut et à en faire construire d’autres sur les bases que nous venons d’indiquer.
- C’est le plus bel éloge qu’on puisse faire de l’invention de M. de Bovet.
- En raison de ces résultats remarquables, nous reproduisons in-exlenso l’étude de M. de Bovet, en renvoyant également à l’article de M. Pélissier sur le touage magnétique (J).
- Sur quelques applications du magnétisme à la mécanique industrielle.
- 1. — L’action du champ magnétique sur un circuit fermé est utilisée couramment dans l’industrie depuis qu’il se construit des machines dynamo-électriques.
- Au contraire, l’action de ce même champ sur une masse de fer, l’attraction entre le fer et l’aimant, n’a guère jusqu’ici trouvé son emploi que
- (*) La Lumière Electrique, t. XLVI, p. 68.
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- dans des mécanismes qui, pour nombreux qu’ils soient, rentraient plutôt dans la catégorie des appareils de laboratoire que dans celles des machines industrielles. Ce sera par exemple le Cas de toute la série des appareils télégraphiques, où l’on ne met en jeu que des efforts extrêmement faibles.
- Nous pensons cependant que l’adhérence magnétique peut dans un certain cas apporter à la mécanique industrielle un précieux concours : c’est ainsi que par exemple elle nous a fourni une solution simple pour vaincre la principale difficulté qui avait jusqu’à présent entravé le développement de l’industrie du touage sur chaîne noyée. A peine réalisée, cette application nous en a immédiatement suggéré plusieurs autres, mais non pas assurément toutes celles qui pourront en dériver ; raison de plus pour qu’il vaille la peine de les signaler.
- Nous insisterons particulièrement sur l’adhérence magnétique au touage. C’est là qu’a été la cause et l’origine de nos recherches ; de plus, cette application est aujourd’hui réalisée et expérimentée : nous sommes fixés sur ce qu’on en peut attendre.
- Mais cela nous obligera à faire d’abord une petite excursion en dehors de notre sujet.
- On sait que le touage est l’opération qui consiste à remorquer un convoi de bateaux en prenant un point d’appui sur une chaîne fixe, noyée sur toute la longueur du parcours à desservir. Du fait de ce point d’appui fixe les toueurs ont à la remonte une supériorité constante sur les remorqueurs, supériorité qui s’accentue de plus en plus quand le courant devient plus rapide, si bien qu'à la limite, dans des courants dont la vitesse dépasse i,5o m. à 2 mètres, le touage reste seul économiquement possible. Il n’est donc pas étonnant qu’au début de cette industrie, quand elle a commencé à fonctionner sur la Seine, il y a de cela bientôt quarante ans, beaucoup de bons esprits aient vu qu’elle apportait la solution définitive au remorquage en rivière et qu’elle était destinée à supplanter tous les autres procédés.
- Le touage cependant n'a pas tenu toutes les promesses de ses débuts : un* développement que l’on prévoyait alors rapide et brillant s’est trouvé entravé au point que, sur des rivières canotières comme la Seine, à mesure de l’amélioration de la rive, il lutte plus péniblement
- contre le remorquage et qu’il n’a même pas encore réussi à s’installer sur des fleuves à grand courant comme le Rhône, où cependant tout autre moyen de remorquage est impossible.
- La cause en est selon nous à certains défauts inhérents à l’appareil même du touage tel qu’on a su le construire jusqu’ici, et c’est à quoi nous prétendons pouvoir remédier par l’emploi d’appareils d’adhérence magnétique. Mais il ne suffit pas en pareille matière d’affirmer : la question est assez importante, les quelques mots qui précèdent suffisaient à le prouver ; l’exploitation des toueurs est du reste en général assez peu connue, nous estimons dans ces conditions qu’il ne sera pas inutile de bien montrer comment et pourquoi le problème est posé avant de dire comment nous prétendons le résoudre. La Seine nous fournira un exemple très complet et qui aura de plus l’avantage de nous être plus familier.
- Nous dirons ensuite quelques mots plus rapides sur une série d’autres applications. Ce n’est pas qu’elles nous semblent indignes d’intérêt; mais, quoique quelques appareils soient employés déjà, elles n’ont pas encore été, au même degré que les applications relatives au touage, soumises à la sanction d’un service réel et effectif. Cependant tons les appareils dont nous parlerons ont, sans exception, été à tout le moins soumis à des essais assez complets à l’atelier.
- II. Le louage su?- chaîne noyée par poulies aimantées. — Nous n’insisterons pas sur les origines du touage et les tentatives qui ont précédé son application industrielle.
- On se plaît à en attribuer l’idée première au maréchal de Saxe, li proposait de remorquer les bateaux à l’aide d’un câble dont on portait à terre une extrémité. Un manège fixé sur le bateau et mû par des chevaux enroulait le câble sur un tambour : on le déroulait alors en reposant son extrémité plus loin sur la berge, et ainsi de suite. Mais il faut convenir que cette manœuvre est bien analogue à celle que les navires ont faite de tout temps avec le cabestan.
- Pour nous, le touage a vraiment pris naissance avec l’emploi d’une chaîne noyée ayant la longueur du parcours, dont l’idée revient, croyons-nous, à MM. Tourasse et Constant, qui, vers 183a, conçurent le projet de l’appliquer sur
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- la Seine de Paris à Rouen. L’essai échoua; il était d’ailleurs prématuré. En 1855 il existait à Paris un petit touage sur chaîne noyée, allant de l’écluse de la Monnaie au Port-à-l’Anglais, sur 6 kilomètres, dont la fonction était de débarrasser les ports de Paris des bateaux vides.
- C’est cette application embryonnaire qui fit décider la constitution de la première grande Compagnie de touage, celle de la Basse-Seine et de l’Oise, exploitant un parcours de 79 kilomètres, avec un trafic considérable, entre l'écluse de la Monnaie et Conflans, embouchure de l’Oise.
- A l’époque de sa fondation (1856), la canalisation de la Seine était fort imparfaite, le régime du fleuve irrégulier, le courant souvent violent; le tirant d’eau, variable, descendait en été au-dessous de 1 m. 5o.
- Faute d’une écluse à Suresnes, la batellerie du Nord, arrivant à pleine charge jusqu’à la Seine, était obligée d’alléger ses bateaux à grands frais pour parvenir jusqu’aux ports de Paris et aux bassins du canal de Saint-Denis.
- Le touage, dont l’objectif est de réaliser économiquement de grands efforts de traction, a rendu pendant cette période d’incomparables services.
- Substitué à la traction par chevaux ou à quelques remorqueurs rares et médiocres, il absorbait à ses débuts la presque totalité du trafic (en dehors de la descente, qui se faisait en grande partie sur nage) et voyait sa part monter à 97 0/0. Il faisait tomber la dépense de traction d’une péniche de o fr. o3 à o fr. 01 la tonne kilométrique, et quoique dans ces dernières années sa part proportionnelle dans le trafic total ait été beaucoup diminuée, il a, depuis trente ans, remorqué de Conflans à Saint-Denis ou à Paris plus de 1 800 millions de tonnes kilométriques; il a donc procuré au commerce et à l’industrie parisienne une économie qu’on peut évaluer à une trentaine de millions, puisque c’est à son influence qu’a été due la diminution des prix 0. Et il a accompli cette œuvre utile sans subvention d’aucune sorte, sans autre concours des pouvoirs publics que la permission de poser sa chaîne au fond de la rivière. (*)
- (*) En i856, les dépenses de traction d’une péniche de 25o tonnes de Conflans à Grenelle étaient de 5i3 francs en hiver, 293 france en été; elles sont maintenant au maximum, tout compris, de 173 francs.
- Mais depuis sa création les conditions de navigabilité de la Basse-Seine ont été profondément modifiées. La construction de [nouveaux barrages éclusés aîporté en tout temps le tirant d’eau au minimum de 3 mètres. La section d’écoulement du fleuve a été naturellement augmentée, et la vitesse du courant, sauf en temps de crue, réduite d’autant. Ces modifications, très avantageuses à la batellerie, venaient atténuer la supériorité relative du touage, puisque sa raison d’être diminue en même temps que la vitesse du courant. D’un autre côté, l’augmentation du tirant d’eau permettait de perfectionner les remorqueurs, qui profitaient en outre de toutes les améliorations apportées aux machines à vapeur depuis vingt ans, au point de vue de l’économie du combustible, tandis que les toueurs actuellement en service sont encore ceux du début. Il en est résulté que, sauf pendant les trois, quatre ou cinq mois de hautes eaux qui rendent au touage ses avantages, les remorqueurs peuvent aujourd’hui lui faire concurrence, et qu’il a vu baisser son trafic. Sa part, dans ces dernières années, est tombée de 97 0/0 à 5o 0/0 environ du trafic total.
- En outre, la diminution du courant a rendu de plus en plus nécessaire la traction en descente. Les remorqueurs sont venus, qui, plus aptes que les toueurs à ce genre de travail, étaient assurés d’y .trouver leur emploi. Puis, une fois installés, ils ont eherché naturellement à ne pas remonter à vide et se sont trouvés peu à peu conduits à accroître leur puissance pour augmenter leur effet utile de remonte.
- De là le développement du remorquage sur la Basse-Seine, où l’on compte aujourd’hui en service, soit à peu près régulier, soit temporaire, environ 74 bateaux à hélice remorqueurs, ou à la fois porteurs et remorqueurs. Sur ce nombre, en dehors de ceux qui appartiennent à des compagnies de transport par eau, 19 sont affectés en tout temps au remorquage des péniches; mais en été on doit en compter au moins 28, d’une force totale d’environ 4450 chevaux.
- Cette situation est-elle définitive ? Le touage est-il destiné à disparaître sur la Seine ? Est-il possible, au contraire, d’améliorer le matériel du touage et les conditions de son service de manière à lui rendre, par rapport aux autres systèmes de remorquage, un avantage décisif?
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- C’est la question que la Compagnie de touage de la Basse-Seine et de l’Oise a étudiée avec persévérance depuis plus de six ans. Elle est d’un grand intérêt au point de vue général de la meilleure solution à adopter pour la traction sur les rivières canalisées.
- Le caractère commun de ces cours d’eau est d’être soumis à un régime nécessairement variable.
- En été, les barrages étant tendus, le courant est presque nul, tandis qu’en hiver, dans la saison des pluies, il faut ouvrir partiellement les barrages, le courant augmente, et, par les hautes eaux, lorsqu’ils sont couchés, le régime nature] de la rivière est entièrement rétabli. Or, l’effet utile des remorqueurs diminue considérablement avec l’accroissement du courant. Par exemple, un remorqueur du type des Guêpes peut, en été, remorquer 7 péniches, tandis qu’en hautes eaux il n’en peut conduire que 1 1/2 (3 pour 2 Guêpes accouplées) et une seule en très hautes eaux.
- Pour les puissants remorqueurs de 3oo chevaux, la proportion est à peu près la même, ils pourraient en été remorquer 12 péniches; ils n’en peuvent plus traîner que 3 en hautes eaux, et quelquefois même 2, et encore en réduisant leur vitesse.
- On voit donc que, pour subvenir aux besoins du trafic qui est sensiblement régulier, il faudrait en hiver un nombre de remorqueurs 4 à 5 fois plus considérable que celui qui est nécessaire en été, et, ces bateaux ne pouvant avoir aucun emploi pendant la plus grande partie de l’année, on conçoit difficilement comment un bon service pourrait être organisé à l’aide de remorqueurs seuls. Il se produirait en effet nécessairement ou bien en hiver disette de moyens de remorquage, accumulation de bateaux, élévation excessive des prix; ou bien en été, surabondance de remorqueurs (nous l’avons déjà signalé quelques lignes plus haut) et rabais anormaux. D’où, en somme, de grandes variations du prix du fret.
- Le touage, au contraire, grâce à la traction sur chaîne, est infiniment moins sensible aux variations du courant. C’est à peine si, en pratique, le poids des trains est réduit en hautes eaux dans la proportion de 5 à 10 (très exceptionnellement de 4 à 10); encore faut-il ajouter que, tandis que, pour un remorqueur, toute va* j
- riation de courant a son importance, le toueur n’est guère sensible qu’aux variations notables.
- Il peut donc, avec un matériel donné, assurer un service infiniment plus régulier et en même temps empêcher les grands écarts dans les prix.
- Il est évident qu’un système de traction qui a sur tous les autres un avantage écrasant pendant 3 à 5 mois de l’année suivant l’état des eaux, doit, en définitive, l’emporter sur tous ses concurrents, à la condition que pendant le reste de l’année il leur soit au moins égal, au point de vue du prix, de la réussite et de la régularité du service.
- Or, le touage ne remplit pas aujourd’hui cette dernière condition, et, pour en faire bien comprendre les motifs, il importe d'expliquer le plus brièvement possible comment il fonctionne et les inconvénients inhérents à la disposition de son matériel.
- Le mode d’entraînement sur la chaîne adopté 1 à l’origine par la Compagnie de la Basse-Seine et de l’Oise a été calqué sur les dispositions du petit toueur du Port-à-l’Anglais, et il a été universellement adopté en France et à l’étranger. On n’en connaissait pas d’autre et, malgré ses défauts évidents, aucun ingénieur français ou étranger n’a pu jusqu’à présent proposer une disposition préférable.
- Il consiste en deux tambours à cinq gorges à axes parallèles, distants de 3 mètres, sur lesquels la chaîne s’enroule un nombre de fois suffisant (généralement quatre demi-tours sur chaque tambour) pour "que l’adhérence fasse équilibre à l’effort de traction nécessaire.
- Au point de vue de la conservation de la chaîne, ce système est très défectueux.
- Si les voies des gorges des treuils ne sont pas absolument identiques, les enroulements d’une gorge à l’autre devenant différents, il faut que la chaîne glisse, et il se produit sur les brins intermédiaires des tensions anormales qui peuvent dépasser de beaucoup l’effort de traction sur le brin tendu à l’avant du toueur. En outre, la chaîne est infléchie et redressée huit fois en tension à son passage sur les treuils, flexions et redressements qui, en présence d’un peu de sable entraîné, en déterminent l’usure. Cet appareil est donc une cause efficiente des ruptures de chaîne. Elles se produisent en effet le plus souvent sur les treuils.
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- Au point de vue du service en général, les inconvénients de cette disposition ne sont pas moins graves. La longueur de la chaîne enroulée sur les treuils est de 37 mètres. Elle ne permet donc pas d’employer des toueurs munis d’hélice, qui jetteraient la chaîne à l’extrémité de la route, puisque à chaque voyage le toueur en remonterait 2>j mètres et qu’au bout d’un certain temps la chaîne entière serait accumulée à l’amont du parcours.
- On a essayé sur la Basse-Seine, de Conflans à Rouen, et sur le Danube, de la couper par longueurs de 100 mètres, que le toueur redescend pour les relier à l’extrémité aval. Mais cet expédient, peu satisfaisant à bien des égards, présente le grave inconvénient de déplacer successivement la chaîne dans tout le parcours; il ne permet pas, par suite, de la remplacer méthodiquement par des fractions neuves, qui doivent toujours être posées dans les parties les plus fatigantes ou dangereuses du parcours, comme les ponts, etc., etc., en sorte que cette disposition a pour conséquence une augmentation sensible des charges d’entretien delà chaîne, charges déjà très lourdes.
- La conséquence en est que le service du touage se fait par relais, chaque toueur restant sur la chaîne aussi bien à la descente qu’à la montée et faisant la navette avec ceux qui le précèdent et qui le suivent. Si le trafic augmente, si on met par suite un ou plusieurs toueurs de plus en service, il n’y a pas d’autre ressource que de réduire le parcours des relais. Mais à chaque relais le toueur doit échanger son train avec le toueur suivant; c’est une opération qui cause de grandes perles de temps, parce qu’elle ne peut s’effectuer en tous les points de la rivière. Elle n’est praticable sans danger qu’à des garages déterminés, en sorte que les toueurs s’attendent souvent, une régularité absolue étant incompatible avec tout service de navigation.
- L’importance de ces pertes de temps est si considérable qu’en hiver, durant les jours courts, où le trafic est généralement le plus actif, il n’y a prèsque plus d’intérêt à mettre un cinquième toueur en service de Conflans à Saint-Denis : les pertes de temps résultant des troquages compenseraient l’avantage de l’expédition d’un train en plus.
- Un autre inconvénient encore plus grave du
- touage, c’est que ce système, excellent à la remonte, est au contraire, à la descente, inférieur aux remorqueurs.
- D’abord, surtout en hautes eaux, si le toueur descendant remorque un train, sa vitesse limitée par l’appareil d’entraînement sur la chaîne est insuffisante pour permettre aux péniches de gouverner; en outre, l’opération du troquage devient beaucoup plus compliquée, plus longue et plus dangereuse. Enfin, si la chaîne vient à casser, le toueur s’arrête, retenu par la chaîne enroulée sur les treuils ; le train remorqué peut venir le heurter, et des avaries plus ou moins graves risquent alors de se produire.
- De là une certaine répugnance des mariniers à se servir du touage à la descente. A conditions égales, ils donnent la préférence aux remorqueurs.
- Toutes les compagnies de touage installées dans les conditions de celles de la Basse-Seine et de l’Oise, telles que la Compagnie de la Haute-Seine, les compagnies allemandes de l’Elbe, du Mein, du Neckar, la Compagnie russe de la Tcheksna, sont soumises aux mêmes difficultés. Toutes ou presque toutes ont dû renoncer à faire de la traction à la descente : c’est pour elles la perte d’une part importante de traction; c’est en outre l’aveu de leur incapacité à rendre à la batellerie tous les services qu’elle réclame. Le remorquage à la descente, en effet, est commode même quand les avalants peuvent marcher sur nage; il est nécessaire sur les voies où l’effet des barrages est d’annuler fréquemment le courant. Le touage cependant n’a pu parvenir jusqu’ici, à le faire que par le moyen pratiqué par les compagnies de Conflans à Rouen et du Danube, moyen que nous avons indiqué plus haut, mais dont nous avons en même temps montré les graves inconvénients.
- D’après ce qui précède, nous pouvons maintenant formuler les conditions à remplir pour que le matériel de touage se prête à un bon service.
- Au lieu des toueurs actuels, il faudrait employer des remorqueurs-toueurs, c’est-à-dire d’excellents remorqueurs à hélice ou à roues, munis d’un appareil de touage, dont ils ne se serviraient qu’à la remonte. Cet appareil devrait être simple, ne pas détériorer la chaîne et permettre de la jeter à l’eau sans difficulté en tous points du parcours.
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- Le service en relais serait ainsi supprimé. Les toueurs, à la remonte, conduiraient leurs trains à destination sans troquage. A la descente, ils fonctionneraient comme des remorqueurs libres. Le service se ferait à deux voies sur une chaîne unique : il gagnerait par conséquent en régularité, en célérité, en puissance de trafic et en économie.
- Tout dépend donc de la découverte d’un système d’entraînement qui permette de réaliser les conditions que nous venons de dire et qui les réalise en n’exigeant sur les appareils qu’une très faible longueur de chaîne, assez faible pour qu’on la puisse jeter à l’eauà un point quelconque sans y créer un mou dangereux.
- III. — Le problème supposé résolu en ce qui concerne l’appareil de touage, il reste, dans un service organisé conformément au programme ci-dessus, une difficulté : c’est le maintien de la chaîne-en bonne place. Quand un toueur va aborder une courbe et dès que l’effort de traction se fait sentir sur la chaîne posée dans cette courbe, celle-ci tend à venir vers le centre d’autant plus que l’effort est plus grand : elle se place suivant une ligne de moindre longueur que celle occupée primitivement, et par suite il se produit du mou au point où est le toueur.
- Si on peut garder ce mou à bord pour le restituer petit à petit pendant le passage de la courbe, on arrivera à remettre la chaîne à la place qu’elle occupait primitivement : il faut pour cela au delà de l’appareil de touage un frein réglable grâce auquel on puisse, selon les besoins, évacuer à l’arrière tantôt moins (avant l’entrée en courbe), tantôt plus (pendant le passage de la courbe) de chaîne qu’il n’en entre par l’avant.
- Faute de ce frein, le mou, retombant à l’eau au moment où il se produit, n’est plus à disposition quand on en aurait besoin, et le toueur montant laisse derrière lui la chaîne plus prés de la rive convexe qu’elle n’était avant son passage.
- C’est ce qui se passe, par exemple, sur la Seine; le mou, quand il se produit, tombe de suite à l’arrière; parfois, mais rarement, il s’accumule entre les galets du chemin de chaîne, et les hommes doivent alors l’aider à s’écouler. C’est ce qui se passe encore sur les toueurs de l’Elbe, du Neckar, du Mein; là, il y a, en arrière de l’appareil de touage, un puits à chaîne descendant jusqu’à la fonçure (notons que la
- profondeur de ces bateaux est à bien peu de chose près la profondeur même de la rivière), de sorte que non seulement il n’y a plus empilage de chaîne sur les galets du chemin, mais la hauteur dont la chaîne doit se relever pour sortir du puits étant comparable à celle dont elle tombe au-delà de la poulie d’arrière, le puits fait un peu effet de régulateur. Il ne remplace cependant pas un vrai frein qui se puisse régler à volonté et, dans toutes ces exploitations, aussi bien dans les dernières que dans les premières, la chaîne est déplacée derrière les toueurs montants, et il faut mettre à profit les toueurs descendants agissant à la fois par leur masse et par leur vitesse pour la remettre en place.
- Sur le Danube, par des courants très rapides, et par conséquent sous l’action d’efforts de traction très considérables, la chaîne se dévie plus encore; on la replace cependant immédiatement sans toueurs descendants, grâce à l’existence en arrière de l’appareil de touage d’un grand puits et d’un frein puissant qui est constitué par un système de deux tambours à gorges, semblables, en plus petit, aux treuils de touage, sur lesquels la chaîne fait plusieurs tours et qu’on maintient avec des freins à lames.
- Dans tout service organisé avec des toueurs montant sur chaîne et descendant en route libre, il sera de toute nécessité d’avoir quelque chose d’analogue, et ce frein sera d’autant plus nécessaire et devra disposer d’une puissance d’autant plus grande qu’il s’agira de rivières à plus grand courant.
- Un système de frein plus ou moins complet étant indispensable dans l’hypothèse que nous avons admise, tout ce que nous avons dit de l’ap’pareil de touage restera vrai de ce frein; il faudra de toute nécessité qu’il puisse agir en n’employant qu’une faible longueur de chaîne : il ne sera bon que s’il est tel qu’il ne détériore pas cette chaîne et qu’il laisse toute facilité pour l’enlever. A ce point de vue, le système pratiqué sur le Danube, acceptable, étant donné l’appareil de touage qui est en service sur ce fleuve, ne donnerait qu’une solution tout à fait insuffisante.
- 11 est clair, du reste, que l'effort résistant à demander au frein devra nécessairement être très inférieur à l’effort de traction, puisque les deux forces étant de sens opposé, leur différence reste seule disponible pour produire la marche
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- en avant du convoi, qui est le but final à atteindre. Il est clair également, les deux opérations étant de même nature, et seulement de sens contraire, que les dispositions, quelles qu’elles soient, qui seront adoptées pour l’appareil de touage pourront être utilisées pour l’appareil de freinage : autrement dit, les considérations que nous venons de présenter n’ajoutent aucune condition nouvelle à celles que nous avons indiquées à la fin du chapitre II, comme devant permettre de réaliser une bonne solution du problème du touage.
- Notons seulement en passant qu’elles rendent très sensible une des raisons pour lesquelles le touage n’a pu se développer sur des fleuves à cours très rapide, où sonj emploi aurait été tout
- indiqué. Un toueur descendant, eh effet, ne saurait marcher à toute vitesse : la chaîne le tenant, il peut, il est vrai, marcher moins vite que le courant, mais alors l'effort qu’il exerce agit dans les courbes pour déplacer la chaîne exactement dans le même sens que la marche montante, et il ne reste plus aucun moyen pour corriger l’effet produit.
- (A suivre)
- Sémaphore électrique et pédales Siemens et Halske (1893)
- Quand le sémaphore F est dans sa Dosition normale, au danger, les différentes pièces du mécanismej.'sont dans les positions indiquées
- Fig. i à 3. — Sémaphore Siemens et Halske.
- en figure 3, et y restent maintenues par leur enclenchement, sans que l’électro E attire son armature m.
- Pour amener le sémaphore en voie libre (fig. 1 j, on ferme, par le levier H, le circuit de E, puis on continue à tourner ce levier, de manière à amener, par ses fils, le balancier S de la position figure 3 à celle figure i. Ce mouvement a
- pour effet de faire pivoter, par bd, le bras F, en soulevant, d’abord un peu, la chaîne g, et en amenant ainsi le levier ik de la position figure i à la position figure i, où n’est plus enclenché qu’électriquement, par la butée du levier k sur l’armature m. Le mouvement de S, continuant, amène ensuite le bras h à sa position de voie libre.
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- Ceci fait, dès qu’un train pénètre dans la section ouverte, il rompt, par la pédale P, le circuit de E, qui, lâchant son armature m, fait que, par le poids de F, les leviers l et k, ainsi déclenchés, prennent la position figure 2, en laissant le sémaphore retomber au danger.
- Lorsqu’on ramène ensuite, par II, le balan-
- Fig-, i et 2.
- cier S de la position figure i ou 2 à celle figure 3, g s’abaisse, en ramenant automatiquement les leviers A, l. m, à leur position d’enclenchement mécanique stable, maintenant le sémaphorè au danger, jusqu’à une nouvelle manœuvre de H.
- Cette manœuvre fonctionne sans choc, et il suffit d’un courant très faible pour maintenir l’armature m.
- Fig, 3
- Les figures 1 à i3 représentent différentes dispositions proposées par Siemens et Halske, pour faire exécuter aux pédales des signaux différents suivant le sens de la marche du train. A cet effet, chaque appareil est à deux pédales P! et Pu, disposées de manière que le passage d’un essieu abaisse d’abord Pj, puis Pj et Pn, et Pn seul, ou inversement, suivant la marche du train, d’abord Pn, puis Pn et P,, et P, seul,
- de façon à renverser, avec la marche du train, l’ordre même des signaux.
- Les pédales Pj et Pu sont (fig. 3) articulées aux leviers Lx B Ln B, de manière que le point B décrive, au passage d’un essieu, les arcs (B B,), (Bj B„), (B„ B3), (BsB), dans un sens ou dans l’autre, suivant le sens de la marche du train. C’est ainsi qu’au passage d'un essieu A,
- de droite à gauche (fig. 1), cet essieu, arrivant en A,, abaissera Plt et fera décrire à B l’arc BB^ en Aa, il abaissera Pn, en maintenant P! abaissé, de sorte que B décrira l’arc B! B3. Arrivé en A3, P, lâché par A, ramène B en B3; puis, quand A, est, à son tour, lâché par A, Bs revient en B, par l’arc B3B. Si le train marche de gauche à droite,
- le point B décrira, au contraire, sa courbe dans le sens BBaB.'B!; et l’on voit très bien, en figure 3, que, dans ce cas, c’est le contact K11 seul qui sera fermé, puis ouvert par la rotation du point B, tandis que, dans le premier cas, le contact Kt est seul mis en action ; car les articulations G, Gn cèdent aux parcours B3 B et B, B de B, tandis qu’elles résistent, en entrai-
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- nant Kn ou Kltaux parcours B B3 et BBj. De là, par K et Kn, une différentiation des signaux, suivant le sens de la marche du train.
- Dans le dispositif figures 4 et 5 les pédales P, et Pn font tourner les leviers S! et Slln qui entraînent les leviers R! et Ru fous sur leurs axes Wi et WM, constamment appuyés, par des ressorts F\ Fu, sur les taquets et Tu de Sx et Su, et dont l’un, Rl5 porte un contact K.
- Le train marchant de droite à gauche, quand A vient en Alt il abaisse P,, faisant passer les leviers de la position figure 6 à celle figure 7 ; en A2, il ferme en abaissantjD" figure8, le contact K ;
- en A3, il lâche P! (fig. 9) sans rompre K, puis, lâchant P", il laisse les mécanismes reprendre les positions figure 6. Au contraire, si le train passe en sens inverse (fig. 10 à i3), le contact K n’est jamais fermé, même quand P' et P" sont abaissées à la fois. En un mot, le contact ne se ferme que pour un seul sens de la marche du train.
- G. R.
- Signal électrique Aspinall (1893).
- Dans ce système, le train, en franchissant un poste-signal, laisse cette section bloquée jus-
- o CW
- Fig. 1 — Signal Aspinall.
- qu’à l’entrée du train dans la station suivante : et ainsi de suite, tout le long du trajet.
- De chaque côté de la station (fig. 1) se trouvent huit contacts: dont trois, A, B, C, reliés par un fil a; trois indépendants, A^Bj, Ct, à des niveaux différents; et deux, D et E, reliés aux piles U et V. Quand le train, marchant dans le sens de la flèche, passe en A, A, A, soulève, par F (fig. 2), le levier F' F3, placé sur la machine, autour de son pivot F„, de manière à fermer, par G G', le circuit de la pile H sur la sonnerie K, qui se met à sonner le signal d’alarme, pourvu que l’armature J soit dans la position figurée. C’est ce qui a lieu si la ligne est bloquée devant le train ; au contraire, si la ligne n’est pas bloquée, l’armature J est, comme nous
- le verrons, attirée par L, et la sonnerie ne fonctionne pas.
- En effet, dès que la voie est libre, le courant passe, comme nous le verrons, dans l’électro N, qui, attirant son armature isolante o, ferme, en hl h0 (fig. 1), le circuit de la pile P, de sorte que, au passage du balai M (fig. 1) sur A, fermant le circuit de P, par g, hu O1, h2, h, L, la locomotive et a, L attire son armature. Au contraire, si la ligne est bloquée, N n’attire pas o, et le circuit de P sur L reste ouvert malgré le passage de M sur A.
- Les mêmes phénomènes se reproduisent quand la machine arrive en B Bx, mais la tige F, étant levée plus haut qu’en A Au outre qu’elle maintient le contact G Gj, abaisse l’ex-
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- trémité F3 du levier assez pour déclencher le | et tiré par le ressort R3. 11 en résulte que cette bouton r-i du levier R2, fixé (fig. 3) à la roue R, | roue, si elle n’est pas autrement retenue, comme
- JT
- r;
- 2 à 6.
- — Signal Aspinall.
- cela a lieu quand la voie est libre, tourne sous l’action de ce ressort, de manière à admettre, par S2, la vapeur du cylindre S, dont le pistott
- ferme, par S3, le régulateur de la locomotive. D’autre part, quand la ligne est libre, l’électro L, attirant J sur J.,, ferme le circuit de la pile II,
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- sur l’électro-aimant T, qui, attirant son armature Tj, abaisse la tige T3 sur la roue R, de manière qu’elle l’arrête par son bouton R,, malgré l’abaissement de F3.
- Enfin, quand la locomotive arrive en Cl5 la ligne étant bloquée, ce contact, agissant sur une tige semblable à F, fait serrer automatiquement les freins du train.
- Arrivée en D, la locomotive ferme, par (k, N, ku L, M, D, /), le circuit de la pile U, de sorte que l’électro Nj, attirant son armature 03, rompt les contacts ü4, ce qui bloque la ligne, comme nous l’avons vu plus haut; en même temps, le contact Os se ferme en «, n2, de manière que, en arrivant en E, la locomotive
- ferme, par n, Os, n4, m, le circuit de la pile V sur l’électro N, qui, attirant, son armature, débloque la ligne dans cette section, comme nous l’avons vu plus haut.
- On a représenté schématiquement, en figure 7, le cas de l’aiguillage d’un train de marchandises par exemple, de la voie i sur la voie 2, pour laisser passer un express sur la voie 1. Le train de marchandises, arrivant en a, trouve la manoeuvre d à voie bloquée, et 2 en voie libre. L’aiguilleur manœuvre alors son levier commutateur-/;, de manière à débloquer les aiguilles [3, puis à les ouvrir, ce qui a pour effet de bloquer, par l’ouverture des deux circuits 0 et /e, les deux voies montante et descendante. Le train passe
- alors de 1 sur 2, et par ce passage il ferme à la terre les contacts X et u, dont l’un, X, amène £ à voie libre, tandis que l’autre, amène 2 au danger, ces deux voies restant néanmoins bloquées par l’ouverture des aiguilles. L’aiguilleur referme ensuite les aiguilles par y;, laissant libre la voie 1, et fermée la voie 2.
- Pour plus de sûreté, l’enclenchement complémentaire p empêche d’ouvrir les aiguilles si un train a franchi l’un des signaux <34 ou a.,.
- G. R.
- Télégraphe imprimant Magnin (1894).
- Cet appareil comprend quatre parties principales : le transmetteur, le récepteur, l’imprimeur et le commutateur.
- Le manipulateur ou transmetteur se compose de deux disques, l’un en bois P (fig. 3), l’autre en métal Pj (fig. 4), crénelés chacun de quatorze divisions alternant l’une avec l’autre ; ces disques tournent autour d’un même axe, et, à chaque tour, leurs quatorze divisions passent (fig. 6 et7) devant les balais F et F,, reliés l’un à la ligne, l’autre à la terre, et disposés de manière que l’un d’eux soit au milieu d’une des divisions en bois. Le courant partant du pôle positif du poste transmetteur se trouve ainsi dirigé,pendantune rotation des manipulateurs au moyen de la manette M, alternativement à la ligne, par F, puis à terre, par F4. Le cadran de ce manipulateur porte (fig. 2) : les lettres de l’alphabet ; le signe -{-, qui indique le commencement d’un message;
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- un blanc qui sépare les mots, et le signe —, qui indique les chiffres, en représentant, par exemple, le nombre 158 par le message D. L. T —
- Fig. 1. — Tableau du transmetteur.
- sans erreur possible, les chiffres étant figurés par des consonnes, incapables de former un mot. La fiche 4, entre les bornes P et R, permet de
- Fig. 2. — Manipulateur.
- relier ou non le pôle — de la pile au commutateur automatique O Gj du récepteur,
- Le récepteur se compose de trois parties prin-
- Fig. 3 et 4. — Détail des disques en bois et en métal.
- cipales : le régulateur, l’imprimeur, le commutateur automatique.
- Le récepteur proprement dit est commandé par deux mécanismes d’horlogerie : l’un moteur et l’autre alimentateur (fig. 11).
- Le mécanisme moteur se compose (fig. 8) d’un
- barillet G (fig. 11) avec train d’engrenages (b, B, c, C E, D, F) et roues des types T et d’échappement E calées sur l’axe de E (fig. 8 et 9). La roue des types porte, en caoutchouc, les vingt-cinq lettres de l’alphabet, les signes -)-et — et le blanc du cadran (fig. 1), tandis que l’échappement n’a que quatorze dents, à intervalles bissectés par les rayons des lettres impaires A, G, E, G... L’échappement est régularisé par la détente I o J (fig. 9) à palettes II, et à ressorts de rappel R', commandé par l’électro K,
- Fig. 5 à 7. — Schéma du manipulateur.
- relié au fil de ligne, avec bras élastique Om (fig. 10) oscillant entre les contacts v, vt. Ces contacts sont reliés, par a- x, au levier G, qui, au repos, appuie sur la pointe V, reliée à l’élec-tro E, mis en communication avec la terre. La roue des types occupe alors la position représentée en figure 9, avec son blanc en face de la pointe V.
- Quand on envoie le courant, la palette t (fig. 9) s’écarte, et l laisse la roue des types tourner d’une demi-dentde E, et amener le signe —
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- au devant de V ; puis quand le courant cesse, le ressort R' ramenant J, / laisse la roue tourner encore d’une demi-dent, et elle s’arrête de nouveau sur tx ; de sorte, qu'à chaque oscillation simple deOJ, la roue des types tourne d’une dent, et, qu’à la fin de la première oscillation double, la lettre A se présente en face de V. A chaque tour de la manette M du manipulateur (fig. 9), qui produit quatorze émissions du courant en K —, la roue des types fait ainsi synchroniquement un tour au poste récepteur.
- Fig. 8 et 9. — Détail du récepteur.
- L’impression se fait par le mécanisme suivant.
- La roue S (fig. 10) est calée sur l’axe du pignon F (fig. 11), engrené avec D, et qui, n’ayant que sept dents, comme S n’a que sept butées, fait deux tours pour un de la roue des types. Quand l’échappement J arrête T, G repose, comme en figure 10, sur une des butées de S, et fait contact sur V, de manière que le pôle négatif de la pile èst relié par (Y, I, O, J, E, m, v) ou x Ou G, V, à l’électro E, qui, attirant son armature A Ü, appuie par V (fig. 8), la bande de papier sur la roue des types et marque la lettre. Dès que la roue des types se remet en mouvement.
- | par l’envoi d’un courant de ligne en K, l’échappement E rompt le circuit de l’électro E, dont le levier O A, rappelé par un ressort, fait tourner d’une dent la roue G, et avancer d’une interlettre le ruban de papier. En outre, tant que le mouvement de J continue, ainsi que la rotation de S, par l’inversion des lettres successivement franchies pour la formation d’un mot, S tourne trop vite pour ne jamais laisser G retomber sur U,
- 'a
- Fig. 10 et il. — Détail du récepteur.
- sauf à l’arrêt qui marque la frappe d’une lettre.
- On voit que les courants envoyés par la ligne ne servent qu’à faire tourner la roue des types, jusqu’à ce que lecourant — du récepteur passant par E, à l’arrêt de S, marque la lettre correspondante (fig. 12). On n’a donc, pour télégraphier, qu’à tourner la manette M, en s’arrêtant sur chaque lettre du mot.
- Les commutateurs sont groupés sur le tableau figure 1.
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- Le courant, amené à la borne P du transmetteur, va, suivant la position de la manette M, soit à la terre, par T, soit, par L, au commutateur, qui le dirige sur la ligne à droite ou à gauche, suivant que l’on a placé sa fiche en M L, ou en Lj.
- Les plaques S et St de ce commutateur sont reliées à des sonneries 2, R et R' et aux électros K des récepteurs de droite et de gauche, avec retour par Rj.
- Au repos, les trois fiches nécessaires à la commutation sont placées dans les trous 1,
- 2 et 3: les sonneries S et St avertissent des courants envoyés de gauche et de droite par la ligne.
- Dans le premier cas, pour les courants de gauche, on place la fiche 3 en Lt Rj, de manière que le courant de ligne passe à l’électro K du récepteur de gauche, et revienne, par Rx 2, à la terre T; si le courant vient de droite, on place la fiche 1 en LR. Après réception du télégramme, on replace les fiches 1 et 3 en S et S,
- Pour envoyer une dépêche à gauche ou à droite, on place soit 3 en Lt R1} soit 1 en M Lj.
- Fig-. 12. — Ensemble des circuits
- Si l’on veut, en même temps que l’on reçoit une dépêche de gauche, avec 1 en L R, télégraphier à droite, il faut placer 3 en M, Lt ; et pour télégraphier à gauche en recevant de droite, avec 3 en Lt Rl5 placer 1 en M L.
- Pour imprimer la dépêche sur le récepteur du transmetteur, on place la fiche 2 en L^i, et 3 en M! 2 R, de sorte que le courant passe d’abord à l’électro K de ce récepteur, puis va, par Rt, à la ligne de droite, ou à gauche si l’on place 1 en Ri L-
- On voit que l’on peut ainsi transmettre et rece-
- voir simultanément deux télégrammes, sans obligation, pour faire fonctionner le récepteur, de déclencher, comme dans les appareils Morse ordinaires, le mouvement d’horlogerie, parce que la bande de papier, déroulée lettre par lettre, s’arrête d'elle-même quand le récepteur ne reçoit plus de courants. On peut donc, pendant la nuit, par exemple, abandonner à lui-même l’appareil, qui continuera à enregistrer automatiquement ses dépêches.
- G. R.
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- Sur le rendement de la bobine d’induction téléphonique, par M. Piérard (*).
- La mesure du rendement d’une bobine d’induction pour les courants téléphoniques n’avait pas encore été réalisée. Cette mesure est très difficile, si l’on veut s’en tenir aux méthodes usuelles en raison de l’extrême faiblesse du courant téléphonique, de la complexité de l’onde et delà fréquence élevée des vibrations.
- Si l’on chante, par exemple, sur la note solQ (99 vibrations par seconde) la voyelle i, caractérisée d’après Helmholtz par le ré5 (2376 vibrations), les ondulations du courant correspondant à ce son partiel, qui viendront se greffer sur la sinusoïde du son fondamental, seront au nombre de 2376 par seconde.
- Quoique présentant donc une grande difficulté, le problème est néanmoins susceptible d’une solution simple par la méthode téléphonique qu’expose l’auteur.
- Soient P la puissance fournie au circuit primaire de la bobine d’induction Aj, Pj la puissance qui se retrouve aux bornes de son circuit secondaire; on a
- P, =K, P,
- Kt représentant la valeur du rendement industriel de l’appareil pour la charge P.
- Si nous relions le circuit secondaire de At au circuit secondaire d’une bobine d’induction semblable A2, la puissance Pt va subir une nouvelle transformation, de manière que Psr= K, P, =K, K. P,
- P? étant la puissance disponible dans le primaire de A2.
- Relions maintenant le primaire de A2 au primaire d’une troisième bobine A3, la puissance disponible dans le secondaire de cette bobine sera
- p, = k3 ps=k, k. k3p.
- Avec n bobines nous aurons
- P„ = c, Ks... K„ P.
- En rattachant alors le circuit libre de la bobine A„ à un téléphone, celui-ci va transformer
- (*) Communication faite à l’Association des ingénieurs électriciens sortis de l’Institut Montefiore, le 27 mai 1894.
- l’énergie électrique qu'il reçoit en énergie mécanique, sous forme d’ondes sonores. L’auteur admet ensuite que les ondes sonores produites par un téléphone à simple pôle sont sensiblement sphériques, et que la puissance sonore rendue par le téléphone sera proportionnelle au carré de la distance à laquelle ne se percevront plus les sons qu’il rend dans la direction de son axe. Il pose, en conséquence,
- P„ = K, Ks... K„ P = K' l* . (1)
- l étant la distance du téléphone pour laquelle les sons qu’il rend s’éteignent.
- Si maintenant la puissance P est envoyée
- Fig. 1
- dans une autre série de m bobines d’induction semblables, reliées comme il a été indiqué plus haut et dont le circuit libre de la dernière bobine est mis en relation avec le même téléphoné, nous aurons encore
- P„. = K, K,... K„ P = K' /'*. (2)
- En divisant (1) par (2), la charge initiale P disparaît et il vient
- K« 1 •.. Km ” l"1'
- Le téléphone devant être relié soit à deux circuits primaires, soit à deux secondaires, m — « doit être pair.
- En particulier, si m — «=2, nous aurons en
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- supposant les deux rendements successifs Kn + t et Km + 2 égaux entre eux et à À :
- 1 représente donc la moyenne géométrique de deux rendements successifs. •
- Voici comment s’effectuent les expériences. Un microphone C (fig. i)est monté avec sa pile P dans une salle éloignée, de manière que les sons qu’on émet devant lui ne puissent être entendus directement des opérateurs. Son circuit aboutit à un commutateur à deux touches Bt permettant d’envoyer le courant soit dans le circuit primaire de la première d’une série de bobines d’induction dont les circuits semblables sont reliés entre eux, soit dans le circuit primaire d’une seconde série de bobines disposées semblablement. Les axes de ces différentes bobines sont placés successivement à angle droit l’un à l’autre, pour éviter l’influence magnétique des noyaux.
- Les circuits terminaux des deux séries d’appareils de transformation se rattachent à un second commutateur B. qui permet d’envoyer le courant dans un téléphone T à aimant droit. Celui-ci a son axe dirigé suivant l’arête d’une longue table â dessiner, le long de laquelle on mesure les distances. Un des observateurs compte régulièrement des séries de chiffres devant le microphone.
- Voici un tableau des essais effectués avec deux séries, l’une de 6, l’autre de 4 bobines.
- N" 1 l Rendement K
- cm. cm.
- 1 52 I 10 0,472
- 2 49,5 104 0,475
- 3 33,4 79,8 0,418
- 4 45 94,5 0,476
- 5 53 i38 0,384
- Le rendement moyen est 0,445. Dans une seconde série d’expériences avec 5 et 3 bobines, la moyenne s’est élevée à 0,446. Enfin, dans une troisième série, où il ne restait plus que 3 et 1 bobines, et où les courants microphoniques étaient provoqués soit par le tic-tac d'une montre, soit par les sons d’une sonnerie vibratoire; le résultat moyen a été de 0,442.
- L’auteur en conclut que le rendement de la bobine téléphonique, pour les courants téléphoniques, ne varie pas notablement avec la charge, et qu’il est inférieur à 5o 0/0. Cette dernière conclusion s’applique aux bobines employées, dont le primaire est composé de 3oo tours en fil de 0,7 mm., de 0,6 ohm, et le secondaire de 4100 tours en fil de o,i5 mm. de 254 ohms. Ces deux circuits sont enroulés sur du papier recouvrant un noyau de 0,75 cm. de diamètre, composé de minces fils de fer doux de 7 cm. de long. Les bobines ont 5 cm. de longueur entre les joues.
- En bouclant en série par leurs circuits de même nom un certain nombre de bobines d’induction, dont le primaire était actionné par des courants téléphoniques et le dernier circuit relié à un téléphone, on a constaté que l’extinction des sons n’était complète qu’à la vingtième bobine. Si l’on admet un rendement constant de 0,44, cette expérience indique que l’énergie minime capable d’actionner le téléphone, est égale à la (0,44)1<J =• 0,000000 i6ème partie environ de celle qui est engendrée dans le primaire du microphone.
- Sur une application des rayons cathodiques à l’étude des champs magnétiques variables, par M. Albert Hess (*).
- Les propriétés des rayons cathodiques ont été récemment l’objet d’une étude très étendue de M. P. Lenard (a), qui vient compléter les travaux publiés sur ce sujet par Hittorf, Crooks, Goldstein, Hertz, Ebert et Wiedemann, et d’autres physiciens. Au point de vue qui m’occupe, c’est-à-dire de l’utilisation de quelques-unes des propriétés de ces rayons pour l’étude des champs magnétiques, je ne retiendrai que les résultats suivants de ces travaux :
- i° Les rayons cathodiques peuvent traverse* des lames métalliques minces;
- 2° Ces rayons, quoique ne pouvant être produits que dans des milieux très raréfiés, se propagent dans tous les gaz, à toutes les pressions ; mais le faisceau est d’autant moins diffus que la pression est plus faible;
- (*) Comptes rendus, t. CXIX, p. 57.
- (-) Wiedemann's Annalen, t. LI, p. 225 2; t. LII, p. 23, 1894.
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- 3° L’aimant fait dévier les rayons cathodiques; la déviation, variable avec l’intensité du champ, n’est pas due à une action directe de l’aimant sur les rayons eux-mêmes, mais à la déformation magnétiquedu milieu,qui,dans ce cas n’est autre que l’éther;
- 4° A conditions de production égales des rayons et pour la même intensité de champ, la déviation du faisceau est la même dans tous les gaz et à toutes les pressions ;
- 5° Les rayons cathodiques agissent sur la pellicule photographique.
- On peut utiliser ces propriétés pour l’étude des champs variables en se servant d’un dispositif expérimental dont je n’indiquerai que les grandes lignes, les détails étant aisés à combiner d’après les indications circonstanciées données par M. Lenard dans son travail mentionné plus haut.
- Les rayons cathodiques sont produits dans un tube Geissler, dont l’extrémité opposée à la cathode est fermée hermétiquement par une plaque métallique présentant une fente diamétrale de i millimètre à 2 millimètres de largeur. Cette fente est obturée par une feuille métallique très mince (j1). On dispose le champ magnétique à étudier de manière que la déviation du faisceau ait lieu dans le sens de la longueur de la fente.
- Les rayons traversent cette feuille mince et sortent du tube de Geissler ; ils sont reçus dans un caisse métallique complètement close, et dont la paroi rapprochée de la fente est constituée par une feuille métallique très mince, de l’ordre de l’épaisseur de la feuille qui recouvre la fente. Cette caisse contient une pellicule pho-graphique à laquelle un dispositif quelconque communique un déplacement dans le sens normal à l’axe du faisceau pénétrant dans la caisse et au sens de la déviation. La position de ce dernier se trouve ainsi photographiée à chaque instant, et l’on obtient une courbe des variations de l’intensité du champ magnétique.
- La caisse métallique peut contenir de l’air; il convient, dans ce cas, pour obtenir une trace nette du faisceau, d’abaisser la pression, à l’intérieur de la caisse, à quelques millimètres de mercure. Si la caisse est remplie d’hydrogène, la
- (') Feuille d’aluminium de 0,002 mm. à o,oo3 mm. d’épaisseur, fournie par les batteurs de feuilles.
- pression peut être de quelques dizaines dè millimètres. La valeur de cette pression n’influe d’ailleurs pas sur la grandeur de la déviation que subit l’axe du faisceau; elle n’affecte que le degré de netteté de ce dernier.
- Étant donné que les déviations des rayons sont dues aux modifications dans l’état de tension de l’éther sous l’influence du champ magnétique, que ces déformations se propagent avec une vitesse très grande, et connaissant, d’autre part, le mode de variation de la déviation en fonction de l’intensité du champ, on possède dans les rayons cathodiques un index sans inertie, capable d’enregistrer, avec une vitesse limitée seulement par la sensibilité de la pellicule photographique, les variations les plus rapides des intensités de champs magnétiques et, indirectement, des intensités de courants électriques.
- Détermination de la forme des courants périodiques en fonction du temps au moyen de la méthode d’inscription électrochimique, parM. P. Janet (* *).
- Il est possible d’appliquer la méthode d’inscription électrochimique des courants alternatifs, que j’ai eu l’honneur de présenter récemment à l’Académie (2), à la détermination de la forme de ces courants en fonction du temps. Voici quel est le principe de cette nouvelle application.
- Soient M et N deux points pris sur un circuit alternatif et séparés par une résistance non inductive, une lampe à incandescence par exemple.. Supposons, pour fixer les idées, que le point M soit maintenu au potentiel o; alors le potentiel V du point N pourra être représenté par
- • V = /(*),
- /(/) étant une fonction périodique du temps que je ne supposerai pas sinusoïdale : cette fonction est d’ailleurs proportionnelle à l’intensité du courant que l’on veut étudier. Mettons le point M en communication avec le cylindre enregistreur, le point N en communication avec un premier style S,. La fonction f (i) représente à chaque instant l’excès de potentiel de ce style Si sur le cylindre, le circuit dérivé MS,N étant,
- («) Comptes rendus, t. CXIX, p, 58
- (*) Comptes rendus, t. CXVIII, p. 862,
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- comme dans le cas des voltmètres, très résistant. Traçons la courbe Gx représentative de la tonction f (l) (fig. i). Le style St commencera à marquer sur le cylindre une trace de bleu de Prusse chaque fois que l’excès de potentiel de ce style sur le cylindre atteindra une valeur bien déterminée a que nous n’avons pas besoin de connaîti-e. Traçons donc la droite ad parallèle à O /à une distance a. Il est facile de voir que si le cylindre tourne d’une vitesse uniforme et si la figure est faite à une échelle convenable, les segments de droite A B, A' B',..., représentent en grandeur et en position les traces bleues que l’on observe sur le papier déroulé.
- Cela posé, mettons le même point N en communication avec le pôle négatif d’une pile (J) de force électromotrice connue e et de résistance intérieure négligeable. Le pôle positif de cette
- Fig. 1
- pile communique avec un second style S2 disposé à côté du style S, et au même niveau que lui (les pointes des styles S, et S2 étant toujours sur une même génératrice du cylindre enregistreur). L’excès de potentiel du style S2 sur le cylindre est évidemment V' =/(/) + e, de sorte que cet excès est représenté par la courbe C2, qui se déduit de la courbe C, en augmentant les ordonnées d’une quantité constante e. Ici encore, les traces bleues commenceront à s’inscrire sur le cylindre dès que cet excès de potentiel dépassera la même valeur a que tout à l’heure : elles seront donc représentées par les segments de droite C D, C' D', etc.
- Sur les graphiques ainsi obtenus, nous pouvons maintenant mesurer à la machine à diviser la longueur BD, distance des extrémités des deux traits bleus sur les deux traces parallèles;
- (*) Dans la pratique, on emploie une batterie d’accumulateurs.
- d’autre part, nous connaissons DE, qui est égal à la force électromotrice e introduite; nous connaissons donc l’abscisse et l’ordonnée du point E en prenant comme origine le point B et comme axe des temps la droite ad. De même, le point C' nous fournissait le point E'. En faisant varier c, on construira ainsi par points l’arc B F' E' ; et en renversant les pôles de la pile, on se procurera tous les points de l’arc B F A. On aura ainsi construit une période entière de la courbe C[.
- Nous avons supposé, dans ce qui précède, la vitesse du cylindre uniforme; mais cette restriction est facile à lever, ce qui nous permettra de faire tourner le cylindre simplement à la main; il suffit, en effet, de ramener toutes les mesures à ce qu’elles seraient si la vitesse était constante. Pour cela, remarquons que les segments tels que AB sont proportionnels à la vitesse du cylindre; il suffira alors, pour corriger les variations de vitesse, de considérer partout,
- B O
- au lieu de la valeur absolue BD, le quotient -r-^ •
- A. t)
- Les mesures se simplifient notablement si l’on suppose a priori que la courbe est symétrique par rapport à un axe vertical tel que XY. On mesure alors directement sur le graphique fourni par le style 2 l'abscisse PD du point D dont l’ordonnée connue est DE. Cette mesure suffit si la vitesse du cylindre est constante; si elle est variable, on prend à l’aide du style 1 un graphique de comparaison qui sert, comme précédemment, à ramener toutes les mesures à la même vitesse. Même en l’absence d’un axe de symétrie, ces courbes représentent, comme il est facile de le voir, un courant fictif ayant même intensité moyenne (mais non efficace) que le courant étudié.
- Si nous comparons la méthode que nous venons d’exposer à la méthode classique de M. Joubert, nous trouvons que la différence consiste essentiellement en ce que, dans la méthode de M. Joubert, on se donne le temps eton mesure le potentiel, tandis que, dans la méthode actuelle, on se donne le potentiel et on mesure letemps; les avantages de cette manière de procéder sont, en premier lieu, la très grande simplicité des appareils et des mesures, en second lieu la possibilité de n’avoir à sa disposition ni l’alternateur qui fournit le courant, ni un moteur synchrone.
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- Enfin, comme j’espère pouvoir le montrer prochainement, la méthode s’applique, avec quelques modifications de détail, à l’inscription autographique directe de la forme des courants périodiques.
- Mesure et comparaison de coefficients d’induction propre par les courants alternatifs de grande fréquence, par M. H. Abraham (').
- Mesures absolues. — Comme dans une précédente Communication, supposons qu’un pont de Wheatstone à téléphone soit traversé par des courants sinusoïdaux de fréquence n, et admettons que l’une des branches soit sans induction (L, = o). Pourvu que la résistance R4 soit ajustée de manière que l’on ait à peu près
- R, L4 = R2 L3 4- R;i L3»
- le minimum de son s’obtiendra lorsque la résistance R4 sera déréglée, par rapporta l’équilibre en courants continus, de la quantité
- Mais cette égalité donne aussi
- v'Lo L, = — JrR,.
- 2 7t n
- En sorte qu’avec des courants alternatifs de fréquence donnée, la mesure du déréglage fait connaître la moyenne géométrique des coefficients d’induction L2, L3, en valeur absolue, ou, du moins, par comparaison avec une résistance et un temps.
- Mesures relatives. — Nous partirons de la disposition classique de Maxwell. Plaçons les bobines à comparer dans les branches i et 2 du pont, et laissons sans induction les branches opposées. Le téléphone sera muet, aussi bien pour les courants alternatifs que pour les courants continus si l’on a réalisé exactement le double réglage
- L, _ R, _ R,
- Lo R4 Rs
- Mais si l’on cherche seulement un minimum de son. nettement accusé, il suffit d’être au voisinage de ce réglage.
- La condition générale de minimum, établie dans notre précédente communication
- R, [R, R* — RaR;, — 4H2 «* OU L* — L2L,)]
- -p 4 îu il8 L, (L, R, 4“ L R* — L? R3 — L, R2) — o,
- devient, dans le cas actuel (L3 = Lt — o),
- R, (R, Rj — R3 R3) 4- 4 712 (L, R4-L2 R3) = o.
- Désignons encore par r le déréglage observé, c’est-à-dire ce qu’il faudrait ajouter algébriquement à R, pour retrouver l’équilibre en courants continus. Soit, de même, e ce qu’il faudrait retrancher algébriquement de R4 pour que cette résistance fût à R3 comme L2 est à Lj. Avec ces notations, l’équation précédente peut s’écrire
- S== T '
- Ce qui fait le succès de la méthode, c’est que, pour des alternances assez rapides, cette valeur de £ est presque nulle. Cela veut dire que, pour des courants alternatifs de grande fréquence, le rapport L2 : Lt que l'on cherche est presque exactement égal au rapport R4 : R3 qui donne le son minimum dans le téléphone, même si le déréglage est considérable.
- Lorsqu’on a une connaissance approchée de la valeur de L,, l’expression trouvée pour e fournit la correction complémentaire. Il est ensuite intéressant de contrôler la mesure, en la répétant avec des résistances Rj et R2 qui soient, maintenant, dans le rapport de R3à R, — s.
- Voici une mesure pour laquelle il n’était pas nécessaire de tenir compte de la correction s.
- On avait environ R4 = 8ohms, Lt = ohenry,oi7, et l’on employait des courants à 25oo alternances. Avec Ru et R. constants, on prend d’abord pour R2 une résistance quelconque de 200ohms. Le son minimum est obtenu pour
- R, = 6o80,lms,3 (± oh"',2),
- alors que l’équilibre en courants continus demande
- R, 4- r = 520°'lms,o.
- Malgré ce déréglage énorme, la correction, s = —oohm.i, n’atteint pas l’incertitude de la mesure. Si, d’ailleurs, on se rapproche beaucoup plus du réglage parfait, on trouve, par exemple, en courants continus, R4 -f- r = 6ioohms,8 ; mais, en courants alternatifs, la valeur de R4 reste la même
- () Comptes rendus, t. CXVIII, p. i326.
- R* = 6o8ohn»,6 (±0,2).
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- Voici, en outre, un contrôle nécessaire.
- • A une même bobine y on compare successivement deux bobines a et p, puis la combinaison a + p. En prenant LY pour unité, on trouve
- La — 0,0889, Lp = 0,0872,
- d’où l’on déduit
- La + Lp “O.^Si,
- tandis que la mesure directe donne
- La + Lp = 0,1760.
- Gomme les coefficients d’induction propre û’elrtrent dans les formules que multipliés par la fréquence, la méthode des grandes fréquences, que nous signalons, est particulièrement propre à l’étude des inductions très faibles. C’est ainsi que l’expérience rapportée ci-dessus permet de fixer à quelques millièmes près la valeur de Lp qui n’est, pourtant, que de
- O^cm-y ,000793,
- Hystérésis dans les métaux magnétiques, par Geroza, Finzi et Mai (').
- Des tiges minces de fer forgé, d’acier et de nickel ont été soumises à des champs croissants et décroissants pendant qu’on y faisait passer des courants continus ou dans d’autres cas alternatifs. On mesurait à l’aide d’un magnéto-mètre l’intensité d’aimantation. Les résultats obtenus par les auteurs se résument ainsi :
- Uu courant continu passant dans la tige du pôle nord au pôle sud diminue toujours l’intensité d’aimantation produite par le champ. Des courants interrompus, toujours de même sens, augmentent l’effet de champs faibles(io_lsunités G. G. S.) et diminuent l’effet de champs plus intenses; dans le cas du nickel l’action est toujours dans ce dernier sens.
- D’autre part, des courants constants ou interrompus circulant du pôle sud au pôle nord augmentent l’effet du champ magnétique. Les courants alternatifs augmentent considérablement l’action des champs faibles, même lorsque la tige a été au préalable traversée par des courants de même sens; mais avec de plus grandes intensités de champ l’augmentation ne se produit que si la tige n’a pas été auparavant tra-
- versée par un courant allant du nord au sud; dans le cas contraire le courant alternatif diminue l’effet. Les auteurs en concluent qu’un courant passant dans le fil y produit une modification permanente que l’on ne peut pas faire disparaître par le procédé de désaimantation par inversions.
- Les courbes représentant l’intensité d’aimantation des tiges traversées par des courants en fonction de l’intensité de champ ont des points d’inflexion moins accentués que les courbes obtenues lorsque les tiges ne donnent pas passage à des courants ; et cet effet devient djautant plus apparent que le rapport de l’intensité de courant a celle du champ augmente. L’effet est plus considérable dans le fer doux forgé que dans le fer dur, le nickel ou l’acier; par exemple, avec un courant alternatif de 3 ampères le cycle d’hystérésis disparaissait complètement pour le fer forgé.
- Dans une seconde série d’expériences la tige est entourée d’une petite spirale en fil fin qui donne passage à des courants alternatifs pendant que l’on fait agir le champ magnétique. Avec un courant alternatif très faible, le cycle d’hystérésis disparaît complètement. Ce fait est d’autant plus remarquable que l’intensité d’aimantation produite par des champs faibles est diminuée par le courant alternatif circulant dans la spirale. La courbe représentant dans ces conditions l’intensité d’aimantation du fér jusqu’à la saturation ne diffère pas beaucoup d’une droite.
- Transformateur de courant monophasé en courants triphasés, par M- Désiré Korda (').
- Cet appareil a pour but la production d’un champ magnétique tournant d’intensité constante, tout en n’utilisant qu’un courant monophasé. Il est destiné à rendre possible le démarrage, en pleine charge, des moteurs asynchrones à courants alternatifs simples, ainsi qu’à permettre le branchement de moteurs à courants triphasés sur un réseau existant à courant monophasé et à servir en même temps de transformateur de tension.
- Il se compose, en principe, d’un transformateur à trois noyaux et d’une bobine de self-induction à noyau mobile.
- (*) Beiblœtter, t. XVII p. 375.
- (*) Comptes rendus, t. CXVIIII, p. 61.
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- Le principe de son fonctionnement est le suivant :
- Le circuit du courant sinusoïdal monophasé : 2 = I0sintü/ étant bifurqué de façon que les deux branches I et II aient la même résistance ohmique R, on place dans la branche II une bobine de self-induction L, telle qu’on ait
- = yjz — tang 600, (O
- K.
- en posant <a — (T étant la durée d’une période).
- Si nous représentons le courant dg la branche I,
- (E étant la force électromotrice maxima), en valeur maxima par le diamètre A B d’un cercle, le courant de la branche II sera représenté, également en valeur maxima, par la corde AG, faisant 6o° avec AB. En effet, on a
- yj R2 + to*L*
- ^10 l — aj — sin l — 6o»^,
- c’est-à-dire le courant it sera la moitié du courant it tant que la condition (1) sera satisfaite.
- Par conséquent, en enroulant la branche II n fois autour du premier noyau du transformateur et la branche I — - fois autour du deuxième 2
- noyau, mais en ayant soin de faire ces deux enroulements en sens contraire l’un par rapport à l’autre, on obtiendra dans ces deux noyaux des flux sinusoïdaux d’intensités égales, mais ayant une différence de phases de 240°.
- L’un sera de la forme
- Nous disposons ainsi d’un artifice qui nous permet de produire trois flux triphasés induisant des courants triphasés dans les trois enroulements secondaires de notre transformateur. Par conséquent, en réunissant les trois bouts commençants de ces bobines secondaires, on obtient un point zéro O, tant que la condition (1) est remplie et l’on peut relier dans ce cas le point O par un conducteur, soit à la terre, soit au deuxième point de réunion O' des fils secondaires sans observer aucun courant dans ce conducteur.
- Seulement, dès que la charge du transformateur varie, la différence de phase, exprimée par le membre gauche de (î) variera également. En effet, en posant
- et
- P —R +
- M* toa
- r* + (o* * ’
- > =A —
- M2 (o2 r* + /a to2
- l
- V — L 4
- où M est le coefficient d’induction mutuelle, A le coefficient de self-induction des spires primaires et l celui de l’enroulement secondaire dont r est la résistance ohmique, nous aurons pour l’angle de phase de la branche avec bobine de self-induction L,
- tang 9' =
- V
- (!)
- et pour l’autre branche
- > w
- tang 9 = — .
- P
- Pour rétablir la différence de phase <p'— cp = 6o°, il faut, par conséquent, déplacer le noyau de là bobine de self-induction de façon qu’on ait
- 4>! = <l>0 sin to t
- et l’autre
- <}), = — <I>„ sin (to t — 6o°) = <ï>oSin (to J — 240°).
- La somme des spires de ces deux noyaux enroulés en sens contraire sur le troisième noyau du transformateur nous fournira un troisième flux de la forme suivante :
- <J>3 = — (<|>, 4- 4>t) r= $0 [— sin to t + sin (to / — 60“)]
- = «ï>0 sin (to t— 120°).
- tang (9' — 9)= y3,
- ce qui détermine la nouvelle valeur de L, c’est-à-dire jusqu’à ce que la tension au point O s’annule de nouveau.
- Le déplacement du noyau peut s’effectuer par un régulateur automatique qui ne vient au repos qu’autant que les trois courants secondaires sont parfaitement symétriques et que, par suite, il n’y a pas de courant dans le fil O O'.
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- CORRESPONDANCE
- Bruxelles, 5 juillet 1894.
- Monsieur le directeur,
- Je lis dans le n° 26 du 3o juin la description des accumulateurs Schopp, qui sont caractérisés spécialement par un procédé de circulation de l’électrolyte. J’ai indiqué depuis longtemps l’avantage de cette circulation d’un liquide homogène à travers tous les éléments d’une batterie. J’emploie les mêmes moyens que ceux qui sont décrits et d’autres encore plus perfectionnés permettant de prendre le liquide plus dense du fond de chaque élément et de le déverser à la surface de l’élément suivant ce qui réalise une circulation méthodique de l’électrolyte ou de l’eau acidulée. (Brevet belge n° 99125 du 5 avril 1892, perfectionnements aux accumulateurs électriques.) Je tiens uniquement à revendiquer la priorité de cette idée.
- J’espère que vous voudrez bien insérer la présente dans votre journal et vous prie d’agréer, etc.
- P. van Vloten,
- Ingénieur électricien, conseil de la Société des Tramways Bruxellois, etc.
- FAITS DIVERS
- Une commission composée de MM. Georges Berger, président; Maurice Binder, secrétaire; Gaussorgues, Goirand, Lacroix, A. Porteu, Linard, Gillot, Plissonnier, Montaut, Clapot a été chargée d’examiner le projet de loi concernant les « conditions d’établissement des conducteurs électriques destinés à la transmission de l’éclairage et au transport de la force. » Le rapport de cette commission vient d’être déposé sur le bureau de la Chambre; nous en donnons ci-dessous la reproduction.
- La jurisprudence actuelle des lignes télégraphiques, des lignes téléphoniques et des conducteurs électriques, est résumée dans le décret-loi du 27 décembre i85i, dans la loi du 28 juillet i885 et dans le décret du i5 mai 1888.
- Le projet de loi qui est soumis à vos délibérations a pour objet de rendre cette jurisprudence plus libérale et plus moderne, en tenant compte de l’expérience acquise par l’Administration et par les particuliers dans l’emploi de l’électricité.
- Le décret-loi de 1851 concerne le monopole et la police des lignes télégraphiques. Le projet ne vise que l’article 2 et le titre V de ce décret-loi, en lui empruntant ses pénalités, et les formes dans lesquelles les contraventions seront constatées, poursuivies et réprimées.
- La loi du 28 juillet est relative à Ventretien et au fonctionnement des lignes télégraphiques et téléphoniques.
- Elle a un objet spécial étranger à la question des conducteurs électriques; le projet n’avait donc ni à viser, ni à modifier cette loi.
- Par contre, et cela est le point capital au point de vue de la liberté qui sera donnée aux emplois privés de l’électricité, le projet de loi abroge, par son dernier article, le décret du i5 mai 1888, relatif aux conducteurs électriques. en ce qui concerne la déclaration préalable de leur établissement, — les règles générales sur leur établissement et leur exploitation, — leur surveillance administrative. Toutefois, votre Commission a cru devoir comprendre dans le texte de l’article 2 de la nouvelle loi que vous devez discuter certaines dispositions du décret supprimé qui fixent la procédure à suivre par le- arti-culiers appelés à demander l’autorisation d’établir des conducteurs électriques.
- L’article premier du projet de loi précise qu’en dehors des voies publiques, les conducteurs électriques qui ne sont pas destinés «à la transmission des signaux et de la parole » pourront être établis sans autorisation ni décla-tion, comme cela ressort d’ailleurs de l’abrogation du décret de 1888.
- L’article 2 fait, dans son premier paragraphe, les réserves nécessaires en vue de la protection des lignes télégraphiques et téléphoniques, qui généralement sont placées sur les voies publiques, contre la gêne et le trouble que pourrait occasionner dans leur fonctionnement le voisinage trop immédiat de conducteurs électriques, par le développement de phénomènes d’induction plus graves que ceux que s’infligent mutuellement ces lignes, ou par des accidents susceptibles de provoquer des dérivations La zone de dix mètres que la loi obligera de ménager en projection horizontale à toute hauteur, de chaque côté d’une ligne télégraphique ou téléphonique, est strictement nécessaire pour éviter ces derniers inconvénients.
- Il est essentiel que cette zone soit intégralement maintenue, même si un obstacle sérieux, tel qu’un mur épais, existe entre la ligne et le conducteur, car l’induction se produirait quand même. Vous comprenez d’après cela que, si la ligne téléphonique ou télégraphique est fixée à l’extérieur du mur d’une habitation privée sur la voie publique, le propriétaire ne jouira plus dans l’intérieur de son immeuble de la liberté entière que l’article premier lui accorde; votre Commission a donc pensé qu’il convenait d’atténuer le caractère restrictif et autoritaire du projet de loi dans les articles 2 et 3; voici les considérations dont elle s’est inspirée :
- L’article 2, suivant le texte du Gouvernement, disposerait que la zone de dix mètres ne saurait être éludée sans entente préalable avec l’Administration des postes et des télégraphes, et que le Ministre, sur la proposition du Directeur général, déterminerait les mesures à prendre pour la protection des lignes. L’article 3, d’autre part, considère le cas de modifications à apporter aux conducteurs, non plus à établir, mais existant dans la zone ci-
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- dessus, pour garantir les lignes; et, dans ce cas, les particuliers qui usent de ces conducteurs seraient avisés six mois après la promulgation de la loi des modifications à apporter, puis mis en demeure de ce conformer, dans un délai égal, aux prescriptions ministérielles. Rien n’est plus rationnel de la part du département des Postes et Télégraphes que d’invoquer le droit supérieur de l’Etat d’assurer l’intérêt général par la sauvegarde et par la sécurité des transmissions télégraphiques et téléphoniques; mais les moyens d’atteindre ce but doivent être cherchés et peuvent certainement être trouvés suivant les cas particuliers qui se présenteront inévitablement. Votre Commission a donc rédigé l’article 2 de façon à supprimer tous les termes vagues ou absolus qui autorisaient le département des Postes et Télégraphes, soit a considérer de lui-même l’entente préalable comme impossible et, dès lors, à refuser tout passage de conducteurs privés dans les zones de dix mètres quand il n’y a pas de place en dehors; soit à exiger des modifications dont il aurait pu atténuer la complication ou la dépense en améliorant lui-même ses réseaux. La garantie offerte ainsi aux particuliers est complétée par la création d’un comité d’élec-ricité dont il sera parlé plus loin, et qui fait l’objet de l’article 4 du nouveau texte.
- Les conducteurs électriques dont il s’agit sont actuellement destinés surtout au passage des courants pour l’éclairage ou pour le transport des forces dynamiques; la nature et les destinations de ces courants pourront, avec le temps, devenir beaucoup plus variées, aussi votre Commission vous propose-t-elle qu’il ne soit pas question dans le titre de la loi des conducteurs électriques destinés à la transmission de V éclair âge et au transport de la force, mais, d’une façon plus générale, des conducteurs d'énergie électrique autres que les conducteurs télégraphiques et téléphoniques.
- Ces derniers conducteurs suivent rarement une direction parallèle à celle des lignes télégraphiques ou téléphoniques; le plus souvent ils croisent ces lignes à plus ou moins de distance de leurs fils au-dessus ou au-dessous; dans ce dernier cas, il suffira de revêtir les conducteurs d’une enveloppe isolante sur une longueur a déterminer. S’il est impossible, faute d’espace, d’empêcher que les conducteurs aériens ne courent parallèlement aux fils télégraphiques ou téléphoniques à moins de dix mètres de ceux-ci, l’expédient le plus simple sera de rendre ces conducteurs souterrains pendant la partie voulue de leur parcours, sans avoir besoin de supprimer le retour du courant par la terre, c’est-à-dire d’imposer la pose dispendieuse d’un double fil pour fermer.le circuit, bien que ce moyen soit le plus efficace pour couper court à tout phénomène d’induction. D’ailleurs, l’abrogation du décret du i5 mai 1S88 enlève à l’Administration le droit d’imposer, en tout cas, le double fil comme l’y autorisait l’article 5 de ce décret, ainsi Conçu : « Art. 5. — L’usage de la terre et l’emploi des conduites d’eau ou de gaz pour compléter le circuit sont interdits. »
- Mais les conducteurs électriques les plus intéressants à examiner aujourd’hui sont ceux qui transmettent les courants puissants utilisés par les transports en commun, c’est-à-dire pour la circulation des tramways électriques, dont l’usage se répand. Ces conducteurs ne peuvent être établis que le long des grandes voies publiques où l’État a pris l’habitude de placer également ses lignes télégraphiques et surtout ses lignes téléphoniques, bien que la loi du 28 juillet i885 lui permette de les établir sur les toits et les terrasses des maisons. Ces conducteurs électriques pour tramways ne pourraient être souterrains sans compliquer onéreusement la locomotion de ces derniers; ils ne peuvent donc qu’être aériens jusqu’à nouvel ordre. Or, des considérations techniques, qu’il serait trop long d’expliquer, s’opposent à l’emploi du second fil au lieu du retour par la terre de telle façon que si les conducteurs obligatoirement aériens sont forcément compris dans les zones réservées de dix mètres, éventualité qui se réalisera généralement, ce sont les lignes télégraphiques et téléphoniques de l’État qui devraient être pourvues du second filou rendues souterraines, si l’on veut leur éviter les troubles de l’induction.
- La chose n’a qu’une importance secondaire en ce qui concerne les lignes télégraphiques, et il n’est pas besoin d’invoquer pour elles le bénéfice de l’intérêt général do leur service; en effet, ces lignes franchissent toujours l’espace par le plus court chemin entre les divers bureaux de la même ville ou de localités différentes, contrairement aux lignes téléphoniques qui sont obligées de serpenter le long des rues afin de desservir les branchements des abonnés, si bien que les conducteurs électriques n’arrivent qu’accidentellement à croiser ou à doubler parallèlement les fils télégraphiques, excepté en dehors des villes sur les routes où l’espace libre permet que les zones de dix mètres soient respectées. Donc, il n’y aura à prendre que des mesures occasionnelles ou préventives faciles à appliquer, dans le cas de la télégraphie; les travaux qui en résulteront seront nécessairement laissés à la charge de l’exploitant du tramway.
- La question est autre en ce qui regarde la téléphonie. Celle-ci, bien que l’État la mette à la disposition du public, ne saurait être considérée comme constituant un seivice d’intérêt général, puisqu’on ne peut correspondre qu’avec les abonnés du réseau. Le transport en commun par tramway électrique rentre, au contraire, dans la catégorie des services d’intérêt général, attendu que tout le monde peut y monter, comme tout le monde peut télégraphier à quiconque.
- Votre Commission a hésité d’admettre que la loi décidât en tout état de cause qui, du département des postes et des télégraphes ou des particuliers, supporterait, soit totalement, soit dans une proportion plus ou moins importante, les dépenses nécessaires pour faire place aux conducteurs électriques ou pour les maintenir dans les zones de dix mètres, quand il serait impossible de faire autrement; mais après avoir entendu successive-
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- ment le directeur général des postes et télégraphes représentant des intérêts de l’État et le président du syndicat professionnel des industries électriques, organes des intérêts privés, elle a estimé décidément qu’il ne saurait appartenir au Parlement de faire préciser par la loi la façon exacte dont ces intérêts souvent contraires peuvent être sauvegardés dans l'état actuel de la science électrique, dont les applications pratiques ainsi que les découvertes se multiplient avec un imprévu qui déroute souvent l’imagination.
- Aucune solution n’a paru plus équitable et plus prudente que celle d’introduire dans le projet de loi qui vous est présenté un article nouveau concernant la formation près le ministère du commerce, de l’industrie et des postes et des télégraphes, d’un comité mixte composé pour « une moitié de représentants professionnels des grandes industries électriques de France ou, afin que les Compagnies de chemins de fer puissent y figurer », « de représentants des industries ayant recours aux applications de l’électricité ». L’autre moitié de ce comité pourra être recrutée parmi des fonctionnaires du département des postes et des télégraphes et dans le monde savant; ses membres et son président, choisi en dehors de ceux-ci, seront désignés par le ministre. Le comité d’électricité sera permanent; il étudiera à titre consultatif toutes les dispositions administratives à prendre réglementairement ou pour chaque cas particulier, en vue de l’établissement et de l’exploitation des conducteurs électriques, ainsi que les conditions de leur surveillance. Ses décisions devront être prises à la majorité des membres présents. Le nouvel article 4 dont l’adoption vous est proposée vise la formation de ce « Comité d’électricité ».
- L’article 3 est modifié par la substitution de YAvis du Comité d’électricité à celui du directeur général des postes et télégraphes et par l’introduction d’un membre de phrase qui réserve les droits qui pourraient être acquis, lorsque le ministre déterminera les modifications à apporter aux conducteurs existant dans les zones de dix mètres pour garantir les lignes télégraphiques et téléphoniques. De plus, à la fin du même article, votre Commission a jugé utile d’étendre de six mois à un an au maximum le délai dans lequel ceux qui font usage des conducteurs électriques seront tenus de s’être conformés aux prescriptions ministérielles dont il vient d’être parlé.
- Il est à prévoir que l’entente se fera facilement, et peut-être forcément avant peu, entre l’Administration et les industries électriques intéressées à placer des conducteurs électriques sur les voies publiques. En effet, tout se réduit presque à la question des lignes téléphoniques vis-à-vis des conducteurs de courants pour la traction électrique. Comme cela vient d’être dit, les inconvénients de l’induction seraient évités si les réseaux téléphoniques étaient tous à double fil; or, le public aspire de plus en plus à pouvoir communiquer téléphoniquement dans sa ville, et de ville en ville, au moyen d’un
- seul abonnement; l’État sera donc fatalement amené à multiplier et ù généraliser les réseaux interurbains qui nécessitent deux fils pour leur fonctionnement, tandis qu’un fil suffit pour les réseaux urbains qui disparaîtraient. Toute difficulté sera vaincue de cette façon.
- Il faut aussi prévoir, dès maintenant, l’extension des distributions électriques de petites forces motrices en vue du travail professionnel à domicile. Des conducteurs nombreux de tous calibres sillonneront bientôt à cet effet l’espace dans les villes; et les questions d’espèces différentes, concernant l’établissement de ces réseaux de distribution, occuperont sans cesse le département des postes et télégraphes, qui sera heureux de pouvoir s’autoriser des avis du comité d’électricité.
- L’ancien article4 devient l’article 5, avec un texte rendu plus précis en ce qui concerne les autorisations préfectorales après avis technique des ingénieurs dès postes et des télégraphes.
- L’article 5 du projet du gouvernement devient l’article 6 de la Commission, sans modifications.
- Votre Commission a conservé, sans aucun changement le texte du paragraphe ior de l’article 6 du gouvernement, devenu son article 7; mais elle y a ajouté un 20 paragraphe dans le but de garantir les particuliers contre tout veto émanant de l’administration des postes et télégraphes agissant souverainement au nom des seuls intérêts qu’elle représente.
- Les articles anciens 7 et 8 deviennent les articles nouveaux 8 et 9, sans changements.
- Vous reconnaîtrez, Messieurs, que les modifications que votre Commission vous propose d’apporter au projet de loi du gouvernement ont pour but de rendre ce dernier aussi libéral que possible sans porter réellement une atteinte quelconque aux droits de l’État, et en laissant la responsabilité ministérielle pleine et entière. Le moment est venu, en effet, où il faut que les particuliers soient absolument maîtres chez eux pour les installations électriques industrielles ou autres dans l’intérieur de leurs propriétés. -
- A ce dernier sujet, une objection a été soulevée au sein de la Commission. Un de nos honorables collègues a fait remarquer que dans certains quartiers de Paris l’éclairage électrique est fourni aux abonnés par une usine de secteur au moyen de courants alternatifs d’une grande tension qui, à juste titre, sont considérés comme dangereux. Votre Commission, après s’être demandé s’il n’y aurait pas lieu, dans ce cas particulier et dans les analogues, d’étendre à l’intérieur des immeubles la surveillance des inspecteurs chargés de l’extérieur, s’est déclarée complètement rassurée en acquérant la preuve que chaque maison qui reçoit des courants alternatifs est pourvue à l’entrée de ceux-ci d’un appareil dit transformateur qui convertit le courant primaire de 2400 volts en un courant tout à fait inoffensif de 100 volts ; et que dans le cas où le transformateur est détérioré, aucun courant ne peut pénétrer»
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- En considération de ce qui précède, votre Commission a l’honneur de vous proposer d’adopter le texte modifié ci-après du projet de loi présenté par le-Gouvernement.
- PROJET DE LOI
- Concernant Vétablissement des conducteurs d'énergie
- électrique autres que les conducteurs télégraphiques
- et téléphoniques.
- Article premier. — En dehors des voies publiques, les conducteurs électriques qui ne sont pas destinés à la transmission des signaux et de la parole, et auxquels le décret-loi du 27 décembre 185 r n’est pas dès lors applicable, pourront être établis sans autorisation ni déclaration.
- Art. 2. — Les conducteurs aériens ne pourront être établis dans une zone de 10 mètres en projection horizontale de chaque côté d’une ligne télégraphique ou téléphonique sans entente préalable avec l’Administration des Postes et des Télégraphes.
- En conséquence, tout établissement de conducteurs dans les conditions du paragraphe précédent devra faire l’objet d’une déclaration préalable adressée au préfet du département et au préfet de police dans le ressort de sa juriduction. Cette déclaration sera enregistrée à sa date et il en sera donné récépissé. Elle sera communiquée sans délai au chef du service local des Postes et Télégraphes et transmise par les soins de ce dernier à l’administration centrale.
- Le département des Postes et des Télégraphes devra notifier, dans un délai de trois mois à partir de la déclaration, l’acceptation du projet présenté ou les modifications qu’il réclame dans l’établissement des conducteurs aériens.
- En cas de non entente, les conducteurs aériens seront établis conformément à la décision du Ministre du Commerce, de l’Industrie, et des Postes et Télégraphes, et après avis du Comité d’électricité visé par l’article 4 ci-dessous.
- En cas d’urgence, et en particulier dans le cas d’installation temporaire, le délai de trois mois prévu au troisième paragraphe du présent article pourra être abrégé.
- Art. 3. — Le Ministre, après avis du Comité d’électricité, détermine les modifications à apporter, pour garantir les lignes, aux conducteurs existant actuellement dans la zone ci-dessus, et cela sous réserve des droits qui pourraient être acquis. Le département des Postes et des Télégraphes avisera dans un délai de six mois au plus à partir de la promulgation de la présente loi les exploitants dont les conducteurs devraient être modifiés. Ceux qui font usage de ces conducteurs sont tenus de se conformer aux prescriptions ministérielles dans un délai maximum d’un an, à partir d’une mise en demeure adressée par le département des Postes et des Télégraphes.
- Aj-t. 4. — Il sera formé près le Ministère du Commerce, de l’Industrie et des Postes et Télégraphes, un Comité
- d’électricité permanent, composé, pour une moitié, de représentants professionnels des grandes industries électriques de France ou des industries faisant usage des applications de l’électricité.
- Les Membres de ce Comité et son président seront nommés par le Ministre. Le Président sera choisi en dehors des membres du Comité.
- Le Comité d’électricité donnera son avis sur les règles générales applicables dans les cas visés à l’article 5 ci-après et sur toutes les questions qui lui seront soumises par le Ministre.
- Art. 5. — Les autorisations d’établissement des conducteurs électriques, au-dessus et au-dessous des voies publiques, sont données par le préfet, sur l’avis technique des ingénieurs des Postes et des Télégraphes, et conformément aux règles tracées par le Ministre du Commerce, de l'Industrie et des Postes et Télégraphes.
- Art. 6. — Les dispositions ci-dessus ne concernent pas les installations électriques faites dans l’étendue de leurs réseaux et pour les besoins de l’exploitation, par les Compagnies de chemins de fer d’intérêt général ou local déjà soumises au contrôle de l’État.
- Art. 7. — Toute installation électrique devra être exploitée et entretenue de manière à n’apporter par induction, dérivation ou autrement, aucun trouble dans les transmissions télégraphiques ou téléphoniques parles lignes préexistantes.
- Lorsque l’installation exigera, dans ce but, le déplacement ou la modification des lignes télégraphiques ou téléphoniques préexistantes, le Comité d’électricité sera consulté conformément aux articles 2, 3, 4 ci-dessus. Les frais nécessités par ces déplacements ou modifications seront à la charge de l’exploitant.
- Art. 8. — Quiconque aura contrevenu aux dispositions de la présente loi ou des règlements d’exécution sera, après une mise en demeure non suivie d’effet, puni des pénalités portées à l’article 2 du décret-loi du 27 décembre i85j.
- Art. 9. — Le décret du i5 mai 1888 est abrogé.
- ERRATUM. — M. Blondel nous prie de rectifier deux erreurs d’impression qu’il a laissé passer dans son article du 7 juillet 1894 sur les Unités photométriques : page 9, I <1>
- ligne 4; lire i = ^ au lieu de ; page i5, 7e ligne du ta-b b
- bleau lire Q = <ï> / au lieu de Q = et.
- Ces deux formules étant la simple traduction du texte très net qui les accompagne, et qui ne peut prêter à au cune confusion, nos lecteurs n’auront pas eu de peine, sans doute, à les rétablir eux-mêmes sous la forme exacte.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens,
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- La Lumière Electrique
- Journal universel d’Électricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XVI' ANNÉE (TOME LUI) SAMEDI 21 JUILLET 1894 N» 29
- SOMMAIRE. — Construction et exploitation des tramways électriques en Amérique; G. Pellissier. — Les lampes à arc; Gustave Richard. — L’usine des Halles; G. Claude. — La pratique de l’électrolyse des chlorures; E. An-dréoli. — Chronique et revue de la presse industrielle : Expériences sur un moteur asynchrone Brown de i5 chevaux, par R. Arno. — Téléphone Marr. — Commutateur Metzger. — Tableau Van Vleck et Weston. — Fabrication électrolytique du nickel, procédé Hoepner. — Transformateurs Testa. — Appareils à adhérence magnétique de M. de Bovet. — Bain galvanoplastique Alexander. — Bouées électriques Lenox. — Electrolyseur à circulation Randolph. — Distribution électro-magnétique pour machines à vapeur. — Revue des travaux récents en électricité : Propriétés électriques de l’anhydride carbonique solide, par Bleekrode. — Méthode pour la mesure des forces électromotrices en valeurs absolues, par M. C. Limb. — Sur la double réfraction électrique. — Bibliographie : L’éclairage à Paris, par M. Henri Maréchal. — Théorie des tourbillons, par M. Poincaré. — Les oscillations électriques, par M. Poincaré. — Faits divers.
- CONSTRUCTION ET EXPLOITATION
- DES TRAMWAYS ÉLECTRIQUES
- EN AMÉRIQUE
- L’exploitation des tramways électriques est-elle possible dans nos vieilles villes françaises, telle qu’elle se fait aux États-Unis? Je ne le crois pas. Les conditions sont trop différentes. Dans quelques voies seulement et dans toutes les villes où la circulation n’est pas aussi encombrée qu’à Paris, elle pourrait être adoptée; et il faut espérer qu’elle ne tardera pas à l’être; mais nos rues courtes, irrégulières et obstruées de véhicules de tous genres s’y prêteraient mal. Dans les nouvelles villes américaines, les rues, très longues, et très larges, sont tirées au cordeau; les moyens de locomotion rapide y sont indispensables et commodes; les transports de voyageurs s’y font en commun et les voitures particulières y sont sinon inconnues, du moins très rares; aussi, sauf dans le quartier des affaires, où la chaussée est couverte de voitures servant au transport des marchandises, la circulation y est-elle beaucoup moins gênée qu’ici et les grandes vitesses rendues possibles. Le quartier des affaires se trouve souvent à des distances considérables des quartiers d’habitation et l’on rencontre dans certaines villes, à Chicago, par exemple, des rues de 40 kilomètres, c’est-à-dire longues comme un boulevard
- qui relierait Paris à Creil! Moins gênées parles règlements administratifs que nos compagnies parisiennes, les sociétés exploitent les lignes dans le but unique, cher aux Américains, du rendement maximum en dollars, et, bien secondées par un public qui recherche l’utile avant l’agréable, elles réussissent dans des conditions inconnues en France. Les voyageurs s’entassent jusqu’à ce que toute la surface soit occupée, et une voiture où l’on ne devrait régulièrement tenirqueqo, reçoit souvent iooet i5ovoyageurs, qui sont très mal, mais qui avancent et avancent rapidement; c’est tout ce qu’ils demandent. Ce sont précisément ces conditions, grands parcours et grande affluence de voyageurs, qui rendent la traction mécanique, nécessaire et avantageuse; jointes à la facilité d’installation des lignes électriques et à l’élasticité du système, elles ont assuré le succès des tramways électriques en Amérique. Elles ne se rencontreraient pas à un même degré dans les grandes villes européennes et c’est pourquoi nous pensons que les méthodes de là-bas ne pourraient s’adapter aux exigences de la plupart de nos cités populeuses. Les Américains eux-mêmes le reconnaissent; bien que les conditions, nous venons de le voir, soient beaucoup plus favorables dans leurs larges rues, les municipalités s’opposent formellement à l’introduction du tramway électrique dans le centre des agglomérations. Toutefois, ces raisons ne sauraient expliquer la lenteur avec laquelle la traction élec-
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- trique se répand chez nous; car les avantages n’en sont plus contestés, et sur un grand nombre de voies, à Paris même, sur les boulevards extérieurs et sur les lignes de grande communication, elle rendrait d’inestimables services à la population tout en augmentant les revenus des compagnies. Les lignes à traction mécanique se multiplient — lentement — et c’est avec stupéfaction qu’on voit à Paris plusieurs tramways â vapeur et pas une ligne de tramways électriques.
- La ligne aérienne ne saurait être un obstacle; établie avec soin, elle ne peut causer d’accidents et son effet au point de vue artistique ne serait aucunement préjudiciable. Qu’on suppose les éleetroliers des grands boulevards soutenant par une potence les fils du trolet (J) : c’est à peine si on apercevrait ceux-ci. Dans la plupart des villes américaines, l’effet produit est très disgracieux, par suite du peu de soin apporté à la décoration ; mais nous avons vu aussi des lignes établies avec goût qui ne dépareraient pas nos plus coquettes cités. Les accidents causés par le retour du courant par la terre sont plus à craindre; mais ils peuvent être évités en prenant les précautions convenables; il en est de même des accidents aux personnes, dus pour la plupart aux vitesses exagérées avec lesquelles circulent parfois les voitures américaines, en dépit des règlements. Là encore les remèdes sont nombreux et efficaces.
- Pendant un séjour prolongé que nous venons de faire en Amérique, nous avons pu étudier en détail cette importante industrie, et nous voudrions dans cette étude raconter succinctement ce que nous avons vu. Nous n’avons pas l’intention de décrire les appareils employés dans l’industrie des tramways électriques américains; les articles de M. Gustave Richard forment un véritable catalogue dans lequel nos lecteurs trouveront mentionné tout ce qui a été fait dans cette branche. Nous envisagerons plutôt les conditions d’installation et d’exploitation telles que nous les avons observées.
- C’est un aspect du sujet qui a été un peu
- (') Les ingénieurs français écrivent d’ordinaire trolley ou trolly. Ce. mot vient du verbe anglais to troll, en français troler, qui signifie conduire, traîner partout avec soi. Nous avons donc adopté l’orthographe ci-dessus qui ne change rien â la consonnance et présente l’avantage d’ètre plus conforme au génie de la langue française.
- négligé jusqu’à ce jour et qui présente pourtant un grand intérêt.
- Nous rappellerons d’abord quelques principes bien connus, mais trop souvent négligés.
- Efforts de traction. — Dans les premiers temps, chaque voiture de tramway électrique était munie d’un seul moteur de faible puissance, 3 chevaux environ. Les voitures étant traînées auparavant par i ou 2 chevaux, 3 au plus dans les montées, cette puissance semblait donc suffisante. Elle suffisait, en effet, sur les voies en palier, et lorsque les voyageurs n’étaient pas très nombreux; mais lorsque la voiture contenait deux ou trois fois sa charge normale de voyageurs et qu’elle devait remonter une rampe accentuée, là vitesse diminuait dans de grandes proportions, ou le démarrage ne pouvait se faire. Peu à peu on augmenta la puissance des moteurs jusqu’à 7 1/2, puis i5 chevaux. Aujourd’hui avec des voitures plus longues, il est vrai, et qui traînent souvent plusieurs wagons sans moteurs, on place, en général, sur chaque voiture motrice deux moteurs de 15, 25 ou 3o chevaux, parfois même plus. Les compagnies y trouvent leur avantage.
- En palier, la puissance nécessaire pour maintenir en marche à une vitesse v, une voiture d’un poidsp est égale à po.v: p est le poids en tonnes, a un coefficient exprimé en kilogrammes, qui dépend de la nature de la voie de roulement — c’est la résistance au roulement, improprement appelée parfois frottement de roulement, — t'est la vitesse en mètres par seconde. Le coefficient a varie suivant l’état d’entretien de la voie; avec des rails propres, la voie étant mouillée, il est d’environ 7 kilogrammes par tonne; il augmente énormément lorsque la voie est sèche et poussiéreuse. M. Hoch a reconnu des efforts de traction de 20 kilogrammes par tonne; M. Henry Hughes, des efforts de i3 kilogrammes, et MM. Merryweather, des efforts de i5 kilogrammes. Dans certains cas, lorsque la voie est particulièrement mal entretenue, l’effort de traction atteint près de 3o kilogrammes par tonne. La vitesse des tramways électriques est en moyenne de i5 kilomètres à l’heure; elle atteint parfois 48 kilomètres.
- Si l’on prend une toiture pesant à vide 4 tonnes et chargée de 2 1/2 tonnes (40 voyageurs), la puissance nécessaire pour la maintenir à la vitesse de i5 kilomètres, en admettant pour
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- le coefficient de traction la valeur assez basse a= jo, sera de
- _ 6,5 x io x i5ooo ... „ .. , . .
- P = -------------- = 270 kllogrammètres à la seconde.
- soit environ 3 1/2 chevaux-vapeur, appliqués à la jante des roues. La puissance dù moteur doit être augmentée en raison des résistances mécaniques interposées. Quant à la puissance électrique à fournir au moteur, elle augmente nécessairement en raison inverse du rendement de celui-ci. En admettant que la transmission mécanique ait un rendement de 85 0/0, le moteur devra posséder une puissance de 4,2 chevaux. Avec une voiture pesant à vide 6 tonnes et chargée de 100 voyageurs (6 tonnes environ), la puissance du moteur devrait être de 8 chevaux environ.
- L’action des pentes est facile à calculer. En admettant pour plus de simplicité que la pente soit donnée en centimètres par mètre de chemin parcouru, la puissance dépensée en faisant remonter à un car de poids p avec une vitesse v, une pente d’inclinaison 9 centimètres par mètre sera égale à 10 <fpv. Si l'on admettait que les voitures ci-dessus eussent à remonter une pente de i3 0/0 — ce qui est la plus forte pente qu’on rencontre sur les lignes de tramways électriques,— il faudrait, pour conserver la vitesse de i5 kilomètres à l’heure, donner aux moteurs une puissance respective de 60 et 115 chevaux! En réalité, on est forcé de diminuer la vitesse en rampe et les pentes de i3 centimètres au mètre sont heureusement rares; mais on voit dans quelles proportions énormes la puissance nécessaire à la traction peut augmenter dans les montées, et ces chiffres justifient complètement l’adoption des moteurs puissants.
- Nous avons supposé que la voiture était en marche à vitesse constante; au moment du démarrage, la question se complique. Pour être d’un bon rendement, un moteur doit avoir une résistance aussi faible que possible; si l’on établissait aux bornes de ce moteur la différence de potentiel totale de la ligne, avant que l’armature ait pu se mettre en marche, c’est-à-dire avant qu’aucune force contre-électromotrice ait pu se développer, le courant prendrait une intensité qui, ne dépendant que de la résistance ohmique du moteur, serait énorme. Le moteur seirait brûlé; ert outre, il en résulterait pendant
- un instant une demande de courant excessive à la station centrale. On doit donc, au moment de la mise en marche, diminuer la différence de potentiel aux bornes du ou des moteurs, en introduisant dans le circuit une résistance assez considérable, qu’on diminue peu à peu lorsque la vitesse augmente, jusqu’à ce que, la vitesse normale étant atteinte, cette résistance soit complètement supprimée. Pour chaque valeur particulière donnée à la résistance extérieure, l’accélération reste constante. M. A. Recken-zaun a fait des expériences sur une ligne d’essais : « Au départ, dit-il, l’intensité du courant était de 100 ampères et, dans le cours de 3o secondes, elle tomba à 40 ampères restant constante ensuite. Il fallut donc 3o secondes pour surmonter l’inertie de la voiture et, pendant ce temps, l’intensité du courant décrût à raison de 2 ampères par seconde.» Pendant le démarrage, en raison de la diminution de la résistance du circuit, l’accélération ne reste pas constante; on peut, toutefois, la supposer telle pour obtenir avec une approximation suffisante la puissance dépensée pour mettre une voiture en marche.
- Les voilures de tramways étant destinées à des arrêts très fréquents doivent pouvoir se mettre en marche très rapidement. La condition est qu’elles atteignent leur vitesse normale après un parcours de l mètres.
- L’accélération moyenne est alors donnée par la formule
- le temps
- V
- L’effort moyen est égal à
- P V‘
- 1000----,,
- g 2 V
- et la puissance moyenne
- P v3
- 1000----
- g 4I
- P étant donné en tonnes; v. la vitesse de régime, en mètres par seconde; l parcours en mètres; la puissance sera exprimée en kilo-grammètres par seconde.
- Pour faire atteindre au premier car dont nous parlions plus haut sa vitesse de régime sur un pareoufs de 15 mètres, la puissance du motèuf
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- devrait donc être de i3 chevaux; la vitesse moyenne étant égale à la moitié de la vitesse normale, la puissance de traction serait de 2 chevaux environ : la puissance nécessaire serait donc au total, en palier, de i5 chevaux environ; tandis qu’en marche normale la puissance n’est que de 4,2 chevaux. Si le démarrage se faisait en rampe, il faudrait ajouter la puissance nécessaire pour remonter la voiture, en tenant compte de la vitesse réduite que l’on serait forcé de prendre.
- Il faut remarquer ici que les tramways électriques se trouvent dans des conditions très favorables pour la traction et la montée des rampes. L’entraînement ne se fait que par suite de l’adhérence des roues sur les rails; lorsque l’effort total de traction à un moment donné est plus grand que l’adhérence, l’entraînement ne peut avoir lieu. L’adhérence est égale au produit np; p étant la pression en kilogrammes sur l’essieu moteur — c’est le poids adhérent du véhicule — et n un coefficient qui dépend de la nature des surfaces en contact. On augmente p en augmentant le nombre des essieux moteurs, et comme dans la plupart des voitures de tramways électriques les deux essieux sont moteurs, on utilise le poids total de la voiture; l’effort de traction augmente quand le poids total devient lui-même plus grand, c’est-à-dire quand les voyageurs sont nombreux; mais l’adhérence croît en proportion.
- Quant à n, il doit avoir pour les voies de tramways une valeur assez forte; sur les voies de chemin de fer, par les temps très secs il atteint la valeur o,25 : les rails de tramways étant toujours très poussiéreux il y doit avoir une valeur de beaucoup supérieure; Grosby et Bell admettent o,35: en projetant du sable sur les rails on peut toujours conserver à u sa valeur maxima.
- Quant à l’effort total de traction
- P
- F = a P + 1000 P sin ç + 1000 — a,
- il est maximum, pouf un profil donné, au moment du démarrage; Il en est justement de même au couple de torsion du moteur électrique, car on sait que dans un moteur à enroulement en série le couple moteur est proportionnel à tout moment à l’intensité du courant; or nous avons vü plus haut qu’au moment de la fermeture du circuit, le courant prend une
- intensité considérable très propre à faciliter le démarrage. Malgré la diminution d’intensité qui résulte de l’introduction de résistances étrangères, le couple moteur est alors plus grand qu’à tout autre moment. Aussi ne voit-on jamais les roues d’un tramway électrique patiner, si ce n’est en hiver, lorsque les rails sont couverts d’une couche de glace; en projetant du sable sur la voie, cet inconvénient est rapidement effacé.
- Lorsque la voiture motrice remorque plusieurs wagons sans moteurs, les conditions se rapprochent de celles des trains ordinaires et ne sont plus si favorables, car l’adhérence n’augmente plus avec l’effort de traction.
- Choix du moteur. — Ou peut adopter, pour la traction des voitures l’un des trois types de moteurs, en série, en dérivation ou compound. Tous les moteurs employés à l’heure actuelle sont à enroulement en série. Dans les premiers temps, on essaya les moteurs à enroulement en dérivation, qui semblaient devoir être plus avantageux par suite de leur vitesse uniforme de rotation, mais on ne tarda pas à les abandonner. Il importe peu, en effet, de marcher à vitesse constante quels que soient le profil du terrain ou la charge à remorquer ; un tramway électrique, au contraire, doit satisfaire à des conditions de vitesses très différentes suivant l’activité plus ou moins grande de la circulation dans les rues qu’il traverse.
- Le réglage de la vitesse ne peut se faire qu’en diminuant la force électromotrice appliquée aux bornes de l’armature, c’est-à-dire au prix d’une perte considérable. En outre, on se heurte bientôt à une difficulté pratique sérieuse provenant, d’après M. Gisbert Kapp, de l’incertitude du contact électrique entre les rails et les roues pendant la marche. Si, par suite d’une interruption instantanée du contact le courant vient à être rompu un instant puis rétabli avec toute son intensité, il pourra en résulter de graves inconvénients ; les inducteurs ayant perdu leur magnétisme, il en résulte que lorsque le courant recommence à passer, l’armature n’est plus en état de développer de force contre-électromotrice et ce courant prend immédiatement une intensité anormale avant que les électro-aimants aient eu le temps de recevoir leur excitation. Dans le moteur enroulé en tension, le courant passant d’abord dans les inducteurs
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- puis dans l’armature, cet effet ne peut se produire, du moins avec la même intensité.
- Après une interruption de contact, lorsque le circuit est à nouveau fermé, le courant prend pendant un instant une valeur très grande ; mais elle est immédiatement diminuée par l’effet de la force contre-électromotrice. Au moment du démarrage cette intensité considérable est un avantage avec les moteurs en série ; le champ magnétique et l’intensité du courant dans
- l’armature étant maxima, le couple moteur est maximum aussi, ce qui est éminemment favorable à la mise en marche.
- C'est en] partie ce qui a fait adopter le moteur à enroulement en tension pour la traction des véhicules. En outre, l’isolement dans ces moteurs peut être beaucoup plus facilement maintenu que dans les moteurs en dérivation, la différence de potentiel entre les bornes étant beaucoup moindre dans les premiers que
- ] i i c
- ’ ’ ’ —s ,
- Plomb
- Trolet
- -—O
- rfl
- Terre
- Fig-, i. — Schéma des communications d’une voiture de tramway électrique.
- dans les seconds. Enfin, le réglage de la vitesse peut se faire beaucoup plus aisément avec les moteurs en série qu’avec les moteurs en dérivation.
- Le réglage de la vitesse d’un moteur, sous charge constante, peut se faire en modifiant soit l’intensité du champ magnétique, soit la force électromotrice appliquée aux bornes de l’armature. Avec les moteurs en dérivation, les deux circuits étant indépendants, le réglage de chacun d’eux nécessite un organe spécial, tandis qu’avec un moteur en série les deux effets
- sont obtenus simultanément par un seul appareil.
- Cette question du réglage de la vitesse des moteurs électriques a une importance capitale ; nous ne pouvons la traiter ici avec tout le développement qu’elle comporte. Nous donnerons une idée des procédés employés actuellement en prenant deux exemples choisis parmi les derniers modèles des grandes compagnies d’électricité américaines.
- La figure i représente la disposition des communications électriques d’une voiture motrice
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- munie de deux moteurs électriques du type connu sous le nom de G E 800 et du commutateur type K, de la General Electric Company, Les inducteurs de chacun des moteurs sont sectionnés en deux parties. Les extrémités de chacune d’elles, ainsi que les bornes de l’armature et les extrémités d’une résistance extérieure K, sont reliées aux bornes de deux commutateurs placés, l’un à l’avant, l’autre à l’arrière de la voiture et qu’on utilise alternativement d’après te sens de la marche.
- Les bornes du commutateur sont reliées à des ressorts métalliques qui frottent contre un cylindre isolant qui porte des plaques de con-
- a r' mm'
- W*—po-lL^ fQ-O1
- Fig. a
- tact métalliques disposées comme l’indique en développement le dessin du haut de notre figure 1.
- En suivant les communications sur la figure on voit qu’en amenant le commutateur successivement dans les positions marquées 1, 2,3,4, 5, 6, 7, 8, 9 et 10, on réalise les combinaisons suivantes, représentées schématiquement en figure 2.
- i° Les deux moteurs sont placés en série et toute la résistance extérieure est intercalée dans le circuit ; la résistance est donc aussi grande que possible ; cette disposition, qui est réalisée au moment de la mise en marche, a pour but d’empêcher le courant d’atteindre des intensités dangereuses.
- et 3°. Lorsque la force contre-électromo*
- î trice a atteint une certaine valeur, ou diminue la résistance extérieure ou on la supprime complètement.
- 4°. ün diminue aussi la résistance du circuit en coupant une partie des enroulements inducteurs, ce qui a pour effet d’augmenter encore la vitesse, d’une part en augmentant la force électromotrice appliquée aux bornes des armatures, et d’autre part en diminuant l’intensité du champ magnétique.
- 5° La cinquième combinaison est identique à la seconde.
- Dans toutes les combinaisons précédentes, les deux moteurs étaient en série ; la différence de potentiel aux bornes de chacun d’eux n’était que de 25o volts et chacun ne donnait que la moitié de sa puissance. Dans toutes les dispositions suivantes chaque moteur reçoit la différence totale de potentiel et travaille à pleine puissance.
- 6° Un des moteurs est mis en court-circuit, l’autre est en service avec une partie de la résistance extérieure.
- 70 Un des moteurs est complètement supprimé; l’autre est intercalé avec une partie de la résistance extérieure.
- 8° Les deux moteurs sont montés en dérivation, et une partie de la résistance extérieure est intercalée.
- 90 Les deux moteurs sont toujours montés en dérivation, mais la résistance extérieure est supprimée.
- io° Enfin, la disposition précédente est maintenue, mais l’intensité du champ magnétique est diminuée.
- On voit que depuis la première combinaison jusqu’à la dernière la vitesse va sans cesse en augmentant.
- Le mode de réglage de la vitesse qui consiste à modifier l’intensité du champ magnétique pour augmenter la vitesse (ou la diminuer, suivant le sens de la modification et les valeurs relatives de la grandeur du changement, de la force électromotrice principale et de la force contre-électromotrice) offre le grave inconvénient, en pratique industrielle, d’être peu économique. On sait, en effet, que le rendement de l’armature
- d’un moteur est égal au rapport ^ de la force
- contre-électromotrice à la force électromotrice principale. Or celle-ci est fixe; quant à la pre-
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- mière, elle est proportionnelle à l’intensité du champ et à la vitesse de rotation de l’armature. Celle-ci est liée à la vitesse de translation de la voiture; pour obtenir une valeur élevée de e, c’est-à-dire un bon rendement, quelle que soit la vitesse, on doit donc donner au champ magnétique une intensité aussi grande que possible, autrement dit les inducteurs doivent toujours être saturés. Lorsqu’on diminue l’intensité du champ, on diminue le rendement du moteur et, partant, on augmente les frais de traction; d’autant plus que ces mauvais rendements se
- produisent au moment où les plus grandes puis» sances sont exigées.
- C'est afin d’éviter ces inconvénients que la Compagnie Westinghouse a adopté le mode de réglage représenté schématiquement par la figure 3 et qui nous semble, à ce point de vue, bien supérieur à celui que nous venons de décrire. Comme dans le schéma précédent, les communications sont doubles; une va au commutateur d’avant, l’autre au commutateur d’arrière. On voit, en outre, le commutateur destiné à changer, au besoin, le sens de la marche
- Tcâlet
- CaMc. à t c+Mtùte&usir
- Fig. 3. — Diagramme des connexions, système Westinghouse à 2 moteurs.
- en renversant le sens du courant dans les moteurs.
- La figure 4 indique les combinaisons obtenues par le groupement des moteurs et des deux résistances extérieures j les enroulements inducteurs restent invariables et sont suffisants pour saturer le circuit magnétique pour la plus faible intensité du courant. Le rendement des moteurs est ainsi toujours excellent, quelle que soit la vitesse à laquelle on doive marcher, ce qui se traduit par une économie considérable de combustible au bout de l’année.
- L’emploi de deux moteurs à bord d’une même voiture, qui a été proposé pour la première fois par M. Reckenzaun, offre de grands avantages
- non seulement au point de vue de l’économie mais encore au point de vue de la sécurité d’exploitation. Nous venons de voirque leur emploi permet de régler la vitesse avec économie; ils facilitent le démarrage en augmentant le nombre des essieux moteurs; enfin, en cas d’accident, ils permettent d’assurer la marche avec un seul moteur; on ne saurait trop insister sur ce point, car une interruption de service venant des appareils cause aux compagnies un préjudice moral plus à redouter que le déficit pécuniaire qui peut en résulter. L’emploi de deux moteurs puissants sur chaque voiture permet d’éviter ces inconvénients. M. S. F. Hazelrigg cite à ce propos un jfait bien caractéristique qui s’est passé
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- sur la ligne de la « Gitizens Street Railroad Company », à Boston.
- « Dans l’après-midi du 25 décembre 1892, la Mannerchor Society donnait une fête à Board* * Ripple, village situé à environ 16 kilomètres au nord delà ville. Une voiture munie de deux moteurs Westinghouse traînait un train composé de quatre wagons supplémentaires; les cinq wagons contenaient en tout près de cinq cents voyageurs. Par suite de la négligence d’un des hommes de service qui avait desserré une borne, un fil se détacha et un des moteurs fut mis hors de service, car la foule était telle qu’on ne put atteindre le fil pour le remettre en place.
- R R' l.l ü'
- ----A*-------------o-----0
- -------------------o—-----o-
- -j--vV------vV--------1
- I-----------.---—o '—o-
- rz^n. ...p.
- Fig. 4
- On continua le voyage dans ces conditions. Au pied d’une rampe, on coupla par l’arrière un autre train au premier, afin de le pousser jusqu’au sommet de la côte ; près de ce point le plomb de sûreté du second train fondit; on le remplaça et le convoi se remit en marche. Arrivé au sommet de la côte, on' s’aperçut que les moteurs du train d’arrière ne marchaient plus : le mécanicien, après avoir remis le plomb fusible, avait oublié de refermer le commutateur principal. Un àeul moteur avait donc pu démarrer un train de sept voitures chargées, sur une rampe de i/3 0/0, et l’y remorquer sur un parcours de i5o pieds (45 mètres environ). »
- La vitesse avait, bien entendu, été réduite en proportion, mais il n’y avait pas eu d’arrêt. Les
- exemples pourraient être multipliés, car il est peu de systèmes qui se prêtent aussi facilement que la traction électrique à des efforts extraordinaires, à un moment donné. Si nous avons choisi le précédent, c’est qu’il est un des plus remarquables parmi ceux parvenus à notre connaissance.
- G. Pellissier.
- {A suivre.)
- LES LAMPES A ARC 0
- Le charbon positif G des nouveaux projecteurs Hunier est non seulement disposé horizontalement, comme dans ses précédents appa-
- [ o
- Fig-. 1 et 2. — Projecteur Hunier (Compagnie Thomson-Houston) (1894). Charbon tournant; élévation et plan.
- reils (2) mais, en outre, animé d’un mouvement continu de rotation autour de son axe, de manière à supprimer le cratère, et à envoyer ainsi à la lentille R un faisceau de lumière le plus
- (') La Lumière Electrique, 26 mai 1894, P- 364.
- (*) La Lumière Electrique du 24 juin 1893, p. 561.
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- uniforme possible, en réduisant au minimum et même en supprimant tout à fait le réflecteur.
- Ce mouvement de rotation est imprimé au charbon G par une petite dynamo en dérivation J (fig. 7) reliée aux charbons L et G. Le courant, amené au balai g, se divise entre l’armature et l’inducteur de I, puis il va, par le commutateur m, la résistance variable e et le fil p,
- rejoindre le fil de retour l de la génératrice T1. Cette génératrice envoie son courant directement au charbon négatif L, et au charbon positif au travers du solénoïde régulateur E. L’avancement de ce charbon s’opère au moyen de la vis V (fig. 2 et 4) dont le rochet V est commandé par un cliquet V2 à bielle J2 {üg. 6) rappelée par lin ressort J3. Cette bielle est, à chaque tour de
- G, repoussée par la came J', tant que le bras W du levier coudé W Wr (fig. 6) se trouve devant J2. C’est ce qui a lieu dès que, par suite de l’augmentation de la résistance de l’arc, le solénoïde E laisse l’armature D'D, reliée à la tige D3 (fig. 1), s’avancer vers la droite sous l’action du ressort D5, de manière que D3 vienne (fig. 5), en repoussant W', malgré le ressort c', relever W en face de J2. C’est un mécanisme simple et robuste. Quant au charbon négatif L, son avancement est commandé d’une façon très simple, par
- un levier N, fixé au chariot C de G, et qui, à mesure que ce chariot avance, abaisse, par le galet M\ le levier M, articulé en K au porte-charbon de L.
- Une vis N' permet de régler l’inclinaison de N autour de son axe n, suivant la densité et le diamètre réels de L : si les charbons L et G ont même diamètre, et sont de nature identique, l’inclinaison de N est d’environ 3o°.
- Le cadre r de la lentille R (fig. 2) est porté par deux tiges Q Q, guidées dans les tubes B, q.ui
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- portent le chariot G. Une vis S permet de régler la distance de la lentille à l’arc suivant la concentration que l’on veut donner au faisceau du projecteur. La manette P' permet de régler facilement l’inclinaison du projecteur, que lkm fixe ensuite par la prise du frein P2 sur le montant O, (fig. i). Enfin, pour le remplacement des charbons, il suffit de desserrer par la vis u' (fig. 4) l’écrou u u de V, pour pouvoir reculer vivement le chariot sur ses tubes glissières B B.
- Fig. 3 à 7. — Projecteur Hunter. Coupe xx (fig. 2). Détail de l’écrou u, du levier W' et du levier J„. Schéma des circuits.
- Le mécanisme du projecteur Ilunler est, en somme, bien étudié, et il est facile d’adapter à son châssis A un mécanisme vibratoire analogue à celui de l’appareil décrit à la page 561 de notre numéro du 24 juin 1893.
- Le projecteur Knowles représenté par les figures 8 à 16 également simple et robuste, se distingue par plusieurs détails ingénieux et pratiques.
- Le mouvement en azimut s’opère à la main soit, après avoir débrayé H, parla manette /i, la vis/et le pignon hélicoïdal F, que l’on pe.ut em-
- brayer ou débrayer à volonté par la manette G — ou encore — après avoir embrayé H, par la manette/, et le train (/sA/ù/s/i/sA/i/) (fig- 10).
- Le mouvement en longitude se commande à la main par le train il b3 (fig. 10 et 16) dont le pignon hélicoïdal b3 est calé sur le tourillon b de la table B, à rouleaux G.
- Ces deux mouvements, en longitude et en lati-
- Fig. 10. — Projecteur Knowles. Coupe verticale.
- tude, peuvent être commandés à distance par la dynamo L et les chaînes sans fin II après avoir, par l’excentrique k' k débrayé I de b3 (fig. 16).
- Afin de pouvoir imprimer automatiquement au projecteur une oscillation d’amplitude réglée en longitude, on a disposé sur la table B deux tocs R (fig. 19) fixés à l’écartement voulu par des vis r. Chacun de ces tocs, à ressort r,, cède, quand il passe sur le levier commutateur N dans un sens — de droite à gauche, par exemple, en figure 19; — mais il le renverse quand il passe au
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- retour; en outre, le joint à bayonnette r4 permet de supprimer à volonté ces tocs. L’axe du levier N porte (fig. 17) une manivelle n3 dont le galet isolé nt commande le levier P, à tocs pp' et à ressort P'. Dès que, sous l’action de l’un des tocs R, le levier N a dépassé la verticale, le ressort P' fait rapidement accomplira P le reste du mouvement, de manière que l’un de ses tocs pp fasse brusquement, et sans étincelles, passer le contact Q de q à q\ et renverse le courant dans l’armature de L.
- Fig, 11 à 16. — Projecteur Knowles. Detail du mécanisme de rotation du ventilateur et des glaces.
- En outre, le ressort O maintient, par le loquet o, le levier N immobile, sauf au passage même des tocs R.
- O11 peut observer l’arc, soit par le trou d8 (fig. 10) au droit duquel le miroir D2 est désargenté, ou par le tube d1Q avec miroir à 45° dn (fig. 9). Un panneau u, manœuvré par la manette u', permet d’envoyer des signaux.
- La glace d’avant est double : composée de deux limbes D3 L)4, à panneaux verticaux étroits alternativement plan-concaves et plan-convexes, comme l’indique la figure 12, de manière qu’en déplaçant D4 devant D3, sur ses galets dn (fig- 8),
- comme de figure 12 à figure 13, on puisse aug-
- Ficr. i7;à 19. — Projecteur Knowles. Détail du commutateur automatique.
- Fig. 20 à 23. — Projecteur Knowles. Détail de la lampe.
- menter la divergence des faisceaux. Ce déplacement de D4 s’opère par le bouton de manivelle
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- v2, commandé par la manette v'. Enfin, la ventilation est assurée par des ventilateurs d’entrée et de sortie W' et W (fig. 9 et 11).
- La lampe est représentée en détail par les figures 20 à 23. Le courant traverse la lampe .par le levier articulé I, le solénoïde K, qui amorce l’arc au moyen du levier k, par k', et par le fil flexible
- L. Le mécanisme d’horlogerie A, qui règle la lampe par G, est commandé par un déclic PQ, avec électro-aimant en dérivation, ressort réglable en R2, et contacts également réglables T et T'. Son pignon N est pivoté dans une douille excentrée M, qui permet d’en rattraper le jeu, puis de le fixer ensuite sur M parles vis n. Cette
- lampe peut s’ajuster longitudinalement par une vis dt (fig. 8 et 9) commandée par la manette ds ou par le train d7dad5.
- Le fonctionnement du coupe-circuit de la lampe différentielle double de Wood est (fig. 24) des plus simples. Le courant va du pôle positif
- Fig. 26 et 27.— Lampe Wood. Détail du frein.
- à l’arc par le corps de la lampe, et revient au pôle négatif parl’électro en série G. Une partie de ce courant traverse l’électro dérivé H, par le levier E, la lame fl, l’armature F, a a et la lame de cuivre L., appuyée sur a a en dd.
- Si le circuit principal par l’arc est rompu, G laisse aussitôt tomber l’armature F assez pour que, sa descente continuant après l’arrêt de E
- par la butée c, a a se sépare de d d, et rompe le circuit dérivé sur H. La lampe se trouve ainsi mise définitivement hors circuit, sans perte ni
- Fig. 28 et 29. — Frein Brucker (1893).
- danger possible par continuation du courant au travers de H.
- Le mécanisme de la lampe Brocker, représentée par la figure 28, est très simple. Quand G soulève son armature L, malgré le ressort F, le cliquet E, pivoté sur le levier A, sépare les
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- charbons par la roue lisse C. Quand L baisse assez pour laisser E heurter le taquet J, la roue G, lâchée par E, laisse les charbons se rapprocher avec une vitesse modérée par le frein B.
- En figure 29, la roue G est un rochet, que le cliquet E laisse tourner dent par dent quand il
- B A
- Fig. 3o et 3i. — Frein Brocher (1893).
- bute sur J, parce qu’il est immédiatement remonté en prise avec G par le poids K, grâce au jeu M que lui laisse l’armature L. La roue G est ainsi aussitôt arrêtée, jusqu’à ce que L abaisse de nouveau C sur I.
- En figure 3o, le levier A transmet le courant
- par les balais R, l’axe S et la roue G à la bande qui suspend l’un des charbons à la poulie W, isolée de la poulie W3, qui porte l’autre charbon, et qui est reliée à l’autre pôle par les balais X X, montés sur un axe Z, isolé de A.
- Le fonctionnement de la lampe originale et simple de Mac Keown représentée par les
- Fig. 32 et 33. — Lampe à arc Mac Keown (1894).
- figures 3e et 33 est le suivant. Le porte-charbon supérieur est suspendu à un tube B, guidé en G, équilibré en E2, et qui renferme une armature fixe D, dilatable en d, et au niveau de laquelle se trouvent les pôles d’un électro-aimant G, enroulé en différentiel : série-dérivation. Quand l’arc augmente, G laisse D se contracter, sous
- Fig. 34. — Circuit arc incandescence Spencer (1894).
- l’action du ressort d, et le tube B descend, jusqu’à ce que, l’arc étant ainsi ramené à sa valeur normale, l’attraction de G, plus forte que le .ressort d, serre D sur le tube, et l’arrête.
- Quand la résistance de l’arc augmente au-delà d’une certaine limite, l’électro I enroulé en compound, avec son fil fin dans le prolongement de celui de G, et shunté sur l’arc, attire k, et coupe la lampe du circuit.
- Afin de pouvoir alimenter par un même trans-
- formateur B (fig. 34) à la fois des lampes à arc et des lampes à incandescence M. T. Spencer commande les lampes à arc par un transformateur auxiliaire D, dont le primaire est relié au secondaire de B par un commutateur G, à. contacts ax a2 a3, disposés de manière à comprendre dans ce circuit la totalité ou une partie de D, suivant qu’on le ferme sur a2 a3 ou sur a' a2. Le secondaire de D est relié au circuit de la lampe à arc par un second commutateur E, à
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- H4
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- touches i 2 3... permettant de régler sans pertes le potentiel en F depuis son maximum, lorsqu’on ferme le circuit en i, jusqu’au minimum, quand on le ferme en 9.
- Gustave Richard.
- L’USINE DES HALLES C1)
- Accumulateurs.
- La batterie d’accumulateurs en service à l’usine des Halles depuis l’année dernière a été livrée par la Société pour le Travail électrique des métaux. Elle était, dans l’origine, constituée par des éléments comprenant chacun onze plaques de 800 X 400 x 6 mm.; elle devait présenter, d’après le cahier des charges primitif, une capacité d’environ 2000 ampères-heure au régime normal; mais, par suite de son insuffisance reconnue relativement à cette clause, le nombre des plaques de chaque élément a dû être porté de 11 à 19. Heureusement, cette modification a pu être faite sans trop de difficultés, les dimensions des bacs ayant été prévues pour 19 plaques, en vue d’une augmentation ultérieure de la puissance.
- Les éléments, au nombre de 134 primitivement, mais de 144 actuellement, pour une raison analogue à celle qui a fait augmenter le nombre des plaques, sont divisés en deux demi-batteries de 72 éléments, alimentant chacune un des circuits de la distribution à 3 fils.
- D’après les conditions originairement consenties par la Société, le régime de charge devait être compris entre 200 et 220 ampères; le régime de décharge normal, pour lequel était garanti un rendement en énergie de 70 à 75 0/0, devait correspondre à 280 ampères, à maintenir pendant 7 heures; dans ces circonstances ax-ceptionnelles, ce régime devait pouvoir être porté à 700 ampères pendant 1 heure et quart, le rendement exigé dans ce cas étant naturellement beaucoup moindre. Les spécifications des régimes de charge et de décharge ont été maintenues; ce sont précisément elles qui ont obligé la Société des Métaux à augmenter le nombre (*)
- (*) La Lumiàrè Électrique du 14 juillet 1894, p. 5i.
- des plaques et celui des éléments; mais, d’autre part, reconnaissant l’impossibilité d’obtenir pour la batterie de l’usine le rendement prévu dès l’abord de 70 à 75 0/0, la Société a obtenu, dans une convention annexe, l’introduction d’une clause qui ne fait plus dépendre du rendement que le prix de location de la batterie. D’après cette clause, sans doute provisoire, puisqu'il n’est pas fait mention du prix d’achat, le prix de location serait de :
- 5ooo fr. pour un rendement de 70 0/0 et au-dessus. 35oo — — 65 à 70
- 25oo — — 60 â 65
- 2000 — — 55 à 60
- 1000 — — 45 à 55
- o — — au-dessous de 45.
- C’est, du reste, au chiffre de 60 0/0 environ que paraissent conduire les résultats moyens de l’exploitation.
- Nous ne sommes pas suspect de tendresse à l’égard des accumulateurs actuels, et notre opinion n’est pas près de se modifier — quoi qu’on en ait pu dire. Nous n’hésitons cependant pas à reconnaître qu’une batterie d’accumulateurs quelconque ne saurait être prise comme terme de comparaison. Une batterie d’accumulateurs est avant tout un outil délicat, qui, pour rendre ce qu’il est raisonnable d’en attendre, nécessite la plus grande attention, doit être conduite avec habileté — et non menée au hasard. Les résultats obtenus pour la batterie de l’usine des Halles sont certainement très mauvais,'mais il y aurait quelque injustice à ne pas reconnaître, en faveur de la Société des Métaux, qu’en mettant à part le secteur Popp, dont les conditions d’exploitation sont par trop irrationnelles, peu des batteries qu’elle a établies se sont aussi mal comportées.
- Ajoutons, pour terminer cette description, que, soit par suite de la qualité des plaques elles-mêmes, soit par suite du régime qu’elles ont à supporter dans le cas particulier, les réparations ont été déjà très fréquentes, et partant très onéreuses.
- Peut-être la couche d’huile lourde dont on recouvre le liquide des bacs pour en empêcher l’évaporation est-elle pour quelque chose dans ces détériorations rapides. Une telle pratique, en effet, pour des accumulateurs dont on est obligé de retirer et d'examiner fréquemment les plaques doit être peu favorable à la bonne conservation de celles-ci;
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- JOURNAL UNIVERSEL D'ÉLECTRICITÉ
- 115
- Il résulte des chiffres précédemment indiqués que la puissance de .là ,batterie est en régime normal de
- M4X 1.9 x 280 ,,,..
- ——— --------= 76,6 kilowatts.
- (IOOO
- On avait l’intention, dès le début, de porter cette puissance à i5o kilowatts, soit au double environ, de manière à la rendre sensiblement égale à la puissance de l’usine en ce qui concerne le courant continu, mais les bacs ne présentant plus actuellement de place pour de nouvelles plaques, il ne sera guère possible de réaliser maintenant cette transformation, si on y tient toujours, qu’au prix d’une manipulation considérable.
- Commande à distance des réducteurs.
- La batterie d’accumulateurs a été installée dans une salle annexée à l’usine, laquelle a été munie d’un petit ventilateur mu par un moteur électrique, pour éviter l’accumulation des gaz explosifs : les accumulateurs se trouvent ainsi à une cinquantaine de mètres en moyenne des tableaux de charge et de décharge, qui sont dans la salle des machines, à proximité de l’inverseur servant au couplage des machines Edison sur le réseau de basse tension.
- On sait, d’un autre côté, qu’un des ennuis occasionnés par les accumulateurs consiste dans la nécessité de faire varier d’une manière continuelle le nombre des bacs en service, soit qu’on passe de la charge à la décharge ou inversement; soit simplement que, chargeant ou déchargeant, la force électromotrice de la batterie varie du fait de la variation de la quantité d’énergie emmagasinée; soit enfin que par suite des variations de la charge, sur le réseau" de distribution, la perte en ligne varie aussi. Il est de toute nécessité dans beaucoup de cas que ces changements dans le nombre des bacs en service puissent s’effectuer rapidement, et en conséquence, si, comme aux Halles, la batterie n’est pas à proximité, il est tout au moins indispensable d’avoir sous la main les appareils ou réducteurs permettant défaire ces changements.
- Pour résoudre le problème ainsi posé, deux moyens se présentent : le premier consiste à placer les quatre réducteurs eux-mêmes, dont deux de charge et deux de décharge, auprès des machines, et à relier directement chacun des
- accumulateurs des extrémités de la batterie, ou éléments de réduction, à chacun des plots des réducteurs par un câble susceptible de supporter la charge maxima demandée à la batterie, c'est-à dire 700 ampères dans le cas des Halles. Mais le nombre des éléments de réduction est souvent considérable, et on peut voir facilement que pour peu que la distance des accumulateurs atteigne quelques dizaines de mètres, le prix des câbles allant des accumulateurs aux touches des réducteurs devient absolument prohibitif.
- Ainsi, aux Halles, chaque extrémité de la batterie comporte 20 réductions, le nombre des éléments de réduction étant de 34 à chaque extrémité de la batterie; la distance est d’environ 5o mètres et la section de câbles devant supporter 700 ampères est au bas mot de 400 mm2. Le poids de cuivre des câbles nécessités pour les seules réductions de charge ou de décharge serait donc dans cette hypothèse
- 20 x 2 x 5ooo x 0,4 x 8,5 = 6800 kilogr.
- On a, dans ces conditions, préféré avoir recours à la seconde solution, qui consiste à placer les réducteurs à proximité de la batterie, aussi près que possible en particulier des éléments de réduction, et à commander à distance ces réducteurs, de la salle des machines même.
- Je n’insisterai pas autrement sur le mécanisme de cette commande à distance : mécanisme assez complexe et dont les résultats ont laissé et laissent encore un peu à désirer malgré certaines simplifications qui, apportées à l’appareil primitif, ont permis d’en améliorer le fonctionnement.
- Nous venons de voir que le nombre des éléments de réduction correspondant à chaque réducteur était de 34, alors que le nombre des plots de celui-ci était de 20 seulement Cette disposition, évidemment avantageuse au point de vue de la simplicité des appareils et de l’économie des câbles, se justifie par quelques considéra-tions.
- Lorsqu’on fait varier de un le nombre des élé-ments d’une batterie en service, la variation de voltage qui en résulte est aux bornes de la batterie
- c = t",9 — r (F - I)
- en appelant r la résistance intérieure de la batterie, I l’intensité primitive, if l’intensité après
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- uÇ
- la variation, du nombre d’éléments. Cette variation de voltage est donc moindre que i ,9 v., d’autant moindre que I'—I est plus grand; comme d’autre part on a
- en appelant R la résistance totale du circuit d’utilisation et des accumulateurs, il en résulte que 1' — 1 est d’autant plus grand que R est plus faible, c’est-à-dire que le débit est plus grand. Donc, pour ces débits considérables on pourra sauter de deux bacs à chaque touche des
- Commande à. disfarcc des réducteurs
- Commande à distance des réducteurs
- Ampèremètre de O à SCO ampères
- de O à #oc altères
- Grcutds interrupteurs
- Petits interrupteurs
- Plo/nb
- Plomb
- Disjoncteurs Ducretet et Lejeune
- Fig. 1. — Tableau de charge des accumulateurs.
- réducteurs sans qu’il en résulte des sauts de lumière trop considérables sur la ligne, tandis que pour les débits faibles, correspondant aux six éléments les plus rapprochés du corps de la batterie, le voltage variant presque intégralement de 1,9 v. pour chaque élément, on sautera seulement un bac à chaque touche.
- Tableaux de charge el de décharge.
- De la description que nous avons précédemment donnée du dispositif ajouté aux machines Lecouteux et Garnier pour l’absorption de la puissance disponible, il résulte que les tableaux de manipulation de la batterie doivent
- être conçus de manière à permettre simultanément :
- i° La charge à potentiel variable par les machines Desroziers, effectuée de manière à absorber à chaque instant la totalité de la puissance disponible du moteur Lecouteux et Garnier;
- 20 La charge au moyen des machines Edison, ces dernières alimentant en outre le réseau à basse tension et fonctionnant par conséquent à potentiel sensiblement constant ;
- 3° La décharge sur le réseau à courant continu de la batterie seule;
- A m/ièreTnctre de o a *00 ampères
- de o à- 800 ampère*
- Disjoncteur SY des hfètati-e
- Fig 2. — Tableau de décharge des accumulateurs.
- 4* La décharge de la batterie en quantité avec les Desroziers;
- 5° La décharge de la batterie en quantité avec les Edison ;
- 6° La décharge de la batterie en quantité avec les Desroziers et les Edison simultanément.
- Ces différentes combinaisons peuvent être réalisées au moyen des tableaux représentés figure 1 et 2, correspondant, l’un aux réducteurs de charge, l’autre aux réducteurs de décharge dont nous avons parlé. Les réducteurs de charge, reliés d’une part avec les accumulateurs, sont d’autre part reliés, par l’intermédiaire des instruments du tableau (fig. 1), ampèremètres, interrupteurs, plombs fusibles, dis-
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- joncteurs, aux pôles extrêmes des machines Dës-roziers. Un fil neutre relie le pôle commun de chaque groupe de deux Desroziers avec le milieu de la batterie. Ce fil est évidemment inutile pour la charge et même pour la décharge des Desroziers sur la ligne avec la batterre comme volant, mais il est destiné à permettre en cas de besoin la marche des Desroziers seules
- Fig. 3. — Marche directe de la batterie sur la ligne.
- sur la distribution; il est muni de son interrupteur spécial et coupé pendant la charge.
- Les réducteurs dits de décharge, d’autre part, reliés à la distribution à basse tension, par l’intermédiaire des appareils du tableau (fig. 2) servent soit pour la décharge de la batterie sur le réseau, seule ou concurremment avec les Desroziers ou les Edison. Pour ces différents cas, les deux réducteurs R R'commandent des éléments A B, sensiblement symétriques par rapport au centre de la batterie, ainsi qu’il est indiqué dans le schéma (fig. 3) ci-dessous.
- Ces deux réducteurs remplissent encore un autre but : agissant alors comme réducteurs de charge, ils permettent la charge delà batterie à potentiel constant par les Edison.
- Edison
- Fig 4. — Charge à potentiel constant par les Edison.
- Pour arriver à ce résultat, le potentiel de charge des 144 éléments étant de beaucoup supérieur aux 240 volts fournis par les machines sur les barres du tableau de distribution, on ne peut charger la batterie que partiellement en intercalant entre les deux bornes extrêmes un certain nombre d’éléments à partir d’une extrémité ainsi que l’indique le schéma (fig. 4) et en déplaçant au fur et à mesure de la charge des
- éléments extrêmes, les deux réducteurs parallèlement à eux-mêmes jusqu’à ce qu’on arrive à l'autre extrémité de la batterie. Cette disposition ne permet évidemment qu’une charge partielle des éléments de réduction, mais ces éléments, n’étant pas toujours en service, débitent moins que les autres, et en outre la charge à potentiel variable par les Desroziers, avec décharge simultanée sur la ligne, représentée dans le schéma (fig. 5), corrigerait cet inconvénient si c’en était un, puisqu’elle produit précisément le résultat inverse. En tout cas, la Société des Métaux a jugé prudent de ne s’engager à aucune condition de rendement pour la charge par les Edison.
- Le mode de fonctionnement dont nous venons de parler (fig. 5) : charge des accumulateurs
- Desroxiers
- Fig. 5. — Marche des Desroziers sur la ligne par l’inter-
- médiaire des accumulateurs. R, R' réducteurs de décharge; R, R,' réducteurs de charge.
- par les Desroziers avec décharge simultanée sur la ligne, correspond en pratique, comme nous avons déjà eu l’occasion de le dire, au régime normal de jour; on doit donc attacher beaucoup d’importance à ce fait que si le nombre de bacs en charge est supérieur au nombre de bacs en décharge, les éléments A B, A' B', compris entre les deux réducteurs doivent être rapidement surchargés.
- Pour éviter la perte qui en serait la conséquence, on fait en sorte de marcher plot pour plot avec les deux réducteurs, c’est-à-dire que les Desroziers alimentent directement la ligne et que la batterie sert simplement de volant.
- Voltmètres compensés.
- Nous devons maintenant mentionner les appareils depuis peu en service pour indiquer à
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- l’usine le voltage au bout des feeders de la basse tension.
- On sait qu’en général on a recours, dans ce but, à la solution extrêmement simple des fils de retour. C’est à cette solution qu’on avait également l’intention de recourir dès le début, pour le réseau de l’Usine des Halles, mais par suite d’accidents arrivés pendant la pose des câbles, les fils de retour se sont emmêlés, et pour la plus grande partie ont été rompus.
- Pendant plusieurs années cet état de choses a persisté : on a marché au hasard, ignorant d'une manière absolue ce qui se passait chez les abonnés au point de vue du voltage, n’en sachant du moins que ce que les plaintes continuelles de ceux-ci pouvaient faire deviner.
- On s’est enfin avisé qu’il n’était guère possible de prolonger indéfiniment un semblable régime; on ne pouvait pas, toutefois, songer à placer de nouveaux fils témoins, dont la pose, outre qu’elle aurait présenté des difficultés sérieuses, aurait entraîné des dépenses considérables. Sur la demande de M. Lartigue, chef du service extérieur de l’usine, on a étudié et mis en service des appareils, branchés directement sur les câbles à leur départ de l’usine, et indiquant cependant, au prix d’une légère modification, le voltage aux distributeurs correspondants.
- Le principe de ces appareils, auxquels le nom de voltmètres compensés convient parfaitement, est assez connu. Nous le rappellerons cependant, car la solution en question présente tout autant d’exactitude que celle des fils de retour et peut être employée de préférence étant donné qu’elle est de beaucoup plus économique : la seule complication qui en résulte consiste dans un ou deux enroulements supplémentaires pour le voltmètre, mais d’autre part, les fils de retour sont supprimés.
- Supposons d’abord que la canalisation ne comporte que deux fils.
- La différence de potentiel qui existe à un moment quelconque entre les bornes d’un distributeur, celle que par hypothèse il s’agit de maintenir constante, est égale à la différence de potentiel aux barres de distribution de l’usine, diminuée de la perte dans le rhéostat, de réglage du feeder et diminuée encore de la perte dans la ligne proprement dite
- e = E — p I — RI.
- La première de ces deux pertes, c’est-à-dire la perte dans le rhéostat p I, est bien fonction de la charge, mais une fonction assez complexe, puisqu’à mesure que l’intensité varie, on fait aussi varier la résistance du rhéostat. Heureusement, nous pouvons ne pas tenir compte de cette perte et éliminer cette cause de complication, puisque, le rhéostat étant à l’usine même, nous pouvons placer le voltmètre après le rhéostat par rapport aux machines. Cet appareil indiquera alors la différence de potentiel aux bornes du distributeur diminuée de la seule perte dans la ligne, c'est-à-dire d’une quantité RI proportionnelle à chaque instant à l’intensité du courant, que nous pourrons calculer si nous connaissons R, c’est-à-dire la résistance de la ligne.
- Mais on ne peut songer à effectuer ce calcul à chaque observation. Le problème consiste donc simplement à charger de cette opération l’appareil lui-même. En d’autres termes, au moyen d’un dispositif spécial, il suffit de diminuer automatiquement à chaque instant les indications du voltmètre de cette quantité connue RI pour obtenir directement, sans qu'il soit besoin de fils de retour, le voltage au bout de la ligne.
- Or, dans les voltmètres ordinaires, les indications étant déterminées par la grandeur du champ magnétique créé par une bobine, on arrivera au résultat cherché en diminuant ce champ magnétique, à chaque instant, d’une quantité proportionnelle au débit de la ligne; pour ce faire, on enroulera, au-dessus de la bobine de fil fin (fig. 6), une autre bobine de fil de longueur et de section convenables, traversée par un courant de sens contraire à celui qui traverse la première bobine et dont l’intensité sera elle-même proportionnelle au débit. Quant à cette proportionnalité, elle sera obtenue d’une manière très simple : il suffira de placer la bobine en dérivation sur une résistance donnée, r, intercalée dans le circuit de la ligne.
- Le calcul se fera d’une manière très simple.
- Le voltmètre doit indiquer le voltage au bout de la ligne, soit
- e = E — 1U.
- Son enroulement principal A, considéré seul, indique E : il est calculé comme un enroulement de voltmètre ordinaire. L’enroulement B, enroulé de manière à donner un flux de sens contraire, doit donner — RI. Il est donc évident
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- que le nombre d’ampères-tour de B doit être
- au nombre d’ampères-tour de A comme
- D’où, en appelant pj et p2 les résistances des enroulements des deux bobines et r la résistance en série sur la ligne /rl
- RI \r + p,
- E — E
- 11, —
- équation de laquelle on tire facilement la valeur de p2, en se donnant r convenable pour ne pas déterminer une perte supérieure à quelques watts, et en prenant un nombre de tours na convenable.
- Enfin, comme il serait difficile de calculer d’une manière absolument exacte les différents éléments des enroulements, au lieu d’une résis-
- ou R
- 1U r 0,
- n, r + ç,,
- Fig. 6. — Schéma d’un voltmètre compensé pour distribution à deux fils.
- tance r bien déterminée, il est prudent de prendre une résistance sûrement trop grande dont on utilise seulement une partie au moyen d’un curseur pouvant se déplacer à volonté. On détermine alors la position exacte du curseur en faisant débiter à la ligne un nombre d’ampères connu, et en faisant le réglage de telle sorte que la diminution du voltage indiqué soit justement égale à RI.
- Voilà pour le cas d’un circuit à deux fils. Mais si, comme cela se présente pour l’usine des Halles, la distribution comporte trois fils, une légère complication se produit. En effet, la perte dans le fil extrême de l’un des deux circuits est toujours bien proportionnelle à l’intensité dans ce circuit, mais la perte dans le fil du milieu correspond au produit de la résistance du fil par la différence entre les intensités dans les deux circuits. Ainsi, le voltage au bout de la ligne ne dépend plus seulement de l’intensitc dans le circuit considéré, il est également fonction de la charge dans le circuit opposé.
- Il y a donc lieu, dans le système de compensation des pertes en ligne, de tenir compte de l’intensité particulière au fil du milieu : pour cela, on ajoutera au voltmètre deux enroulements supplémentaires, l’un branché sur une résistance intercalée sur le fil extrême, l’autre sur une résistance intercalée sur le fil du milieu. Le mode de calcul est alors le suivant. Le voltmètre branché à l’origine doit indiquer le voltage au bout de la ligne, soit
- C = E-RI-2R (I —I'),
- en appelant R la résistance des fils extrêmes, 2 R la résistance du fil du milieu, que nous supposons, en effet, double de celle des fils extrêmes, enfin, I l’intensité dans le circuit considéré, I' celle dans le circuit opposé.
- ^
- Fig. 7. — Schéma d’un voltmètre compensé pour distribution à trois fils.
- L’enroulement A (fig. 7), placé en dérivation entre les deux fils est un enroulement ordinaire de voltmètre et donne E. Les enroulements B et C, placés en dérivation sur les résistances rt etr„, enroulés, de manière à produire, pour des intensités I et (I — 1') positives, des flux de sens contraire à A, donneront, l’un —RI, l’autre, — 2 R (I — I'). Chacun d’eux se calculera comme nous l’avons vu précédemment pour le cas de deux fils, en remarquant que le nombre d’am-pères-tour de B ou de C doit être à celui de A comme R 1 ou comme 2 R (I — I') est à E. Tous ces calculs faits, il vient pour l’enroulement A
- et pour B
- Éj P Q
- «0 l'i -f- pl ’
- —t ^. «0 + Ps ’
- on déduira de ces formule, en prenant nu n.2, rt et r2 convenables, les valeurs de pi et de p,. Il est
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- facile, d’ailleurs, de se rendre compte que si, pour la facilité de la construction, on fait nx — n2, px — ps, on aura sensiblement r2 — 2 ru de sorte qu’on constituera r2 par une barre de même longueur que rl5 mais de section deux fois moindre. C’est ce qui a été fait à l’usine des Halles, où les résistances 1\ et r2 sont constituées par des barres de maillechort de 60 centimètres de longueur et de 5o et 100 millimètres carrés de section pour des feeders supportant au maximum 100 ampères.
- Ces voltmètres présentent encore une autre particularité qu’il est intéressant de signaler. Construits par MM. Richard, ils sont munis de ce que le constructeur désigne sous le nom d'écran magnétique. En d’autres termes, leur enveloppe extérieure, au lieu d’être constituée par une boîte en cuivre, est en fer et joue le même rôle que l’enveloppe de fer des galvanomètres marins au point de vue de l’influence des champs magnétiques ou des masses de fer extérieures.
- Ces voltmètres ne sont pas complètement insensibles à l’action des courants extérieurs, les erreurs qui en résultent sont à peu près atténuées dans le rapport de 3 à 1 : c’est déjà un beau résultat, et étant donné que le prix des appareils est le même que celui des appareils à boîte en cuivre, il semble qu’il y ait toujours lieu de les employer de préférence. On peut même se demander pourquoi la maison Richard ne munit pas ses ampèremètres du même perfectionnement : cela tient, nous a-t-on dit, à ce que le réglage de semblables instruments est plus délicat qu’on ne se l’imagine : sous l’influence du courant qui traverse l’instrument, le fer de l’enveloppe s’aimante et fausse les indications. Dans le voltmètre, l'inconvénient est peu grave, puisque le courant reste sensiblement constant ; mais il n’en serait pas de même dans un ampèremètre dont les indications varient continuellement de zéro au maximum.
- Comme nous le disions tout à l’heure, les voltmètres compensés ont donné à l’usine des Halles de bons résultats. Ils ont permis de vérifier en particulier que par suite de l’inégale répartition des charges un abonné placé à l’extrémité d’un feeder de la rue des Halles et desservi par les deux circuits à la fois avait chaque soir au moment de l’allumage ni volts aux bornes d’une partie de ses lampes, 120 aux bor-
- nes de l’autre, ce qui motivait largement ses plaintes continuelles.
- Ils ont permis aussi de reconnaître le mal fondé d’une modification que l’on a apportée récemment à la canalisation. Jusqu’en ces derniers temps, les divers feeders rayonnant de l’usine étaient presque tous indépendants, et il en résultait que certains étaient très chargés tandis que d’autres n’avaient presque rien à supporter, et que leur réglage par les rhéostats était très difficile.
- On a voulu améliorer la situation en reliant par une ceinture les divers circuits de manière à les équilibrer ; mais comme ils n’avaient pas été calculés dans ce but, le résultat a été exactement contraire à ce qu’on en attendait : ou bien, si l’on règle au moyen des rhéostats de manière à avoir égalité de voltage à tous les distributeurs, le déséquilibrage est encore accentué ; ou bien, si l’on règle de manière à avoir égalité de charge sur tous les feeders, ce qui est nécessaire pour leur bonne utilisation, on obtient des différences de voltage aux divers distributeurs atteignant 5 à 6 volts. La conclusion est qu’il faudra remanier fortement et la canalisation et les rhéostats.
- (A suivre).
- G. Claude.
- LA PRATIQUE DE L’ELEGTROLYSE DES CHLORURES (<)
- La circulation des liquides est chose sérieuse, mais je n’en parlerai qu’en passant, parce qu’elle est plutôt du domaine de la mécanique et de l’hydraulique que de celui de l’électricité.
- Les points à étudier sont ceux-ci : faut-il faire circuler les solutions avec la même rapidité dans chaque compartiment? ou bien fera-t-on circuler l’une plus rapidement que l’autre? ou l’une d'elles ne doit-elle pas rester immobile?
- Demandez-vous ce qu’il arrive si votre liquide chloré ou votre liquide alcalin ne circule pas.
- 0) La Lumière Électrique du 14 juillet 1894, p. 56.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
- I‘2I
- Il y aura au bout de certain temps production de chaleur. Est-il bon ou nuisible d’avoir un électrolyte qui chauffe? Il est des électrochimistes qui considèrent comme funeste l’élévation de la température; d'autres refroidissent leurs solutions de chlorure et affirment qu’on ne peut produire du chlore et de la soude que si la température est aux environs de zéro. Comme tous les goûts sont dans la nature, il existe des électrochimistes qui n’hésitent pas à dire qu’il n'y a pas de raison plausible pour empêcher d’électrolyser à chaud, parce que la chaleur diminue la résistance et facilite la décomposition.
- La solution électrolysée fournit à jet continu d’un côté du chlore, et de l’autre de la soude caustique. Donc, à chaque instant elle s’appauvrit, et une fois qu’elle est faible, les conditions du travail électrolytique ne sont plus les mêmes. Ici, nous ne trouvons plus dans les mêmes circonstances que lorsqu’on a à se décider au sujet de la température de l’électrolyte. Si vous avez adopté une densité de 20° Baumé pour votre solution, il ne faut pas que, 3 ou 4 heures après, elle soit tombée à 180 et que le lendemain elle ne soit plus qu’à io°, ou bien, attendez-vous à des résultats de plus en plus désappointants. Vous ne pouvez pas plus faire du chlore et de la soude aux dépens d’une solution sans l’appauvrir que vous ne pouvez puiser dans votre poche et en tirer constamment des pièces d’argent sans arriver à la vider. Cette loi de l’électrolyse n’est que celle de l’électro-déposition des métaux, qui ne marche normalement que si la richesse du bain est maintenue identique du commencement à la fin de l’opération. Donc il faut entretenir l’ano-lyte et le catholyte et leur fournir du sel au fur et à mesure que le courant le décompose.
- Dans le compartiment positif, les choses se passent assez bien si on a une bonne anode, un diaphragme qui laisse peu à désirer et si les joints sont bien faits et les contacts absolument parfaits. On ne saurait jamais trop insister pour recommander la plus stricte vigilance au sujet des contacts. Que de désagréments on évite quand on est sûr de ses contacts! Ce n’est pas trop que de les visiter chaque jour.
- Pour en terminer avec le compartiment anode, je suppose que les 2oeuves sont disposées en cascade, ou les unes au-dessus des autres en groupes de deux ou quatre, ou tout autrement, et que
- l’anolyte circule à travers toutes les cuves et retourne de la dernière à la première après s’être renforcée, enrichie en sel, et qu’enfin vous avez un système de pompe qui est également irréprochable et vous permet de capter le chlore formé dans les compartiments positifs et de l’envoyer dans une solution de chaux, où il se forme du chlorure de chaux dont vous constatez la teneur en chlore toutes les demi-heures.
- Les choses ne se passent pas d’une façon aussi simple dans le compartiment négatif. Ce que je sais le mieux, c’est mon commencement, dit Petit-Jean dans les Plaideurs et l’électrolyse qui s’effectue marche au commencement d’une façon splendide. On obtient alors des résultats qui égaient le cœur et vous réjouissent d’une fierté qui vous fait vous rengorger. On a régulièrement i,25 ou i,3o gr. de soude caustique par ampère-heure et par litre. Quoi de plus beau, et en même temps de plus simple? Qui donc disait qu’il était malaisé d’avoir un rendement de plus d’un gramme de soude par ampère-heure et par litre?
- Mais lorsque la solution arrive à une richesse de 6,7 et 8 0/0 en alcalinité, le rendement baisse et tombe à 1 gramme et même moins, beaucoup moins. Il n’est pas rare de n’obtenir que 70, 80 ou 90 0/0 de soude. On n’est plus si fier; on est inquiet. Le mal, au lieu de disparaître, empire. On dirait que de même lorsqu’on fait des solutions d’hypochlorite par l’électrolyse, il y a une limite au travail normal et qu’on ne peut dépasser un certain rendement. Le maximum de chlore par litre que peut contenir une solution d’hypochlorite électrolytique est de 3 grammes. Au-delà de 3 grammes par litre, on ne fait plus rien de bon. Similairement, dans la production de chlore et de soude caustique, on se heurte contre l’impossibilité de dépasser une certaine richesse alcaline. Vous entendrez parler de solutions qui renferment 8, 10,12 et 14 0/0 de soude caustique. Mais il y a beaucoup à prendre et davantage encore à laisser dans ces affirmations. Ce qu’il faut savoir, c’est qu’on ne dit pas—j’entends par là qu’on est muet sur l’économie — le coût réel du travail électrolytique à partir du moment où on a dans la catholyte 10 0/0 de soude caustique. Travaille-t-on comme lorsque la solution n’en contenait que 4, 5 et 7 0/0? Non ! la soude caustique entre comme électrolyte elle-même et absorbe du courant. Ce n’est plus seulement le chlorure de sodium qui est électrolysé; la
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- soude l’est aussi, et par suite le rendement est de plus en plus mauvais.
- Vous voyez d’ici et vous comprenez les conséquences d’un tel état de choses. Etant donné que vous ne pouvez dépasser une richesse alcaline de io o/o, ou même que le système Richardson (Eleclro Chemical C°) vous permet d’arriver à une concentration de 14 0/0, si vous avez chaque jour dix tonnes de solution sodique à évaporer, cela représente, au bout de l’année de 3oo jours, 3ooo tonnes de liquide qui vous donnent dans le premier cas 3ooo kilos et dans le second 4500 kilos de soude caustique. Si on en est réduit à retirer si peu de soude d’une si grande quantité de sel et d’eau, il vaut mieux renoncer à l’électrolyse des solutions de chlorure.
- Pour remédier à ce mal, on a eu recours à des artifices. Wolheim a imaginé de faire le contraire de ce qui était considéré dans les laboratoires d’il y a quarante ans comme le meilleur moyen d’obtenir du chlore pur. On mettait du sel dans le compartiment négatif et de l’eau dans le positif, et le courant électrique envoyait le chlore du chlorure de sodium dans l’eau au pôle positif. Wolheim, prenant ce dispositif au rebours, a électrolysé une solution de chlorure de sodium dans le compartiment positif et de l’eau pure dans le négatif, à laquelle, au début, il ajoutait une petite quantité de soude pour empêcher que la résistance ne fût trop grande. L’idée était excellente, et, comme elle est vieille, plusieurs expérimentateurs s’en sont emparés et l’ont mise en pratique. Malheureusement ils ont eu à compter en l’appliquant en grand avec des difficultés techniques auxquelles ils ne s’attendaient guère. La conductibilité fait trop défaut au début, le travail est difficile et peu rénumérateur ; puis quand la résistance baisse et que l’électrolyte est assez chargé en soude, on arrive très promptement à la limite de concentration dont j’ai parlé plus haut, et on reste au calme plat avec une dépense inutile de vapeur, puisqu’on n’avance pas et que le courant passe pour ainsi dire stérilement dans une solution qui confient 10 ou 12 0/0 de soude.
- D’autres ont cru résoudre le problème en injectant de l’acide carbonique dans la solution chlorosodique, de façon à transformer la soude caustique en carbonate de soude. Mais ce n’était là que tourner une difficulté pour se trouver en
- présence d’un désagrément à peu près égal, puisqu’il faut traiter le carbonate et le transformer en soude caustique. Du moment qu’il y a des complications dans un système, il ne reste plus qu’à le rejeter parce qu’il ne vaut rien. Autant rester dans l’ornière des procédés chimiques, si l’électrochimie, en produisant à beaucoup meilleur marché, ne le fait pas d’une façon extraordinairement plus simple, et avec un matériel bien moins encombrant. MM. Har-greaves et Bird ont eu l’idée originale de supprimer entièrement le liquide dans le compartiment cathode, où la soude suinte à travers une cathode qui sert aussi de diaphragme. Je me permettrai de douter de l’efficacité des résultats en exploitation continue, et plus encore de la solidité et de la durabilité des diaphragmes. J’ai été le premier à me servir d’une cathode conductrice faisant fonction de diaphragme; j’en connais les avantages et trop bien aussi les inconvénients. Le temps dira ce que valent les cathodes et le procédé Hargreaves.
- Ceci m’amène à engager toutes les personnes qui veulent faire de l’électrolyse, à considérer très sérieusement le chapitre des dimensions et de la capacité des cuves et des compartiments.
- Qu’une pile soit petite ou grande, si la force électromotrice est de 2 volts, elle sera telle dans les deux cas. Quand un courant de 100 ampères passe dans une cuve pendant une heure, le travail sera le même si l’électrolyte représente 100 litres, ou 1000 litres, ou 10000 litres. La seule différence sera que, calculant un gramme de chlore et un gramme de soude libérés par ampère-heure, on aura dans le premier cas une solution dix fois ou cent fois plus concentrée qne dans les deux autres. C’est à l’expérimentateur de faire son choix. Sans doute, il est moins coûteux, moins embarrassant et beaucoup plus commode d’avoir des cuves qui ne renferment que peu de liquide, mais quand on songe à appliquer l’électrolyse à la fabrication du chloreet du chlorure de chaux, ainsi que de la soude caustique, il est inévitable qu’à de grandes forces mécaniques et électriques produisant des millions de watts-heure, correspondent des quantités proportionnelles, c’est-à-dire des masses d’eau salée qui se transforment en chlore et en alcali, sans qu’on ait besoin de les renouveler constamment. 11 y a un écueil à éviter, et pour être
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- sûr de réussir, l’électrochimiste qui monte une installation doit bien calculer les dimensions de ses cuves et les établir en harmonie avec la source qui lui fournit l’éneçgie électrique.
- E. Andréou.
- {A suivre.)
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Expériences sur un moteur asynchrone Brown de 15 chevaux, par R. Arno (').
- Le Dr Banti (2) a publié il y a peu de temps les résultats d’une série d’essais faits sur des moteurs asynchrones d’une puissance de trois quart, un et demi et trois chevaux.
- L’auteur a eu l’occasion de faire en collaboration avec M. Nizzola des expériences semblables sur un moteur d’une puissance de i5 chevaux. Ce moteur a la forme ordinaire des moteurs Brown et fonctionne au démarrage comme moteur à champ tournant et à courants diphasés et comme moteur à courant monophasé en régime normal.
- Ses dimensions sont les suivantes : longueur 48 centimètres, largeur 66 et hauteur 61 ; son poids, y compris la poulie calée sur l’arbre, est de 545 kilog. Il fait 800 tours, par minute sous une différence de potentiel de i5o volts et à la fréquence 40. La durée de la mise en vitesse est de 20 secondes.
- La mesure de la puissance sur l’arbre était faite au frein, celle de la puissance électrique à l’aide d’un watlmètre Ganz. L’intensité était mesurée à l’aide de deux électrodynamomètres en parallèle, et le voltage avec un voltmètre Cardew et un Hartmann et Braun en série.
- Le tableau suivant résume quelques-uns des résultats obtenus. Il comprend 10 colonnes où sont enregistrés : la vitesse n en tours par minute, l’énergie électrique dépensée W en watts,
- cos tp w
- 0,0 16000
- 12000
- 0,4 8000
- 0,2 4000
- la différence de potentiel V et l’intensité I du courant d’alimentation, le poids F en kilogrammes appliqué au bout du bras du levier du frein (dont la longueur est 127 centimètres), la puissance mécanique restituée exprimée en chevaux P et en watts 736 P, le rendement in^ dustriel jj., l’énergie apparente w = VI et le cosinus de l’angle de décalage.
- n W V I F P 736 P 736 P W COS » = * w
- 0 17595 i32 l5o 1,5o O 12320 O 19800 0,889
- 870 688 157,5 27 O O O O 4252 0,162
- 862 1173 i56,5 27,5 0.5 0,78 O 0,49 43o3 0.273
- 866 3774 157,5 35,7 2,5 3,90 574 0,76 5630 0,070
- 863 617 r 154,5 47,3 4,45 6,9 2870 0,82 7307 0,844
- 859 7854 i52 57,2 6, IO 9,43 5o86 0,88 8694 0,903
- 856 1 i3q8 146,5 102 IO, I 15,5 9640 0,88 12218 0,933
- 812 15478 143 ns 11 16,2 11386 0,77 16903 0,916
- 816 16626 144 148 11,4 16,7 11886 0,74 18432 0,902
- Les courbes de la figure 1 représentent l’en
- semble de toutes les mesures, la puissance étant portées en abscisses et W, w, \i. et cos <p en ordonnées. F. G.
- (') Eletlncita, juin 1894.
- (*) La Lumière Électrique, t. LI, p. 72, 1894.
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- Téléphone Marr (1892).
- Ce téléphone a pour résistance variable du charbon de cornue pulvérulent, F enfermé, entre le bloc de charbon E,et la pastille de charbon E'
- du diaphragme F, dans une petite boîte C, maintenue en O par un ressort N, et pourvue d’un crochet II. Quand on y accroche le récepteur le téléphone descend dans la position indiquée en pointillé; lorsqu’on détache le récepteur, le
- ressort N le fait remonter dans la position indiquée en traits pleins. Ce mouvement secoue les granules de charbon F de manière à en empêcher l’agglomération, en même temps qu’il forme en RT, R, T,, SU,, les contacts du récepteur, de la ligne et de l’appel K.
- G. R.
- Commutateur Metzger (1894).
- Ce commutateur présente l’avantage d’être construit tout entier .à l’étampe d’une façon économique et rapide.
- Fig. 1
- / / \
- Z
- f
- ' ^J
- On commence par frapper au moyen de l’é-tampe y et de la matrice z, le flan A (fig. 1) dont les projections a formeront les faces paral-
- lèles, entre lesquelles passe la lame de contact D (fig. 11 et 12). Les projections b b se relèvent de chaque côté de la vis d’attache du fil de ligne (fig 6 et 12). Le flan B (fig. 2) reçoit le contact de D, avec projection d, servant de butée d’arrêt à D ; il se fait aussi d’un coup d’étampe X 1 v.
- La seconde opération consiste à replier, comme en figure 5, la projection C des flans A et B, en
- Fig. 2
- les étampant en h, dans la matrice R, au moyen du poinçon type S J, sur le coin J duquel on martelle ensuite C. On donne ensuite à ces flans la forme représentée en figure 6, au moyen de la matrice Q et du poinçon P. Il reste à donner à ces flans A et B leurs formes générales définitives G et H (fig. 7), au moyen des poinçons, mandrins et matrices N, M et O, représentés en figures 7 et 8. Le poinçon N porte
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- un creux m, correspondant à celui n de la matrice, au droit duquel est pivoté le mandrin mobile p, dans la fourche duquel on insère la languette t du mandrin M, de manière à la ra-
- Fig. t
- F
- jr
- Fig. S
- pièces par un talon h (fig. 9), tiré d’un flan O, et également étampé.
- Fig. 3 à 5.
- battre autour de r s, sur le flan posé comme en figure 8, ce qui lui donne la forme figure 8, à droite, avec ses côtés écartés de la largeur prévue par celle de languette t.
- Pour les grands appareils, on renforce ces
- Fig. 8
- Fig. 6 à 8.
- La lame de contact D est d’une seule pièce, en cuivre découpée à l’étampe, et percée d’un trou
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- pour le pivot r, avec une attache pour le manche L, formée d’une pièce D, également étampée, recourbée, appliquée et rivée sur D.
- Dans le type représenté par la figure u, l’at-
- En figure 12, le talon h (fig. 9) est fixé dans un bloc U, à rainure v, pour recevoir le flan G,
- Fig-, 13.
- et pourvu d’un plomb fusible W, reliant les les bornes w et a, au-dessus du cylindre u.
- Ficf.9
- Fig. 9 à 11.
- tache K est pivotée sur y, de manière qu’à un moment donné, le ressort l, triomphant du frottement des contacts sur D, l’enlève vivement, avec une rupture très rapide du contact.
- Tableau Van Vleck et Weston (1894).
- Dans ce tableau, les appareils de mesure, ampèremètres, voltmètres, sont disposés non
- Fig. 1 et 2.
- sur leurs plats 4, mais sur leurs tranches 5, de manière à tenir beaucoup moins de place. Les aiguilles se meuvent sur les graduations 5 de la tranche et leurs positions respectives peuvent, comme l’indiquent les points noirs de la figure 1, se comparer plus facilement, de manière à donner une idée très nette de l’état des différents circuits d’un réseau reliés, par exem-
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- pie, en 3, à des ampèremètres, et, en 2, à autant de voltmètres.
- On peut, en outre, au moyen du limbe crénelé 15 et de son cliquet 17 (fig. 4), orienter les appareils des différentes rangées autour de leurs axes 14, de manière que leurs échelles se
- Fig. 3 et 4-
- présentent, comme l’indique la figure 3, également bien au regard de l’observateur.
- G. R.
- Fabrication electrolytique du nickel, procédé Hoepner (1893).
- La dissolution de nickel ou de cobalt, préalablement purifiée de ses métaux plus électronégatifs, est électrolysée dans un bain neutre ou faiblement acidulé par des acides peu conducteurs : citrique, phosphorique, etc., avec anodes insolubles : charbon, platine, siliciure de fer, entourées d’une dissolution de chlorure de sodium, et séparées des cathodes par des diaphragmes en nitrocellulose et amiante, protégées, du côté des cathodes, par un grillage. Ces anodes, en forme de disque tournant, sont
- nettoyées par des balais, et le bain est maintenu en circuiation par une pompe.
- Transformateurs Tesla (1894).
- La génératrice G envoie ses courants, transformés par P, S, au condensateur G, où se produit la décharge disruptive, et qui, à son tour, transforme, par P' S', ses courants sur le circuit extérieur D, avec une fréquence extrêmement rapide. Le condensateur C est rempli d’huile, qui circule indéfiniment, au travers du réservoir B du réfrigérant R et de la pompe N, par le tuyau isolant A, terminé par une petite turbine
- métallique I, qui tourne entre les pôles GG', d’une dérivation du secondaire S. A chaque passage des palettes I devant G' G', il se produit une décharge du condensateur, que l’on peut ainsi régler par la vitesse de N, comme si l’on faisait varier l’écartement de ses lames.
- G. R.
- Appareils à adhérence magnétique de M.de Bovet (’).
- IV. — De tout ce qui précède il résulte, en somme, que si le touage, tel qu’il a été prati-
- (") La Lumière Electrique du 14 juillet 1894, p. 75.
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- qué jusqu’ici, présente des défauts assez sérieux pour que son développement ait été entravé, ces défauts dérivent tous d’une seule et même cause, et qu’il suffirait de trouver un appareil donnant une très grande adhérence avec une très faible longueur de chaîne qu’il ne fatiguerait pas d’une façon anormale, pour les corriger tous.
- Cela fait, le touage, semble-t-il, reprendrait, dans un très grand nombre de cas, une supériorité marquée sur le remorquage.
- Le problème ayant été ainsi posé par M. Moli-nos, président de la Compagnie de touage de la Basse-Seine et de l’Oise, cette Société s’est depuis plusieurs années appliquée à en chercher la solution.
- Des essais anciens avaient montré que tout système d’engrenage avec la chaîne (poulies à empreintes, etc.) devait être écarté à cause de l’impossibilité, sinon d’avoir, au moins de conserver la chaîne exactement calibrés.
- La prise de la chaîne par un procédé analogue au halage à la main, au moyen de corps saillants attachés de distance en distance, a été étudiée, mais a paru devoir présenter des difficultés de réalisation considérables.
- Des essais ont été faits à l’atelier et ont donné de bons résultats, avec une poulie munie de trois griffes susceptibles de serrer vigoureusement la chaîne et actionnée par de l’eau comprimée. On conçoit qu’un système de distribution fasse que cnacune de ces mâchoires ne serre la chaîne qu’à partir de sont point d’entrée sur la poulie et seulement jusqu’à son point de sortie
- L appareil, cependant, était un peu délicat pour un service aussi rustique que celui du touage, il comportait une pression de nature à fatiguer la chaîne et, si la poulie était de petit diamètre, il exigeait une assez forte dépense en eau comprimée. Or, il y a intérêt à prendre des poulies de faibles dimensions, sinon elles doivent tourner avec une extrême lenteur et on est conduit alors à des transmissions plus compliquées et à des organes très lourds et massifs.
- On av pensé enfin à obtenir l’adhérence en pressant la chaîne sur le pourtour de la poulie au moyen de galets serrés à pression constante, par de l’eau comprimée : ici, plus encore que dans le cas précédent, on était conduit à des pressions excessives et destructives. /
- On en était là, quand M. de Bovet eut l’idée d’aimanter la gorge de la poulie, pensant à obtenir un effort considérable, grâce à la superposition de l’effet dû à l’attraction magnétique et de l’effet dû à l’enroulement suivant un grand angle d’un organe flexible. L’expérience seule pouvait montrer si le résultat obtenu serait à lui seul suffisant ou dans quelle mesure il permettrait de diminuer l’effort à demander à des dispositions mécaniques, s’il en fallait conserver.
- Un premier essai en petit ayant donné des résultats encourageants, on décida la construction d’une poulie de la dimension de celles qu’on pourrait employer en service courant. Nous venons de montrer qu’il y a tout intérêt à s’en tenir à de petits diamètres : on s’arrêta à i,25 m.
- Le programme consistait à placer la chaîne au contact de deux pôles d’un électro-aimant, très voisins, de façon qu’elle pût (étant en fer doux) fermer en court circuit le circuit magnétique développé par le passage d’un courant. Pour obtenir le maximum d’effet avec la moindre dépense de courant, il fallait faire cet électro-aimant, c’est-à-dire la poulie de touage en acier doux et y employer de grosses masses de métal, un poids considérable ne devant avoir en l’espèce aucun inconvénient.
- On peut voir figure 5 un dessin de la poulie d’essais construite par les soins de MM.Sautter, Harlé et G".
- La gorge lisse passée au tour est construite de façon que tous les anneaux de la chaîne qui doivent se présenter successivement, l’un dans un plan vertical, l’autre dans un plan normal au premier, s’v emboîtent avec le moindre jeu possible afin de réduire au minimum les entrefers.
- Les dimensions ont été établies d’après celles de la plus grosse chaîne qui soit en service sur le parcours ; on devait donc s’attendre à une adhérence bien moindre dans les parties du trajet où la chaîne vieille et usée présenterait à la fois un poids moindre par mètre et un jeu assez notable dans la gorge. Mais il faut remarquer que cette chaîne vieille est toujours dans les endroits où la résistance du courant et par conséquent l’effort de traction sont les moindres; il était permis d’espérer que dans ces conditions il resterait là encore une adhérence suffisante si
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- on en obtenait assez avec la chaîne neuve pour les parties les plus dures du parcours. Pour ces dernières, nous estimions que l’effort de traction n’arrive jamais à 6000 kilos et qu’on serait dans de bonnes conditions de sécurité si on pouvait atteindre ce chiffre avec de la chaîne neuve.
- L’angle total enroulé par la chaîne sur la poulie devoit nécessairement être inférieur à 36o°, ou s’arrêter à 270° au maximum, chiffre
- difficile à dépasser à raison des nécessités de construction.
- Le dessin (fîg. 5) donne les dimensions de la poulie d’essai formée de deux flasques en acier fondu. L’emplacement réservé au logement du fil est fermé par une bague en bronze avec joints de caoutchouc (on peut, du reste, par surcroît de précaution, enfermer la bobine dans une boîte soudée); les boulons de la cou-
- Fig-1 et 2.
- ronne extérieure sont aussi en bronze : en fer ils donneraient lieu à une perte de flux. Les fils d’amenée du courant passent au centre de l’arbre et aboutissent à deux bagues isolées sur lesquelles frottent deux balais.
- L’appareil, on le voit, est des plus robustes. Seules les lèvres sont exposées à l’usure. Pour des poulies à mettre en service courant, il y aura lieu de rapporter ces lèvres sous forme de deux bandages faciles à remplacer. L’entretien d’une poulie aimantée de ce genre deviendra alors
- extrêmement simple. Nous donnons (fig. 4) un dessin indiquant ces dispositions.
- La partie représentée figure 5 a été essayée, au repos, dans les ateliers des constructeurs; sans insister sur le détail de ces essais, nous nous contenterons d’en résumer rapidement les principaux résultats.
- On a d’abord recherché quel était le courant limite qu’il ne devait pas y avoir intérêt à dépasser. Cette recherche a été faite avec un élément complet de chaîne neuve (la vieille chaîne
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- devant nécessairement être saturée par un courant moindre) composé d’un anneau et de deux demi-anneaux disposés au bas de la gorge et soutenant une caisse où l’on plaçait des poids , jusqu’à produire l’arrachement. On a trouvé que l’effort d’arrachement ne dépassait pas poulies deux anneaux 3oo kilos et que le courant au-delà duquel on ne constatait plus d’augmentation de la force portante était de 48 ampères correspondant à 37 000 ampères-tours et à une dépense de 4,5 chevaux.
- Ce courant maximum correspond à la saturation de la chaîne neuve, chaîne de 26,5 mm., pesant i5 kilos et demi le mètre, et nous n’avons pas pu mesurer la résistance au glissement de cette chaîne enroulée sur 2/4 de tour de la poulie : les dispositions prises ne permettaient pas en effet de dépasser sans imprudence un poids de 7000 kilos environ, qui s’est trouvé insuffisant à provoquer un entraînement quelconque.
- Avec de la chaîne vieille retirée du service au maximum d'usure et de déformation, réduite à un poids de 9 kilos environ par mètre, la limite d’adhérence à sec, pour un enroulemont de 3/4 de tour a été trouvée comprise entre 6000 et 65oo kilos; mais ce résultat est obtenu avec une dépense de courant de 3 chevaux seulement.
- Il va. sans dire qu’avec la chaîne neuve ce même courant réduit permet de porter au-delà des 65oo kilos.
- Le mouillage à l’eau ordinaire ou à l’eau de savon (qui nous paraît devoir donner à peu près la même onctuosité que la vase) a fait perdre environ 10 0/0.
- Même vrillée, la chaîne neuve a porté sans glisser le poids maximum qui ait été essayé, et cette même chaîne vrillée autant que possible, mal placée par conséquent dans les gorges et huilée à refus, a porté, toujours sur 3/4 de tour d’enroulement, plus de 4000 kilos.
- L’adhérence est bonne : quand le courant est suffisant, elle se maintient même s’il y a des chocs. Quand pour un courant donné le poids limité est dépassé, il y a glissement plus ou moins rapide selon que le poids est dépassé d’une quantité plus ou moins grande. La poulie constitue donc par elle-même un limiteur de force.
- Nous ajouterons une dernière remarque; nous avons dit plus haut que nous avons mesuré la force nécessaire pour produire l’arrachement
- suivant le rayon d’un système de deux anneaux ; or, si l’on appelle/la force d’arrachement ou la force d’attraction normale rapportée à un centimètre de longueur totale enroulée sur 3/4 de tour S/= 4000, donnent comme effort nécessaire pour produire le glissement de la chaîne dans la gorge 6000 kilos. Ce résultat anormal nous semble bien montrer que l’effet mécanique d’enroulement intervient pour une forte part dans les résultats constatés.
- Toutes ces expériences ont été faites au repos, mais en service la vitesse prévue à la circonférence d’une poulie de touage du diamètre de celle qui était en expérience est d’environ un mètre, et chacun sait qu’à ces vitesses les coefficients de frottement sont les mêmes qu’au repos.. Tout au plus y a-t-il à craindre une perte équivalant au manque de quelques degrés d’enroulement et provenant du retard que peuvent mettre les éléments de chaîne en marche à arriver à leur état d’aimantation maximum. Il n’a pas paru qu’il y ait rien à redouter de ce fait, étant donné que les résultats acquis dépassaient de beaucoup les besoins, et les expériences terminées, la Compagnie de la Basse-Seine et de l'Oise a décidé de construire un toueur pour y appliquer une poulie magnétique, celle justement qui avait servi aux essais.
- Notons en passant qu’il serait possible de construire la poulie d’autre manière pourvu que l’on conservât la fermeture en court circuit au moyen de la chaîne du ou des circuits magnétiques à créer.
- C’est ainsi qu’on pourrait disposer des noyaux d’électros suivant les rayons d’une poulie, comme dans une armature de machine Gramme à courants alternatifs; ou le long de la jante normalement au plan de la poulie, comme dans une armature de machine Siemens à courants alternatifs. Avec addition d’un collecteur convenablement disposé, ces dernières dispositions permettraient de supprimer le courant dans la région où doit se produire la séparation de la chaîne et de la poulie, et d’amener par conséquent le décollement sans travail. Mais elles conduiraient à des appareils d’une construction plus compliquée et surtout d’un entretien plus délicat, et il a paru bien préférable, ne fût-ce qu’à cause de sa grande rusticité, de prendre le dispositif qui a été décrit, quitte à décoller de force la chaîne, et à dépenser pour cela un peu
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- d’énergie, très peu à coup sûr; si on se reporte au chiffre donné plus haut pour la force d'arrachement rapportée au centimètre de longueur de gorge, et si l’on admet qu’après un écart de deux centimètres, par. exemple, il n’y a plus de travail à faire, il est facile de compter qu’à la vitesse prévue le travail à dépenser n’est que d’environ un demi-cheval.
- V. Dans un rapport présenté par MM. Mo-linos et de Bovet au cinquième Congrès de navigation (Paris, 1892), rapport dont ce qui précède est en grande partie extrait, nous avons donné la description et les plans du toueur que la Compagnie de touage de la Basse-Seine et de l’Oise faisait construire pour y appliquer le système dont nous venons de parler.
- Le bateau n’était pas achevé; sa construction
- était très avancée et devait être terminée conformément aux indications que nous donnions alors, mais nous ne pouvions, au sujet de son fonctionnement, émettre que des prévisions.
- Il est maintenant achevé et mis en service régulier; les essais ne nous ont conduit à introduire dans les dispositions primitivement adoptées qu’une légère modification, ainsi qu’il est facile de s’en rendre compte en comparant notre description d’alors à celle qui va suivre.
- Ce bateau a été construit par M. Satre, de Lyon; les figures 1, 2, 3 et 6 en représentent les parties essentielles.
- Sa longueur est de 33 mètres, la largeur en dedans des ceintures est de 5 mètres, le creux 2,70 m., le tirant d’eau moyen en marche comme toueur est de 1,90 m.
- On a naturellement profité de l’existence d’une grande profondeur d’eau en Seine pour adopter une hélice d’assez grandes dimensions.
- La machine est du type pilon compound; elle est placée sensiblement au milieu du bateau; au moyen de deux embrayages, elle peut actionner à volonté l’hélice (commande directe) ou l’appareil de touage (commande par roues d’angle).
- El le doit développer i5o chevaux et fait iôo tours par minute en marche sur hélice et environ 80 chevaux à 90 tours en marche sur chaîne.
- Au côté de l’arrière se trouvent deux chaudières de 5o,2 m. de surface de chauffe chacune; du côté de l’avant, l’appareil de touage, dont les’ transmissions sont clairement indiquées sur les dessins.
- On a conservé les deux gouvernails, comme dans tous les toueurs : celui d’avant est compensé dans un sens tel que, quand il sera fixé au repos (quand le bateau marchera avec l’hélice), il n’ait aucune tendance au retournement. Les deux roues de commande sont ramenées au voisinage l’une de l’autre à côté du poste du capitaine, celle d’avant en G, celle d’arrière en G'.
- Au lieu des coques informes des toueurs actuels, on a donné à celui-ci une coque ayant des formes telles qu’il puisse avoir comme remorqueur une allure satisfaisante.
- En marche sur une chaîne, le bateau sera sensiblement de niveau dans le sens de la longueur. Dans cette situation, l’avant s’élargit assez vite à la flottaison pour assurer une stabilité suffisante même en cas de traction oblique de la chaîne.
- En marchesur hélice, l’arrière doit être plus enfoncé et l’avant relevé présente les formes plus fines. On a disposé, pour réaliser ce changement d’assiette, deux compartiments dewater ballast, l’un à l’avant, l’autre à l’arrière, avec une pompe qui permet de faire passer une certaine quantité d’eau de l’un dans l’autre.
- La forme générale du pont a été conservée telle qu’elle est aujourd’hui. A l’avant et à l’arrière la chaîne passe sur des aiguilles sembla-i blés à celles qui se trouvent actuellement sur les toueurs de la Compagnie, puis entre des galets verticaux.
- A partir des galets verticaux d’avant elle suit
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- le chemin de chaîne pour arriver à la poulie de touage sur laquelle elle peut s’enrouler de 3/4 de tour. Elle est, à l’entrée et à la sortie, guidée par deux galets pour lesquels on a adopté une disposition symétrique par rapport au plan vertical de l’axe. Si le toueur en effet doit monter seulement sur chaîne (on le retournerait s’il devait faire un long parcours sur chaîne en descente), il n’en est pas moins exposé à marcher parfois en arrière, ne fût-ce que pour des manœuvres. Les deux galets guides d’entrée et de sortie sont montés sur chariot; ils peuvent être écartés pour faciliter la mise en place et l’enlèvement de la chaîne ou encore pour permettre de diminuer l’angle d’enroulement.
- 3So
- Fig. 4
- Quant à la poulie motrice, elle est montée en porte-à-faux, et il suffit que le plateau antérieur soit partout maintenu à une distance de deux ou trois décimètres des parties en fer du pont et des machines pour éviter des pertes de flux de force.
- Au sortir de l’appareil de touage, la chaîne suit vers l’arrière le chemin de chaîne, à la suite duquel et avant les galets verticaux on a ménagé un puits et un frein dont le rôle a été indiqué précédemment.
- Le louage sur la partie de la Seine où ce toueur doit être mis en service n’offrant pas de difficulté sérieuse et ne nécessitant pas de très grands efforts, il nous a paru suffisant de donner au puits des dimensions telles qu’il puisse recevoir 20 à 25 mètres de chaîne. La
- forme en plan incliné de l’avant vers l’arrière a pour but d’éviter l’entassement de celle-ci sur le brin sortant. Quant au frein, il est formé d’une poulie construite comme la poulie de touage, mais avec des dimensions moindres, o,5o m. seulement. Montée libre sur les coussinets qui reçoivent son axe, tant qu’elle n’est pas aimantée, elle fonctionne comme un simple galet de support, mais un rouleau très solidement monté sur le même bâti, et placé immédiatement en arrière, oblige la chaîne à y embrasser à demeure un arc d’environ 90°. De la sorte, quand on envoie du courant, l’action de l’aimant agit toujours sur une assez grande lon-
- c
- Fig. 5
- gueur de chaîne pour être sûrement efficace, ce qui n’aurait pas lieu si la chaîne ne touchait la poulie-frein qu’en un seul point.
- Sur le quart de tour inférieur de cette même poulie un sabot entoure la gorge à très faible distance, avec toute liberté de se rapprocher quand il est attiré par l’aimantation ; il retombe par son propre poids quand cette aimantation cesse. On comprend dès lors le fonctionnement du frein : l’émission de courant fait à la fois coller d’une part le sabot qui empêche alors la poulie de tourner, d’autre part la chaîne qui immédiatement mollit du côté du puits et vient naturellement s’appliquer de ce côté sur le quart de tour supérieur de la poulie; elle embrasse alors un demi-tour complet et peut résister à un
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- effort d’environ 1000 kilos pour la chaîne neuve et le courant total. L’effet peut être du reste gradué en variant l’intensité de ce courant et l’écoulement a lieu sous l’action résultant du poids et de la tension de la chaîne tombant à l’arrière et de la résistance variable à volonté du frein. Il n’y a besoin pour la manœuvre que d’un commutateur et d’un rhéostat, qui peuvent être placés sur le poste du capitaine.
- Quant aux galets qui guident la chaîne à l’entrée et à la sortie de la poulie de touage, nous avons d’abord pensé qu’il pouvait être utile de faire celui d’entrée en métal non magnétique pour désorganiser le.moins possible le champ; de ce côté, la précaution paraît superflue.
- Pour le galet de sortie on l’a fait, au contraire, en métal magnétique et avec une jante très épaisse, de façon que, amené au contact de la grande poulie, il offre au flux un passage moins résistant que la chaîne, et que celle-ci, devenue presque indifférente, puisse se décoller plus facilement.
- Par sécurité, pour assurer en tous cas ce décollement, on a ajouté un doigt (fig. 3) en métal dur non magnétique, épousant les formes de la gorge, placé en porte-à-faux, mais en outre soutenu par quatre galets de bronze qui roulent sur la poulie et reportent sur celle-ci les efforts auxquels le doigt peut être soumis, soit que la chaîne appuie sur une extrémité, soit qu’elle tende au contraire à la relever.
- Puis, comme entre le galet et l’entrée du puits, le chemin de chaîne est très peu incliné, nous avions prévu, pour assurer à coup sûr l’écoulement de la chaîne, un galet rugueux placé au bout de ce chemin et susceptible d’être actionné en cas de besoin par une petite dynamo réceptrice.
- En réalité, l’action de ce galet, très massif, a certainement quelque efficacité, mais elle est insuffisante pour assurer à coup sûr le décollement facile de la chaîne, qui, dès que la tension du brin sortant faiblit, tend à bourrer entre la grande poulie, le galet et le doigt. Les premiers essais nous ont montré que les dispositions que nous venons d’indiquer étaient insuffisantes et qu’il fallait nécessairement exercer sur le brin sortant une tension constante pour produire le décollement à coup sûr.
- Les chiffres d’expérience rapportés au cha-
- pitre précédent indiquaient du reste que cette tension n’avait pas à dépasser 3oo kilos : il était donc facile de la réaliser avec un faible enroulement sur une petite poulie légèrement aimantée, et condition que celle-ci fût toujours maintenue en marche et toujours avec une vitesse de la circonférence égale, ou même légèrement supérieure à celle delà grande poulie.
- Le mieux était de la conduire par une transmission mécanique recevant le mouvement d’un des appareils de touage.
- Deux galets-guides appuyant sur la chaîne l’obligent à décrire sur le galet aimanté un arc de go° : il arrive cependant par moments que la chaîne se trouve très tendue, à l’arrière du toueurcommeà l’avant. En pareil cas l’intervention du galet aimanté de l’entrée du puits de chaîne est inutile, mais les supports des deux petits galets-guides peuvent être soumis à des efforts considérables. Pour éviter d’avoir à les taire trop lourds, on les a montés avec des ressorts qui permettent aux galets de s’effacer à partir du moment où la tension générale de la chaîne dépasse 3oo kilos, de façon qu’ils n’aient jamais à supporter des réactions exagérées.
- Dans la chambre des machines, une petite dynamo réceptrice actionne une pompe centrifuge qui fournit de l’eau pour le lavage du pont et de la chaîne et pour les manœuvres des compartiments de water-ballast.
- Le courant nécessaire aux divers appareils électriques est fourni par un moteur spécial actionnant directement une dynamo (fig. 6). On ne pouvait pas en effet'demander ce travail à la machine principale et laisser ainsi la production du courant dans la dépendance des manœuvres du bateau.
- Le tableau de distribution et les boîtes de résistance sont dans la chambre des machines ; les commutateurs qui permettent de régler le courant dans la poulie de touage, dans le frein et dans la poulie de droite de la figure i, sont enfermés dans une boîte placée sur la passerelle à côté de la roue du gouvernail arrière. Cette boîte, bien close, ne laisse passer que les manettes de manœuvre : elle est fermée devant les touches par du verre qui laisse voir à l’intérieur où se trouvent en outre, pour la nuit, deux lampes à incandescence.
- De sa passerelle légèrement surélevée au-dessus du pont (elle se trouve au-dessus de far*
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- bre qui porte la grande poulie), le capitaine a sous la main la roue du gouvernail arrière, dont la manœuvre lui incombe, et les divers commutateurs qui lui permettent d'agir lui-même, sans avoir besoin de faire appel aux hommes de
- Fig. 6
- l’équipage, sur toutes les parties du mécanisme qui intéressent la chaîne à son passage sur le toueur; il est, de plus, placé de façon à voir très aisément comment elle se comporte sur la grande poulie, et à pouvoir donner facilement
- I les ordres à l’homme qui est chargé du gouvernail avant.
- Tout ce qui sur le pont peut faire une saillie gênante est reporté sur la moitié bâbord ; la moitié tribord est entièrement libre pour les manipulations de la chaîne et sa mise à l'eau, le seul obstable qu’elle rencontre, et qui, du reste, ne cause aucune difficulté, sont les ta-brins d’amarrage des remorques des trains de touage.
- Quand le bateau se transforme en remorqueur, il doit tirer son train à la façon habituelle, avec une corde unique ; celle-ci peut s’attacher à un crochet spécial fixé à la base de la cheminée à faible distance du plan du palier de butée de l’hélice. Elle est soutenue à l’arrière sur dés rouleaux mobiles qui peuvent être enlevés facilement quand on fait du touage.
- Enfin des portemanteaux sont disposés pour recevoir des moufles qui, en cas de besoin, peuvent faciliter les manipulations de la chaîne.
- (A suivreJ
- Bain galvanoplastique Alexander (1894).
- Les objets à traiter sont posés sur des barres faisant partie de la cathode K, ou sur une toile
- Bain Alexander.
- métallique, ou enfin, pour les petits objets, entre deux toiles, qu’il suffit de secouer pour imprimer à ces objets les déplacements nécessaires à l’égale formation du dépôt. On peut, en superposant plusieurs rangées d’anodes A et
- de cathodes K, disposer le bain de manière à faciliter le maniement et la surveillance des
- pièces.
- G. R.
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- Bouées électriques Lenox (1893). . placer en cas d’accident, et amarrée en g g à
- Ces bouées a sont reliées au câble de terre d des flotteurs e e, ancrés en //, de manière que par une rallonge b, à fixation c, facile à rem- | le câble d b ne puisse pas s’embrouiller dans les
- ü. -J11*"-' J-l1 NrJZîj).
- XZN—^ZJ* 1 jat-r -.«to-
- Fig-, i. — Bouées électriques Lenox.
- chaînes//, comme c’est souvent le cas avec des bouées directement ancrées.
- Electrolyseur à circulation Randolph (1894).
- Les bornes positive et négative de la dynamo D sont reliées respectivement au bas et au
- haut des piles de plaques de cuivre C, de préférence laminées, de manière à en assurer l’homogénéité. La dissolution cuprique, amenée de F' en E, tombe, par les toiles métalliques E4, dans les auges A3, en avant des plaques, d’où elle passe, en contournant les cloisons a, et par les
- Fig. t. —Électrolyseur Randolph.
- trop-pleins b, au réservoir G, pour en être refoulée par la pompe H en F', avec une vitesse de circulation assez grande pour balayer en G toutes les impuretés déposées sur les plaques C.
- G. R.
- Distribution électro-magnétique pour machines à vapeur.
- Un système de distribution électro-magnétique pour machines à vapeur, très séduisant par ses dispositions et par la simplification qu’il peut apporter dans les mécanismes de précision ordinaires mis en jeu, vient d’être imaginé par
- M. A. Décombe. Comme il est basé sur l’emploi de l’électricité pour le réglage variable de l’admission de vapeur dans le cylindre moteur, on est porté à penser que ce système est appelé à faire ses preuves dans les installations d’éclairage à l’électricité où le courant n’exigera pas pour sa production des appareils spéciaux.
- Dans cette distribution, l’ouverture instantanée des orifices d’admission est produite par les organes mêmes de la machine ; mais la durée de cette ouverture est réglée exclusivement par un commutateur placé directement sous la dépendance du régulateur.
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- Les figures i à 6 que nous empruntons, ainsi que la description, à la Revue industrielle, montrent l’application de cette distribution à une machine genre Sulzer. Son mécanisme comprend un électro-aimant a (fig. i) fixé par sa culasse au bâti b et disposé de manière à ce que ses deux pôles soient situés en regard de la soupape d’admission c.
- L’électro-aimant a a pour but de maintenir la levée de la soupape c aussi longtemps que l’admission de la vapeur doit durer dans le cylindre. A cet effet, une armature e, fixée sur la tige de cette soupape, vient, au moment de son ouverture, en contact avec les deux pôles de l’élec-tro-aimant a qui, dans le but de mieux assurer l’adhérence magnétique, se trouve à chaque admission légèrement soulevé par l’armature (environ 1/4 à 1/2 millimètre). L’armature e conserve cette position tant que le courant, distribué par un commutateur soumis directement à l’action du régulateur, passe dans le fil des bobines.
- Aussitôt qu’il est interrompu, l’électro-ai-mant a perd son aimantation et abandonne l’armature e; à ce moment, la tige d, sollicitée par le ressort à boudin /, ferme vivement la soupape, qui retombe sur son siège sans choc, par l’effet d’un piston à air g.
- La levée des soupapes d’admisson c est produite au moyen de cames h calées sur un arbre latéral o commandé par l’arbre de couche à l’aide d’une paire de pignons coniques égaux.
- Dans le but d’obtenir une introduction mi-nima limitée ici à i/vo par l’emploi de la came h seulement, on donne à cette dernière un grand diamètre; dans ces conditions, l’ouverture de la soupape s’effectue d’une manière complète et très rapide, sans produire le laminage de vapeur au début de l’introduction. Gomme l’angle de calage des cames h est fixe, l’avance à l’admission reste constante; quant à sa durée, elle dépend de la position d’équilibre du régulateur, ainsi qu’on le verra plus loin.
- Commutateur. — Cet appareil se compose de deux plaques métalliques semi-circulaires pp (fig. 2 et 3) qu’une lame en ébonite b isole entre elles et avec le plateau a sur lequel elles sont fixées.
- Ce plateau peut tourner autour d’une douille s venue de fonte avec le support l\ il est à cet
- effet, monté très librement sur son tourillon, et soumis directement à l’action du régulateur, qui, suivant sa position d’équilibre, lui imprime un léger mouvement de rotation dans un sens ou dans l’autre.
- La douille s est traversée suivant son axe par un petit arbre d supporté à ses extrémités par les supports k et l et commandé par l’arbre de
- distribution 0 au moyen de deux pignons coniques égaux, de sorte que la vitesse angulaire ne subit aucune modification. Sur l’arbre d est calée une manivelle e, isolée électriquement, dont la tête porte une ouverture de section carrée où peut glisser à frottement doux et sans jeu, une petite tige/de même section, qui, par son galet g, se trouve toujours en contact avec l’une ou l’autre des plaques métalliquespp'\ ce contact est assuré par un petit ressort A, dont la tension est réglable à volonté par l’écrou i.
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- Sur le moyeu de la manivelle e frotte un ressort plat ou balai r qui la met en communication permanente avec une borne j parfaitement isolée sur le support k et recevant le fil positif d’une source électrique. D’autre part, deux bornes vv' fixées sur le plateau a et isolées de ce plateau établissent respectivement la communication électrique de l’une et l’autre des plaques pp’ avec l’un ou l’autre des électroaimants placés à chacune des extrémités du cylindre.
- Il est facile maintenant de décrire le fonctionnement de ce commutateur.
- Lorsque le courant produit par la source électrique, qui peut être des accumulateurs ou
- une petite dynamo, arrive à la borne/, il va à la manivelle e et au galet g, qui tout en tournant, passe successivement en contact avec les plaques métalliques pp' et, par conséquent, ouvre et ferme alternativement le courant dans chacun des électro-aimants de la distribution.
- Pour bien se rendre compte de l'action produite par le régulateur, il convient de se rappeler que l’avance à l’admission étant constante, la position de la came qui la détermine reste toujours la même par rapport à celle de la manivelle e et peut, par conséquent, être définie par la direction de son axe, soit par le trait ponctué mn dans la figure 3. Dans ce dessin, les deux circonférences pointillées représentent le chemin
- parcouru par le galet, dans le sens de rotation de la flèche.
- Dès que ce galet arrive sur le trait ponctué mn, l’admission commence dans le cylindre, à l’une ou à l’autre de ses extrémitée, suivant que ce galet se trouve sur la plaque p ou la plaque p\ et l’admission cesse aussitôt qu’il touche le corps isolant placé entre ces dernières. La durée de l’admission dépend donc de la position angulaire du plateau a par rapport à celle qui est définie pour la came par la direction mn correspondant à l’ouverture de la soupape, de sorte que cette durée sera plus ou moins augmentée ou diminuée suivant que le plateau aura reçu du régulateur un mouvement d'une amptitude plus ou moins grande dans un sens ou dans l’autre.
- Arrêt automatique du moteur. — Le dispositif que M. A. Décombe a prévu pour arrêter automatiquement le moteur dans tous les cas qui peuvent produire son emportement, est représenté par les figures 4 à 6.
- Sur le manchon du régulateur est fixée une pièce élastique r, isolée et portant à son extrémité un galet qui, pendant les déplacements du régulateur roule sur l’une ou l’autre des deux plaques métalliques p'p" fixées au régulateur et isolés par une plaque en ébonite p.
- La plaque p' reliée électriquement (fig. 4) avec le commutateur u est logé dans la plaque p” en forme d’U, de laquelle elle est, au surplus, parfaitement isolée. A son tour, la plaque p" communique avec son électro-aimant qui, par son aimantation, produit le déclenchement d’un
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- contre-poids et amène la fermeture de la valve d’admission.
- Les plaques p' p” sont disposées de manière à ce que dans toutes les positions correspondantà la marche normale de la machine, le galet du ressort r reste constamment en contact avec la plaque p' et que dans les positions extrêmes du régulateur, en haut ou en bas de sa course, ce galet vient en contact avec la plaque p" qui détermine la fermeture de la valve d’admission et par conséquent l’arrêt du moteur.
- Particularité de cette distribution électro-magnétique. — L’invention de M. Décombe est encore trop récente pour avoir été soumise à la sanction de la pratique. C’est pourquoi nous
- donnons à titre d’indications seulement les avantages qu’il revendique en faveur de son système de distribution.
- En premier lieu, l’ouverture rapide de la soupape d’admission évite le laminage de la vapeur et par suite la chute de pression qui en résulte; elle permet donc d’obtenir un meilleur rendement, qui est, du reste, accru par la réduction et la simplification des organes de la distribution. D’autre part, comme le régulateur agit directement sur des organes peu nombreux, très simples et complètement libres, il règle la distribution dès l’origine même de la variation de vitesse; dans ces conditions, la machine conserve une marche très régulière alors même
- que la résistance à vaincre est très variable. On conçoit, en effet, que 'si le manchon du régulateur vient à parcourir toute sa course, la durée de l’admission de la vapeur passe de son maximum à son minimum et vice versa.
- L’inventeur estime que la possibilité de donner au manchon du régulateur une faible course lui permet de résoudre très simplement la question théorique de l’isochronisme, en évitant la grande vitesse que prend nécessairement le manchon lorsque sa course est trop grande, ce qui est généralement la cause des fréquentes oscillations du régulateur.
- Ce régulateur se passe de grande masse, et le même type, comme le même commutateur, conviennent pour toutes les machines quelle que soit leur puissance.
- M. Déçombe insiste encore sur la faculté de
- pouvoir avec un seul commutateur rendre l’admission variable dans plusieurs cylindres par un régulateur unique, et par conséquent régulariser le mouvement de plusieurs machines qui coopéreraient à la production d’un même travail.
- Le rôle qu’est appelé à jouer l’électricité dans cette distribution est également l’objet de considérations favorables; en effet, les électro-aimants agissant exclusivement comme force portante et non par attraction magnétique à distance, ils peuvent supporter dans ces conditions de gros poids avec une faible dépense d’énergie électrique.
- Enfin, un dernier avantage que fait valoir M. Décombe, et non le moindre, consiste dans la précision avec laquelle sont réglées les ad^ missions de la vapeur, par la rupture instantanée du courant dans le fil des bobines des çleç»
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- tro-aimants et conséquemment par le détachement de son armature à l’instant exact déterminé parle régulateur. Or, il admet que la très faible résistance exercée sur ce dernier lui permet de prendre instantanément sa position d’équilibre et d’éviter les irrégularités que pourrait provoquer son action tardive.
- Si les espérances de l’inventeur se trouvent
- Fig. 5 et 6.
- confirmées par l’expérience, il pourra faire valoir son système dans les stations centrales de distribution de la lumière électrique où la régularité de la marche est liée intimement avec la fixité de l’intensité lumineuse des lampes à incandescence.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Propriétés électriques de l’anhydride carbonique solide, par Bleekrode (*),
- Il a été remarqué par plusieurs observateurs qu’un puissant jet de gaz carbonique obtenu par l’évaporation rapide du liquide dans l’atmosphère peut produire une charge électrique considérable. Riess, dans son ouvrage bien connu sur l’électricité de frottement, mentionne que, dès i852, Joly enseignait qu’une boîte de fer renfermant du gaz carbonique liquéfié donne des étincelles électriques; en outre, en 1884,
- (') Philosophica,l Magazine, t. XXXVIII, p. Si-Sg. Juillet 1834.
- Ducretet faisait une communication dans laquelle il disait avoir observé des étincelles quand il laissait l’anhydride carbonique liquéfié s’échapper sous forme gazeuse d’une boîte d’é-bonite dans le but de solidifier ce corps. Plus récemment Hausknecht (1) publiait la même observation, mais ajoutait cette remarque importante qu’il est nécessaire, pour obtenir de puissants effets, d’employer un gaz ne contenant aucune trace d’air et que, par suite, le gaz préparé par des moyens chimiques est préférable pour ces expériences à celui qui est obtenu des sources naturelles, comme on le fait sur le Rhin. Le drap du récipient possédait une charge électrique intense, émettait une lueur violette et donnait des étincelles ayant 20 centimètres de longueur; mais ces étincelles n’apparaissaient pas avant qu’une épaisse couche de matière solide n’eût été formée. J’ai également observé ces phénomènes, et après que j’eus isolé la boîte sur des supports de paraffine, je pris un électro-scope à feuilles d’or sensible et je reconnus, quand le gaz s'échappait avec violence, qu’elle était en général électrisée négativement. Le jet gazeux s’échappant de la boîte chargeait l’élec-troscope d’électricité positive quand l’instrument était près du drap, mais fréquemment, quand il était à quelque distance dans le jet gazeux, il indiquait une charge négative. Lors-la boîte était placée dans un cylindre de fine toile métallique de cuivre j’obtenais des étincelles de 2 centimètres par l’approche d’un conducteur métallique.
- Il y a un an environ, YV'esendonk (2) publiait un travail important dont le but était de reconnaître s’il y a réellement développement d’électricité par le frottement des gaz contre les métaux, question déjà traitée par Faraday (3); il arri-
- C) Chemische Berichle, 1890, XXIV, p. 1002.
- (2) Wiedemann’s Annalcn, t. XLVII, p. 529, 1S92.
- (3) Faraday examina l’air et la vapeur d’eau mélangés avec diverses substances, et exprima l’opinion que quand ils sont purs ils cessent de produire de l’électricité ; dans le cas contraire ils communiquent une charge positive à I’électrOscope quand celui-ci est voisin de l’orifice de sortie, le jet gazeux frottant violemment contre le bouton de l’instrument. A quelque distance de l’orifice l’é’ectroscope se charge négativement, parce qu’il agit alors comme un récepteur d’électricité par rapport au gaz déjà électrisé par son frottement contre les parois du canal d’échappement, tandis que dans le cas précédent il est lui-mêm.e élçctrisé par la collision des particules du paz,
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- vait à cette conclusion que l’état gazeux ne peut développer de l’électricité et que si une charge se manifeste sur l’électroscope, elle est due à ce que le gaz contient des vésicules d’eau ou des particules de poussière. Les expériences étaient faites avec l’air, l’oxygène et le gaz carbonique sous toute pression. Wesendonk établit que ce dernier gaz est particulièrement apte à développer de l’électricité, parce que la vapeur d’eau de l’air environnant est alors très facilement condensée par l’expansion du gaz, qui est à très basse température.
- Ii me semble qu’une très grande importance doit être attribuée aux très petites parcelles d’anhydride carbonique solide qui certainement existent dans le jet gazeux, lorsque le liquide arrive au contact de sortie. J’ai trouvé, ce que je n’ai vu mentionné nulle part, que l’anhydride carbonique solide est lui-même une substance possédant une grande facilité à s’électriser ; c’est ce que montrent les expériences suivantes.
- Quand la neige carbonique, après avoir été retirée de la boîte, est posée directement sur le plateau de l’électroscope, une forte électrisation négative se manifeste ; si l’on place l’instrument sous la cloche d’une machine pneumatique, la divergence des feuilles d'or diminue quand on raréfie l’air. Un disque d’anhydride carbonique solide fortement comprimé, frotté avec les mains ou pressé contre la peau, s’électrise négativement et attire très nettement un pendule, même quand le frottement a été faible. De même par le frottement contre des plateaux de zinc ou de cuivre; ces métaux s’électrisent positivement et l’anhydride solide négativement. C’est également ce qui se passe quand on frotte avec du drap.
- La facilité avec laquelle l’anhydride carbonique solide s’électrise est des plus remarquables, car la surface des disques ou des cylindres se recouvre immédiatement, par suite de la basse température, d’une buée se transformant en particules de glace ; il est vrai que ces particules disparaissent par le frottement des mains contre la surface.
- Un cas plus compliqué d’électrisation se produit quand le disque compact est simplement posé sur le plateau de l’électroscope. Si le disque est fraîchement préparé, immédiatement après le contact les feuilles divergent d’un angle
- correspondant à une différence de potentiel d’au moins 200 volts, comme j’ai pu m’en assurer à l’aide d’une pile formée d’éléments zinc-eau-cuivre; soit — E cette différence de potentiel. Quand le disque est ensuite enlevé sans toucher le métal, les feuilles retombent d’abord, puis divergent et indiquent une différence de potentiel + E. Quelquefois, quand le disque est déjà resté quelque temps dans l’atmosphère, aucune charge ne se manifeste dès le contact avec l’électroscope, mais ensuite, quand le disque esi enlevé du plateau, l’instrument indique une charge positive.
- Il n’est pas facile de trouver une explication de la production des deux électricités opposées, car plusieurs causes peuvent intervenir. Il me semble que la principale est mise en jeu par l'anhydride carbonique s’échappant à l’état gazeux entre le disque et les points par lesquels il repose sur le plateau de l’électroscope. En ces points, il est soulevé et abaissé assez rapidement par le gaz qui se dégage, et il prend une électrisation négative pour la même raison que quand il est frotté avec la main; d’ailleurs, à cause de ses hautes propriétés électriques, il n’est pas nécessaire d’un mouvement bien accentué pour qu’il en soit ainsi. L’électricité positive devenue libre est entraînée par le courant gazeux, et la charge négative du disque peut induire une charge opposée sur le plateau métallique qui le soutient, la combinaison de ces deux charges étant empêchée par la mince couche gazeuse séparant le disque du plateau, et empêchant un véritable contact; la charge positive devient apparente dans l’électroscope dès qu’on enlève la charge négative qui l’a produite par induction en enlevant le disque d’anhydride carbonique. La diminution sensible de l’action après un certain temps peut être due à ce que le plateau de cuivre de l’électroscope est devenu, par suite d’un contact prolongé, trop froid pour provoquer un mouvement rapide du gaz; ou bien peut-être à ce que la surface du disque d’anhydride carbonique a perdu, par l’influence atmosphérique, quelque peu de sa propriété électrique. D’ailleurs, en général, l’effet peut être augmenté par le frottement du courant gazeux contre l’air environnant à basse température et, par suite, saturé d’humidité.
- J. B.
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- Méthode pour la mesure directe des forces électromotrices en valeurs absolues, par M. C. Limb.
- Le plus souvent, on mesure une force électromotrice en unités G. G. S., en évaluant d’abord une résistance R, puis une intensité de courant I dans le même système. Si la chute de potentiel RI équilibre la force électromotrice inconnue, on a, en effet,
- E = RI.
- Il y a trois ans, je me suis proposé de simplifier cette méthode en comparant directement la force éleclromolrice inconnue à une force électro-motrice d'induction, dans un cas où celle-ci est calculable. On évite ainsi la mesure préalable de R, et l’emploi d’un électrodynamomètre absolu. J’ai choisi comme force électromotrice calculable celle qu’engendre, dans le circuit d’une bobine, un aimant intérieur, tournant autour d’une ligne perpendiculaire à la fois à son axe magnétique et à celui de la bobine. J’aurais pu utiliser, comme on le fait habituellement, une bobine tournante; mais alors il faut, d'une part, éviter la mesure du courant excitateur et, d’autre part, maintenir constante l’intensité de ce courant, ce qui est toujours délicat.
- Si la bobine est indéfinie, et porte nt spires par centimètre, la force électromotrice est rigoureusement sinusoïdale, et a pour valeur maximum
- Emu = 4 7t n{ M to,
- M étant le moment magnétique de l’aimant, et to sa vitesse angulaire de rotation.
- Bobine. — La bobine que j’ai construite est formée d’un tube épais d’ébonite ayant environ 70centimètres de longueur et 10 centimètresde diamètre extérieur. Un fil de cuivre de o,3 mm., soigneusement isolé, suit la gorge d’une hélice préalablement tracée sur le tour parallèle. Le fil forme une seule couche.
- Comme ici nt est l’inverse du pas de l’hélice, tout revient à mesurer ce dernier. Or il est égal au pas de la grande vis du tour, que j’ai spécialement déterminé avec soin, multiplié par le pouvoir réducteur du train d’engrenages qui la commandait. J’ai trouvé ainsi
- M, = 22,0499 spires par centimètre.
- Aimant. — Il se compose de soixante-cinq barreaux carrés de 4 millimètres de côté et de
- 6 centimètres à 8 centimètres de longueur, en acier spécial d’Avellard, disposés en 5 rangées de i3 chacune, et séparés les uns des autres au moyen de bandes d’aluminium de 1 millimètre d’épaisseur. Le faisceau est invariablement fixé dans une monture en aluminium qui porte aussi les deux tourillons venus de fonte, formant l’axe de rotation. En outre, d’un côté se trouve fixée la poulie de commande; de l’autre, un commutateur en verre, qui, deux fois par tour, saisit la force électromotrice et la met en communication avec le circuit extérieur, juste au moment de son maximum. Les petits balais qui lèchent la surface polie du commutateur sont en toile de laiton, métal formant les dents de ce commutateur (1).
- Ce faisceau, supporté par une fourche en fibre vulcanisée formant les coussinets, est mis en rotation au moyen d’un moteur électrique, par l’intermédiaire d’une courroie.
- On mesure le moment magnétique M par la méthode de Gauss. Le couple M H est équilibré par un couple de torsion, dont la constante est déterminée en prenant les précautions que j’ai indiquées précédemment. Dans l’évaluation M
- de j’emploie pour déterminer la direction du
- chmp magnétique terrestre, un solénoïde dont l’axe est parfaitement défini. Les lectures des déviations sont faites à une distance de 3,75 m. du petit aimant théorique dévié. Ce dernier est en réalité formé de deux aimants en fer à cheval opposés à faible distance par leurs pôles de mêmes noms, l’écart des branches étant de 1 centimètre environ. Ce système, porté par un fil de soie, est logé à l’intérieur d’un bloc de cuivre électrolytique amortisseur.
- Les mesures répétées à chaque série d’expériences conduisent pour M à des valeurs voisines de 325o unités C. G. S.
- Moteur. — La rotation est produite par un moteur électrique d’une puissance nominale de 800 watts, sur l’axe duquel sont calés, d’un côté, la poulie de commande et un volant de 40 kilog., et de l’autre, un commutateur à cinq balais. Ce dernier est employé à constater la constance de la vitesse par la méthode si sensible qu’a indi-
- (') La construction si délicate de cet organe et des porte-balais a été confiée à M. Ivan Werlein, dont l’habileté est bien connue de tout le monde.
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- quée M. Lippmann. Les très petites irrégularités du moteur sont compensées à l’aide d’un simple/rem à ficelle, agissant sur son axe.
- On obtient la valeur de w par l’enregistrement simultané des battements d’un pendule à secondes, et de chacun des tours de l’aimant même, sur le cylindre de Marey. Dans les différentes expériences, j’ai produit des vitesses variant de 6 à i3 tours par seconde.
- Ayant mesuré M et oj, on connaît la force électromotrice Emux qui doit subir de légères corrections : influence des extrémités de la bobine, variation de M avec la température.
- Cette force électromotrice est restée comprise, dans les différentes expériences, entre o,3 et 0,7 de volt.
- La comparaison de cette force électromotrice En,,,* avec celle d’une pile-étalon, par exemple, pourrait être effectuée directement; mais alors il faudrait faire croître la vitesse jusqu’à ce que la compensation fût produite. J’ai trouvé plus commode de comparer les deux forces électromotrices au moyen d’un potentiomètre que j’ai établi sur le principe du potentiomèfre de Clark. L'égalité des potentiels est constatée par un électromètre capillaire de M. Lippmann.
- Les détails relatifs à ce travail seront prochainement publiés, ainsi que les résultats obtenus pour les piles-étalons qui présentent les plus sérieuses garanties : l’élément Daniell, celui de L. Clark et celui de M. Gouy.
- Sur la double réfraction électrique.
- Dans le numéro du 21 avril nous décrivions les expériences récentes du Dr Kerr sur la double réfraction électrique, d’après le Mémoire publié par l’auteur dans le Philosophical Magazine Ç). A la suite de cette publication, M. G. Quincke adressait à cette revue une lettre dans laquelle il revendique la priorité de l’emploi de la méthode adoptée en dernier lieu par le Dr Iverr(2). Il ajoute que ses résultats sont différents de ceux obtenus par ce dernier. « J’ai observé, dit-il, quelquefois une augmentation, quelquefois une diminution de la vitesse de la lumière polarisée parallèlement aux lignes de force. Je suppose que l’ambiguïté de ces résul-
- (*) Philosoph. Magazine, t. XXXVHI, p. 144 (juil. 1894). (2) Wied. Ann.. t.XIX, p. 773-782; i883,
- tats provenait de deux causes de caractères opposés, réchauffement du liquide par le mouvement vertical et la pression électrique, excitées en même temps par les forces électriques. »
- Cette lettre amène la réponse suivante de M. Kerr, adressée aux éditeurs du Magazine.
- « Seriez-vous assez bons pour donner place à quelques remarques sur la lettre du professeur Quincke qui a paru dans le numéro de mai de votre Revue. »
- L’objet de cette lettre était d’attirer l’attention sur ce fait que, dans mon article sur l’électro optique paru dans le numéro d’avril, je n’avais pas fait mention d’un article du professeur Quincke, publié il y a onze ans, rendant compte d’expériences faites par lui sur le même sujet et par des méthodes semblables. Je crois devoir faire précéder ce que j’ai à dire sur ce sujet par l’expression de mes regrets pour cet oubli.
- Je connaissais l’existence de cet article. J’en avais reçu un exemplaire de l’auteur et je l’avais parcouru, je crois, aussitôt reçu. En ce qui concerne les effets électro optiques donnés par un réfractomètre interférentiel qui y sont décrits, il était évident à mes yeux, alors comme aujourd’hui, qu’ils étaient dans leur nature et dans leur origine immédiate essentiellement différents de ces doubles réfractions véritables qu’on obtient avec le polariseur et le compensateur ordinaires, et qui sont dues aux tensions électrostatiques. Ils étaient évidemment produits par un trouble mécanique du diélectrique et les effets de cette espèce n’ont aucun intérêt dans l’étude optique, si ce n’est comme empêchant une observation exacte. On peut donc comprendre facilement que je me sois abstenu de toute allusion aux expériences du professeur Quincke, et cela non pas que j’en eusse l’intention bien arrêtée, mais parce que ces expériences ne me semblaient nullement contribuer à la solution ou à la démonstration de la question que je traitais.
- Dans cet ordre d’idées je pourrais citer une ancienne série d’expériences personnelles sur la même question qui ne me semblaient pas valoir la peine d’être mentionnées dans mon article, bien qu’elles eussent montré clairement et fortement la double réfraction. Le diélectrique était le sulfure de carbone, le champ électro-optique était un prisme très mince et très obtus qui s’étendait d’une extrémité à l’autre d’une iM'ge
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- cellule placée entre le collimateur et la lunette d’un spectroscope ordinaire traversé par un faisceau de lumière monochromatique et non polarisée. La fente étant parallèle aux lignes de force, l’action du prisme de sulfure de carbone soumis à un champ électrique est du même genre que celles des prismes de verre comprimés mécaniquemeni dans l’expérience bien connue de Fresnel. Avec des potentiels élevés la lunette donne deux images parallèles de la fente, très peu, mais très distinctement séparées l’une de l’autre, et polarisées dans des plans parallèle et perpendiculaire aux lignes de force. Le trouble mécanique du diélectrique rendait ce résultat inutile pour moi, car la double image de la fente se mouvait d’une façon incessante et très irrégulière, en sorte qu’aucune conclusion probable ne pouvait en être tirée relativement aux retards absolus des deux rayons composants. J’espère avoir quelque chose à ajouter à propos de cette méthode et de ces résultats.
- II y a dans la lettre du professeur Quincke deux affirmations présentées sous une forme trop absolue. La première est que ses méthodes étaient identiques à celles que j’ai suivies moi-même. Ceci s’applique bien au genre d’instruments employés et à la conception générale des dispositions, moyens et méthodes d’une grande délicatesse que nous devons au professeur Jamin qui les a rendues banales dans la haute optique expérimentale. Mais la méthode décrite dans mon article comprend quelque chose de plus : elle attaque la principale difficulté du sujet en séparant la double réfraction des effets irréguliers [et toujours présents du trouble mécanique, et elle fait ressortir de cette façon ce fait — assez clairement, sans doute, pour une première et imparfaite démonstration expérimentale — que la tension électrique agit exclusivement sur la vibration de Fresnel dirigée le long des lignes de force.
- La seconde assertion est que les résultats du professeur Quincke diffèrent des miens, qu’il a observé quelquefois une augmentation, quelquefois une diminution de la vitesse de la lumière dont le plan de polarisation est parallèle aux lignes de force. Il n’y a pas de réelle contradiction dans nos résultats. Les phénomènes étaient différents parce que les actions physiques observées étaient différentes, peut-être aussi différentes entre elles que la conduction et ]a convec-
- tion dans la question expérimentale quelque peu similaire de la conduction de la chaleur dans les fluides.
- J. B.
- BIBLIOGRAPHIE
- L’Éclairage à Paris, par M. Henri Maréchal, ingénieur des ponts et chaussées et du service municipal de la ville de Paris (').
- Il est inutile d’insister sur l’intérêt du sujet traité dans cet ouvrage : le tout est de l’exposer avec compétence, méthode et clarté ; c’est ce qu’a fait, en tous points M. Maréchal. Son ouvrage, qui sera bientôt un livre d’histoire, tant le progrès marche vite aujourd’hui, surtout en matière d’éclairage, présente un tableau très complet, très clair, exact et précis de l’état actuel de l’éclairage à Paris.
- L’auteur décrit avec détail les deux principaux modes d’éclairage: au gaz et à l’électricité. Nous nous attacherons plus particulièrement, comme il convient dans ce journal, à l’éclairage électrique.
- Actuellement, le gaz triomphe : c’est incontestable; il infecte, il chauffe, de temps en temps il éclate, mais il a pour lui l’influence, les capitaux de la grande Compagnie parisienne du Gaz, avec ses 9000 ouvriers, ses 23oo kilomètres de canalisations, ses magnifiques redevances au budgetde la ville : 14 millions en 1889, 9 millions en 1893, et aussi son bon marché relatif. Le prix de revient du gaz à l’usine, prix qui paraît dépendre, actuellement surtout, non pas du progrès de la fabrication, mais des circonstances commerciales, et notamment du prix des charbons, et des sous-produits, ce prix, dis-je, est aujourd’hui d’environ 5 centimes le mètre cube. Des circonstances qui n’ont, pour la plupart, rien de technique font que l’on nous vend ce mètre cube o,3o fr. pour l’éclairage, et un peu moins cher, mais pas franchement, pour les moteurs. C’est une belle marge, où chacun peut s’inscrire, et qui a par conséquent, des chances pour ne pas être
- (') Un volume grand in-8, de 496 pages. Paris, Baudry, 1894.
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- réduite de sitôt. Malgré ce prix municipal, unique au monde, le carcel-heure revient, à Paris, avec le bec Auer, à moins d’un centime, tandis, qu’avec les lampes à incandescence et le courant livré à 12 centimes l’hectowatt-heure, il revient à environ 4 centimes 1/2. On voit, qu’au point de vue du bon marché, le gaz l’emporte immensément, à Paris, sur l’électricité. Mais cela tient, en grande partie, comme le savent nos lecteurs, à ce que l’électricité se trouve soumise chez nous à des cahiers des charges, soigneusement reproduits dans l’ouvrage de M. Maréchal, et qui, plus étranges que ceux même de la Compagnie du gaz, ne semblent avoir pour but que d’empêcher le développement de l’éclairage électrique à Paris.
- Bien que l’on y ait, en somme, réussi, la ville de Paris présente, dans ses beaux quartiers, tant' d’occasions d’adopter coûte que coûte l’éclairage électrique, que, malgré tout, il s’y trouve aujourd’hui environ 280000 lampes à incandescence et 9 5oo lampes à arc. C'est, par habitant, très peu comparé à ce que l’on rencontre dans les grandes villes américaines, Chicago, New-York, etc., mais c’est incontestablement très beau, étant donnée l’obstruction formidable exercée contre tout établissement sérieux d’éclairage électrique, obstruction telle qu’actuellement plus de la moitié de Paris est en fait dépourvu de canalisations électriques.
- On serait tenté de croire que ces cahiers des charges, financièrement naïfs, mais fort ingénieusement compliqués au point de vue technique et administratif, auraient pu avoir pour effet, en dehors de la création de tout un fonctionnarisme spécial préposé à la surveillance de leur exécution, d’amener une sorte d’uniformité dans l’établissement des appareils et dans l’exploitation des différents secteurs électriques en lesquels on a égalitairement divisé la surface de Paris. Au contraire : il en est résulté l’incohérence absolue sous tous les rapports, au point que presque aucune des installations d’un secteur, n’est utilisable par l’autre; de sorte que cette diversité, des plus intéressantes au point de vue de l’art de l’ingénieur électricien, coûtera, en somme, fort cher, quand s’établira fatalement, comme cela s’est fait pour le gaz, sur les ruines plus ou moins prochaines des compagnies électriques les moins habiles ou les plus faibles, l’édification d’un système
- général d’éclairage électrique municipal ou privé.
- En attendant, cette incohérence présente, outre l’avantage de laisser à chacun des systèmes le loisir de démontrer sa supériorité, aux dépens ou non de ses actionnaires, celui d’avoir permis à M. Maréchal de nous présenter, sur les stations centrales et les canalisations électriques de la ville de Paris, tout un ensemble de faits et de descriptions que l’on ne trouve groupés nulle part ailleurs, et qui, exposés avec une grande clarté, constituent, en raison même de leur diversité, un document des plus précieux pour tous les électriciens; je dirai même pour tous les ingénieurs, qui ne peuvent plus aujourd’hui ignorer l’électricité, et qui n’éprouveront à la lecture de l’ouvrage de M. Maréchal, aucune difficulté.
- Nous signalerons tout particulièrement le chapitre XIV de cet ouvrage intitulé : Éclairement des voies publiques. C’est un chapitre, pour nous du moins, entièrement original dans son ensemble, parce qu’il applique en grand, à l’évaluation de l’éclairage des rues et des places de Paris, les méthodes scientifiques de la photo-métrie. Ce n’est pas à dire que les résultats de l’application de ces méthodes soient forcément d’accord avec l’impression physiologique d’un éclairage donné. Tel éclairage par lampes à arc pourra fort bien donner, en raison des ombres portées et de l’éclat éblouissant des lampes, la sensation d’une sécurité moindre qu’avec un éclairage photométriquement inférieur à l’incandescence ou au gaz, mais il n’en n’est pas moins vrai que l’étude de M. Maréchal présente un très vif intérêt comme comparaison, d’après une base scientifiquement définie, de divers systèmes d’éclairages différents par la nature et la répartition de leurs foyers. Dans son étude, M. Maréchal prend pour unité d’éclairement l’arc-bougie-heure, ou la lumière qu’il faut dépenser pour éclairer pendant une heure une surface de cent mètres carrés avec l’intensité d’une bougie placée à un mètre ; et, d’après lui, le prix de cette unité serait, à Paris, de 3,85 centimes avec les becs à récupération de la rue du Quatre-Septembre, et le gaz à i5 centimes le mètre cube, prix payé par la Ville et de 1,62 centime à 1,28 centime, suivant leur répartition et leur hauteur, avec les lampes à arc, cotées à 40 centimes l’heure, qui ont, comme
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- on le voit, mais au point de vue photométrique seulement, tout avantage. Quant au prix de lràrc-bougie-heure, par le bec ordinaire à papillon; il atteint le chiffre absurde.de 6,83 centimes.
- Si nous ajoutons que l’ouvrage de M. Maréchal est parfaitement édité, orné de dessins nombreux très clairs, et de belles photogravures, nous en aurons peut-être assez dit, malgré la brièveté de cette notice, pour faire saisir tout l’intérêt , qu’ont nos lecteurs à le posséder dans leur bibliothèque.
- G. R.
- Les Oscillations électriques, leçons professées à la Sorbonne, en 1892-93, par H. Poincaré, membre de l’Institut, et rédigées par Ch. Maurain, agrégé de l’Université; inrS», 343 pages; G. Carré, éditeur, 3, rue Racine.
- Déjà en 1885 M. Poincaré avait consacré une partie de ses leçons à la discussion des expériences de Hertz et de celles de MM. Sarasin et de la Rive, leçons qui forment le second volume de l’ouvrage Electricité et Optique dont nous avons donné l’analyse dans ce journal.
- En reprenant trois ans après le même sujet, l’auteur avait à sa disposition une plus grande quantité de résultats expérimentaux solidement établis et pouvait en déduire, relativement à l’exactitude des diverses théories de l’électro-dynamique, des conséquences qu’il n’était guère possible de prévoir quelques années plus tôt. C’est ce que M. Poincaré n’a pas manqué de faire, rendant ainsi son nouvel ouvrage des plus intéressants.
- Le premier chapitre est consacré à l’étude du mémoire de Hertz, Sur les équations fondamentales de Vêleclrodynamique pour les corps immobiles dont la traduction littérale a été donnée en juillet 1890 dans ce journal. On sait que Hertz, peu satisfait du défaut de clarté que présente l’électrodynamique de Maxwell, cherche à y remédier en posant a priori les équations obtenues par Maxwell et en montrant que leurs conséquences ne sont en contradiction avec aucun fait. Cette méthode offre évidemment l’avantage de laisser de côté les obscurités des hypothèses de Maxwell, mais elle ne satisfait guère le physicien, la signification physiquedes quantités entrant dans les équations ne pouvant être obtenue qu’indirectement. Aussi préférons-nous la méthode employée par M. Poin-
- caré : il part des faits expérimentaux connus avant Hertz et, avec quelques hypothèses, arrive aux équations.
- Le second chapitre, intitulé les oscillations hertziennes comprend l’établissement de la formule de sir W. Thomson, T = 2it /LC, et l’exposé des tentatives de vérification de cette formule. Les -premières tentatives remontent à Feddersen, qui a pu, à l’aide du miroir tournant, vérifier la proportionnalité de la période à la racine carrée de la capacité dans le cas des décharges de condensateurs effectuant dix mille oscillations environ à la seconde. Mais le point important était la vérification de cette formule, établie d’après les idées anciennes sur. l’électricité, dans le cas d’oscillations beaucoup plus rapides. C’est ce que permettent les expériences de Hertz, si toutefois l’on peut évaluer la self-induction et la capacité. M. Poincaré les calcule et examine les diverses objections qu’on peut faire à ce calcul. La principale est qu’il est fort difficile de tenir compte des courants de déplacement dans l’excitateur adopté par Hertz. Cette objection n’existe plus dans l’excitateur employé par M. Blondlot, et M. Poincaré montre qu’il est facile de trouver une expression très approchée de la self-induction de cet appareil en s’appuyant sur quelques propriétés des conducteurs parfaits qu’il expose à ce propos.
- La détermination des formules donnant à chaque instant la valeur de la force électrique de la force magnétique en un point de l’espace environnant un excitateur symétrique par rapport à un axe comme celui de Hertz, a été donnée par Hertz lui-même dans son mémoire sur les oscillations électriques et la théorie de Maxwell. Dans le cas d’un excitateur de forme quelconque, cette détermination revient à la recherche des intégrales des équations générales. Cette recherche est difficile; dans une note ajoutée au tome II d'Electricité et Optique, M. Poincaré l’avait tentée dans le cas où le diélectrique est limité par un conducteur qui s’oppose à la radiation de l’énergie; dans le chapitre III de l’ouvrage qui nous occupe, il est parvenu à trouver ces intégrales au cas où le diélectrique est indéfini. Il les applique à l’excitateur sphérique de Lodge et à l'excitateur cylindrique de Hertz. Enfin, il termine ce chapitre par l’étude des ondes planes.
- Les phénomènes de résonance multiple dé-
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- couverts par MM. Sarasin et de la Rive et qui, pendant- un moment, ont considérablement amoindri la portée des résultats de Hertz, sont étudiés dans le chapitre suivant en même temps que la propagation des oscillations le long des fils. Les considérations que développe l’auteur sur l’amortissement de l’excitateur, du résonateur et sur l’amortissement par le fil lui-même qui propage les oscillations mériteraient d’être citées entièrement si la place consacrée aux analyses bibliographiques n’était limitée parcimonieusement. Pour l’instant, bornons-nous à les signaler, ainsi que la discussion des résultats expérimentaux de MM. Pérot, Jones, Rubens et Bjerkness. Ajoutons qu’un complément ajouté à ce chapitre a pour objet la description des remarquables expériences de M. Blondlot sur la mesure directe de la vitesse de propagation dans les fils, expériences qui ont été publiées pendant l’impression de l’ouvrage. M. Poincaré en a rapproché les expériences antérieures de MM. Fizeau et Gounelle et de M. Siemens.
- Les difficultés soulevées par les résultats des premières expériences de Hertz sur la propagation dans l’air et ceux des expériences de-MM. Sarasin et de la Rive se trouvent indiquées dans le chapitre -V que l’auteur termine par l’examen et la critique des objections faites par MM. Hagenbach et Zehnder à la façon d’envisager les phénomènes généralement admise.
- Sous le titre : Applications de la théorie, l’auteur consacre un chapitre à diverses questions : théorie du résonateur, nœuds et ventres dans les fils, réflexion normale et réflexion oblique des oscillation, chaleur de Joule, etc.
- Le chapitre YII est consacré à la vérification de la relation de Maxwell entre le pouvoir inducteur spécifique et l’indice de réfraction (K = «2). Les expériences servant à la mesure de K sont divisées en deux groupes suivant qu’elles utilisent les oscillations ou les charges lentes des armatures d’un condensateur (méthodes statiques).
- Enfin, dans le suivant et dernier chapitre, l’auteur s’occupe du mémoire de Hertz sur les équations de rélectrodynamique pour les corps en mouvement.
- Cette-promenade rapide à travers les diverses parties de l’ouvrage ne peut donner qu’une idée des nombreuses questions qui y sont étudiées.
- Aussi conseillons-nous à tous ceux qui s'occupent des oscillations électriques— et ils .sont nombreux aujourd’hui, — de lire l’ouvrage de M. Poincaré. Ils tireront certainement grand: profit de cette lecture, particulièrement de celle: des chapitres IV et VI.
- J. Blondin.
- Théorie des tourbillons. Leçons professées à la Sorr borîne, en 1892, par H. Poincaré, rédigées par Lamotte, licencié ès-sciences, 211 p. in-8°; G. Carré, éditeur.
- Profitons de la publication nouvelle des Oscillations électriques pour signaler un récent ouvrage du même auteur que son titre, Théorie des tourbillons, ne recommande pas spécialement à l’attention des électriciens.
- Cet ouvrage est consacré à la théorie donnée par Helmholtz pour l'hydrodynamique des fluides. On y trouve exposés .sous une forme très claire le théorème de Helmholtz, celui ..de Bernouilli, la détermination de la vitesse en un point du fluide en fonction du tourbillon,, l’étude du mouvement des tubes tourbillonnaires, etc. L’analogie des équations fournies par cette théorie avec celles de l’électrodynamique, déjà signalée par Helmholtz, est développée par l’auteur en plusieurs endroits.
- Nous appuyant sur les considérations indiquées par M. Poincaré, nous avons montré dans ce journal (2, 23 et 3o juin) que toute l’élec-trodynamique pouvait être établie en admettant que l’induction magnétique représente la vitesse d’un fluide dont le mouvement tourbillonnaire donne naissance au courant électrique. M. Lar-mor a tenté, en partant des mêmes principes, de donner une explication de l’électrostatique (1). Bien qu’il n’y soit pas parvenu aussi simplement qu’on pourrait le désirer, sa tentative permet d’espérer qu’une explication plus satisfaisante reposant sur les mêmes bases ne tardera pas à être trouvée. Ceux qui s’occupent de l’électricité ne peuvent donc se désintéresser de la théorie des tourbillons et pour s’y initier, ils ne peuvent mieux faire que de recourir à l’ouvrage de M. Poincaré, qui est d’ailleurs le seul ouvrage français sur ce sujet.
- J. Blondin.
- (*) La Lumière Électrique du 26 mai 1894..
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- FAITS DIVERS
- Dans une des dernières séances de la Chemical Society, le professeur Dewar a exposé les résultats de ses récentes investigations sur la phosphorescence aux très basses températures. Ayant trouvé que dans ces conditions les actions chimiques se ralentissent considérablement, M. Dewar a eu l’idée de rechercher si les effets photochimiques sont également diminués. En général, ils subissent un affaiblissement d’intensité, mais ne disparaissent pas entièrement.
- Pendant ces recherches, on remarqua que l’appareil devenait brillamment phosphorescent. On trouva que la gélatine et le celluloïd deviennent très lumineux lorsque, refroidis à 180°, on les expose à la lumière de l’arc électrique pendant une seconde. De la même manière on a pu produire la phosphorescence dans beaucoup d’autres substances organiques, notamment dans l’ivoire, les os, le caoutchouc, du coton, du cuir, des plumes, etc.
- L’un des corps les plus phosphorescents à basse température est le platino-cyanure d’ammonium, qui brille avec une belle lumière verte. L’albumine est bleuâtre, et M. Dewar conclut de ses expériences que les corps les plus complexes comme structure sont ceux qui deviennent le plus aisément phosphorescents. L’eau pure est peu phosphorescente, mais la moindre impureté lui donne cette propriété à un haut degré. Une plaque métallique parfaitement propre ne donne aucune lueur, mais la moindre trace d’un corps gras la rend phosphorescente.
- Quant A l’oxygène, il présente une particularité intéressante. A l’état gazeux on peut le faire briller en y faisant passer des étincelles électriques pendant que le gaz s’écoule dans un tube raréfié, mais la présence d’une trace de matière organique détruit cet effet. Une goutte d’éther évaporée dans le local où l’expérience est faite suffit à empêcher la phosphorescence pendant des heures.
- Le Bureau de contrôle des installations électriques dont la création fut décidée dans la séance du 10 janvier 1893 de la chambre syndicale des industries électriques fonctionne depuis le i5 février 1893 sous la [direction de M. Picou. Dans le rapport du directeur sur le premier exercice, nous notons que le nombre de polices d’abonnement au bureau était, le i5 février dernier, de 52, réparties entre 46 souscripteurs.
- Au ior avril dernier, le nombre total des lampes des abonnés au bureau était de 14908.
- Les visites faites par les soins du bureau ont été au nombre de toi, dont 70 visites ordinaires aux adhérents et 3i visites et opérations pour le compte de non-adhé-
- rents. Parmi ces dernières ont figuré i3 vérifications de compteurs.
- Il faut aussi signaler quelques mesures faites pour le compte d’experts commis par les tribunaux pour l’examen de points techniques dans des installations.
- Les résultats obtenus par les visites et vérifications ont été les suivantes :
- Installations visitées............................ 101
- Installations signalées défectueuses sous le rapport de l’isolement.............................. 23
- Installations signalées défectueuses sous le rapport de l’appareillage........................... 21
- Installations signalées défectueuses sous le rapport du montage.................................. 18
- Compteurs éprouvés................................... 77
- — signalés défectueux............................. rq
- Le Bureau de contrôle s’est également occupé de centraliser les documents qui lui ont paru de nature à intéresser les adhérents. Le fonds qu’il a ainsi constitué est sans doute encore assez incomplet; il comprend cepen-daut 81 documents, dont ci-joint la liste. Us sont classés sous les rubriques suivantes :
- 16 Documents administratifs : lois, décrets, arrêtés préfectoraux, ordonnances, etc.
- 25 Usines centrales : statistique, cahiers des charges polices d’abonnement, etc.
- 8 Assurances : prescriptions de diverses compagnies, règles et instructions diverses, jurisprudence spéciale.
- 28 Jurisprudences administratives : arrêts du Conseil d’État, de cours d’appel; arrêts de conseils de préfecture, etc.
- 4 Jurisprudences relatives à la propriété industrielle.
- L’expérience acquise n’indique qu’une seule modification qui pourrait être utilement apportée à ce règlement. Elle porte sur les minima portés au tarif de la taxe annuelle. Leur justification n’est pas bien comprise du public, et ils ont donné lieu à quelques difficultés. Aussi, il paraît désirable à M. Picou, sans changer le tarif, de le rendre plus explicite en le libellant comme suit :
- Moins de io lampes, taxe fixe. 5 »
- De 10 à 20 -- 0 5o par lampe.
- De 20 à 23 — — 10 »
- De 24 à 5o — 0 45 —
- De 5o à 56 — — 22 5o
- De 57 à loo — 0 40 —
- De 100 â ii5 — - 40 »
- De 116 à 200 — 0 35 —
- De 201 à 233 — — 70 »
- De 234 à 5oo — 0 3o —
- De 5oi à 600 — — i5o »
- De 601 à 1000 — O 25
- De 1001 à i25o — _ 250 ))
- Au-delà de i25o — 0 20 —
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- La Société industrielle de Mulhouse nous fait parvenir la liste des prix qu’elle a l’intention de décerner en 1895. Parmi ces prix, les suivants intéressent plus particulièrement les électriciens :
- i° Médaille d’argent pour l’invention et l’application d’un pyromètre enregistreur destiné à évaluer la température des produits gazeux de la combustion de la houille sous les chaudières à vapeur.
- On demande un instrument capable d’indiquer avec une approximation d’au moins 5 o/o la température d’un courant gazeux dans le carneau d’une chaudière à vapeur entre les limites de 3oo à 800 degrés.
- L’appareil lui-même plongeant dans les gaz, l’indication des températures devra être placée en dehors du massif du fourneau, afin de rendre faciles les lectures directes.
- Le prix ne sera décerné qu’à un appareil appliqué pendant six mois au moins à une chaudière à vapeur fonctionnant dans la Haute-Alsace.
- Le terme de comparaison pour juger de l’exactitude de l’appareil sera un essai au calorimètre.
- 2° Médaille d’honneur pour une installation pratique réalisée dans un établissement industriel de la Haute-Alsace en vue de distribuer de la force motrice à un ensemble de machines ou d’appareils, au moyen d’un réseau électrique alimenté par une station centrale génératrice, privée ou publique.
- L’installation devra avoir fonctionné pratiquement pendant un an dans la Haute-Alsace; elle devra présenter, entre autres avantages, une économie appréciable sur le mode de distribution employé auparavant : canalisation de vapeur, transmissions rigides ou autres.
- La médaille sera décernée non seulement à l’établissement dans lequel l’installation aura été faite, mais aussi au constructeur qui l’aura montée.
- 3* Médaille d’honneur pour un moteur électrique capable de développer un travail et une vitesse variables à volonté, du simple au décuple au moins, pouvant être branché sur un réseau de distribution électrique et présentant, aux vitesses ^variables qu’on lui fait subir, des écarts de rendement de moins de 20 0/0. La puissance du moteur, à charge et vitesse de régime, devra être de dix chevaux au moins ; son rendement, à ces charge et vitesse, devra égaler celui des moteurs électriques courants.
- 4° Prix pour une manière simple et pratique de fixer les fils d’armature aux collecteurs des dynamos.
- Ce nouveau mode de fixation devra permettre de changer facilement et en relativement peu de temps les collecteurs d’une machine.
- Il devra assurer un bon contact des fils avec les lamelles du collecteur, ainsi que c’est le cas avec la soudure, et ne devra pas endommager les fils, comme il arrive avec les vis de pression.
- Les collecteurs à isolement d’air entre les lamelles ne sont pas à traiter.
- Le travail devra contenir une énumération des avantages et des inconvénients des systèmes employés actuellement et mettre en comparaison le nouveau mode proposé.
- 5° Médaille d’honneur pour un mémoire traitant de la dépense comparative d’une installation électrique et d’une usine à gaz, destinées l’une et l’autre à fournir l’éclairage à un centre de population d’au moins 3o,ooo âmes.
- La comparaison portera spécialement sur les points suivants :
- i° Dépenses d’installation de la station centrale et de l’usine à gaz, de la distribution électrique et de la canalisation, de l’appareillage à domicile,*
- 20 Dépenses de charbon nécessitées pour la production de force à la station centrale et la fabrication du gaz;
- 3° Dépenses d’exploitation et d’entretien dans les deux cas admis.
- Un chapitre spécial sera consacré à l’évaluation détaillée des dépenses et des recettes résultant, dans le cas d’une usine à gaz, de la mise en valeur des sous-produits de la distillation.
- Un autre chapitre traitera, en se basant sur un nombre suffisant de déterminations expérimentales, de la valeur photométrique des becs de gaz d’une consommation donnée et des lampes électriques qui leur sont couramment substituées. Il convient en effet, dans la comparaison qu’il s’agit d’établir, de tenir compte du fait que la substitution de la lumière électrique à celle du gaz comporte généralement une augmentation du pouvoir éclairant.
- 6° Médaille d’argent pour une application quelconque de l’électricité à l’impression.
- Au Congrès de l’Association des chimistes en sucrerie, qui s’est tenu récemment à Lille, M. Daix a fait une communication intéressante sur l’épuration par l’électricité des jus de diffusion. Voici, d’après le Génie civile un résumé de cette communication.
- M. Daix présente l'historique des tentatives faites pour épurer les jus au moyen de l’électricité, soit seule, soit combinée à l’action d’autres phénomènes, tels que ceux de l’osmose. Cette dernière combinaison a été réalisée au moyen du dispositif suivant : une série de bacs, dont le nombre varie de douze à quatorze, sont divisés par des membranes de parchemin en trois compartiments où plongent des élec trodes de charbon. Le jus et l’eau y circulent en sens inverse, le jus étant au contact de l’électrode positive, l’eau, de l’électrode négative. Dans ces conditions, on obtient au pôle négatif des produits basi^ ques, au pôle positif le sucre, les acides et les matières organiques qui s’agglomèrent à l’état glaireux ou se précipitent sous forme de sable. Les jus filtrés sont très purs quand.on fait un essai au laboratoire; mais, dans la
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- pratique, il y a des pertes de sucre; de plus, l’installation est très coûteuse. Ce dernier défaut s’exagère dans les procédés où l’on a proposé l’emploi d’électrodes en platine.
- Au lieu de faire par l'électrolyse une épuration complète, MM. Schollmeyer, Behm et Dammeyer se sont préoccupés d’obtenir simplement une épuration relative. Les substances qu’il faut éliminer sont, en effet, de deux sortes : les unes sont des matières organiques, des substances colorantes qui gênent la carbonatation, et dont le traitement électrique permet de se débarrasser facilement; les autres sont des matières salines dont le traitement nécessite au contraire beaucoup de temps et absorbe une grande quantité d’énergie. Aussi applique-t-on l’électricité à la transformation des matières organiques seulement; l’installation devient alors très simple. Les jus, réchauffés à 6o°, sont envoyés dans deux bacs de i5 hectolitres, munis d’électrodes, dont la surface est de 12 à 25 mètres carrés, et qui sont en zinc, en plomb ou en aluminium. Le traitement électrique dure 8 à 10 minutes; les jus sont envoyés dans une cuve et mêlés de o,5 0/0 de chaux et subissent la première carbonatation avec o,750/0 à 1 0/0 au lieu de 2,5 à 3 0/0, qui sont les doses employées d’ordinaire.
- La force électromotrice est de 5 à 8 volts; l’intensité de 40 à 5o ampères.
- On a également opéré en plaçant les électrodes dans les bacs de carbonatation. M. Daix conclut que les dépenses sont très faibles, la puissance absorbée étant d’un cheval pour une usine traitant 200000 kilogrammes de betteraves par jour; quant aux avantages, il estime qu’ils sont les suivants ; épuration relative des jus qui ne demandent plus que peu de chaux, évaporation rapide, cuisson facile, turbinage sans addition de clairce; en plus, économie de 14 kilogrammes de charbon par tonne de betteraves.
- Eclairage électrique.
- Le Conseil municipal de Roubaix vient de voter l’éclairage électrique de l’Hôtel-de-Ville et de ses alentours au moyen de 450 lampes à incandescence et d’une dizaine de lampes à arc.
- Les travaux ont été adjugés à la Société de constructions mécaniques et électriques du Nord.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Le Journal des Postes et Télégraphes annonce que la première chambre de la Cour d’appel de Paris est actuellement saisie d’un très gros procès dont le résultat peut avoir des effets considérables.
- Il ne s’agit de rien moins que de l’avenir du câble français qui fonctionne entre la France et l’Amérique.
- Voici les faits :
- En 1879, le ministère Pouyer-Qucrtier autorisait une compagnie française à établir le câble Paris-New-York.
- Cette société eut à entrer en lutte avec la compagnie anglaise rivale, et une véritable guerre de tarifs éclata entre elles.
- Pour y mettre fin, elles conclurent plusieurs traités qui établirent un modus vivendi, mais eurent, paraît-il, pour conséquence, de mettre l’entreprise française dans un certain état de dépendance vis-à-vis de l’entreprise anglaise.
- C’est ce que nos ministres des Postes et Télégraphes ne purent admettre et ils ont obligé la compagnie française à rompre les traités.
- La compagnie anglaise a intenté au Paris-New-York un procès et lui demande quelque dix millions d’indemnité.
- Nous avions annoncé dans notre numéro du 28 avril que le steamer Faraday avait quitté Woolwich pour procéder à la pose d’un nouveau câble transatlantique. La deuxième expédition vient de quitter ce port le 12 juin, à 8 heures du soir, pour poser les seconds i5oo milles du dixième câble transatlantique. Malgré des incidents que nous résumerons rapidement, cette pose a été exécutée en vingt jours.
- Par cette opération magnifique, on peut dire que le Faraday tient actuellement le record des poses. Une foule considérable se pressait sur les quais voisins de l’usine de MM. Siemens frères pour assister à l’appareillage, que des milliers de spectateurs ont salué de leurs applaudissements. Le Faraday a jeté l’ancre à Grave-send, près du Chicago, cuirassé américain. Il y avait à bord 180 personnes, en y comprenant deux invités : le comte de Slippenbach, colonel de la garde impériale allemande, et M. Arnold von Siemens, fils du docteur Werner, et directeur de la maison Siemens de Berlin.
- Le travail de la pose a été partagé en trois sections :
- i° La partie nautique, dirigée par le capitaine Le Faner, commandant du Faraday;
- 20 La pose, le placement des bouées, l’attache du câble et son relèvement,’ placés sous les ordres de M. John Britle, ingénieur civil;
- 3° La partie électrique proprement dite, c’est-à-dire les épreuves de conductibilité, les échanges de signaux avec la terre, la détermination des fuites, etc., etc , confiée à M. Frank Jacob.
- M, Alexandre Siemens, président de l’Institution des ingénieurs civils de Londres, et chef de la maison Sie^ mens de Londres, avait pris la surveillance personnelle de toute l’operation. La Compagnie commerciale du câble s'était fait représenter par son ingénieur en chef, M. John Gott, accompagné par quatre ingénieurs de l’exploitation, et suivait les opérations.
- Le i3 juin, le Faradayse mit à rechercher la bouée dont nous avons annoncé la pose, et qui était rattachée
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- par 143 milles de câble côtier à la station de Waterville (Irlande).
- Aussitôt que le Faraday fut arrivé aux îles Sully, la mer devint mauvaise et le temps brumeux. C'est avec peine que les officiers purent prendre les mesures astronomiques nécessaires pour retrouver la bouée que Ton avait attachée au fond de la mer par un câble de 3oo brasses environ.
- C’est seulement le 16 à la pointe du jour que le Faraday aperçut une des bouées qu’on avait mouillées dans le voisinage de celle cherchée.
- Le capitaine Le Faner reçut alors l’ordre de jeter à la mer les grapins et de draguer le fond de l’Océan dans une direction perpendiculaire à la route suivie pendant la pose. Mais le temps était si mauvais que l’on ne put commencer cette opération que le lundi 18 au matin.
- C’est seulement à la troisième bordée que le câble fut saisi par les grapins. On le releva sans difficulté. Deux matelots le saisirent et l’amarrèrent aux grapins dès qu’ils arrivèrent à la surface des flots. On amena le bout à bord, on fit la soudure et on se mit en communication avec Waterville.
- On ramena à bord non seulement le câble, mais les bouées qui avaient été mises à la mer dans le but de signaler sa route. L’état de la mer rendit cette opération très difficile, elle ne put être effectuée que par une embarcation armée de huit avirons. Les marins portaient des jaquettes de liège dans le cas où l’embarcation aurait coulé. Mais ils parvinrent à aborder, l’une après l’autre, toutes les bouées. Ils les attachaient à des amarres venant du bord, et ils coupaient celles qui les fixaient au câble.
- Pendant ces opérations, les sondes du Faraday indiquaient 25o à 5oo brasses seulement, mais la grande pente fut atteinte vers 6 heures du soir. Bientôt les sondes indiquèrent 1000 brasses. On arriva ainsi â 225o brasses, soit 4,5 kilom. Mais bientôt la profondeur diminua jusqu’à 1600 brasses. Le câble passait sur une série de montagnes sous-marines de 5 à 600 mètres d’altitude. C’est à environ 1200 milles de l’Irlande que la profondeur maxima de 2600 brasses (5 kilomètres) fut atteinte. A partir de ce point la profondeur diminua graduellement jusqu’à environ 1200 brasses. Elle garda cette valeur jusqu’au voisinage du banc de Terre-Neuve, à environ no kilomètres de la bouée à laquelle l’extrémité américaine du câble avait été fixée.
- Jamais le Faraday n’a manqué des nouvelles d’Europe. Le 23, on a appris la naissance du fils du duc d’York. M. Alexandre Siemens a répondu à cette notification par un télégramme de félicitations. Le lendemain 24 arrivait la nouvelle de l’assassinat du président Carnot.
- Le 27, le Faràday recevait une réponse de l’officier d’ordonnance du duc d’York, remerciant M. Alexandre Siemens des félicitations expédiées dans des conditions uniques dans le monde.
- C’est ce même jour que la pose dans les eaux pro-
- fondes se terminait; on faisait la soudure du câble côtier par 891 brasses.
- Après cette opération, la pose continua au milieu d’un brouillard épais qui n’empêcha pas d’atteindre le voisinage de la bouée américaine. Mais comme il était impossible de naviguer au hasard, le Faraday coupa le câble et l’attacha le 29 à une bouée mouillée par 200 brasses d’eau. L’opération fut exécutée à 1627 milles de Waterville.
- Le 29, un vent violent et froid venant du Nord chassa les brumes et permit de voir sept grosses banquises qui marchaient lentement vers le Sud. Les observations astronomiques indiquaient une distance de 5o kilomètres de la bouée américaine. Le Faraday tourna immédiatement le cap vers l’endroit où la bouée devait se trouver. Mais il fut impossible de la découvrir. Force fut donc d’avoir de nouveau recours aux dragues. Ce n’est que .le 3o au matin que le câble américain put être enfin saisi. Mais la journée du 3o se passa à faire la soudure et à expédier des signaux à Canso. Les mesures électriques montrèrenfique la conductibiliié était parfaite. On se préparait à partir le ior juillet pour terminer le travail. Mais les brumes ayant recommencé, il fallut encore attendre vingt-quatre heures. Enfin, le temps s’étant éclairci, la dernière section fut posée le lendemain, et la soudure faite le même jour. Elle fut exécutée en cérémonie par le colonel Slippenbach et l’ingénieur Gott. La journée se termina par un banquet dans lequel on rappela que le câble de 1894est le septième posé parla maison Siemens, qui s’apprête à en poser encore un autre cette année.
- Le nouveau câble est le troisième que possède la Compagnie commerciale. En y comprenant les deux bouts de terre, on arrive à une longueur de 2201 milles nautiques ou 4076 kilomètres, pesant 5046 tonnes ainsi réparties: 495 tonnes de cuivre, 3ooo tonnes de fil d’acier. 345 tonnes de gutta, et 1075 tonnes de composition isolante.
- Le poids de cuivre utile pour la conductibilité e.st à peine de 12 0/0.
- •Nous disions dans notre numéro du 28 avril que la Compagnie Maintenance, à qui l’on doit le câble de 1873, a l’intention de poser un câble dont l’âme de cuivre sera beaucoup plus pesante, et dont la longueur sera de i85ô milles. Cette opération nécessiterait le concours de deux navires et par conséquent l’établissement d’une soudure en plein Océan. Mais la facilité avec laquelle on fait les soudures est si grande que cette circonstance ne pourrait point être considérée comme étant une objection, s’il est vrai qu’avec son aide on puisse obtenir une vitesse de transmission de 40 mots par minute.
- Nous reviendrons sur cette question.
- Imprimeur-Gérant : Y. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- JL
- Journal universel d! Electricité
- 31, Boulevard des Italiens. Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XVI- ANNÉE (TOME LUI) SAMEDI 28 JUILLET 1384 N3 30
- SOMMAIRE. — Construction et exploitation des tramways électriques en Amérique; G. Pellissier. — Détails de construction des machines dynamo; Gustave Richard. — L’usine des Halles; G. Claude. — L’appareillage et la construction électrique à l’étranger; E.-J. Brunswick. — Chronique et revue de la presse industrielle : Electrodéposition du fer. — Magnétomètre Ivnap et Sprong. — Appareils à adhérence magnétique de M. de Bovet. — Revue des travaux récents en électricité ; Sur une méthode approximative pour trouver les forces agissant dans les circuits magnétiques, par R. Threlfall, assisté par F. Martin. — La rotation de l’arc électrique, par A.-P. Trotter. — Sur un nouveau moyen de provoquer l’arc électrique, par M. Belloc — Variétés : Sur les exécutions électriques; W. de Fonvielle. — Correspondance. — Faits divers.
- CONSTRUCTION ET EXPLOITATION
- DES TRAMWAYS ÉLECTRIQUES
- EN AMÉRIQUE (1)
- I. — Etablissement de la voie.
- L’introduction des tramways à traction mécanique et l’immense augmentation du trafic qui en est résultée ont nécessité des modifications considérables dans les procédés de construction des voies. Si la ligne n’a pas un trafic très élevé, les anciens modes de construction peuvent être adoptés et même simplifiés, ce qui peut paraître difficile, mais s’explique par ce fait que, avec la traction animale, les routes doivent être entretenues d’une façon assez convenable pour que les chevaux puissent y marcher, tandis qu’avec la traction électrique on se contente de ce qui est, les trottoirs en planches disposés de chaque côté des rues suffisant au passage des piétons.
- En fait, il n’est pas rare de voir dans les petites villes et dans les quartiers excentriques de certaines grandes des voies de tramways électriques établies de façon très rudimentaire : les traverses sont simplement posées sur le sol, ou elles ne sont maintenues que par l’herbe qui pousse tout autour, et les rails à T, de 20 à 25 kilos le mètre courant, sont cloués directement
- (*) La Lumière Électrique du 21 juillet 1S34, p. 101.
- sur ces traverses, assez rapprochées. Les villes américaines prennent facilement des développements considérables, et dans bien des cas, comme à Chicago, par exemple, sont formées de plusieurs villes ou villages, créés indépendamment; un décret, un beau jour, les a réunis sous le même nom, mais elles n’en sont pas moins séparées par des distances de plusieurs kilomètres sans aucune construction; les rues sont indiquées, au travers des champs, par des écriteaux; parfois, par des passages en planches qui sont les trottoirs. Le trafic ne serait pas assez important pour permettre rétablissement d’une voie plus coûteuse; on s’en contente et l’on a raison, d’autant plus'que ces voies peu chargées, sur lesquelles ne passent que des cars d’un poids relativement faible, sont souvent plus douces que celles du centre des villes, grâce au rapprochement des traverses.
- Mais dans les villes, lorsque le trafic est très intense, le problème change de face, et non-seulement les anciennes voies utilisées pour les tramways â traction animale seraient insuffisantes, mais elles seraient ruineuses pour les compagnies qui se résoudraient à cette économie mal placée. Les réparations continuelles, les accidents et la mauvaise réputation qui en résulteraient ne tarderaient pas à faire revenir la compagnie à des principes de plus sage exploitation. En outre, la question se complique de l’établissement du retour du courant par les rails qui, d’abord quelque peu négligé, a pris
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- aujourd’hui une importance capitale et préoccupe beaucoup les sociétés, par suite des difficultés survenues avec les compagnies de gaz et d’eau, dont les conduits étaient attaqués par l’électrolyse.
- Le retour parla terre a été essayé, notamment à Peabody, dans le Massachusets; il a donné d’assez bons résultats au point de vue des tramways, mais on a dû l’abandonner en raison des inconvénients que nous rappelions plus haut. Si la résistance des rails n’est pas excessivement faible, le retour du courant se fait en partie par la terre, et les effets nuisibles sont les mêmes ou à peu près. Il importe donc de diminuer autant que possible la résistance du circuit par les rails.
- Pour obtenir ce résultat, on commença par réunir les deux extrémités voisines de deux rails
- partielles étaient bonnes, ce fil supplémentaire coûteux serait inutile, car la résistance des rails par unité de longueur est bien inférieure à celle de ce fil.
- Une voie simple composée de deux rails de 28 kilos au mètre présente une section d’environ 72 cm2, et une voie simple composée de deux rails de 35 kilos au mètre, une section de 90 cm2; elles seraient donc capables de livrer passage à des courants de 780 et 976 ampères, respectivement. Un fil de cuivre de i pouce (2,54 cm.) n’a qu’une capacité de 3o2 ampères; le fil n° o, une résistance de vingt fois supérieure à celle d’une voie simple avec rails de 28 kilos par unité de longueur; si le fil supplémentaire est en fer, le rapport des résistances est égal à 112. Ce fil supplémentaire est donc un luxe inutile, d’autant plus qu’il est sujet aux mêmes actions que
- Fig. o
- Fig. 6. — Fil de retour supplémentaire.
- contigus par un fil de cuivre de diamètre convenable, soudé ou maintenu par des rivets dans chacun des rails comme le représente la figure 5. En outre, de distance en distance, les deux rails d’une même voie sont aussi réunis par un fil métallique; lorsque la voie est double, on réunit les deux voies par des fils transversaux placé à intervalles convenables. On assure ainsi la continuité du circuit, même dans le cas où l’un des fils de jonction viendrait à être brisé.
- Les fils employés sont des fils de fer, ou mieux de cuivre étamé n° 6 (5 mm. environ) pour les rails contigus, et n° 0, 8 1/4 mm. pour les fils de traverse.
- Ces joints en trois pièces, formés de deux métaux différents plongés dans le sol humide, s’altèrent rapidement, et l’on a été conduit à recourir à un fil de retour supplémentaire en cuivre étamé n° o (8 1/4 mm. de diamètre), ou à deux fils n° 3 (6,5 mm. de diamètre). Les fils de jonction sont soigneusement soudés au fil supplémentaire et l’on obtient ainsi (fig. 6) un retour donnant de bons résultats. Si les jonctions
- les conduites d’eau et de gaz et que, d’après M. J. II. Vail, en plusieurs occasions, il aurait complètement disparu; cet auteur pense que 99 centièmes de l’argent dépensé pour le fil complémentaire sont dépensés en pure perte.
- Les courants qui passent alors par la terre peuvent atteindre des intensités considérables. M. Vail cite des cas nombreux où les accidents produits dénotaient des intensités énormes ; une conduite d’eau fut percée, dans un cas, en quatre semaines; dans un autre cas, le courant traversant les conduites d’eau d’une maison avait une intensité de 93 ampères en moyenne; dans un autre cas, un arc s’étant formé entre les tuyaux contigus d’un même établissement, un incendie s’en suivit.
- La résistance de la ligne de retour étant de beaucoup augmentée, il en résulte une perte important pour la Compagnie; M. Vail a fait de nombreuses mesures sur différentes lignes et a constaté que la différence de potentiel en certains points n’était que de 3oo à 325 volts, tandis que les dynamos donnaient de 5oo à 55o
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- volts. Il n’est pas étonnant, ajoutait cc savant, que dans ces conditions la consommation de charbon de certaines stations centrales soit excessive.
- On a proposé et employé des feeders de la voie; ce sont des conducteurs soigneusement
- Fig. 7
- isolés, qui sont soudés, en des points convenables, à la voie, et, soit en l’air, soit sous terre, retournent directement aux générateurs. S’ils sont bien établis, ils donnent de bons résultats. Mais ils ont le grave inconvénient de coûter cher. Si la conductibilité des rails était bien utilisée, c’est-à-dire si les joints étaient convenablement faits, ces feeders seraient inutiles. Nous avons vu en effet que la résistance des voies est
- toujours beaucoup plus taible que celle des conducteurs employés. Aussi la confection des joints a-t-elle reçu dans ces derniers temps une attention considérable de la part des spécialistes.
- Pour éviter les inconvénients des joints en trois pièces (rail, fil, rivet), on a proposé des joints dispensant de l’emploi des rivets (fig. 7).
- M. J.-H. Bickford a essayé dernièrement un joint que nous représentons en figures 8 et 9, et qui, tout en offrant des avantages marqués, coûterait moins cher que les procédés ordinaires.
- Ce joint est composé de bandes de fer forgé qui sont soudées électriquement aux extrémités de chaque éclisse; l’extrémité libre de chaque bande est fortement étamée et percée de deux trous contre-poinçonnés; le plat des rails est ensuite percé et fraisé de telle sorte que les contre-poinçonnages des bandes puissent s’insérer exactement dans les creux. Quand les rails sont posés, les éclisses sont boulonnées en place, et ensuite les bandes rivées à chaud avec
- Fig. 9
- les rails. L’étamage s’amolit sous l’action de la chaleur; il étame le rail, forme ainsi un joint parfait qui est encore accru par l’énorme pression qui se produit lorsque le rivet se refroidit. Les bandes sont courbées en forme d’U pour permettre la dilatation et la contraction des rails. D’après les essais qui ont été faits, un mille (1609 mètres) de voie établie avec ce procédé, n’offre qu’une résistance de 0,025 ohm; on voit que dans ces conditions il est inutile de recourir à un fil de retour supplémentaire.
- Le procédé le plus original et qui nous semble devoir être le plus généralement appliqué dans l’avenir, est celui qui consiste à former un rail pour ainsi dire continu au moyen de la soudure électrique. La voie étant posée, on déboulonne les éclisses et l’on décape soigneusement
- Fig. 8
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- les faces latérales des rails. Les joints sont formés par deux pattes en fer, légèrement courbées en forme d’U, qui sont directement soudées, une de chaque côté, aux deux extrémités des rails contigus.
- La soudure se fait au moyen d’un matériel spécial contenu dans un fourgon qui circule sur les voies. Le courant employé est celui qui doit
- Fig. 10
- actionner les moteurs des tramways. 11 subit une double transformation qui l’amène sous la forme de courant alternatif à environ 4 volts et 4000 ampères. Les extrémités du transformateur sont des barres de cuivre de dimensions appropriées, qui viennent pincer, comme l’indique la j figure 10, le rail contre lequel sont appliquées les deux pattes. L’ensemble ne tarde pas à
- ’ prendre la. température de soudage; on exerce alors une pression énergique au moyen d’un dispositif mécanique ad hoc, et la soudure est effectuée. On répète la même opération pour l'extrémité de l’autre rail.
- Les barres d’amenée du courant sont refroidies par une circulation d’eau.
- Les rails ainsi réunis présentent des qualités particulièrement avantageuses; les expériences faites par M. J.-A. Moxham, président de la Johnson Company, qui emploie ces procédés, ont démontré que la température des rails de tramways enfouis dans le sol variait très peu, et que les effets de la dilatation n’étaient pas pratiquement sensibles. Ces procédés n’ont été mis en pratique, à titre d’essai, que depuis un an et demi environ. Les résultats, excellents au point de vue électrique, n’ont pas été aussi satisfaisants quion l'espérait au point de vue mécanique; les joints se brisent constamment. Toutefois, l’école est faite, et d’après M. Nason, la Johnson Company assure être en état de fournir actuellement un travail parfait. Cette Compagnie possède deux machines faites spécialement pour ce travail et coûtant chacune de i5oooo à 200000 francs; elle en a commandé deux autres semblables; plus de 25o kilomètres I de voie seraient en construction d’après ce procédé; la West End Street Railway Company de Boston va faire de nouveaux essais. Si le temps
- Fig. 11.
- confirme les résultats annoncés, l’emploi des « voies continues » ne tardera pas à se généraliser.
- L’écartement des rails le plus généralement adopté est de 4 pieds 8 pouces 1/2 (im55). La construction de la voie varie évidemment avec les différents constructeurs. La figure 11 représente le mode’ de construction assez généralement adopté dans les rues des grandes villes. Les traverses sont posées sur un lit de béton; elles doivent être en chêne fort ou en châtaignier, longues de 2 mètres environ, larges de i5 centi-
- mètres, épaisses de 12,5 cm., distantes d’axe en axe de y5 à 90 centimètres. Deux traverses distantes de 20 centimètres doivent être placées sous chaque joint. Les rails sont maintenus sur des chaises fixées sur ces traverses ; ils sont entretoisés par des tringles tous les 2,5o m. environ.
- On a employé des rails de 45 à 5o kilos au mètre courant; mais, en général, les rails adoptés pèsent 3o à 40 kilos seulement. L’expérience a fait voir qu’il valait mieux, dans une certaine limite, diminuer le ooidsdes rails et rapprocher
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- les traverses lorsque l’intensité du trafic l’exige. La hauteur des rails doit être telle que l’on puisse interposer entre le haut des traverses et la partie inférieure des pavés environ 5 centimètres de gravier exempt de glaise et d’argile, et fortement tassé.
- Toutefois, l’emploi des coussinets tend à disparaître dans les rues pavées, et souvent on se contente de clouer les rails directement sur les traverses et de combler l’intervalle avec du pavage ou du macadam.
- Les joints étant les points faibles, tant au point de vue mécanique qu’au point de vue électrique, il importe de pouvoir les visiter souvent et à peu de frais ; on dispose pour cela des regards ou boîtes sur le côté extérieur de la voie, à chaque joint.
- G. Pellissier.
- (A suivre.)
- DÉTAILS DE CONSTRUCTION DES machines dynamo (1)
- Les enroulements de l’armature et de l’inducteur des dynamos Bell sont (fig. 2) d’abord préparés en boucles de trois fils a ay a2l par exemple, de la forme voulue pour s’appliquer rigoureusement sur leurs noyaux lamellaires crénelés; puis, après avoir défait leur bandelettes A’, on insère dans les crélenures d’abord les deux fils extrêmes a1 et a2, et, entre eux, dans la partie carrée de la crénelure, assez large pour les recevoir tous les trois, le troisième fil a. Il suffit ensuite de fermer les crénelures par un léger coin isolant B2, pour y enfermer solidement les enroulements, qui en remplissent ainsi presque toute la section, sans jeu, et avec le moins d’espace perdue possible.
- Dans la dynamo de Kelly représentée par les figures 4 et 5, l’inducteur est constitué par l’enroulement central M, à noyau, B et l’induit par deux anneaux lamellaires A A, avec pôles à deux enroulements croisés N, entre lesquels tourne la masse de fer K, à pôles lamellaires L,
- (') La Lumière Électrique, 5 mai 1894, p. 217.
- d’une largeur égale à la somme de deux pôles de A, de manière à faire toujours face à l’un au moins des deux circuits induits N. Le circuit magnétique se ferme, dans cette dynamo par A, B, A et les boulons d’assemblage D; mais comme la résistance magnétique est moindre au droit des pôles L, lorsqu’ils passent devant les projections ou pôles de A que lorsqu’ils en franchissent les bords, il en résulte dans L des variations de flux donnant naissance à des courants de Foucault et à des pertes d’énergie. On
- Fig. 1 à 3. — Enroulements Bell (General Electric C°, 1894).
- pouvait bien diminuer ces courants par un lamellage convenable du noyau K, mais sans annuler les pertes par hystérésis, et en augmentant le prix de la dynamo; il vaut mieux proportionner la dynamo de manière à uniformiser la résistance ou l’inertie magnétique des masses de fer qui relient les anneaux A A. On y arrive en rendant très grande la résistance de la partie de ce circuit magnétique qui constitue le corps de l’armature, par rapport à celle des pièces polaires lamellaires, par exemple, en augmentant la densité du flux magnétique qui le traverse. Les variations du flux se trouvent ainsi pratiquement limitées aux parties lamellaires de
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- l’armâture, c’est-à-dire au strict nécessaire pour l’induction des courants en N N.
- L’armature de l’alternateur Schmid et Lamine est (fig. 6 et 7) à deux enroulements.
- L’un de ces enroulements C, branché sur le
- circuit extérieur et passant d’une bobine à l’autre en changeant de sens, est relié à son circuit d’une part directement par le collecteur D' et le balai d', et, d’autre part, indirectement, par 1, les enroulements régulateurs Ei E2, le fil 2 et le col-
- Fig. 4 et 5. — Alternateur Kelly! (Stanley Laboratory C°, 1894).
- lecteur D„. Les courants ainsi passés par Ea Es engendrent les circuits magnétiques xx x2, fermés par les bras c1 c2,fxf2, d’intensité proportionnelle à celle du courant dans le circuit exté-
- B
- Fig. 6. — Alternateur Schmid et Lamrae (Compagnie Westinghouse, 1894).
- rieur ou au travail de ce circuit supposé à potentiel constant.
- L’autre circuit G Ft F2, parallèle à C, a ses pôles hx h2 reliés à un commutateur H, Hs, disposé de manière à envoyer aux balais kx k2 des courants
- : continus et redressés. Comme les variations des i lignes de forcexxx2 induisent, en Fj et F2, d’après I le sens de ces enroulements compensateurs, jdes forces électromotrices de même sens que .celle normale de G, on voit que cette force augmentera, jusqu’à une certaine limite, avec la 1 charge du circuit extérieur, de manière à compenser la chute de potentiel due à l’abaissement
- Fig. 7. — Alternateur Schmid et Lamme. (Compagnie Westinghouse, 1894),
- ,de l’intensité du champ inducteur avec l’augmentation du courant extérieur, et à maintenir à ce courant un potentiel moyen soit sensiblement invariable, soit augmentant ou diminuant, suivant une fonction connue de son intensité, selon le nombre de tours des enroulements F E2, Fj F2.
- i Le régulateur Siemens et Holmes, représenté
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- par les figures 8 et 9 agit comme il suit par le décalage des balais.
- Suivant que l’intensité augmente ou diminue dans le circuit extérieur, l’électro G, en série dans ce circuit, attire ou laisse retomber le bras F2 du levier à trois bras F2F3F,, de( manière à amener le double cliquet e en prise avec l’un des deux rochets Ht ou H2. Comme le cliquet e reçoit, du train A et de la manivelle G, un mouvement alternatif constant, il en résulte que le pignon J, en prise avec ceux 1 de Hj et de H2, fait tourner à droite ou à gauche le porte-balais
- L, de manière à ramener l’intensité à sa valeur normale.
- Afin de maintenir le potentiel aux bornes de sa dynanamo invariable malgré l’irrégularité du moteur, M. Lewis propose (fig. 10), ce qui ne paraît pas absolument nouveau, d’en exciter les inducteurs par deux enroulements : l’un à gros fil a, en série sur le circuit extérieur, et l’autre b, à fils fins, en dérivation sur ce circuit, et de sens contraire à b.
- Quand la vitesse augmente, l’intensité augmente sensiblement en a et en b, mais en pro-
- Fig. 8 et 9. — Régulateur Siemens et Holmes (1893).
- portions telles que leurs effets contraires diminuent l’intensité du champ inducteur, et, par conséquent, maintiennent le potentiel de l’armature invariable, malgré l’augmentation de sa vitesse; et de même, inversement quand cette vitesse diminue.
- Le dispositif de régulation de M. Bell représente par la figure 11, a pour objet de maintenir un potentiel invariable dans le circuit M M', alimenté par une dynamo N, excitée en dérivation par un circuit à résistances fixe O et variable K. Quand l’intensité augmente dans le circuit II, l’aiguille B de l’ampèremètre D se déplace sur le secteur G, concentrique à son pivot P. On tourne alors la manette L, de manière à ramener par E,
- en prise avec D, l’index b de c en face de l'aiguille B. Ce même mouvement supprime, par G assez des résistances K pour augmenter l’intensité de l'excitation, et relever à sa tension normale la force électromotrice en M M'.
- Lorsqu’on actionne par un même arbre moteur une série de dynamos, il est souvent important de pouvoir les accoupler ou les découpler séparément sur cet arbre. Avec le système récemment proposé par M. J. Arnold, on commence, par exemple, par accoupler, sur cet arbre moteur C (fig. i5) les dynamos R nécessaires au démarrage; puis, quand elles ont atteint leur vitesse, en fournissant leur courant au circuit extérieur TT (fig. 12), on commence par accoupler
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- d’autres dynamos S., pour les transformer en moteurs par le courant des premières; en faisant passer le commutateur W1 et V. (fig. 13), des positions (fig. 12), où la dynamo S fonctionne
- Fig. 10. — Régularisation Lewis (1894)-
- en moteur, aux positions tigure 13, où elle fonctionne en réceptrice.
- En figure 12, en effet, le courant passe de T' à T, par U, V4, O, O, l’armature L, les balais P,
- JT
- O
- Fig:. 11. — Régularisation Bell (General Electric C% 1894).
- P, les inducteurs S, S, V5, V2, V, U, avec toutes les résistance V3 en circuit, de sorte qu’il n’y passe qu’un très faible courant. D’autre part, la dérivation excitatrice des inducteurs est fermée, par le rhéostat W2 W, et, U, de manière que la dynamo fonctionne bien en génératrice, fournis-
- sant du courant au circuit TT'. En figure 13, au contraire, le fil V, coupé par V2, retranche du circuit l’enroulement en série des inducteurs, tandis que W' supprime de leur dérivation la résistance W2, et que l’on peut envoyer dans l’armature un courant réglable par la résistance V3, de sorte que la dynamo fonctionne bien en réceptrice du circuit T T', ou en dynamoteur,
- Fig. 12 et 13. — Couplage Arnold (1894).
- Schéma des circuits.
- entraînant avec elle son manchon I\ (fig. 16), avec une vitesse différent de celle de l’arbre C d’une quantité indiquée, à chaque instant, par la rotation différentielle de l’aiguille Y9, tournée par le roulement de la vis sans fin Y10 en prise avec la denture Y, solidaire de C, par rapport à l’aiguille Y7; tournée par le roulement de la vis Y8 sur la denture du plateau solidaire du manchon K. Quand cette rotation cesse, l’arbre C tourne d’accord avec K. On tourne alors la mapette Z15 (fig. 14), de manière à envoyer en Zj un courant
- Fig. 14. — Couplage Arnold; détail d’un embrayage.
- tel que les pôles Z7 de l’électro Z, Z7 attirent la griffe aimantéé Z3, et fassent l’embrayage de C avec K; puis, on repasse W, et Ws des positions figure i3 à celles figure 12, de manière à retransformer la nouvelle dynamo en génératrice. Un levier Z12 (fig. 17) permet d’embrayer et de
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- débrayer à la main Z8 de Z7; mais ordinairement ce débrayage se fait en commutant, par Z15, le courant de Zj, de manière qu’il développe en Z7 des pôles de même nom qu’en Z8) qui se trouve ainsi repoussé par Z7.
- rm
- Fig. i5 à 17. — Couplage Arnold; ensemble du système ; détail de l’indicateur différentiel et d’un embrayage.
- Dans le dispositif d’Elihu Thomson, représenté par la figure 18, les courants alternatifs passent de a en b par la bobine K, le commutateur L, la bobine K' et la ligne l. Normalement, les bobines K et K', enroulées en sens contraire et librement suspendues autour du barreau lamellaire G, se rapprochent, par leur poids, presque au contact, de manière que leurs
- actions magnétisantes sur G se neutralisent presque, et qu’elles n’exercent ainsi sur les courants qui les traversent aucune impédance.
- Mais si l’intensité de ces courants augmente, ainsi qu’en l, l’action répulsive des bobines l’emporte, et elles s’écartent, cessant de se neutraliser sur G, de manière à opposer au passage des courants une résistance croissant avec leur écartement, et à ramener ainsi le courant à sa valeur normale. Si toutefois la variation de la charge de la ligne dépasse une certaine limite, K' vient, en touchant e, déclencher le levier L, qui, rappelé par son ressort S, coupe le circuit en F. Avec cette disposition des bobines, leur répulsion mutuelle est rigoureusement proportionnelle à l’intensité du courant dans toutes leurs positions, de sorte qu’elles maintiennent l’intensité sensiblement invariable, par exemple
- Fig. 18. - Régularisation Elihu Thomson (1894).
- dans un circuit de lampes à incandescence à potentiel constant et à résistance variable avec le nombre des lampes. En outre, la résistance propre des bobines peut être rendue assez faible pour n’occasionner en temps normal aucune perte appréciable.
- M. A. Parsons dispose la machinerie de ses stations centrales en unités, ou groupes d’unités : chaudière, moteur, dynamo... complétés, facilement groupables, et à éléments interchangeables, de manière à assurer en toute sécurité la plus grande économie possible, en ne faisant jamais marcher, et en pleine puissance, que le nombre d’unités nécessaires pour la dépense actuelle du service.
- Les figures 19 et 20 supposent une installation composée de trois unités comprenant chacune une chaudière A, un surchauffeur B, un réchauffeur G, un condenseur indépendant F, avec sa pompe à air F3, et un moteur M.
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- Dans chaque unité, la vapeur va de la chaudière au moteur par a b, le surchauffeur B et le tuyau b3. Une tuyauterie transversale ba permet de relier l’un quelconque des moteurs à l'un quelconque des surchauffeurs B, B,, B2. Des moteurs, la vapeur passe aux condenseurs F, Fl5 F2, rendus interchangeables par la connexion G, ainsi que les pompes à air. Les pompes alimentaires H, Hj refoulent leur eau, froide ou prise dans la bâche des condenseurs, par N, au réchauffeur K, d’où elle passe, par D, aux réchauffeurs G, G,, C2 branchés à volonté sur cette conduite, et d’où elle va à la chaudière par
- tuyauterie EO, qui permet d’interchanger les réchauffeurs G, C2 sans passer par K, de manière à parer à tous les accidents.
- Dans la distribution polyphasée de Rica (fig. 21, i à 5), la génératrice triphasée G, à excitatrice E, envoie, par a, ù, c, aux primaires P, Pl5 P2 du transformateur PS, des courants de basse tension qui, transformés, par S, S,, S2, en courants de haute tension vont, par /, /,, /2, se retransformer, en I2, en courants de basse tension, par le transformateur M M', auquel ils arrivent en R, R,, R2, dont les enroulements sont représentés schématiquement en figure 5. On y a
- Fig. 2i (n° i à 6). — Distributions polyphasées Rice (General Electric C° 1894).
- représenté en pp' les enroulements primaires à haute tension reliés directement aux conducteurs l, 4, /2, et, parallèlement, en s s', les en-toulements de basse tension, reliés aux commutateurs K et K'-, (un par machine), avec balais B, B', B2, B3, reliés : B et B3 aux conducteurs extrêmes d et f du système à trois fils d.e.f, et B' et B2, par g, au conducteur médian e. Les courants polyphasés de G se trouvent ainsi transportés sous haute tension en M, puis transformés, sur e,/, cZ, en courants continus à basse tension.
- En figure 4, les courants sont, avant d’arriver en R, Ri, R2, transformés en basse tension au transformateur T2.
- En figure 3, il ne faut, sur l’armature A A', qu’un seul enroulement à deux séries de connexions : les unes, écartées de 1800 comme dans les triphasés ordinaires, et aboutissant aux collecteurs R, Rt, R2, et les autres, aboutissant aux commutateurs K K', à balais B B', B2 B3, comme en figure 5.
- Comme les transformateurs-moteurs ne font que changer la nature du courant des lignes /, 4, Z3, leur rotation n’exige que fort peu de tra-’ vail, de sorte que la transformation se fait très économiquement.
- Voici comment on peut faire fonctionner ce système :
- Supposons G relié à M M', et les commuta-
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- Fig- 19 et 20.— Station centrale Parsons (i8g3).
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- teurs g et h des circuits locaux/, e, d ouverts, ainsi que ceux i et k des inducteurs de M M'. Les courants amenés par /, l' l2; aux armatures A et A', les amèneront graduellement à peu près à la vitesse de G, à laquelle on ferme i et k,
- Fig. 22 et 23. — Transmission Fiske (General Electric G”, 1894).
- pour achever de synchroniser A et A' avec G; après quoi, l’on ferme g et h.
- On peut, pour accélérer le démarrage de M et M', enrouler sur les inducteurs un circuit fermé F F' (fig. 2 et 4) dans lequel le champ tournant induit des courants accélérateurs jusqu’à
- Fig. 24 et 25. — Armature des
- de F', ce qui a pour effet de diminuer la vitesse de M.
- L’armature des moteurs Brown a (fig. 24 et 25) son noyau formé de disques lamellaires/, pris entre deux plateaux /2, serrés par des vis isolées /3, avec emmanchement conique /G sur les étoiles F2, qui, de cette manière, entraînent et centrent l’armature. Les enroulements F' sont maintenus par les dents des disques/; le tout est protégé par une enveloppe en feuille d’amiante ft avec garde /9. Le commutateur est
- l’établissement du synchronisme. Cet enroulement peut être constitué par la dérivation même des inducteurs, que l’on ferme au démarrage par z (fig. 5), puis que l’on relie aux balais des commutateurs par k.
- La figure 6 indique la disposition que l’on peut adopter avec des courants alternatifs ordinaires non polyphasés, en ajoutant, sur les pôles N des inducteurs du transformateur-moteur, à l’enroulement ordinaire O, un enroulement Q, fermé autour d’une partie seulement du pôle.
- La transmission de force de la génératrice GF à la réceptrice F' M se fait (fig. 22), dans le système de M. Fiske, en reliant leurs inducteurs sectionnés FF' par un nombre de fils L, variable au moyen d’un commutateur S s, qui permet de régler ainsi la vitesse du moteur. Avec le dispositif figure 23 on fait varier le nombre des sections actives à la fois en F et en F'. Dans la position figurée, le quart seulement de F' est en circuit, ainsi que la totalité de F, de sorte que M tourne à sa vitesse maxima ; à mesure que l’on tourne S2 vers la droite, il coupe successivement du circuit les sections de F, et y introduit celles
- Brown (Compagnie Edison, 1894).
- rempli à l’intérieur d’une garniture/12, en gomme arabique coulée, fondue et brûlée. Cette gomme grasse s’infiltre entre les segments du commutateur, dont elle empêche l’usure, en même temps qu’elle prévient la formation des étincelles.
- L’armature du moteur alternateur Elihn Thomson, représentée par les figures 26 à 3o a ses trois enroulements Dl5 D2, D3, écartés à 6o°, reliés par leurs extrémités à des collecteurs r, r (fig. 27/ un à chaque bout du tambour, de sorte qu’il y a toujours au moins un enroulement en
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- activité dans le champ P P', à cadre lamellaire I et à enroulement G.
- Le moteur ne démarre pas de lui-même; mais, une fois démarré à la main, il tend à conserver sa vitesse normale malgré des variations de charge assez étendues. A cet effet, le commutateur K est à six sections (fig. 28), dont les opposées sont reliées à chacune des extrémités des enroulements Dj D2 D3, ce qui constitue un enroulement ordinaire à 3 bobines, avec segments du collecteur alternativement actifs et neutres. Les balais sont reliés entre eux par groupes (B'Bj) (B2B3) (B3B4) et disposés de manière à maintenir les enroulements correspondants de
- Fig. 26 à 3o. — Alternomoteur Elihu Thomson (1894).
- l’armature successivement en court circuit, depuis leur position parallèle à GG jusqu’à leur position perpendiculaire à G G. Si, pendant que la vitesse du moteur s’accélère, on sépare les balais d’avant B' ou B3 de chaque groupe, on peut arriver à étendre jusqu’à 120“ l’arc de mise en court circuit des enroulements, et même à 1800, en tordant en hélice les Segments du collecteur, ce qui équivaut à une mise en court circuit pendant un tour entier; de sorte que le moteur fonctionne alors, en marche normale, avec ses enroulements en circuit fermé.
- Les figures 3i représentent l’application du système de transmission Lamine à une génératrice biphasée 1, envoyant ses courants, par 2, 3, 4 et 5, aux bornes 6, 7, 8 et 9. Ce système fonctionne comme il suit :
- Pour mettre en train le moteur, dont l’armature est reliée aux bornes 24 et 25, par exemple, on relie, par 10, les bornes 6 et 7 à 26 et 27, et l’on amène, par la manette 15, les bras i3 et 14 — dont i3 seulement et ses contacts 17 et 18 sont visibles sur la figure 3i — dans la position a.
- Le courant passe alors par 26, l’auto-réduc-teur 38.29, l’amortisseur 21.22.24, l’armature du moteur 25, puis, par les contacts des bras 14, au transformateur 28. Le courant 4.5 suit le
- Fig. 3i. — Transmission biphasée Lamme. (General Electric C", 1894).
- même trajet, symétrique du premier, au second moteur, par ii.3o et les contacts 18. Ainsi qu’on le voit, les bornes 24.25 ne sont ainsi portées qu’au tiers environ du potentiel de la ligne. Quand les moteurs atteignent une certaine vitesse, on amène le commutateur dans la position b, puis en c, où la section 3i de 28 est sur le point d’être coupée et mise en court circuit au travers de l’amortisseur 21, qui empêche qu’un débit brusque du courant au travers des enroulements 3i ne vienne déranger l’équilibre des circuits de chaque côté de la génératrice. On augmente graduellement le courant aux moteurs, jusqu’à ce que l’on puisse, par 10 et 11, relier
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- directement 22 et 23 à 6 et 7, et envoyer la totalité du potentiel aux moteurs.
- Gustave Richard.
- L’USINE DES HALLES (1)
- 3° COURANT ALTERNATIF
- Si c’était ici le lieu d’une semblable discussion, il nous serait loisible de nous demander pourquoi on a eu recours pour l’Usine des Halles au courant alternatif de haute tension, alors que :
- i° L’usine est au centre même de la ville, à un endroit où le terrain, s’il n’a rien coûté à l’Administration municipale, puisqu’il lui appartenait déjà, n’en représente pas moins l’immobilisation d’une valeur assez considérable;
- 20 L’extrémité de la ligne de haute tension la plus longue est à peine à 1 kilomètre et demi de son point de départ.
- On ne peut donc invoquer ici en faveur de la haute tension aucun de ses avantages spéciaux. Le courant alternatif peut avoir ses partisans déterminés, fermement convaincus de sa supériorité dans beaucoup de cas et de son développement à venir. Il semble cependant qu’on a eu raison de faire remarquer que son emploi dans le cas de l’usine des Halles ne pouvait donner de bons résultats industriels. Même au point de vue expérimental on se plaçait dans des conditions peu favorables pour l’étude comparative entre les divers systèmes de distribution qu’on devait poursuivre à l’usine.
- C’est là un argument dont certain journal quotidien, en une récente et virulente sortie contre l’usine des Halles, aurait pu faire usage de préférence à cet autre, au moins singulier, que l’Administration n’était pas excusable d’avoir confié la fourniture de ses alternateurs à M. de Ferranti, à un Anglais! Sans doute, si on avait fait appel aux lumières de l’auteur de la note en question, aurait-il rendu à notre industrie ce véritable service de découvrir à l’époque un constructeur français en mesure de fournir des alternateurs industriels. (*)
- Une particularité à signaler. Les lignes de haute tension, lors de l’installation, ont été calculées de façon si arbitraire que la perte de voltage à l’extrémité de la ligne la plus mal partagée à cet égard est à pleine charge de 2/3 0/0 à peine. C’est faire abstraction un peu trop complète de la loi économique de Thomson. On a cependant jugé à propos de mettre un fil de retour sur le secondaire d’un transformateur branché à l’extrémité de cette ligne, pour connaître directement à l’usine le voltage en ce point; contraste singulier, il n’y a de fils de retour sur presque aucun des feeders de la basse tension, bien que dans ces feeders, les pertes en ligne atteignent 4 et 5 0/0. 11 faut ajouter que, comme nous l’avons déjà remarqué, cette absence de fils témoins sur la basse tension n’a pas été voulue, mais la constatation n’en est pas moins curieuse. On peut noter encore, à ce propos, que la perte dans les circuits du transformateur et dans le fil de retour, provenant de l’alimentation des appareils indicateurs ou enregistreurs, perte constante il est vrai, a des chances d’être plus grande que la perte dans la ligne primaire, qu’il s’agit de mesurer.
- Excitation des alternateurs. — Les trois alternateurs Ferranti de 110 kilowatts sont mis en mouvement au moyen des machines Lecouteux et Garnier, par l’intermédiaire de câbles de chanvre à âme en acier, dans l’origine au nombre de 6 pour chaque machine. Ces câbles, initialement, ne sont pas tendus rigoureusement de la même façon; par suite, ils travaillent inégalement, s’usent et se détendent assez rapidement. De là, au bout d’un temps assez court, des glissements sensibles à pleine charge et une diminution appréciable de la vitesse des alternateurs à ce régime.
- Or, l’excitatrice de chaque alternateur étant calée sur l’arbre même, les variations de vitesse portent à la fois sur le voltage de l’excitatrice et sur celui de l’alternateur, dont les inducteurs sont peu saturés. Elles déterminent donc des variations de voltage dépendant en définitive du carré des vitesses, et même de plus si on remarque que l’excitatrice s’excite elle-même ; en d’autres termes, la moindre variation de vitesse se traduit par une variation très sensible du voltage.
- Pour des raisons que nous n’avons pas à rechercher ici, les excitatrices ont été calculées de
- (*) La Lumière Électrique du 21 juillet 1894, p. 114.
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- telle sorte que dans l’hypothèse d’une vitesse normale de. 53o tours par minute, elles étaient tout au plus suffisantes pour maintenir le voltage au moment de la pleine charge, toutes résistances d’excitation supprimées. /
- Il est donc arrivé ceci : lorsqué les câbles étaient neufs et rigides, la marche des alternateurs ne laissait rien à désirer, mais, dès qu’il y avait un peu de relâchement dans la tension et que se produisaient ces glissements dont j’ai parlé, on tombait, sans y pouvoir rien faire, au-dessous du voltage normal.
- Pour obvier à ce grave inconvénient, on eut recours à la suppression de l’emploi des excitatrices et à l’alimentation des alternateurs par du courant continu emprunté aux machines de basse tension. Ce procédé était déjà peu recommandable par lui-même en ce sens que, rendant la haute tension solidaire de la distribution à courant continu, on ajoutait aux chances d’accidents et de mauvais fonctionnement des alternateurs, celles qui provenaient de la basse tension elle-même.
- Mais, comble de malchance, l’excitation des alternateurs exigeait au moment de la pleine charge 125 volts au moins ; et comme à ce moment les accumulateurs n’existaient pas à l’usine, on ne pouvait disposer, sur un seul pont de la basse tension, que de 120 volts au maximum. Un moyen bien simple existait pour lever la difficulté, et on n’hésita pas un instant à l’employer : on brancha la dérivation d’excitation des alternateurs sur les 240 volts des fils extrêmes et on absorba les 115 volts supplémentaires — il s’agissait d’un courant de 35 ampères au moins — dans des résistances métalliques appropriées,
- Pendant deux ans on marcha avec ce dispositif défectueux d’une manière permanente, à certains moments avec deux machines en route; et on peut calculer que pendant ce laps de temps on dépensa à échauffer l’usine la bagatelle de
- 35 X u5 x 24 X 365 x 2 . ,
- ---------------------=70000 lulowatts-heure
- 1000
- au minimum, soit, à raison de o,5o c, le kilowattheure, 35 000 francs.
- A ce compte, on aurait vraiment pu, s’il y avait eu nécessité, s’offrir le luxe d’un mode de chauffage plus rationnel.
- On procéda à quelques essais pour arriver à modifier ce dispositif. On essaya en particulier d’exciter seulement les inducteurs des excitatrices par une dérivation prise sur les 23o volts et de faire tourner l’induit dans le champ plus intense ainsi créé; mais les inducteurs étant presque saturés déjà, il fallait, pour arriver au résultat voulu, faire circuler dans les électros un courant beaucoup trop intense qui les échauffait hors de toute mesure. D’autres moyens restèrent également infructueux.
- On peut juger par là que l’usine est encore redevable à M. Monmerqué d’un sérieux progrès pour avoir attaqué en face le problème qui se posait, bien simple en théorie, mais compliqué en réalité parce qu’il mettait en jeu d’autre» questions sur lesquelles nous n’insisterons pas, étant donné qu’elles font l’objet d’un procès actuellement pendant entre la Ville et la Société Ferranti-Patin.
- On a changé les diamètres respectifs des volants et des poulies de manière à augmenter la vitesse des dynamos. De plus, le poids des volants a été considérablement augmenté — actuellement, la quantité de mouvement emmagasinée correspond au travail dépensé à pleine charge en i5 révolutions des volants — et le nombre des câbles de transmission a été porté de 6 à 9 pour augmenter l’adhérence et diminuer les glissements.
- On a cependant conservé, mais simplement comme secours, l'excitation séparée par la basse tension; avec les accumulateurs qui existent maintenant, on a pu du reste supprimer les rhéostats primitifs et se brancher directement sur le nombre d’accumulateurs convenable.
- Couplage des alternateurs. — Le réseau de haute tension comporte trois circuits distincts. A ce point de vue, il est dans des conditions plus favorables que le secteur des Champs-Elysées par exemple, lequel ne comporte qu’un seul circuit et par conséquent nécessite deux alternateurs couplés en quantité toutes les fois que la consommation totale dépasse la puissance d’un alternateur.
- Or, coupler en parallèle des alternateurs est encore à l’heure actuelle un problème scabreux, et on sait de reste que précisément au secteur des Champs-Elysées les ennuis qui en sont résultés ont été fréquents.
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- A l’usine des Halles, grâce aux trois circuits, la situation est meilleure.
- Dans la journée, on marche avec une seule machine sur les trois circuits, et le soir, à la forte charge, on sépare les circuits, que l’on alimente séparément.
- La nécessité de coupler les machines se fait donc ici peu sentir; on en est quitte pour marcher à de certains moments dans de moins bonnes conditions de rendement. Cependant, cet inconvénient était encore, avant qu’on eût songé à utiliser, comme nous l’avons dit, le supplément de la puissance des moteurs à vapeur, assez grave pour qu’on ait pensé, à un moment donné, à réaliser le couplage. L’une des raisons qui a fait apporter aux volants des moteurs Lecouteux et Garnier les modifications que nous avons signalées était précisément, en dehors de la question de régularité, d’augmenter l’aptitude des machines au couplage. Ce projet a été abandonné, M. de Ferranti lui-même n’ayant pas cru devoir s’engager dans cette voie.
- Ce serait pourtant chose intéressante, en, dehors des avantages assez faibles à la vérité qui en résulteraient pour l’usine elle-même, de chercher à élucider ce problème du couplage qui, malgré les remarquables études théoriques dont il a été l’objet, reste encore en pratique l’un des points noirs des applications du courant alternatif. Il serait bon de ne pas oublier parfois que, d’après l’esprit qui a présidé à sa création, l’usine était désignée pour réaliser les expériences, pour éclaircir les questions pouvant être de quelque utilité au développement de l’industrie électrique.
- Emploi des accumulateurs pour l'alimentation du réseau de haute tension.
- Nous avons signalé, en parlant du courant continu, la solution très intéressante à laquelle on a eu recours pour améliorer, par l’intermédiaire de la batterie d’accumulateurs et du réseau de basse tension, les conditions de fonctionnement du réseau à courant alternatif.
- Comme nous l’avons laissé entendre, nous avons à dire dans ce même ordre d’idées quelques mots d’un projet beaucoup plus original encore, à la réalisation duquel M. Monmerqué
- attache, avec raison croyons-nous, une certaine importance.
- Le principe de ce projet consiste dans l’emploi du panchahuleur de MM. Hutin et Leblanc — conservons le mot, puisqu’il est adopté — comme intermédiaire entre le courant alternatif de haute tension et le courant continu.
- On sait que dans l’origine, l’appareil de MM. Hutin et Leblanc devait s’appliquer plus particulièrement aux courants à trois phases, mais il a depuis été étudié de façon à pouvoir être employé aussi avec les courants à simple phase.
- L'une des particularités les plus intéressantes de l’appareil Hutin et Leblanc consiste dans sa réversibilité. Qu’on lui fournisse du courant alternatif de haute tension à n périodes par seconde, il restitue, avec un rendement de près de 90 0/0, du courant continu de basse tension. Qu’on lui donne, au contraire, du courant continu de basse tension, et, avec un rendement aussi élevé, il produit du courant alternatif de haute tension à n périodes. C’est dans ces conditions, d’ailleurs, que l’appareil a été essayé entre Paris et Epinay avec un résultat si satisfaisant.
- Dès lors, le projet de M. Monmerqué pour l’usine des Halles se conçoit aisément.
- Il consiste à utiliser indifféremment le courant alternatif pour la marche sur le réseau à basse tension ou la charge des accumulateurs, ou bien le courant continu pour alimenter le réseau de haute tension. En cas d’accident, les accumulateurs pourraient servir de secours sur la haute tension avec la même facilité que sur la basse. En pratique, d’ailleurs, l’emploi du panchahuteur se réduirait plus particulièrement à ces deux derniers rôles : marche de jour sur le réseau de haute tension avec les accumulateurs, et emploi de ces derniers comme secours.
- On pourrait ainsi supprimer totalement la marche des machines et des générateurs pendant le jour, et réaliser, au point de vue du personnel, une amélioration que la présence de la batterie n’a pas encore permis d’obtenir jusqu’ici, puisque machines et générateurs fonctionnent encore, quoique en moins grand nombre, pendant les vingt-quatre heures.
- Si cette marche intéressante pouvait être adoptée, les accumulateurs joueraient donc un j rôle vraiment utile et produiraient sans aucun
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- doute des résultats plus appréciables que ceux qu’ils ont fournis jusqu’à l’heure actuelle.
- Transformateurs. — Chacun connaît ,les perfectionnements considérables qui, dans ces dernières années, ont été réalisés dans la construction des transformateurs. L’importance de ces progrès peut se résumer en peu de mots.
- De mauvais, on peut même dire de détestables qu’ils étaient dans certaines conditions de fonctionnement, les transformateurs sont passés presque sans transition au rang des appareils les plus parfaits que nous connaissions.
- Il semblerait donc naturel que les anciennes stations à courant, alternatif en possession de transformateurs installés dès les premiers temps
- Changre utile en, °/o
- Fig. 1
- de leur existence, et n’ayant pu par conséquent profiter des progrès accomplis, n’aient rien eu de plus pressé que de mettre au rebut leur vieux matériel. Bien peu, cependant, parmi les stations placées dans ces conditions, pourraient se vanter d’avoir réalisé une réforme si indispensable.
- L’usine des Halles est jusqu’à ces derniers temps restée au nombre de celles qui ont jugé à propos de ne rien modifier à leurs installations secondaires. C’est tout au plus si les transformateurs que l'on mettait en service chez les nouveaux abonnés étaient des types actuels si parfaits.
- Il faut cependant ajouter que depuis peu de temps on a entrepris' la substitution de nouveaux appareils aux anciens; mais cette opéra-
- tion s’effectue avec une lenteur tout administrative, et elle nécessitera sans doute quelques années pour être menée à bonne fin. Jusqu’à ce jour, quatre ou cinq transformateurs ont été remplacés, sur les quarante et quelques qui sont en service.
- Veut-on savoir cependant par quelle économie annuelle se traduirait pour l’usine des Halles le remplacement de son matériel de transformation par des appareils à la hauteur des derniers perfectionnements, comme ceux que fournissent aujourd’hui, sans qu’il soit besoin d’aller à l’étranger — ceci pour la plus grande satisfaction du XIX" Siècle, — nos industriels français, Labour, Patin, etc?
- Le calcul en est aisé et mérite vraiment d’être fait.
- Comparaison des transformateurs. — Prenons comme exemple le transformateur Labour de 75oo watts et comparons-le aux anciens modèles Ferranti en service sur le réseau à haute tension de l’usine.
- Pour la marche à vide d’abord, les résultats sont les suivants :
- Perte Perte eu 0/0 de In
- en watts pleine charge
- Labour (7500 watts' ... 140 1,8
- Ferranti (7500 watts) .. 600 8,0
- — (3750 watts) .. 490 14,0
- Pour le rendement aux différentes charges, les résultats, représentés par les courbes I, II, III de la figure 1, sont indiqués ci-après :
- Fritction de la
- pleine charge dans le Labour Fcrruiui Ferranti
- secondaire 7ô00 watts ".•00 watts 3700 watts
- o,o5o 75 3t 22
- O O 87,5 5o 40
- O Cl c 93 08 56
- o,5o 95 83 75
- O O 95 89 86
- Résultats de la substitution au point de vue de l'énergie économisée. — L’économie aux différents régimes résuite très simplement des tableaux ci-dessus.
- Nous devons cependant tout d’abord faire une remarque. Pour un calcul rigoureux, il faudrait connaître le rendement des différents types de transformateurs Ferranti en service, et celui des appareils Labour correspondants. Mais, ne connaissant d’une part que le rendement des transformateurs Ferranti de 5 et 10 chevaux; d’autre
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- part que celui du type Labour de io chevaux, nous ferons le calcul en supposant tous les transformateurs en service remplacés par leur équivalent en transformateurs de io chevaux. Cette substitution ne pourra être qu'avantageuse aux transformateurs Ferranti, étant donnée leur imperfection rapidement croissante à mesure que diminue la puissance (voir la fi g. i).
- Or, la puissance des transformateurs Ferranti en service sur le réseau est d’environ 400 chevaux, correspondant à 40 transformateurs de 10 chevaux.
- Il résulte de plus des tableaux précédents que l’excès de la puissance consommée dans les Ferranti par rapport à celle consommée dans les Labour est, pour les différents régimes, donnée par les chiffres ci-après :
- Fraction de la cliargo dans le secondaire O
- o,o5 o, 10 0,20 o,5o 1 ,oo
- Presque toujours les transformateurs marchent à vide, ou alors à une fraction notable de la puissance maxima, presque jamais à o,o5 ou à o, 1. On peut donc admettre, en tenant compte de la durée considérable de la marche à vide, que le remplacement d’un s’eul Ferranti par un Labour correspond à un gain constant, quelles que soient l’heure et la saison, de cinq cents watts au bas mot; et puisque le réseau de haute tension reste en service toute la journée sans interruption, le gain journalier n’est pas moindre de douze kilowatts-heure.
- Appliquons le même raisonnement à chacun des 40 transformateurs, et nous arrivons à ce résultat édifiant que l’économie journalière qu’il serait possible de réaliser par le simple remplacement des transformateurs actuels atteindrait 480 kilowatts-heure par jour, soit au bout de l’année 175000 kilowatts-heure! Si énorme que puisse sembler ce résultat, alors que la production journalière du réseau de haute tension n’est pas supérieure à 1200 ou 1 5oo kilowatts-heure, il coïncide très bien avec d’autres faits, par exemple avec le rapport entre le relevé des compteurs des abonnés et celui des compteurs de l’usine.
- Et qu’on le remarque bien, il ne s’agit pas ici d’une économie fictive; cet allègement de 400 à 5oo kilowatts-heure dans la consommation d’énergie de chaque jour ne se traduirait pas simplement par une diminution de production dont l’intérêt serait assez peu considérable : en effet, par l’intermédiaire des machines Des-roziers et des accumulateurs, on aurait la possibilité de recueillir cette énergie et de l’employer à l’alimentation du courant continu, où les demandes d’abonnés nouveaux ne manquent pas; il y aurait donc lieu d’affecter en quelque sorte chaque kilowatt-heure économisé d’un facteur qui serait le prix de vente lui-même, soit de 0,60 fr., en tenant compte du rendement des accumulateurs. Comptons seulement sur la moitié de ce prix, soit o,3o fr. par kilowatt-heure; l’économie annuelle ressort encore à
- 175000 x o,3o= 525oo francs.
- Coût de la transformation. — Il est de toute évidence que la transformation dont je parle, devant un semblable résultat, devrait être chose faite depuis longtemps, quelle que soit d’ailleurs la dépense qui en devrait résulter. Il est cependant intéressant de se rendre compte de l’importance approximative de celle-ci.
- Les transformateurs Labour de 10 chevaux, puisque ce sont eux que nous avons pris comme terme de comparaison, ressortent, d’après les prix marqués du catalogue de la Société Y Eclairage électrique, à 700 francs chacun. Le prix d’achat total serait donc de 3oooo francs, qui constitueraient la plus grande partie de la dépense, et dont il y aurait même lieu de déduire la valeur de l’ancien matériel. Il semble que tout commentaire soit inutile, qu’une modification entraînant une dépense une fois faite de 25ooo francs environ, rémunérée par un gain annuel de 2000/0 soit entre toutes une modification utile et même indispensable ; que maintenant qu’on en a reconnu à l’usine même la nécessité, on devrait pousser les choses dans cette voie aussi vite que possible.
- C’est à dessein que nous avons insisté longuement sur cette question, car son intérêt ne se limite pas à la seule usine des Halles. Pour la plupart des anciennes stations à courant alternatif, une semblable étude conduirait sans aucun doute aux mêmes constatations et aux mêmes conclusions.
- Excès da pulssaocu consommée
- 460 watts. 700 —
- 65o —
- 600 —
- 58o —
- 55o —
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- Augmentation possible du nombre des abonnés.
- Nous voudrions encore signaler un point qui quoique moins important que le précédent présente cependant un intérêt considérable. Actuellement, la machine Ferranti qui, au moment de la forte charge alimente simultanément le circuit de l’avenue de l’Opéra et le circuit additionnel de 20 mm2 de la Belle-Jardinière, débite quarante et quelques ampères, c’est-à-dire marche à pleine charge. On ne peut donc plus augmenter le nombre des abonnés de l’avenue de l’Opéra, et c’est chose regrettable, attendu que les demandes d’abonnement ne font pas défaut.
- Or, pendant que cette machine fonctionne à pleine charge, celle qui en même temps alimente le circuit principal de la Belle-Jardinière n’a à supporter au maximum que 36 ou 87 ampères. Pour modifier avantageusement la situation actuelle, il suffirait donc de bien peu de chose; on n’aurait qu’à changer quelque peu à la Belle-Jardinière l’installation secondaire actuelle, à faire passer au compte du circuit principal quelques-uns des transformateurs alimentés maintenant par le circuit additionnel. On pourrait ainsi faire marcher la machine correspondant au premier circuit à pleine charge et rendre disponible sur la machine desservant la voie publique 7 ou 8 kilowatts qu’on consacrerait à l’alimentation des nouveaux abonnés.
- En évaluant à 1000 francs la recette annuelle correspondant à chaque kilowatt effectif, ce qui n’est certes pas trop, on voit que cette simple modification se traduirait par un bénéfice supplémentaire de 7 ou 8000 francs qui ne coûterait presque rien.
- Canalisation à haute tension. — Avant de terminer ce qui a rapport au courant alternatif, nous rapporterons enfin , dans un tout autre ordre d’idées d’ailleurs, une remarque assez curieuse faite à propos de la canalisation de haute tension. Jusqu’à la fin de l’année dernière, cette canalisation s’était maintenue dans de très bonnes conditions, en ce qui concerne l’isolement johmique. Aussi ce ne fut pas sans quelque surprise qu'à cette époque on vit tomber brusquement cet isolement, pour le circuit alimentant l’avenue de l'Opéra, dans les environs de 1/2 mégohm. Après de nombreuses recherches, on finit par découvrir la cause de cette baisse inattendue : elle était produite par des entailles
- profondes atteignant à divers endroits Y âme du câble, en dépit de l’épaisseur de l’isolant, et dues à.... la dent des rats, ainsi que, en dehors de l’aspect caractéristique des entailles, en témoignaient d’irréfutables preuves.
- Des réparations ont été faites, malgré lesquelles l’isolement n’estguère remonté au-dessus d’une dizaine de mégohms; de nouvelles morsures ont été d’ailleurs constatées récemment, et on est obligé maintenant de reconnaître qu’on a affaire à des ennemis très sérieux ! Ce goût des rats pour le caoutchouc est d’autant plus singulier que certains de leurs repas doivent se terminer par des commotions désagréables,— pour ne pas dire plus... à moins, toutefois, que ces animaux ne soient plus versés en électricité que nous ne le supposons, et que, pour satisfaire en toute sécurité leur vorace appétit, ils ne mettent à profit les propriétés isolantes du caoutchouc qu’ils dévorent !
- CONCLUSION'
- Nous nous estimerions très heureux si les explications que nous avons données au cours de cette longue étaient lues lavée quelque intérêt, si surtout elles pouvaient avoir comme résultat de contribuer dans une certaine mesure à l’amélioration des conditions de fonctionnement de l’usine des Halles. C’est cette pensée, peut-être quelque peu prétentieuse, qui nous a guidé lorsque nous avons entrepris de faire ressortir de notre mieux ceux-des points laissant encore prise aux observations, tout en rendant justice aux améliorations rencontrées sur notre chemin.
- Malgré celles-ci, il ne faudrait pas oublier que la situation actuelle laisse encore assez à désirer pour avoir motivé tout récemment encore dans la bouche de M. le Directeur administratif des Travaux lui-même cette réflexion qu’il restait encore trop à faire à l’usine des Halles pour qu'on soit en droit de s’en enorgueillir.
- Certes, ainsi que nous pensons l’avoir établi, il y a encore place pour de sérieux progrès. Mais les efforts continuels de M. Monmerqué pour éliminer peu à peu de l'usine les anciens errements; d’autre part, la présence d’un collaborateur tel que M. Lartigue au service extérieur, cette partie si délicate de l’exploitation d’une station centrale, sont de bon augure.
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- La lumière électrique
- i^'à
- Cela nous permet d’espérer, en dépit de ce que nous laissions entendre au début de cet article, qu’un jour viendra où l’usine des Halles remplira le but que rêvait pour elle le Conseil municipal de Paris, toujours libéral quand les intérêts de la science sont en jeu, et qui, si ce résultat est atteint, ne se repentira certes pas des sacrifices auxquels il a dû consentir.
- G. Claude.
- L’APPAREILLAGE
- ËT LA CONSTRUCTION ÉLECTRIQUE a l’étranger (*)
- VIII. — Embrayage électrique de sûreté. — Les appareils à adhérence magnétique sont de toute actualité; une des applications les plus en vue en France est celle du touage électrique sur la basse Seine (2).
- L’embrayage électromagnétique de Bovet commence également à se répandre, mais depuis plusieurs années déjà la maison Siemens et Halske utilisait les mêmes principes dans l’établissement d’embrayages électriques.
- La figure 17 représente un dispositif de ce genre tel qu’il a été appliqué avec un plein succès à plusieurs transmissions des ateliers de Charlottenburg; nous allons en indiquer l’idée première.
- L’appareil proprement dit consiste en un électro-aimant tournant en même temps que l’arbre, et qui, lorsqu’il est excité, entraîne par adhérence magnétique la poulie de commande de la transmission. A cet effet, l’électro-aimant reçoit son courant par l’intermédiaire de bagues et de frotteurs.
- Le moyeu qui porte les électros peut glisser le long de l’arbre, sur un clavetage, jusqu’à ce quç l’entraînement de la poulie soit produit.
- Pour l’arrêt, le courant de l’élcctro est supprimé et lancé dans un autre système analogue fixé à la chaise et disposé de façon à faire frein.
- (*) La Lumière Électrique du 14 juillet 1894, p. O2.
- (2) La Lumière Electrique des 14 et 21 juillet 1894, p. 75
- 127.
- Par l’adjonction d’un interrupteur-disjoncteur automatique du genre de ceux décrits précédemment, l’appareil peut fonctionner comme accouplement de sûreté, c’est-à-dire débrayer automatiquement dans le cas d’un effort résistant trop considérable.
- Sur la figure 17 nous voyons tout d’abord le moteur électrique qui commande la transmission principale. De chaque côté de celle-ci sont les arbres à commander, qui sont attaqués chacun par un embrayage électrique.
- Un tableau de distribution porte les appareils divers : commutateurs, interrupteurs, plombs fusibles, etc.
- Il faut naturellement, dans ce système, disposer un certain nombre de conducteurs aboutissant aux électro-aimants dans le voisinage de la transmission et du moteur. Pour mettre celui-ci à l’abri d’accidents en cas de chute des conducteurs, on l’a garanti contre tout accident issu du tableau par une tablette de retenue qui sert en même temps à garantir le passage de la courroie.
- Les avantages principaux de ce système d’embrayage sont les suivants :
- i° Remplacement des organes multiples, compliqués et lourds des embrayages mécaniques par des organes simples, peu encombrants et légers ;
- 2° Facilité de mise en marche et d’arrêt;
- 3° Possibilité de fractionner la commande des ateliers, chaque moteur pouvant attaquer deux lignes d’arbre symétriques, au moyen d’embrayages disposés de chaque côté de l’arbre principal ;
- 4° Utilisation du courant d’excitation des inducteurs de l’embrayage pour prévenir les accidents en employant des disjoncteurs automate ques, comme nous l’indiquions plus haut.
- IX. — Appareillage pour éclairage.
- En dehors de l’appareillage que nous venons de passer en revue, la Compagnie Siemens et Halske a étudié spécialement la construction des lampes à arc principalement en vue des applications à la Marine.
- Les recherches et progrès récents en optique industrielle ont permis l’emploi de projecteurs de plus en plus puissants, aussi bien pour les défenses fixes qu’à bord des vaisseaux de guerre ;
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- l'adoption des foyers électriques pour l’éclai- | rage des phares et des passes rend aujourd’hui
- Fig-. 17. — Embrayage électrique de sûreté.
- leur emploi presque exclusif dans la marine dès 1 Mais, sitôt que l’usage des lampes à arc à qu’il s’agit d’obtenir un éclairage intense. I grande intensité s’est répandu, les exigences
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- sont devenues de plus en plus grandes, tant pour l’intensité que pour la régularité du fonctionnement.; Sous ce rapport l’industrie française a fait preuve de la plus grande activité et nous sommés en mesure d’égaler sinon de faire mieux que nos concurrents étrangers.
- Dans touâ les foyers à arc un mécanisme, variable suivant les constructeurs, est toujours commandé par un relais en dérivation sur les charbons, et c’est surtout la position de ceux-ci qui différencie les types actuels; une condition essentielle^ >t la fixité du point lumineux.
- Successivement nous avons vu les lampes avec charbons verticaux, inclinés et horizontaux. Le régulateur Serrin est le type le plus ancien et l'un des plus satisfaisants des régulateurs avec charbons verticaux, point lumineux fixe et susceptible d’une forte intensité.
- La lampe mixte de Sautter-IIarlé employée par la Marine française pour les projecteurs Mangin appartient à la seconde classe.
- Depuis peu la grande tendance des constructeurs est d’adopter la lampe à charbons horizontaux; la lampe Breguet qui a été également
- Fig-. 18. — Lampe aulomatique horizontale.
- adoptée par la Marine française et par la Marine espagnole pour les projecteurs aussi bien munis de miroirs Mangin que de miroirs paraboloïdes est de ce dernier genre.
- Dans un article paru l’an dernier dans L'Industrie électrique, M. Blondel a d’ailleurs établi l’état de la question : avantages et inconvénients des divers systèmes.
- Dans le même ordre d’idées la maison Siemens et I lalske, après avoir construit des lampes automatiques ou à main des deux premiers types a produit plusieurs modèles de lampes à charbons horizontaux dont nous donnons la description.
- Lampes à arc pour projecteurs dites lampes horizontales automatiques. — Le principe de fonctionnement est le suivant :
- Un électromoteur dont le système inducteur porte deux enroulements en sens inverse écarte ou rapproche les charbons. Un électro-aimant en dérivation sur les charbons détermine le réglage ; son armature, en se déplaçant, met en court circuit l’un ou l’autre des circuits inducteurs du moteur.
- Celui-ci tourne par suite dans un sens ou dans l’autre, siiivant que les charbons doivent être écartés ou rapprochés.
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- La transmission du mouvement du moteur aux charbons a lieu parengrenages et par chaîne.
- Cette lampe peut être aussi commandée à la main.
- Elle est construite pour des courants jusque i5o ampères.
- La simplicité du mécanisme pérmet un réglage des plus faciles et très constant.
- La seule objection à faire serait que, si les
- Fig-, 19. — Schéma de la lampe à arc avec bandes.
- Ce dernier comporte un électro-aimant actionnant une armature et un système de leviers qui agissent sur les porte-charbons.
- L’attraction magnétique tend à faire tourner l’armature, qu’un ressort antagoniste rappelle constamment. A l’allumage, l’électro-aimant est
- charbons sont en contact au moment de la fermeture du circuit, l’allumage devient très difficile et la génératrice reste en court circuit sur les charbons pendant un certain temps.
- La figure 18 représente une disposition de lampe automatique à charbons horizontaux dont le fonctionnement est un peu différent.
- Il n’y a plus d’organes à engrenages interposés entre les porte-charbons et le mécanisme de gulation.
- Fig. 20. — Lampe à bandes pour courant continu.
- prépondérant, les charbons s’écartent, et l’équilibre du courant s’établit.
- Les porte-charbons sont munis de leviers de rappel disposés de telle sorte que, à mesure de leur combustion, les charbons conservent en hauteur leur même situation.
- Dans la construction des lampes à arc ordinaires pour éclairage de voies ou de locaux, des
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- perfectionnements ont également été apportés au matériel de Siemens et Halske.
- C’est ainsi que l’ancien modèle de lampe différentielle assez encombrant a été suivi d’un type de dimensions plus réduites; c’est le régulateur à bandes. Ces lampes, dont le fonctionnement
- Fig. 21. — Lampe à bandes pour courant alternatif.
- régulier est très remarquable, se construisent également pour courants continus ou alternatifs, pour point lumineux fixe ou variable, depuis 3 ampères (très couramment) jusque 35 ampères; elles peuvent se monter facilement en tension.
- La lampe — type de 3 ampères — peut même fonctionner après réglage à i ampère et corres-
- pond alors comme puissance lumineuse à une lampe à incandescence de 16 bougies.
- La lampe à arc avec bandes est une lampe à
- Fig. 22. — Lampe à arc avec réflecteur Hrabowski ouverte.
- rég-lage en dérivation ; elle se distingue par la suppression de l’électro-aimant en série qui était jusqu’ici indispensable avec ce genre de lampes, pour l’allumage.
- Fig. 28. — Lampe à arc avec réflecteur Hrabowski fermée.
- La lampe est basée sur le principe suivant, dont la figure 19 représente le schéma :
- Un cadre r articulé en a dans un palier porte un tambour b et une armature en fer c faisant
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- partie d’un mouvement d’horlogerie. Sur le tambour est enroulée la bande de cuivre qui soutient le porte-charbon supérieur.
- La partie supérieure du cadre munie de son armature en fer doux c est attirée par un électro-aimant en dérivation m,
- L’action de la pesanteur et l’attra ction de?;; tendent affaire descendre le cadre tandis que le ressort/tend à le faire remonter.
- Le balancier g du mouvement d’horlogerie vient buter, en se relevant, contre un arrêt /. A la mise en marche, l’électro attire fortement le cadre, l’échappement est libéré et le barillet déroule la bande de cuivre jusqu’au contact des charbons; immédiatement après, l’électro cesse d’agir et le ressort / relève le cadre, l’arc se forme et le balancier g bute contre la languette d’arrêt /. Dès que l’arc s’est produit, l’électroaimant entre en jeu, et la position du cadre arrive à être en équilibre, et par suite l’arc réglé, d’après l’action de l’électro-aimant et celle de la pesanteur.
- Un amortisseur à air empêche les mouvements brusques du cadre.
- Une forme appropriée des pièces en mouvement permet de compenser la diminution de longueur des charbons, et par suite de maintenir l’action motrice constante.
- La figure 20 représente l’ensemble de la
- lampe pour courants continus, le capuchon qui enferme les mécanismes est supposé enlevé.
- Dans les lampes à courants alternatifs l’électro-aimant et l’armature sont composés de tôles minces isolées pour éviter les courants de Foucault.
- La figure 21 donne l’ensemble de la lampe pour courants alternatifs peu différente de la précédente; on voit sur la figure que le circuit magnétique de l’électro-aimant n’est pas fermé tandis qu’il est fermé par l’armature dans la lampe pour courant continu.
- Ces lampes se font encore avec enroulement différentiel, principalement pour le cas de montages en tension comprenant un grand nombre de lampes ('généralement à partir de 6 lampes en tension).
- La puissance lumineuse en bougies normales peut être évaluée d’après nombre d’expériences faites avec des charbons Siemens et Halske à environ :
- 100 bougies par ampère pour courant continu ;
- 60 bougies par ampère pour courant alternatif.
- L’avantage, sous ce rapport, du courant continu est principalement dû à la réflexion de lumière produite par le cratère.
- Nous donnons quelques chiffres relatifs à ces lampes, réunis dans le tableau ci-dessous:
- Lampes
- Désignations
- à courant continu à courant alternatif
- Intensité en ampères 3 6 12 20 35 3 6 12 20 35
- Tension aux bornes 36 38 41 44 45 32 32 32 34 36
- . , , i supérieur à mèche. Dimensions des charbons j infériem- homogène. i r 7 16 IO 20 i3 22 M 25 iS 7 9 12 16 20
- Durée pour charbons de 200 millimètres chacun. 11 i3 13 i3 i3 9 9 9 12 12
- Observation. — Les charbons supérieurs et inférieurs des lampes pour courant alternatif ont meme diamètre et sont tous deux homogènes.
- Il ne faut pas oublier que la tension aux bornes doit être plus grande pour courants continus que pour courants alternatifs, mais dans ce dernier cas elle dépend beaucoup du type des machines employées.
- On a reconnu que pour la bonne marche des lampes à arc avec courant alternatif le nombre des périodes par seconde ne devait pas être in-
- férieur à 42; 5o périodes par seconde est une bonne moyenne.
- On voit par ce tableau qu’au point de vue de la durée d’éclairage, pour une même intensité, les régulateurs à courant continu sont beaucoup plus avantageux que les régulateurs à courant alternatif. Gomme pour la puissance lumineuse l’avantage est encore au courant continu, il y
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- aurait là une source d’emploi très sérieuse pour ies courants continus lors même que les courants alternatifs viendraient à primer..
- X
- Les figures 22 et 23 montrent une des lampes à arc que nous venons de décrire munie d’un réflecteur Hrabowski, dont la description a été donnée dans ce journal il y a quelques mois.
- Nous rappellerons brièvement les dispositions du réflecteur Hrabowski qui peut d’ailleurs s’appliquer à tous les régulateurs.
- En principe cet appareil doit réaliser les points suivants :
- i° Soustraire la flamme de l'arc à la vue... nous pourrions dire des patients;
- 20 Rassembler la presque totalité des rayons lumineux émis par l’arc et les disperser pour assurer une répartition uniforme de lumière.
- Nous voyons sur la figure 22 les différentes parties dont se compose le réflecteur Hrabowski.
- D’abord l’enveloppe ordinaire du régulateur terminée par un cône dont la surface interne est enduite d’un émail blanc. Ce cône s’engage, quand la lampe est assemblée au réflecteur, dans la partie supérieure du réflecteur et se trouve prolongé par une portion troncônique également enduite en blanc.
- A ce cône fait suite une surface convexe par rapport au régulateur.
- Enfin autour du foyer lumineux est disposé un anneau prismatique en verre et sous le régulateur se trouve un globe en verre opale.
- La figure 23 montre l’ensemble en place.
- Le fonctionnement est le suivant :
- Les rayons émis entre 20° au-dessus de l’horizontale et 25° au-dessous, représentant ensemble 3g 0/0 de la lumière fournie par l’arc sont réfléchis directement par le cône supérieur.
- Les rayons fournis entre 25° et 46° au-dessous de l’horizontale traversent le prisme de verre et sont dispersés par la voûte convexe, soit 42 0/0 de la lumière.
- Enfin les layons émis entre 45° et 70° traver. sent le globe opale ou sont réfléchis par celui-ci vers la voûte et le cône et de là renvoyés au sol, représentant ainsi 190/ode la lumière.
- Des appareils du même genre peuvent être établis évidemment pour obtenir un éclairage latéral.
- Enfin la figure 24 indique une suspension industrielle rustique d’une lampe à arc à l’extrémité d’un mât. Un treuil permet la montée
- Fig-. 24. — Mât et suspension de lampe à arc.
- ou la descente de la lampe qui est guidée au moyen de deux tringles.
- Cette disposition est très peu encombrante et
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- s’oppose à tout balancement de la lampe; en outre il n’est plus nécessaire de laisser aux conducteurs un mou aussi grand qu’avec les autres modes de montage.
- E.-J. Brunswick.
- (A suivre). y
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Electro-déposition du fer.
- Les bains pour la déposition électrolytique du fer sont des solutions dans lesquelles le sulfate de fer joue le principal rôle.
- Il y a 7 ans, le professeur Ch. Roberts Austin décrivait la façon dont il avait obtenu des médailles en fer pour commémorer le Jubilé de la Reine Victoria.
- Le bain était une solution de sulfate de fer et de sulfate de magnésie marquant 1,155 et en proportion équivalente. On le neutralisait au moyen de carbonate de magnésie. L’objet à couvrir de métal servait de cathode et un morceau de fer de même dimension était l’anode. Le courant employé était très faible. Le métal déposé de cette façon est très pur. Sa capacité magnétique est excessivement basse ; mais si on le recuit elle monte. L’occlusion de l’hydrogène dans ce fer représente 18 à 20 fois son poids. Quand il a été recuit il a une force de tension qui a été évaluée à 21 kilogrammes par millimètre carré. Quand il ne l’a pas été, il n’offre aucune résistance à la tension.
- Dans le temps, on déposait le fer d’un bain neutre de protochlorure de fer ; mais l’oxydation survenait de suite; ou bien on se servait du double chlorure de fer et d’ammonium qui provenait de la précipitation du fer par l’ammoniaque.
- Pour ferrer un cliché, on en fait la cathode d’un bain à 16 0/0 de carbonate, ou de chlorure d’ammonium en présence d’une anode en fer.
- La difficulté est d’obtenir une couche épaisse. Un des points les plus essentiels est de ne faire passer qu’un courant assez faible dans un bain qu’on maintient à l’état de saturation.
- D’autres bains également bons consistent en
- un mélange de :
- Sulfate de fer et d’ammonium. 1 partie.
- Sulfate de sodium .......... 1 »
- Eau.......................... 11 »
- ou d’une dissolution saturée (et maintenue telle) de sulfate ferreux et de chlorure d’ammonium. L’oxydation et l’acidité sont les deux 1 dangers de la déposition du fer.
- H. Capelle fait des planches d’impression en galvano-fer à dos de cuivre. Son bain se compose de quantités égales de sulfate de fer pur, de sulfate de fer ammoniacal et d’un peu de sulfate de magnésie.
- Le Journal des Applications Électriques qui est spécialiste en matière de galvanoplastie pratique et qui, presque toujours, renferme d’excellents procédés d’ateliers, recommande entre autres le dépôt électrolytique suivant :
- Faire deux dissolutions.
- i°6oo grammes de sulfate de fer dans 10 litres d’eau ; 20 2 400 grammes de carbonate de soude dans 10 litres d’eau.
- ün mélange et on neutralise. L’anode est en fer ou en fonte.
- Winslow de New-York couvre un cliché de cuivre d’un dépôt de fer dans un bain de sel ammoniac (20 parties) et d’eau (100 parties) après quoi il soumet son cliché ferré à l’action de la vapeur surchauffée. Quelques minutes après la couche de fer est transformée en oxyde magnétique de fer très dur aux reflets bleuâtres d’acier. Ce serait une erreur de croire que ces solutions sont les seules auxquelles on puisse recourir.
- Le nitrate de fer donne un dépôt de fer divisé.
- Le dépôt d’oxalate est meilleur sous tous les rapports.
- Le citrate de fer en solution bien claire formée en digérant du carbonate de fer dans de l’acide citrique donne un dépôt très blanc, très égal et très brillant. E. A.
- Magnètomètre Knap et Sprong (1893)'.
- Cet appareil a pour but de permettre d’évaluer rapidement la perméabilité magnétique des fers et aciers employés dans les dynamos. Il se compose d’un aimant 10 10, à pôles 11 n, prolongés en 12 12, et qui embrassent deux armatures tronconiques i3 13, diamétralement
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- opposées aux extrémités de leur axe 15, également en fer doux. Cet arbre porte une aiguille ndicatrice 17, et un ressort 19, réglé par un le-
- vier 40, de manière que, normalement, cette aiguille soit au zéro. Quand on pose les pieds 12-12 sur un morceau A du fer à essayer, l’attrac-
- tion des pôles 11-11 diminue, et le ressort 19 ramène son aiguille en arrière d’une quantité
- Fig. 3
- qui peut indiquer, à une échelle déterminée, la perméabilité relative du fer A.
- G. R.
- Appareils à adhérence magnétique de M. de Bovet (*)•
- VI. — Tel que nous venons de le décrire, ce toueur a été mis en service sur la Seine au commencement de la présente année. Seul de son espèce pour le moment et fonctionnant concurremment avec d’autres toueurs du système ancien, il n’a pas naturellement encore permis de transformer les conditions d’exploitation, mais du moins il a complètement répondu aux
- (*) La Lumière Électrique du 21 juillet 1894, p. 127.
- prévisions en vue desquelles il avait été construit.
- Il a prouvé ainsi qu’il y avait là une solution satisfaisante du problème tel que nous l’avons posé au début de ce mémoire. Nous n’avons pas cherché une puissance de traction plus grande que celle des toueurs anciens de la Compagnie, qui est largement suffisants; il conduit à la remonte, pour des conditions égales de courant, des trains de même tonage que les autres à une vitesse au moins égale. Il jette la chaîne en tous points du parcours avec la plus grande facilité (il faut au plus de 5 à 10 minutes; sans la déplacer longitudinalement, sans créer de mou qui puisse gêner le toueur suivant; les trois ou quatre mètres de mou nécessaires s’obtiennent sur place en un tour de machine, en raidissant un peu la chaîne à l’avant.
- Il conduit très correctement en route libre, comme un remorqueur quelconque, les trains de bateaux avalants.
- Il réalise en somme les avantages que nous ne pouvions que faire prévoir dans notre mémoire de 1892 et que nous résumions alors ainsi.
- i° Par rapport au système de touage communément employé :
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- Diminution considérable de l’usure de la chaîne, suppression des causes principales de rupture, suppression du service en relais, meilleure utilisation du matériel, augmentation de la puissance de trafic, réduction des dépenses d’exploitation.
- Possibilité d’effectuer la traction à la descente dans les mêmes conditions que les remorqueurs ordinaires.
- 20 Par rapport aux remorqueurs :
- Egalité en basses eaux.
- Supériorité incontestable en hautes eaux.
- Cet ensemble d’améliorations, si importantes à des points de vue divers, aboutit à une véritable transformation du touage, tel qu’il a été pratiqué jusqu’à ce jour, en lui apportant notamment ce qui lui manquait pour pouvoir donner à lui seul, et d’une façon complète, satisfaction aux divers besoins de la batellerie.
- Remarquons qu’un bateau à vapeur muni, comme le toueur que nous venons de décrire, d’un appareil de propulsion et d’un appareil de touage, se prêterait remarquablement à la navigation de certaines rivières comme il s’en trouve dans plusieurs parties du monde, où de longs biefs facilement navigables sont séparés par des rapides à peu près infranchissables avec les moyens ordinaires, et cela soit qu’il s’agisse de remorquer les trains ou de faire passer le vapeur seul.
- Nous avons étudié l’appareil quenous venons de décrire en vue du touage sur chaîne, le seul dont nous ayons parlé jusqu’ici.
- Nous n’ignorons pas qu’on a de divers côtés essayé de substituer un câble à la chaîne; toutes ces tentatives, du reste, ont échoué, à la seule exception de l’application du touage sur câble faite sur le Rhin.
- Le succès de cette dernière est, croyons-nous, dû uniquement à une particularité locale, au fait que sur le parcours exploité le fond est parsemé de pointes de roches qui empêchent le câble de se riper dans les courbes et le retiennent si bien qu’elles ne laissent échapper parfois qu’à petite distance à l’avant du toueur en donnant un coup de fouet dans le plan vertical auquel la chaîne résisterait évidemment très mal. Il se trouve donc que cette circonstance spéciale d’une part vient corriger le principal inconvénient du câble de touage, et d’autre part en justifie l’emploi. Mais hors de ce cas parti-
- culier, et en thèse générale, nous estimons que le câble est un organe de touage absolument inférieur à la chaîne.
- A cause de sa faible durée, il n’est pas plus économique, au contraire; ne pouvant s’enrouler que sur de grands diamètres, il exige des appareils beaucoup plus lourds et encombrants.
- Trop léger, il se déplace dans les courbes, sous l’action de l’effort de traction, de quantités infiniment plus grandes que la chaîne et telles qu’elles rendent le passage du toueur extrêmement difficile, malgré la plus grande facilité relative de gouverner que l’on a attribuée au toueur à câble, et que pour notre part nous croyons absolument contestable.
- S’il casse moins souvent, par contre le repêchage est plus laborieux et le raboutage infiniment plus compliqué.
- Il donne, il est vrai, un roulement plus moelleux, mais nous ne croyons pas que ce seul avantage puisse compenser tous les inconvénients que nous venons de dire.
- Nous ne pouvons que signaler ici ces différents points, car leur discussion nous entraînerait à tout un mémoire annexe, et nous ne le faisons que pour expliquer pourquoi, dans la recherche des améliorations à apporter à l’industrie du touage, nous nous sommes préoccupé exclusivement du touage à chaîne.
- Nous devons faire remarquer cependant que, dans les rares circonstances où l’usage du câble pourrait être légitime, des poulies aimantées analogues à celles que nous avons décrites pourraient avantageusement remplacer la poulie à mâchoires, infiniment plus délicate, plus chère, et qui exerce sur le câble une action destructive violente.
- Sur la poulie de touage telle que nous l’avons décrite, la chaîne vrillée passe en conservant une adhérence suffisante, mais elle se redresse parfois dans les gorges, ce qui donne lieu à des chocs.
- Il est préférable à tous égards de veiller à ce que la chaîne soit maintenue sans vrillage, d’autant plus qu’on lui assure ainsi de bien meilleure conditions de conservation.
- Cela est d’autant plus facile à obtenir avec quelques émerillons que l’appareil de touage dans son ensemble opère d’une façon très efficace le dévrillage quand la chaine à été mal posée.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Il serait possible d’établir la poulie avec une gorge unique, au lieu des deux gorges que nous avons adoptées, dans laquelle les anneaux successifs passeraient; d’après quelques essais nous estimons qu’avec une bonne construction de cette gorge, la piste d’adhérence serait, par rapport au système des deux gorges, de i/'3 environ.
- La première disposition nous paraît meilleure.
- L’adhérence totale augmente avec le poids de la chaîne; dans les cours d’eau à marche très rapide il faut avoir de la chaîne beaucoup plus lourde que celle qui est employée sur la Seine. On arrivera donc à avoir même dans ce cas assez d’adhérence sans qu’il soit besoin d’exagérer le diamètre de la poulie. Notons, du reste, qu’on pourrait aimanter et rendre moteurs les deux galets B et B' (fig. i et 3),et augmenter ainsi la longueur de chaine active et par suite l’adhérence totale. En ce cas, en prenant la précaution de donner une aimantation moins intense au galet B', on pourra lui faire jouer le rôle de la poulie P et supprimer l’appareil d’entrée du puits de chaîne.
- VIL Attires applications de la poulie aimantée. Traction mécanique sur les canaux. — La poulie magnétique que nous venons de décrire est susceptible d’autresapplications assez nombreuses.
- Nous signalerons tout d’abord qu’elle nous paraît pouvoir apporter une solution satisfaisante au difficile problème de la traction mécanique sur les canaux. On connaît l’importance et les difficultés de cette question. Sur les canaux où les écluses sont petites et ne peuvent donner passage qu’à un seul bateau à la fois, la traction par trains est économiquement impratiquable et il faut que le moyen employé, quel qu’il soit, permette la traction individuelle et indépendante de chaque bateau. Le halage par chevaux a seul jusqu’ici permis d’obtenir ce résultat, tout en arrivant à des prix extrêmement bas, qui, sur des canaux très fréquentés, tombent au-dessous de 4 millimes par tonne kilométrique. v II n’y a pasà espérer qu’un procédé mécanique quelconque amène à réaliser sur ces prix une diminution bien sensible; encore faut-il qu’il n’entraîne pas une augmentation et pour cela, entre autre, qu’il n’exige pas d’accroisement de l’équipage normal. Le véritable avantage qu’on en doit attendre c’est, avec une petite augmen-
- tation de vitesse, une régularité de service incomparablement plus grande qui permette de soustraire le marinier aux aléas du halage et d’augmenter la capacité de la voie.
- Cet avantage est d’assez grande importance pour justifier l’intérêt qu’ont provoqué les tentatives déjà nombreuses faites en vue de substituer la traction mécanique au halage; nous citerons parmi les dernières et les plus retentissantes les essais de halage funiculaire entrepris sur le canal de Saint-Quentin par M. Oriolle, et sur le canal de Saint-Maur, par M. l’ingénieuren chef Maurice Lévy.
- A une époque antérieure, d’autres essais avaient été poursuivis par M. Bouquié en partant: d’un principe tout différent : il voulait noyer dans le canal une ou deux chaînes de touage et transformer pendant la durée de sa traversée chaque péniche en un toueur indépendant.
- Pour cela il installait à bord, à l’entrée dans le canal, un appareil de touage monté sur un châssis facile à fixer sur le bateau et une locomobile. Celle-ci commandait par courroie l’appareil de touage comprenant les transmissions de mouvement convenables par roues dentées, des galets de guidage de la chaîne et une poulie toueuse à empreinte.
- Tout ce matériel, repris à la sortie du canal, devait être livré à une autre péniche y entrant pour faire le voyage en sens inverse. La poulie à empreinte est en fait un organe défectueux, comme tout ce qui comporte un système d’engrenage avec une chaîne qui peut être calibrée au début, mais dont le pas ne tarde pas à varier et à varier irrégulièrement.
- Le système de M. Bouquié avait un autre défaut : c’est que l’emploi d’une locomobile exigeait un mécanicien et se traduisait alors par une dépense tout à fait excessive. Il avait cependant, par rapport à tous les systèmes funiculaires, un avantage auquel nous attachons pour notre part une grande importance, c’est de ne pas exiger l’emploi d’organes maintenus en mouvement à de grandes distances des appareils de commande et hors de toute surveillance.
- Or il nous semble possible de conserver les avantages et de supprimer les inconvénients de ce système.
- La poulie à empreinte peut être remplacée
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- par une poulie aimantée dont le fonctionnement sera le même que sur le toueur que nous venons de décrire, mais à laquelle, pour l’effort à produire, il suffira de donner un diamètre de 0,40 avec de la chaîne pesant environ 4 kilogrammes le mètre.
- Il faudra fournir du courant à cette poulie : mais il faudra aussi fournir au moteur l’énergie nécessaire et il sera dès lors tout naturel de la demander à une distribution d’électricité existant tout le long du canal, d’autant mieux que ce qu’il faut en somme, c’est donner à chacune des péniches réparties sur la voie la petite quantité de travail (3 chevaux environ) dont elle a besoin, et l’électricité se prête remarquablement à cette distribution.
- Le mécanisme à installer sur chaque bateau à son entrée dans un canal pour en faire un toueur se réduit alors à une dynamo motrice et aux transmissions de mouvement convenables entre cette dynamo et une poulie magnétique de touage. Le tout ne demande guère plus d’un mètre carré de surface, avec un poids d’environ i5oo kilos, et peut être enfermé dans une boîte d’où sortent seuls la poulie de touage avec les galets-guides de la chaîne.
- Le courant serait pris sur une ligne aérienne; cela se fait couramment dans les installations de tramways électriques, et se fera plus facilement encore dans le cas présent, puisque l’on marchera à très petite vitesse. Il ne nous paraît pas impossible qu’on puisse simplifier l’installation de cette ligne en faisant le retour du courant par la chaîne noyée.
- De la boîte sortirait, à l’opposé de la poulie, la poignée d’un commutateur à trois touches correspondant à la marche à grande vitesse, à demi-vitesse et à l’arrêt; le marinier n’aurait besoin de personne pour ces manoeuvres très simples, de personne non plus pour jeter une chaîne légère, ni pour la reprendre avec une gaffe par des profondeurs de deux mètres. 11 aurait donc toujours à sa disposition la force nécessaire pour marcher, en conservant cependant toute latitude de s’arrêter, et par conséquent une indépendance complète.
- On aurait dans le canal une ou deux chaînes, selon que l’activité de circulation laisserait ou non le temps nécessaire aux manœuvres du croisement. Des moyens de guidage pourront facilement être installés dans les courbes à
- rayon assez petit pour qu’aucun déplacement de la chaîne puisse être à craindre.
- Sur les canaux à grande fréquentation, le débit possible de la voie est limité par la durée de l’éclusage qu’il y a tout intérêt à activer le plus possible. La dynamo de chaque bateau pourrait être organisée de façon à être capable de donner un coup de collier aux écluses. 11 serait cependant très préférable, à notre avis, de disposer à l’écluse même des cabestans destinés à aider au passage et qui seront naturellement actionnés électriquement.
- La distribution serait faite à une tension non dangereuse, au moyen d’usines centrales et de postes de transformation. Chaque usine centrale enverrait du courant à haute tension à au moins deux postes de transformation à droite et à gauche, et contiendrait en outre une génératrice à basse tension alimentant directement la ligne en même temps que les transformateurs.
- Chaque poste de transformateurs pourrait être livré à la surveillance des éclusiers; il n’y aurait besoin de personnel spécial qu’aux usines centrales, qui pourraient être distantes d’au moins 40 kilomètres.
- Nous ne donnons ici que les grandes lignes d’un programme, l’étude s’en poursuit et nous espérons, conformément au vœu exprimé par le dernier Congrès international de navigation, arriver d’ici peu à un essai du système.
- Traînage par chaînes flottantes. — Il est clair qu’au lieu de se haler sur une chaîne fixe, comme fait une locomotive sur les rails, la même poulie magnétique peut en tournant entraîner la chaîne. Elle s’adapterait donc parfaitement à tous les traînages par chaîne flottante pour lesquels la principale difficulté a été jusqu’ici de trouver un bon organe d’entraînement de la chaîne.
- Transmission par chaînes non calibrées. — Elle se prêterait de même à la transmission de mouvement par chaîne entre deux arbres permettant d'éviter les ennuis que donnent tous les systèmes d’engrenage de chaîne par suite de la variation du pas au bout d’un temps plus ou moins long. Pour ce cas particulier nous conseillerons de préférence l’emploi de chaînes fortement étançonnées qui donnent, avec une meilleure fermeture du champ, une meilleure utilisation.
- VIII. — Freins. Freins de chemin de fer. —>
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- En modifiant légèrement les formes de la gorge de la poulie et en remplaçant la chaîne par une lame flexible munie de sabots pouvant s’adapter dans la gorge (fig. i et 2), on peut réaliser un frein à la fois très souple, très robuste et très aisément modérable. Ici, comme dans le cas de la chaîne, l'effet dû à l’enroulement d’un organe flexible intervient d’une façon très efficace, ce que quelques mesures nous ont permis de mettre bien en évidence.
- Ces essais ont été faits avec le système représenté en figures 1 et 2, dans lequel la poulie en
- Fig. 1 et 2. — Coupe du frein ; frein magnétique.
- fonte avait 0,40 m. de diamètre moyen à la gorge. On a mesuré l’effort nécessaire pour produire avec des courants variables le glissement d’un sabot seul et détaché de la lame ; d’où on peut déduire l’effort qui serait nécessaire pour les quatre sabots supposés toujours détachés de la lame. Puis on a remis la lame et mesuré avec les
- * sabots
- •—Séo
- Fig. 3. — Courbes des efforts de glissement des sabots.
- mêmes courants les nouveaux efforts de glissement. Les résultats obtenus sont indiqués par les courbes de la figure 3.
- La lame tirée par une de ses extrémités était entièrement libre à l’extrémité opposée, l’effet n’en est pas moins très net; dans la région où un accroissement d’aimaniation ne donne presque plus rien (la tangente aux courbes 1 et 2 est presque parallèle à l’axe des x), on voit que la
- tangente à la courbe 3 est bien plus inclinée et qu’on est encore par le fait de la lame dans une zone utile de la courbe.
- Les courbes de la figure 3 ont été obtenues par mesure directe.
- Par interprétation de quelques résultats constatés a grande vitesse, l’extrémité de la lame libre.dans le cas précédent, étant au contraire ici attachée, on obtient la courbe ci-dessous (fig. 4) où les intensités du courant sont portées
- Fig. 4. — Courbe de glissement dans le cas de grandes vitesses.
- en abscisses et les efforts tangentiels correspondants en ordonnées. Le relèvement est encore plus net, comme il était naturel de s’y attendre.
- Le seul aspect de ces courbes montre combien l’appareil est facilement modérable par la variation du courant qui lui est envoyé.
- Les efforts constatés sont du reste considérables, eu égard aux dimensions de l’appareil, il
- Fig. 5. — Frein de chemin de fer.
- est donc permis de penser qu’on en pourrait faire un très bon frein de chemin de fer en disposant, comme l’indique la figure 5, soit une poulie au milieu, soit deux poulies vers deux extrémités de chaque essieu, embrassée par une lame reliée au châssis, au moyen de bielles à trois articulations permettant le jeu facile dudit châssis par le fait de la flexion des ressorts.
- L’installation est à compléter par l’addition d’un support qui soutienne la lame dans une position fixe par rapport à l’essieu, pendant les
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- périodes de desserrage, afin d’éviter le ballotte ment. Ce support prenant son point d'appui, par exemple, sur les boîtes à graisse est facile à réaliser de beaucoup de façons.
- Autant qu’on en peut juger d’après des essais faits jusqu’ici seulement à l’atelier, il nous est permis de penser qu’avec des poulies de 0,40 m. de diamètre construites en acier, une dépense de 40 watts par frein (en supposant une seule poulie sur chaque essieu) ou de 80 volts par wagon suffit à produire le plus gros effort de freinage qu’on puisse avoir à réaliser dans le cas des voitures lourdes et des très grandes vitesses des trains rapides.
- Nous avons montré que ce frein est facilement modérable. Il est clair, étant donnée la nature de l’agent employé, qu’il sera tout à fait simultané, qualité si recherchée, sans succès jusqu’ici, pour les freins de chemin de fer.
- On peut l'alimenter au moyen de courant fourni par une dynamo placée sous la locomo-
- p
- PHEWSlEWmiRE DERNIÈRE VOITURE.
- Fig.6. — Disposition des freins magnétiques dans un train.
- tive, en mettant par exemple tous les freins d’un même train en série. On peut encore et préférablement l’alimenter avec des accumulateurs; par les chiffres donnés plus haut, il est facile de se rendre compte qu'il ne sera pas besoin pour cela de batteries lourdes ni encombrantes, et en ce cas rien n’est plus facile que de rendre le frein automatique. Nous supposons, par exemple., que les appareils de chaque wagon sont ensemble en série, le groupe étant en dérivation sur la conduite générale alimentée par des batteries d’accumulateurs M et N, placées dans les fourgons de tête et de queue du train (fig. (3).
- a et b sont dans les deux fils de la conduite générale, un troisième fil fin c forme avec b un circuit spécial alimenté par une batterie supplé. mentaire P. Le passage du courant dans le circuit bc tient ouvert le circuit ab: toute rupture fortuite ou voulue du circuit bc ferme le circuit ab et produit le freinage.
- On peut (fig. 7) supprimer la batterie P en formant le circuit annexe avec les fils «c au lieu de bCi
- Si, au lieu d’avoir des batteries dans les fourgons de tête et de queue, on place les accumulateurs dans chaque voiture, le circuit général alimenté par une batterie spéciale se réduit alors aux deux fils fins cd (fig. 8).
- Entre ces cas extrêmes on pourrait imaginer des combinaisons comportant des voitures en série, chaque série étant en dérivation sur un circuit général, ou contenant une batterie locale; mais de telles combinaisons seraient moins intéressantes en ce qu’elles aboutiraient à de sérieuses complications pour la formation des trains.
- Dans tous les casque nous venons d’indiquer, il est possible soit de faire la charge des accumulateurs ou leur remplacement à des stations déterminées, soit de faire la charge en route en ayant une dynamo sur le train. Une seule manœuvre de commutateur permet en ce cas le fonctionnement de tout le système sur les accumulateurs quand la dynamo est au repos et sur
- PREMIÈRE VOITURE DERNIÈRE VOITURE .
- Fig. 7. — Seconde disposition des freins magnétiques.
- la dynamo quand les accumulateurs sont en chargement.
- Nous nous sommes arrêtés un peu longtemps sur cette application spéciale à raison de son importance, mais il est clair que le frein que nous venons de décrire peut en dehors des chemins de fer trouver d’autres applications. Il n’est lui-même, comme on le voit, qu’une application tout à fait directe de la poulie magnétique imaginée en vue du touage sur chaîne.
- IX. — Poulies de transmissions. Embrayages. — Au point de contact entre une poulie aimantée telle que nous l avons décrite et une simple barre de fer tangente, l’effort nécessaire pour provoquer le glissement est naturellement très petit si on le compare à ce qu’on peut obtenir avec des chaînes ou des lames sabotées enroulées suivant des angles plus ou moins grands; il n’en reste pas moins suffisant pour pouvoir être dans quelques cas utilisables. Prenons, en effet, au lieu d’une barre droite un volant auquel la poulie aimantée sera tangente soit extérieurement, soit intérieurement; l’un des deux or-
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- ganes pourra entraîner l’autre, et on arrivera ainsi à transmettre un travail encore assez notable, si on marche à grande vitesse, ce qui est, entre autres, le cas de toutes les dynamos de petite dimension.
- La figure 9 donne le schéma d’une installation de ce genre dans laquelle la poulie aimantée est supposée placée à l’extrémité de l’arbre d’une dynamo avec son fil intercalé dans le circuit extérieur de cette dynamo. Si la dynamo est une machine génératrice recevant le mouvement du volant dont une partie seulement est figurée sur le dessin, il suffira au début qu’il y ait une légère pression entre le volant et la poulie pour provoquer l’entraînement de la dynamo, qui à blanc ne demande presque aucun travail ; que le circuit soit fermé, il y aura immédiatement une résistance à l’entraînement, mais en même temps production de courant et aimantation de la poulie, l’adhérence entre ces deux pièces, qui doivent se conduire l’une l’autre, se développant
- tt_n
- c_3= c
- VOITURE VOITURE. VOITURE.
- Fig. 8. — Troisième disposition des freins magnétiques.
- à mesure du besoin un peu comme le champ même de la dynamo.
- Il est clair que l’on peut envoyer dans les poulies aimantées soit le courant total de la dynamo, soit telle ou telle fraction du courant, soit un courant quelconque provenant d’une source étrangère, et que l’on peut aimanter, selon le cas, soit la petite poulie, soit le volant.
- En tous cas nous estimons que le montage des appareils doit être fait de façon que la petite poulie exerce contre le volant une pression élastique légère, non pas de l’ordre de celles qu’il faut réaliser dans le cas des transmissions par friction mécanique et qui fatiguent très vite les coussinets, mais simplement telle que les coussinets ne travaillent pas plus que dans le cas des transmissions par courroies. On est ainsi assuré que les deux organes portent toujours, même s’il y a quelques défauts de tournage, et que rien ne viendra gêner l’action d’attraction mutuelle. Avec des petites poulies de 14 a i5 centimètres de diamètre et un contact utile suivant la génératrice commune de 5 à 6
- centimètres seulement (et il est facile d’en donner plus), on arrive déjà à transmettre un effet de 40 à 5o kilos, qui, aux grandes vitesses où marchent les dynamos, représente un travail très appréciable.
- Pour des petites forces, par conséquent, des appareils de ce genre peuvent être fort utiles en ce qu’ils permettent de diminuer beaucoup l’encombrement de certaines installations et de remplacer par une première transformation de vitesse des engrenages qui, aux allures très rapides, ne laissent pas de donner de fréquents embarras. Avec la poulie tangente intérieurement au volant, ils permettent d’obtenir une transformation de vitesse en conservant la même disposition et le même emplacement à très peu près que si on avait une commande directe.
- Naturellement, du moment qu’il n’y a contact que sur une seule génératrice, ils ne permettent pas de réaliser des efforts très considérables.
- Fig, 9. — Embrayage magnétique d’un volant.
- Les très gros efforts, on peut au contraire les réaliser facilement, en modifiant un peu la forme de la poulie et en remplaçant la chaîne ou la lame sabotée par une couronne en métal magnétique. On perd, il est vrai, l’effet mécanique dû à l’intervention d’un organe flexible, mais on peut arriver à une utilisation excellente du champ et en fait avec des résultats très considérables avec de très faibles dépenses de courant, et réaliser ainsi des embrayages simples dont nous avons obtenu de très bons résultats. Ces embrayages sont représentés en figure 10; le seul aspect de la figure en fait comprendre le fonctionnement et le mode de construction. Nous considérons comme particulièrement nécessaire de conserver aux mâchoires la forme en coin, sauf à adopter un angle assez ouvert pour qu’il n’y ait pas à redouter de coincement.
- Cette forme a en effet un certain nombre d’avantages forts importants. Elle fait que, pour
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- un jeu donné de la pièce mobile, l’écart entre les faces agissantes de l’électro-aimant de son armature est beaucoup moindre que ce jeu lui-même. et on conserve ainsi à l’appareil beaucoup plus de sensibilité, car on sait combien les actions magnétiques varient vite avec les distances.
- En fait, cela permet à coup sûr de faire le rappe' de l’armature jusqu'au contact avecl’élec-tro, au moyen d’un courant trop faible pour amener l’entraînement complet et par conséquent d’éviter les chocs au départ.
- De plus, grâce à la forme en coin et sans qu’il soit besoin d’une extrême précision, les deux parties de l’appareil se centrent forcément d’elles-mêmes et arrivent tout naturellement à un contact aussi complet que possible, ce qui serait beaucoup plus difficile à obtenir avec des contacts plans surtout dans le cas d’appareils de grands diamètres.
- Enfin cette même forme permet de donner à la pièce formant armature peu d’épaisseur moyenne (facilement moins qu’il n’en est marqué sur le dessin), peu de résistance par conséquent, et nous pensons pour notre part qu’il y a tout intérêt à fermer le champ en aussi court circuit que possible, par une pièce telle qu’elle provoque aux environs des surfaces en contact une véritable chute de résistance. Or, justement, la forme employée permet de donner toute la largeur que l’on veut parallèlement à l’axe avec une épaisseur moyenne faible, et de réaliser cette condition.
- Cela conduit, il est vrai, à rapporter les pièces formant lèvres de l’électro-aimant, de façon à laisser la possibilité d’entrer facilement la bobine. Mais nous n'y voyons, pour notre part, que des avantages. Ces pièces étant seules exposées à usure doivent pouvoir être remplacées facilement. C’est, en somme, exactement ce que nous proposons aussi pour les poulies du touage, qui sont, du reste, identiques à l’électro-aimant de notre embrayage, sauf que la gorge est reportée sur le côté. La condition de rapporter les lèvres est d’autant plus aisément acceptable que le joint sera tenu par le fait ds l’aimantation, et ne demandera, par conséquent, pas de précautions difficiles ni compliquées pour que sa solidité soit assurée.
- L’appareil peut être construit tout en fonte ou tout en acier, ou mieux l’électro en acier et
- l’armature en fonte, en donnant alors à cette armature une section augmentée à raison de la moindre perméabilité du métal, de façon qu’elle conserve toujours la moindre résistance possible. Cela conduit à un plus grand développement des faces inclinées, des lèvres et des surfaces de contact. C’est un avantage, puisque les pressions normales se trouvent reportées sur une surface plus grande, et on a, d’autre part, l’avantage du frottement d’acier sur fonte meilleur que celui d’acier sur acier.
- Avec des appareils ainsi construits, et â condition de graduer progressivement le courant qui leur est envoyé, on peut faire durer le temps que l’on veut la période qui sépare le commencement de l’entraînement de l’entraînement total; on évite donc les chocs et on réalise un embrayage très souple, susceptible d’être utilisé paur des embrayages à de très grandes vitesses, quel que soit l’effet total à transmettre en pleine marche. Nous l’avons pu vérifier jusqu’à des vitesses de mille tours. Le champ magnétique est très bien utilisé, et la dépense de courant nécessaire pour maintenir l’embrayage très faible. C’est ainsi, par exemple, qu’avec un appareil de 0,60 m. de diamètre moyen à la bobine, nous avons pu, à 200 tours, transmettre 80 chevaux avec une dépense de courant de seulement 6/10 d’ampère, l’embrayage étant du reste dans ces conditions encore loin de sa capacité limite.
- Avec un appareil en acier de o,i5 m. de diamètre moyen et o,23 m. de diamètre extérieur, nous avons pu, à 600 tours, transmettre jusqu’à 48 chevaux avec une dépense de courant de 225 watts. On était alors pour celui-là à la limite, mais les surfaces agissantes étaient légèrement grasses.
- Les applications possibles de cet appareil sont évidemment très nombreuses. On en peut, si l’on veut, faire un frein à la condition que l’un des deux plateaux fous sur l’arbre soit dans l’impossibilité de participer au mouvement de rotation et que l’ensemble se trouve placé dans des conditions de surveillance et de graissage convenables.
- O11 pourrait ainsi, par exemple, réaliser facilement un frein automatique et progressif pour les machines d’extraction des mines, l’envoi dans la bobine d’un courant croissant pouvant aisément dépendre de la montée des cages au-delà d’une limite déterminée.
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- On peut s’en servir pour embrayer deux arbres dans le prolongement l’un de l’autre (c’est le cas supposé sur la figure io) ou, pour embrayer une poulie folle sur un arbre, et, en ce cas, l’un des plateaux doit faire corps avec la poulie d’embrayage.
- Cette poulie peut être une roue dentée, et on obtient ainsi un système souple et commode pour les changements de marche à réaliser au moyen d’un système de trois roues d’angle.
- La figure n représente le schéma d’une disposition de ce genre applicable à la commande d’un vannage de moteur hydraulique par un régulateur qui n’a plus à traîner rien de lourd et
- Fig-, io. — Embrayage magnétique.
- de résistant, et auquel on peut alors laisser une grande sensibilité.
- M. Ilillairet a fait une application intéressante du même système d’embrayage dans des appareils de levage mus par dynamos en le mettant dans le circuit de la dynamo, de façon que l’embrayage est fait nécessairement quand la dynamo marche pour monter une charge, et est supprimé dès que la dynamo est arrêtée ; cette dernière alors ne participe plus au mouvement provoqué par les manœuvres descente, x L’appareil peut être construit sur des dimensions très variables et se prêter, par conséquent, à être- employé dans des limites de travail à transmettre très étendues. Nous avons envisagé déjà la possibilité de son application aux appareils de changement de marche des gros laminoirs.
- Non seulement il fonctionne comme embrayage, mais il constitue en même temps un bon limiteur de forces, à ce point de vue par exemple il pourrait être très utilement utilisé dans les organes de transmission des grandes dragues, où il éviterait les accidents dus à l’arrêt brusque de la chaîne à godets contre un obstacle inattendu.
- Ces quelques indications montrent bien le nombre et la variété des applications possibles et faciles toutes les fois que l’on peut avoir du courant. Un dernier exemple nous ramènera au sujet qui a fait l’objet du début de ce mémoire. Dans l’exploitation du touage au moyen de toueurs remorqueurs, nous avons montré qu’une des principales difficultés est de maintenir la chaîne en bonne place. Pour y arriver, le toueur montant doit, par moments, faire usage de tous ses moyens, et dans des cas diffi-
- Fig.
- — Embrayage pour vannage de moteur hydraulique.
- ciles il peut avoir à se servir momentanément de son hélice,non pas tant à cause de son effet comme propulseur à petite vitesse, mais à cause du courant produit sur le gouvernail et de l’augmentation d’effet de cet organe qui en résulte. Aussi, lors de la construction de nouveaux toueurs du type que nous venons de décrire, sommes-nous résolu à disposer l’embrayage de l’hélice de façon que durant la marche montante on puisse la mettre en marche et l’arrêter à volonté aussi souvent qu’il faudra avec un embrayage magnétique, tout en conservant des dispositions qui permettent pour la descente sur l’hélice seule de faire l’embrayage sans avoir besoin de courant. On aura de la sorte de beaucoup plus grandes facilités de manœuvre.
- Ces quelques exemqles montrent la très grade variété d’applications dont sont susceptibles les appareils que nous venons de décrire. Comme nous le disions en débutant, ce sont là des applications de l’adhérence magnétique
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- véritablement industrielles et dans lesquelles l'aimant est utilisé pour mettre en jeu des efforts très considérables.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Sur une méthode approximative pour trouver les
- forces agissant dans les circuits magnétiques, par
- R. Threlfall, assisté par F. Martin (*).
- Ayant eu l’occasion, dans ces dernières années, d’établir les plans d’un assez grand nombre d’appareils électromagnétiques, l’auteur a fréquemment reconnu l’inconvénient du défaut d’une méthode simple permettant d’obtenir rapidement les valeurs approximatives des forces magnétiques. Cette lacune l’engagea à faire des recherches sur les conditions d’application de la théorie de Maxwell, d’après laquelle les forces magnétiques sont dues aux tensions qu’éprouve l’éther contenu dans les milieux soumis à l'action d’un champ magnétique (2).
- D’après cette théorie, la force s’exerçant entre les deux surfaces en regard de deux longues tiges de fer placées bout à bout, presque en contact dans un champ magnétique, est donnée par la formule
- F-^
- 81c ’
- A étant l’aire des surfaces en regard, et B l’induction par unité de surface supposée uniforme. C’est cette formule que M. Threlfall s’est proposé de vérifier.
- Déjà, en 1886, M. Bosanquet avait entrepris cette recherche (3). Il mesurait l’attraction de deux courtes barres de fer aimantées et comparait les données de l’expérience aux valeurs déduites de l’application de la formule précédente. Il obtint les résultats suivants :
- 1. Quand l’induction magnétique B est inférieure à 5ooo unités les tractions observées sont beaucoup trop grandes.
- 2. La formule n’est pas applicable quand l’intervalle d’air séparant les surfaces est appréciable.
- (') Phil. Mag., t, XXXVIII, p. 89-110, juillet 1894. (2) Electricité et Magnétisme, t. II, p. 641-644.1 (J) Phil, Mag., t. XXII.
- 3. Elle convient avec une approximation de 5 0/0 quand l’induction est très grande.
- Ces résultats ne permettant pas de regarder la question comme définitivement résolue. L’auteur l’a reprise en faisant porter ses investigations sur les divers points qui suivent :
- 1. Influence de la longueur des barres;
- 2. Influence de la nature et des dimensions des pièces polaires.
- 3. Influence des imperfections de la méthode balistique pour la mesure de B.
- 4. Cause du désaccord des expériences de Bosanquet avec la thérie dans le cas des faibles inductions.
- 5. Cause du désaccord quand la lame d’air a une épaisseur appréciable.
- La méthode employée consiste à placer les barres de fer étudiées suivant l’axe de solénoïdes formés de fils enroulés sur des tubes de laiton, et à mesurer, au moyen d’un peson à ressort bien calibré, la force nécessaire pour séparer les barres, des tiges, chaînes et poulies étant convenablement disposés pour que la mesure s’applique à la force rigoureusement parallèle à l’axe des barres.
- Les plus grandes précautions étaient prises pour obtenir des surfaces de section parfaitement planes. L’auteur employait plusieurs procédés pour finir ces surfaces : i° par polissage avec des fines limes d’horloger; 20 par frottement sur une pierre à aiguiser; 3° par grattage; 40 par frottement avec de l’émeri ; 5° à l’aide du tour; 6° par un travail analogue à celui des verres d’optique avec de l’émeri, de la poussière de diamant, et enfin de la potée d’étain. Parmi les différentes barres dont les sections étaient ainsi travaillées, deux séries présentaient un fini remarquable; l’une était en fer dur; l’autre, plus parfaite encore, en fer doux de Suède bien recuit.
- Le courant magnétisant circulant dans les solénoïdes était mesuré par un dynamomètre Siemens, préalablement comparé avec une balance de lord Kelvin. Les indications de cet instrument étaient suffisamment précises.
- L’induction magnétique B était évaluée par la déviation d’un galvanomètre balistique recevant le courant induit dans une petite bobine d’induction se déplaçant dans le champ magnétique créé par le solénoïde. Le galvanomètre
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- était très sensible et spécialement construit pour des mesures balistiques. 11 était calibré en y lançant le courant d’induction développé dans une grande bobine, parfaitement enroulée, par son déplacement dans le champ magnétique terrestre. La valeur de ce champ ayant été dédéterminée neuf mois auparavant, avec beaucoup de soins, et dans le laboratoire même, par M. Farr, c’est la valeur trouvée par ce physicien que l’on prenait dans les calculs.
- Le résultat général des expériences de M. Threllfall est que la formule théorique s’accorde avec l’expérience beaucoup mieux qu’il n’a été trouvé par Bosanquet. L’auteur voulut dès lors chercher la raison du désaccord des expériences de ce dernier, ce qui le conduisit à étudier longuement les diverses causes d’erreurs de ses propres expériences.
- En premier lieu, la loi galvanométrique donnant la valeur de l’induction â l'aide de l’élongation observée pouvait n’être pas suffisamment exacte. Pour y remédier, des résistances étaient ajustées jusqu’à ce que l’impulsion donnée par le déplacement de la petite bobine d’induction dans le champ magnétique du solénoïde fût égale à celle résultant du déplacement de la grande bobine dans le champ terrestre.
- Une seconde cause d’erreur pouvait provenir du magnétisme résiduel du fer. Pour mettre en évidence les effets de ce genre le courant magnétisant était lancé successivement dans un sens, puis en sens contraire, et enfin dans le premier. En comparant les trois déviations gal-vanométriques correspondantes, l’auteur a pu s’assurer que le magnétisme résiduel n’avait aucun effet appréciable sur la valeur de l’induction magnétique ; en comparant les valeurs des forces de traction correspondantes, il fut conduit au même résultat.
- D'autre part, en prenant des petites bobines d'induction de différents diamètres, M. Threlfall a constaté que les inductions magnétiques mesurées étaient bien celles qui existaient entre les barres.
- On pouvait craindre que l’état superficiel des Sections des barres n’eût une grande influence. Si, en effet, la surface est rugueuse, le contact des barres s’effectue par points; l’induction magnétique prend une valeur considérable dans le voisinage de ces points, et elle n’est plus uniforme, comme le veut ia formule théorique.
- Toutefois , l’auteur n’ayant pas constaté des anomalies plus grandes avec les barres les plus rugueuses qu’avec les mieux polies, ce n’est pas encore cette cause qui peut expliquer les divergences de ses résultats et de ceux de Bosanquet.
- Mais il y a une cinquième cause d’erreur que les précautions prises par M. Threlfall rendait négligeable et qui pouvait être importante dans les expériences de Bosanquet. C’est le parallèlisme plus ou moins rigoureux de la tige du peson servant à mesurer la force de traction et de l’axe des cylindres. Si la traction de la tige du peson n’est pas rigoureusement parallèle aux axes des cylindres de fer, ceux-ci commenceront à se séparer d’un côté de leurs sections primitivement en contact, tandis que de l'autre côté ces sections seront encore en contact. Alors, dit l’auteur, la réluctance totale du circuit s’accroîtra et l’induction se concentrera sur les parties en contact. Pour les basses inductions l’effet de la concentration de l’induction l’emportera sur celui de la diminution de la réluctance et les tractions mesurées ne correspondront plus aux valeurs de l’induction magnétique mesurée lorsque les barres sont en contact par leurs sections entières. Pour les grandes valeurs de l'induction, la perméabilité du fer devenant moindre, la concentration de l’induction devient relativement plus faible; d'autre part, les tractions mesurées ont une valeur plus grande; par suite, la variation de cette valeur sous l’influence des deux causes énoncées ci-dessus sera relativement peu importante. On s’expliquerait donc bien ainsi pourquoi Bosanquet a trouvé, pour de faibles inductions, des divergences considérables avec la formule théorique et, pour des hautes inductions, un accord assez satisfaisant.
- Or, M. Thelfall a pu s’assurer que si la tige du peson n’est pas parfaitement guidée les barres ne se séparent pas d’un seul coup. En outre, il a constaté qu’avec une induction de 3ooo unités C. G. S., à laquelle correspond une traction théorique des barres de une livre sept onces, il pouvait observer des tractions de deux à trois livres quand la direction de la traction n’était pas parallèle aux axes des cylindres, tandis qu’il obtenait une livre huit onces environ quand le parallélisme était atteint. Ces expériences conduisent l’auteur à regarder comme exacte l’explication précédente du désaccord de ses résultats avec ceux de Bosanquet.
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- Quant à la seconde conclusion de ce physicien, que la formule ne convient pas quand un intervalle existe entre les sections des barres, elle s’explique immédiatement, car dans ce cas les lignes d’induction magnétique, ne sont pas normales aux sections, ce que suppose l’établissement de la formule.
- L’auteur mentionne ensuite les nombreuses mesures qu’il a effectuées sur des barres de fer de provenances diverses et de dimensions très différentes (la longueur variait de 60 centimètres à 6 centimètres et le diamètre de 2 centimètres à 0,6 cm.).
- Le changement de la nature du fer devrait avoir le même effet qu’une variation de l’induction, la perméabilité magnétique n'étant pas la même pour les divers échantillons. Contrairement à son attente, l’auteur n’observa aucune influence de la nature du fer, pas plus d’ailleurs que des dimensions des cylindres. Aussi est-il conduit à la conclusion suivante qu’il s’explique difficilement mais qui lui paraît inévitable d'après ses résultats :
- La traction produite par un tube donné d’induction quand il passe de V air dans le fer, normalement à la surface de séparation, est indépendante de la nature du fer et de sa forme.
- Si l’on admet avee Maxwell que les tractions sont dues a des tensions de l’éther contenu dans la matière pondérable, cette conclusion amène ce corollaire :
- Les forces magnétiques sont indépendantes des tensions de l’éther contenu dans le fer.
- L’auteur fait remarquer que si les tubes d’induction sont normaux à la surface de séparation du fer et du milieu ambiant les tensions seules de l’éther produisent la traction de ce morceau de fer dans la direction perpendiculaire à la surface, puisque les pressions de l’éther dirigées à angle droit avec les tensions n’ont alors aucune composante suivant la direction de traction. Mais il n’en est plus de même si les tubes d’induction coupent la surface d’induction. Un calcul simple, que nous ne reproduisons pas, montre que si les lignes d’induction forment unangle 0 avec la normale à la surface, la répu vant cette normale est
- T. v/2 cos _ 0^
- T étant la tension de l’éther.
- On voit d’après cette formule que la force attractive suivant la normale peut se changer en
- une répulsion quand 0 est plus grand que-. L’au-
- 4
- teur a tenté de vérifier cette formule, mais la méthode des spectres de limaille de fer, qu’il employait pour mesurer l’angle 0, n’était pas suffisamment précise pour lui donner de bons résultats. En tous cas 'ces considérations mon-
- B2 A
- trèrent bien que la formule théorique -s— ne
- O 7U
- peut être vérifiée quand les sections des barres de fer sont séparées par un intervalle d’air, puisque dans ce cas les tubes d’induction ne sont plus normaux aux sections, comme il est facile de s’en assurer au moyen de limaille de fer.
- Pour avoir la valeur de la traction des surfaces en regard quand elles sont séparées par un intervalle d’air, il faut donc avoir recours à une mesure expérimentale. Toutefois elle ne sera pas nécessaire dans chaque cas particulier si les résultats des expériences que cite M. Threlfall sont rigoureux.
- En étudiant à l’aide de limaille la forme des lignes d’induction pour des barres de différents diamètres, l’auteur est parvenu à cette loi :
- Avec des faces polaires semblables, de même perméabilité magnétique, et pour une même valeur de l’induction magnétique par unité de surface, les spectres magnétiques ont la même forme quand l'épaisseur de l'intervalle d’air est une même fraction d'une des dimensions; homologues des faces polaires.
- Cette loi conduit à une conséquence importante en pratique. Soit F la valeur de la traction entre deux faces polaires A dont la surface est égale à l’unité, a étant l’épaisseur de la couche d’air qui les sépare. Si nous prenons deux faces polaires semblables B ayant un rapport de similitude k avec les précédentes, la distribution des lignes d’induction sera la même qu’avec les faces A quand l’épaisseur d’air sera k a, l’induction magnétique conservant la même valeur. En d’autres termes, les valeurs de la tension T et de l’angle 0 de la formule écrite en dernier lieu conserveront les mêmes valeurs. Par suite la traction par unité de surface ne changera pas; elle sera F.
- Comme les surfaces B sont k~ fois plus grande que les surfaces A, la traction totale
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- sera donc Fx = Æ2 F. D’autre part, si on appelle F', l’attraction des faces A quand elles sont en contact, l’attraction des sufaces B dans les mêmes conditions et pour une même valeur de l’induction magnétique par unité de surface sera F/ = k2 F', les surfaces étant kz fois plus grandes. Par conséquent
- c’est-à-dire que le rapport r de l’attraction de deux surfaces séparées par une certaine épaisseur d’air à celle des mêmes surfaces au contact est constant quand l’épaisseur d’air varie proportionnellement aux dimensions homologues des surfaces, l'induction magnétique conservant la même valeur.
- De cette conséquence résulte ce fait important : que si l’on veut connaître la traction qui s’exerce entre deux surfaces polaires circulaires de rayon R séparées par un intervalle d’air d’épaisseur a, il suffira de calculer par la formule théorique la traction F/ que l’on aurait si les deux surfaces étaient au contact, puis de détermi-
- F
- ner expérimentalement le rapport p des tractions de deux faces polaires de rayon 1, à une
- distance puis au contact, l’induction magnéti-K
- que ayant la même valeur.
- On voit donc que la partie expérimentale se
- F
- réduit à la détermination du rapport p pour
- deux barres de rayon 1, pour diverses épaisseurs de l’intervalle d’air et pour différentes valeurs de l’induction. Les tables résumant les résultats de telles expériences serviront ensuite au calcul de l’attraction de deux faces polaires quelconques dans des conditions données.
- L’importance pratique de ce fait (qui motive le titre du mémoire) a engagé l’auteur à faire de nombreuses expériences pour vérifier l’exactitude de la constance du rapport r avec des barres très différentes comme dimensions et comme nature et avec des valeurs diverses de l’induction.
- Les expériences étaient conduites comme dans le cas des barres en contact. Treize tables et une courbe résument leurs résultats. La place nous manquant pour les reproduire disons seulement que la constance du rapport r est suffi-
- samment vérifiée pour permettre d’appliquer en pratique la méthode indiquée pour le calcul approché des tractions.
- Toutefois ce calcul suppose connue l’induction magnétique. Or, en général, c’est la force magnétomotrice qui est donnée et dans ce cas la détermination de l’induction suppose la connaissance de la réluctance du circuit. On connaît aujourd’hui des méthodes pour construire la courbe caractéristique d’un aimant quand l’épaisseur de l’intervalle d’air est petit, notamment celle des docteurs J. et E. Hopkinson. M. Threlfall pense qu’il est possible d’appliquer à ces méthodes les considérations précédentes sur les systèmes semblables.
- S’il en était ainsi, les réluctances des intervalles d’air devraient être en raison inverse des dimensions linéaires. Pour s’assurer du plus ou moins d’exactitude de cette conséquence, l’auteur a étudié trois barres de différents diamètres et à des distances variant de o à 2 fois le diamètre environ. L’induction magnétique est mesurée comme précédemment; un ampèremètre-balance donnait la valeur exacte du courant magnétisant. La réluctance de l’air et du fer était mesurée avant que les barres ne fussent coupées. Il était admis qu’avec la longueur des barres employées (63 et 91 centimètres), la réluctance de l’air (différente de celle de l’intervalle compris entre les segments des barres) n’était pas changée quand on éloignait les segments d’une distance égale à deux fois environ le diamètre.
- Les résultats obtenus montrent bien que pour une même valeur de l’induction, la réluctance diminue quand le diamètre de la barre augmente, mais la loi de la proportionnalité inverse ne se vérifie pas bien. Ce n’est donc que dans un calcul très approximatif qu’elle pourra être appliquée.
- J. B.
- La rotation de l’arc électrique, par A.-P. Trotter (').
- Au cours d’expériences faites en vue d’utiliser comme étalon pratique de lumière un millimètre carré ou une autre surface définie du cratère du charbon positif d’un arc électrique, l’auteur a trouvé que l’éclat n’est ni constant ni uni-
- (') Communication faite à la Société royale de Lon dres.
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- forme, comme l’indiquerait la théorie t1). En employant un photomètre Rumfordà plages alternantes, comme dans un photomètre Ver-non Harcourt, son attention fut appelée sur un point brillant situé vers le milieu de l’arc. L’emploi de secteurs tournants révéla incidemment qu’un phénomène périodique accompagnait l'apparition de ce point brillant qui, quoique plus marqué dans un arc bruyant, semble être toujours présent.
- Une image du cratère fut projetée sur un écran à l’aide d’une lentille photographique ; près de l’écran fut placé un disque muni de 60 bras et 60 ouvertures de 3° d’angle, et tournant à raison de ioo à 3oo tours par minute. On observa de curieuses images stroboscopiques indiquant une périodicité constamment variable rarement supérieure à 450 par seconde et le plus fréquemment aux environs de 100, difficile à distinguer au-dessous de 5o par seconde, et se réduisant à un papillottement indistinct dans un arc très long.
- La période semblait correspondre au son musical de l’arc qui se transforme généralement en sifflement à une note un peu supérieure à 45o par seconde. Le son est perceptible dans un téléphone placé en circuit ou en dérivation.
- Un disque tournant était placé près de la lentille pour permettre aux rayons de passer pendant environ un centième de seconde, et pour des arrêter également pendant un même laps de temps. On vit alors qu’une tache brillante occupant environ le quart de la surface du cratère semblait tourner rapidement. Cette tache se composait du point brillant déjà mentionné et d’un appendice courbé en rotation tantôt dans un sens tantôt dans l’autre. Cet appendice semblait équivaloir à un quadrant de cercle déformé concentriquement de 90°. Les variations dans l’éclat du cratère sont dues probablement à ce que celui-ci n’est qu’une moyenne.
- La théorie a priori de la température constante du cratère est si attrayante que l’auteur attribue ce phénomène non à une variation réelle de l’éclat du cratère, ni à un déplacement quelconque de l’aire lumineuse, mais à la réfraction de la lumière par l’atmosphère chaude.
- (') Abney et Festing, Phil. Trans. 188r, p. Sgo, S. P. Thompson, Soc. Arts Journal, t. XXXVII. p. 332,
- Aucune des expériences tentées en enfermant l’arc dans une boîte en mica, ou en employant l’aimant ou un jet d’air n’a révélé d’effet nouveau.
- On a examiné si l’image du cratère se déforme lorsque la tache lumineuse tourne, mais on n’a pas observé autre chose que des variations d’éclat.
- Une difficulté inattendue semble donc intervenir dans l’emploi de l’arc comme étalon de lumière. L’auteur continue ses recherches dans le but de déterminer la nature du phénomène, et pour chercher les conditions pratiques dans lesquelles ses effets peuvent être éliminés.
- Sur un nouveau moyen de provoquer l’arc électrique, par M. Belloc.
- Si l’on met en regard des pôles A et B d’une machine statique, Wimshurst ou Holtz, un ex citateur Mascart G E, FD, une étincelle va jaillir entre A et C, E et F, D et B, Si l’on fait communiquer les deux branches de l’excitateur avec les pôles d’une pile P, il sera toujours possible, avec une machine d’un débit suffisant, de provoquer encore le passage de l’étincelle aux mêmes points. Alors l’arc électrique pourra jaillir spontanément entre E et F, lorsque l’étincelle de la machine éclatera entre ces deux points.
- La distance E F pour laquelle le phénomène se produira dépendra : i° de la nature des pôles de la pile par rapport à ceux de la machine; 20 de la nature des électrodes E et F ; 3° de la différence de potentiel de la pile ; 40 du débit de la machine.
- Voici la valeur maxima de EF pour une pile présentant une différence de potentiel de 5o volts.
- Pôles
- Nature de de
- des meme nom nom contraire
- électrodes. en regard. en regard.
- mm. mm.
- Charbon Cuivre 0,5 I 3
- Zinc Cuivre-zinc 1,5 3,5 3,5
- Ainsi cette distance est beaucoup plus grande lorsque C est — et D -(-, et ces conditions étant satisfaites avec des électrodes de nature diffé-i rente, on obtient le maxirhum d’effet; elle
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- augmente aussi avec le potentiel de la pile. L’arc ne se produit plus, lorsque la machine n’a pas de condensateur ou lorsqu’elle est remplacée par une bobine Ruhmkorff. La distance augmente avec une machine Holtz à quatre plateaux et peut atteindre 7 à 8 mm. avec le zinc; mais l’arc ne se maintient pas, il produit des éclairs. Avec des courants alternatifs la distance se réduit de beaucoup et l’arc est remplacé par une série d’éclairs.
- L’expérience réussit aussi avec une machine Ramsden.
- En résumé, on peut allumer l’arc électrique,
- *Ô O
- Fig. 1
- comme on allume le gaz, avec l’étincelle d’une machine statique; et toutes choses égales d’ailleurs, l’alternance des pôles aidera beaucoup à la production du phénomène.
- VARIÉTÉS
- SUR LES EXÉCUTIONS ELECTRIQUES0)
- Ainsi que la plupart des véritables amis de l’humanité, Edouard Charton aspirait au moment où la peine capitale pourra enfin être effacée de nos codes. Il ne négligeait aucune occasion pour manifester ses sentiments à cet égard. Cependant, en présence de l’accroissement du nombre des criminels, votre éminent confrère constatait, à son grand regret, l’impos-
- (') Mémoire présenté à l’Académie des Sciences morales et politiques et lu par l’auteur dans la Séance publique du 3 juin.
- sibilité de renoncer au droit de mettre à mort certains coupables, mais il était d’avis que l’on augmenterait les effets moralisateurs de la répression en supprimant la publicité des exécutions et qu’on devait se hâter de rendre le châtiment suprême moins cruel en renonçant à l’usage de la guillotine.
- Dès que son projet de loi fut entre les mains de la commision d’initiative parlementaire, Edouard Charton s’adressa aux sommités scientifiques les plus compétentes de l’Institut de France pour leur demander si l’électricité, qui accomplit chaque jour tant de prodiges, ne pourrait point réaliser la seconde partie du programme humanitaire qu’il venait de poser au Sénat de la République française. Il consulta successivement MM. Berthelot, Bertrand et Jamin. Ceux-ci répondirent l’un après l’autre que l’on manie les courants énergiques d’une façon assez sûre pour frapper les criminels avec la rapidité de la foudre et anéantir la vie sans faire subir la moindre douleur.
- Muni de ces imposants témoignages, Edouard Charton se présenta devant ses collègues du Luxembourg. Après avoir entendu les développements dans lesquels il entra, la Commission chargea M. Isartier, sénateur de la Gironde, de rédiger des conclusions favorables. Le rapport fut écrit et probablement adopté, mais avant qu’il ne fût déposé en séance publique, M. Isartier fut frappé par la mort. La perte subie inopinément par le Sénat imposa fatalement un temps d’arrêt à l’élaboration de la loi.
- Quelques temps avant ce triste incident, le 5 juillet 1884, l’honorable M. Bardoux, sénateur inamovible, avait pris l’initiative d’un projet de loi se bornant à supprimer la publicité des exécutions sans modifier le mode de supplice en usage. En présence de cette situation, Edouard Charton se demanda s’il n’entraverait pas la marche de la loi Bardoux, qui réalisait le premier de ses desiderata, en provoquant la rédaction d’un nouveau rapport sur la proposition dont il était l’auteur. Les incidents législatifs que la loi abolissant la publicité des exécutions a soulevés à différentes reprises devant la Chambre des Députés ne donnent que trop raison à la résolution qu’Edouard Charton a prise, de s’effacer avec sa modestie ordinaire pour ne pas fournir de prétexte aux ennemis de tous progrès. Mais actuellement que deux Chambres
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- des députés ont manifesté leur résolution de continuer à dresser l’échafaud sur nos places publiques, les mêmes raisons de prudence ne subsistent plus.
- Qui sait même si la reprise de la proposition Charton ne serait pas le seul moyen de modifier cette opinion?
- Une autre raison d’un genre tout différent avait agi sur l’esprit d’Edouard Charton, et aurait suffi à elle seule pour le déterminer à adopter une politique de temporisation. A l’instigation de votre confrère, Brown-Sequard se proposait d’exécuter sur des bœufs et sur des chevaux les expériences préliminaires indispensables, avant de lancer sur les criminels un courant susceptible de les mettre instantanément à mort; mais le ministre de l’intérieur n’avait pu ordonnancer les dépenses que le célèbre physiologiste avait à faii'e. Il n’avait trouvé dans les prévisions budgétaires de son département aucun crédit qu’il pût affecter à cet usage.
- Au moment où surgissait cette difficulté imprévue, Edouard Charton apprit fortuitement que ces essais coûteux avaient été faits en Amérique par les soins de M. Edison. Son initiative, qui rencontrait tant d’obstacles en France, avait trouvé comme un écho de l’autre côté de l’Atlantique.
- Dans de pareilles circonstances, Edouard Charton n’avait qu’à attendre que le résultat de ces travaux permît de se prononcer sur la valeur réelle de la méthode.
- Aujourd’hui, ces expériences ont eu lieu, non plus seulement sur des êtres dépourvus de raison, mais malheureusement sur plus de douze créatures humaines, retranchées, par l’action de l’électricité, de la société où elles avaient apporté le trouble et le deuil en violant les lois sociales.
- Loin de moi la pensée de chercher à provoquer un changement quelconque dans la législation du pays où j’ai eu l’honneur de naître; mais il me semble que je répondrais mal à la confiance qu’Edouard Charton m’a montrée, si je ne faisais pas quelques efforts pour rétablir la vérité, qui a été dénaturée avec une remarquable persistance. C’est ce qui m’a décidé à solliciter de votre illustre secrétaire perpétuel l’autorisation de la lecture de mon mémoire.
- En 18S6, le Sénat de New-York avait accepté
- une proposition presque identique à celle qu’Edouard Charton avait formulée devant le Sénat français deux ans auparavant. Elle émanait de M. Gerry, avocat distingué, et président de la Société protectrice des animaux, que la haute assemblée s’était empressée de nommer rapporteur.
- La commission Gerry commença par faire auprès des savants de l’état de New-York une enquête préalable qui la détermina à choisir l’électricité, et, de plus, à adopter l’usage des courants alternatifs, signalés, par un grand nombre d’accidents, comme étant plus dangereux que les autres. Conformément aux déclarations de ses commissaires le Sénat de New-York décida qu’à partir du rrjanvier 1889 l’électricité serait seule employée pour les exécutions capitales dans toute l’étendue de sa juridiction territoriale.
- Mais, peu s’en fallut que le criminel qui devait s’asseoir le premier dans le fauteuil électrique ne fût sauvé par des protecteurs anonymes mettant en mouvement toute la machine judiciaire de l’État et en même temps, celle de la confédération tout entière. D’habiles avocats avaient découvert que ce procédé employé pour infliger la mort constituait « un supplice barbare », ce que la Constitution fédérale interdit aux gouvernements particuliers, tout en les autorisant à choisir tel mode spécial qu’ils jugeront convenables pour mettre à mort les criminels condamnés dans leur territoire. Des procès très coûteux se succédèrent sans interruption, de telle sorte que l’action de la justice fut entravée pendant dix-huit mois consécutifs, et que la première application de la loi Gerry ne put avoir lieu que le 8 août 1890, bien peu de temps avant la mort de votre confrère. Au moment où il vous a été enlevé, ce vénérable ami de l’humanité a pu croire qu’il avait demandé à l’électricité un service qu’elle est impuissante à nous rendre, et qu’il est impossible de compter sur elle pour éviter l’effusion du sang en nous débarrassant des criminels.
- La majeure partie, sinon la totalité, des sommes immenses indispensables pour soutenir cette lutte contre les officiers judiciaires chargés de procéder aux exécutions, étaient fournies par les fabricants des machines à courants alternatifs, qui devaient être employées pour mettre le condamné à mort. Ces ingénieurs redoutaient
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- que la vente de leurs appareils ne se ralentît lorsque le public verrait qu’ils fonctionnent régulièrement pour éteindre la vie avec une rapidité rivale de celle de la pensée elle-même.
- Les constructeurs de machines à courants continus s’étaient employés pour fournir à l’Etat jes « alternateurs», que leurs auteurs n’auraient jamais voulu livrer s’ils avaient connu la destination qu’on leur réservait. Ils avaient fait acheter par des intermédiaires les machines destinées aux prisons d’Auburn et de Sing-Sing comme si elles étaient employées à l’éclairage de la capitale du Brésil; c’était seulement après avoir fait escale à Rio qu’elles avaient été remises aux autorités judiciaires. En même temps les journaux retentissaient de propositions de duels à l’électricité, de défis singuliers dignes du Lutrin, et dont la plume d’un Boileau pourrait seule retracer les péripéties étranges.
- L’exécution du 8 août 1890 fut déplorablement dramatique, non seulement à cause de la nouveauté du spectacle, et du long délai mis à l’action répressive, mais aussi à cause de l’attitude du condamné, qui se nommait Kemler. On eût dit que cet assassin, fort vulgaire, était touché de la gloriole, certainement peu enviable, d’attacher son nom à la première exécution électrique. Avant de prendre la place qui lui était réservée sur l’instrument de supplice, il prononça quelques paroles fort convenables. Puis, quand il se fut assis, on le vit rassurer les opérateurs, qui paraissaient plus émus que lui. Il leur donnait froidement son avis sur la manière dont ils devaient s’y prendre pour l’attacher; il les engageait à ne point se presser, et il leur disait avec une certaine pointe d'ironie, que lui, il avait bien le temps d’attendre.
- A l’instant où le courant fut lancé, le corps du supplicié se contracta avec une grande violence. Cet état de tension dura pendant dix-sept secondes. Aussitôt que le courant fut interrompu, le corps prit l’attitude d’un cadavre. La décoloration de la face, l’abaissement des ailes du nez, tous les symptômes de la mort se produisirent. Mais au moment où les médecins venaient de déclarer que la vie était éteinte, on vit sortir de la bouche un peu de mucus ; en même temps se produisirent dans la région de la poitrine quelques mouvements convulsifs. Plusieurs assistants s’écrièrent inconsidérément que Kemler revenait à la vie. Immédiatement on eut re-
- cours à des courants électriques d’une énergie exceptionnelle, que l’on maintint pendant deux ou trois minutes.
- Mais pour faciliter le passage de l’électricité au travers de l’épiderme, on avait garni les deux électrodes nécessaires à l’introduction du courant avec des éponges imprégnées d’eau salée portée à la température du corps. La première application avait suffi pour dessécher presque entièrement les éponges. La seconde application ayant été beaucoup trop prolongée, les éponges se sont enflammées, et, sur les tissus en contact, ont produit quelques escarres. Il s’est répandu un peu de fumée dans la chambre de mort.
- La loi Gerry ne se contentait point de disposer que les exécutions auraient lieu dans l’intérieur des prisons. Elle interdisait aux journaux de publier aucun détail sur les derniers moments des condamnés. Sous peine de commettre un délit grave, ils devaient se borner à donner le nom des suppliciés, et l’heure et le jour de son exécution. Cette interdiction, peu en harmonie avec les habitudes de la presse américaine, avait soulevé de violentes protestations. Plusieurs feuilles influentes avaient annoncé l’intention de braver cette défense, et c’était à leurs risques et périls qu’elles étaient parvenues à raconter les détails de l’exécution de Kemler. Dans de pareilles conjonctures, on ne pouvait espérer que ces journaux fussent indulgents pour les incidents qui venaient d’être observés dans la chambre de mort.
- Ils racontèrent donc que l’on n’avait pu venir à bout de Kemler qu’à coups de décharges répétées, que le malheureux avait été brûlé à petit feu, c’est-à-dire plus cruellement que sur les bûchers du moyen âge. Télégraphiés en Europe, ces récits sensationnels ont produit une émotion qui subsiste encore, parce que de temps en temps elle est renouvelée par des nouvelles incomplètes ou inexactes fabriquées à l’usage des gobe-mouches d’Europe. En effet, les deux fractions qui se faisaient la guerre avec ant d’acharnement sont tombées d’accord pour ne point s’occuper des exécutions électriques, sous prétexte qu’elles déshonoraient l’art auquel leurs colonnes sont consacrées. Je ne m’arrêterai pas à examiner si les raisons mises en avant pour expliquer ce silence presque général sont en réalité les véritables. Mais je ferai remarquer
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- que les douze exécutions qui ont eu lieu dans une seule ville depuis moins de quatre ans avec des courants à lumière n’ont apporté aucun préjudice au développement de l’éclairage électrique de la métropole de l’Union américaine. Le seul effet matériel de ces lugubres et grandioses expériences a été d’exciter le zèle du Conseil municipal, qui a fini par employer la force publique pour débarrasser les rues des fils électriques qui les encombraient, et étaient suspendus comme autant d’épées de Damoclès sur la tête des passants. !
- Les tâtonnements inévitables dans les premiers supplices électriques n’ont point été perdus.
- Un grand nombre de modifications de détail ' ont été adoptées dans le but humanitaire de rendre les exécutions plus rapides et plus simples. Aucun perfectionnement n’a pu et ne pourra jamais dépouiller de pareilles opérations de l’horreur qu’elles respirent, parce qu’elles sont contraires aux sentiments les plus élevés de notre être moral. En effet, dans le criminel qui est en train d’expier ses forfaits, le crime disparaît et nous ne voyons plus que l’homme.
- Loin de nous la pensée de tracer le tableau de ces horribles scènes et d’entrer dans des détails techniques pour savoir si l’on pourrait rendre le fauteuil moins répugnant, ou introduire des changements avantageux dans la construction de la machine exterminatrice. Je dois cependant appeler l’attention sur quelques changements notables :
- Dans les premières exécutions, on était obligé d’interrompre le courant à différentes reprises afin d’humecter les électrodes et d’éviter l’inflammation accidentelle qui avait troublé le supplice de Kemler. Aujourd’hui on n’a plus besoin d’effectuer ces manipulations; on lance le courant avec toute sa force, mais on le diminue graduellement d’intensité. Il débute avec une pression de 1800 volts que l’on réduit graduellement à i5o, chiffre auquel il arrive en une minute. En opérant de la sorte on emploie une énergie si terrible que suivant toute probabilité elle donne instantanément la mort;, en tout cas elle abolit radicalement toute sensibilité. Mais cette intensité formidable ne persiste pas assez de temps pour entraîner l’inflammation des électrodes, puisque le courant diminue immédiatement après le premier choc. Si on le garde
- fermé pendant une minute, C’est afin d’empêcher les mouvements reflexes que l’on supprime ainsi d’une façon complète. Lorsque le corps est enlevé de la chaise, on ne voit pas se produire la moindre contraction ; il en est de même sous le scalpel lorsque l’on pratique l’autopsie cadavérique.
- La place des électrodes a été également modifiée d’une façon conforme aux indications de la théorie. L’électrode que l’on plaçait sur l’occiput est devenue un masque qui recouvre le front et les tempes. Celle du bas de la colonne vertébrale a été transportée à un des deux mollets. Par suite de ce changement, les centres nerveux sont plus facilement pénétrés par l’effluve, et l’électricité suit plus aisément la roüte tracée entre les deux électrodes.
- Ici nous sommes obligés d’ouvrir une parenthèse. L’idéal d’une exécution par l’électricité serait le foudroiement dont la nature nous donne l’exemple, c’est-à-dire l’électrocution par la décharge d’une batterie suffisamment puissante.
- Cette décharge est en effet tellement instantanée qu’il a fallu toutes les ressources de la science moderne pour en apprécier la durée. Malheureusement des expériences instituées, il y a longtemps déjà, en vue de tuer les animaux de boucherie dans les abattoirs ont complète-’ ment échoué ; l’étincelle de décharge est trop capricieuse pour qu’on puisse agir d’une, façon certaine.
- Pour le moment on est donc forcé de renoncer à l’étincelle électrique et il faut opérer avec un courant électrique, qu’on peut graduer et appliquer à volonté.
- Au point de vue humanitaire la seule question importante qui intervient est celle -ci : est-on sûr que dès l’application du courant l’insensibilité soit absolue? En effet, il est prouvé que l’on peut rappeler à la vie des individus ayant subi un courant alternatif énergique pendant un temps assez long, il n’en est pas moins vrai qu’un courant alternatif sérieusement appliqué, suffisamment prolongé tue à coup sûr.
- On ne peut pas répondre d’une manière positive à la question précédente; on pourrait à la rigueur interroger des personnes ayant reçu accidentellement des chocs électriques, mais ces renseignements sont bien contradictoires. Les uns ont souffert beaucoup, peut-être parce
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- que le courant n’était pas assez énergique; les autres se sont évanouies de suite. Il est à supposer cependant que la sensibilité s’éteint immédiatement.
- Je crois d’ailleurs qu’il serait facile de répondre par des considérations théoriques, aux physiologistes qui prétendraient que la destruction de la vie n’est pas instantanée, et que l’on pourrait sauver les condamnés, si après avoir appliqué pendant un temps très court, le courant on les soumettait à la méthode la respiration artificielle ou tout autre. Mais mon intention n’est point d’entamer de discussions techniques, qui ne pourront se produire utilement que dans une autre enceinte; je me hâte de déposer sur le bureau de l’Académie une pièce dont je me bornerai à invoquer l’autorité, et qui me paraît sans réplique.
- M. le docteur Mac Donald, président de la commission des aliénés de l’état de New-York, a dirigé, au nom du Gouvernement, les sept premières électrocutions et procédé aux autopsies cadavériques sur les patients, afin de déterminer scientifiquement les modifications produites sur l’état des organes par le passage du courant dans les corps des suppliciés. Ce savant a constaté que la dépouille mortelle des condamnés est intacte, et que l’on n’y aperçoit, depuis l’adoption des derniers perfectionnements, que des changements visibles au microscope. Il a bien voulu m’écrire une lettre officielle dont je dépose l’original et la traduction sur le bureau de l’Académie et dans laquelle il ne laisse pas planer le plus léger doute sur la réalité des résultats humanitaires que l’on a atteints.
- - « Depuis mon rapport, dit-il, sur les sept pre-
- mières exécutions par l’électricité, plusieurs autres ont eu lieu et toutes ont parfaitement réussi. Cette méthode d’exécuter les criminels est maintenant fort en faveur dans ce pays, et l’on fait des démarches pour la faire adopter dans différentes parties des États-Unis et dans diverses contrées étrangères. Elle a été assez perfectionnée pour empêcher la brûlure ou l’écorchure des tissus à l’endroit où les électrodes sont en contact avec l’épiderme et pour amener la mort instantanément... Il est hors de doute que cette manière d'infliger la mort est la plus rapide, la plus sûre, la moins pénible el la moins répugnante qui ail encore été imaginée.
- «La presse de l’état de New-York qui, dans le commencement était très opposée à cette méthode, est maintenant presque sans exception très fortement en sa faveur, et chaque exécution nouvelle augmente ces adhésions. J’ai la confiance que dans un avenir peu éloignée, elle deviendra, au moins dans ce pays, la méthode universelle pour infliger la mort. »
- Grâce à l’obligeance de M. C.-H. Sneider, interprète et publiciste, je peux mettre sous les yeux de la compagnie un article du New York Times et un article du New York Herald. Ces deux journaux relatent une exécution qui a eu lieu dans la ville où ils s’impriment, le 14 mai dernier. On peut voir en parcourant ces articles, dont l’un émane du journal primitivement le plus hostile aux électrocutions, que le docteur Mac Donald n’exagère rien en disant que les journaux politiques se sont réconciliés avec les exécutions électriques. Je suis certain que les feuilles spéciales ne tarderont point à faire de même et à tirer parti des observations multiples que l’on peut faire dans ces .tristes circonstances.
- La durée du supplice varie naturellement .suivant que le condamné désire parler ou reste silencieux; mais elle ne dépasse jamais trois ou quatre minutes à partir de l’entrée dans la chambre de mort jusqu’à la déclaration des médecins, laquelle a lieu après l’électrisation, qui dure une minute.
- Le docteur Mac Donald compare minutieusement le temps pris par l’exécution électrique à celui que demande le supplice par la potence. On pourrait faire le même calcul pour la guillotine, mais est-il bien urgent d’insister sur ces détails ?
- Il est permis de supposer que des idées moralisatrices se sont présentées à l’esprit de votre éminent confrère lorsqu’il a conçu le projet de faire servir les progrès de la science à arrêter le progrès des crimes. Ce n’est peut-être point sans y songer qu’Édouard Charton a pris l’initiative d’une réforme. Maintenant qu’il a payé son tribut à la nature, il m’a paru bon de faire apprécier, dans l’enceinte où il a siégé si longtemps avec honneur, le caractère pratique et humanitaire de la réforme à laquelle il a eu le mérite de songer.
- W. de Fonvielle.
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- CORRESPONDANCE
- Besançon, le 17 juilet 1894.
- Monsieur le directeur,
- Sans attacher beaucoup d’importance aux questions de priorité lorsqu’il ne s’agit pas de recherches capitales, je vous demande la permission de faire remarquer que j’ai déjà traité expérimentalement et théoriquement la petite question dont s’occupe dans votre dernier numéro M. Ferdinando Lori : «Action d’un courant cylindrique sur une pôle magnétique. » 11 suffit pour s’en assurer de se reporter aux Comptes rendus de l’Académie des sciences, année 1890 : « Sur le champ magnétique à l’intérieur des conducteurs à trois dimensions ('). »
- Veuillez agréer, etc.
- P. Joubin.
- FAITS DIVERS
- Une voiture électrique avait été inscrite pour prendre part au concours organisé par 1 q Petit Journal dans les journées des 19, 20 et 22 juillet. Mais elle n’a pas paru et personne n’a pu par conséquent se faire une idée de son mérite. Il en a été de même des voitures à pétrole et vapeurs combinées, des voitures à gaz comprimés, à air comprimé, et à leviers pour propulsion par les voyageurs.
- La lutte s’est trouvée concentrée entre des voitures à vapeur et des voitures à l’air carburé parle pétrole. Quelques-unes des dernières sont pourvues d’un allumeur électrique. L’étincelle est fournie généralement par des piles Leclanché.
- Nous examinerons l’influence de ce détail sur les résultats constatés dans l’épreuve finale, qui consiste en un voyage de Paris à Rouen en 12 heures au maximum. Cette vitesse est exactement celle que les diligences avaient en 1841, à l’époque où le chemin de fer est venu les supplanter.
- \AAAAAAAAAAAAAA/WV1«
- M. Wilfrid de Fonvielle vient de publier à la librairie Tignol, un Manuel pratique de Vaèronaute. Dans cet ouvrage l’auteur ne parle ni du plus lourd que l’air, ni de la direction des ballons avec une machine à vapeur ou une dynamo actionnée par les accumulateurs. Il est également incrédule quant à ces deux modes de direction aérienne, et ne pense pas davantage qu’il soit jamais possible de diriger les aérostats contre le vent. Il s’étend longuement sur les derniers incendies survenus lors de la descente, et qu’il attribue à l’électricité accumulée sur
- la soupape métallique dont les ballons avaient ét pourvus. Il cite des expériences prouvant que Pétoff vernissée des ballons est toujours plus ou moins susceptible d’être électrisée par friction. Il se demande si cette action ne suffirait pas pour accumuler une tension dangereuse dans le cas où, contrairement à sa conviction, on arriverait à imprimer au ballon une vitesse notable contre un vent d’une certaine énergie.
- Les chaudières en fer, les réservoirs à eau ou à pétrole ne produiraient-ils pas des dangers sérieux en suscitant une accumulation de fluide électrique par influence?
- On aurait tort de croire que les ballons ne peuvent pas se trouver sur le trajet d’un coup de foudre, car des observations récentes prouvent que les oiseaux volant pendant un orage sont susceptibles d’ètre foudroyés. Si jusqu’ici l’on n’a pas d’exemple de ballon incendié parla foudre, n’est-ce pas uniquem'ent parce que les aéronautes s’abstiennent devant une prévision d’orage.
- M. de Fonvielle attire l’attention des aéronautes sur l’intérêt des observations d’électricité atmosphérique, mais il ne croit pas que les procédés employés jusqu’ici soient suffisants pour donner une mesure exacte du potentiel de l’air.
- Vu l’état d’incertitude, où l’on se trouve encore, l’auteur ne recommande aucun système d’observation ; toutefois il engage fortement les voyageurs aériens et les savants à se préoccuper de perfectionner les procèdes actuellement en usage, et dont aucun ne peut.être considéré comme suffisamment efficace pour être généralisé. Comme l’indique du reste son titre, le livre ne se préoccupe que de ces questions si nombreuses sur lesquelles la pratique s’est prononcée et à propos desquelles on peut formuler des règles utiles au progrès de l’art d’utiliser les ballons à des expériences scientifiques ou à des voyages pour lesquels notre collaborateur s’est depuis longtemps passionné. Ce volume est une œuyre d’expérience, de bon sens et de bonne foi.
- Le cuirassé russe la Roussalka, parti de Revel pour Helsingfors, vers le 20 septembre 1893, s’est perdu corps et biens dans une tempête et le naufrage a eu un grand retentissement tant en France qu’en Russie. C’était un cuirassé relativement ancien, d’une stabilité discutée, Toutes les recherches faites pour découvrir le lieu et les causes de la catastrophe sont restées infructueuses.
- L’amirauté russe organise aujourd’hui une expédition complète dans laquelle on essayera divers procédés de recherches et d’investigations : procédés électriques, mécaniques et autres, en exécution de projets élaborés de^ puis Je jour de la catastrophe.
- L’exploration du golfe de Finlande se fera par une flottille partant d’Helsingfors comme étant le port le plus voisin du lieu où a dû avoir lieu l’événement et composée de 2 cuirassés, 6 équipes de scaphandriers, 2 navires à vapeur et 2 navires à voiles. Il y a en outre des navires
- (4) La Lumière Électrique, t. XXXVI, p. 35.
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- appartenant à divers particuliers, Anglais, Suédois, qui entreprennent les mômes recherches.
- D’après YEcho des mines, le Goubet, ce bateau sous-marin dont les expériences à Cherbourg n’ont pas été sans faire quelque bruit, sera adjoint à la flottille d’exploration. On travaillerait en ce moment à l’aménager pour cette mission, et il serait expédié aussitôt prêt.
- Suivant Y Electrician, de Londres, on construit en ce moment aux ateliers de Schenectady, de la General Electric Company, un énorme alternateur destiné à la Compagnie Edison, de Saint-Louis. Cet alternateur pourra alimenter 16 000 lampes et sera couplé directement avec une machine Corliss-Hamilton de 2000 chevaux. L’arma-ture a 5 mètres de diamètre, l’arbre o,5o m. et le poids total de ces deux pièces n’est pas inférieur à 34000 kilogrammes.
- L’isolement de l'induit et de l’inducteur sera essayé avec un courant alternatif de 5ooo volts. Cet alternateur, qui tournera à 90 tours par minute, donnera à la fréquence de 120 alternances par seconde une puissance de 800 kilowatts à la tension de 12000 volts. Le nombre de pôles est de 80.
- Les constructeurs affirment que le courant sera parfaitement sinusoïdal, ce qui, semble-t-il, importe peu, car après avoir été H filtré » par les transformateurs, comment sera-t-il
- Il y a quelques mois, personne ne l’a oublié, les hygiénistes signalèrent à l’Académie de médecine les redoutables dangers que faisaient courir à la santé publique les émanations de gaz oxyde de carbone produites à l’intérieur des voitures de place par les chaufferettes alimentées à l’aide de briquettes.
- Longtemps auparavant, du reste, on avait de même attiré l’attention publique sur les inconvénients graves des poêles mobiles, les poêles assasins, comme on les a fort justement baptisés.
- Les becs de gaz brûlant dans nos appartements ne pourraient-ils exercer une semblable néfaste influence sur notre prochain > a eu idée tout dernièrement de rechercher M. Gréhant, le physiologiste bien conu.
- L’idée était judicieuse, toute combustion, en effet donnant comme produits ultimes des éléments carbonés, acide carbonique ou oxyde de carbone.
- Les expériences de M. Gréhant portèrent sur les becs à gaz du vieux système et sur ceux du modèle Auer, si répandu aujourd’hui. Elles ont fourni les résultats les plus intéressants et les plus utiles à connaître pour quiconque a le"moindre souci de sa santé.
- M. Gréhant recueillit dans un gazomètre de i5o litres de capacité successivement les produits de la combustion, durant dix minutes, du gaz d’éclai ge ordinaire brû-
- lant dans un bec du vieux système, et ceux du même gaz consommé dans un bec Auer.
- A l’analyse la plus délicate, les premiers produits recueillis étaient absolument privés des moindres traces de gaz oxyde de carbone; dans ceux fournis par le bec Auer, au contraire, l’oxyde de carbone se trouvait en quantité notable, exactement dans la proportion de 1/4500 et il était accompagné d’une quantité à peu près égale de formène, c’est-à-dire de grisou.
- La constatation de la présence de l’oxyde de carbone dans les produits de la combustion du gaz d’éclairage dans les becs Auer a été fait par divers procédés, chimiquement à l’aide de la réaction bien connue de ce composé sur les sels de cuivre, physiologiquement par la constatation de la présence de gaz oxyde de carbone dans le sang d’un animal obligé de séjourner durant quelques instants dans un milieu où arrivaient tous les produits de la combustion du gaz dans le bec Auer.
- Ces expériences de M. Gréhant, on le voit, sont infiniment instructives. Si l’on considère en effet que les becs de gaz sont maintenus allumés dans nos appartements souvent durant de longues heures, on voit de suite quelle proportion importante de gaz oxyde carbone se trouve ainsi déversé au bout d’une soirée dans l’atmosphère que nous sommes condamnés à respirer.
- L’enseignement pratique qu’il convient de retirer de ces faits mis en lumière par M. Gréhant, c’est qu’il importe fort, si nous tenons le moins du monde à notre santé, de proscrire énergiquement l’usage des becs Auer de l’intérieur de nos demeures.
- Il est en vérité fort joli de voir clair à bon marché; mais, on en conviendra sans peine, il est encore cent fois plus important de ne point risquer chaque soir la mort par asphyxie.
- Des chaires d’électrochimie ont été récemment fondées aux Instituts polytechniques de Berlin, de Hanovre, et d’Aix-la-Chapelle.
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- Le professeur Kohlrausch a fait depuis peu des expériences avec l’eau la plus pure qu’il ait été possible d’obtenir. Il résulte de ses mesures que la résistance d’une colonne d’un centimètre de ce liquide présente une résistance aussi grande que celle d’un fil de cuivre de même section et faisant dix mille fois le tour de la terre.
- Les célèbres expériences de Munich en 1882 (57 kilomètres), entre Grenoble et Vizille en i883 (14 kilomètres), et à Creil en 1886, exécutées par M. Marcel Deprez, ont été le point de départ d’une série d’applications du transport de force par l’électricité dont le nombre a augmenté d’une façon prodigieuse pendant ces dernières années en France et surtout à l'étranger. Tout d’abord, les avantages de
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- la haute tension permettant de considérer le rendement comme indépendant de la distance, avaient déterminé les ingénieurs à créer des types de machines à voltages élevés. Cependant, les difficultés d’obtenir de bonnes isolations au début de la construction de ces machines, jetèrent un discrédit sur ces hauts potentiels et firent considérer l’usage du courant continu comme impossible au-delà de 3ooo volts, alors que dans ses expériences, M. Deprez avait utilisé des tensions atteignant 9000 volts.
- La manipulation et le réglage de pareils courants, que Siemens avait essayé d’obtenir par l’emploi d’organes de charbon, a trouvé sa véritable solution avec le rhéostat à eau, dont l’emploi avait été préconisé, à cette époque, par M. Deprez.
- Avant d’indiquer les principales applications faites depuis 1889, rappelons celle du transport de force de Tho-renberg à Lucerne (1000 volts-120 chevaux), installée, en 1887, par les ateliers d’Œrlikon, et de Kriegssetten à Soleure; l’éclairage de Bourganeuf (Creuse), 1888, obtenu par Putilisation d’une chute d’eau distante de quatorze kilomètres de la ville, et dont le courant à 345o volts actionne une réceptrice commandant dans la ville des dynamos de 120 volts.
- Citons, en 1889, le transport de force entre Saint-Ouen et Paris (2400 volts), qui dessert encore aujourd’hui les stations de Paris, Saint-Denis, Asnières et du boulevard Barbés; celui de Sainte-Catherine (Ontario) et de Saint-Sault Marie, utilisant une partie des eaux du lac Supérieur, enfin celui de Comstock à Nevada (États-Unis), (200 chevaux) dans lequel une chute d’eau de 524 mètres actionne six turbines Pelton de 1 mètre de diamètre. A Normandon (Angleterre), l’électricité sert, dans les Houil-lières de Saint-Jean, à mettre en mouvement, au fond d’un puits de 270 mètres, une pompe d’épuisement élevant 2400 litres d’eau par heure.
- L’année suivante, un transport de force de 200 chevaux est installé entre Domène et les usines de Chevrant (Isère), par M. Hillairet.
- Les remarquables expériences de transport de force entre Lauffen et Francfort (175 kilomètres) eurent lieu en 1S91 avec des courants alternatifs. Une double transformation permettait d’atteindre sur la ligne un potentiel de i3 à i5ooo volts. Les courants triphasés actionnaient des machines à champ tournant Dolivo-Dobrowolski. Ces expériences ont été certainement l’événement le plus important de cette période, et ont provoqué, dans le monde des électriciens, un intérêt général.
- Nous devons encore constater les succès des essais faits près de Paris, entre Epinay et la Chapelle, où MM. Leblanc et Hutin ont étudié les premières applications de transformation du courant continu en courant alternatif à haute tension et inversement. Ces essais recevront une consécration définitive par l’emploi de transformateurs rotatifs de fréquence et tension de 1 000 chevaux. On sera peut-être amené a leur conserver le nom quelque peu familier de panchahuteur, sous lequel un collaborateur
- de la première heure les avait désignés en raison de la difficulté de suivre la marche des courants par rapport aux circuits et pièces tournantes.
- Le gouvernement impérial russe fit, en 1893, installer dans ses mines et usines de Zyrianonsk (Altaï-Sibérie orientale) un transport de force de 200 chevaux. Des machines à deux anneaux (système Marcel Deprez) de 1000 volts sont actionnées par quatre turbines dont la chute d’eau est de 8 mètres.
- L’usine génératrice dessert, sur un réseau de deux kilomètres, des réceptrices servant à l’épuisement des eaux, au broyage des minerais et à la production d’un courant à basse tension utilisé dans une usine de raffinage électrolytique du cuivre. C- travail important a été mené à bien par M. de La Valette, ingénieur civil des Mines, malgré des difficultés considérables dues à l’abscence des ressources de toutes sortes dans un pays éloigné de plus de 6000 kilomètres de Saint-Pétersbourg, (Génie civil).
- Parmi les brevets français pris cette année, et se rapportant à l’industrie électrique, nous en remarquons quelques-uns méritant, à des titres divers d’ailleurs, d’attirer un instant notre attention.
- Un de ces brevets, par exemple, nous semble bien être basé sur une réédition d’une erreur que nous avons vu commettre à beaucoup de personnes : à savoir, que si, entre les deux branches du filament d’une lampe à incandescence on place un réflecteur cylindrique, on augmente considérablement le pouvoir éclairant de la lampe. Gomment concilie-t-on cette assertion avec le principe de la conservation de l’énergie, c’est ce que nous ignorons.
- Toujours est-il que le brevet en question est relatif à une lampe à incandescence à filament spiral et surface réfléchissante : une surface hélicoïdale réfléchissante est montée sur le culot de la lampe et le filament circule dans les cannelures.
- Un autre brevet, qui nous semble sujet à des observations du même genre, est un multiplicateur électrique, multiplicateur d’énergie sans doute, à en juger par la définition suivante : Commutateur à fréquences rapides envoyant un même courant alternativement dans plusieurs circuits, de telle sorte que l’effet produit par le courant n’ait pas le temps [de disparaître pendant sa rupture.
- Les inventeurs du mouvement perpétuel ou de ses variétés ne sont pas encore, apparemment, passés à l’état de mythe.
- Dans un ordre d’idées plus sérieuses, nous signalerons encore :
- Un appareil chronométreur de M. Chauchat permettant de noter la coïncidence entre les vibrations de deux lames élastiques de périodes différentes. Ces deux lames sont interposées dans un circuit traversé par un courant électrique. Chaque fois que les vibrations des deux lames coïncident, le compteur avance d’un cran.
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- Un système de boussole gouverno-motrice, de M. A Noury, à ajouter à tous ceux qui ont été ici décrits par M. Richard : Destiné à supprimer la direction manuelle horizontale ordinaire par combinaison des indications d’une boussole ordinaire et d’un appareil de commande électrique du gouvernail.
- Un rhéostat ou résistance en charbon de Maquaire, dans lequel le charbon en poudre, mélangé ou non est disposé entre deux tubes métalliques à grande surface, de manière à permettre le refroidissement rapide de la masse.
- Avec le développement énorme qu’a pris aux États-Unis l’industrie électrique, il serait difficile qu’à côté de tous les avantages inhérents soit aux procédés électriques de traction, soit à l’éclairage électrique, pour ne parler que des deux plus importantes applications, il ne se produisît pas quelques accidents.
- Nous avons eu bien souvent en effet à relater à ce sujet des cas nombreux de détérioration des conduites métalliques souterraines, des incendies occasionnés par des canalisations défectueuses, par des installations d’abonnés faites au rebours de toutes les règles de 1 art, etc.
- Nous trouvons précisément dans le Journal des usines à gaz le compte rendu de rapports d’inspecteurs de Compagnies d’assurances, lesquelles sont sérieusement intéressées dans la question puisque pendant l’année 1893, dans la seule ville de Boston, 1233 incendies ont déterminé 5024765 dollars de dégâts; que sur ces 1233 incendies, 20 0/0 sont dus à des causes inconnues, et que l’électricité est fortement soupçonnée d’être l’auteur de nombre de ces méfaits mystérieux.
- Il est cependant illogique d’attribuer aux fils d’éclairage la cause des méfaits que l’on ne parvient pas à déterminer. En effet, d’un côté, les fils sont protégés à l’entrée du bâtiment par un coupe-circuit et d’un autre côté, les installations intérieures sont assez bien faites à Boston pour que la plupart d’entre elles, même parmi les plus importantes, aient une résistance d’isolement supérieure à 2 mégohms.
- Mais le courant électrique a d’autres moyens d’apporter avec lui la perturbation.
- Il y a des milliers de chevaux électriques qui circulent dans les rues pour alimenter les réceptrices des tramways. Une notable partie de ce courant prodigieux retourne à l’usine parle canal des tuyaux d’eau ou de gaz et quelquefois, souvent même, trois mois après leur mise en terre, ces tuyaux sont perforés.
- L’un des agents dont nous signalons les rapports note que dans beaucoup de caves il existe entre deux tuyaux Voisins une différence telle qu’en les reliant par un fil de cuivre, on faisait chauffer celui-ci assez pour s’y brûler. Dans une de ces caves, un habitant ingénieux était parvenu ainsi à se procurer 25 ampères sous8’volts, c’est-à-dire assez pour alimenter de petits moteurs, allumer des
- lampes et faire marcher toutes les sonnettes de la maison !
- Le même agent a vu encore deux tuyaux si voisins l’un de l’autre que la simple trépidation causée par la mise en marche de la machine de l’ascenseur les faisait cogner l’un contre l’autre : à chaque contact il se produisait un arc et les tuyaux étaient presque perforés quand on se rendit compte de la situation. Situation dangereuse, puisqu’une prolongation de quelques heures eût peut-être entraîné quelque explosion formidable!
- Télégraphie et Téléphonie.
- On sait que le gouvernement japonais a fait exécuter l’occupation de la Corée pour obliger le roi de ce pays à introduire dans ses états la civilisation moderne, et de mettre un terme à la barbarie des coutumes locales. Les demandes formulées ainsi sont au nombre de 25. Une des plus curieuses est l’obligation, pour la Corée, de laisser construire des lignes télégraphiques. C’est, croyons-nous, le premier cas d’une occupation militaire légitimée par des considérations de cette nature. Honneur au Japon d’avoir donné un tel exemple aux nations civilisées de la vieille Europe et de l’Amérique. Il y a longtemps que nous avons demandé une intervention dans le cas de cette nature. Le droit au télégraphe n’est pas une chimère, il existe aux yeux de la raison, et l’on ne peut tolérer qu’il soit méconnnu par des nations barbares, indignes de l’indépendance dont on a le tort grave de les laisser jouir.
- On vient d’émettre de différents côtés des idées nouvelles sur la téléphonie sous-océanique, que nous énumérons sous toutes réserves. Un inventeur a proposé de supprimer l’enveloppe isolante, et d’envelopper l’âme de cuivre avec une couche de fer déposé par pression. Un autre demande d'augmenter considérablement le diamètre de l’âme de cuivre, et par conséquent de réduire la résistance électrique. Un troisième a eu l’idée de joindre à ce procédé l’emploi du phonographe. Il espère qu’en tournant lentement le cylindre et en déterminant par conséquent la vitesse de la phonation, l'on anéantissait les effets d’induction signalés par Faraday. Une fois les mots transmis sur le cylindre de la station d’arrivée. On rétablirait la vitesse normale de la rotation et l’on arriverait à percevoir les sons tels qu’ils ont été articulés. La discussion de ces différentes hypothèses nous entraînerait trop loin en ce moment ; nous nous bornerons à les signaler.
- Imprimeur-Gérant ; V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris, 3i, boulevard des Italiens.
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- La Lumière Electrique
- „ JL.
- Journal universel d’Electricité
- 31, Boulevard des Italiens, Paris
- Directeur : Dr CORNÉLIUS HERZ
- XVI’ ANNÉE (TOME LUI) SAMEDI 4 AOUT 1894 Na 31
- SOMMAIRE. — Sur le mécanisme delà conduction; J. Blondin. — Chemins de fer et tramways électriques; Gustave Richard. — Construction et exploitation des tramways électriques en Amérique; G. Pellissier. — L’appareillage et. la construction électrique l’étranger; E.-j. Brunswick. — Chronique et revue de la presse industrielle : Production d’un champ tournant à l’aide de courants alternatifs monophasés, par Max Déri. — Indicateur de phase optique, par G.-S. Moler et Fr. Bedell. — Procédé Cœhn pour la production de l’oxygène et,des corps halogènes par l’électrolyse. — Régénération des plaques d’armatures Epstein. — Téléphone Marr. — Électrolyseur Craney.
- — Électrolyseur Liénard. — Ampèremètre Wood. — Revue des travaux récents en électricité : Electrolyse et polarisation des mélanges de sels, par M. L. Houllevigue. — Réactance, par Ch. Proteus Steinmetz et F. Bedell.
- — Sur l’électromètre capillaire, par M. Gouy. — Problème général des transformateurs à circuit magnétique fermé, par M. Désiré Korda. — Bibliographie : Les courants polyphasés, par MM. Rodet et Busquet. — Traité théorique et pratique des courants alternatifs industriels, par MM. F. Loppè et Bouquet. — Cours d’électricité industrielle, par M. J. Pionchon ; G. Claude. — Electricité appliquée â la marine, par M. P. Minel; G. Claude. — Faits divers.
- SUR LE MÉCANISME DE LA CONDUCTION
- Dans le numéro de juillet dernier du Philoso-phical Magazine, M. Ch. Burton expose une théorie de la conduction métallique qui, bien qu’elle ne soit pas à l’abri de toute critique, est remarquable par la simplicité de l’unique hypothèse qui lui sert de base.
- Cette hypothèse est que tout corps matériel est formé de particules parfaitement conductrices disséminées dans un milieu parfaitement isolant, ces molécules se déplaçant les unes par rapport aux autres avec des vitesses dépendant de la température du corps évaluée dans l’échelle absolue.
- Il est évident que cette hypothèse suffit à l’explication de la conductibilité ordinaire des métaux et des électrolytes, à la condition toutefois que dans ces corps les particules parfaitement conductrices puissent, dans leurs mouvements, venir en contact, ces contacts intermittents étant d’autant plus fréquents que la conductibilité du corps considéré est plus grande.
- Une conséquence immédiate de cette hypothèse est qu’à la tempéi'ature du zéro absolu tous les corps doivent être parfaitement conducteurs ou parfaitement isolants, puisque, suivant les idées admises, à cette tempéi'ature les molécules matérielles doivent rester en repos, et que, dès lors, les particules conductrices seront toujours en contact ou toujours séparées par
- une couche parfaitement isolante. Or on sait que les expériences faites par MM. Dewar et Fleming, aux très basses températures fournies par l’ébullition de l’éthylène et de l’oxygène liquides dans l’air ou dans le vide, tendent â prouver que la résistance ohmique des métaux purs tend vers zéro quand la température tend vers le zéro absolu. Les métaux purs seraient donc parfaitement conducteurs à cette température et la conséquence précédente se trouverait ainsi vérifiée dans sa première partie.
- Malheureusement les mesures de résistance des alliages à basse température ne conduisent pas aux mêmes conclusions que les mesures faites sur les métaux purs, bien qu’il n’y ait aucune raison plausible pour queceux-ci secom-portent autrement que ceux-là. Aussi M. Burton pense-t-il que si l’on pouvait effectuer des expériences à des températures encore plus basses que celles qui étaient réalisées dans celles de MM. Dewar et Fleming, on constaterait que la résistance des alliages tend également vers zéro en même temps que la température absolue. Cette opinion peut se soutenir, car divers expérimentateurs, en particulier MM. Dewar et Fleming, ont remarqué que les courbes représentatives de la résistance des alliages en fonction de la température présentent quelquefois des changements brusques de courbure qui ne permettent pas de prolonger ces courbes par continuité en dehors des limites des expériences; elles pourraient donc fort bien, comme
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- celles des métaux purs, aller couper l’axe des températures absolues dans le voisinage de l’origine sans que leurs formes, pour les températures supérieures à —200°C auxquelles se rapportent les expériences, puissent faire prévoir ce résultat.
- Ainsi l’expérience n’infirme pas la conséquence logique que M. Burton déduit de son hypothèse fondamentale; elle semble plutôt la confirmer, si l’on ne considère que la conduction métallique. Mais si l’hypothèse nous paraît tout à fait plausible, la première partie de sa conséquence nous le paraît beaucoup moins. 11 nous semble, en effet, que lorsque les particules conductrices sont en repos relatif par suite de l’abaissement de température, il est plus naturel d’admettre qu’elles sont séparées les unes des autres par une couche isolante que d’admettre qu’elles sont en contact. En d’autres termes, une résistance absolue des corps à la température du zéro absolu nous paraît plus conciliable avec l’hypothèse fondamentale qu’une conductibilité parfaite. Il est vrai que cette difficulté peut être levée à l’aide d’hypothèses secondaires, que l’on a toujours le droit de faire quand on raisonne sur des corps à la température du zéro absolu. En particulier, on peut admettre que les particules conductrices éprouvent une déformation et une orientation telles qu’elles forment alors une série de chaînes continues. C’est à cette idée que se range l’auteur.
- Une autre objection que l’on peut faire à l’hypothèse fondamentale est d’admettre l’existence de particules parfaitement conductrices, tandis qu’en réalité nous ne connaissons aucune substance dont les propriétés se rapprochent de celles d’un conducteur parfait. Mais, comme le démontre l’auteur, il est permis de supposer finie la conductibilité de ces particules, pourvu toutefois qu’elles soient complètement entourées d’une couche de conductibilité parfaite.
- Considérons en effet un corps quelconque à une température différente du zéro absolu. Il est le siège de radiations électromagnétiques se propageant dans l’éther environnant. Ces radiations traversent les espaces intermoléculaires qui séparent, les particules conductrices. Si celles-ci ne sont pas entourées d’une couche de parfaite conductibilité, des courants de conduction prennent naissance dans leur intérieur en j
- empruntant au corps de l’énergie que l’on doit retrouver sous quelque forme. Or ce ne peut être sous forme de chaleur, puisque l’énergie calorifique consiste en un mouvement de molécules ou de parties appréciables de molécules; c’est sous une forme d’énergie relative à des portions beaucoup plus subtiles de la matière, sous une forme d’énergie inférieure, qu’elle se retrouvera. 11 en résultera une transformation continuelle de la chaleur en cette dernière forme d'énergie, car l’amortissement des vibrations électromagnétiques produit un drainage continuel de l’énergie de la radiation interne et, par suite, indirectement, de l’énergie des molécules; toute la chaleur se trouvera donc dissipée automatiquement dans l’intérieur du corps. Un tel résultat est inadmissible; il faut donc que si une portion des particules possède une conductibilité finie, cette portion soit enveloppée d’une couche de conductibilité parfaite qui, on le sait, protégera la partie interne contre les effets des variations électriques extérieures.
- L’objection signalée se trouvant ainsi écartée, du moins en partie, il s’agit maintenant de voir, si l’hypothèse de M. Burton est capable d’expliquer les différents phénomènes qui accompagnent la conduction métallique.
- Dissipation de l'énergie dans un conducteur traversé par un courant.
- Soient A et B (fig. i) deux, particules parfaitement conductrices d’un corps conducteur soumis à une force électromotrice dirigée, comme l’indique la flèche, de droite à gauche. Supposons la particule A électrisée négativement, la particule B positivement, ces deux molécules se mouvant l’une vers l’autre. Ces particules se rencontreront, échangeront leurs charges au moment du contact, puis s’écarteront l’une de l’autre.
- Avant la rencontre, l’effet de la force électromotrice était d’attirer la particule négative A vers la droite et de repousser la particule positive B vers la gauche. Après la rencontre, l’effet est inverse par suite de l’échange des charges des particules. Dans les deux cas, cet effet produit une accélération du mouvement de chaque particule et par conséquent une augmentation de l’énergie cinétique interne du conducteur aux
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- dépens de la force électromotrice. Au moment du contact, l’échange des charges produit des perturbations électromagnétiques dans l’éther interparticulaire. Mais puisque toutes les particules sont supposées parfaitement conductrices (au moins superficiellement), il ne peut pénétrer d’énergie électromagnétique dans leur intérieur. Toute l’énergie empruntée à' la force électromotrice est donc convertie partiellement en énergie cinétique des particules et partiellement en perturbations électromagnétiques dans l’éther environnant; elle se retrouve conséquemment sous forme de chaleur, comme le veut l’expérience.
- A ce raisonnement, M. S.-P. Thompson objecte qu’il n’est nullement certain qu’un contact momentané des particules renverse le signe de leurs charges. M. Burton, sans méconnaître 'exactitude de cette objection, ne pense pas -ou’il faille y attacher beaucoup d’importance,
- A D
- -O -nf o-
- O-*
- Fig- 3
- car l’effet d’un nombre considérable de collisions sera toujours de transporter les charges positives dans le sens de la force électromotrice, même si quelques-unes des collisions n’étaient pas accompagnées d’une inversion des charges.
- Une autre objection, du professeur Rücker, est plus importante. Si les particules conductrices sont élastiques, le choc de ces particules doit donner lieu à un mouvement vibratoire de leurs parties internes; par suite, une partie de l’énergie cinétique due au mouvement des particules se trouvera transformée en une énergie vibratoire de portions de particules; en d’autres termes, une partie de l’énergie calorifique du corps sera transformée en une énergie de forme inférieure. L’effet de l’élasticité des particules sera donc le même que celui d’une conductibi-Iné électrique finie de ces particules. Les raisons qui conduisent à rejeter l’existence d’une conductibilité finie de toutes les parties d’une particule doivent par conséquent faire rejeter 1 existence de l’élasticité. Toutefois, comme le
- fait remarquer l’auteur, On peut éviter cette hypothèse sur la constitution mécanique des par* ticules en admettant que les charges peuvent passer d’une particule à l’autre dès que leur distance est inférieure à une certaine limite; on n’a plus alors besoin de supposer que les molécules viennent en contact, et dans ces conditions le mouvement vibratoire résultant du choc ne se produit pas.
- Loi de Ohm.
- Cette loi revient à dire que la résistance d’un conducteur est indépendante de la force électromotrice qui agit sur lui, ou encore de l’intensité du courant qui le traverse. Les expériences les plus précises ont vérifié l’exactitude de cette loi dans les limites d’approximation des mesures. Ainsi les expériences de Chrystal ont montré que la résistance d’un conducteur métallique mesurée à l’aide des courants les plus faibles diminuait d’une quantité moindre que la trillionnième partie de sa valeur quand le conducteur était traversé par un courant de un coulomb par seconde, sa température restant la même.
- Dans l’hypothèse qu’un courant résulte de contacts intermittents entre des particules parfaitement conductrices, la conductibilité réelle du conducteur dépend d’abord des propriétés du milieu interparticulaire, et en second lieu de la grandeur, de la forme, de la distribution et des mouvements des particules elles-mêmes. Pour que cette conductibilité réelle soit sensiblement constante, conformément à la loi de Ohm, l’auteur admet que les conditions suivantes sont remplies :
- i° Pour les valeurs de la force électromotrice telles que celles qui existent dans les espaces interparticulaires (c’est-à-dire environ o,oo3 volt par cm.), la relation entre l’intensité électromotrice et le déplacement électrique est sensiblement linéaire.
- 2° Les forces que les particules de la substance éprouvent de la part de la force électromotrice extérieure sont très petites par rapport aux forces interparticulaires, de telle sorte que, pendant la durée d’une seule excursion des particules, le mouvement d’une particule n’est pas iniluencé d’une manière appréciable par la force électromotrice extérieure.
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- Si l’on suppose que dans la substance conductrice on peut maintenir une distribution permanente de température indépendante du courant qui la traverse, cette seconde condition signifie que les particules de la substance doivent alors être regardées comme un système de conducteurs dont les coordonnées sont données explicitement en fonction du temps et sont sensiblement indépendantes de la force électromotrice extérieure. Cette condition, combinée avec la première, conduit évidemment à la loi de Ohm.
- Force éleclromotrice de contact et effet Pellier.
- Jusqu’ici aucune hypothèse n’a été faite sur la distribution des particules conductrices. Tout en ne se dissimulant pas le peu de crédit qu’il faille accorder à toute hypothèse de ce genre, M. Burton en propose une qui, ainsi que nous allons le voir, permet de se rendre compte de la nature des forces électromotrices de contact et des effets Peltier.
- D’après cette hypotèse, chaque molécule d’un corps conducteur serait formée d’une particule centrale possédant une charge électrique, enveloppée d’une couche isolante, elle-même entourée partiellement d’autres particules conductrices entre lesquelles se produisent des contacts intermittents.
- Par suite de ces contacts, les potentiels de ces particules externes tendent à s’égaliser, et si l’égalisation ne se produit pas complètement à la suite d’une première série de contacts, elle sera sensiblement atteinte après un grand nombre de contacts. L’auteur appelle potentiel de conduction d’une molécule le potentiel (ou plus exactement le potentiel moyen) des particules externes.
- Pour une raison semblable, les contacts intermittents des particules externes de deux molécules produisent une égalisation des potentiels des particules de l’une et l’autre molécule. L’auteur appelle potentiel de conduction en un point le potentiel (ou mieux le potentiel moyen) des molécules voisines de ce point.
- Cela posé, considérons un conducteur métallique homogène dont tous les points sont dans les mêmes conditions physiques. Nous tiendrons compte de cette isotropie en supposant que toutes les molécules sont identiques, possèdent la même charge interne, et que la distance
- moyenne des molécules voisines est la même en chaque point. Si nous soumettons ce conducteur à l'influence d‘un champ électrostatique, les particules extrêmes des molécules voisines de la surface du conducteur forment, par suite de leurs contacts intermittents, une sorte d’écran imparfait, analogue à un réseau de fils métalliques, qui protège 'les molécules intérieures au corps contre l’influence du champ. Par suite de cette protection, le potentiel de conduction moyen de ces molécules a la même valeur pour toutes. Gomme les charges des particules centrales des molécules ont été supposées les mêmes, il s’ensuit que le potentiel moyen de l’éther intermoléculaire est également le même en tout point. Pour qu’il en soit ainsi, la charge totale d’un grand nombre de molécules doit être nulle. Par conséquent, nous arrivons à cette conclusion que, dans une molécule d’un conducteur homogène située à une distance suffisante de la surface de ce conducteur, la charge moyenne des particules conductrices externes de cette molécule est égale et opposée à la charge fixe de la particule centrale.
- Considérons maintenant deux conducteurs homogènes en contact. Les charges des particules centrales seront les mêmes pour toutes les molécules de chacun d’eux, mais différentes pour des molécules non situées dans le même conducteur. Pour plus de simplicité, M. Burton suppose que ces charges sont positives pour l’un des corps, négatives pour l’autre, ce qui évidemment ne peut restreindre la généralité de l’explication.
- Soient donc A et B des molécules de l’un des conducteurs, C et D des molécules voisines de l’autre conducteur (fig. 2). Admettons que la charge totale de chacune de ces molécules soit d’abord nulle, comme cela a lieu à l’intérieur d’un corps homogène, ainsi qu’il vient d’être démontré. Quand B et C viennent en contact, les particules externes de B perdent de leur charge négative, tandis que les particules externes de G perdent de leur charge positive. Par conséquent quand la distribution du potentiel de conduction sera devenue stable à la suite d’un nombre considérable de contacts entre les molécules, les charges (négatives ou positives) des particules externes des molécules B et G seront moindres en valeur absolue que les charges (positives ou négatives) des particules
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- centrales. Il en sera de même, mais à un plus faible degré, pour les molécules A et D plus éloignées de la surface de contact. Quand cet état permanent sera atteint, le déplacement de la molécule B entre A et C ne changera pas la distribution dés charges sur ces molécules, et pour qu’il en soit ainsi, il faut qu’au moment du contact de deux molécules le potentiel de conduction de chacune d’elles soit le même. Or, quand B s’approche de C, dont la charge totale est négative, d'après ce qui précède, son potentiel est diminué; quand B. s’approche de A, son potentiel est augmenté. Par conséquent si B, dans son mouvement entre G et A ne transporte aucune charge d’une molécule à l’autre, il faut que le potentiel de conduction de A soit supérieur à celui de G. Pour des raisons semblables, le potentiel de B doit être plus grand que celui
- A B C D
- Fig. 2
- de D, et ainsi de suite pour les molécules voisines de la surface de séparation.
- En résumé, il résulte de ce qui précède que le potentiel de conduction, constant à l’intérieur de l’un des conducteurs, éprouve une rapide variation dans le voisinage de la surface de séparation, Nous avons donc l’explication de la force électromotrice de contact.
- Si le système de conducteurs est soumis à une force électromotrice extérieure, le mouvement donne naissance à un courant, les molécules considérées maintenant agissant comme les particules isolées considérées primitivement. Si cette force est dirigée de droite à gauche, le mouvement d’une des molécules voisines de la surface de contact B, par exemple, transporte une charge positive de G à A, c’est-à-dire dans le sens des potentiels croissants. Par suite les forces électriques agissant sur B tendent à s’opposer à son mouvement, et l’énergie cinétique de cette ‘ molécule tend à diminuer, à moins qu’une source calorifique extérieure ne s’oppose à cette diminution en cédant de la chaleur. Il
- en sera de même pour les molécules voisines; par suite l’effet du passage du courant est de produire une absorption de chaleur dans la région voisine de la surface de contact. Il est facile de voir que si la force électromotrice est de sens contraire, c’est-à-dire le sens du courant renversé, il y a dégagement de chaleur dans la même région. Nous obtenons donc les effets Peltier avec leurs signes. Nous voyons de plus que, pour la constitution moléculaire admise par M. Burton, le coefficient des effets Peltier est égal à la différence du potentiel de conduction au contact, car le travail des forces électriques, qui mesure la chaleur dégagée ou absorbée, est égale au produit de cette différence par la quantité d’électricité transportée, c’est-à-dire par l’intensité du courant si l’on rapporte les mesures à l’unité de temps.
- Il est à peine besoin de faire remarquer que l’effet Thomson s’expliquerait de la même façon, une différence de température entre deux portions d’un même métal produisant une différence de propriétés amenant une dissemblance des molécules.
- Il est également évident que l’effet Peltier doit s’annuler à la température du zéro absolu puisqu’alors le potentiel de conduction a la même valeur en tout point de l’un et l’autre corps dont la conductibilité est parfaite. Mais cette conséquence est indépendante du mécanisme adopté pour l’explication du phénomène Peltier. En effet, si ce phénomène se produisait à la température du zéro absolu, il serait possible, avec une force électromotrice de sens convenable, d’abaisser encore la température de la région voisine de la surface de contact, ce qui est inadmissible.
- Forces éleclromolrices de Voila.
- Considérons un corps métallique isolé et soit V le potentiel en un point du milieu ambiant à une distance très petite de la surface du conducteur. Il est évident que V différera du potentiel de conduction et M. Burton donne à Vie nom de potentiel d induction, sa valeur pouvant être déterminée soit par le travail accompli par un corps chargé se déplaçant depuis le point considéré jusqu’à l’infini, soit encore par l’électrisation induite par le conducteur sur un autre conducteur placé en ce point.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- Reprenons maintenant deux conducteurs métalliques A et A' en contact, et soient v et v' leurs potentiels d'induction. La différence v — v' est la force électromotrice au contact telle qu’elle a été étudiée dans le paragraphe précédent ; V—V' est la force électromotrice de Volta. La première est souvent appelée, du moins en France, différence de potentiel au contact vrai des corps A et A'; la seconde, différence de potentiel au contact apparent.
- En général ces deux espèces de forces élec-iromotrices [doivent être différentes, mais souvent on admet que si la force électromotrice apparente était mesurée dans le vide, sa valeur serait égale à la force électromotrice de conduction. La constitution moléculaire admise par M. Burton conduit à répudier cette opinion, qui ne repose d’ailleurs sur aucun fondement.
- Considérons en effet deux conducteurs métalliques en contact à la température du zéro absolu et placés dans le vide. D’après ce qui a été dit précédemment, toutes les particules conductrices sont en contact et le potentiel de conduction a la même valeur en tout point de l’un et de l’autre conducteur. Si les particules externes des particules superficielles formaient une enveloppe conductrice continue, le potentiel en un point extérieur voisin de la surface d’un des corps ne serait pas influencé par les charges des particules centrales des molécules. Mais l’enveloppe conductrice formée par des particules externes n’étant pas complètement fermée le potentiel d’induction dépend des charges des particules centrales. Dans le voisinage des corps dont les charges centrales sont supposées positives ce potentiel sera un peu plus grand que le potentiel de conduction ; dans le voisinage de l’autre corps, où l’on a supposé (pour la simplicité de l’explication) les charges centrales négatives, il est un peu plus petit. Par conséquent, la force électromotrice de Volta sera différente de la force électromotrice de contact, laquelle est nulle dans les conditions où l’on s’est placé, et il n’y aucune raison pour qu’il n’en soit j>as encore de même à une température quelconque.
- Transparence des métaux.
- On sait que si l’on calcule l’opacité des métaux pour la lumière à l’aide de leurs conductibilités électriques, on trouve une opacité beau-
- coup plus grande que celle qui résulte des mesures directes. En signalant cette divergence de la théorie électromagnétique de la lumière et de l’expérience, Maxwell ajoute qu’elle disparaîtrait en supposant que la perte d’énergie est beaucoup moindre lorsque la force électromotrice change rapidement de sens, comme dans les vibrations lumineuses, que lorsqu’elle agit dans le même sens pendant un temps sensible, comme dans les expériences ordinaires (1). Or, il est facile de voir que la distribution moléculaire imaginée par M. Burton conduit précisément à ce résultat.
- En effet, les particules externes des molécules superficielles forment, comme nous l’avons déjà dit, un écran imparfait. Si les perturbations électromagnétiques sont assez lentes pour que les dimensions des intervalles particulaires soient négligeables vis-à-vis de la longueur d’onde des perturbations, celles-ci seront complètement arrêtées par une très mince couche du métal. Si, au contraire, la longueur d’onde est négligeable par rapport aux dimensions des particules, les perturbations pénétreront profondément dans le métal. Les oscillations lumineuses sont évidemment entre ces deux cas extrêmes ; par suite elles pourront traverser une épaisseur du métal beaucoup plus grande que celle que que l’on calcule en supposant la couche superficielle continue.
- En définitive on voit que le mécanisme proposé par M. Burton explique assez facilement tous les phénomènes dépendant de la conduction métallique. 11 ne faudrait cependant pas le considérer comme la représentation exacte de ces phénomènes ; ce serait, d’ailleurs, outrepasser la pensée de l’auteur. Mais il n’en est pas moins très suggestif, et c’est pourquoi nous avons cru devoir le décrire.
- J. Blondin.
- CHEMINS DE FER ET TRAMWAYS
- ÉLECTRIQUES (!)
- Le locomoteur de Brown représenté par les figures i à io est caractérisé, au point de vue
- (') Electricité et magnétisme, t. II, p. 800.
- (8) La Lumière Électrique du 16 juin 1894, p. 520.
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- JOURNAL - UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- mécanique, par l’emploi d’une transmission par cordes allant des poulies E E de la dynamo au tambour H de l’essieu C, avec tendeurs G! G2, puis conjuguant les deux essieux CG par les poulies CtC5 avec tendeur C7. En outre, la dynamo est suspendue aux tringles C3 C3, sur lesquelles on peut la faire glisser au moyen de la vis c2, à chaînes c3, de manière à rattraper facilement les jeux de la corde G. Il est certain que la
- transmission par corde présente l’avantage de fonctionner avec une grande douceur; elle a été appliquée dès l’origine des tramways électriques (Lichterfield : fil d’acier), puis étudiée par de nombreux inventeurs (Edison, La Lumière Électrique, 1i avril 1891, p. ni) et, définitivement presque abandonnée, principalement depuis l’introduction des dynamos à simple train d’engrenages, ou même sans engrenages. La dispo-
- S'
- Fig-, 1 et a. — Locomoteur Brown (1891-1894), plan et détail du réducteur de vitesse.
- sition de M. Brown méritait néanmoins d’être signalée comme l’une des meilleures de ce genre.
- Le tambour H commande l’essieu C non pas directement, mais par un réducteur de vitesse indiqué en figure 2. Ce réducteur consiste en un second tambour S', fou sur C, et dans lequel tourne, entraîné par II, un plateau à deux pignons pet p' engrenés d’une part avec la denture intérieure p7 de S' et, d’autre part, avec le pignon p', calé sur C, de sorte que G se trouve entraîné avec plus ou moins de force suivant le serrage du frein S9. Le tambour S', fermé par
- des stuffing-boxes, a ses mécanismes intérieurs parfaitement graissés, et leur marche ne fait pas de bruit.
- La dynamo, dont l’armature est du type décrit à la page 162 de notre numéro du 27 juillet 1894, a ses enroulements inducteurs en série k et en^ dérivation k' (fig. 3) disposés de manière que le moteur se ralentisse à mesure que la charge du locomoteur augmente, mais en augmentant néanmoins sa puissance. Si la charge diminue brusquement, le moteur ne s’emballe pas, grâce à l’action régularisatrice de son enroulement en dérivation.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La distribution du courant est faite (fig. 3 à 7) par un commutateur N, à douze contacts fixes, dont deux, N' et N2, reliés aux bornes de la dynamo ; N3 et N5, à la terre m', et, par k3, à l’une des extrémités de l’enroulement dérivé k'. Les contacts N4NG sont reliés, ainsi que n3 n3, entre eux et à l’une des extrémités de l’enroulement en série k, dont l’autre extrémité est reliée par ms«2 à la bobine L, ainsi que «' ri. Les trois touches mobiles nnin-a sont montées sur une barre
- Fig. 3. — Brown. Schéma des circuits.
- Ng, dont la touche n peut recouvrir à la fois deux des contacts rin-ri*.
- Ainsi qu’on le voit en figure 3, le courant passe du trolley M, par m m’, à ce contact n, et, si n est sur ri, par m2 L L' nt kb, en K6, où il se bi-fqrque en partie à l’enroulement dérivé k', par k3, en partie, et en majorité par /es, l’enroulement en série k, n3N8 n5 N' kt, et l’armature F, d’où il revient à la terre m' par N2n4 N3. La rupture du circuit principal, en séparant n de ri, a pour effet de permettre au circuit de dérivation de se décharger par le circuit peu résistant de l’arma-
- ture avant la rupture de ce dernier en n4n5; et, au contraire, à la mise en, train, le circuit dérivé est fermé avant le circuit principal, comme on le voit par le tracé pointillé en n,nletn3. L’introduction de la bobine L dans le circuit a pour effet de ménager, par son impédance, la mise en charge de son armature. Lorsqu’on amène n sur ri et n„ à droite ou à gauche, on met L en court circuit, de manière que l’armature F reçoive la totalité du courant du trolley M; et si l’on veut
- 14
- Fig. 4 A 7. — Brown. Détail du commutateur, plan, élévation, coupes i3, i3 et 14, 14.
- augmenter encore sa vitesse, on n’a qu’à amener n sur n. et n3, de manière à mettre en court circuit les enroulements en série k, comme en figure 3, le moteur fonctionne alors entièrement en dérivation. On évite ainsi de couper, pour arrêter, d’abord le circuit de l’armature, puis celui de l’inducteur avec une étincelle, et, pour la mise en train, l’obligation de fermer d’abord le circuit des inducteurs, puis celui de l'armature. .
- Pour renverser la marche du moteur, on pousse les contacts mobiles par exemple de
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- droite à gauche : nt relie d’abord Ns à N„ puis n5 relie N' à N5, de sorte, qu’à l’arrivée de n sur n’, le courant, après avoir traversé les enroulements en série de l’inducteur, traverse l'armature den, à N2, en sens contraire de celui qu’il suivait
- Fig. 8 à IO. — Brown. Détail des balais.
- quand les contacts se trouvaient à droite de leur position moyenne.
- Les balais U sont (fig. 8 à io) logés dans des
- tiroirs V2, coulissés en V', et pressés sur le collecteur au moyen de vis Vc, à ressort V„ disposées de manière qu’il suffise de faire sauter la plaquette V5 pour avoir dans la main le balai et son tiroir Vs.
- Le locomoteur Short, représenté par les figures (fig. 11 à i3) est actionné par deux dynamos à quatre pôles. Les enroulements inducteurs io, n, 12, i3 (fig. 12 et i3) au nombre de quatre par moteur, se terminent par des paires ou couples de ressorts (io\ io"), (i i1i"), (12', 12"), (i3\ i3") aux commutateurs II et H' des moteurs de droite et de gauche. Quand ce commutateur occupe la position indiquée en figure 12 les bobines des inducteurs des deux moteurs sont toutes reliées en série.
- Si l’on tourne le commutateur de manière à amener les ressorts 11' et 12 sur les plaques 24 et 25, ces bobines sont groupées en quantité deux par deux. Du disque 15, le courant se bifurque en effet : partie par (10', 10, 10", 21, 11', 11, 11", 25, 3o) au disque 16, et partie par (31, 26, 12', 12,12", 27,13’, 13, 13") à ce même disque 16.
- Lorsqu’on amène 10" et n' sur 22 et 23, tous les enroulements inducteurs sont mis en parallèle : io, 11,12, i3 par i5 ou 3o; 10'', 11", 12", i3'' par 16 ou 3i.
- Fig-, n.— Locomoteur Short; plan.
- Les conducteurs d’arrivée 32 et 33 sont reliés respectivement aux leviers (34, 35), (36 et 37) des commutateurs K et K', dont les contacts 39 et 3q' sont reliés au rhéostat O, et les contacts médians 40 et 41 au balai R du commutateur de la dynamo correspondante, dont l’autre balai S est relié à la terre par la barre Q. Le fil 42 du trolley aboutit au bras 43 du rhéostat, commandé des deux extrémités du locomoteur, en 48 et 49
- (fig. 11). Le commutateur est commandé de l’axe même du bras 43, par une transmission 5o, de manière que pendant la suppression des résistances par le bras q3, le commutateur reste immobile; puis la mise des inducteurs en parallèle s’opère graduellement, comme nous l’avons vu, pendant que 43 parcourt la dernière longue touche du rhéostat.
- Les commutateurs de changement de marche
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- sont actionnés des deux bouts du locomoteur, en 55-55 par une chaîne sans fin 53.
- Fig’. i2. — Locomoteur Short; schéma des circuits.
- La dynamo du locomoteur Biddle et Kennedy attaque (fig. 14 à 17) directement son essieu F,
- à garniture Babbitt II, coulée entre les deux collets G Gt sur laquelle l’armature est calée par les colliers I et I', qui en constituent le noyau. Les inducteurs ont leurs châssis M N montés sur les portées G de H, et sont retenus par leur bras O, en prise facile à détacher avec la barre transversale P, calée sur les balanciers Q de droite et de gauche.
- La dynamo de Bassetl, représentée par la fi-
- Fig. ;3. — Locomoteur Short; détail du commutateur.
- gure 18, est disposée de manière à donner à son armature le plus grand diamètre possible, avec un minimum d’encombrement : condition évidemment essentielle pour les locomoteurs. Les pôles N S N'S' des inducteurs sont les uns attachés par des goujons BsB3j les autres venus de fonte avec deux pièces ou culasses A et A' en forme de triangles rectangles réunis par des boulons B et B'. Les pôles M et N' sont seuls
- Fig. 14 à 17. — Dynamo Biddle et Kennedy (American Light C°, 1894).
- entourées de bobines D, leurs conséquents S et S' sont nus. Les paliers E E' sont sur la
- diagonale du parallélogramme constitué par les deux pièces A et A'. La pièce A' est creusée
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- d’une arche permettant d’accéder facilement aux balais atlachés en F et F', après l’enlèvement du couvercle G. Il suffit, pour accéder complètement à l’armature, de dévisser les boulons B B', puis de faire, comme l’indique le tracé pointillé, pivoter A' autour de la rotule a' a : en outre, ceci fait, il suffit, pour enlever l’armature, de la soulever beaucoup moins que si la diagonale B B' était horizontale.
- Le trolley A de M. Dickinson est (fig. 19 à 28) articulé en d% sur un bras D, pivoté en e1, avec ressort d’appui K, sur une tige F, à ressorts de
- Fig. [8. — Dynamo Bassett. (General Electric C°, 1894.)
- rappel H, H. Le trolley peut ainsi suivre facilement toutes les courbes du fil W, qui peut, grâce au bras D, se placer sur un des côtés de la voie. Le galet du trolley tourne dans un petit réservoir <3, formant bain d’huile, et dont les parois sont disposées de manière qu’il ne puisse pas se prendre dans le fil W. Ce fil est suspendu par des attaches L, articulées en /2 (fig. 26) auxquelles on donne, pour faciliter les passages en courbes, la forme représentée en figures 11 et 27 et 28.
- Le caniveau du tramway à voie souterraine de F. Peterson est (fig. 29) disposé de manière à éviter le plus possible l’humidité aux rails E, E, sur lesquels les galets J. J, rou-
- lent et prennent le courant. À cet effet, ces rails sont protégés par une feuille de tôle /1} contU nuellement appuyée, par les ressorts de sa charnière sur le galet F2. En outre, lés poussières et les boues, qui tombent dans le caniveau, sont continuellement balayées par des brosses B, aux regards, d’où ils s’évacuent aux égouts.
- Le bras du trolley est relié au locomoteur par une articulation sphérique h, et il est parfaitement guidé dans le caniveau par l’ensemble de ses trois galets J, J et 'M, appuyé par le res-
- Fig. 19 et 20. — Trolley latéral Dickinson (1894). Ensemble du bras et détail de sa base.
- sort J2. Des plaques N protègent l’attache I dans son passage en a, dont elles supportent le frottement.
- Le fonctionnement, théoriquement très simple, du tramway à contacts de Enholm, est facile à suivre sur la figure 33. Le courant, amené par le rail continu e, passe, au travers du trolley libre G, au conducteur sectionné e', qui l’amène, par les branchements e4, au câble sectionné e4, d’où il passe, par le galet /e, au locomoteur et à son électro-aimant I. Cet électro-aimant attire, au travers de la cloison c2, le trolley G, qui suit ainsi le locomoteur. Quand on coupe le circuit du locomoteur, l’électro-aimant 1 lâche le trol-
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- ley G, qui s’arrête immédiatement, par la chute des freins g5 sur ses galets. On ne voit pas comment dans ces arrêts, et même en marche courante, l’on maintiendra avec assez d’exacli-
- Fig. ai à 25. — Trolley Dickinson. Détail de l’attache du bras et du galet.
- tude la concordance de marche du locomoteur et de son trolley.
- Le système de tramway à induction de Roehl, a ses conducteurs W, W, alimentés par l’alter-
- Fig. 26 à 28. — Dickinson. Suspension du conducteur.
- nateur G, reliés, par l’intermédiaire des inductances H, aux enroulements primaires P, P, enroulés sur une âme lamellaire continue en fer doux C. Il ne passe de courant dans les primaires P que si les masses E sont, comme à gauche de la figure 36, retirées des bobines H. Le locomoteur porte un sabot lamellaire A, aùx enroulements secondaires ss reliés à la dynamo,
- et une nervure X, engagée dans la rainure de C. Quand le locomoteur avance, l’extrémité avant de cette nervure, venant frapper les leviers e, fait successivement basculer les masses E, de manière à laisser le courant passer successivement, à mesure que le locomoteur marche, dans les divers primaires P, puis à leur supprimer ce courant par la retombée des masses E dans les bobines H. La longueur de A est telle qu’il y
- Fig. 29 à. 32. — Caniveau Peterson (1894).
- ait ainsi toujours au moins un primaire actif P compris dans son circuit magnétique. En figure 35, on en a représenté deux. Les primaires sont (fig. 35) protégés par des enveloppes non magnétiques c'. Reste la question du rendement et de l’entretien du système, notamment des leviers e, de sorte que ce système, bien que moins compliqué que la plupart de ses congénères, ne paraît pas a priori d’une assez grande simplicité pratique.
- MM. Siemens et Halske ont récemment proposé d’appliquer aux tramways électriques leurs transformateurs sectionnés, disposés, comme on
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- le sait (]), de manière à réduire considérablement les pertes des transformateurs non en charge, par suite du renversement perpétuel du magné-
- Fig-, 33 et 34. — Tramway, à contacts Enholm (1892-1893).
- tisme de leurs noyaux. Lé principe du fonctionnement de ces transformateurs consiste à en disposer les enroulements primaires et secon-
- Fig-, 35. — Tramway Roehl (1894).
- daires de manière à les relier en série quand la charge augmente, et en parallèle quand elle diminue.
- La figure 3y représente schématiquement un de ces transformateurs.
- (') l.a Lumière Électrique du 18 nov, 1893, p. 3i3. . |
- Les enroulements primaires et secondaires sont divisés en groupes fWiW,) (W2W2), qui peuvent être reliés en quantité ou en série, par le commutateur H, suivant qu’il occupe les po-
- Fig. 36. — Tramway Roehl. Schéma des circuits.
- sitions indiquées en traits pleins ou en traits pointillés. Ce commutateur est commandé par l’armature k d’un solénoïde s, intercalé dans le secondaire. On a représenté sur le schéma
- Fig. 37. — Siemens et Halske (1893).
- Schéma d’un transformateur sectionné.
- (fig. 38) en Tj, T2., un certain nombre de transformateurs à primaires alimentés par l’alternateur D, et à secondaires reliés aux conducteurs a, ax de la ligne, avec commutateurs automatiques a. Quand le locomoteur s’approche d’un transformateur, il entre en charge, et son solénoïde s amène, comme en figure 37 ses enroulements en quantité; puis, à mesuré que
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- g 14 ; : ' LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- le locomoteur s'éloigne, le ressort'/, reprenant le dessus, les regroupe en série. On remarquera, qu'avec cette disposition, la mise d!un transfor-
- Fig. 38. — Siemens et Hatske (i8g3). Application des transformateurs sectionnés à la marche d’un tramway.
- mateur hors de service ne trouble que très peu la marche du système : la vitesse diminue simplement un peu au passage de ce transformateur.
- Gustave Richard.
- CONSTRUCTION ET EXPLOITATION
- DES TRAMWAYS ÉLECTRIQUES
- EN AMÉRIQUE (1)
- Établissement des lignes.
- Les lignes — est-il besoin de le dire? — sont établies au moindre prix de revient, sans considération de l’effet artistique. Le fil de ligne, d’après l’expérience de différentes Compagnies, doit être de préférence en cuivre, et d’assez fort diamètre, en général du n° o (8 1/4 millimètres environ). L’usure qu’il subit est assez faible, sauf aux courbes et aux aiguillages ; les constructeurs se sont ingéniés à faire porter l’usure autant que possible, sur les roues des trolets qui sont beaucoup moins coûteuses que le fil, plus faciles à remplacer, et, en cas d'accident, ne présentent aucun danger pour le public;
- D’après M. Mansfield, la vie du fil de service est beaucoup plus longue qu’on ne le pensait de prime abord. On ne doit pas considérer le nombre d’années qu’il a été en place, mais le nombre de lois que les roues du trolet l’ont sil-
- -, (') LA Lumière Électrique, 28..juillet 1894, p. 151.
- lonné. Il résulterait de l’expérience que, avec le-roues ordinaires en cuivre, l’usure serait d’environ 0,001 pouce (0,0254 mm.) pour le passage
- iStcdioti.
- centrale
- ~ I fil de service
- 42 —.------------L .........................-
- feeder
- <3 -F i. ,i 1 1 1 ' 1 1 ~
- fil de service
- feeder
- fils de ligne
- fils de ligi
- feeders
- •l___J fils de llgiiè
- Fig. 12 à 18.
- de 65000 cars, ceux-ci se suivant à raison de 10 par heure pendant 18 heures par jour; ce chiffre correspond à une année. A ce taux, un fil de
- trolet durerait certainement 20 ans, à moins que, par suite d’une cristallisation moléculaire, le cuivre ne devienne plus cassant. L’avenir l’apprendra, mais il semble dès maintenant
- qu’on ait peu à craindre de ce côté........
- Les fils transversaux qui soutiennent les fils
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ .
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- du trolet sont en général', par raison d’économie, des fils de fer bien que, d’après M. Mans-field, des fils de bronze silicieux soient plus avantageux, comme le montrent les chiffres suivants :
- Diamètre Poids de rupture Elongation
- Total par mm2
- Bronze silicieux.. millimètres 5,08 kilogr. 1158 kilogr. 56/5 0,8 0/0
- Fer galvanisé.... 5,21 781 36,5 7,8 0/0
- En outre, les fils de suspension en fer ont le grave inconvénient de se rouiller trop facilement.
- La suspension par potence est généralement rejetée, en raison du peu d’élasticité qu’elle présente.
- La distribution se fait par fil de service continu ou sectionné; suivant la longueur de la ligne et l’importance du trafic, l’alimentation
- B
- Fig. 20
- est faite, dans le premier cas, avec ou sans fee-ders. Dans le second cas, l’alimentation se fait forcément par feeders ; chaque section est reliée à l’artère soit en son milieu, soit à ses deux extrémités. Le fil de trolet sectionné présente l’avantage qu’en cas d’accident, on peut facilement couper la section endommagée sans interrompre le reste du service. Si le contact se fait au milieu de la section, on n’utilise pas le fil de contact comme conducteur; il est des cas, dans les grandes villes, par exemple, où l’on est forcé de l’adopter.
- Nous représentons par les figures 12 à 18 le
- schéma de ces modes de distribution. Le premier (fig. 12) ne peut évidemment s’appliquer qu’à des lignes de faible longueur et sur lesquelles le trafic est peu important; la différence de potentiel aux bornes du moteur diminue de plus en plus lorsque la distance à la station
- centrale augmente. Il en est de même dans les systèmes suivants (fig. i3 et 14). Dans le premier, la section du fil de ligne se trouve simplement augmentée de la section du feeder. Dans le second, le conducteur de service ne sert pas à augmenter la conductibilité de la ligne.
- Il n’en serait pas de même si les contacts
- Fig. 22
- entre le feeder et le fil de service se faisaient aux deux extrémités de chaque section (fig. t5); mais on devrait alors, pour couper la section, en cas d’accident, manœuvrer deux commutateurs placés sur chacun des ponts.
- Lorsque les lignes sont plus importantes on emploie des feeders séparés pour-chacun des points de la ligne, suivant la méthode ordinaire,
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- 2IÔ
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- de façon., que la différence de potentiel aux bornes dés moteurs soit uniforme, quelle que soit leur distance de la station centrale. Les figures 16, 17 et 18 représentent les schémas de distribution suivant qu’on emploie le fil de service continu ou sectionné, avec contacts des feeders1 au milieu de chaque section ou à ses deux extrémités; dans le premier et le dernier cas on utilise la conductibilité du fil, tandis que dans le second, celle-ci n’intervient pas. Il est évident qu’avec ces derniers modes de distribution, une section quelconque peut être coupée, en cas d’accident, au moyen d’un commutateur
- placé sur le reeder correspondant à la station centrale, sans interférer avec le reste de la ligne.
- La distance de l’usine au point le plus éloigné de la ligne varie dans de grandes limites : depuis 1 ou 2 kilomètres, jusqu’à i5 ou 20.
- Lorsque la ligne est droite, le fil est soutenu tous les 3o mètres environ; il est maintenu à une hauteur maximum de 18 pieds (5,5o m. environ) au-dessus du niveau des rails. Les parties intéressantes de la ligne sont les courbes et les croisements.
- Aux tournants le fil n’est pas suspendu, mais tendu par des fils partant d’un même point, et
- Fig. 23. — Vue perspective d’un croisement de quatre lignes à double voie, à Chicago.
- qui agissent dessus suivant les côtés d’un polygone se rapprochant par sa forme le plus possible de celle de la courbe ; la figure 19 montre comment on peut déterminer l’emplacement du poteau G auquel sont attachés les fils tendeurs ; ce point est déterminé en construisant un triangle équilatéral ayant pour base la corde de la courbe. Lorsqu'on ne peut planter un poteau en ce point, on attache les fils à une couronne G que maintient un fil G D ou deux fils G F et G E, attachés respectivement aux poteaux D ou EF. Lorsque la ligne est à double voie, le second fil s’attache évidemment au premier.
- Quand il se trouve un aiguillage dans la ligne, les deux lignes qui divergent d’un même
- point peuvent être tirées l’une de l’autre, comme le montre la figure 20, dans laquelle A est l’aiguille, B un poteau de tension situé en ligne avec l’aiguille, et G, G, G, G les derniers poteaux des parties droites des lignes. L’emplacement de l’aiguille A a une importance capitale. Elle doit être placée en droite ligne au-dessus du point de concours O des bissectrices des angles des deux voies XY et R Z (fig. 21), ce qui rejette les lignes un peu hors du centre. La figure 22 représente la disposition des fils de suspension dans le cas d’un aiguillage à angle droit, si fréquent en Amérique. Dans tous les cas le fil intérieur, lorsque la ligne est à double voie, est fixé au fil extérieur par des fils radiaux.
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- T
- )
- La figure 23 (reproduite d’après une photographie prise à Chicago) au croisement de Cottage Grove Avenue et de la 75° rue, offre un exemple remarquable de ces différents dispositifs.
- Quatre lignes différentes à double voie passent en cet endroit : une L L' suit Cottage Grove dans toute sa longueur; une P'M vient dé Cottage Grove (nord), et aiguille dans la 75° rue (est) ; une P M vient de Cottage Grove (sud), et aiguille dans la 75° rue (est) ; enfin, la quatrième M M'suit la 75° rue dans toute sa longueur.
- Quatre poteaux très forts placés un à chaque
- Fig. 24. — Schéma d’un croisement de voies.
- coin du carrefour, supportent au moyen de fils diagonaux munis de tendeurs C, la couronne centrale A, qui supporte à son tour, également par des fils à tendeurs, les fils du trolet; ceux-ci sont en outre soutenus perpendiculairement à la direction des rues, par les quatre poteaux de coin, suivant la méthode ordinaire. L’ensemble forme dans l’air une véritable toile d’araignée, dont l’effet est rendu moins artistique encore par les nombreux fils télégraphiques et téléphoniques que nous avons à peine indiqués, afin de ne pas trop embrouiller la figure. Il faut remarquer, cependant, que la gravure accentue un peu trop la dimension des fils.
- La figure 24 représente le schéma de cette
- disposition. Les lettres sont les mêmes que celles employées dans la figure précédente.
- Les isolateurs, dans les parties droites de la ligne, sont de la forme représentée en figure 25; la forme des isolateurs aux courbes est celle que représentent les figures 26, quand la ligne n’est tendue que d’un seul côté, et 27, quand la ligne est tendue des deux côtés ; les croisements sont facilités par les plaques de la forme représentée en figure 28; les aiguillages sont de la forme représentée figure 29. La forme des isolateurs varie, bien entendu, suivant les constructeurs.
- Lorsque la ligne doit traverser un des ponts
- Fig. 25 à 3o. — Accessoires.
- tournants si nombreux sur les rivières des villes américaines, le fil du trolet est coupé aux deux extrémités du pont et terminé par des plaques métalliques sur lesquelles viennent frotter des plaques correspondantes situées aux extrémités du fil mobile avec le pont, lorsque ce dernier est en place. Les fils d’alimentation passent sous la rivière dans des câbles spéciaux.
- Les raccords de deux parties du fil du trolet, soit en ligne droite, soit aux courbes, doivent être faits avec un grand soin.
- G. Pellissier.
- (A suivre)
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- 218
- L’APPAREILLAGE
- ET LA CONSTRUCTION ÉLECTRIQUE
- A 1,’ÉTRANGEU (!)
- XI
- L’appareillage de Siemens et TIalske est complété par un compteur électrique.
- Ce compteur appartient à la classe des ampères-heure-mètres ou coulomb-mètres.
- Il consiste essentiellement en un ampère-
- Fig\ 25. — Schéma du compteur Siemens.
- mètre dont l’aiguille asservit, pour ainsi dire, un levier en aluminium dépendant d’un mouvement d’horlogerie.
- Le levier est dérangé périodiquement toutes les deux minutes et demie de sa position de repos par le mouvement d’horlogerie, qui l’abandonne ensuite immédiatement et le laisse mouvoir par son propre poids jusque et contre l’extrémité de l’aiguille de l’ampèremètre. L’angle décrit par le Jevier dans ce mouvement est transmis par engrenages à un enregistreur totalisateur. La courbure du levier est appropriée de façon que l’angle décrit par le levier jusqu’à ce qu’il atteigne l’aiguille est constamment proportionnel à l'intensité du courant.
- (') La Lumière Électrique du 28 juillet, p. 170.
- L’ampèremètre qu’on emploie est très simple (fig. 25); le courant passe dans les enroulements w qui entourent un noyau en fer doux e découpé elliptique, supporté entre pointes; enfin un aimant permanent m entoure l’enroulement et donne un champ directeur fixe qui assure la position de repos du noyau de fer doux.
- Fig-. 26. — Compteur Siemens et Halske. Disposition générale.
- Les résistances d’enroulement des compteurs sont les suivantes :
- Ampères Késiatunco en ohms. Fortes en volts mitxlimun
- / 12,5 0,0093 O, 12
- Système \ 25 à deux fils < 0,0024 0,06
- ) 50 0,00076 0,04
- ( IOO 0,00016 0,016
- valeurs, on le voit, tout à fait négligeables ;
- Fortes on
- Ampères watts volts
- maximum
- < 2 X 12,5 0,0104 0, i3
- Système à trois fils j 2 x 25 0,0029 0,07
- ( 2 x 5o 0,00097 o,o5
- Le professeur Dr IT.-F. Weber, de Zurich, qui a essayé un de ces compteurs, a trouvé,
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ *
- 219
- dans une.série d'essais successifs, les résultats
- L
- Durée d’essai , H Débit mesuré à l’ampèremètre A A H A H au compteur Erreur
- 2 ii,85 23,70 2.3,85 + 0,6 0/0
- 3 h',73 35, 19 34,91 — 0,9
- 3 12,07 36,21 36,14 — 0,2
- 3 12,o3 36,09 36, o3 O, 1
- 2 1/2 3,o8 7,70 7, Go — i,3
- 4 6,3i 25,24 25 — 1 ,0
- 3 11,99 35,97 35,65 — 0,9
- 2 3,5o5 7,oi 6,99 — 0,3
- 3 7,25t 21,77 22 + 1,1
- 3 7,o53 21,16 21,32 + 0,8
- Les compteurs se font de 12,5 à 1000 ampères pour courant continu soit à deux fils, soit à trois fils.
- On voit sur la figure 26 la disposition mécanique de l’appareil pour système à deux fils.
- L’extrémité de l’aiguille Z est munie d’un tranchant en bronze phosphoreux contre lequel vient appuyer le levier en aluminium S. L’ailette/sert à équilibrer complètement l’aiguille.
- L’un des cadrans indique les minutes et sert à contrôler le mouvement d’horlogerie ; l’autre cadran indique, au moyen de 3 aiguilles et de 3 graduations, la consommation en ampères-heure.
- Fig-. 27. — Compteur Siemens et Ilalske pour système à deux fils.
- La figure 27 représente l’ensemble monté du compteur pour système à deux fils.
- Le mécanisme est abrité entièrement dans une caisse en tôle; un panneau vitré fixe permet les lectures.. Pour éviter toute fraude la vitre ne peut être mise en place qu’en ouvrant la boîte
- qui renferme le compteur. Un trou percé dans la porte laisse passer le canon à l’intérieur duquel on doit placer la clef pour le remontage.
- La fermeture de la caisse, est étanche afin d’éviter l’introduction des poussières et des insectes.
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- 220
- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- Le mouvement d’horlogerie n’a besoin d’être remonté qu’une fois par mois; cette opération ne nécessite pas le déplombage des scellés ni l’ouverture de la boîte.
- La caisse même de l’appareil forme écran magnétique pour le protéger de toutes perturbons.
- Nous signalerons une adjonction très heureuse :
- Comme l’appareil est un ampères-heure-mètre, le compteur est muni d’une graduation' pour lecture directe en ampères du courant consommé et d’un compteur de temps. Le client peut ainsi vérifier à tout moment les indications des totalisateurs. La sensibilité de l’appareil n’est pas pratiquement affectée par les variations du magnétisme des aimants, d’après des essais faits à intervalles éloignés.
- Fig- 28. — Compteur Siemens et Ilalske pour système à trois fils.
- Enfin l’ampèremètre consomme peu d’énergie, comme on l’a vu plus haut, pour son fonctionnement propre.
- Le compteur n’est pas considérablement modifié pour les systèmes à trois fils comme le montre la figure 28.
- Les deux conducteurs extrêmes : pôles -f- et —, pénètrent dans le coffre et aboutissent à deux enroulements agissant dans le mêrhe sens sur l’aiguille; le fil neutre ne pénètre pas.
- L’ampèremètre totalise, d’après cette disposi-
- tion, l’intensité dans les deux branches des trois fils et l’appareil se comporte exactement comme pour le cas d’un système à deux fils.
- XII
- Appareillage de canalisation. — Dans l’appareillage de canalisation nous signalerons quelques dispositions particulières de paratonnerres.
- Paratonnerres pour lignes aériennes. — Pouj basses tensions et faibles courants on peut utl-
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- 22 I
- liser le paratonnerre de poteau, qui n’est qu’un paratonnerre simple avec mise à -Ja terre (fig- 29).
- La prise de terre est connectée à travers une cloche en porcelaine enfermée dans une double
- Fig 29. — Prise de terre pour paratonnerre de poteau.
- boîte facile à ouvrir, construite de façon que l’humidité ne puisse pénétrer à l’intérieur.
- Pour courants plus forts et hautes tensions, une disposition spéciale est ajoutée pour extinction automatique de l’étincelle.
- Ainsi que l’indique le schéma (fig. 3o), le fil de terre est enroulé sur un noyau creux en fer à l’intérieur duquel pénètre et peut coulisser une
- tige en fer qui soutient la griffe supérieure du paratonnerre.
- En cas d’orage sur la ligne, la décharge traverse le peigne et le solénoïde, le noyau est attiré et l’écart des peignes augmentant coupe l’étincelle ; immédiatement après, le paratonnerre est prêt à fonctionner de nouveau.
- La figure 3i donne une vue d’ensemble du parafoudre. Une espèce de lanterne permet de vérifier l’état du paratonnerre et un chapeau
- «=Ë*
- 0
- !
- e
- 1
- 1
- 1
- Fig. 3o. — Schéma du parafoudre avec extincteur automatique d’étincelles.
- métallique protège l’ensemble contre les intempéries.
- XIII. — Moteurs électriques.
- L’étude et l’appropriation des moteurs électriques ont été l’objet de recherches spéciales dans les ateliers de Charlottenbourg.
- Avant d’entrer dans quelques détails sur les applications et pour éviter des répétitions, nous allons indiquer les dispositions générales des
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- 222
- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- types de moteurs présentés par Siemens et Halske.
- Les moteurs Siemens et Halske sont caractérisés par un aspect compact; l’utilisation spécifique est en moyenne de 55 kilogrammes par cheval; enfin le rendement, d’après les constructeurs, atteint les valeurs les plus élevées.
- Ainsi les moteurs au-dessus de i cheval atteindraient :
- 0,90 à pleine charge o,85 à 1/2 —
- 0,72 à 1/4 —
- Au-dessousde 1 cheval,les moteurs sont munis
- Figr. 3i. — Parafoudre avec extincteur automatique d’étincelles.
- d’un enroulement compound; la réduction de vitesse se fait au moyen de rhéostats soit en agissant sur le shunt, pour des réductions de 10 0/0 au maximum, soit en agissant sur le circuit de l’induit pour des réductions plus grandes de vitesse.
- L’adoption de l’enroulement compound poulies petits moteurs électriques tend à se propager de plus en plus. On profite ainsi de l’avantage de la constance de la vitesse et on peut supprimer les rhéostats de démarrage.
- 'Des essais faits sur des réceptrices d’une puissance de 3 chevaux à 4 chevaux disponibles sur l’arbre ont donné, au démarrage, même sous charge, dans ces conditions, d’excellents résultats,
- Il suffit d’ailleurs de quelques spires de fil en série sur les inducteurs; l’action du shunt doit rester prédominante, naturellement, pourconser?-ver une vitesse sensiblemént constante, fl faut bien entendu que l’enroulement en s.érie agisse dans le môme sens que le shunt.
- En dernier lieu une excitation compound d’un
- Fig-. 32. — Électromoteur type K.
- électromoteur pourra être réalisée soit en longue, soit en courte dérivation, suivant les cas particuliers.
- Nous ne prétendons nullement apprendre à qui que ce soit les avantages des moteurs à excitation compound mais nous croyons intéressant d’insister sur les résultats très pratiques qu’ils permettent d’obtenir au moins pour les petites puissances.
- Nombre d’ateliers n’emploient souvent que 3
- Fig. 33. — Électromoteur type K à deux paliers.
- à 4 chevaux et demandent une vitesse sensiblement constante; l’emploi des moteurs en shunt est tout indiqué. Tl faut alors un rhéostat dans le circuit de l’indùit pour le démarrage et par suite une manœuvre spéciale; le moteur compound évite cette complication sans compromettre sensiblement la constance de la vitesse.
- La figure 3? représente le type K, â anneau
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- 22 3
- Gramme, spécialement destiné aux petits moteurs à grande vitesse. Le circuit magnétique est en simple fer à cheval avec une seulè bobine; les épanouissements polaires situés à droite età gauche de l’induit reçoivent une console en bronze qui supporte l’unique palier. Le graissage est effectué au moyen de graisse solide ; les frotteurs sont en charbon et calés normalement au collecteur.
- Il en est construit quatre modèles
- Volt» Volts Volts Volts
- Puissance
- Vitesse
- le io à 120 de 20 à 120 de3oà25o de, ~ ’ 0,2 0,5
- Ces moteurs, fixés sur une base de bois, sont généralement attelés directement aux engins qu'ils doivent actionner ; ils sont très appropriés à la commande des déplaceurs d’air, des machines à coudre, etc.
- Le type K se fait aussi à 2 paliers (fig. 33). Dans ce cas, l’enroulement inducteur est disposé sur deux bobines pour laisser le passage de l’arbre, et la culasse supporte le second palier ; la poulie est montée sur l’arbre près de ce palier, de façon à laisser le collecteur plus accessible.
- Le type D K (fig. 3q) est le moteur K doublé ; le circuit magnétique est double avec pôles saillants ; l’induit est bien protégé. Cette forme présente un bâti solide très approprié pour la commande par engrenages.
- Ces types de moteurs sont établis depuis i,5 jusque 18 chevaux sous 65 à 400 et 800 volts (pour les moteurs au-dessus de 2,5 ch.).
- On peut remarquer que si ce type de moteur enveloppe bien l’induit et possède des circuits magnétiques bien fermés, la construction mécanique présente un assez grand nombre d’assemblages. Il est possible d’obtenir la même machine coulée en deux pièces ne nécessitant qu’un joint de chaque côté.
- XIV
- Appareillage spécial pour les moteurs.
- Rhéostat liquide pour démarrages. — C’est un vase en verre ou en grès rempli de solution de carbonate de soude dans laquelle plongent
- quatre plaques de fer connectées respectivement aux touches d’un distributeur; l'écart entre les plaques de fer va en diminuant graduellement de l’une à l’autre. Un frotteur en cuivre sedéplace sur le distributeur et sert à mettre progressivement le rhéostat en court circuit. Suivant les cas, la manette se fixe dans des crans de repos ou reste constamment, au moyen de ressorts, sollicitée à ramener le plot mobile sur la touche de rupture du circuit.
- Rhéostat à charbon (fig. 35). — L’appareil se
- Fig-. 34. — Électromoteur type DK.
- compose de deux forts crayons de charbon montés en tension dans le circuit ainsi qu’un solénoïde. Le charbon inférieur est fixe; le charbon supérieur est fixé à un noyau de fer et est mobile à l’intérieur du solénoïde. Lors de la fermeture du circuit, les charbons étant en contact, le charbon supérieur est violemment attiré, grâce à la présence du noyau de fer qui le supporte, vers l’intérieur du solénoïde et un arc jaillit entre les deux charbons, opposant ainsi sa résistance au passage du 'courant. A mesure que le moteur atteint sa vitesse et par suite développe une force contre-électromotrice, le courant di-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- minue et le solénoïde abandonne peu à peu le charbon supérieur, qui revient bientôt au contact. Pour de grandes intensités on ajoute un dis-
- Fig. 35. — Rhéostat à charbon.
- positif qui met les charbons en court circuit lorsque le moteur est lancé, afin d’éviter un contact défectueux par les charbons.
- E.-J. Brunswick.
- (.A suivre).
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Production d’un champ tournant à J’aide de courants alternatifs monophasés, par Max Dèri (').
- Le professeur Ferraris a montré que l’on peut à l’aide d’un courant alternatif simple produire un champ magnétique tournant en décalant la phase d’une partie de ce courant par rapport à celle de l'autre partie. Les moyens mis en œuvre dans ce but consistent dans l’emploi de self-inductions et de condensateurs. On a pu (*)
- ainsi créer des champs tournants, que l’on peut utiliser pour faire démarrer des moteurs d’un système ne donnant pas de couple initial suffisant.
- Pour obtenir le meilleur effet on doit observer deux conditions principales : les deux courants doivent être de phases symétriques, c’est-à-dire à maxima également espacés, et d’autre part, l'intensité des deux champs magnétiques doit
- Fig. î
- avoir la même valeur maxima pour les deux courants.
- Avec la self-induction seule, on ne peut arriver à une différence de phase de 90°, et l’emploi des condensateurs n’étant pas encore entré dans la pratique, l’auteur a cherché une autre solution. Il est parvenu, en faisant passer un courant alternatif simple dans des circuits convena-
- 360°-0°
- 7120'
- Fig- 2
- blement disposés, à créer un champ triphasé, dont les composantes sont symétriques.
- Il établit sur le circuit principal deux dérivations ; dans l’une d’elles le courant est retardé de 6o° par une self-induction. L’armature du moteur porte un enroulement en 3, 6, 12, etc. parties symétriques. La première I (fig. 1) est parcourue par le courant de phase normale. Dans la troisième partie III passe en sens inverse le courant retardé de 60°, qui présente donc alors avec le premier une différence de 60 180= 240°. La deuxième partie enfin (II)
- (*) Zeitschriftftir Elehtrolechnik, i5 juillet 1894.
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 225
- reçoit deux enroulements égaux, dont l’une laisse passer le courant initial en sens inverse, c’est-à-dire décalé de i8o°, et l’autre le deuxième courant décalé, dans le sens initial, c’est-à-dire en retard de 6o° sur le courant principal. L’effet combiné de ces deux courants est équivalent à
- Fig. 3. — Production d’un champ tournant.
- celui d’un courant simple à différence de phase de 120° par rapport au courant I.
- Soit
- x, = A sin tut,
- le courant principal; alors, le courant dans la troisième partie aura pour expression
- x3 = A sin (wt -f- 240°),
- et dans la deuxième partie
- xs— A [sin (o)i+ 1800) -f sin (u>t -j- 600)] —A sin (u>t+ 120°).
- La formation du champ tournant à l’aide de ces trois composantes ressort immédiatement de la figure 2.
- Un des nombreux montages qui permettent de réaliser cette combinaison est représenté par la figure 3.
- Indicateur de phase optique, par G.-S. Moler et Fr. Bedell.
- Cet instrument, présenté par les auteurs à Y American Instilule of Eleclrical Engineers, est destiné à indiquer les vitesses relatives et les phases de deux machines, l’une motrice, l’autre génératrice.
- Les axes des deux machines sont disposés dans le prolongement l’un de l’autre et les extrémités voisines des deux arbres sont presque en contact. Les deujc machines doivent avoir le même nombre de pôles, afin qu’un tour de l’armature de chacune d’elles représente le même nombre d’alternances. Les extrémités rapprochées des arbres portent chacune un disque. Dans ces disques sont pratiquées des fentes courbées en nombre égal à celui des pôles. Les
- deux disques sont en tous points semblables, mais sont renversés l’un par rapport à l’autre (fig. 1). La courbe des fentes est telle que la distance dont se déplacent vers le centre ou en sens contraire les intersections des fentes soit proportionnelle au changement de la position relative des deux armatures.
- Lorsque les deux armatures tournent à la même vitesse dans le même sens, une source de
- Fig. 1. — Indicateur optique de phase.
- lumière placée derrière les disques fait apparaître un cercle lumineux. Une faible différence de vitesse entre les disques fait élargir ou rétrécir ce cercle. La position de ce cercle indique celle des armatures l’une par rapport à l’autre. Le rayon du cercle lumineux peut être évalué sur une échelle fixée près des disques.
- Procédé Cœhn pour la production de l’oxygène et des corps halogènes par l’électrolyse (*).
- Dans la production par l’électrolyse de l’oxygène et des halogènes, la cathode ne produit aucun travail utile dans le résultat final.
- Cependant, il existe un procédé permettant d'utiliser ce travail de décomposition dans la production de ces corps, à la condition que le corps qui se porte à l’électrode négative soit de l’hydrogène, provenant soit directement d’acides, soit indirectement de composés métalliques dont les métaux, à l’état naissant, sont susceptibles de décomposer la dissolution en mettant de l’hydrogène en liberté.
- Ce procédé est réalisé à l’aide d’un bain électrolytique dans lequel plonge une anode, non attaquable par l’oxygène et les halogènes,
- (*) Revue de Chimie, industrielle.
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- LA LUMIÈRE ELECTRIQUE
- comme par exemple, le charbon, et une cathode qui, au contraire, a la propriété d’absorber l’hydrogène. On peut employer avec avantage, comme cathode, des plaques négatives d’accumulateurs; celles-ci absorbent l’hydrogène qui se dégage jusqu’à un certain degré de saturation. On reconnaît que ce résultat est atteint lorsqu’une grande quantité d’hydrogène est mise en liberté. La plaque peut alors servir comme électrode d’un élément de pile et être employée à différentes applications et avec différentes substances.
- Régénération des plaques d’armatures Epstein (1893).
- Après un certain temps, le peroxyde de plomb devient pâteux et susceptible de se détacher quand on remue les plaques. Afin de restaurer cet oxyde dans son état primitif, M. Epstein
- Fig. i. —
- sèche les plaques, réduit l’oxyde par un courant négatif, puis le réoxyde par un courant positif.
- Quand les plaques peuvent servir indifféremment comme positives ou comme négatives, on transforme, après séchage, les positives en négatives, et réciproquement. Les plaques ainsi traitées peuvent resservir pendant un certain temps, au bout duquel on les intervertit de nouveau. G. R.
- Téléphone Marr (1892)
- Ce téléphone a pour résistance variable du charbon de cornue pulvérent, F enfermé, entre le bloc de charbon Ei et la pastille de charbon E' du diagramme F, dans une petite boîte G maintenue en O par un ressort N, et pourvue d’un crochet H. Quand on y accroche le récepteur, le téléphone descend dans la position indiquée
- Marr.
- en pointillé; lorsqu’on détache le récepteur, le ressort N le fait remonter dans la position indiquée en traits pleins. Ce mouvement secoue les granules de charbon F de manière à en empêcher l’agglomération, en même temps qu’il forme en R T, R! T1( S Uj les contacts du récepteur, de la ligne et de l’appel K.
- Électrolyseur Craney (1894).
- Chacun des éléments de cet appareil se com-posejd’un bac en tôle A (fig. i, 2 et 3) isolé et
- divisé en deux compartiments l’un anode et l’autre cathode, par un diaphragme G.
- Ce diaphragme est constitué (fig. 4 et 5) par une toile métallique FI,, supportée par des nervures en fer IIj, fixées au bac par des boulons à écartement <i(fig. 5) pour l’échappement des gaz; cette toile métallique est tapissée de feuilles de papier d’amiante à joints croisés, qui constituent le diaphragme poreux proprement dit, dont la résistance électrique est très faible.
- Le compartiment anode est fermé par un couvercle J dans lequel passent les anodes R, cori-
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
- 227
- stituées chacune par un charbon de cornue e (fig. 6) plongé dans du charbon en poudre e', en-fermé dans un tube de poterie L, scellé àü plâtre en g. Le charbon e se termine par une goutte de plomb J', par où se fait la connexion. Les
- Fig. 1. — Électrolyseur Craney.
- tubes L aboutissent au fond du compartiment anode, recouvert de morceaux de charbon de cornue maintenus par une ceinture de morceaux plus gros. La continuité de l’anode s’établit
- Fig. 2 à 4
- ainsi par le contact de K avec ces charbons, et, pour achever de la garantir, on perce les tubes K de trous /r, un peu au-dessus du niveau du liquide, et par où s’évacuent les gaz forjnés dans ces tubes.
- Les gaz dégagés dans le compartiment anode : le chlore dans le cas d’une électrolyse de chlorure de sodium, s’évacuent par M M'et le ventilateur aspirant M2 (fig. i)qui aspire en même temps les fuites d’air, et rend impossible tout échappement de chlore dans la salle d’électrolyse. L’alimentation du liquide — eau salée — se fait par O, et son évacuation par O'. L’eau arrive au
- Fig. 5 et 6
- compartiment cathode par P, et sort par Q en quantité réglée, de manière à déplacer méthodiquement la soude électrolysée.
- Les différents compartiments des auges d’un appareil sont, comme on le voit en figure 1, reliés entre eux de manière à pouvoir fonctionner en série ou séparément en cas d’accident à l’un d’eux.
- L’appareil représenté par les figures 7 à i3 se
- Fig. 7 et 8
- compose d’un grand compartiment cathode A, renfermant les cathodes B, constituées chacune (fig. 11) par un cylindre de charbon a enfermé dans un tube en poterie perforé b, plongé dans une auge c, également perforée, fermée au bas, et pourvue, dans sa partie supérieure non perforée,
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- d’un tuyau d’évacuation e. Cette auge, remplie de poussier de charbon jusqu’auprès du niveau de e, est entourée d’un diaphragme en papier d’amiante maintenu par une toile métallique. Le tout est enfermé dans une cage en tringles de fer i.
- Le liquide admis par / au fond de l’auge c
- JL
- j— f "H °o
- Fig-. 9-
- s’évacue, ainsi que les gaz, par les tubes e/, reliés aux collecteurs ntt.
- Une hélice s (fig. 8) entretient dans le compartiment cathode, suivant les flèches, et le long de la cloison r, une circulation du liquide amené par u et évacué par v. Cette circulation aide l’hydrogène à se dégager des parois des cathodes, de manière à en empêcher la polarisation. Cet hydrogène, qui se dégage sur les cages
- i f, autour des anodes, n’a pas son dégagement empêché par leurs parois, qui sont entièrement verticales. Enfin, on peut facilement remplacer
- Fig-, io à i3.
- les anodes sans interrompre la marche de l’opération.
- G. R.
- Electrolyseur Liènard (1894).
- L’anode est formée de barreaux de charbon animal a a, insérés dans une planche en bois b, puis consolidés, de chaque côté de cette plan-
- Fig. 12. — Electrolyseur Liénard.
- .che, après une première électrisation, par une masse de paraffine; elle repose sur un lit de poussier de charbon enfermé dans une auge en fer B, avec fond en toiles métalliques ee ondulées et plissées comme des toiles d’accordéon.
- Chacune des arêtes de ces plissements est surmontée d’un capuchon en fer f percé en d, de manière à évacuer l’hydrogène sur les tubes c.
- La cathode est constituée par l’auge extérieure C, et le chlore s’évacue par g sans atta-
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- quer sensiblement les charbons, et le diaphragme en poussier de charbon empêche toute recombinaison du chlore et de la soude, tout en n’offrant qu’une faible résistance au passage du courant, sans que son enveloppe en toile métallique placée du côté de la cathode soit sensiblement attaquée.
- G. R.
- Ampèremètre Wood (1894).
- Cet ampèremètre est remarquable pour quelques détails de construction très pratiques.
- Le courant, amené par les bornes ab ab (lig. 1 et 2), traverse l’enroulement c, dont la bobine en bronze d, fixée sur la plaque d’ébonite A par des goujons e e e, est fendue en d', pour
- Fig. 1 et 2. — Ampèremètre Wood.
- éviter son échauffement par les courants alternatifs.
- L’échelle D est suspendue à cette bobine par les bras e e'. L’aiguille E, en aluminium, avec point noir /, pour mieux préciser sa position, est fixée en f (fig. 4) à un axe en bronze g, pivoté par des pivots en acier sur rubis h h, et porteur d’une petite armature G (fig. 5 et 7) logée à l’intérieur de l’ouverture centrale G de la bobine d (fig. 3). Dans cette ouverture, se trouve fixé un aimant permanent principal H, en arête de poisson (fig. 8) qui tend constamment à repousser G, et un petit aimant compensateur I, portés tous deux par le cadre en bronze F, ainsi que l’axe g, à portées k' k'. 11 suffit de défaire les vis qui fixent, par 11, (fig. 5) ce châssis F, pour pouvoir l’enlever facilement avec tout son attirail.
- Au zéro, G n’est séparé de H que par l’épaisseur du châssis F, qui l’empêche de venir au contact de H, ou même assez près de G pour que, par renversement du champ, H l’attire au lieu de la repousser, et elle établit de façon à équilibrer à peu près l’aiguille E dans cette position,
- Fig. 3. — Ampèremètre Wood.
- où le système revient naturellement par la pesanteur qui l’appuie sur F.
- On remarquera que l’axe g n’est pas au centre de la bobine d, mais (fig. 9) en un point tel que G se rapproche des fils C à mesure qu’il s’éloigne de II, de manière à en subir une attrac-
- fie. 4. ne. 5.
- |/ 9* '
- ne. 7
- Fig. 4 à 9. — Wood. Détails de construction.
- tion qui, s’ajoutant à la répulsion de H augmente alors la sensibilité de l’appareil. A cet effet, comme on le voit en figure 9, la moitié supérieure m de l’ouverture est seule concentrique à g, l’autre moitié, de l’autre côté de la diagonale xx, a ses côtés 00' aussi près que possible de g, de manière à permettre d’en rappro-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cher le plus possible, comme en p, l’une des moitiés de l’enroulement C.
- Comme, au zéro, le centre de gravité de l’armature et de l’aiguille E se trouve immédiatement au-dessous de g, à mesure que G s’écarte de H, le moment de ce centre de gravité par rapport à g augmente jusqu’à une déviation de 90° à partir de sa position au zéro, puis il diminue. Ces variations sont compensées par l’ex-centrage de g par rapport à la moitié inférieure de l’enroulement C, disposé ainsi de manière que son attraction sur G augmente avec le balourd du système. Après 90°, ce balourd diminue, et c’est la répulsion de l’aimant I qui vient compenser cette diminution, Je manière que les graduations véritables j de l’échelle soient beaucoup plus égales, au lieu d’augmenter à partir du point 16 (fig. 3), correspondant à 90°, comme on le voit sur la graduation k, établie sous l’aimant compensateur I.
- En outre, dans la plupart des ampèremètres de ce genre à courants continus, l’aiguille ne s’arrête pas, pour un même courant, au même point en montant qu’en descendant, à cause du magnétisme rémanent du fer ; l’expérience a démontré que l’emploi du compensateur I évite complètement cette cause d’erreur, comme si son magnétisme rémanent annulait les effets de celui de H.
- G. R.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉGENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Électrolyse et polarisation des mélanges de sels, par M. L. Houllevigue (>).
- L’auteur rappelle que la question a déjà été étudiée anciennement par :
- Gahn (Gibb. Ann., t. IV, p. 235; i8o3);
- Magnus (Pogg. Ann., t. Cil, p. 33, 1857);
- 'Becquerei. (Electricité et Magnétisme, t. II, p. 41); Wiedemann (Electricité et Magnétisme, t. II, p. 582); (*)
- (*) Annales de Chimie et de Physique, 7' série, t. Il, (p. 351-384).
- Buff (Ann. der Chemie und Pharmacie, t. CV, p. i56, 1858);
- et plus récemment par MM.
- Bertiielot (Journal de Physique, 2'série, t. I, 1882); •'
- Lippmann (Journal de Physique, 1” série, VIII, 1879);
- Bouty (Journal de Physique, principalement années 1882 et 1884).
- Buff avait énoncé la loi suivante : lorsque deux sels en solution dans l’eau sont électrisés, ils le sont en rapport fixe, indépendant de l’intensité du courant.
- L’auteur s’est proposé de reprendre l’étude des faits en vue principalement de vérifier la loi de Buff; cette étude comprend trois parties.
- 1. Étude des dépôts èleclrolytiques.
- ' Pour obtenir de bons résultats il faut que : i° le dépôt soit homogène; 20 il puisse être séparé facilement de l’électrode; 3° que l’intensité de courant soit constante; 4° que la composition de l’électrolyte ne varie pas sensiblement pendant l’opération. On remplit ces conditions à l’aide d’un courant de densité uniforme sur l’électrode, en recueillant le dépôt sur une lame de platine, en produisant le courant à l’aide d’accumulateurs en tension (9 à 18) et en prolongeant la durée de l’expérience suffisamment pour n’avoir pas à tenir compte des variations d’intensité résultant de l’établissement de la polarisation dans l’électrolyte, enfin en prenant des liqueurs concentrées et en assez grande quantité.
- L’appareil employé est représenté par la figure 1, qu’accompagne la légende suivante :
- V, voltamètre; E, vase à électrolyse; ce sont des vases de pile, séparés en deux par .un récipient poreux, de 780 centimètres de capacité, contenant en V du sulfate de cuivre, en E-le mélange à essayer. Dans la partie extérieure du vase poreux est du sulfate de zinc, dans' lequel est une couronne de zinc. Les électrodes négatives sont deux lames de platine de 64 millimètres de long sur 44 millimètres, complètement immergées dans le liquide.
- A, 18 accumulateurs en tension, donnant à la décharge une force électromotrice de 36 volts environ.
- B, boîte de résistance portant un galvanomètre G shunté, de façon à s’assurer de la constance de l’intensité.
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- G, commutateur.
- D, cinq petits éléments Daniell aux sulfate de cuivre-sulfate de zinc étalonnés avant chaque expérience par rapport au Latimer Clark.
- M, électromètre Mascart, dont l’aiguille peut communiquer soit avec E, soit avec D ; les deux paires de quadrants communiquent avec les deux pôles d’une pile P, dont le milieu est au sol : si V est le potentiel de l’aiguille, — Vj et Vj les potentiels des deux pôles de P, la déviation 0 est
- 8 = 2 k V, x V.
- On pourra donc, par cette disposition, comparer à chaque instant la différence du potentiel aux pôles du voltmètre à celle des daniells étalons.
- Cet appareil fut modifié après quelques déterminations et le vase E remplacé par un manchon en verre, de y5 centimètres de long et 4 centimètres de diamètre. L’une des extrémités portait une monture métallique sur laquelle on maintenait avec des vis de pression l’électrode négative formée d’un disque de platine.
- L’autre électrode était formée également d’un disque de platine, emmanché dans un tube de verre qui passait dans un bouchon fermant l’autre extrémité du manchon.
- L’expérience achevée, on démontait l’électrode négative, on lavait le dépôt à l’eau distillée, on le dissolvait à l’acide nitrique, puis on l’analysait; la méthode d’analyse employée était celle de M. Riche, qui est précisément une application du phénomène étudié, puisqu’elle consiste à déposer séparément les différents métaux par voie galvanique en employant des forces électromotrices croissantes.
- L’auteur a opéré : i° sur un mélange de sulfate de cuivre et de sulfate de zinc; 2° sur un mélange de sulfate de cuivre et d’acide sulfurique. Les corps employés avaient été soigneusement purifiés.
- Les résultats des expériences faites sur des mélanges de sulfate'de cuivre et de sulfate de zinc pour des densités de courant diverses mon-trentque les poids de cuivre et de zinc augmentent séparément avec la densité du courant et
- que le rapport ^ augmente rapidement avec
- cette densité.
- Ce dernier fait est en contradiction avec la loi
- de Buff; mais la contradiction pourrait n’être qu’apparente. On peut, en effet, supposer avec Hittorf que le phénomène observé résulte de la superposition de deux actions : l'une, purement électrique, qui suivrait la loi de Buff; l’autre, la réaction du zinc déposé sur le sulfate de cuivre, qui redissoudrait le zinc en précipitant une nouvelle quantité de cuivre.
- L’auteur a cherché si les résultats qu’il avait obtenus pourraient être représentés dans cette hypothèse.
- Soit, à cet effet, un courant d’intensité I qui déposerait dans le temps t des poids G et Z de cuivre et de zinc; soient set c les équivalents de ces deux métaux; on a, d’après la loi de Faraday,
- et, d’après la loi de Ruff, supposée exacte,
- e = * <»
- d’où
- Uk'cz Itzc
- k(z + k'c) k{z+ k' c)’
- Supposons maintenant qu’une action secondaire se produise, et faisons l’hypothèse simple qu’elle est, pour une surface donnée, proportionnelle au temps. Soient Zj et Ci les poids des métaux réellement précipités dans le temps t. Ün doit avoir
- Z, =Z—a z t, Cl~C+a et;
- ce qui donne
- Z, I k' z c — k’ c)
- C, — lsc + ac/s (z+ k'c) ’
- expression de la forme
- z, _ AI — B C, — A' I —BM
- que l’auteur trouve représenter les résultats de ses expériences.
- Dans le but de soumettre la loi de Buff à une épreuve plus décisive, l’auteur a alors opéré sur un mélange de sulfate de cuivre et d’acide sulfurique, qui doit donner naissance à des actions secondaires beaucoup moins énergiques, sinon négligeables.
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- s32
- Les résultats' numériques de ces nouvelles expériences montrent que le rapport ^ varie
- aussi vite avec l’intensité que le rapport— dans
- les expériences précédentes. L’exactitude de la loi de Bùff reste donc au moins douteuse. L’observation suivante prouve d’ailleurs qu’elle peut n’être pas toujours vraie. Prenons un mélange de deux sels, par exemple de sulfates de cuivre et de zinc, faisons-y passer un courant qui libère les deux métaux et diminuons progressivement l’intensité dé ce courant. Un moment viendra où il ne se déposera plus de cuivre, et alors l’expérience prouve que ce dépôt est parfaitement uni et adhérent; si on admet la loi de Buff modifiée par des actions secondaires, il faut supposer qu’à de moment une partie de ce cuivre provient d’une substitution du zinc dans le sulfate de cuivre; or le cuivre ainsi déposé chimiquement est toujours pulvérulent.
- L’expérience conduit donc à considérer la loi de Buff comme étant seulement la loi limite pour des intensités assez grandes, puisque alors l’hyperbole représentative du phénomène se confond avec son asymptote.
- D’autres expériences faites avec des densités de courants ayant sensiblement la même valeur et avec des mélanges de sulfates de cuivre et de zinc en proportions diverses, établissent le fait général suivant :
- Le poids libéré de l'élément le plus facilement électrolysable augmente proportionnellement au poids de son sel introduit dans le mélange, sauf pour des poids très faibles de ce sel.
- II. —: Etude de la polarisation.
- Les appareils et les méthodes employés sont, d’une manière générale, ceux de M. Bouty. La figure 2 représente la disposition des appareils qu’accompagne la légende suivante :
- A, 18 accumulateurs en tension,
- T, boussole des tangentes; L, règle graduée pour la lecture des déviations. Elle sert seulement à reconnaître si l’intensité du courant ne varie pas dans le courant d’une observation. L’intensité est mesurée à l’électromètre au moyen de la différence de potentiel aux extrémités d’une résistance donnée.
- R et R', deux boîtes de résistances, de 4000 ohms et 5ooo ohms intercalées sur le circuit principal, p et p' deux boîtes de résistance de 11000 ohms chacune,
- D, D', D", trois petits daniells au sulfate de cuivre saturé, sulfate de zinc demi-saturé, comparés chaque jour au Latimer Clark. Leur force électromotrice vaut en moyenne i,o5i v. ; comme elle baisse toujours un peu avec le temps, on a deux batteries, dont l’une fonctionne pendant qu’on nettoie la seconde,
- E, électromètre Lippmann contenant 32 centimètres de mercure; il donne aisément 1/1000 Daniell. Le maximum de la constante capillaire avait lieu pour 0,904 v.,
- V, est le voltamètre où se fait l’électrolyse. Il a- reçu trois formes différentes, a, b, c.
- a. Les électrodes sont formées par deux larges lames de cuivre dont la distance est maintenue à i,5 mm. La différence de ce potentiel entre les
- Fig. 1
- deux électrodes est p + i r, pétant la somme des polarisations aux électrodes et ir le produit de l’intensité du courant par la résistance entre les électrodes.
- Le terme ir est toujours inférieur à 0,01 d.; en le négligeant, on a p.
- b. Dans un cristallisoir plongent les deux électrodes, qui sont en cuivre, larges de 2i cen-timètres carrés et distantes de 6 centimètres. La différence de potentiel entre les deux électrodes est toujours p -j- ir. On évalue ir à l’aide de deux électrodes parasites qui sont, soit des fils de cuivre, soit des électrodes à la Paalzow.
- c. Enfin l’auteur a employé une cuve parallé-lipipédique en verre, ayant 11 centimètres de long, 2,8 cm. de large, 5 centimètres de haut. Les électrodes étaient en platine et assez rigides pour s’appliquer exactement contre les parois de la cuve, au contact desquelles elles étaient maintenues par une queue en platine. formant ressort. De cette façon il ne se formait de dépôt que
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- sur la face antérieure. Les électrodes parasites employées étaient des fils de cuivre. Ce dispositif n’a été employé qu’avec des mélanges' de sulfate de cuivre et d’acide sulfurique.
- Dans les deux derniers dispositifs, b et c, le commutateur C permet de prendre la différence de potentiel soit entre les deux électrodes principales, ce qui donne p -f- ir, soit entre les deux électrodes parasites, ce qui permet d’évaluer ir. La différence fournit la valeur de p. On peut de même évaluer la polarisation à l'une ou à l’autre des deux électrodes principales.
- Ces expériences ont donné les résultats suivants :
- i° La polarisation croît avec l’intensité du courant qui traverse l’électrolyte et sa variation est particulièrement rapide au moment où le second métal commence à se déposer à côté du premier sur l’électrode négative. En deçà et au-delà de cette variation brusque, la polarisation peut être représentée en fonction de la densité du courant, soit par la relation
- p= A B d — C d2, indiquée par Becquerel, soit par
- p = A + ^(i-e~ad),
- forme proposée par M. Crova. Ces deux relations s’appliquent donc aux mélanges de sels aussi bien qu’à un sel unique.
- 20 Si l’on mesure la polarisation de chaque électrode, on trouve que celle de l’électrode positive est de beaucoup la plus faible et, de plus, qu’elle n’est pas affectée par la variation brusque qui accompagne sur l’autre électrode le dépôt du zinc, résultat tout naturel d’ailleurs, puisqu’elle n’est due qu’à l’oxygène qui se dégage toujours dans les mêmes conditions.
- 3° La comparaison des courbes qui représentent, pour chaque mélange, la variation de la polarisation en fonction de la densité du courant fait voir qu’elles sont nettement séparées dès leur origine, c’est-à-dire alors qu’il ne se dépose que du cuivre. Donc : La polarisation d’un mélange dépend de chacun des éléments qui le constituent, quand bien môme ils ne prendraient pas tous part à l’électrolyse.
- 4° Les observations permettent de faire quelques remarques au sujet d’une loi importante établie par M. Lippmann : elle consiste en ce
- qu’une électrode plongeant dans un liquide et polarisée par un courant se dépolarise instantanément si l’on ajoute au liquide quelques gouttes d’un sel du métal qui forme l’électrode; mais il y a plus : en employant une électrode en cuivre, M. Lippmann a constaté que « l’addition d’une quantité minime (moins de i/iooo) de sulfate de cuivre, non seulement ramène aussitôt l’électromètre au zéro, mais fait qu'en fermant de nouveau le courant, on voit l'électro-mètre rester au zéro.
- Cette loi, parfaitement rigoureuse tant que le circuit est ouvert, n’est plus aussi exacte quand un courant passe et produit l’électrolyse. La polarisation d’une lame de cuivre plongée dans une solution contenant un sel de cuivre n’est pas nulle lorsque le courant passe; on le voit par les courbes qui donnent la valeur de cette polarisation en fonction de la densité du courant, pour l’électrode négative (la seule dont s’occupe M. Lippmann). Tout ce qu’on peut dire, c’est que cette polarisation est très faible pour de faibles intensités. Elle ne s’annule pas non plus brusquement quand le courant cesse, s’il s’est formé sur l’électrode un dépôt d’épaisseur sensible;
- 5° Quand, pour une même densité de courant, on fait varier la composition de l’électrolyte, la polarisation diminue lorsqu’on augmente la proportion du corps le plus facilement électro-lysable. Dans le cas d’un mélange de sulfate de cuivre et d’acide sulfurique, on a cette loi simple : la polarisation diminue proportionnellement aux poids du sel le plus éleclroly sable introduit dans le mélange, sauf pour des poids très faibles de ce sel.
- III. — Relation entre la polarisation et la nature des dépôts éleclroly tiques.
- L’auteur applique le principe de la conservation à un circuit fermé comprenant une pile, de s résistances métalliques et un électrolyte dan s lequel plongent des électrodes inattaquables.
- La variation de l’énergie interne par unité de temps est :
- i° Dans la pile :
- J n q,
- 6 ’
- n étant le nombre d’éléments, qx la quantité d
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- 'chaleur dégagée rapportée à un équivalent du métal dissout, 0 le temps nécessaire pour la dissolution d’un équivalent ;
- 20 Dans Félectrolyte :
- J (q* , <7' *'\ ~0 {T + —)
- + AI,
- x et x' étant les poids des métaux réellement précipités pendant le temps 0, e et e' leurs équivalents, q et q' les quantités de chaleur correspondant aux réactions qui amènent l’équivalent de chacun d’eux sur l’électrode, A I un terme destiné à tenir compte de la variation d’énergie résultant du transport des ions.
- Les échanges, d’énergie avec le milieu extérieur sont :
- i° Dans les parties homogènes du circuit,
- Si l’on remplace par B la somme des coefficients A et E, le principe de la conservation de l’énergie donne
- = BI + ^R+r^I*.
- Si j est le poids d’hydrogène libéré par un
- k
- courant 1 pendant l’unité de temps, on a j — 0; si II est la force électromotrice de chaque élément de pile, on a Fl = 1SÜL.—£l) ; enfin en ap-
- iz
- pelant p la polarisation totale de l’électrolyte, on a I = En remplaçant dans l’équa-
- tion générale 0, ç,—et R-j-r par leurs valeurs tirées de ces relations, il vient
- ou en posant -
- J<7
- k
- ML
- k
- ('v — — + (-V' + V) —, — P — B -
- (O
- La loi de Faraday donne, d’autre part,
- (R + r)I2, R étant la résistance métallique, r celle de la pile;
- 20 Dans l’électrolyte, il peut se faire qu’un poids X de l’un des métaux soit précipité par un poids de l’autre par suite de réactions secondaires indépendantes du courant électrique. Il
- en résulte qu’une quantité d’énergie | h-~
- £ Q \
- “ ~ j est cédée par unité de temps au milieu extérieur;
- 3° Au contact de deux corps différents, El., E étant très petit;
- 4° Dans la pile, par suite de la transformation incomplète de l’énergie chimique en énergie
- Voltaïque si étant la chaleur secondaire
- donnée par la formule bien connue de Ilelm-holtz,
- „ _ > T 3 (<7. - si)
- Si ““j1 Tl
- -y-g , x' + %'_ 10
- e + ’ e h
- (2)
- De ces deux équations on déduit pour les poids xi et x’i électrolysés pendant l’unité de temps,
- r. - -r ~ \ - eJ (ÿ + B)-P 0 h =; =
- 71 - ’tZ
- a-'. = rV'+J' ~£A P -(ÿ + b)
- ^ h " — ?
- TV —- Tt
- et pour le rapport de ces poids
- :yL_ e_ (tô' 4- b) — p x't e’ p _ + ]3) ’
- Après avoir montré que les formules peuvent s'obtenir par d’autres considérations et en avoir tiré des conséquences théoriques, sur lesquelles il serait trop long d’insister, Fauteur passe à la vérification expérimentale de l’équation (5).
- (4)
- (3)
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ
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- Gomme on ne sait pas suivant quelles lois s’effectue l’action secondaire qui détermine \ et il faut se placer dans des conditions telles que % et soient négligeables par rapport à x et x'. C’est ce qui aura lieu :
- i° Quand I sera très grand;
- 2° Quand q sera très voisin de q‘ : c’est ce qui a lieu pour le mélange de sulfate de cuivre et d’eau acidulée; de plus, dans ce cas l’hydrogène qui se dégage est soustrait à l’action du sulfate de cuivre; l’action secondaire doit donc être négligeable.
- En opérant sur ce mélange, l’auteur a déterminé les valeurs de p au moyen du dispositif c, précédemment décrit, en même temps qu’il
- évaluait le rapport p des poids d’hvdro-
- gène et de cuivre libérés. La formule (5) donne, en négligeant \ et
- _ C' x 3a p + C 1 + 3a p ’
- G et G' étant des constantes. Si on prend G =2,594, les valeurs de 0 calculées par cette formule concordent parfaitement avec les valeurs données par l’expérience.
- J. B.
- Réactance, par Ch. Protons Steinmetz et F. Beclell (').
- Le terme réactance, qui a été employé par plusieurs auteurs et qui a été officiellement adopté à notre instigation par l’American Insti-tute of Electrical Engineers (-), présente une certaine importance, maintenant que le terme inductance est défini comme synonyme de coefficient de self-induction, et symbolisé couramment par la lettre L.
- La réactance est une quantité similaire, sous beaucoup de rapports, avec la résistance; toutefois, la force électromotrice nécessaire pour surmonter la réactance ne correspond pas à une absorption d’énergie, car elle est à angle droit avec le courant.
- La force électromotrice (*) aux bornes d’un circuit traversé par un courant alternatif (2), ou force électromotrice totale, peut être divisée en deux composantes :
- i° La force électromotrice effective, dans la direction du courant (tig. 1 et 2);
- 20 La force électromotrice réactive, en quadrature avec le courant.
- Gette dernière résulte de la présence de la réactance dans le circuit considéré. La réactance est égale à la composante en quadrature avec le courant, divisée par ce courant. Elle se mesure en ohms.
- J.a force électromotrice réactive d’un circuit peut être due à la self-induction, ou à l’induction mutuelle, ou à la capacité, ou à d’autres causes encore, par exemple la force électromotrice d’un moteur.
- En général, dans un circuit traversé par un courant alternatif, on a
- Force éleclromotrice totale
- = Vf. é. m. effective'+ f. é. m. réactive',
- c’est-à-dire que la force électromotrice totale est (fig. 2) l’hypothénuse d’un triangle rectangle dont les deux côtés de l’angle droit représentent respectivement la force électromotrice effective et la force électromotrice de self-induction.
- La réactance a pour effet de déterminer une différence de phase entre le courant et la force électromotrice. Si 0 représente l’angle de cette différence de phase, nous avons la relation
- réactance
- lang- 0 =----——------
- résistance
- Quand 0 est négatif, le courant est en retard sur la force électromotrice ; quand 0 est positif, le courant est en avance. L’expression de la valeur instantanée du courant peut s’écrire
- i — I sin («)/ + 0',
- OU
- f. é m. totale . ( , , réactance
- 1 — —;---—-------sin ail — arc tang -—;--------
- impédance ( r résistance
- (*) Mémoire lu devant l’American Instilute of Electrical En g-i neers le 18 mai 1894.
- (“) Les auteurs oublient de mentionner que la proposition de l’expression réactance a été faite par M. Hospitalier à la commission chargée par la Société des Electriciens d’examiner les propositions de l’American Instilute pour le Congrès de Chicago.
- (') Il est permis de faire quelques réserves au sujet de l’emploi continuel qui est fait dans ce mémoire de l’expression Juree éleclromotrice au lieu de différence de potentiel.
- {-) Ce que les Anglais et les Américains désignent sous le nom de force électromotrice imprimée.
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- Du reste, l’étude des cas particuliers rendra la signification du terme réactance plus claire.
- Circuit contenant de la résistance et de l'inductance.
- Dans un circuit comprenant simplement de la résistance et de l’inductance, la réactance est égale à cuL, c’est-à-dire que c’est 2tc fois le produit de l’inductance par la fréquence. L impédance étant le vecteur correspondant à la résistance et à la réactance (fig. 3), est
- Impédance = \/R* -F “* *-*•
- Dans ce cas, toute l'énergie dépensée est absorbée dans la résistance et la force électromotrice effective est égale à la force électromotrice ohmique RI. La force électromotrice
- Fig. 1 et a
- tion de la force électromotrice comme direction de référence, en disant que le courant est en retard sur la force électromotrice d’un angle 0, lequel est donc négatif pour un circuit présentant de l’inductance, en vertu de la relation
- réactance m L
- tang 0 _ résistance U
- La valeur instantanée du courant est donnée par l’équation
- E . I . 10 L 1
- l = —-......- sin >11 t — arc tang --- ,
- V R2 t «>L! I R >
- Circuit contenant de la résistance et de la capacité.
- Dans un tel circuit, la réactance est égale à
- F.E.M. tota/e
- Fig. 3 et 4
- réactive est égale à la force électromotrice inductive co LI ; d'où
- force électromotrice totale
- = Vf. é. m. effective2 + f. é. m. réactive2 ou = \ji. é. m. ohmique2 F f. é. m. inductive2
- La force électromotrice totale dans ce cas est le vecteur correspondant aux forces électromotrices nécessaires pour vaincre la résistance et l’inductance.
- La considération des figures 1 et 2 montrera que la réactance et la force électromotrice sont positives dans le cas d’un circuit contenant de finductance. La force électromotrice totale, est par conséquent en avance sur le courant, lequel est dans la même direction que la force électromotrice ohmique. La même chose peut encore s’exprimer autrement si nous prenons la direc-
- ----—,où C est la capacité et 2 «x fréquence. -
- (O c n
- Par conséquent, elle est négative.
- La force électromotrice réactive est aussi négative, étant égale à---—. Cette réactance né-
- 10 C
- gative donne une valeur positive à l’angle 0, et le courant est en avance sur la force électromotrice totale.
- Nous avons dans ce cas
- et
- Impédance =
- ü)2 c2
- tang 0 — —
- réactance ___ I
- résistance u> C R’
- similaire avec l’équation correspondante du
- premier cas, en remplaçant <o Lpar---—. La va-
- ut c
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- leur instantanée du courant est donnée par l’équation
- * = -7===sin i+ arc taner srér\•
- VRt^
- Ges relations sont indiquées dans les figures 3 et 4.
- Circuit contenant à la fois de la résistance, de l'inductance et de la capacité.
- Dans un circuit contenant à la fois de la résistance, de l’inductance et de la capacité, la force électromotrice réactive est le résultat de la force électromotrice inductive et de la force électromotrice de capacité : c’est wLI— —. La ré-
- toC
- actance est aussi représentée par deux termes : c’estwL----—. £)e cette manière, la réactance
- ü'C
- est positive ou négative suivant que la force électromotrice inductive est plus grande ou plus petite que la force électromotrice de capacité. L’avance ou le retard du courant dans la force électromotrice totale dépend de la même relation; en effet :
- g _ réactance _ 1 f,> L
- ® ~ résistance uCR RT'
- La valeur instantanée du courant est E
- t = —...
- y/rt'+
- + .in | » I + arc tnne <
- Les diagrammes figures 5 et 6 correspondent à un semblable circuit dans le cas où la force électromotrice de capacité est plus grande que la force éiectromotrice inductive et que par conséquent le courant est en avance.
- Circuit contenant de Vinduction mutuelle.
- Comme exemple de l'usage du terme réactance dans ce cas, nous considérerons un circuit contenant un transformateur. En outre des forces électromotrices déjà considérées, il nous faut tenir compte de la force électromotrice due à l’influence du secondaire sur le primaire.
- Nous pouvons encore résoudre en deux composantes, l’une dans la même direction que le courant, l’autre en quadrature avec lui, lesquelles correspondront respectivement à la force électromotrice effective et à la force électromotrice réactive. La force électromotrice introduite par un moteur sera traitée de la même façon.
- Cet examen suffira pour montrer la simplicité de la méthode : la force électromotrice agissant sur un circuit est résolue en deux composantes, une dans la direction du courant, laquelle correspond par conséquent à l’absorption d’énergie; l’autre à angle droit avec le courant, laquelle ne correspond pas à du travail dépensé, mais sert simplement à surmonter la réactance.
- Les relations que nous venons de donner peu-
- F. E. M. totale
- vent être employées que le courant soit sinusoïdal ou non ; car, si le courant n'est pas exactement sinusoïdal, nous pouvons le considérer comme équivalent à un courant sinusoïdal. Les équivalents sinusoïdaux d’un courant et d’une force électromotrice quelconque ont les mêmes racines carrées des moyennes des carrés que le courant et la force électromotrice réels et ont des positions relatives de phases telles que la même énergie soit absorbée.
- Sur l’électromètre capillaire, par M. Gouy (').
- En janvier 1892, M. Gouy présentait à l’Académie des sciences une note (3) dans laquelle il
- (') Journal de Physique, 3” série, t. III, p 264.
- (“) Comptes rendus, t. CXIV, p. 22.
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- indiquait une disposition de l’électromètre capil- i laire reprise par MM. Limb et Chabaud. Ses travaux sur les phénomènes électrocapillaires et les différences de potentiel au contact (j1) ont conduit l’auteur à quelques autres modifications qui rendent l’usage de l’instrument plus facile de plus précis.
- j. La plus importante consiste à produire et à mesurer les variations de pression nécessaires pour équilibrer les forces capillaires, au moyen du tube même de l’appareil, en faisant varier la hauteur du mercure contenu dans ce tube. L’électromètre est construit au moyen d’un gros tube gradué en millimètres, qui porte vers le tiers inférieur une tubulure reliée, par un tube • de caoutchouc, à un réservoir mobile contenant du mercure. L’équilibre hydrostatique s'établissant aisément entre ce réservoir et le tube vertical gradué, on fait varier le niveau du mercure dans ce tube en montant où descendant le réservoir.
- Pour que les expériences soient comparables, il faut que le ménisque inférieur arrive toujours au même point du tube capillaire. Pour cela, on règle le microscope de telle sorte que l’image de la pointe se trouve sur une division exacte du micromètre oculaire, et l’on amène ensuite l’image du ménisque à une autre division déterminée.
- Le ménisque est alors à une distance fixe s de la pointe, distance qui ne dépasse pas 0,1 mm. En désignant par 8 la distance de la pointe au zéro de la graduation du tube, par n le nombre lu sur cette graduation, et par p la pression exercée par l’eau acidulée, en raison de sa différence de niveau avec la pointe, la hauteur de la colonne de mercure équilibrée par les forces capillaires est
- 8 + Il — e — p.
- Ce dispositif présente l’avantage de donner la hauteur cherchée par une seule lecture; il facilite aussi les diverses manœuvres qui sont parfois nécessaires, et permet, en ne laissant pas en place le ménisque capillaire dans l’intervalle des expériences, d’éviter les altérations qui s’"ÿ produisent à la longue. i
- 2. L’instabilité du zéro, qui estsouventgênante (*)
- (*) Comptes rendus, t. CXIV, p. au — La Lumière Electrique, t. XLIII, p. 389. j
- avec l’électromètre capillaire ordinaire, provient de ce que la différence de potentiel entre le large mercure et l’eau acidulée n’est pas bien constante, surtout si l’appareil a été monté depuis peu de jours; plus tard même elle peut varier si l’on fait écouler du mercure, ou en raison d’autres circonstances mal définies.
- D’autre part, on voit aisément que la courbe de graduation de l’instrument n’est valable que si cette différence de potentiel reste toujours constante.
- On peut éviter ces inconvénients en jetant quelques grains de sulfate mercureux sur le large mercure, qui arrive en quelques minutes à son état définitif et ne peut plus être polarisé accidentellement.
- L’appareil étant ainsi disposé et la courbe de graduation déterminée, on peut mesurer directement les forces électromotrices avec une assez grande exactitude.
- 3. Toutefois, pour faire de l’appareil un véritable étalon de force électromotrice et en tirer tout le parti possible à ce point de vue, il convient de le rendre indépendant de la différence de potentiel entre le large mercure et l’électrolyte, sans cela on rencontre les mêmes difficultés qu'avec les éléments étalons.
- Four cela, on fait varier la polarisation et on détermine la- hauteur maximum II que peut prendre le mercure. On cherche ensuite et successivement quelles forces électromotrices Vj et V2, il faut introduire entre le large mercure et le ménisque pour que la hauteur soit une fraction déterminée K de II; ce sera, par exemple,
- 3H
- 4
- La dépression capillaire sera ainsi égale à
- à la fraction K de sa valeur maximum. La différence Vj — V5 dépendra de Iv, .mais non de l’état du large mercure ni des dimensions de l’appareil, du moins si les idées reçues sur cette question sont exactes. Il convient du reste de définir la richesse de l’eau acidulée employée, les différences de ce chef n’étant pas négligeables, bien que moins importantes qu’avec d’autres électrolytes.
- Plus généralement, on peut donner à la hauteur deux valeurs Kj II et K3 H; la différence des deux polarisations est ainsi défini, K, et K, étant donnés. Le principe de la méthode consiste, comme on le voit, à définir une différence de potentiel sans avoir à considérer le large
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- mercure, qui doit seulement rester invariable pendant les deux expériences.
- L’auteur a fait quelques expérience dans cette voie; çomme elles sont peu avancées, il remet à plus tard la publication de leurs résultats.
- J. B.
- Problème générale des transformateurs à cirouit magnétique fermé, par M. Désiré Korda.
- Etant donné un transformateur à noyau fermé d’une substance dont on connaît la courbe d’ai-.mantation, il s’agit de déterminer par une méthode de calcul les courbes périodiques des
- courants primaire et secondaire /'2 produits par une force électromotrice alternative E=/(/) appliquée aux bornes du primaire.
- Soient l la longueur moyenne du circuit magnétique et s sa section, R la résistance ohmi-que et nl le nombre des spires du primaire et r et n2 ceux du secondaire. On a pour la force magnétisante à chaque instant
- Il — 4j- n, i, + Mo 4), (i)
- et, si l’induction spécifique qui en résulte dans le noyau est B, on a, pour les deux circuits en présence, en admettant que les deux enroule-
- Fig. 1
- ments soient bien entremêlés de telle sorte que la dispersion est négligeable :
- r-,*-.-. rf B . . dïi . .
- E = R»4 + «I s JJ, o = ri. + ihs—, (2)
- On en tire immédiatement une première équation entre et ia,
- que dans le fer, pourront en être déduite immédiatement.
- A l’instant de ‘Bmux, on a vant (2),
- dB
- dl
- o; donc sui-
- E E
- n. =0 n, i, et i, 4- , (5)
- «.Rt, — it,ria=nsE = nîf(t). (3)
- Nous allons en chercher une deuxième en construisant la courbe des ampères-tours résultants,
- ntit +nai, = cp (t). (4)
- Ces deux relations fourniront alors tous les points des courbes it (/) et i2 (i).
- Les courbes de la puissance absorbée et de celle qui est disponible à chaque instant, les pertes totales, les pertes dans le cuivre, ainsi
- c’est-à-dire que nous disposons d’un point particulier où les trois courbes «, nx i, et nt -f- n2 i2 se rencontrent. De plus, en additionnant (2) et
- en remarquant que suivant (1)-r,—i—r--------- =
- a (»i Zx + n2 u
- 4r
- l
- , on peut écrire
- , . , .. 471/«2, «s.\dB
- (», *, + «, t„) = T ( «:= -p1
- d t
- d n, i *n + i,
- (6)
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- LA LUMIERE ELECTRIQUE
- est en général différent de zéro, il faut donc
- a ri
- qu’à l’instant considéré dt
- d (», î, + n, U)
- — o;
- (7)
- c’est-à-dire c'est un point maximum ou minimum de la courbe nt -f- n> it.
- Supposons tout d’abord qu’on ait évalué par une méthode quelconque B,mlx, alors on est à même de tracer la courbe fermée de deux branches qui relie B et H et l’on peut intégrer l’équation (6) en se servant d’une méthode graphique. A cet effet écrivons (6),
- E , . , . ,
- 4 n/«,* «.VB
- / U + r/dH
- d {n, i, + n, L) dt
- (8)
- et, pour tenir compte en même temps des courants de Foucault, modifions les ordonnées B en les mettant d'accord avec la loi de Steinmetz. En effet, ces courants, comme autant de secondaires, modifient la valeur de H, et, par suite, celfe de B. Notre courbe pointillée représente les B ainsi rectifiés.
- d g
- Mesurons pour chaque H les tangentes et portons-les ensuite, après multiplication par K= ~ + 1-^j, comme ordonnées. Nous
- obtenons ainsi une courbe à deux branches
- JD
- K —jj représentant le dénominateur gauche de
- (8) en fonction des ampères-tours résultants n, -{- *2) en ayant soin de réduire l’échelle
- des abscisses par conformément à (i). Si nous traçons à cette même échelle la courbe donnée ni » l’ordonnée connue ÔP
- fixera la position de cette courbe. D’un autre côté, admettons qu’on connaisse un point S de la courbe cherchée nxix + »2f2, alors on peut la tracer tout entière par ses tangentes. En effet, comme on voit par (8), la projection V de S sur
- la courbe K~ et sa projection Q sur ni projetée de son côté sur l’axe O Z, fournit une direction VZ qui est parallèle à la tangente au point S. Un tel point de départ donné est P qui, ainsi que nous venons de le voir, est un point maximum ou minimum de + Sa tangente sera donc parallèle à l’axe des l.
- En général, on ne connaît pas d’avance la valeur Bmilx — PF. Dans ce cas, pour avoir OP, on a recours à la formule tirée de (2) et (5),
- = or
- n,
- R
- ^Ol1
- {11,i, -f- n,it) dt.
- En même temps en différentiant (6) et si nous voulons débuter par un maximum et non par un minimum de (n^ +«2 F), on a, en tenant compte de (7) :
- «,/dE\ ______/«,2 n±
- R\ d/ / Bimiï \ R +T
- dtïJBr,
- (d^nA+nj^ ^
- X---dt*-JB-<°-
- ce qui veut dire que le point P se trouve sur la partie en pente de la courbe nx On procède
- donc de la façon suivante : on commence par tracer d’avance la partie initiale O G de la courbe d’aimantation qui est le lieu géométrique des points de rebroussement pour tous les cycles des courbes d’hystérésis, on choisit ensuite un point P sur la partie positive en pente de la .E
- courbe nj ^ de telle manière qu’on ait
- PF =
- Rirai r -t- nR
- 01*
- |-‘E dt—z.
- t étant une quantité positive et F étant la projection de P sur la courbe O G. Si la puissance W du transformateur est connue, il est facile d’établir une limite supérieure pour s, la valeur moyenne de E étant donnée par la
- courbe E. On a en effet e < —-
- nx r + n/ R Emoy
- Pour être exact il aurait fallu prendre
- Rr
- «,!r -t-Mj2 R
- O i»
- (ra, i, + 11, i,) dt,
- (9)
- ce que la courbe n1iiJrn2ù-, une fois tracée, permet de contrôler.
- Du reste, notre méthode permet d’atteindre très vite la vraie valeur de B,„ux d’autant plus qu’on dispose encore comme contrôle de la durée de période de E qui doit se retrouver pour la courbe de («1A-j-«a*2) et d’un autre côté il faut qu’on ait (3) aux points zéro de E,
- 11, «s
- ra,*r
- ms2R
- ou bien
- + <* = (, + g)«,4.
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- BIBLIOGRAPHIE
- Les courants polyphasés, par MM. Rodet et Busquet.
- Gauthier-Villars et fils, éditeurs.
- Nous n’avions pas encore, en français du moins, de traité un peu complet sur les courants polyphasés et réunissant à peu près les connaissances des électriciens sur ce sujet intéressant, bien qu’encore relativement récent.
- Je ne veux pas dire par là que le livre de MM. Rodet et Busquet comble la lacune, mais enfin il constitue un pas en avant et comme tel mérite beaucoup d’indulgence en même temps que d’encouragement.
- Le traité de MM. Rodet et Busquet, extrait des Annales de la Société d’agriculture et des sciences industrielles de Lyon, est beaucoup plus une œuvre personnelle des auteurs qu’ün livre didactique et il paraît un peu rébarbatif au premier abord parle développement des calculs, qui prennent dans ce traité... disons, pour être modeste, une place prépondérante, et combien prépondérante.
- Je sais bien que les courants alternatifs sans calculs n’existent pas encore, je ne crois pas non plus qu’on puisse me reprocher de ne pas aimer les dits calculs, — je suis même un fervent mathématicien ; — eh ! bien malgré tout cela je trouve que le texte et les idées sont par trop noyés dans cette abondance de sinus, d'intégrales et de différentielles.
- L’ouvrage est divisé en cinq parties, que nous allons examiner rapidement.
- La première traite du calcul de la ligne de transport d’énergie par courants polyphasés. Un premier chapitre — sans calcul, je l’avoue — résume fort bien l’historique de la question et présente un intérêt réel.
- Les auteurs nous donnent ensuite quelques principes généraux sur les courants diphasés (et non biphasés, quoi qu’on en dise, à moins de dire aussi un courant uniphasé) et triphasés, puis abordent l’étude des canalisations dans ces deux cas en négligeant la self-induction et les capacités des lignes. Nous ne les suivrons pas dans cette étude, où, à part les calculs, il y a néanmoins des choses intéressantes.
- La seconde partie a pour objet les générateurs à courants polyphasés.
- Elle est consacrée à la production des courants polyphasés par les procédés bien connus de Ferraris et Tesla et Schallenberger pour la bisection des phases qu’ils rappellent, disent-ils, simplement à cause de leur intérêt théorique. Ils étudient ensuite le procédé des condensateurs de MM. Hutin et Leblanc, « appareils dont ces messieurs ont fait, disent les auteurs, la base de leur système de distribution de force (sic) par courants alternatifs. »
- Je laisse à MM. Hutin Leblanc le soin de protester.
- Dans la troisième partie, MM. Rodet et Busquet s’occupent de la théorie des moteurs à champ tournant, synchrones ou non.
- Un premier chapitre, sans aucun calcul et trop court à mon avis, est consacré à la description des moteurs synchrones et asynchrones. Dans le second, les auteurs nous donnent une théorie et un procédé de calcul très longs et peut-être inférieurs aux théories et méthodes actuellement connues.
- Une quatrième partie a pour objet de nous initier à la transformation des courants polyphasés en polyphasés de même ordre, ou même en polyphasés d’ordre quelconque et en continu.
- La théorie générale des transformateurs à courants polyphasés et les théories particulières des transformateurs Schuckert à courants diphasés, Dolivo-Dobrowolsky à courants triphasés y est par trop élémentaire, ainsi que celle des convertisseurs de polyphasés en continu.
- Dans la cinquième et dernière partie, où les auteurs traitent de l’établissement des canalisations et donnent ensuite la description de quelques installations les calculs réapparaissent et l’ouvrage se termine par quelques mots sur le compteur du docteur Aron pour courants alternatifs.
- On voit par cette analyse que le traité de MM. Rodet et Busquet aurait peut-être besoin de quelques perfectionnements : simplification sensible des calculs par l’emploi d’artifices élémentaires et des méthodes graphiques qui expliquent beaucoup mieux, en parlant à l’esprit; extension également sensible des descriptions d’appareils et du nombre de figures schématiques ou autres, qui paraissent avoir été un peu négligées.
- En somme, le traité présente un certain intérêt de primeur qu’on aurait mauvaise grâce à
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
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- ne pas accorder aux auteurs et on peut en recommander la lecture à tous ceux, et ils sont légion maintenant, qui s’intéressent aux progrès .si rapides et d'ailleurs naturels des courants alternatifs. F. Guilbert.
- Traité théorique et pratique des courants alternatifs industriels, par MM. F. Loppé et Bouquet.
- MM. Loppé et Bouquet se sont proposé de combler la lacune que je signalais plus haut et se sont attachés à l’étude non seulement des courants alternatifs polyphasés, mais aussi à celle des. courants alternatifs en général, en prenant pour but l’exposition des travaux remarquables qui ont été publiés dans ces dernières années.
- Leur ouvrage comprendra deux volumes, ou tout au moins deux parties; une partie théorique constituant le volume que j’ai à présenter aujourd'hui aux lecteurs, et une partie pratique affectée à l’étude des machines et systèmes de distribution à courants alternatifs.
- - Les auteurs se sont excusés par avance d’avoir consacré une très grande place aux calculs dans ce premier volume. Comme dans le traité de MM. Rodet et Busquet, les développements mathématiques y sont un peu exagérés, mais ils ont l’avantage d’être présentés un peu plus clairement, ce qui en facilite beaucoup mieux l’assimilation.
- Nous allons examiner successivement les parties développées dans ce volume.
- Les auteurs consacrent tout d’abord quelques pages à l’étude du courant variable, et ils établissent très nettement la différence entre les expressions forces électromotrices appliquée ou imprimée et effective ou agissante, ainsi que l’effet de décalage produit par une self-induction et une capacité.
- Un second chapitre très développé — il occupe près de la moitié du volume — étudie le courant périodique simple.
- Après avoir défini la fonction sinus et le tracé de sa courbe, MM. Loppé et Bouquet ont écrit quelques pages en faveur des personnes non initiées à l’énoncé et à la démonstration de divers théorèmes sur les fonctions périodiques dont les applications auront lieu dans la suite; ces pages eussent peut-être été plus à leur place dans un appendice.
- Les auteurs entrent ensuite en plein dans leur sujet par l’étude d’une force électromotrice agissant dans un circuit contenant en tout ou en partie une résistance, une capacité et une self-induction. Ils commencent tout d’abord par le cas d’un circuit formé d’une résistance morte et donnent ensuite une méthode générale pour la résolution du problème complet, dont ils étudient ensuite successivement les cas particuliers les plus connus, soit par une méthode spéciale, soit à l’aide de la solution générale.
- L’étude des circuits dérivés, dans le cas de deux dérivations seulement et son application à un wattmètre, puis celle du problème général des circuits dérivés, font l’objet de deux paragraphes, dont l’un comporte avec beaucoup de développements les systèmes de distributions à intensité constante et à voltage constant à l’aide d’une self-induction et d’une capacité placées en série, soit sur un circuit à potentiel constant, soit sur un circuit à intensité constante et proposés par M. Boucherot.
- MM. Loppé et Bouquet n’ont pas accusé MM. Hutin et Leblanc d’avoir basé leur système de distribution à courants alternatifs sur l’emploi des condensateurs ; ils ont même poussé, comment dirai-je? l’indifférence jusqu’à ne pas mentionner comme application des circuits dérivés leur procédé pour la bissection des phases.
- Les auteurs étudient ensuite le problème du condensateur-transformateur, celui de l’induction mutuelle, et en même temps celui des transformations à courants alternatifs ordinaires, ainsi que celui des circuits dérivés avec •induction mutuelle.
- Le second chapitre est terminé par la théorie graphique des courants alternatifs, inspirée par Blakesley, dit l’ouvrage, — mais lisez par Fres-nel — et par une courte étude de la capacité répartie le long d’un conducteur.
- Nous arrivons au chapitre III, à l’étude théorique des alternateurs, chapitre un peu court, particulièrement en ce qui concerne le couplage au point de vue théorique.
- Au chapitre IV les auteurs s’occupent des courants polyphasés avec un luxe de calculs presque aussi grand que celui signalé dans le traité de MM. Rodet et Busquet. Disons néanmoins qu’il y a un progrès notable qui
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ELECTRICITE
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- montre que la simplification n’est pas bien éloignée.
- Après quelques mots sur les transformateurs à courants polyphasés, nous entrons dans l'étude théorique des convertisseurs de courants alternatifs en continu et vice versa réservée presque uniquement à celle du panchahuteur de MM. Hutin et Leblanc.
- Vient ensuite la théorie des moteurs à courants alternatifs suivant la classification donnée par M. Hospitalier en 1891.
- L’avant-dernier chapitre est consacré à l’étude de la décharge des condensateurs et conduit naturellement à l’exposé des expériences magistrales de Tesla.
- Enfin les auteurs terminent par quelques considérations sur l’influence du fer : hystérésis, loi de Steinmetz, courants de Foucault, formules de Fleming.
- Telle est, en quelques lignes, l’ossature du livre de MM. Loppé et Bouquet.
- Comme je l’ai dit plus haut, un reproche commun à faire à tous les traités du même genre est l’abondance des calculs. Deux moyens en permettent la simplification : l’emploi des méthodes graphiques, trop peu développées dans le traité qui nous occupe, et en particulier l’application de la méthode de Steinmetz. Cette seconde méthode est trop récente pour avoir pu être employée dans le livre de MM. Loppé et Bouquet, mais elle pourra leur être d’une grande utilité dans une seconde édition. Dès la première, elle eût fait bonne figure.
- Des travaux importants ont été publiés depuis la composition du livre actuel, aussi doit-on regretter que MM. Loppé et Bouquet n’aient pas retardé de quelques mois de plus l’édition de leur ouvrage.
- Quoi qu’il en soit, leur livre pourra rendre de grands services aux électriciens et les auteurs ont encore la ressource de le compléter dans le second volume qui, quoique affecté à la partie pratique, pourra néanmoins contenir un faible aperçu des progrès immenses réalisés ces derniers mois dans la théorie des courants alternatifs et particulièrement dans l’exposition de cette théorie.
- Il n’est pas possible de passer sous silence la façon un peu sans gêne dont les figures ont été dessinées. A plusieurs endroits les auteurs sont obligés de dire que telle droite doit être
- parallèle à une autre et non à une troisième comme l’indique la figure. Pour le prix de l’ouvrage, dix francs, — l’impression est à la vérité assez soignée — il semble qu’on aurait pu donner des figures mieux faites ou tout au moins exactes. Nous nous attendons à trouver sans reproches celles de la seconde partie.
- F. Guilbert.
- Cours d’électricité industrielle, par M. J. Pionchon, professeur à la Faculté des Sciences de Bordeaux. Un vol. in-8, autographié, Bordeaux, J. Laurens, éditeur, 1894.
- Ce traité est la reproduction autographiée des leçons professées en 1893-94 par l’auteur à la Société des Amis de l'Université de Bordeaux, leçons destinées à constituer en trois années un cours complet d’électricité.
- Dans ces premières leçons, le professeur rend compte avec une grande clarté et une excellente méthode des phénomènes de l’électricité statique et aborde l’étude des faits et des principes généraux d’électro-dynamique d’où procèdent les nombreuses notions impliquées dans l’étude et la mesure de l’énergie électrique.
- Dans tout le cours de l’ouvrage, il est fait de fréquents appels à la méthode des analogies, qui est encore, en somme, ce qu’on a trouvé de mieux jusqu’ici pour faire pénétrer dans l’esprit des non-initiés le mécanisme des manifestations d’un agent si peu comparable, à première vue, à ceux qu’ils étaient accoutumés à considérer jusque-là.
- D’ailleurs, la préoccupation constante de l’auteur, préoccupation qui ne va pas jusqu’à lui faire sacrifier quoi que ce soit de la précision des idées ni du langage, est de rester toujours à la portée d’auditeurs supposés dépourvus de toute notion d’électricité et en possession seulement des premiers éléments de l’algèbre.
- Tâche difficile, beaucoup plus difficile que ne semblent se l’imaginer certains vulgarisateurs d’occasion, pour lesquels avoir lu une fois dans leur vie un malheureux traité d’électricité — fût-ce certain d’entre eux que je citerais volontiers— est un motif suffisant pour en pondre un à leur tour, ou tout au moins pour vouloir faire profiter de leurs lumières f!) une douzaine ou deux d’infortunés auditeurs, qui feraient bien mieux de dépenser leur temps plus utile-
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- ment. Mais aussi, que d’idées, que de jugements faussés!
- Ce devrait être pour ceux-là cependant matière à de salutaires réflexions de voir des hommes de la valeur de M. Janet, de M. Pion-chon, etc., estimer n’avoir pas trop de toute leur science, de tous leurs soins pour mener à bien une besogne qu’eux-mêmes, présomptueux, traitent par dessous la jambe.
- G. Claude
- Électricité appliquée à la marine, par M. P. Minel, ingénieur des constructions navales. Petit in-8 (Ency-pédie scientifique des Aide-Mémoire). Paris, Gauthier-Villars et fils, 1894.
- Livre moins spécial que ne l'indique le titre ci-dessus et dans lequel d’autres que les marins ou les constructeurs de navires trouveront nombre d'indications utiles. La fin seulement de l’ouvrage est, en effet, consacrée plus spécialement à l’étude des dispositions appliquées à bord des vaisseaux, tant en ce qui concerne le fonctionnement de l’éclairage électrique et en particulier celui des projecteurs spéciaux à la marine, qu’en ce qui a rapport aux projets d’installation, à l’examen des dispositions réalisées sur plusieurs unités de notre flotte de guerre, etc.
- Quant aux premiers chapitres, on y trouvera successivement : la description assez détaillée et très claire des divers systèmes d’induits à courant continu, puis des différents modes d’excitation; l’étude des caractéristiques, à propos de laquelle nous remarquons une inexactitude que nous croyons devoir signaler, car elle correspond à une idée fausse très répandue : page 56, l’auteur avance que si on augmente indéfiniment l’excitation dans les inducteurs d’une machine, à partir du moment où les inducteurs sont saturés, le champ produit ne peut plus augmenter. En réalité, si nous appelons 3C le champ, SB l’induction dans le fer et 3 l’intensité d’aimantation qui en résulte, nous avons, comme on sait, entre ces trois grandeurs la relation
- <ît~ cB -f-4 u 3,
- X
- et dans cette relation, ce qui reste sensiblement constant, lorsque les inducteurs sont saturés, c’est l'intensité d’aimantation, et par conséquent le terme air 3. Quant à 08, et par conséquent
- quant à 3C, ils augmentent indéfiniment avec l’excitation, quoique rapidement, parce que la perméabilité diminue. Ainsi, il n’y a pas de limite théorique au champ qu’on peut réaliser, et il n’y a d’autre limite pratique que la grandeur du courant pouvant être supporté par l’enroulement excitateur. Cette parenthèse fermée, revenons à l’ouvrage de M. Minel, dans lequel nous rencontrons un chapitre consacré aux différents couplages en tension ou en quantité des machines shunt ou série, puis un autre traitant des différentes liaisons entre la dynamo et la machine à vapeur. Dans celui-ci, nous remarquons en particulier l’établissement d’un théorème intéressant dû à M. Pollard au sujet de la liaison entre une machine série et un moteur à pression constante. C’est le seul passage où on ait recours aux mathématiques, et encore l’emprunt qui leur est fait n’est-il pas bien méchant. Pour le reste, la théorie est absolument exclue, et l’auteur en réfère, pour les endroits où elle est indispensable, à un ouvrage précédemment publié dans la même collection, Introduction à ! électricité industrielle.
- Quelques considérations sur les accumulateurs, qui ne sont guère justifiées que par la présence de ces engins dans les bateaux sous-marins Gymnote et Gttslave-Zédé.
- Rien, naturellement, sur les courants alternatifs, dont l’emploi n’aurait aucune raison d’être à bord des navires.
- Après la production de l’énergie électrique, son utilisation.
- Nous avons à indiquer ici l’étude des moteurs électriques faite dans le même goût que celle des dynamos, c’est-à-dire très clairement; quelques mots sur les lampes à incandescence, puis un chapitre important sur le coefficient de stabilité de l’arc électrique, dont la considération conduit, malgré le gaspillage corrélatif d'énergie, à adopter la différence de potentiel de 80 volts pour les dynamos des marines de guerre.
- Nous retombons ensuite sur ces chapitres d’un ordre plus spécial que nous avons déjà signalés et sur lesquels nous n'insisterons pas autrement.
- Au résumé, livre intéressant, de la lecture duquel chacun pourra tirer profit.
- G. Claude.
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- FAITS DIVERS
- On sait que, entre autres choses, le poids énorme des accumulateurs est un inconvénient capital en fait de traction électrique, puisque leur présence double à peu près le poids du véhicule et par suite la dépense d’énergie nécessaire. Gela est si vrai que nombre de fabricants d’accumulateurs eux-inêmes reconnaissent l’inaptitude de ces instruments pour cette application et n’hésitent pas à préconiser l’emploi du trolley, malgré les préventions en vérité exagérées que l’on élève en France contre ce mode d’exploitation.
- Une preuve de plus de la faible supériorité de la traction par accumulateurs sur la traction animale nous est donnée par les renseignements suivants, relatifs à l’exploitation des Tramways nord de Paris et communiqués par M. Broca, directeur de cette Compagnie.
- Dépenses d’exploitation par kilomètre-voiture, traction électrique : o,53 fr.
- Dépenses par kilomètre-voiture, traction animale : o,56 fr.
- L’écart, à l’avantage des accumulateurs, il est vrai, est donc insignifiant; encore faut-il remarquer que la Compagnie des Tramways Nord n’a pas à se préoccuper des réparations, dont son marché tient compte. Si elle devait faire face à cet élément, les choses changeraient sans doute.
- Il serait injuste d’ailleurs de remarquer que si l’avantage au point de vue du prix est négligeable, d’autres éléments doivent être pris également en grande considération : la vitesse est plus grande (moyenne sur les tramways Nord, 12 kilomètres à l’heure), donc trafic plus intense et satisfaction plus complète des voyageurs, chose appréciable, quoi qu’en pensent les Compagnies ; les arrêts peuvent être plus rapides, donc moins de chances d’accidents, et enfin, le spectacle attristant de pauvres animaux traînant sur le pavé glissant des charges énormes nous est-il, avec eux, au moins épargné.
- Moralité : que ne se décide-t-on à Paris à recourir à la traction par fil aérien, qui permet de réunir à tous ces avantages la modicité des dépenses d’exploitation1? Espérons que nous verrons quelque chose dans cet ordre d'idées pour l’Exposition prochaine !
- D’après des mesures faites par M. Bruno Piesch e,t rapportées dans les Comptes rendus de l’Académie de Vienne le graphite de Ceylan présente une conductibilité différente suivant les directions, ce qui paraît être en rapport avec sa structure feuilletée. La conductibilité augmente avec la température.
- Dans sa chronique, le Bulletin de la Société des ingénieurs civils signale d’intéressantes considérations sur la mesure du travail mécanique contenues dans une brochure que lui a communiquée M. Raffard. Cette brochure, devenue rare, est intitulée : « Rapport fait à MM. les président et conseillers de la cour royale de Paris, par M. dé Prony, sur la nouvelle et l’ancienne machines à vapeur établies à Paris, au Gros-Caillou, à l’occasion du procès pendant au tribunal de la dite cour royale entre MM. Edwards, vendeur, et Lecour, acquéreur de la nouvelle machine. — Paris, 1826 ».
- Prony rappelle d’abord que si on est généralement d’accord pour rapporter l’effet des machines à feu au travail du cheval dans un manège, on l’est beaucoup moins sur la valeur de ce travail. On peut citer huit ou dix évaluations différentes de la force motrice désignée sous la dénomination vague de cheval. Cette dénomination n’ayant rien de fixe, devrait être exactement définie dans les transactions. Cette précaution n’avait pas été prise dans les traités passés entre MM. Edwards et Lacour, et cette négligence a été une des causes premières du procès dont il s’agit.
- « 11 serait bien important, ajoute Prony, de convenir du choix d’une unité dynamique exactement fixée, dont l’usage serait obligatoire et de mettre enfin dans cette partie du système général des mesures la fixité qui existe dans les autres parties. On pourrait, dans une pareille détermination, abandonner les considérations déduites de l’analogie avec la force du cheval. Cette force dans l'origine offrait naturellement un terme de comparaison, mais ses diverses évaluations diffèrent tellement entre elles, on y aperçoit si peu l’indice du mode d’action de l’animal que, dans l’embarras du choix à faire, il vaut peut-être mieux n’en pas faire du tout et n’assujettir l’adoption d’une unité dynamique qu’à la seule condition de la commodité et de la facilité du calcul. Il me semble que cette condition serait remplie d’une manière satisfaisante, si on prenait pour terme de comparaison l'élévation d’un poids de 100 kilogrammes à 1 mètre de hauteur pendant une seconde de temps. »
- Or, cette unité indiquée en 1826 par Prony est précisément ce que le Congrès international de mécanique appliquée de 1889 a appelé un poncelet. Cette dénomination paraît due au hasard. Elle a été acceptée sans observations, ce qui indique bien qu’aucun des membres présents à la séance ne connaissait ou ne se rappelait la proposition faite soixante-trois ans avant par Prony. Ce dernier ayant tous les litres possibles à être compris au nombre des grands savants qui ont traité la question du travail, il eût été juste de donner à l’unité de iookilo-grammètres par seconde le nom de celui qui l’avait proposée le premier et de l’appeler un prony.
- La brochure en question contient encore une description du frein dynamométrique aujourd’hui universelle ment connu sous le nom de jrein de Prony.
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- A Philadelphie, lè service de la police vient de se faire construire un bateau électrique pour la surveillance des rives du Delaware. La marche silencieuse de l’embarcation est une qualité précieuse dans cette application particulière.
- Des ouvriers travaillant à la coque en acier d’un croiseur placé à cale sèche dans un dock de Norfolk (Etats-Unis) ayant été surpris par un orage se sont mis à l’abri de la pluie sous cette coque. Mais par un curieux phénomène de condensation électrique, les parties métalliques se chargèrent d’électricité et à un certain moment se déchargèrent brusquement à travers le corps des hommes, qui jouaient le rôle d’excitateurs.
- Deux des ouvriers furent tués; les autres furent renversés, mais n’eurent pas d’autre mal. Les officiers réunis sur le pont ne ressentirent aucune secousse. 11 paraît que les boussoles ont été dérangées et que le navire est resté aimanté.
- On nous communique la liste des prix proposés par la Société d’encouragement pour l’industrie nationale, à décerner dans les années 1895-1896 :
- Grandes médailles.
- La Société décerne tous les ans une des six grandes médailles aux auteurs, français ou étrangers, de travaux qui ont eu l’influence la plus favorable sur les progrès de
- l’industrie française :
- 1895 Commerce............... Chaptâl.
- 1896 Arts mécaniques........ Prony.
- 1897 Arts chimiques......... Lavoisier.
- 1898 Architecture et beaux-arts Jean Goujon.
- 1899 Agriculture............ Thénard.
- 1900 Arts physiques......... Ampère.
- Grands prix.
- La Société décerne tous les trois ans un grand prix à l’auteur de la découverte la plus utile au perfectionnement de l’industrie française.
- L’un de ces prix est décerné tous les six ans et a été fondé par M. le marquis d’Argenteuil. Il échoit en 1898 et sa valeur est de 12000 francs.
- Le deuxième a été fondé par la Société; il alterne à trois ans de distance avec le précédent et échoit en 1895; il est de 12000 francs.
- Fondations diverses
- Prix Henri Gljjard. — Fondé en 1888, il sera décerné tods les six ans à la personne qui aura rendu des services signalés à l’industrie française. La valeur de ce prix est de 6000 francs. II sera décerné en 1896.
- Prix Melsens. — Ce prix, fondé par Mmo Ve Melsens» est destiné à récompenser l’auteur d’une application de la physique ou de la chimie à l’électricité, à la balistique
- ou à l’hygiène. Ce prix, de la valeur de 5oo francs, est triennal et sera décerné en 1896.
- Arts mécaniques (1895).
- Prix de 2000 francs pour un moteur d’un poids de moins de 5o kilogrammes par cheval de puissance.
- Prix de 2000 francs pour un petit moteur destiné à un atelier de famille.
- Arts chimiques (1895).
- Prix de 2000 francs pour la préparation industrielle de l’oxoné et pour ses applications.
- 1896. — Prix de 2000 francs pour la fabrication courante d’un acier ou fer fondu doué de propriétés spéciales utiles, par l’incorporation d’un corps étranger.
- Arts économiques (i8g5).
- Prix de 2003 francs pour un appareil ou procédé industriel qui permette de mesurer ou dévaluer l’isolement des diverses parties d’une installation électrique en activité.
- Prix de 3ooo francs pour l’auteur de recherches d’ordre physique, chimique ou autre qui l’auront amené à découvrir et appliquer, dans la pratique générale et domestique, le meilleur procédé de purification des eaux potables.
- Prix de 3ooo francs pour la présentation d’une matière pouvant remplacer la gutta-percha dans l’un au moins de ses principaux usages, ou pour un ensemble de travaux ayant contribué à développer la production ou à améliorer l’exploitation de cette gomme.
- Prix de 2000 francs pour une lampe électrique à incandescence ayant une intensité d’une bougie décimale et fonctionnant avec 1/20 d’ampère sous 100 volts de différence de potentiel.
- Conditions générales à remplir pour le.s concours.
- Les modèles, mémoires, descriptions, renseignements, échantillons et pièces destinées à constater les droits des concurrents seront adressés au secrétaire de la Société d’encouragement pour l’industrie nationale, rue de Rennes, 44; ils seront reçus jusqu’au 3i décembre de l’année précédant la distribution des prix; ainsi le 3i décembre 1894 pour les concours de 1895. Ce terme est de rigueur.
- On délivre gratuitement, au siège de la Société, les programmes détaillés des prix mis au concours, où se^ trouvent tous les renseignements utiles aux concurrents. Les pièces déposées restent la propriété de la Société.
- Dimanche 29 juillet, nous avons assisté à une ascen^ sion fort intéressante et très suggestive.
- La journée était à averses orageuses et à grains. En dépit des pronostics favorables du Bureau central, il était déjà tombé vers 1 heure une pluie abondante qui avait interrompu le gonflement du ballon en donnant naissance à quelques coups de tonnerre.
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- Vers cinq heures, au moment où le ballon était prêt A partir, on vit paraître à l’horizon, du côté sud-est, une nuée d’un noir intense et très menaçante. 11 étaif\£vi-dent qu’un nouveau grain approchait et allait disperser la foule considérable qui s’était groupée sur la place de la mairie.
- MM. Milher et Mallet, qui dirigeaient l’ascension, comprirent que ce qu’il y avait de mieux à faire était de devancer l’orage. Ils s’élancèrent dans l’espace avec une force considérable d’au moins i5 kilogrammes.
- Il semblait que le ballon allait filer devant l’orage, mais à peine était-il en l’air qu’il fut aspiré et enveloppé dans une trombe de pluie. Cet effet fut si rapide que les assistants prirent peur. La plupart poussèrent des cris d'épouvante qu’entendirent très bien les aéronautes.
- Ceux-ci se trouvèrent au milieu d’une pluie excessivement abondante; il faisait plus sombre encore qu’à terre, et l’air était rempli de l’odeur d’ozone. On entrevoyait çà et là quelques lueurs d’éclairs, et l’eau tombait en cascades du ballon. Il était impossible de rester en l’air dans de semblables conditions.
- Après s’être assurés en jetant presque tout leur lest qu’ils ne pourraient atteindre bien loin, MM. Milher et Mallet organisèrent la descente. Ils l’exécutèrent à Issy, sur les bords du nouveau champ de manoeuvre, après avoir fait 4 kilomètres en 12 minutes.
- Une question intéressante se pose. Le ballon a-t-il été réellement aspiré par l’électricité ou rattrapé par la nue électrique, qui marchait plus vite que Pair inférieur. Nous tâcherons de trouver la réponse, qui est certainement fort intéressante.
- Aux ateliers de construction de locomotives de Dusseldorf on emploie depuis près dJun an des moteurs électriques dans la fonderie. L’économie réalisée sur l’ancien mode de travail avec commande des machines-outils par courroies et transmissions intermédiaires atteint environ 25 000 francs par an, et la compagnie a décidé d’appliquer la transmission électrique du travail dans tous ses ateliers.
- Une heureuse application du phonographe vient d’être réalisée par un horloger français établi a Genève, M. Sivan, qui construit des montres parlant l’heure au lieu de la sonner. Suivant la description qu’en donne M. Reverchon dans la Nature, les ressorts timbres des montres à répétition sont remplacés dans les montres « parlantes » par une plaque circulaire en caoutchouc vulcanisé portant des sillons striés, et les marteaux par une pointe appuyée sur les stries. La plaque phonographique porte 48 sillons correspondant aux 12 heures et aux 36 quarts d’un tour de cadran. Lorsque l’on appuie sur le poussoir, la plaque de caoutchouc se met à tourner, la pointe qui en suit les sinuosités vibre, et ses vibrations
- se traduisant par des phrases : « il est huit heures et demie, etc.
- Le système de distribution employé par la maison Siemens et llalske pour Féclairage et la fourniture de force motrice à Chemnitz est celui des courants triphasés produits à haute tension (2000 volts) et distribués à basse tension (120 volts). La station centrale située dans la zone limitrophe de la ville comprend trois machines à triple expansion donnant chacune de i5o à 220 chevaux. Les câbles à haute tension, ainsi que les câbles principaux à basse tension, sont formés de trois conducteurs concentriques.
- Le point le plus éloigné qui reçoit du courant est à 3 kilomètres de la station, mais on se propose d’alimenter des appareils d’utilisation installés à plus de 6 kilomètres de l’usine.
- L’exploitation de cette station centrale se présente dès le début dans des conditions avantageuses par ce fait que la consommation de force motrice est élevée; elle absorbe le tiers environ de la puissance totale des génératrices.
- Un accident mortel s’est produit récemment dans les ateliers de la Société générale d’électricité de Berlin. Dans un local dont la porte d’entrée est surmontée de l’inscription « Danger » se trouve la machine à haute tension servant à la mesure de l’isolement des câbles. Malgré tous les avertissements, un mécanicien a commandé à un ouvrier de réunir deux fils du circuit avant que la machine fût complètement arrêtée. La tension était encore très grande à cette vitesse et l’ouvrier fut foudroyé.
- L'Électricien, dans son dernier numéro, donne la description de la station génératrice d’une ligne de tramways électriques intéressante, celle de Kiew (Russie), qui depuis deux ans fonctionne d’une manière régulière et à l’entière satisfaction des habitants.
- La ligne, d’une longueur de 3200 mètres, présente sur son parcours des rampes de 8,3 0/0, c’est-à-dire à peu près le maximum de ce qu’on a rencontré jusqu’ici en fait de traction électrique.
- La station génératrice est établie sur le milieu de cette ligne. Elle comporte deux dynamos bipolaires de 3o kilowatts chacune, construites par VAltgemeine Eleklrici-tcüls Geseltschaft, de Berlin et actionnées par deux moteurs Otto à deux cylindres de 60 chevaux. Chacune donne un courant de 3o ampères avec une différence de potentiel de 5oo volts et peut être surchargée de 3o 0/0 sans qu’il en résulte aucun inconvénient.
- Le gaz nécessaire aux moteurs est fourni par l’usine à gaz locale et est constitué par un mélange de gaz de houille et de gaz résultant de la distillation de l’huile de naphte; ce mélange, très bon pour l’éclairage, convient
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- moins pour Palimentation des moteurs, et il est nécessaire, pour cet usage, d’en augmenter la puissance.
- Eclairage électrique.
- Une Compagnie américaine d’éclairage a résolu le problème de la suppression des allumeurs dans l’éclairage au gaz et de leur remplacement par un auxiliaire beaucoup plus économique.* l’électricité; de nombreuses solutions de ce problème ont été déjà présentées, mais celle en question a sur les autres cet avantage qu’elle a été mise en pratique dans plusieurs installations. Voici en quoi elle consiste ;
- Au moment où on veut allumer, on met la conduite principale de gaz en relation directe avec un des grands réservoirs de l’usine. La pression intérieure augmente, et cette augmentation est suffisante pour mettre en mouvement dans chaque colonne montante une colonne de mercure surmontée d’un flotteur minuscule. Celui-ci, en s’élevant, vient fermer le circuit d’une pile sur un petit électro commandant une roue à rochet qui avance d’un tour et ouvre le robinet; en même temps une étincelle enflamme le gaz. La forte pression est retirée au bout de 15 secondes.
- Pour éteindre, on répète la même opération : la roue à échappement tourne d’un second cran et ferme le robinet.
- Nous avons raconté l’autre jour, d’après une communication de M. Gréhant à l’Académie des sciences, quels dangers pouvaient résulter pour la santé publique de l’emploi dans nos appartements des becs â gaz du système Auer, au lieu et place des becs à gaz du système ordinaire.
- Si nous en croyons une nouvelle communication adressés hier à l’Académie des sciences par le même professeur, il n’y aurait pas lieu, en dépit de la présence très réelle de l’oxyde de carbone dans les produits de la combustion du gaz dans les becs Auer, de conserver aucune crainte.
- De toutes nouvelles expériences de M. Gréhant sont à cet égard des plus instructives. Le savant professeur de physiologie, en effet, ayant enfermé un chien vigoureux, durant sept heures, dans une pièce complètement close et éclairée à l’aide d’un bec de gaz du système Auer, constata qu’au bout de ce temps l’on ne pouvait décéler à l’analyse la plus délicate, dans 100 centimètres cubes du sang de l’animal, plus de o,i5 d’oxyde de carbone.
- Cette quantité infime de gaz toxique correspond exactement à une proportion dans l'atmosphère ambiante dç i/336ooo de gaz oxyde de carbone, proportion absolument incapable de causer la moindre action nocive sur l’organisme.
- On le voit, les nouvelles expériences de M.. Gréhant
- infirment donc de manière complète les indications, très nettes cependant, qu’avaient données ses premières recherches.
- La compagnie du gaz de Gisors avait été mise régulièrement en demeure d’établir l’éclairage électrique, ainsi que le lui imposait son traité. Le Journal de l’Electricité dit que, sur le refus de la compagnie, un négociant de cette ville, M. Duchêne, se proposa à la municipalité. Il se rendit acquéreur d’un terrain communal situé au bord de l’Epte, juste en face de l’usine à gaz, et en deux mois tout fut installé, générateur multitubulaire, machine à vapeur de 70 chevaux, construction Weyher et Riche-mond, dynamo Gramme, type dît « supérieur », pouvant débiter 3oo ampères à 120 volts ; le tout solidement établi, sans aucun luxe ni apparat. Des poteaux télégraphiques ordinaires supportent une canalisation aérienne à 2 fils. Aujourd’hui, près de 700 lampes, vendues à forfait, sont réparties dans les magasins et cafés et jusque dans l’église. En un mot, le succès paraît maintenant assuré et l’usine à gaz n’aura bientôt plus que quelques rares clients si elle n’abaisse considérablement son prix de vente actuel de 3o centimes le mètre cube.
- Télégraphie et Téléphonie.
- Un télégramme de l’agence Dalziel annonce que M. Alexander Siemens offre au gouvernement du Canada de fabriquer et de poser en trois années le câble du Pacifique qui doit relier Victoria à Sidney.
- Il résulte d’une statistique faite dernièrement que Berlin compte 20344 abonnés au téléphone, soit un abonné pour 78,4 habitants, tandis que New-York n’en a que 9066, ou un sur 167 habitants, et Chicago 9684, ou un sur 114 habitants. A Hambourg, on trouve 8026 abonnés, ou un sur 40,8 habitants. C’est là probablement le rapport le plus faible qui ait été obtenu jusqu’à présent. La seule ville des États-Unis qui soit comparable à ce point de vue à Hambourg est Providence, qui compte un abonné sur 45 habitants. Si l'on compare l’Angleterre aux deux pays précités, on constate un retard remarquable dans le développement de l’emploi du téléphone. Ainsi, Londres n’a qu’un abonné pour 636,6 habitants. La ville anglaise qui compte le plus d’abonnés en proportion de sa population est Liverpool, qui a un abonné sur 114 habitants, comme Chicago.
- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris. 31, boulevard des Italiens.
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- Lumière Electrique
- Journal \universel d’Électricité
- 31, Boule^ttrd des Italiens. Paris
- Directeur : D' CORNÉLIUS HERZ
- XVI* ANNÉE (TOME LUI) SAMEDI II AOUT 1894 N<* 32
- SOMMAIRE. — L’aluminium et son électrométallurgie; Gustave Richard. — Construction et exploitation des tramways électriques en Amérique ; G Pellissier. — La pratique de l’électrolyse des chlorures ; E. Andréoli. — L’appareillage et la construction électrique à l’étranger; E.-J. Brunswick. — Chronique et revue de la presse industrielle : Téléphone portatif Anders. — Electrolyseur Baily et Guthrie. — Presse à plomber Edward. — Epuration des jus sucrés par électrolyse, par MM. Weyde et Lugo. — Préparation des carbures métalliques, par M. Bullier. — Notes sur les tramways électriques aux Etats-Unis et au Canada, par M. H.-D. Wilkinson. — Equilibreur électro-magnétique système Œrlikon. — Emploi de l’électricité sur les navires, par A. Brancher. — Revue des travaux récents en électricité : Méthode d’enregistrement de l’intensité des courants variables, par Albert C. Crehore. — Sur l’électrolyse du sulfate de cuivre, par M. Chassy. — Sur l’acier manganèse, par M. H. Le Cha-telier. — Sur le pouvoir inducteur spécifique du verre, par M. F. Beaulard. — Un nouveau théoi^me d’électricité, par T.-A. Blakesley. — Méthode d’analyse des courants alternatifs par la résonance, par M. I. Pupin; G. Claude. — Faits divers.
- L’ALUMINIUM
- ET SON ÉLECTROMÉTALLURGIE (')
- Si l’électrométallurgie de l’aluminium paraît aujourd’hui relativement stationnaire, en ce sens que l’on n’y propose guère que des variantes peu intéressantes des procédés connus, il n’en est pas moins vrai que ses applications, en s’étendant de plus en plus, tant en nombre que dans leurs proportions, permettent d’en abaisser successivement le prix de revient. C’est ainsi que l’on projette en ce moment d’établir à environ 600 kilomètres de Madras, pour utiliser une partie des 60000 chevaux disponibles au barrage Perriyar, une grande usine alimentée par les gisements de corindon de cette région, et produisant l’aluminium au prix d’environ 1 franc le kilogramme.
- Sera-t-il possible d’abaisser encore ce prix de revient? Bien qu’il faille toujours réserver l’avenir — l’histoire de l’aluminium le prouve mieux que toute autre — il semble actuellement difficile de le réduire notablement. C’est du moins ce qui paraît résulter d’un important mémoire récemment publié à ce sujet par Ai. A. Buche-rer et dont voici les principales conclusions (Q :
- {') La Lumière Électrique du 7 avril 1894, p. 16.
- (s) Engineering and Mining Journal et La Métallurgie, 9 mai 18941
- « La chaleur théoriquement nécessaire pour réduire l’alumine ou oxyde d’aluminium à l’état métallique est d’environ 33oo calories par livre (453,593 gr.), ce qui correspond à un travail mécanique de 1 402 5oo kil., soit environ 5 chevaux-heure. Cela représente, par conséquent, le minimum d’énergie qu’il faudra dépenser pour la réduction de l’oxyde. Il semblerait donc naturel de conclure que la méthode la plus économique sera celle qui exigera la moindre dépense d’énergie, que cette énergie soit du reste calorifique ou électrique. Cependant, il faut tenir compte d’autres considérations, qui présentent une importance au moins égale.
- A un autre point de vue, il semblerait que la méthode de réduction la plus simple consisterait à trouver un agent qui, en vertu de sa grande affinité pour l’oxygène, réduise l’oxyde en s’emparant de l’oxygène y contenu; mais, aux températures ordinaires que l’on obtient industriellement, même dans les fours de réduction, aucun agent n’est capable d’opérer cette action, et ce n’est, que dans le four électrique que le charbon parvientà réagir sur l’alumine, l’action électrique se combinant ici avec l’action chimique.
- Comme on le sait, MM. Cowles ont, très habilement, appliqué cette méthode à la production des alliages d’aluminium. Quant à la production du métal pur, elle est parfaitement possible, mais l’aluminium ainsi obtenu l’est a l’état de vapeur ; aussi, la méthode ne s’applique-
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- t-elle pas en pratique à la production de l’aluminium pur. et ne s’y adaptera-t-elle probablement jamais.
- Puisqu’aucun agent n’est capable de réduire l’alumine dans une réaction unique, il faudra donc avoir recours à une réaction accomplie en plusieurs phases ; or, les seuls composés d’aluminium qui se prêtent à cette transformation graduelle sont les sels halogènes anhydres, tels que les fluorures, les chlorures, les bromures et les iodures, ainsi que le sulfure. Il faudra donc préalablement amener le métal à figurer dans un de ces composés; nous savons que, dans ce but, nous pourrons nous débarrasser du radical oxygène, en faisant entrer en jeu deux agents ; dont l’un (carbone) se combinera avec l’oxygène ; de l’alumine et dont l’autre (corps halogène) prendra la place de cet oxygène et se combinera avec le métal. (Cela ne s’applique cependant pas au fluorure).
- La formation du chlorure d’aluminium nous fournit une réaction typique :
- Al* O3 + 3C -I- 6C1 = Al5 Cl» + 3CO.
- Pour les autres composés halogènes, l’équation est identique.
- En 1890, nous avons démontré qu'une réaction analogue peut s’effectuer en remplaçant le corps halogène par du soufre, ce qui conduit à la formation du sulfure d'aluminium :
- Al2 O3 + 3G + 3S = Al2 S3 + 3CO.
- Cette réaction s’accomplit à chaud.
- La réduction des sels halogènes peut alors être obtenue par les métaux alcalins.
- La réduction des chlorures d’aluminium, ou plutôt de l’aluminium anhydre, fut pendant longtemps le seul moyen de production de l’aluminium pur.
- Après une longue application et des recherches nombreuses, cette méthode a été abandonnée, et l’on peut assurer que ni le chlorure, ni le bromure, ni l’iodure ne seront plus employés, car on ne peut pas espérer jamais les obtenir à un prix assez bas pour lutter avantageusement contre le procédé actuel, et cela indépendamment du nrix énorme du sodium nécessaire à la réduction. On a cependant cru,-! à un moment donné, que la réduction du fluo- j rure par le sodium pouvait offrir des avantages | auxquels permet d’arriver le procédé actuel; la !
- 1 méthode précédente ne serait possible que si le prix du sodium était considérablement réduit.
- De plus, il ne faut pas perdre de vue que la réduction du fluorure ainsi que sa régénération par l’action du fluorure de sodium sur le sulfate d’aluminium sont basées sur des jréactions d’une réalisation extrêmement difficile. Quant au traitement du sulfure, il résulte de nos expériences que ce procédé ne permet pas d’obtenir le métal à un état de pureté absolue; l’étain et le fer semblent être les seuls agents capables de réagir sur le sulfure, et encore le produit obtenu est-il sans valeur industrielle. Nous avons fait également des expériences dans le but d'ob-; tenir la réduction du sulfure d’aluminium par le zinc, et, quoique nous soyons arrivé à un résultat négatif, les expériences présentent un certain intérêt.
- Après avoir opéré aux températures des fours ordinaires, nous eûmes recours au four électrique.
- Un cylindre de charbon d’un pied de long et de 3/4 de pouce de diamètre fut évidé sur toute sa longueur, et rempli d’un mélange de sulfure en grains et de zinc; ses extrémités furent soigneusement ajustées dans deux cylindres de charbon de trois pouces de diamètre, qui, à leur tour, furent mis en relation avec les bornes de la dynamo. Ensuite, nous établîmes, pendant vingt minutes, un courant représentant une énergie de 20 chevaux, qui portait le cylindre de charbon au blanc. Il ne se produisit pas d’aluminium, mais la majeure partie du zinc fut trouvée à la partie supérieure du tube de charbon; il avait été réduit à l’état de vapeur et s’était condensé au contact du charbon.
- Le zinc ne contenait pas la moindre trace d’aluminium, quoique les conditions fussent très favorables.
- De tout ce qui précède, il semble résulter qu'aucun procédé chimique ne permet de produire économiquement l'aluminium, car nous avons passé en revue tous ces procédés; il nous reste donc à examiner les méthodes éiectrométal-lurgiques.
- On a toujours considéré comme très importante la solution du problème qui consiste à réduire les composés d’aluminium par l’élec-trolyse de leur solution aqueuse. Et, après de nombreuses discussions sur la possibilité d’arriver à ce résultat, il ne semble pas superflu
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- d’affirmer catégoriquement que cette opération est possible. Cependant, on peut douter quelle soit jamais économique, car elle exige u^e dépense considérable d’énergie, et cela pour deux raisons .• la première est que l’on doit opérer à une tension considérable; la seconde, c’est que la production finale n’est pas proportionnelle au produit de l’intensité du courant par le temps, car, à mesure que l’opération avance, les phénomènes de polarisation, qui sont très marqués, s’accentuent de plus en plus.
- Avant de passer au traitement électrique des composés d’aluminium amenés à l’état liquidé par voie de fusion, nous signalerons quelques caractères généraux que présentent les électro-lyses obtenues par fusion. Les hautes températures auxquelles ces électrolyses s’accomplissent, les propriétés particulières des substances à l’état de fusion, et les divers états d’agrégation sous lesquels le métal se dépose exigent des dispositifs spéciaux, qui peuvent avoir une grande influence sur l’électrolyse. Le récipient formant le bain constitue la cathode, et les cylindres de charbon l’anode; il s’ensuit que la densité du courant est relativement faible à l’électrode négative, et cette circonstance a une influence marquée sur les réactions, surtout lorsqu’il y a danger de voir se produire des actions inverses, grâce auxquelles le métal retournerait à l’électrolyte à l’état d’ion. Il est à remarquer que, dans la pratique, des électrolyses de composés fondus sont rendues impossibles par le seul fait que la densité du courant est trop faible.
- Nous ne mentionnerons pas ici les moyens qui permettent d’éviter cet inconvénient, au moins dans une certaine mesure; mais nous voulons seulement démontrer que, dans le procédé que nous considérons, la densité du courant a une importance primordiale. Comme nous l’avons montré (1), il y a des raisons de croire que le sodium constitue l’électrolyte primaire, et que l’aluminium n’est réduit que dans une réaction secondaire. Cela nous offre un exemple intéressant du rôle que les masses peuvent jouer dans les actions électrolytiques.
- C’est un fait d’expérience que, dans certaines conditions de température, et en présence d’un excès de fluorure de sodium, l’aluminium peut
- (*) Zeitschriftfür analytisches Chernie, sept. 1893.
- réduire le fluorure de sodium, ou, ce qui revient au même, que le sodium ne peut pas réduire le fluorure d’aluminium en présence d’un grand excès de fluorure de sodium. Dans le procédé que nous considérons, et qui est le procédé actuel de production, nous avons de l’aluminium en présence du fluorure de sodium contenu dans la cryolite, et, comme preuve de ce que nous avons vu plus haut, nous pourrons constater que la production en métal est faible lorsque la proportion du fluorure de sodium est considérable ; ainsi, en ajoutant du fluorure d’aluminium à la cryolite, nous augmenterons la production, et nous obtiendrons le même résultat en augmentant la densité du courant, car il est évident que si l’on augmente la quantité de métal déposé pur unité de surface, la proportion de fluorure de sodium qui intervient dans la réaction sera réduite.
- Il s’ensuit que la production du métal sera maxima quand la densité du courant à la cathode sera considérable, et que le bain contiendra une quantité de fluorure d’aluminium, ajoutée en excès sur la quantité déjà contenue dans la cryolite.
- Un caractère des électrolytes obtenus par fusion, caractère qui, aux débuts de l’électromé-tallurgie, semblait constituer une difficulté presque insurmontable, est leur action corrosive sur les récipients qui les contiennent. Il est frappant, par exemple, de constater que du sel-ordinaire fondu traverse avec la plus grande facilité une paroi en fonte d’un pouce d'épaisseur, lorsque celle-ci est portée au rouge sombre. L’activité chimique des éléments dissociés du sel, activité encore accrue par leur haute température, explique aisément ce fait.
- Ce phénomène confirme les hypothèses modernes sur les électrolytes, car quoique le chlore du chlorure de sodium ne se combine pas au fer d’une façon définitive, les éléments de chlore qui, au moment de la dissociation, viennent en contact avec le fer pendant un certain temps s’y combinent, quitte à se recombiner immédiatement avec le sodium, pour lequel ils ont une affinité plus marquée. Cette attaque continuelle amène rapidement la désagrégation du fer.
- Ce ne fut qu’après avoir appliqué la chaleur produite par le courant électrique, c’est-à-dire après être parvenu à fondre et à maintenir à l’état de fusion l’électrolyte, en utilisant la cha*
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- leur produite par sa propre résistance au passage du courant, que l’on put considérer l’élec-trolyse des composés comme industriellement possible.
- Les procédés d’électrolyse de composés d’aluminium à l’état de fusion peuvent être divisés en trois classes :
- i° L’électrolyse des composés halogènes ; 2° l’é-lectrolyse de l’alumine dissoute dans un véhicule à l’état de fusion; 3° l’électrolyse du sulfure.
- Il y a peu de chose à dire de l’électrolyse des composés halogènes, ou plutôt des combinaisons doubles d’aluminium et d’un métal alcalin, car jamais ces procédés ne pourront lutter contre la réduction directe de l’alumine.
- Quant au deuxième procédé, qui consiste à réduire l’oxyde d’aluminium dissous dans une substance à l’état de fusion, il convient de noter qu’il n’y a que trois agents qui soient capables de dissoudre l’alumine dans ces conditions. Ce sont : le borax, la cryolite et l’oxyde de lithium. Le borax ne peut convenir, car, en envoyant un courant dans le bain, on obtiendra un alliage d’aluminium et de bore ou du bore isolé, suivant la densité du courant.
- C’est la cryolite que l’on emploie actuellement comme dissolvant. Ce procédé a été décrit déjà maintes fois en détail, et il nous suffira de dire que c’est le meilleur, tant au point de vue scientifique que sous le rapport de l’économie. A ce dernier point de vue, il convient de remarquer que les frais principaux sont ceux qui résultent de la production du minerai et de celle de l’énergie électrique ; ainsi le développement du procédé dépend surtout de la réduction du prix de ces deux facteurs. L’énergie électrique pratiquement nécessaire est égale à environ cinq fois l’énergie théorique.
- La propriété que possède la lithine, ou oxyde de lithium, dedissoudre l’alumine fut découverte par nous. La lithine à l’état de fusion est un excellent conducteur; en outre, l’affinité du lithium pour l’oxygène semble être considérable, si l’on en juge par la chaleur de formation de l’oxyde, et par ces deux faits que le lithium réduit la silice à 200° C, et que ni l’hydrate ni l’oxvde ne peuvent être réduits par le carbone. Mais, malgré ces propriétés remarquables, nous avons toujours échoué lorsque nous avons voulu obtenir l’aluminium en traitant un bain d’alumine et de lithine à l’état fondu.
- Le prix élevé de la lithine devait, en tout état de cause, proscrire son emploi industriel, mais il était intéressant, au point de vue purement scientifique, de constater cette propriété de l’oxyde de lithium.
- 11 reste à parler d’une méthode que nous avons fait breveter en Allemagne, et qui consiste à traiter le sulfure d'aluminium par l’électrolyse.
- Le sulfure d’aluminium est susceptible d’être réduit à l’état métallique par l’action du courant électrique, à condition que la température soit suffisamment élevée pour amener la matière à l’état fluide. Si, au contraire, on opère à température relativement basse, de façon que le bain soit à l’état pâteux, le courant passe, mais sans produire aucune décomposition. Dans tous les cas, quoique le traitement du sulfure offre certains avantages, il ne peut lutter contre la méthode employée actuellement.
- Il n’existe guère d’autres composés d’aluminium que l’on puisse réduire par voie d’électrolyse. Et il nous semble que le développement de l’industrie de l’aluminium dépend plutôt des perfectionnements apportés à la méthode actuelle que des découvertes que l’on pourrait faire dans une voie nouvelle.
- Nous avons vu, en effet, que, à l’exception peut-être du fluorure, il n’existe pas de composés d’aluminium qui puissent servir avec succès à la production industrielle de ce métal.
- Nous pouvons ainsi prédire, à coup sûr, que dans l’avenir aucune découverte, aucun trait de génie ne viendra nous apporter un nouveau procédé économique dont le principe ne soit connu aujourd'hui. »
- L’étude de l’aluminium, de ses réactions et de ses alliages, continue à faire l’objet d’un grand nombre de travaux, parmi les plus récents desquels je citerai ceux de M. Moissan sur les impuretés de l'aluminium industriel et sur un carbure d'aluminium cristallisé, qui sont empruntés aux Comptes rendus de l’Académie des Sciences du i juillet 1894.
- Impuretés de ! aluminium industriel.
- « L’industrie de l’aluminium, fondée en France par Henri Sainte-Glaire Deville en 1854, se traas-.
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- forme actuellement avec une très grande rapidité. Depuis que ce métal a pu être obtenu par la décomposition de l’alumine au moyen de courants intenses, sa préparation est devenue tissez pratique pour que le prix du métal soit descendu à 5 francs le kilogramme. De plus, le progrès si rapide de cette industrie permet d’espérer que le prix actuel pourra assez facilement être diminué.
- Il est probable que les qualités de ce métal si léger se prêteront dès lors à de nombreuses applications.
- Les points secondaires qui demandent de nouvelles recherches, tels que l’affinage de l’aluminium ou la préparation à bon marché de l’alumine pure en partant de la bauxite ou du kaolin, ne tarderont pas sans doute à être résolus.
- L’aluminium industriel a déjà quelques débouchés; outre son emploi dans l’affinage des aciers et des fontes (1), quelques-uns de ses alliages présentent des propriétés très curieuses.
- Nous ajouterons seulement que l’aluminium produit par les différents procédés électrolytiques n’est jamais pur, et que sa composition est assez variable ; tous les métallurgistes savent combien les propriétés chimiques et physiques d’un métal varient avec des traces de corps étrangers. Il y aurait donc tout intérêt pour l’industrie à chercher à obtenir un aluminium aussi pur que possible, dont les propriétés deviendraient constantes et fourniraient toujours les mêmes résultats.
- Les impuretés de l’aluminium industriel signalées jusqu’ici sont au nombre de deux : le fer et le silicium.
- Le fer provient du minerai, des électrodes et des creusets. La pureté de l’alumine et la fabrication soignée des électrodes et des creusets semblent devoir l’écarter. M. Minet a publié d’intéressantes expériences sur ce sujet, et a bien établi quelle pouvait être l'influence fâcheuse exercée par une petite quantité de fer.
- Le silicium provient aussi en partie des électrodes et des creusets, mais surtout de l’alumine employée. La présence de ce métalloïde semble plus difficile à éviter. Bien que, dans certains cas, ce corps simple ne présente aucune action nuisible, nous avons pu en diminuer facilement
- (*) Cet affinage de l’acier a été étudié en Angleterre par M. Hadfield, et en France par M. Le Verrier.
- la teneur par une simple fusion du métal sous une couche de fluorure alcalin (1).
- Mais, en dehors du silicium et du fer, il existe couramment, dans l’aluminium industriel, deux autres impuretés non signalées jusqu’ici. Nous voulons parler de l’azote et du carbone.
- Lorsque l’on traite un fragment d’aluminium industriel par une solution de potasse à iopour ioo, le métal est rapidement attaqué, et l’hydro-gêne qui se dégage en abondance entraîne une très petite quantité de vapeurs ammoniacales. On peut en démontrer l’existence en faisant passer, bulle à bulle, l’hydrogène dans le réactif de Nessler.
- Il ne tarde pas à se produire une coloration, enfin un précipité plus ou moins abondant. Il est très important, dans cette réaction, d’employer de la potasse absolument pure.
- Lorsque l’on fait passer un courant d’azote dans de l’aluminium en fusion, on le sature de ce gaz, et le métal ainsi obtenu nous a présenté une petite diminution dans sa charge à la rupture et dans son allongement. La présence de l’azote fait donc varier les propriétés physiques de l’aluminium (j1).
- M. Mallet, professeur à l’Université de Virginie, avait indiqué, dès 1876, l’existence d’un azoture d’aluminium ; c’est à ce corps légèrement soluble dans l’aluminium que doivent être attribués ces changements de propriétés.
- Nous avons rencontré le carbone dans les aluminiums industriels d’une façon constante, et en plus grande quantité que l’azote. Lorsque l’on traite une centaine de grammes d’aluminium par un courant d’acide' chlorhydrique ou d’acide iodhydrique bien exempt d’oxygène, il reste un résidu gris. Cette matière, reprise par
- C) L’échantillon d’aluminium que nous avons utilisé dans cette étude présentait la composition suivante :
- Aluminium .... .. 98,02
- Fer P,90
- Silicium o,8r
- Carbone .. 0,08
- Azote .. traces
- 99,Si
- Après une fusion sous une couche de florures alcalins il ne contenait plus que 0,57 de silicium pour 100.
- (*) Limite Charge
- d’élasticité. de rupturo. Allongcmcn
- Aluminium fondu 7,5ookg. 11,102 kg. 9 mm.
- Aluminium saturé d’Az. G,5ookg. 9,600 kg. 6 mm.
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- l’acide chlorhydrique étendu, donne un carbone amorphe très léger, de couleur marron, qui brûle entièrement dans l’oxygène en donnant de l’acide carbonique; ce carbone ne contient pas trace de graphite. On peut doser ce carbone en attaquant une dizaine de grammes d’aluminium par une solution concentrée de potasse. On reprend le résidu par l’eau, puis on le sèche, et enfin on le brûle dans un courant d’oxygène. Du poids d’acide carbonique recueilli il est facile de déduire le poids de carbone. Nous avons trouvé aussi les chiffres suivants : carbone pour 100 : 0,104, 0,108 et 0,080. L’action exercée par ce métalloïde sur les propriétés de l’aluminium nous semble bien caractéristique.
- Pour la mettre en évidence, nous avons fait fondre au creuset un aluminium de bonne qualité; nous en avons coulé une partie dans une lingotière; puis, dans la masse restante, encore liquide, nous avons fait dissoudre du carbure d’aluminium cristallisé, préparé au four électrique. Quelques instants plus tard, on coulait un nouvel échantillon du métal, et l’on avait ainsi deux échantillons : l’un d’aluminium fondu, l’autre d’aluminium carburé.
- On a découpé dans ces lingots des éprouvettes, et, tandis que l’aluminium fondu supportait, par millimètre carré, une charge de rupture de i 1,100 kg., et un allongement pour 100 de 9 millimètres, l’aluminium carburé ne tolérait plus qu’une charge de rupture qui a oscillé entre 8,600 et 6,5oo kg., et un allongement pour 100 de 3 à 5 millimètres (1).
- En résumé, l’aluminium industriel, outre le fer et le silicium, contient une petite quantité de carbone et des traces d’azote (2). Ces diffé-
- (*) Ces expériences ont été faites sur le métal tel qu’il a été fondu, sans laminage ni recuit.
- Après un premier laminage sans recuit, on a obtenu les chiffres suivants :
- Limite Cimrgo
- (l'élasticité do rupture Allongement
- Aluminium carburé 20 kg. 20,793 kg. 2,5 mm.
- Après laminage et
- recuit............ 7,700 kg. i3,8oo kg. 26,5 mm.
- (2) Nous ajouterons aussi que l’aluminium industriel renferme une petite quantité d’alumine ne présentant aucune forme cristalline. Enfin, dans certains échantillons, nous avons pu reconnaître au microscope, dans le résidu provenant de l’attaque par l’acide chlorhydrique, de petits cristaux très nets de borure de carbone. Le bore de ce composé provenait de l’acide borique qui avait servi à agglomérer le charbon des électrodes.
- rents corps modifient notablement les propriétés de l’aluminium, mais il est à espérer que l’électrométallurgie pourra produire bientôt un métal plus pur et de composition constante. »
- Préparation d’un carbure d’aluminium cristallisé.
- « On ne connaissait, jusqu’ici, aucun carbure d’aluminium. La solubilité du carbone dans ce métal avait même été mise en doute par plusieurs savants (1).
- Nous avons préparé au four électrique un carbure d’aluminium de formule C3Az4, très bien cristallisé, auquel nous avons fait allusion précédemment.
- Préparation. — Pour obtenir ce nouveau composé, on se sert du four électrique à tube. Des nacelles de charbon assez épaisses, remplies d’aluminium, sont placées dans le tube de charbon, qui est traversé par un courant d’hydrogène. Chaque nacelle contient environ i5 à 20 grammes d’aluminium; on chauffe pendant cinq à six minutes avec un courant de 3oo ampères et 65 volts. Le refroidissement se termine dans le courant d’hydrogène, et l’on trouve les nacelles remplies d’une masse métallique de couleur grise, sur la surface de laquelle se trouvent des sphères métalliques qui se sont formées par suite d’un rochage au moment de la solidification.
- Lorsque l’on casse le contenu de la nacelle, l’aluminium apparaît pailleté de cristaux brillants d’une belle couleur jaune.
- On obtient un aluminium qui présente le même aspect lorsque l’on chauffe modérément ce métal dans un creuset de charbon au four électrique; seulement, dans cette dernière préparation, les cristaux jaunes de carbure d’alu, minium sont souillés par une petite quantité d’azote. En réduisant au four électrique un mélange de kaolin et de charbon, le résultat est identique. Il se dégage d’abondantes vapeurs, et il reste un culot métallique présentant une cassure cristalline bien nette, de couleur jaune pâle.
- Pour séparer ce carbure de l’excès de métal,
- (*) D’après M. Mallet, l’aluminium ne se combine pas au carbone; au contraire, M. Frank, par la calcination d’un mélange de noir de fumée et d’aluminium, a obtenu un métal qui fournit par l’acide chlorhydrique de l’hydrogène souillé d’acétylène.
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- on divise le qulot en fragments de i à 2 grammes^ et l’on ety attaque 2 à 3 grammes au plus par l’acide chlorhydrique concentré. Cette attaque se fait dans un tube à essai entouré d’eau glacée. Il est important, en effet, d’empêcher la température de s’élever, et d’opérer le plus rapidement possibles, car l’eau, même froide, décompose le carbure d’aluminium, comme nous le verrons plus loin.
- Lorsque l’attaque s’arrête par suite de la formation de chlorure d’aluminium peu soluble dans l’acide chlorhydrique, on lave à l’eau glacée, on décante le liquide, puis on reprend le métal par une nouvelle quantité d’acide. Dès qu’il ne se dégage plus d’hydrogène, le résidu est lavé rapidement à l'eau froide, puis avec de l’alcool concentré, enfin avec de l’éther, et séché à l’étuve.
- Pour que cette préparation soit bien faite, elle doit s’exécuter en trente minutes environ. On dispose une série de tubes à essai que l’on surveille tous en même temps.
- L’emploi de l’acide chlorhydrique moins concentré détermine une attaque beaucoup plus calme, mais aussi plus longue, il fournit un produit déjà très altéré.
- Propriétés. — Le carbure d’aluminium préparé dans les conditions que nous venons d’indiquer se présente en beaux cristaux jaunes, transparents, dont certains atteignent 5 à 6 millimètres de diamètre. Quelques cristaux ont la forme d’hexagones bien réguliers, doués d’une certaine épaisseur. Leur densité, prise dans la benzine, est de 2,36. La température la plus élevée que puisse fournir l’arc électrique les décompose.
- Le chlore attaque ce carbure au rouge sombre avec incandescence. Il se forme du chlorure d’aluminium, et il reste un charbon lamellaire qui a conservé la forme des cristaux primitifs; c’est un carbone amorphe sans trace de graphite. Le brome est sans action sur ce carbure à la température ordinaire, mais, vers 700°, une incandescence se produit, il se fait du bromure d’aluminium et un résidu de carbone. L’iode ne paraît pas avoir d’action au rouge vif.
- L’oxygène au rouge sombre n’attaque le carbure d’aluminium que superficiellement; ce phénomène tient à ce que l’alumine qui se forme dès le début de la réaction recouvre le carbure d’une gaine protectrice. Au contraire,
- le soufre l’attaque à la même température avec un grand dégagement de chaleur; il se produit en quelques instants du sulfure d’aluminium et des traces de sulfure de carbone. La plus grande partie du charbon reste sous forme de minces lamelles.
- L’azote et le phosphore ne décomposent pas le carbure d’aluminium au rouge sombre.
- Certains oxydants attaquent ce carbure avec énergie. Mélangé avec du permanganate de potasse sec et légèrement chauffé, il produit une belle incandescence: il se forme de l’alumine et il se dégage de l’acide carbonique. Le bichromate de potasse et l’acide chromique le brillent lentement au rouge sombre. L’oxyde puce de plomb et le massicot sont réduits avec incandescence, tandis que le chlorate et l’azotate de potassium sont sans action.
- Une solution de bichromate alcalin, additionnée d’acide sulfurique, l’attaque lentement, à froid et à l’ébullition. L’acide nitrique fumant est sans action à froid ou à chaud, mais l’addition de l’eau détermine l’attaque, qui se produit en quelques instants.
- L’acide chlorhydrique concentré n’attaque que très lentement ce carbure, tandis que l’acide étendu le dissout en quelques heures. L’acide sulfurique concentré et bouillant est réduit avec formation d’acide sulfureux; l’acide étendu réagit surtout vers ioo°.
- La potasse en fusion attaque ce carbure très énergiquement à une température voisine de 3oo°; au contraire, les carbonates alcalins au rouge vif ne produisent qu’une décomposition incomplète.
- La réaction la plus curieuse que nous présente ce carbure d’aluminium est la décomposition lente de l’eau, qu’il produit à la température ordinaire. Nous avons démontré précédemment que les acétylures alcalino-terreux cristallisés, de formule G2 Ga, se décomposaient au contact de l’eau en fournissant du gaz acétylène pur. Le carbure jaune d’aluminium, de formule G3 Al4, se décompose en présence de beau en donnant du méthane GII4. Il suffit de placer dans un tube rempli de mercure quelques cristaux de ce composé, avec une petite quantité d’eau, pour voir le dégagement se produire. Après douze heures, 0,145 de ce carbure ont donné 7,5 cm. de gaz, et, après soixante-douze heures, un volume de 35,5 cm3. La décomposition, pour être
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- complète, demande dix à douze jours. La chaleur l’accélère, mais la lumière ne paraît pas avoir d’effet.
- Cette réaction, d’après nos analyses, est exprimée par la formule :
- C1 Al* i2HaO-3CH‘+ 2 [Al2 (011)“] (').
- Analyse. — L’analyse de ce carbure d’aluminium nous a présenté de nombreuses difficultés à cause de sa facile décomposition par l’eau. Si les échantillons obtenus ne sont pas absolument purs, ils contiennent de l’alumine hydratée, qui complique beaucoup le dosage. La formule C3 Al4 exigerait théoriquement C = 24,6 et Al = 75,4.
- Dosage de Valuminium. — Nous avons employé deux méthodes pour doser l’aluminium :
- i° Un poids connu de ce carbure est abandonné quelques heures au contact de l’acide chlorhydrique étendu jusqu’à dissolution complète. Si le corps est absolument pur, il n’y a pas de résidu, sinon on peut filtrer pour séparer une petite quantité de carbone et de produits insolubles. Le liquide limpide renferme du chlorure d’aluminium ; on l’évapore lentement, puis on le calcine avec précaution. Il ne reste que de l’alumine très légère, qui donne, par son poids, la quantité d’aluminium que renfermait le composé.
- Nous avons trouvé ainsi :
- Al pour 100........ 74.78 75,12
- 20 Un poide connu de ce carbure d’aluminium est attaqué par la potasse au creuset d’argent. On reprend le résidu par l’eau, et la solution est neutralisée par l’acide chlorhydrique, que l’on maintient en très léger excès. Le liquide porté à l’ébullition est traité en liqueur étendue par U h y -posulfite de soude. Il se produit un précipité
- (*) D’après cette formule, 0,100 de carbure doivent dont ner 48,8 cm5 de méthane. Voici le détail de deux expériences :
- 1” 0,070 ont donné 3i,5 cm3; il faudrait théoriquement 32,6;
- 2° 0,145 ont donné 6g, 1 cm3; il faudrait théoriquement 70,9.
- Le gaz recueilli dans ces conditions est du méthane, ainsi que l’établit l’analyse suivante : volume primitif 1,6 cm3, oxygène ajouté 8,5 cm3. Après détonation 7,1cm-1 contraction 3 centimètres cubes. Après potasse 5,6 cm*. Acide carbonique formé i,5 cm3.
- d’alumine et de soufre. Après filtration, on calcine et l’on pèse.
- Al pour 100... 74,7 44,9 75,7
- Dosage du carbone. — Lorsque l’on traite le carbure d’aluminium par le chlore, tout le métal est entraîné sous forme de chlorure, et il reste du charbon. Il est facile d’enlever l’excès de chlore retenu par le charbon en chauffant ce dernier dans un courant d’hydrogène, puis de brûler le carbone dans l’oxygène et de peser l’acide carbonique produit. Cette méthode nous
- Fig. 1 et 2. — Creusets électriques Taussig (1893).
- a toujours donné des résultats trop faibles, même avec du chlore parfaitement desséché. Cela tient à ce que le chlore peut renfermer des traces d’oxygène et d’acide carbonique, et aussi à la présence d’une petite quantité d’alumine, qui souille le plus souvent le produit et qui, mélangée au charbon, est attaquée par le chlore, avec production d’oxyde de carbone.
- Le chiffre le plus rapproché que nous ayons trouvé par cette méthode était de 23,5, tandis que la formule C3 Al4 exigerait 24,9.
- Le seul procédé qui nous ait donné des résultats comparables consiste à décomposer par l’eau à la température ordinaire un poids déterminé de carbure, et à mesurer le volume de gaz méthane dégagé. De ce dernier volume, il est
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- facile de déduire le poids de carbone contenu daris le carbufe d’aluminium.
- Nous avons trouvé ainsi :
- Carbone pour 100. 24,3 24,7 24,8
- Conclusions. — En résumé, le carbone peut s’unir à l’aluminium pour fournir un carbure jaune cristallisé de formule C:i Al4. Ce nouveau composé possède des propriétés réductrices bien marquées; sa réaction la plus curieuse est de décomposer lentement l’eau à la température ordinaire, en dégageant du méthane ou formène CH4. C’est le premier exemple d’une semblable décomposition. Peut-être ce carbure intervient-il dans les phénomènes géologiques qui produisent depuis des siècles des dégagements de formène.
- En ce qui concerne les alliages d’aluminium,
- voici quelques résultats relevés parmi ceux signalés dans les travaux de M. Dagger Q) :
- Alliages multiples.
- Refroidi en coquille.
- Coulé.............
- Coulé au sable....
- Laminé............
- » .............
- » .............
- Cu. Al. Si. Zn
- 63 3.5 0.33 33.3 63 3.3 0.33 33 3 63 3.5 » »
- 63 3.5 » »
- 57 i » 42
- 70 2 » 26.8
- Résistance Allon-
- en k. par mm. carré gement
- 57 2.33 0/0
- 49 0.40
- 47 à 54 6à 11
- 60 9-7
- 37 12.5
- 68 12.5
- Bronzes.
- Résistance
- Cu. Al. Si. Rupture limite d'élasticité Allongement
- 89 10 I 76 k. 56 k. o.o5o/o
- » » » 78 58 6.6
- » » » 63 28 33
- 91 5 7.75 0.75 47 16 i3
- Fig. 3 et 4. — Creuset électrique Thwaites (1893).
- Une barre d’alliage à 11 0/0 d’aluminium essayée à la Leeds Forge C" aurait résisté à une traction de 115 kilogrammes par millimètre carré. C’est un bronze très dur, difficile à tra-
- vailler : il constitue la limite pratique des al liages à faible teneur d’aluminium. (*)
- (*) Society of the Chemical Industry, déc. 1893.
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- Parmi les alliages à grande teneur d’alumi-
- nium, on peut citer les suivants :
- AI. C11. Densité Résistance
- 98 2 2.G1 3o k. par mm.8
- 86 4 2,77 3o
- 94 6 3.82 38
- 92 8 2.86 35
- 97 à 98 2 à 3 o/ode titane 28 à 42 (Métal Langli
- Une addition de 3 o/o de cuivre fait passer la résistance de l’aluminium de 19 à 38 kilogrammes par millimètre carré; un addition de 6 0/0 la
- double, puis la dureté et l’aigreur croissent jusqu’à 12 0/0 de cuivre, limite des 'alliages utilisables dans l’industrie.
- Nous avons décrit, dans notre dernier article, le cubilot de Taussig\ les figures 1 et 2 représentent le creuset électrique récemment proposé par cet inventeur pour produire des lingots sans soufflure à l'aide d’un procédé qui a été souvent proposé dans la métallurgie du fer, et qui consiste à laisser les gaz de la coulée se dégager dans le vide.
- Fig. 5 à 9. — Creusets électriques Gérard et Street (1893).
- Dans le type d’appareil représenté par la figure 1, la coulée se fait par/dans un creuset réfractaire enfermé dans une caisse où l’on fait le vide par A, et dans lequel on maintient le métal a en fusion pendant un certain temps par le passage d’un courant de A à Aj.
- Dans l’appareil figure 2, le creuset a se trouve au-dessous du four électrique proprement dit O. Quand, après fusion, le métal tombe de ce four dans le creuset, il ferme le circuit AA, en a, aussitôt qu’il le rompt entre et i2, par son écoulement du four.
- On monte actuellement à Copenhague une usine pour i’application des procédés Taussig.
- L’appareil de M.Thw ailes comporte aussi (fig.
- '3 et 4) deux creusets superposés. Dans l’un, A, s’effectue la fusion et la réduction électrique proprement dite, puis le métal fondu tombe, en traversant un second arc électrique, dans le creuset inférieur B, que l’on fait ensuite basculer, comme en figure 4, pour la coulée. L’écoulement du métal de A en B est réglé par le bouchon M, que l’on manœuvre de l’extérieur, et le haut du creuset A est rempli d’un gaz réducteur constamment renouvelé par la circulation 10, h, 12.
- On pourrait ai nsi, d’après l’inventeur, produire des alliages de fer et d’aluminium en traitant en A un mélange d’acier, de fer et de cryolite.
- Dans l’appareil de MM. Gérard et Street, re-
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- présenté pa(r la figure 5, l’arc jaillit dans la petite chambre réfractaire a, entre le charbon d et la tige métallique e. tirée par les galets//, et qui peut être soumise en même temps à l’action de gaz circulant entre garnitures suivant lin et nm. ün fait quelquefois traverser à la barre e, comme en figure 7, les charbons eux-mêmes ss, de manière que l’arc jaillisse bien tout autour de la barre, en le faisant, au besoin, tourner au moyen d’un champ magnétique.
- Les matières pulvérulentes réfractaires sont traitées dans une sorte de creuset en plombagine r (fig. 8) entouré de charbons d’arc us, avec admission des gaz réducteurs en n>. Pour les matières fusibles, on emploie le petit four représenté par la figure 9, avec trou de coulée r.
- Gustave Richard.
- CONSTRUCTION ET EXPLOITATION
- DES TRAMWAYS ÉLECTRIQUES
- EN AMÉRIQUE (Q
- Station centrale.
- Les considérations qui déterminent le choix de l’emplacement d’une station centrale de tramways électriques sont les mêmes qui guident dans la situation à donner à une station centrale quelconque d’électricité : prix de premier établissement, facilité d’approvisionnement en eau et en charbon, prix de la ligne. Les circonstances seules peuvent indiquer le choix favorable, et l'on comprendra que nous n’entreprenions pas ici l’étude si souvent faite déjà, des différents cas qui peuvent se présenter.
- Le choix du matériel est plus délicat et plus spécial.
- Quelle puissance faut-il adopter pour les dynamos et pour les moteurs devant actionner une ligne donnée? De la réponse faite à cette question dépendra en grande partie le succès de la ligne, pour le public et pour les actionnaires. Il importe, en effet, afin de pouvoir satisfaire, à un moment donné, à une demande quelconque
- (*) La Lumière Électrique du 4 août 1894, p, 214.
- du public, de disposer d’une puissance assez considérable ; il convient, d’autre part, de ne pas employer un matériel trop considérable, qui grèverait inutilement les frais de premier établissement et ceux d’exploitation.
- La puissance maxima d’une usine dépend, pour une ligne d’une longueur donnée :
- i° De la vitesse à donner aux cars, et du poids de ceux-ci ;
- 2° Des pentes ;
- 3° Du nombre de cars en service au même moment, et de leurs arrêts.
- Lorsque la ligne est en palier, et si les arrêts sont réguliers, la puissance serait facile à calculer. Quand la ligne présente des pentes et que les arrêts sont irréguliers, la puissance absorbée par chaque voiture change à tout moment, indépendamment des fluctuations dues au nombre variable de voyageurs, depuis zéro jusqu’à un maximum qui se produit, comme nous l’avons vu, au moment du démarrage, et qui, suivant la charge, la position de la voiture en palier ou en rampe, peut atteindre 100 ampères et plus, comme le montre le diagramme suivant (fig. 3i) que nous reproduisons d’après M. Reckenzaun; ce diagramme se rapporte aux essais faits sur une voiture équipée de deux moteurs Westinghouse de i5 chevaux, et fournit les chiffres suivants : courant maximum 95 ampères; courant moyen, 31,3 ampères; différence de potentiel maxima 56o volts, moyenne 38o volts.
- D’après M. E. Carter, la puissance maxima, au moment de la mise en marche serait égale à environ 7 fois la puissance normale et la puissance moyenne, pendant cette même période, d’environ 3 1/2 fois la puissance normale.
- Lorsque plusieurs voitures circulent en même temps sur la ligne, il arrive souvent que plusieurs d’entre elles sont arrêtées et repartent au même instant; si ces voitures sont les seules qui soient sur la ligne, le courant oscille entre zéro et un maximum croissant avec le nombre de voitures, sans pourtant lui être exactement proportionnel. C’est ce que prouvent les diagrammes des figures 32, 33, 3q relevés par MM. G.-D. Shepardson et E.-P. Burch. La figure 3a représente la courbe de consommation d’une voiture équipée avec 2 moteurs à simple réduction de e5 chevaux ; la distance de 16 kilomètres environ, fut franchie en 55 minutes. Pendant 27 1/2 minutes, soit la moitié du tempsj
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- le courant est réduit à zéro ; au moment du j On voit que l’intensité du courant, au mo-démarrage, il atteint parfois 80 ampères. | ment de la mise en marche, est plus faible que
- <50 —
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- Minutes
- Fig. 3i. — Ligne aérienne; courbe de consommation.
- celle citée précédemment, bien que la puissance des moteurs soit plus considérable. Gela tient à la résistance plus convenable donnée au circuit dans les premiers instants. Le démarrage se fait parfaitement bien dans ces conditions et la
- Fig. 32. — Ligne interurbaine entre Minneapolis et Saint-Paul.
- demande à la station centrale est beaucoup réduite, ce qui est un avantage. On peut remarquer que, si le car s’était arrêté instantanément et remis en marche de même avec l’ouverture et la fermeture du circuit, la vitesse de translation moyenne serait de 35 kilomètres à l’heure. Én réalité, elle est un peu plus faible, mais,
- pendant les instants ou la voiture marchait à
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- Fig. 33. — Diagramme de charge sur le feeder n° 3. — Station centrale n° 3. Saint-Paul à Minneapolis.
- plein courant, la vitesse actuelle dépassait certainement ce chiffre. On voit que les vitesses de
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- 48^ kilomètres à l’heure relevées par certains observateurs sont bien réelles.
- La figure 33 montre la variation du courant sur le feeder d’une ligne sur laquelle circulaient 5 voitures; le courant moyen était d’environ 60 ampères; il s’élève un moment à 180 ampères pour retomber presque immédiatement à zéro; dans l’espace de 3o minutes il est tombé 8 fois à zéro. Ce diagramme a été tracé d’après les lectures prises à intervalles de 2 secondes; l’aiguille de l’ampèremètre s’arrêtait quelques instants aux points observés, ce qui prouve que les indications fournies sont bien dues à l’intensité actuelle du courant et non à l’inertie de l’appareil de mesure.
- Lorsque le nombre de voitures augmentent, ces variations énormes ne se produit plus; le rapport des voitures au repos aux voitures en marche diminue et les dernières remplissent le rôle d’une sorte de volant; mais les variations n’en sont pas moins considérables, comme le fait voir la courbe de la figure 34 qui donne le diagramme de charge à la station centrale de la Minneapolis Street Railway Company, le 4 mars 1892. Il y avait 142 moteurs en marche sur une longueur de voie de 24,195 kilomètres; le potentiel de la dynamo était de 5oo volts. L’allure delà courbe est plus régulière, mais le courant varie encore entre 900 et 1800 ampères environ. Les lectures étaient faites à intervalles
- Fig. 34. — Diagramme de charge de la Minneapolis Street Railway C° (4 mars 1892). 142 moteurs : 24,195 kilomètres; potentiel de la dynamo, 5oo volts.
- de jo minutes. Le diagramme de la figure 35 donne le résultat des lectures prises chaque seconde sur les ampèremètres principaux à Minneapolis, à Saint-Paul et sur un feeder à Minneapolis. Il y avait environ 190 voitures sur les lignes de Minneapolis, 100 sur celles de Saint-Paul et 32 sur celle du feeder. Les variations de courant y sont plus accentuées; à Minneapolis, le courant oscille entre 1400 et 2800 ampères, au lieu de 900 et 1800 dans le premier cas, mais le rapport reste le même : du simple au double.
- Les moteurs et les dynamos doivent donc présenter une élasticité considérable pour se prêter â ce service irrégulier. Les machines à vapeur doivent régler avec une grande rapidité, surtout dans le cas des lignes sur lesquelles ne circulent qu’un faible nombre de cars, afin de conserver,
- autant que possible, une vitesse uniforme. On emploie des volants d’un poids considérable qui permettent de satisfaire aux à-coups, car les fluctuations sont si soudaines et si rapprochées que le régulateur du moteur n’a pas eu le temps d’agir que déjà la charge est complètement modifiée.
- Les dynamos peuvent facilement supporter sans dommage sérieux des surcharges considérables.
- C’est ainsi que, sur une ligne établie à Boze-man, dans l’état de Montana, et comprenant un générateur multipolaire de 100 chevaux du type Westinghouse et trois équipements de 2 moteurs de 20 chevaux chacun, à simple réduction, le retour métallique n’étant pas complètement effectué le jour de l’inauguration, on dut marcher toute la journée à 65o volts aux bornes au lieu
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- de 5co. Le matériel n’en souffrit nullement. Dans tous les cas, les fondations, les moteurs, les transmissions et les dynamos doivent être d'une robustesse mécanique exceptionnelle ; on
- rinn,sa,polis Street: Ita-itway Cf itccx fti: i. jb'ntfiMemctle: /'-‘Itncr/iaC
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- ne .saurait apporter une trop grande attention à l'installation et à la surveillance, un accident pouvant non seulement interrompre le service pendant un temps assez considérable, c’est-à-dire causer un préjudice moral et pécuniaire important à la Compagnie, mais encore causer
- des accidents de personnes. Le retour se faisant par les rails, il est essentiel que les dynamos soient particulièrement bien isolées.
- En résumé l’expérience a démontré qu’il convient de compter sur une puissance électrique à la station centrale d’environ :
- 20 chevaux par voiture pour une ligne de faible capacité (5 voitures environ);
- i5 chevaux pour une ligne de moyenne importance (de 5 à a5 voitures);
- 10 a 12 chevaux pour les lignes plus importantes.
- On n’emploie jamais une seule dynamo* afin de n’être pas arrêté par les réparations; pour une petite ligne, on adopte, par exemple, deux dynamos de 40 000 watts ; chacune d’elles est capable d’assurer le service courant indépendamment de la seconde s’il lui arrivait un accident.
- Pour les usines plus importantes, on divise la puissance totale en un nombre d’unités tel que, en cas d’accident arrivé à l'une d’elles, les autres soient suffisantes pour assurer le service courant; il convient de ne pas pousser trop loin la division et la règle ci-dessus peut être adoptée avec, avantage.
- Le choix des moteurs à vapeur a une grande influence sur les dépenses d’exploitation, la charge moyenne à l’usine est, en effet, de beaucoup inférieure à la puissance totale que peuvent fournir les dynamos ; le rendement de celles-ci en est relativement peu affecté, tandis que pour un moteur à vapeur le rendement devient très mauvais lorsque la charge diminue même peu-. En conséquence, la puissance totale indiquée des moteurs devra être inférieure à celle des dynamos, afin que ces moteurs marchent autant que possible dans levoisinage de leur rendement maximum; l’admission de vapeur doit pouvoir' varier dans de grandes limites en un espace de temps très court afin de proportionner la puissance générée à la charge.
- Ünest ainsi conduit à employer pour les petites stations des moteurs à grande vitesse et pour les stations plus importantes où la charge varie moins, des moteurs à faible vitesse, à double ou triple expansion, suivant la capacité de l’usine. Pour une petite station, on n’emploie qu’un seul moteur, tandis que pour les stations plus importantes, on divise la puissance totale en deux ou trois unités actionnant chacune un
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- certain nombre de dynamos, soit par courroie directe, soit par l’intermédiaire d’un arbre de transmission commun à tous les moteurs et à toutes les dynamos, ce qui offre l’avantage de permettre d’utiliser à volonté une partie quelconque du matériel et de pouvoir, en cas d’accident à l’une des unités, y en substituer une autre rapidement.
- L’emploi des moteurs attelés directement à la dynamo, par l’intermédiaire d’accouplements élastiques du genre Raffard, tend de plus en
- plus à se généraliser et donne des résultats excellents.
- Les chaudières doivent avoir une capacité égale à celle des dynamos et être divisées en unités de puissance convenable pour permettre un service de roulement qui facilite la surveillance, le nettoyage et les réparations.
- Les chiffres ci-dessus s’appliquent à des voitures de 16 à 18 pieds de longueur intérieure (4,80 m. à 5,40 m.) et pesant avec un faible nombre de voyageurs environ 5 tonnes. Ce sont
- Fig. 36. — L’exploitation des tramways électriques à Chicago.
- celles qui conviennent le mieux pour des lignes ou le trafic n’est pas très actif, en raison de leur faible poids mort.
- Elles peuvent contenir normalement 11 voyageurs, mais il n’est pas rare, lorsque l’affluence est considérable, de les voir transporter jusqu’à 70 voyageurs; ceux qui ne peuvent s’asseoir se tiennent debout dans le passage central ou sur les plateformes. On en voit même s’accrocher à l’extérieur, sur le rebord des fenêtres, ou monter s’asseoir sur le toit, bien qu’il n’v ait pas d’escalier ni même d’échelons pour y atteindre. Le nombre des voyageurs devient alors plus considérable encore.
- La figure 36, que nous reproduisons d’après une photographie, montre l’aspect de ces véritables grappes humaines; toute la surface possible est utilisée. Le conducteur circule comme il peut au milieu de cette foule pour y recueillir le prix des places, s’accrochant à l’extérieur et grimpant, quand il le faut, sur le rebord des fenêtres. On ne trouve jamais qu’une voiture est trop chargée, les conducteurs engagent le public à monter, assurant qu’il y a beaucoup de place à l'intérieur où l’on est déjà serré au point de ne pouvoir se retourner! On tend cependant à empêcher les voyageurs de se tenir à l’extérieur ou sur le toit, de crainte d’accidents.
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- Certaines compagnies sont très strictes à cet égard. On préfère atteler à la suite d’une voiture motrice un ou plusieurs wagons qu’elle remorque; cela n’empêche pas, il est vrai, le même encombrement de se produire parfois. Notre gravure en fait foi.
- Lorsque le trafic est régulièrement chargé, il convient de remplacer ces petites voitures par d’autres plus grandes, de 20, 25, 28 et même 35 pieds de long, munis chacun de deux moteurs de 20, 25 ou 3o chevaux. Ces cars ont un poids mort proportionnellement moins élevé et coûtent moins, eu égard au nombre de voyageurs transportés. Malgré leur plus grande capacité et les wagons qu’on leur fait remorquer, ces cars n'en sont pas moins bondés de voyageurs à certaines heures. Les cars représentés sur la figure 36 sont de grande longueur (25 pieds = 7,5om.); ils étaient en service à Chicago. Ils pouvaient, en temps ordinaire, contenir 40 personnes; ils en transportaient environ 140 à i5o, le jour où cette photographie a été prise. Chaque voiture, munie de 2 moteurs de 25 chevaux, remorquait un wagon.
- ün leur en fait souvent remorquer un plus grand nombre. Nous avons vu un train formé de la voiture motrice et de 3 wagons attelés; ces 4 véhicules transportaient ensemble 561 voyageurs, soit 140 par voiture... et il n’y en avait pas sur les toits! La voiture motrice avait 2 moteurs de 20 chevaux chacun. Il n’est pas extraordinaire de voir 4 wagons attelés à la voiture motrice.
- Ce n’est pas pour la simple curiosité du fait que nous avons reproduit cette photographie ; elle présente un réel intérêt; d’abord elle prouve la grande souplesse de ce mode de traction qui permet, à un moment donné, de satisfaire a une demande quelconque du public; ensuite, elle dévoile une des causes essentielles du succès de la traction mécanique en général et de la traction électrique en particulier en Amérique. Avec ce système d’exploitation. un matériel relativement restreint et un faible nombre d’employés permettent de réaliser des recettes considérables, sans autre augmentation de frais qu’une faible consommation supplémentaire de courant. Si l’on avait recours à la traction animale, jamais on ne pourrait admettre une telle surcharge: il faudrait un matériel, un personnel et un nombre d’animaux plus
- considérables; en outre, les chevaux ou les mulets, qui sont employés en grand nombre de l'autre côté de l'Océan, seraient bientôt mis hors de service.
- Si l’on songe aux grandes distances que les tramways électriques permettent de franchir en un temps deux ou trois fois plus court, que les tramways à chevaux — autre cause qui permet de diminuer le matériel roulant et le personnel, — on conçoit sans peine que l’exploitation des tramways électriques soit une des branches les plus prospères de l’industrie électrique américaine et que ce mode de transports qit reçu l’accueil le plus favorable du public.
- La substitution d’une ligne électrique à une ligne à chevaux entraîne généralement une augmentation de recettes considérable et les bénéfices sont augmentés dans de grandes proportions.
- Le tableau suivant, emprunté au vingt-cinquième rapport annuel du Board of Railroad Commissionners de l’état de Massachusetts, publié au moins de janvier dernier, permet de comparer les bénéfices comparatifs réalisés dans l’exploitation d’une ligne de tramways, à traction animale ou à traction électrique.
- Traction Taux
- Bénéfices nets d'augmen-
- Animale Électrique tation
- Par voyageur transporté. Par voitm e-mille 4,8 c 27,8 — 2,00 fr. 7,8 c 48,26 — 3,70 fr. 62,500/0 73,5o 85,oo
- Par voyage aller et retour.
- Le rapport des recettes anciennes aux recettes actuelles est ce que les Américains ont surnommé pittoresquement le « coefficient de satisfaction publique ». On voit qu’il atteint une valeur respectable.
- Il faut cependant attendre encore plusieurs années avant de se prononcer sur l’économie relative exacte des deux modes de traction ; les compagnies ont jusqu’ici consacré une somme relativement faible à l’entretien et à l’amortissement; mais les lignes sont nouvelles. Déjà, sur les premières lignes établies on reconnaît la nécessité de réparations qu’on n’avait pas admises d’abord ; la voie, principalement, fatiguée par un trafic intense de lourdes voitures circulant à grande
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- vitesse demande un entretien considérable ; il est sage d’attendre l’enseignement de l’expérience avant de se prononcer.définitivement.
- G. Pellissier.
- (A suivre)
- LA PRATIQUE DE L’ÉLEGTROLYSE DES CHLORURES (')
- C’est pour remédier à un défaut qui équivaut à la condamnation de la production de la soude et du chlore par l’électrolyse que durant ces dernières années on a eu recours à l’emploi du mercure, qui sépare la soude caustique de la solution de sel dans laquelle elle est noyée. Nolf, il y a plus de vingt ans, avait construit des cuves dans lesquelles il décomposait l’eau salée en chlore et en sodium qui s’amalgamait avec du mercure, qu’il employait comme cathode. Ce procédé n’avait pas réussi il y a vingt ans, mais on l’a repris en le modifiant et on a renoncé au système de cathode mercurielle immobile qui caractérise le système de Nolf et celui de Greenwood, qui, bien des années après, s’aventura à tenter la même impossibilité.
- Dans un bain de chlorure de sodium électro-lysé par une dynamo de ioo ampères, on recueille iooo grammes de soude par heure et par cuve. Ce n’est donc qu’un kilo de soude qu’on a à tirer de la solution de sel et à déposer à l’état d’amalgame de sodium. Mais ce n’est pas une opération aussi commode qu’on le penserait, que ce mariage du mercure avec la soude caustique. La quantité de mercure nécessaire est considérable. Sa force d’absorption n’est pas illimitée; il arrive vite un moment où il est saturé, et puis il est sans doute très joli d’accumuler sur une masse de mercure une forte proportion de sodium, mais lorsque vient le moment psychologique où le sodium doit être changé en soude caustique, on est embarrassé.
- Tel le métallurgiste qui traiterait du minerai d’or au moyen de cyanure de potassium et qui
- (') La Lumière Électrique du 21 juillet 1894, p. 120.
- aurait réussi à faire passer tout l’or du minerai dans sa solution, mais qui ne saurait l’en retirer. On ne précipite pas, en effet, l’or d’une solution de cyanure comme on le fait d’une solution de chlorure. L’électro-déposition en est difficile, presque impraticable, à cause des masses énormes de liquide qu’on aurait à traiter chaque jour. On y arrive, cependant, et on capte la toute petite proportion d’or qui est dissous dans des milliers d’hectolitres de solution de cyanure d’or qu’on ramène à l’état de cyanure et qui servira à traiter de nouvelles quantités de minerai.
- Dans le cas qui nous occupe, nous avons un peu de soude combinée à l’état d’amalgame de sodium avec du mercure qui se trouve au fond d’une grande quantité d’eau salée. Comment séparer cette soude caustique sans interrompre le travail électrolytique ?
- Ce n’est pas quantité négligeable que l’évolution de l’hydrogène au pôle négatif. Avec des courants de 1000 à i5ooampères en travail continu, elle représente des masses énormes d’un gaz qui peut constituer un danger dans une usine et qu’il faudrait pouvoir utiliser. Mais je n’en parle qu’au point de vue électrolytique, et pour signaler d’emblée qu’il ne saurait être question de dispositifs de compartiments horizontaux dans les cuves, à moins de recourir à des dispositifs d’une complication inapplicable. On a déjà assez de peine à faire fonctionner des électrodes verticales et parallèles sans chercher midi à quatorze heures. Rien ne serait plus facile que d’aspirer l’hydrogène au moyen d’une pompe et de l'envoyer dans des foyers où il servirait de combustible pour concentrer et cristalliser les solutions de soude caustique.
- Sa présence dans les compartiments négatifs est un mal auquel on ne peut opposer jusqu’à présent que les oxydes métalliques tels que les oxydes de cuivre, de fer, de manganèse, etc. Mais l’hydrogène les réduit assez rapidement et ce n’est qu’un demi-remède que de dépolariser par les oxydes, puisqu'il faut les réoxyder. Une insufflation à jet continu d’air, d’oxygène ou d’ozone donnerait de meilleurs résultats, mais c’est là un gros surcroît de travail que d’avoir à insuffler de l’air dans vingt cuves ou davantage.
- Le chapitre de la force électromotrice est plein d’intérêt, car elle dépend de plusieurs conditions à remplir. La surface des électrodes,
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- leur parallélisme, l’épaisseur ou la minceur de la couche de solution qui les sépare, le maintien de la densité de l’électrolyte, le plus ou moins de résistance qu'oppose le diaphragme, la bonne prise de contact des anodes et des cathodes, sont les facteurs qui commandent le voltage.
- Si on a veillé à tout, la force électromotrice sera basse; elle sera de 5 volts, dans une cuve dont les dispositifs sont assez bons. Elle baissera vers 4,5o, 4,20 et 4 volts si tout est bien ordonné. On peut descendre au-dessous, mais c’est difficile, à moins qu’on n’ait une cathode mercurielle.
- Marchez-vous au régime de 4 1/2 volts, par exemple, et remarquez-vous tout d’un coup que votre voltmètre monte à 5 ou 5,5o ou plus haut, vous pouvez être sûr que votre diaphragme vous joue quelque mauvais tour et que quelque part il y a infiltration de chlore dans votre soude, et de soude dans votre chlore. II n’y a pas à hésiter, une fois faite la constatation du dommage au moyen de réactifs chimiques, il ne reste qu’à suspendre le travail pour réparer ou remplacer le diaphragme.
- C’est ici que se montre le grand avantage qu’il y a à avoir une cuve d’une construction simple. Ne me parlez pas de ces ingénieuses combinaisons en apparence compactes et qui forment un tout si parfait que le moindre des accrocs vous force à suspendre la marche et à tout démonter.
- Bien au contraire, la perle des cuves électrolytiques est celle où vous pouvez réparer telle ou telle électrode, tel ou tel compartiment et y remplacer ce qui est défectueux sans que le travail en souffre. Je ne dis pas que cette merveille-existe, mais elle pourrait exister, et c’est en cherchant à réaliser la construction d’une cuve parfaite qu’on arrive à en créer une bonne.
- Il est toujours utile de suivre la marche des volts et de la comparer avec celle des ampères. Toute variation dans la proportion du courant avec la pression est un symptôme infaillible de dérangement. Si aujourd’hui vous travaillez avec 200 ampères tout comme hier et avant shier, il est évident qu’à moins qu’il ne soit arrivé quelque chose d’anormal, votre voltmètre doit toujours marquer la même force électromotrice. Voici un exemple d’irrégularités qui m’a conduit à chercher et à trouver un défaut dans
- deux cuves qui auparavant fcnctionnaient très uniformément.
- Ampères ^ .... „ Volts
- I?0 G,8 6,. 6,1
- 160 6,5 6,6 6,6
- i65 6,6 6,6
- 180 7 6,8
- 190 6,90 7,2 6,8
- 200 7,5 7,4 6,9
- 210 7,2 7 6,8
- 230 6,9 7,5 6,9
- 240 7,3 7,8
- 25o 6,8 7 7,8
- 260 7,45 7,45 7,85
- 270 ' 7,35 7,8 7,9
- 280 7,30 7,7 8
- 3oo 7,20 7,45
- Le lendemain, les volts montaient à 8,3, 8,5o et 9. Il est à remarquer néanmoins que cette force électromotrice n’est pas très élevée puisque c’est celle de deux cuves. Gela prouve qu’il n’est pas impossible de travailler avec 3 1/2 volts par cuve. Il est vrai que je me servais de diaphragmes poreux en porcelaine d’amiante qui étaient presque neufs. Au bout d’un certain temps ils s’empâtaient du côté anode d’une couche gluante, ferrugineuse et il me fallait 8 volts, puis 8 j/2 et 9, c’est-à-dire 4, 4,25 et 4,5 volts par cuve. Jamais je n’ai eu à signaler une irrégularité sérieuse dans le voltage sans avoir à constater de suite, après un défaut, ou un accident, soit dans les cloisons poreuses, soit dans les contacts, ou bien une fuite et une diffusion des liquides positif et négatif.
- Voici deux relevés qui montreront la différence des résultats auxquels on arrive suivant qu’il y a, ou qu’il n’y a rien de détraqué dans une cuve; mais, avant tout, je tiens à expliquer le faible rendement en chlore pendant la première heure. La raison en est bien simple5 quand on commence l’électrolyse d’une solution fraîche, on trouve dans le catholvte toute la soude qui s’est produite, mais on ne peut avoir le rendement en chlore gazeux que lorsque l’anolyte s’est saturé de chlore. En outre, chaque jour on se sert d'un lait de chaux frais, afin de rendre les essais plus simples et plus faciles) autrement, il faudrait des quantités-énormes de solutions titrées pour déterminer la quantité de chlore présente dans le lait de chaux chloré.
- On peut avoir de meilleurs rendements que celui que je viens de donner et auquel cependant
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- beaucoup d’électrochimistes voudraient bien s’abonner pour longtemps. Mais rien n’est plus fréquent que d’en avoir de plus médiocres et de beaucoup plus mauvais que ceux du deuxième relevé. Je n’ai pas la prétention de faire valoir le premier ou de déprécier le second, et je ne donne pas le meilleur des deux comme modèle. On peut faire mieux, je ne le nie pas. On peut faire pire, c’est malheureusement trop vrai, et il
- est certain que rien n’est plus décourageant, car cela entraîne un arrêt de travail, une série de réparations, et quelquefois de grandes modifications. 11 suffit de si peu de chose pour qu’on se trompe! Un jour je me suis aperçu que mes cathodes en fer n’avaient pas été ajourées. Je les ai fait percer de trous, et il y a eu de suite une grande amélioration dans le rendement.
- Heures Ampères Volts Grammes par Utro Soude Augmentation gr. par litre :austique Augmentation totale Rcnriemonl par ampère- heure Grammes par litro Ch Augmentation gr. per litre ore Augmentation totale Rendement par ampère-licnre
- Cuve en marche ? égulière.
- Avant le travail... 0,568
- i”heure 476,8 9) i5 7,o85 1,426 518,26 1,087 3,017 2,449 267,02 o, 56o
- 2® — 480,2 8,782 1,697 6l6,76 1,284 7,395 4,378 477,34 0,994
- 3” — 468,0 8,25- io,3i5 1,333 557,i5 1,190 12,io5 4,710 573,54 I ,0Q7
- 4” — 466,0 11,732 L4I7 574,99 1, io5 16,770 4,665 5o8,63 1,091
- 5” — 438,6 8,25 13,226 1,494 542,98 [,238 21,371 4,601 5oi,66 1,144
- 6” — 428,0 14,720 1,494 542,98 1,269 25,404 4,o33 439,73 1,027
- 7" — 388,0 8,25 16,012 1,292 469,56 I ,210 29,643 4,23g 462,19 1,191
- 8’ — 374 17,188 1,176 427,41 1,143 33,462 3,819 416,39 1,113
- Cuve en marche irrégulière.
- Avant le travail.... 3<S j 3gn
- ['“heure 483 9,8 39,73 1,34 487,01 1,008 2,769 2,769 3oi,9I 0,625
- 2» — 488 9,6 41,07 1,34 487,01 0,99s 6,546 3,777 411,81 0,844
- 3” — 482,6 9,2 42,45 i,38 Soi,55 1,039 10,401 3,855 420,32 0,871
- 4* — 482,8 9,2 43,75 1,3o 473,47 0,979 13,987 3,856 396,99 0,810
- 5° — 488,6 8,9 45,39 1,64 5g6,04 I , 220 18,069 4,082 445,07 0,911
- 6“ — 476,6 8,85 46,54 1, i5 417.96 0,877 21,584 3,515 383,25 0,804
- 7" — 480,0 8,6 47,94 1,40 5oS,82 1,060 25,063 3,479 379,3? 0,790
- La plus importante recommandation que je puisse faire est celle de ne pas laisser les liquides dormir l’un à côté de l’autre dans leurs compartiments. Si bon que soit un diaphragme, par cela même qu’il est poreux, il donne naissance à une infiltration. Tout va bien le soir quand vous arrêtez la marche de l’opération. Le lendemain matin, vous êtes tout surpris de constater qu’il y a du chlore dans votre soude et de. la soude dans votre liquide chloré. Quand on ne peut pas travailler jour et nuit, il est ndispensable de vider chaque soir ses compartiments positif et négatif pour éviter même un mélange insignifiant des liquides.
- (A suivre.) E. Andréoli.
- L’APPAREILLAGE
- ET LA CONSTRUCTION ÉLECTRIQUE a l’étranger (')
- XV. Applications de moteurs a courants continus.
- Nous citerons parmi les plus intéressantes les pouls roulants des ateliers de C/iarlollenburg, dont deux années et demie de pratique ont consacré les excellentes dispositions.
- (‘) La Lumière Électrique du 4 août 1894, p. 218.
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- Sans entrer dans les détails sur les moteurs qui se rattachent aux types déjà cités, nous indiquerons particulièrement les dispositionsd’amé-nagement et celles adoptées pour réaliser complètement les fonctions multiples des ponts roulants.
- La description.suivante montre toute la simplicité du système et la figure 36 donne une vue d’ensemble d’un pont de 20 tonnes.
- Le nouvel atelier, construit fin 1891, a une longueur de 85 mètres sur 3o de largeur; il est desservi dans sa partie centrale par deux ponts roulants-dont la voie, située à 6,60 m. au-dessus du sol, est soutenue par les fers à T des galeries latérales. Par suite de la disposition des lieux, la course de ces ponts est de 70 mètres et leur portée est de 10 mètres.
- Outre ces deux ponts, construits l’un pour 5ooo kilogrammes et l’autre pour 20000 kilogrammes, il s’en trouve encore, dans différents ateliers, six plus petits, dont quatre commandés à la main peuvent charger 1200 kilogrammes et desservent les galeries extrêmes transversales et les galeries latérales inférieures ; les deux autres ponts, de 1000 kilogrammes, servent plu-tôt’de monte-charges.
- Tous ces ponts sont installés comme les deux principaux, mais tous les mouvements ne sont pas commandés électriquement.
- Dans chacun des deux grands ponts on emploie trois moteurs : levage et descente, — orientation du chariot, — translation.
- Chaque moteur est muni d’un inverseur agissant dans le circuit de l’induit. Les manœuvres de chacun des moteurs ne devant jamais être simultanées, on a eu la facilité de n’employer qu’un rhéostat commun pour les démarrages.
- Le rhéostat est installé de sorte que par l’action d’un contrepoids le commutateur se trouve constamment sur la touche morte: le courant n’arrive donc aux moteurs que tant que l’on maintient la manette sur l'une des touches du distributeur.
- Par l’emploi de trois moteurs, le mécanisme est de beaucoup simplifié, et l'indépendance des mouvements est absolue.
- La prise de courant est réalisée très simplement : le courant est amené au pont par deux fils de cuivre tendus le long du bâtiment et reposant sur de petites consoles en bois fixées aux colonnes qui supportent les galeries et le toit.
- A chaque pont se trouvent deux fourchettes ou crochets métalliques qui embrassent les conducteurs et tendent à les soulever des consoles en captant ainsi le courant. De ces griffes, le courant est conduit aux moteurs par des conducteurs fixés au pont.
- De la même façon le courant est amené au chariot du pont par deux forts fils tendus entre les longerons et que deux crochets métalliques fixés au chariot empoignent comme ;il est dit précédemment.
- - A part ces lignes générales communes, les deux grands ponts diffèrent en ce que le pont de 20 tonnes se commande .de la plaie-forme fixée sur le pont même, tandis que le pont de 5 tonnes se commande du sol.
- Le pont de cinq tonnes, course 9 mètres, est composé de deux fortes traverses en T supportées sur galets à leurs extrémités. .
- Par des arbres creux les mouvements des galets sont solidarisés.
- Les fers à T sont munis de rails à leur partie supérieure pour ie mouvement du chariot ; celui-ci porte un treuil commandant l’extrémité libre de la chaîne de levage, l’autre extrémité étant fixée au chariot.
- Les trois moteurs du pont transmettent leurs mouvements au moyen de vis sans fin et d’engrenages.
- Le moteur de levage développe 2 chevaux à 1100 tours par minute ; celui du mouvement d’orientation, 3/4 de cheval à 1400 tours par minute ; celui du mouvement de translation, 1,5 cheval à 1100 tours par minute.
- Les deux premiers moteurs sont placés sur le chariot, le dernier sur les supports à côté de son inverseur et du rhéostat commun aux trois moteurs. Les inverseurs des moteurs de levage et d’orientation sont fixés au chariot.
- La commande des trois inverseurs et du rhéostat se fait du sol, au moyen de cordons correspondants.
- Les deux cordons de chaque inverseur sont reliés par une traverse avec l'une des inscriptions : gauche, droite, montée, descente, en avant, en arrière.
- S’il s’agit de monter, on tire le cordon « montée», et ensuite lentement et progressivement le cordon correspondant au rhéostat; on maintient ce dernier tendu tant que doit durer le mouvement. Dès qu’on abandonne ce dernier cordon,
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- un contrepoids ramène la manette du rhéostat et le courant est interrompu.
- Le grand pont de 20 tonnes est établi comme le précédent , mais cette fois des plates-formes de manœuvre sont disposées aux deux extrémités du pont; la chaîne s’amasse dans une caisse spéciale.
- Le moteur de translation développe 4 chev. à 800 t. p' m. » d’orientation » 2 » 1200 »
- » de levage » 8 » 800 »
- Le même train d’engrenages, moyennant l’emploi de deux arbres intermédiaires et d’un débrayage, entraîne le treuil pour la montée et la descente.
- La charge est montée avec une vitesse variable de 14 à 24 mm. par seconde; le chariot se déplace latéralement avec une vitesse de 56 mm. par seconde, et le pont roule à une vitesse de 25o mm. par seconde.
- Le rhéostat commun se trouve à l’extrémité du pont, près de la plate-forme; à côté est installé l’inverseur pour le mouvement de translation.
- Un arbre longeant la balustrade de la plateforme est muni de poignées espacées de 1 mètre en 1 mètre, pour permettre la manœuvre du rhéostat de démarrage d’un point quelconque de la plate-forme du pont.
- Un second arbre semblable, placé au-dessous du premier, sert pour la commande du changement de marche de la translation; cet arbre peut occuper trois positions : la position verticale des poignées correspond au repos, tandis que les positions de rabattement horizontal des poignées vers la droite ou la gauche correspondent au mouvement dans un sens ou dans l’autre.
- Au chariot sont fixés les deux inverseurs pour l’orientation et le levage; la direction des poignées indique le sens du mouvement.
- Un tuyau acoustique permet de correspondre avec le conducteur du pont depuis le sol de l’atelier.
- La manœuvre s’exécute comme pour le pont de cinq tonnes.
- Pour les deux ponts, le courant est pris sur le circuit général à r 10 volts.
- On voit d’après cette description combien la manœuvre est simple et qu’elle peut être confiée à un homme d’équipe quelconque.
- La commande électrique des ponts roulants
- et des grues est d’ailleurs aujourd’hui des plus appliquées.
- XVI. — Machines-outils commandées
- ÉLECTRIQUEMENT.
- Les recherches de la maison Siemens et Halske, quant aux applications des moteurs électriques, ont conduit à une étude très approfondie des conditions économiques d’emploi des électromoteurs.
- L'exposition de cette maison à Chicago présentait de nombreux spécimens déduits des principes établis par l’ingénieur en chef Richter. Avant de passer à la description, nous allons résumer la justification des dispositions adoptées d’après la communication de M. Richter à l’Association des ingénieurs allemands (18g3)(1). Ce résumé présente un intérêt particulier, l’utilisation de l’énergie électrique pour la commande des outils et des ateliers étant de plus en plus à l’ordre du jour.
- La question peut être traitée de trois manières différentes :
- i° Un moteur électrique unique entraînant tout le matériel de l’usine et remplaçant la machine à vapeur;
- 20 L’usine est partagée en plusieurs groupes, à chacun desquels est affecté un moteur distinct ;
- 3° Chaque machine possède un moteur spécial.
- Les conditions particulières à remplir dans chaque cas font adopter l’une ou l’autre de ces solutions, mais toujours, comme le montre l’étude économique de la question, il existe une de ces solutions qui donne un réel avantage sur tout autre mode de transmission.
- Au prix actuel moyen du kilowatt-heure pour les électromoteurs le premier cas ne nécessite, pour examen, qu’une simple comparaison avec la dépense correspondante pour installation et entretien d’un moteur à vapeur ou autre.
- La deuxième solution permet, si l’usine le comporte, d’obtenir une indépendance complète dans la marche entre les différentes sections, ainsi qu’une sérieuse économie.
- Un autre avantage résulte aussi de la possibi-
- (*) Zeitschrift des Vereines deulscher Ingénieure, 1893, n0' 38 et 3g. — Les mêmes vues ont été traitées par le même auteur dans son rapport à l’EIektrotechnischen Verein du 20 décembre 1892.
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- lité de contrôler à chaque instant l’énergie dépensée; cette faculté est particulièrement intéressante dans les usines vendant la puissance motrice : le moteur électrique fonctionnant comme un dynamomètre permanent, rien n’est plus simple que de faire payer aux locataires l’énergie consommée suivant les indications du compteur.
- Enfin, pour présenter la troisième solution et l’appuyer, une série d’essais ont été faits dans les ateliers Siemens pour évaluer la puissance absorbée dans les transmissions. Les x'ésultats de deux essais ont été consignés par M. Richter.
- Le premier de ces essais se rapporte au schéma de la figure 37, pour une transmission par groupe (atelier des lampes à arc de Charlot-tenburg).
- Le moteur M commande une transmission principale A, et de là les transmissions secondaires B et C, sur chacune desquelles sont 42 courroies actionnant les renvois particuliers aux outils; I, II, III, IV sont les courroies correspondantes.
- En isolant successivement chacune des transmissions intermédiaires, le rendement des différentes parties a pu être [déterminé, ainsi que l’indique le tableau suivant :
- Charge du moteur Energie fournie au moteur en chevaux Puissance utile du moteur en chevaux P Rendement 0/0 du moteur
- a) Machines - outils en travail 25,90 p, 22,285 86.1
- b) Machines-outils à vide 23,86 p* 20,48 10 CO
- c) Courroies I sup-• primées ; arbres D entraînés 8,761 p„ 6,583 75, I
- d) Courroies II sur poulies folles 7,667 p. 5,526 72,2
- e) Courroies II enlevées 4,435 p. 2,363 53,3
- J') Courroies III enlevées 2,588 P/ 0,536 20,7
- g) Courroies IV enlevées 2,047
- De ces valeurs il résulte pour les différentes parties de la transmission
- a) Puissance nette absorbée pendant le cll0v.
- travail des outils ............. P;i—P,j = i;8o5
- 3) Puissance nette absorbée pendant le fonctionnement complet des machines-outils........................ Pn — Pc= 15,702
- y) Puissance absorbée pour fonctionnement à vide des machines sans courroies................................. Pj — P, = 13,897
- S) Puissance absorbée par les embrayages P„ — Pj= 1,057 é) » » dans les courroies II
- (poulies folles comprises)....... P,, — P, — 3,i63
- «p) Puissance absorbée jusqu’aux arbres
- B inclusivement.................. P,— Py = , 1,827
- T|) Puissance absorbée jusqu’à la transmission A inclusivement............... Pj—o,536
- Toutes ces valeurs sont reportées sur la courbe (fig. 38) en a b', a c', b' c', c' d! ci' e\ e'f, /' g’.
- La répartition des différents rendements se déduit facilement; on trouve ainsi :
- ci bf
- Rendement des machines-outils. Moyenne : —;=o,i5o
- Cl c
- ci c!
- » embrayages sans courroies I — 0,938
- » courroie Ilavecpouliesfolles. — 0,841
- Rendement des arbres intermédiaires et des
- courroies III...........................
- Rendement de la transmission principale et de la courroie IV............................
- a e'
- W
- af
- ag'
- = 0,916
- = 0,976
- Le rendement de l’ensemble des transmissions est évidemment
- 0,938x0,841.0,916, 0,976 = 0,706.
- La seconde série d’essais se rapporte, d’après le schéma figure 39, à la transmission isolée d’un grand banc de tour B avec renvoi intermédiaire A ; I et II sont les courroies en service.
- Les résultats sont consignés dans le tableau suivant :
- Charge du moteur Energie fournie au moteurs en chevaux Puissance disponible sur l'arbre du moteur en chevaux 1 Rendement en 0/0 du moteur
- a) Tour en travail... b) — à vide c) Courroie I enlevée d) — II - 3,502 1,127 0,261 0,069 P, 2,851 Pi 0,947 P. 0,177 81,4 84 68
- d’où l’on déduit
- Puissance absorbée par le travail du tour
- P. - P.=.......
- Puissance totale absorbée par le tour en travail, courroie I comprise P„ — P„ = Puissance absorbée par la machine à vide
- courroie I comprise....... Pt — Pc =
- Puissance absorbée par l’embrayage, courroie II comprise.............. P, =
- 1,904 chev 0,674 — 0,770 — 0,177 —
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- La courbe de la ligure 40, tracée d’après ces valeurs, donne pour les rendements les valeurs suivantes :
- Rendement du tour, courroie I comprise ^ = o,vi3
- Cl' c'
- — du débrayage, — II — —^7 = o,g38
- Ces essais répétés sur nombre d’outils avec transmission à deux degrés ont donné un rendement moyen de 4!) 0/0 (résultats communiqués à l’Association des Ingénieurs allemands par M. Hartmann) en septembre et octobre 1892.
- Dans les ateliers de Charlottenburg on a
- M
- 42 renvois ïï
- 42 renvois ïï
- atteint 65,6 0/0, mais il est certain qu’en pratique courante ce chiffre dépend beaucoup des conditions d’entretien.
- Un autre facteur important à considérer, c’est la durée de travail journalier des machines-outils ; ainsi dans les ateliers dont nous nous occupons ici et où la surveillance et l’organisation du travail doivent être tels que le comporte une grande industrie, il a été noté que pour la plupart des machines la totalité des arrêts correspond à 38 0/0 du temps de travail, les valeurs extrêmes étant 53 0/0 et 26 0/0.
- Quoique cet extrait du travail de M. Richter sorte apparemment du cadre de description que nous suivions, nous avons cru intéressant de le ^.rapporter.
- Les chiffres cités plus haut permettront en effet dans maints projets de comparer les différentes solutions en toute justice et pourront faire préférer dans certains cas des procédés de
- commande se rapportant à la troisième catégorie.
- En effet, quoique la dépense première pour les machines outils se grève de l’achat *d’un moteur électrique et de son adaptation et que son fonctionnement journalier se grève également du rendement du moteur (qui n’est pas très
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- £nergie c/ectriçae fournie en chevaux
- Fig. 38
- sr
- élevé en réalité pour les faibles puissances et les faibles vitesses réclamées par les machines outils) il y a de notables compensations : le premier établissement de l’usine devient moins onéreux par la suppression des longues lignes de transmission et des courroies encombrantes,
- B
- ft
- 11
- Fig. 39
- les frais d’entretien diminuent également et les transformations ou agrandissements des usines sont des plus faciles.
- Ce long détour nous amène enfin à parler des types spéciaux de machines outils commandées électriquement, établies par les ateliers de Charlottenburg et reproduits par ceux de la même société à Chicago. Dans les ateliers même de Charlottenburg, la société Siemens et Ilalske
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- JOURNAL UNIVERSEL D’ÉLECTRICITÉ .
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- a, depuis 1891, installé 194 moteurs électriques. Les résultats mécaniques et économiques ont été tels que l’extension du système se poursuit chaqu'e jour.
- Actuellement i5 moteurs (ensemble 23o che-
- 3.0
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- 0 “ 1.0 2,0 3.0 ~ 4,0
- Energie électrique fournie en chevaux
- Fig-. 40.
- vaux) commandent des groupes de machines-outils; 172 (ensemble 160 chevaux) commandent chacun une machine-outil, et enfin 7 (ensemble 36o chevaux) sont employés pour essais de laboratoire.
- {A suivre).
- E.-J. Brunswick.
- CHRONIQUE ET REVUE
- DE LA PRESSE INDUSTRIELLE
- Téléphone portatif Anders (1893).
- Quand on parle en C, le courant de la pile s passe par le primaire Q à la cloison H, au bloc de carbone K, au carbone en fibres S, au diagramme en carbone L, à la plaque métallique N, puis au tube également métallique B, autour duquel est enroulée la secondaire I, relié d’une part à la ligne, par O, W, et, de l’autre, à la terre par l’enroulement/de l’électro polarisé I et la plaque H.
- La figure 2 représente, schématiquement aussi l’application de ce principe à un microphone fixe. Les bornes des primaires P sont indiquées en D et Excelles des secondaires S en
- F et G, montées toutes les quatre sur une plaque II, qui ferme une petite boîte où se trouvent le commutateur automatique L, le microphone M et les contacts N, Nt, Nn, (fig. 3). Le
- Fig. 1 à 3. — Téléphone Anders.
- commutateur L est (fig. 3) percé d’un trou K, permettant aux vibrations sonores de traverser librement l’embouchure B.
- Electrolyseur Baily et Guthrie (1893).
- Dans cet appareil, le liquide à traiter arrive, par un tuyau percé de nombreux trous, dans un
- Fig. 1
- compartiment central 3, séparé des compartiments anode 4 et cathode 4„ par des cloisons poreuses 2 et 2a d’inégales épaisseurs. Dans le
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- cas du chlorure de sodium, par exemple, 2a est quatre fois plus poreux que 2, parce'que le coefficient de diffusion de la dissolution de soude est beaucoup plus élevé que celui du chlore. Les électrodes sont formées de plaques de carbone disposées comme des jalousies dans des châssis d’ébonite et coiffés de capuchons pour recueillir les gaz dégagés.
- G. R.
- Presse à plomber Edward (1893).
- La principale particularité de cette presse consiste dans l’emploi de deux récipients d et d',
- Fig. i à 4. — Presse à plomber.
- montés sur une plaque tournante b, de manière que l’on puisse les amener alternativement sous
- le piston creux d, solidaire du piston f de la presse.
- Quand on abaisse ce piston sur d par exemple, le plomb fondu de d est refoulé, par n, dans la filière m, autour du câble à plomber g, entraîné dans cette filière ; puis, après l’épuisement de d, et le rappel rapide de /, on amène à la place de d le récipient d', rempli pendant que d'se vide, de sorte que l’opération se poursuit d’une manière à peu près continue.
- Quant à la filière, elle se compose (fig. 3 et 4) d’un grain i maintenu par la plaque; réglable au moyen des boulons/e, et d’un ajustage o, réglable en p. G. R.
- Epuration des jus sucrés par électrolyse, par MM. Weyde et Lugo.
- On connaît les procédés Despeissies, Mai-grot, Behm, Gallois et Dupont, etc., dont quelques-uns sont expérimentés industriellement; nous signalerons celui de MM. Weyde et Lugo qui consiste à électrolyser les jus sucrés, chauffés de préférence vers 93° avec des cathodes d’aluminium et des anodes de charbon. Le voltage est de 4 à 5 volts. Il se produit de l’alumine hydratée à la cathode en même temps que de l’hydrogène; l’hydrate d’alumine à l’état de coagulum entraîne les impuretés. Le passage à l’électrolyseur ne serait que de cinq à dix minutes.
- Préparation des carbures métalliques, par M. Bullier.
- En traitant au four électrique Moissan un mélange de 56 parties de chaux vive et de 36 parties de charbon (de bois, de sucre, de fumée, etc.), on obtient un carbure en masse cristalline correspondant à la formule C2Ca. L’auteur se réserve la fabrication des carbures des métaux alcalino-terreux.
- A. R.
- Notes sur les tramways électriques aux États-Unis et au Canada, par M. H.-D. Wilkinson.
- Quoique la question des tramways électriques en Amérique soit traitée actuellement dans le journal par notre collaborateur, M. Pellissier, elle présente suffisamment d’intérêt pour que
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- nous ayons cru devoir analyser une étude du même genre faite à un point de vue un peu différent.
- L’auteur de cette étude a eu pendant l’Exposition de Chicago l’occasion d’examiner les divers systèmes de traction employés dans cette ville. Le travail qu’il vient de publier est le résultat de ses observations et de ses recherches.
- M. Wilkinson commence par nous donner un tableau pittoresque des voitures circulant sur les railways, bondées et surchargées de voyageurs, dont quelques-uns accrochés au véhicule, d’autres juchés sur le toit. Après avoir vu une voiture motrice traînant deux ou trois wagons avec 25o personnes, à une vitesse de 16 kilomètres à l’heure, sur des routes sans drainage et couvertes de boue, il arriva à penser que la pratique qui consiste à mettre sur une seule voiture deux moteurs de 25 ou 3o chevaux, et qui autrement entraînerait une perte de matériel et de force, n'était pas déraisonnable.
- Il va de soi qu’on n’a pas toujours besoin de développer toute la puissance disponible et que le contrôleur peut régler celle-ci selon le trafic, mais il est très important d’avoir des moteurs qui résistent au besoin à un travail exceptionnellement dur et qui n’aient pas besoin d’être surveillés.
- Pendant l’année, le nombre des voyageurs sur toutes les lignes de Chicago a été d’environ 288 millions, ce qui fait un excédent de 55 millions sur l’année précédente.
- Le type général de construction pour les grands écartements est à poteaux implantés au milieu de la voie entre les deux rails. Ces poteaux sont munis de crochets de fer pour supporter les câbles. L’aspect général est loin d’être désagréable, surtout quand tous les autres poteaux supportent une lampe à arc et un groupe de lampes à incandescence, et que les crochets sont ornementaux. Les câbles accouplés ne sont nécessaires qu’aux courbes et dans les petits écartements.
- La construction entière de la voie, y compris les rails et les câbles conducteurs, coûte environ 21 752 francs par kilomètre, et les corps de voitures, avec les trucs moteurs au complet coûtent environ 20000 francs par voiture. Pour une ligue d'environ 8 kilomètres avec i5 voitures, la station de force motrice, y compris le bâtiment et la machinerie, coûterait environ
- 125 000 francs, et le terrain avec les remises pour voitures, environ 75 000 francs, ce qui met le total des frais d’installation à 675 000 francs. Par voiture et par mille le rendement serait compris entre 1 et i,5o fr., les dépenses totales de circulation entre 0,70 et 0,80 fr.. ou en moyenne 60 0/0.
- Les membres de l’Association des tramways américains ne regardent pas à un voyage d’un millier de milles pour venir à leurs congrès annuels. A ces congrès, qui durent trois ou quatre jours, on lit et on discute des mémoires originaux et des rapports sur 'des recherches confiées aux comités l’année précédente. Il y a en même temps une exposition spéciale et de nouvelles voitures électriques de tous genres font un service régulier sur les lignes de la ville. Les diverses Compagnies de la ville envoient des invitations à visiter leurs usines; on reçoit gratis des carnets de tickets.
- Après ces généralités, M. Wilkinson passe à l’examen des questions qui préoccupent les spécialistes et à la description de ce qu’il a vu du fonctionnement des différents systèmes.
- Ce que l’on cherche surtout à perfectionner c’est :
- i° La construction de la plateforme et de lavoie;
- 2°L’aménagement du circuit de retour;
- 3°La distribution du potentiel le long de la ligne, distribution qu’il faut rendre plus uniforme.
- En outre, dans l’atelier de force motrice, on a à se préoccuper de la manière d’actionner, de gouverner des appareils de sûreté, de la meilleure proportion à établir entre la machine et le générateur, ainsi que du problème de l’inertie du volant.
- Indépendemment de ces questions, il y a celles des systèmes pratiques et économiques pour fournir de l'énergie aux voitures dans les villes, et particulièrement dans les quartiers urbains où la population est très dense, par exemple au moyen d’accumulateurs ou de conduites souterraines; et, pour le travail à longues distances, la question de l’emploi des moteurs synchroniques à deux ou trois phases avec transmission de courant par des câbles d’alimentation souterrains à haute tension.
- L’auteur a visité Detroit, Milwaukee, Toronto, Montréal, Buffalo, Gleveland, Cincin-
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- LA LUMIÈRE ÉLECTRIQUE
- nati, Pittsburg, Washington et Philadelphie; il a examiné en détail le chemin de fer électrique que l’on a construit dernièrement sur le côté canadien des chutes du Niagara.
- PLATE-FORME ET VOIE
- La plate-forme et la voie, en Amérique, diffèrent beaucoup de ce que sont les éléments de même nom en Angleterre. Dans beaucoup de villes, et spécialement dans les faubourgs des grandes villes de l’Ouest, les rails font une saillie de 2,5 cm. jusqu’à 5 centimètres au-dessus de la chaussée, ce qui rend le passage très pénible pour les autres voitures. C’est que la ligne de fer est regardée comme étant de première importance, en ce qu’elle invite beaucoup de personnes à aller vivre en dehors de la ville et à bâtir sur la prairie, tandis que la chaussée à l’usage des véhicules ordinaires est considérée comme n’offrant qu’un intérêt secondaire. Au bout de quelques années, lorsqu’on a des ressources, on améliore la chaussée en l’exhaussant jusqu’au niveau des rails au moyen de pavés ou de briques émaillées.
- Des faubourgs entiers surgissent sur les rives du tramway électrique. Les entreprises de ces tramways sont dues en général à l’initiative de propriétaires fonciers qui cherchent à donner de la valeur à leurs propriétés, et il est très remarquable que des municipalités aient accordé des concessions importantes pour des sommes minimes.
- Ces concessions, au bout de quelques années généralement, deviennent d’un excellent rapport pour ceux qui y ont mis leurs capitaux et ont couru les risques qu’elles entraînent; mais maintenant les municipalités deviennent plus prévoyantes et insèrent dans le cahier des charges quelques clauses en vertu desquelles une partie des bénéfices à venir doit être abandonnée pour servir à la réfection des rues.
- Dans la plupart des villes de l’Ouest de l’Amérique, on se sert de rails à T ou à patin fixés à des traverses de bois: mais sur les meilleures lignes et dans la plupart des villes de x l’Est, on a adopté le rail à rainure sur longrines (c'est celui qui est employé en Angleterre), parce que le roulement y est plus doux, le bruit moindre, et aussi en raison de ce qu’il vient au niveau de la chaussée.
- I On a suivi, pour quelques lignes, le système anglais de fondations sur béton, en se servant de rails de 23 jusqu’à 25 centimètres sur longrines. On tend actuellement, aux Etats-Unis, à employer des rails sur longrines, très lourds (de 41 à 45 kilogrammes), fixés à des traverses de bois placées à des distances de 1,20 m. environ, ce qui donne beaucoup de ressort à la voie et permet de donner du jeu aux contacts par assemblage.
- Des rails de 33 kilogrammes, que j’ai vu poser sur leurs longrines, avaient une gorge de 2,8 cm. de largeur sur 2,5 cm. de profondeur. La hauteur et la base mesuraient également 9 centimètres. 11 y avait d’abord une fondation de 20 centimètres de béton, sur laquelle les traverses (de i5 centimètres sur 20) étaient placées - à des distances de 68 centimètres pour être ensuite noyées dedans. On pilonnait alors- du sable autour de la base des rails jusqu’à une épaisseur de 5 centimètres, et sur ce sable on posait le pavage. Les aiguilles et leurs dépendances étaient en acier fondu.
- RETOUR DU COURANT.
- Faire revenir le courant directement à l’usine de force motrice avec aussi peu de fuites et de perte de voltage que possible est un des problèmes des plus importants que présente la construction des tramways électriques. Sauf pour les retours isolés momentanément, les chemins @uverts pour le courant de retour des voitures à l’atelier de force motrice sont :
- 10 Les rails et les câbles de retour;
- 20 Les fils supplémentaires;
- 3° La terre ;
- 4° Les tuyaux métalliques et les câbles souterrains.
- Les gros câbles servant au retour comprennent non seulement les câbles qui relient le point le plus près situé sur les rails aux générateurs placés dans l’atelier de force, mais les câbles venant des points de la ligne plus éloignés, selon les exigences inhérentes à la configuration de la ligne et celles qui résultent de la charge. En cette matière, tout dépend de la position de la station relativement au tracé de la ligne. Le principal objet de leur emploi est de diminuer les pertes de voltage dans les sections éloignées; néanmoins, dans certaines régions
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- on en a beaucoup augmenté les applications, en les faisant servir à empêcher les effets électrolytiques sur les conduites de gaz et d’eau. Le remède à ce danger est évidemment de disposer un retour métallique de grande conductibilité. Sur les lignes modernes, on a réalisé en grande partie ce desideratum en perfectionnant l’assemblage; sur les lignes anciennes et mal assemblées, on a obtenu l’effet voulu en installant des câbles de retour.
- A Cleveland, Ohio, où les perturbations électrolytiques avec les conduites d’eau ont fait recourir à l’emploi de ces câbles de retour, l’action perturbatrice a complètement cessé et en outre on a économisé 25 0/0 du voltage. On peut se faire une idée du bénéfice qu’il y a à diminuer les pertes de voltage, si l’on sait que le courant atteignait 3ooo ampères et que, pour 5o volts perdus sur la ligne, chaque millier d’ampères, par exemple, représente une perte continue de 70 chevaux-vapeur. Les câbles de retour, dans cette ville, passent au-dessus du sol et sont reliés aux rails par des joints rivetés tous les i52 mètres environ. A Buffalo aussi, on fait grand usage des câbles de retour; dans l’intérieur de la ville ils restent sous terre, sauf les branches qui en sortent; en dehors de la ville, ils sont aériens.
- G. B.
- {A suivre).
- Equilibreur électro-magnétique système Œrlikon.
- Les turbines hydrauliques à axe vertical présentent un certain nombre d’avantages qui en font préférer l’emploi dans la plupart des cas à celui des turbines à axe horizontal : mais, d’autre part, elles sont sujettes à un grave inconvénient : par suite du poids considérable, atteignant parfois 5o,ooo kilogrammes, de l’appareil hydraulique et du système électrique qui le surmonte, poids auquel vient encore s’ajouter celui de la colonne d’eau génératrice, des frottements très grands se produisent aux crapaudines et aux collets supérieurs. De là une usure rapide, et, si l’on n’y prend garde, un échauffement anormal susceptible d’apporter des perturbations dans l’installation, sans parler de la perte corrélative et très appréciable d’énergie.
- Apporter tous les soins à la bonne disposition èt au graissage des parties frottantes est à cet
- inconvénient un palliatif insuffisant, on s’en est rendu compte. Aussi, les constructeurs se sont-ils ingéniés à combiner des dispositifs permettant de contrebalancer, d’équilibrer au moins en partie le poids des appareils et de la colonne d’eau supérieure par l’effet d’une pression hydraulique s’exerçant en sens inverse.
- Ces méthodes ont atteint un certain degré de perfection; malheureusement, plusieurs reproches peuvent leur être faits dont on n’a pu se débarrasser, le suivant, par exemple : la pression qu’il s’agit d’équilibrer dépend du poids de l’appareil, c’est-à-dire d’un facteur constant, et de la hauteur de la colonne, facteur variable dans certains cas; la pression totale n’est donc pas proportionnelle à la hauteur de la colonne d’eau. On ne peut guère, par suite, lui faire exac-
- Pig. 1
- tement équilibre à l’aide d’une pression hydraulique en sens contraire, qui, elle, est en principe exactement proportionnelle à la hauteur de la colonne et ne peut se régler facilement. Aussi, ce système ne suffit-il pas pour des poids considérables et est-il presque inapplicable aux petites chutes. De plus il importe de noter que presque jamais on ne pourra appliquer à une turbine déjà en service un semblable dispositif, attendu qu’il ne s’agit pas en l’espèce d’un appareil indépendant, mais d’une disposition spéciale apportée aux organes de la turbine.
- Dans le cas particulier où la hauteur de chute est faible, la difficulté du problème est même plus grande que nous ne l’avons indiqué. Non seulement, en effet, le dispositif hydraulique est ici moins efficace, mais la vitesse de la turbine
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- étant moindre, le poids de la dynamo, à puissance égale, est considérablement augmenté. C’est donc précisément alors que le besoin d’un équlibreur se fait le plus vivement sentir que cet appareil fait défaut.
- On peut remarquer qu’il est facile de réaliser en quelque sorte un équilibreur magnétique au moyen de la dynamo elle-même actionnée par la turbine : il suffit pour cela d’établir la partie tournante un peu en contre-bas de la partie fixe; l’attraction qui s’exerce entre l’induit et l’inducteur tend en effet à soulever l'induit et à décharger les supports de la turbine. On ne peut toutefois reconnaître à ce dispositif qu’une
- efficacité active très limitée attendu que l’attraction varie dans de grandes limites avec la charge de la dynamo et que sa valeur maxima elle-même est encore assez faible.
- C’est un principe analogue que les ateliers d’Œrlikon ont mis à profit pour réaliser un appareil d’équilibrage très simple et présentant sur les autres cet avantage que, entièrement indépendant, il peut s’adapter à une turbine quelconque, en dessus ou en dessous de la dynamo et à un endroit quelconque le long de l’arbre.
- Il se compose en principe d’un système de pôles magnétiques disposés en couronne (fig. 1),
- Fig-. 2.
- alternativement de noms contraires, et produits par une seule bobine centrale. Cette bobine excitatrice est immobile et ne nécessite par conséquent pour la prise de courant ni bagues, ni balais. Le tout est solidement fixé aux fondements de la machine ou à n’importe quel support rigide.
- Sous les pôles de l’é'ectro-aimant ainsi obtenu, tourne la culasse (fig. 2) fixée à l’arbre de la turbine. Elle se compose simplement d’un anneau de même largeur que les pôles et formé d’un ruban de fer doux enroulé sur lui-même qusqu’à obtention du diamètre convenable. Cet anneau complète les pôles magnétiques qui sont en face de lui. Il en résulte une attraction de la culasse qui peut atteindre 3 kilogrammes par centimètre carré et qui constitue la force équili-
- brante. Des précautions spéciales ont été prises pour que cette attraction varie très peu avec la distance qui existe entre les pôles et la culasse. Enfin, point d’une grande importance, le champ magnétique est susceptible d’un réglage très aisé.
- Quant au courant nécessaire à l’excitation, il est relativement très peu considérable. Pour un appareil de quelques tonnes, il correspond à un tiers de cheval par tonne, ce qui est de beaucoup inférieur à la puissance absorbée normalement par le frottement dans une crapaudine. Pour des poids supérieurs, la dépense d’excitation diminue encore et n’est plus que de 20 ampères sous 80 volts pour un appareil de 12 à 14 tonnes.
- On emprunte ce courant soit à une dynamo à
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- courant continu installée à part, soit à une dynamo directement accouplée avec la dynamo principale et servant aussi à son excitation, soit enfin à cette dernière elle-même, si elle est à courant continu et auto-excitatrice.
- La figure 3 se rapporte au plus grand appareil
- Fig. 3. — Machine à courants alternatifs à haute tension accouplée directement à une turbine à axe vertical et équilibrage électromagnétique. — 1. Palier supérieur de la dynamo; 2. Induit fixe; 3. Palier inférieur de la dynamo ; 4. Inducteur mobile ; 5. Électro-aimant de l’équilibreur; 6. Armature de l’équilibreur; 7. Crapau-dine de la turbine; 8. Enveloppe de la turbine.
- construit jusqu’à ce jour, celui qui a été exécuté pour les établissements hydrauliques de la Rhône Land Water Power C°, à Bellegarde (France). Il sert à équilibrer un poids de 14000 kilogrammes dans un groupe constitué par une turbine Rieter de 600 chevaux et par
- une dynamo Œrlikon à courants triphasés de 400 kilowatts.
- La dépense nécessaire pour l’excitation de l’é-
- quilibreur est, en valeur relative, de--—=0,4 0/0. n ’ 400
- On peut donc la considérer comme tout à fait
- insignifiante.
- Emploi de l’électricité sur les navires, par A. Brancher (’),
- La marine de guerre, qui offre un champ très vaste aux applications les plus diverses de la science à l’industrie, généralise de plus en plus l’emploi de l’électricité pour l’éclairage de ses chantiers et de ses navires, et aussi comme force motrice appliquée à ses machines-outils, employées dans la construction, ainsi que pour les appareils mécaniques en usage à bord, particulièrement pour le service de son artillerie.
- Cet agent se prête merveilleusement aux exigences multiples du bord. Les canalisations sont faciles à installer et peu encombrantes, elles peuvent suivre les parcours les plus sinueux, passant d’une partie fixe à une partie mobile, n’échauffant point les locaux qu’elles traversent, leur poids, en outre, étant bien inférieur, à égalité de travail transmis, à celui de toute autre canalisation.
- L’électricité présente encore un certain nombre d'avantages en cas d'avarie : facilité et rapidité des réparations, localisation des avaries par l’emploi de coupe-circuits fusibles, isolant automatiquement la portion^de canalisation avariée, sans causer ni arrêt, ni trouble dans le fonctionnement du reste de l’installation; la sécurité du personnel est beaucoup plus grande, car la rupture ou avarie de la ligne ne peut causer aucun accident aux hommes placés dans le voisinage du point avarié; la possibilité d’employer les mêmes machines indifféremment à la production de la lumière ou de la force, permet d’actionner les moteurs par les génératrices à lumière en cas d’avarie et réciproquement. De plus, pendant le combat, les grandes tourelles et les projecteurs ne fonctionneront pas simultanément, les machines n’auront donc pas à fournir leur débit maximum dans le même temps. Cette considération permet de réduire le
- (*) Génie civil, 14 juillet 1894.
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- nombre et l’importance des machines de secours ou de rechange.
- Les moteurs électriques sont toujours prêts à fonctionner; ils obéissent instantanément à l’action du manipulateur, les arrêts et les mises en marche peuvent être aussi brusques que la nécessité le comporte; une simple manœuvrede commutateurs les transformant eu génératrices, en fait des freins énergiques, permettant l’arrêt subit des treuils ou monte-charges, etc. Ils peuvent, pour les démarrages, développer un effort passager cinq ou six fois supérieur à l’effort normal, sans aucune fatigue pour leurs éléments constitutifs.
- La Compagnie des Forges et Chantiers de la Méditerranée a adapté l’électricité à toutes les manœuvres de l’artillerie du croiseur cuirassé le Capilan-Pral.
- Ce navire, construit sur les plans du savant directeur des Chantiers de la Seyne, M. Lagasse, mesure 100 mètres de long sur 18,5o m. au fort, avec un tirant d’eau de 6,5o m. Le déplacement de charge est de 6828 tonneaux.
- Son artillerie est du système Canet.
- Les installations électriques (fig. 1 et 2) ont été conçues et menées à bien par MM. Savatier et de Lagabbe, ingénieurs-éleclriciens, anciens élèves de l’Ecole Centrale.
- Les manœuvres des munitions et des huit tourelles équilibrées, armées de canons de 24 et 12 centimètres, sontfaites électriquement et ont parfaitement réussi, sans occasionner d’accident depuis leur mise en service, qui date de plus d’un an.
- Les tourelles sont à chargement central et équilibrées par rapport à leur axe de rotation. Leur centre de gravité passe constamment par la verticale du pivot lorsque la pièce est en batterie.
- La forme de la carapace mobile est ovoïde, de façon à réduire le poids au minimum ; elle est portée sur une couronne de galets verticaux s’appuyant sur le tube, qui est maintenu à sa partie basse par un pivot portant dans une cra-paudine.
- Le pointage latéral se fait à bras ou électriquement, en actionnant directement le tube à la partie basse.
- La chambre de manœuvre est placée à l’abri sous le pont cuirassé, au-dessus des soutes à munitions; mais le pointage est commandé di-
- rectement de la guérite du pointeur, au moyen d’un dispositif spécial qui permet-dq-maintenir constamment les fils de la canalisation principale' alimentant les moteurs, à l’abri sous le pont blindé.
- Pour éviter les efforts latéraux sur le tube, on actionne ce dernier au moyen d’un couple réalisé par l’emploi de deux moteurs électriques identiques agissant aux extrémités d’un même diamètre, faisant constamment même effort et tournant à la même vitesse; ce résultat est obtenu par l’emploi de moteurs excités en dérivation indépendante, c’est-à-dire prise directement aux bornes de la génératrice, et dont les anneaux sont montés en série.
- Ces moteurs sont des dynamos bipolaires du type « Manchester », à anneau Gramme, avec un système d’électros complémentaires maintenant l’angle de calage absolument invariable. Ces deux moteurs sont placés symétriquement par rapport à l’axe du tube et commandent chacun parvis sans fin non réversible un pignon sur lequel s’enroule une chaîne de Galle dont les deux extrémités sont fixées par l’intermédiaire de fortes boîtes à ressort Belleville, sur un tambour porté par le tube et sur lequel les deux chaînes viennent s’enrouler côte à côte.
- Cette attache élastique réduit considérablement la fatigue du mécanisme au moment d’arrêts brusques en amortissant les effets dus à l’inertie des masses en mouvement. La commande se fait au moyen d’un système de deux commutateurs, dont l’un est placé en bas, à côté du moteur, et l’autre en haut, dans la tourelle, à portée de la main du pointeur. Le premier sui t instantanément le mouvement du second commutateur, auquel il est asservi d’une façon absolue par une commande électrique, et envoie directement le courant aux anneaux des moteurs; il produit les mises en marche dans un sens ou dans l’autre, les changements de vitesse et les arrêts. Pour donner à ces derniers toute la rapidité désirable, on transforme les moteurs en freins puissants en leur faisant débiter dans une résistance convenable un courant de très grande intensité, utilisant en cela la réversibilité des moteurs en génératrices.
- Ce commutateur est établi de façon supprimer complètement la détérioration des pièces de contact par l’étincelle de rupture, malgré les courants intenses qui le traversent; en outre,
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- grâce aux dispositionsadoptées, le pointeur peut agir d’une façon absolument quelconque sur son commutateur, sans qu’il puisse se produire la moindre détérioration.
- Le commutateur du haut, servant seulement à la commande du commutateur du bas, n’est traversé que par un courant de faible intensité, correspondant à peu près a.u débit nécessaire pour alimenter une lampe à incandescence de 16 bougies; aussi son volume est très faible et l’encombrement dans la tourelle est réduit au minimum.
- Cet appareil porte un levier disposé pour la marche droite et gauche, et revenant automatiquement au zéro dès qu’il est abandonné à lui-même; il permet, en outre, de donner à la tourelle quatre vitesses différentes. Il est employé en général pour les mouvements de grande amplitude et pour dégrossir le pointage, que l’on rectifie au moyen de deux boutons commandant, l’un, la marche à droite, l’autre, la marche à gauche. La manœuvre se fait alors en appuyant sur ces boutons comme sur un manipulateur de télégraphe, en faisant des brèves ou des longues; on envoie ainsi le courant dans les moteurs pendant un temps variable suivant la durée de la pression: on peut, par ce moyen, donner aux moteurs de très courtes impulsions et produire des déplacements aussi faibles qu’on le veut.
- Les avantages de ce dispositif sont les suivants : une protection complète de tous les mécanismes et appareils de commande directe, une plus grande liberté de manœuvre à l’intérieur de la tourelle, et moins de chances d avaries à la commande de pointage latéral, car le commutateur du pointeur ainsi que la canalisation qui y aboutit, ayant un volume très réduit, offrent moins de prise aux coups de l’ennemi.
- De plus, les seuls fils électriques installés au-dessus du pont cuirassé étant ceux de la commande du commutateur du bas, leur rupture ou un court circuit produit accidentellement entre eux, ne pourrait, en aucun cas, causer d’avarie, car un coupe-circuit automatique, placé en tête de cette canalisation, couperait le courant et isolerait la section avariée avant qu’il ait pu se produire le moindre dégât. Dans tous les cas, la réparation de cette ligne ne demanderait que peu de temps et, malgré sa rupture, on pourrait continuer à manœuvrer électriquement en agis-
- sant â la main sur le commutateur du bas, au commandement du pointeur.
- La sécurité de manœuvre est obtenue par le retour rapide du commutateur au zéro dès que le pointeur cesse toute action sur son manipulateur, et par l’emploi de deux interrupteurs manœuvrés à fin de course par des butées pla-
- "S Cammuidieur de commande \\
- W dupamuge _Axo_du_çimoD \Y
- 'Afctcur damante chargea
- du pointage lalèndWk
- Fig-. 1 — Manœuvres électriques des tourelles de 24 centimètres du croiseur-cuirassé Capilan-Prat.
- cées sur le tube même. Ces interrupteurs coupent le courant de commande du commutateur principal, qui revient instantanément à zéro et stope les moteurs.
- Chaque interrupteur commande, l’un la marche à droite, l'autre la marche à gauche, et leur manœuvre produit, outre l’arrêt, l’impossibilité de la mise en marche dans le sens appuyant la
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- tourelle sur la butée, malgré une fausse ma-1 nœuvre du manipulateur par le pointeur.
- Pour passer de la manœuvre électrique à la manœuvre à bras, il suffit de couper le courant dans les anneaux et l’excitation, et de relier par une transmission par pignon et chaîne Galle les arbres des dynamos à l’arbre des manivelles; on entraîne l’anneau, qui fait simplement l’office de volant, car il ne présente aucune résistance au mouvement par suite de la suppression de
- 'Aie de face et coupe transversale
- Porte W
- Fig. 2. — Moteur de 9,8 chevaux pour pointage latéral des canons de 24 centimètres.
- l’excitation. Le mode d'action sur le tube est alors le même qu'avec les moteurs électriques.
- Le monte-charge est aussi manœuvré électriquement. Le moteur monté sur le tube dans la partie traversant la chambre de manœuvre du ^pointage latéral tourne avec lui; il agit par l’intermédiaire d’engrenages et d’une vis sans fin sur un arbre qui entraîne directement les chaînes de Galle auxquelles est suspendu le porte-charge.
- La commande est faite par un commutateur
- fixé sur le tube à côté du moteur et manœuvré de la soute même par une transmission mécanique; un système de leviers et de cames ma-nœuvrés par le mécanisme du monte-charge ramène automatiquement à fin de course le commutateur au zéro et le verrouille dans un sens ou dans l’autre, suivant que le porte-charge est en haut ou en bas, de façon à empêcher toute fausse manœuvre; un dispositif spécial permet, en outre, d’arrêter à volonté en un point quelconque et de remettre en route dans un sens ou dans l’autre.
- Pour passer à la manœuvre à bras, il suffit de couper le courant du moteur et d’embrayer son arbre avec un arbre mû par les manivelles; l’induit tourne sans opposer aucune résistance, comme dans le cas du pointage latéral.
- Les moteurs électriques sont alimentés par deux canalisations distinctes; l'une pour les excitations, l’autre pour les anneaux; ces canalisations forment deux circuits : circuit tribord et avant, circuit bâbord et arrière.
- La canalisation desservant les excitations est toujours alimentée à 70 volts, car on peut marcher avec les machines d’éclairage, qui sont à 70 volts, et l’excitation du moteur doit rester invariable quelle que soit la vitesse de rotation.
- Les anneaux peuvent recevoir du courant, soit à 140 volts, soit à 70 volts; le fonctionnement à 140 volts correspond à la marche normale; à 70 volts, les moteurs vont à demi-vitesse : c’est le cas de la marche avec les dynamos génératrices d’éclairage.
- L’artillerie est desservie par deux ensembles électrogènes spéciaux indépendants des génératrices à lumière; ils comprennent chacun 1 moteur horizontal compound actionnant directement deux dynamos compound de 5oo ampères 70 volts; ces dynamos, montées en série, peuvent fournir du courant à 70 ou à 140 volts à volonté, au moyen d’un distributeur spécial et, en cas d’avarie de l’une d’elles, on peut l’isoler complètement; en outre, si un ensemble est hors de service, on peut encore faire fonctionner toute l’artillerie avec l’autre groupe en alimentant tout à 70 volts; la vitesse est seulement réduite de moitié.
- Les essais qui ont eu lieu récemment pour ces tourelles ont donné les résultats suivants :
- Pointage latéral. — Amplitude de la rotation d’un bord à l’autre = 270°.
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- Les arrêts à fin de course étant faits automatiquement, les durées de rotation ont été :
- vitesse.............................. 1,27
- 2’ — ................................ 1,17
- 3" — .............................. 1,12
- 4° — (ou vitesse totale)............. 1,04
- Le débit nécessaire pour la manœuvre a été de 20 ampères pour toutes les vitesses; le voltage aux bornes des génératrices était de 140 volts; l’excitation était de 21 ampères 70 volts.
- Monte-charge :
- m. 9, Kxcitu ion
- Durée d’ascension.. 0,57 Débit, amp. v. 25,1421 (
- — de la descente. 0,48 — 5,142 1 1 ’7'
- La commission a constaté que, aussi bien en mer, par un roulis de 8°, et pendant les tirs, qu’au mouillage, le fonctionnement de tous les appareils a été parfait et très régulier: même après plusieurs heures de marche ininterrompue.
- La facilité de manœuvre avec ce nouveau mode de commande a été fort remarquée; on obtient, en effet, une précision et une rapidité de pointage supérieures à tout ce que donnait l’hydraulique. Les moteurs obéissent instantanément à l’action du pointeur; ce dernier a sa tourelle absolument en main, et suit très aisément un but mobile, malgré les mouvements de roulis et de tangage d'assez grandes amplitudes.
- Les transmetteurs d’ordre électrique sont du système Willis et Robinson. L’importance reconnue.de conserver, dans les mains mêmes du corftmandant, la manœuvre du gouvernail, fait de cet appareil un facteur important de la sécurité du navire.
- Nous ne pouvons, dans ces quelques lignes, indiquer les nouvelles applications de ce genre récemment faites sur nos navires de guerre, ni les nouveaux outils électriques employés dans les grands chantiers. Mais on peut dire que les ingénieurs des constructions navales sont partisans de l’électricité : leur concours savant et désintéressé dans cette voie est un sûr garant des progrès que l’industrie pourra enregistrer bientôt dans cet ordre d’idées.
- REVUE DES TRAVAUX
- RÉCENTS EN ÉLECTRICITÉ
- Méthode d’enregistrement de l’intensité des courants variables, par Albert C. Crehore (').
- Les appareils ordinairement employés pour la mesure de l’intensité des courants sensiblement constants ne peuvent convenir'à l’enregistrement de l’intensité que possède à chaque instant un courant rapidement variable, l’inertie des pièces mobiles de ces appareils ne leur permettant pas de suivre instantanément les variations du courant.
- L’auteur tourne cette difficulté en utilisant le phénomène de la polarisation rotatoire magnétique. Avant de décrire la disposition expérimentale qu’il emploie, il décrit en détail les particularités de ce phénomène. Nous rappellerons seulement les deux lois suivantes :
- i° La rotation du plan de polarisation d’une lumière monochromatique est proportionnelle à la différence de potentiel magnétique entre le point d’entrée et le point d’émergence de la lumière (loi de Verdet);
- 20 Le temps écoulé entre l’instant de la production d’un champ magnétique et celui où la rotation prend la valeur correspondant à l’intensité de ce champ est inappréciable (loi de M. Blondlot).
- De la première il résulte que, si le champ magnétique est produit par le passage d’un courant dans une bobine dont l’axe est parallèle à la direction du rayon lumineux, la rotation est proportionnelle à l’intensité du courant. .
- D’après la seconde, cette proportionnalité se maintient à chaque instant, quelle que soit la rapidité des variations du courant.
- Une méthode d’enregistrement fondée sur le phénomène de la polarisation rotatoire magnétique convient donc parfaitement aux courants variables.
- L’appareil employé se compose d’un tube de verre rempli de sulfure de carbone ayant 1,4 cm. de diamètre interne, 1,8 cm. de diamètre externe et 70,15 cm. de longueur. Ce tube est entouré par 2900 tours d’un fil de cuivré isolé formant six couches s’étendant sur une longueur dé
- (') Elcclrical Power, t. VI, p. 233-236. Extrait d’une note présentée au onzième Meeting général des ingénieurs électriciens tenu en mai 1894, à Philadelphie.
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- LA LUMIÈRE . ÉLECTRIQUE
- 6i,5 cm. En avant du tube est une plaque de quartz taillée perpendiculairement à l’axe, un nicol polariseur et un héliostat qui envoie un faisceau de rayon solaire suivant l’axe de l’appareil. En arrière du tube se trouve un nicol analyseur, un spectroscope et une feuille de papier photographique, sensible à toutes les radiations du spectre solaire, se déplaçant dans un sens convenable.
- En passant à travers le premier nicol, la lumière solaire se trouve polarisée dans un certain plan qui dépend de l’orientation du nicol. La lame de quartz fait tourner le plan de polarisation de chaque radiation d’un angle dont la valeur est sensiblement en raison inverse du carré de la longueur d’onde, et qui, par conséquent sera plus grand pour le violet que pour le rouge. Si aucun courant ne parcourt la bobine, le passage de la lumière à travers le sulfure de carbone n’a aucun effet sur la position des plans de polarisation, et, à son entrée dans l'analyseur, le faisceau se trouve dans les mêmes conditions qu’à sa sortie de la lame de quartz.
- Pour une position convenable de l’analyseur, une (ou plusieurs, si la lame de' quartz est épaisse) des radiations se trouve éteinte et une bande noire se produit dans le spectre à l’endroit correspondant à cette radiation. En faisant tourner l’analyseur, on voit cette bande se déplacer vers l’extrémité rouge ou vers l’extrémité violette du spectre, suivant le sens de la rotation.
- Fixons l’analyseur dans une position telle que la bande noire se trouve dans la région moyenne du spectre, et lançons un courant dans la bobine. Suivant le sens de ce courant, le sulfure de carbone augmentera ou diminuera la rotation produite sur chaque radiation par la lame de quartz. Par conséquent, la bande noire se déplacera dans le spectre, et ce déplacement sera fonction de l’intensité du courant. La plaque photographique étant animée d’un mouvement de translation perpendiculaire à la longueur du spectre, ce déplacement pourra être enregistré à chaque instant. Si l’on connaît la loi de dispersion du prisme du spectroscope, ainsi que celle de la dispersion rotatoire magnétique du sulfure de carbone, on pourra en déduire la valeur de l’intensité, du courant à cet instant; mais l'auteur préfère étalonner son appareil
- directement en mesurant le déplacement correspondant à un courant constant d’intensité connue.
- En terminant, l’auteur fait observer que, à cause de la self-induction de la bobine, on ne mesure en réalité que l’intensité que possède le courant dans cette bobine, et non celle du courant que l’on y lance.
- J. B.
- Sur l’électrolyse du sulfate de cuivre, par M. Chassy (*).
- Le sulfate de cuivre étant souvent employé pour la détermination de l’intensité d’un courant par la pesée du cuivre mis en liberté par ce courant pendant un temps donné, les phénomènes qui accompagnent l’électrolyse de ce sel ont été étudiés avec soin dans ces dernières années. Divers expérimentateurs ont montré que la présence d’oxygène dissous dans l’eau de la solution avait une influence sensible sur l’exactitude des résultats des mesures; les expériences de M. Chassy montrent que la température de la solution, sa concentration et la densité du courant influent également sur la nature et le poids du dépôt à la cathode.
- En opérant à ioo° avec une solution concentrée et une densité de courant d’environ un centième d’ampère par centimètre carré, on obtient sur l’électrode de platine un dépôt rouge violacé remarquable, qui, examiné au microscope présente de magnifiques cristaux d’un rouge vif dérivant du cube et de l’octaèdre et dont la composition déterminée par la méthode électrolytique de M. Riche correspond exactement à celle du sous-oxyde rouge de cuivre.
- L’abaissement de la température, la diminution de la concentration, l’augmentation de la densité du courant rendent le dépôt hétérogène; on obtient de petites masses cristallines jaune rougeâtre de cuivre disséminéesàtraverslescristaux rouges et dont la proportion est d’autant plus grande qu’on s’éloigne plus des conditions requises pour l’obtention d’un dépôt homogène. Dans tous les cas, pour obtenir des cristaux rouges, il faut une solution presque neutre; l’expérience réussit aussi bien avec un liquide privé d’air par une ébullition prolongée.
- (*) Comptes rendus, U CXIX, p. 1271, 1894.
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- Si l’on met en série un voltamètre chaud et un voltamètre froid, le rapport des poids de cuivre déposés dans le premier et dans le second est i,36; ce rapport est plus grand que celui qui correspondrait à une oxydation du cuivre de la solution froide, lequel ne serait que 1,12.
- Si, dans la solution à ioo°, on met une lame de cuivre de même dimension que la lame de platine sur laquelle se dépose le sous-oxyde de cuivre, et pendant le même temps, on obtient une légère augmentation de poids, correspondant à une faible oxydation, mais cette augmentation est presque négligeable par rapport à la différence des poids des dépôts des deux voltamètres en série.
- Quant à la diminution de poids de l’électrode positive en cuivre dans la solution chaude, elle est toujours plus petite que l’augmentation de l’autre électrode, par suite de cette faible oxydation du cuivre à chaud.
- J.B.
- Sur l’acier manganèse, par M. H. Le Chatelier (*).
- L’auteur complète quelques indications sommaires données antérieurement (8) sur la variation, avec la température, de la résistance électrique de l'acier manganèse, alliage de 87 parties de fer et de i3 parties de manganèse.
- Cet alliage, découvert par M. Hadfield il y a quelques années, n’est pour ainsi dire pas magnétique et possède une résistance électrique supérieure à celle de tous les autres alliages du fer; il est d’autant plus malléable qu’il a été trempé plus énergiquement. En le recuisant pendant une dizaine de jours, à une température élevée, M. Hadfield obtint une variété allotropique de cet alliage, laquelle est magnétique.
- En reprenant cette étude, M. Lechatèlier a reconnu que la transformation de la variété non magnétique en la variété magnétique s’obtient par un recuit de une heure ou deux à 55o° et que pour transformer l’alliage magnétique en alliage non magnétique il faut le chauffer à 800° au moins, en ayant soin de le refroidir ensuite assez rapidement pour empêcher la transformation inverse de se produire entre 600 et 5oo°; le refroidissement spontané à l’air suffit.
- Le tableau suivant donne, pour des deux variétés, la résistance électrique d’un fil de 1 millimètre de longueur et de 1,4 mm. de diamètre.
- Température Non magnétique Magnétique
- i5» 1,06 ohm 0,88 ohm
- 90 i.i9 — o,99 —
- 3oo 1,44 — 1,27 —
- 5oo 1,65 — 1 5 —
- 635 » 1,7 —
- 73o » 1,79 —
- 85o 1,88 — »
- 965 » » .
- 1020 1,97 — 1,97 —
- « Les deux courbes de résistance électrique se rencontrent à 740° et, pour les températures supérieures, se confondent l’une avec l’autre. Cela montre que cette température de 740° est celle de transformation des deux variétés du métal ; or, cette même température est précisément pour le fer doux celle du passage de l’état magnétique à l’état non magnétique. Cela con-duix-ait à supposer que l’acier manganèse est constitué par un mélange mécanique de fer et une combinaison définie de fer et de manganèse qui, dans aucun cas, ne serait magnétique ; le fer seul éprouverait sa transformation normale; elle se ferait seulement plus lentement en raison de la présence de la combinaison manganèse ».
- L’auteur a également étudié la dilatation de l'acier manganèse.
- ' J- B.
- Sur le pouvoir inducteur spécifique du verre, par M. F. Beaulard (*).
- La détermination du pouvoir inducteur spécifique du verre présente des difficultés particulières, qui tiennent à la nature même du phénomène, qui est complexe; aussi la valeur numérique de ce coefficient est-elle mal déterminée : les nombres trouvés par les différents auteurs présentent des écarts parfois considérables, et n’obéissent pas, en général, à la loi de Maxwell.
- Je me suis proposé d’étudier principalement Y influence du temps de charge, et de chercher,
- (') Comptes rendus, t. CXIX, p. 272 (23 juillet 1894). (*) Comptes rendus, 10 février 1890.
- (') Comptes rendus, t. CXIX, p. 26S (23 juillet 1894).
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- par un artifice particulier, la valeur du pouvoir inducteur spécifique du verre, pour un temps de charge égal à zéro.
- La méthode employée est la balistique; elle consiste à lancer successivement dans un galvanomètre le courant de charge du condensateur avec ou sans lame de verre. 11 est nécessaire de tenir compte de l’amortissement toujours sensible et d’en corriger la déviation galvanomé-trique.
- Le condensateur employé est formé de plateaux rectangulaires en bois recouverts d’étain et séparés par des cales d’ébonite ; pour éliminer l’influence des bords, j’ai utilisé une méthode particulière (*) indiquée par M. Blondlot et employée déjà par M. Pérot.
- Soient A la capacité en unités (C. G. S.) du condensateur à air, B la capacité du même condensateur à la lame de verre, et x la correction due à l’influence des bords. Si l’on désigne par E l’épaisseur des cales isolantes, par e l’épaisseur de la lame de verre (2), inférieure à la distance des plateaux, par s la différence E — e, enfin par S la surface collectrice des plateaux, on a
- où k désigne le pouvoir inducteur spécifique.
- En retranchant, pour éliminer x, il vient, après simplification,
- i + (B - A) Ce { — i —(B — A) C e’
- (2)
- en posant, pour abréger,
- On a opéré avec des temps de charge variables de un demi-centième à huit centièmes de seconde obtenus par /une disposition spéciale. Le condensateur était chargé au moyen de piles Daniel (98 volts) ou de piles Gouy (208 volts ou 69 volts).
- Le plateau collecteur communique avec le pôle -(- de la pile dont le pôle — est au sol ; le plateau condensateur est au sol par l’intermédiaire du fil du galvanomètre, lequel est, par suite, parcouru par le courant de charge du condensateur. On opère successivement, pour un
- (') Comptes rendus, t. CXV, p. 38, 1892.
- (“) Lame de Saint-Gobain légèrement opaque.
- \ temps de charge donné avec ou sans lame de (verre.
- Les résultats sont représentés par une courbé ; on porte les temps en abscisses O x, et les déviations du balistique (proportionnelles aux charges) en ordonnées O y.
- La courbe relative au verre part de l’origine, s’élève rapidement, ensuite tourne en présentant sa concavité vers l’axe O x, ensuite elle devient rectiligne; mais cette portion rectiligne de la courbe n’est pas parallèle à l’axe des temps, à cause de la conductibilité des cales isolantes d’ébonite. Le prolongement de cette droite vient couper l'axe vertical Oy en un certain point qui correspond à la déviation D que l'on aurait en opérant pendant un temps de charge nul (1).
- On a, pour exprimer B, la relation
- B x V = g' L— d, (4)
- où V représente le potentiel de charge et g ~
- la constante balistique; de même, pour le condensateur à air, on a
- AxV=g-— D'; (5)
- 2lt
- on calcule K par la formule (2).
- Pour faire varier les temps de charge, on interpose entre le condensateur et la pile une machine d’Atwood dont la règle verticale ordinaire est en ébonite et porte deux poulies dont on peut faire varier l’écartement. Un cordon de soie passe dans les gorges des deux poulies; il a été, sur une fraction de sa longueur, rendu conducteur. A cet effet, il a été entouré d’un mince fil de cuivre. Le courant de la pile arrive à,l’axe de l’une des poulies, tandis que l’axe de la seconde communique avec le condensateur.
- Pendant la chute, le courant passe lorsque la partie conductrice touche à la fois les deux poulies; on fait varier le temps de charge en augmentant la distance des axes de rotation. On a, au préalable, étalonné ces distances en fonction des durées de charge.
- La moyenne d’un certain nombre d’expé-
- (*) Si l’on fait une seconde série de mesures, on constate que cette partie rectiligne est moins oblique à l’axe O.r et se rapproche davantage de l’horizontale ; mais son prolongement coupe l’axe O y au même point que dans le cas précédent. Gela tient à une diminution de la conductibilité de l’ébonite.
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- riences faites à des époques différentes et avec des potentiels de charges variables a donné pour k la valeur de 3,9.
- La courbe des charges en fonction des temps permet une vérification théorique importante.
- Soient E la force électromotrice de la pile, v le potentiel du collecteur au temps /, G la capacité du condensateur, R la résistance du circuit, et Q la charge au temps /, on a
- CR§’ + , = E,
- d Q__ dv
- ' ~di ~^dl-
- (6)
- d’où l’on déduit facilement la relation
- Q — C E se détermine sur la courbe (à un facteur près), ainsi que qui est un coefficient
- angulaire de tangente à la courbe; on vérifie, très exactement, que le quotient
- Q —CE dQ dt
- est constant.
- Un nouveau théorème d’électricité, par T.-A. Blakesley (').
- Cette courte note contient l’énoncé d’un théorème qui, bien que la démonstration en soit facile n’a pas été indiqué jusqu’ici, du moins à ma connaissance.
- Pour être bref, j’adopterai la définition suivante.
- Si dans un système de conducteurs, formant un réseau, deux ou plusieurs modes de distribution de sources de force électromotrice produisent dans chaque partie du réseau le même courant, ces modes de distribution sont appelés systèmes équivalents.
- Alors le théorème s’énonce comme il suit :
- Si dans un système de conducteurs en certains points duquel existent des sources de force électromotrice on fait mouvoir l’une d’elles d’une manière continue le long des différentes barres du système et si chaque point de jonction rencontré devient le siège de la même force (*)
- (*) Phil. Mag., t. XXXVII, p.'448-450, mai 1894.
- électromotrice dans chacune des barres nouvellement rencontrées (en négligeant la résistance de la source), la distribution à un instant quelconque est équivalente à celle d’un autre instant et par conséquent à la distribution initiale. (Naturellement la direction de la force électromotrice doit demeurer la même : si elle est dirigée vers un point de jonction avant son passage en ce point, elle doit être dirigée à l’opposé de ce point après le passage.)
- La démonstration n’a besoin d’être faite que pour ce qui est relatif à son passage à un nœud du réseau, car il est évident que si les sources se meuvent seulement sur une partie non divisée du conducteur les courants demeurent les mêmes dans les différentes parties du conducteur.
- Supposons que la source e s’approche du point A (fig. 1) où le conducteur se bifurque suivant n directions. Dans chacune des n barres
- supposons qu’une source e se trouve insérée comme le montre la figure. Alors ces n sources seules doivent être équivalentes à une source unique n’ayant pas atteint le point A. En effet, si les n sources sont renversées, le courant dû à ces sources dans chaque portion du système se réduit à zéro. Par conséquent les n sources renversées produiraient seules dans le système des courants égaux numériquement, mais opposés en direction, à ceux que produit la source unique. 11 s’ensuit que les n sources (non renversées) produiront le même courant que la source unique.
- Le principe de la superposition des courants nous permet d’appliquer ce résultat à chaque source du système et par conséquent de prouver l’exactitude du théorème dans toute sa généralité.
- Dans les systèmes équivalents, la puissance totale dépensée demeure la même, puisque dans chaque partie le courant reste le même. Les
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- systèmes équivalents peuvent donc être définis comme étant des systèmes où la dépense de\ puissance est la même dans chaque partie. En ^ outre, dans de tels systèmes la puissance totale des sources reste constante.
- En partant du théorème de Kirchhoff S e — 21 rc pour un circuit fermé, le théorème général précédent peut sembler à quelques personnes plus clairement et plus facilement démontré que par la méthode que j’ai employée.
- En effet, il est clair que s’il existe une source de force électromotrice dans un circuit fermé, elle ne peut jamais le quitter; et si dans les mouvements des sources l’une d’elles s’approche du circuit fermé considéré, elle doit être remplacée après la rencontre, d’après l’énoncé du théorème, par deux sources égales agissant dans des directions opposées.
- Se reste donc constant dans un circuit donné; la résistance r de chacune des parties reste aussi la même; donc l’intensité c doit conserver la même valeur en chaque portion du circuit fermé et, par suite, en chaque portion du réseau entier.
- Les propositions suivantes découlent immédiatement de celle qui vient d’être établie.
- 1. Si une surface fermée continue contient une portion du réseau et si quelque barre qui coupe la surface contient ou peut contenir, par l’opération décrite ci-dessus, une source de force électromotrice, cette source peut être enlevée sans faire varier les courants dans aucune portion du système, pourvu que dans les autres barres qui coupent la surface soient insérées des sources de même valeur, mais de directions opposées en dedans et en dehors de la surface.
- En effet, il est évident que de telles sources résulteraient du déplacement, dans les conditions énoncées au théorème, de la source considérée.
- 2. Si deux systèmes de forces électromotrices sont équivalents, on peut les dériver l’un de l’autre.
- Soit A un système équivalent au système B
- et supposons que ^ représente un système
- identique à A comme position des forces électromotrices, mais où les valeurs de ces forces
- sont moitié moindres que dans A. Alors — 4- —
- 2 2
- est équivalent à A ou B seul. Si un circuit de
- Kirchhoff contenant une source de — ne con-
- 2 .
- B
- tient pas une source de la loi de Kirchhoff se
- trouverait violée, car la somme des forces électromotrices dans un circuit ne serait que la moitié de ce qu’elle serait dans A seul, bien que les courants et les résistances restassent les mêmes. Par conséquent, dans chaque circuit de Kirchhoff il doit y avoir un nombre égal de sources de chaque système. Les éléments de l’un des systèmes peuvent maintenant être réunis à ceux de l’autre,etnous obtiendrons soit le système A soit le système B.
- J. B.
- Méthode d’analyse des courants alternatifs par la résonance, par M. I. Pupin (*).
- La présence des harmoniques supérieures dans un courant alternatif est un faitqui mérite d’être pris en grande considération, d’abord au point de vue purement scientifique et surtout à celui de l’influence de la. résonance dans les conducteurs possédant une capacité appréciable.
- La connaissance de ce fait que le courant alternatif et la force électromotrice correspondante peuvent affecter dans leur représentation par des courbes périodiques une grande variété déformés suivant les conditions remplies par les pièces polaires, le champ magnétique, etc., est presque aussi vieille que la découverte elle-même de l’induction électro-magnétique. Depuis aussi longtemps on sait encore que cette variété de formes peut être obtenue par le moyen de l’induction d’un courant intermittent.
- Une première détermination soigneuse de la forme de ces ondes fut faite il y a plus de quarante ans par Lenz et Koosen, qui employaient des alternateurs avec fer dans l’armature. Ces expérimentateurs déterminaient les valeurs instantanées du courant et de la force électromotrice au moyen d’un contact tournant. Employant la même méthode d’investigation, M. Joubert, qui y attacha son nom, montra en 1880 que la force électromotrice obtenue avec un alternateur Siemens à 8 pôles, sans fer dans l’armature, est très sensiblement représentée
- (*) Mémoire lu devant P American Instituteof Electrical Engineers, le 18 mai 1894.
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- par une sinusoïde. En 1888, le D' L. Duncan montra comment cette méthode peut être employée dans l’étude des courbes du courant produit par les alternateurs industriels. Le professeur J. Ryan y eut aussi recours pour ses travaux sur les transformateurs.
- Le nom de « diagrammes indicateurs » a été appliqué aux courbes de courant et de force électromotrice obtenues par la méthode de Jou-bert, parce qu’elles montrent très clairement l’action des appareils employés à la production du courant alternatif. Le procédé d’obtention des diagrammes indicateurs a été considérablement amélioré par la méthode des quatre dynamomètres de Duncan.
- Notre connaissance de l’action des appareils à courant alternatif a été de beaucoup étendue par ces diagrammes indicateurs.
- Par exemple, nous sommes maintenant beaucoup plus certains des restrictions qui peuvent être faites à la théorie de l’onde sinusoïdale simple dans les courants alternatifs que nous ne l’étions il y a peu d’années, et il semble que le progrès dans cette direction même, plus que dans toute autre, soit désirable pour compléter la théorie des courants alternatifs.
- Il est donc bon que le nombre des travailleurs dans cette région particulière des recherches électriques soit aussi grand que possible.
- Il est douteux que l’emploi pur et simple de la méthode de Joubert accroisse ce nombre : on peut dire beaucoup en faveur de cette méthode, mais on peut ajouter aussi qu’elle est très laborieuse et qu’elle constitue un procédé d’investigation peu intéressant. Un grand nombre de tentatives ont été faites pour créer des méthodes optiques ou automatiques, mais avec peu de succès.
- Il est encore une autre raison pour laquelle une nouvelle méthode d’étude des courbes du courant alternatif paraît désirable.
- C’est la suivante :
- La méthode du contact instantané n'est pas suffisamment sensible pour déterminer les petits écarts en dehors de la courbe sinusoïdale et par conséquent n’est pas capable de déterminer la cause de ces faibles irrégularités. Par exemple, le courant traversant le primaire d’un transformateur peut différer beaucoup d’un courant sinusoïdal quand le secondaire est ouvert, mais quand un courant intense traverse
- une résistance à peu près dépourvue de self-induction disposée dans le secondaire, le courant primaire peut différer très peu de la forme sinusoïdale,et la méthode en question, bonne pour le premier cas, est en défaut pour le dernier, quoique l’examen de celui-ci présente un intérêt considérable. Et en effet, si les causes des petites irrégularités subsistent à toutes les charges, quoique masquées aux grandes, elles peuvent produire des effets considérables quand les conditions de résonance sont remplies, et il importe de se tenir en garde contre ce fait dans la construction de longues lignes, présentant une grande capacité; il ne faudrait pas croire que les diagrammes indicateurs obtenus par la méthode de Joubert soient capables de donner des renseignements suffisamment précis pour résoudre cette importante question.
- La méthode d’analyse des courants alternatifs par la résonance électrique que j’ai employée pour les recherches suivantes a été indiquée dès l’année dernière. L'objet de la présente noté est de décrire plus longuement cette méthode et de faire ressortir, par quelques-uns des résultats obtenus, la simplicité et la sensibilité de la méthode.
- Je voudrais aussi montrer que cette méthode d’analyse donne toute satisfaction, même dans le cas auquel il a été fait allusion, où la méthode du contact instantané serait selon toute probabilité insuffisante.
- Description de la méthode.
- LTne résistance non inductive ab (fig. 1) est placée dans le circuit d’un alternateur A, ainsi que le primaire B d’un transformateur. En dérivation sur ab est un circuit a, c, d, c, constitué par une bobine sans fer c, d’un grand nombre de tours de fil de cuivre de faible résistance, environ 10 ohms, et un condensateur <i, divisé en subdivisions de 0,001 microfarad. Aux bornes du condensateur est un voltmètre électrostatique e. La self-inductiondela bobine peut être rendue plus ou moins grande en augmentant ou diminuant le nombre des spires en circuit. La résistance peut d’autre part être modifiée au moyen d’un rhéostat/.
- Supposons maintenant que la self-induction de C étant maintenue,constante, nous augmen-
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- "9°
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- tions progressivement la capacité de zéro a^ maximum. Lorsque la capacité passe par une\ valeur telle que sa relation avec la self-induction de C corresponde aux conditions de résonance pour une des harmoniques supérieures l’indication du voltmètre e augmente dans des proportions plus ou moins considérables, suivant que l’influence de l’harmonique correspondante est elle-même plus ou moins grande. De cette manière, toutes les harmoniques existantes sont successivement examinées et appréciées approximativement en peu de minutes.
- La proportion de l’amplitude de ces harmoniques à celle de la courbe fondamentale peut
- d
- Fig. 1
- même être déterminée exactement pourvu que l’expérience ait été convenablement disposée.
- En effet, le courant dans le circuit principal est
- x= a, sin art-\-a3 sin 3u(+.+ ap sin p w t + ...
- Si par conséquent la capacité C est ajustée de telle manière que l’on ait
- le circuit résonera pour la fréquence pw; et si L est suffisamment grand et R suffisamment petit (deux conditions très faciles à remplir), le courant j, à une petite fraction près provenant des autres harmoniques pour lesquelles le courant présente une grande résistance, est donné par la formule
- bp.. y — Sinput,
- Quant à l’amplitude de la différence de poten-
- 'VWWWVv
- tiel mesurée par le voltmètre, elle est proportionnelle à la relation :
- De la même manière, nous obtenons pour la fréquence fondamentale
- La différence de potentiel entre a et b peut alors être représentée par
- e ±= b, sin wi+.+ b,, sin pw l p..
- d'où
- bp = a, x r,
- si r représente la résistance ohmique entre a et b.
- Désignons maintenant par L la self-induction dans le circuit a, b, c,d-,
- R la résistance de ce circuit,
- C sa capacité.
- ' Il est alors facile de montrer que le courant dans le résonateur sera
- y—.
- „ -~= - -, ~ sin (pwi-ip,).
- v/p'"’-(?r?c -L)'K’
- qui donne le rapport de l’amplitude av de l’harmonique de la fréquence p à l’amplitude de la différence de potentiel fondamentale.
- Par exemple, pour p = 5, nous avons
- a* _ i PB_ a, 5 P"
- Ainsi, les lectures du voltmètre qui donnent Pi'et P5 amplifient cinq fois le rapport qui existe entre a, et aït et une relation semblable existe pour les harmoniques d’un ordre quelconque. C’est là un très grand avantage si l’on considère que les harmoniques supérieures ont générale-
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- ment une amplitude assez petite devant la courbe fondamentale.
- Si on désire des résultats très exacts, on emploiera pour la partie a b une faible résistance, soit un ohm, pour fixer }es idées, et un électromètre capable de donner pour une dizaine de volts une grande déviation.
- Le principal intérêt, d’ailleurs, de l’étude de la déformation des courbes du courant alternatif ne réside pas tant dans la détermination exacte du rapport qui existe entre les diverses harmoniques que dans la recherche des causes de production de ces harmoniques et des conditions qui en modifient l’effet. On pourra alors employer, si moins de précision est nécessaire, le dispositif représenté dans la figure 1 bis.
- Fig. 3
- Celui-ci diffère du premier en ce que la résistance non inductive a b est remplacée par le primaire d’un transformateur dont le secondaire fait partie du circuit résonateur.
- Pour chaque harmonique du courant inducteur, nous aurons une harmonique de même fréquence dans le secondaire. En faisant varier la capacité dans le secondaire et observant l'aiguille du voltmètre, nous pouvons voir, par les déviations de celle-ci, quand nous avons atteint la capacité qui, avec la self-induction placée dans le circuit, met celui-ci dans de telles conditions qu’il résone pour l’une des harmoniques.
- L’examen de la figure 2 expliquera ceci plus clairement.
- Dans cette figure, la colonne horizontale inférieure correspond à la courbe en trait plein, la colonne horizontale supérieure correspond à la
- courbeen pointillé aplatie. La colonne verticale indique les lectures du voltmètre en volts.
- Considérons maintenant la courbe pleine. Elle exprime la loi de variation des lectures du voltmètre quand on fait varier la capacité du circuit résonateur en maintenant constante la self-induction. Les lectures sont indiquées dans le tableau I.
- TABLEAU I
- Capacité Lectures en volts Capacité Lectures en volts
- GO O 62 0,194 99
- 0,181 68 0,198 71
- 0,182 73,5 0,202 Très peu
- o,]83 79 i ,65o 69
- 0,184 89 1,700 89
- 0, i85 96 1,75.0 120
- 0,186 io5 1,800 146
- 0,187 110 1,808 id6
- 0,188 120 1,817 i45
- 0,189 126 1,897 96
- O, 190 127 1,978 60
- 2,19 r 125
- Le voltmètre employé dansces expériences était un voltmètre multicellulaire de Thomson dont l’échelle était comprise entre 60 et 240 volts. Le courant était produit par une dynamo à 8 pôles de Waine, d’une puissance de 10 chevaux alimentant un transformateur Stanley de 5 kilowatts à circuit magnétique fermé, à secondaire ouvert. On voit d’après le tableau I que la résonance se produit à 0,190 et à 1,8 microfarads. 11 faut faire à ces nombres une légère correction : la capacité de la bobine c' (fig. 1 B) et du voltmètre peut être évaluée à 0,011 microfarad, de sorte que la résonance se produit en réalité pour les capacités 0,201 et 1,81 qui sont entre elles comme 1 : 32.
- Les fréquences correspondant à la courbe en trait plein de la figure 2, à laquelle je donnerai le nom de diagramme de résonance, sont la fréquence fondamentale et la première harmonique impaire, c’cst-à-dire celle qui correspond à la fréquence 3 co.
- Le diagramme de résonance doit d’ailleurs avoir autant de sommets qu’il y a d’harmoniques supérieures appréciables. La courbe en pointillé de la même figure 2 représente la portion de la courbe en trait plein correspondant au premier sommet, c’est-à-dire à l’harmonique en 3 co, avec une échelle 100 fois plus grande pour les abscisses. On peut voir que cette courbe
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- \
- est parfaitement symétrique par rapporta uhe ordonnée passant par son sommet, ainsi que le' veut la théorie. Cette courbe montre aussi qu’un condensateur de très faibles subdivisions doit être employé pour déterminer les harmoniques supérieures, puisqu’une aussi faible variation que celle de 0,18 à 0,20 microfarad, effectuée en une seule fois, aurait laissé passer inaperçue l’harmonique en 3 co, la plus facile à reconnaître cependant. On doit remarquer toutefois que ces divisions auront besoin d’être moins faibles si la self-induction e' est elle-même assez faible.
- G. C.
- Observation au sujet de la méthode précédente.
- Je me permettrai de faire au sujet de la méthode d’étude des courants alternatifs qui vient d’être décrite une observation personnelle.
- Les lecteurs de La Lumière Electrique se rappellent peut-être d’un article de M. Hess (’) à propos de l’étude dans laquelle je proposais d’augmenter l’isolement apparent des canalisations à courant alternatif en marche, en combattant l’effet de la capacité de la canalisation par une self-induction appropriée.
- Au cours des recherches entreprises pour réaliser l’application pratique de ce dispositif, recherches dont je donnerai ultérieurement le résultat, je trouvai entre la théorie et la pratique, comme il fallait s’y attendre, une différence considérable, qui pouvait être attribuée à différentes causes.
- Les plus importantes de celles-ci sont : l’hys-térésis du fer, si doux qu’on le suppose; sa loi particulière d’aimantation; l’absorption d’énergie dans le diélectrique des câbles; enfin, la présence des harmoniques supérieures dans la force électromotrice produite par l’alternateur Ferranti employé.
- Je me proposai d’étudier les influences respectives de ces différentes causes en les séparant autant que possible; et en ce qui concerne particulièrement les harmoniques supérieures, j’eus précisément recours, il y a quelques mois, àsune méthode tout à fait identique à celle décrite ici même par le D‘‘ Pupin, dont je n’avais pas connaissance.
- D’ailleurs le dispositif que j’employai est représenté par le schéma figure 1 :
- Un circuit placé en dérivation aux bornes de l’alternateur A dont on veut analyser la force électromotrice comprend :
- i° Un électrodynamomètre E;
- 20 Un dispositif constitué par une capacité C et une Self-induction L ajustées une fois pour toutes de manière à satisfaire à la relation
- m L-----^ =0, c’est-à-dire à présenter pour le
- <D C-;
- courant fondamental la résistance maxima, ce qu’on obtient en faisant varier la self-induction S ou la capacité C jusqu’à ce que la déviation de l’électrodynamomètre passe par le minimum. Dans ces conditions, le courant qui traverse le circuit ne correspond plus sensiblement qu’aux harmoniques supérieures.
- D’autre part, le circuit est complété par un
- E
- ensemble d’une capacité G' et d’une self-induction S' placées en série et réglables également.
- En faisant varier S' d’une manière continue, on observe que la déviation de l'èlectro-dyna-momètre passe par une série de maxima.
- Ceux-ci ont la même signification que les maxima observés à l’électromètre dans la méthode deM. Pupin, c’est-à-dire qu’ils correspondent chacun à la résonance du circuit pour une des harmoniques supérieures successives, et permettent, d’une manière analogue, de trouver les valeurs des forces électromotrices en 3 00, 510, 7 a), etc.
- Je n’insisterai pas autrement sur les résultats etje me contenterai d’indiquer que dans le cas de l’alternateur Ferranti, il est encore possible de mesurer facilement par ce procédé la composante en 5 co.
- (') La Lumière- Électrique, du 25 novembre 1893, p. i5i.
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- G. Claude.
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- FAITS DIVERS
- Paris va sans doute être devancé par Berlin en ce qui concerne la traction électrique, bien que nos édiles n’aient pas, il faut le reconnaître, fait mauvais accueil au projet Berlier.
- Voici en effet les renseignements que nous apporte la Zcitung de Vereins.
- La municipalité de Berlin vient d’être saisie du contrat à intervenir avec la maison Siemens et Halske pour la construction d’un chemin de fer électrique. Les principales clauses de ce contrat sont les suivantes :
- La ville accorde pour une durée de 90 ans, à dater de l’autorisation par l’Etat, le droit d’emprunter ses voies et places.
- A cet effet, les concessionnaires sont tenus de payer une indemnité calculée d’après la recette brute sur le taux suivant :
- Jusqu’à 6 millions de marclts de recette brute, 2 0/0; de 6 à 7, 2 1/4; de 7 à 8, 2 1/2; de 8 à 9, 23/4; de 9 à 10, 3; de 10 à n,3 i/3; de 11 à 12, 3 1/2; de 12 à i3, 35/8 ; de i3 à 14, 3 3/4; de 14 à i5, 3 7/8; de i5 à 16 et au-delà, 4 0/0.
- La ligne devra être mise en service dans le délai maximum de 4 ans à partir de l’acceptation municipale; les trains devront se succéder dans les deux sens à intervalles ne dépassant pas 5 minutes de 5 1/2 h. du matin à minuit et demi pour la période mai-octobre et de 5 1/2 h. à minuit pour la période novembre-avril. L’augmentation de l’intervalle entre les trains ne pourra être admis que pour les deux dernières heures de la soirée.
- La ligne devra être établie de manière à permettre le raccordement avec les lignes de chemin de fer existant actuellement.
- Tous ces points sont admis maintenant et l’accord reste seulement à faire au sujet des tarifs. La maison Siemens voudrait établir deux classes avec trois tarifs différents de 10, 20 et 3o pfennings suivant les zones; la ville, au contraire désirerait une classe unique avec un tarif de 10, i5ou 20pfennings. Il n'est pas inutile à cet égard de faire remarquer que la règle générale, en ce qui concerne les concessionnaires des petits chemins de fer est d’accorder à ceux-ci le droit de fixer comme ils l’entendent leurs tarifs pendant les cinq premières années de l’exploitation.
- M. Maxim, l’électricien bien connu, a procédé devant lord Kelvin et M. Siemens à ses expériences de direction aérienne, qu’il poursuit avec une remarquable persévérance depuis plusieurs années.
- Dans un récit que publie le Times du 2 août, l’inventeur prétend que le gigantesque aéroplane qu’il compte diriger à son gré dans l'atmosphère dans l’atmosphère 'est soulevé des rails sur lesquels il était entraîné à l’aide d’hélices aériennes actionnées par de puissantes machines
- à vapeur. Ce qu’il y a de certain, c’est que l’appareil a brisé un des poteaux destinés à guider son mouvement et a chaviré sur le gazon avant d'atteindre l’extrémité de la roule qu’on lui avait tracée; M. Maxim ayant fermé l’admission de la vapeur en temps utile, il n’y a point eu d’accident de personne, mais l’aéroplane a été sérieusement endommagé.
- Un projet de transmission de force très important est en ce moment à l’étude à San Francisco. Il s’agit d’utiliser dans cette ville l’énergie développée par une chute de i5o mètres de hauteur, distante de 140 kilomètres environ et dont la puissance utilisable est de 28950 chevaux.
- On admet pour le rendement total de la transmission, qui s’effectuera sous 25ooo volts le chiffre de 72 0/0 environ de sorte que 2o85o chevaux pourront être utilisés à San Francisco. On propose d’employer des unités génératrices assez faibles, soit de 1000 chevaux chacune.
- Le coût approximatif de l’installation hydraulique serait de 1250000 francs, celui de l’installation électrique, tous les circuits compris, de 37^0000 francs, ce qui correspondrait à une dépense totale de 5 millions environ.
- Le combustible est coûteux à San Francisco, l’énergie y revient en moyenne à 12,5o fr. par cheval et par mois. Or, la Clear Lake C°, concessionnaire de l’entreprise en question, ne compte vendre le cheval-mois que 6,25 fr. ce qui correspond à un bénéfice brut annuel supérieur à 1400000 francs. Les dépenses étant d’autre part évaluées pour l’année à 35oooo francs seulement, on voit que la marge est assez grande pour permettre un bénéfice annuel de plus de 20 0/0.
- D’ailleurs, l’activité industrielle de Chicago est très grande et se prête parfaitement aux entreprises du genre de celle que nous venons de signaler, dont les conditions excellentes de la Californie en ce qui concerne le régime pluvial facilitent encore ta réalisation.
- La période que nous traversons est particulièrement fatale aux électriciens. Pour le seul mois qui vient de s’écouler, six accidents suivis de mort sont parvenus à notre connaissance, tons causés d’ailleurs par le courant alternatif.
- Le premier en date s’est produit en Angleterre le 6 juillet sur le réseau de distribution de Blackfriars, alimenté par l’usine de Deptford.
- Le contremaître de la station secondaire, nommé Bungay, se disposait à vérifier l’isolement de la canalisation à basse tension quand, par suite d’une fausse manœuvre, il se mit en contact avec la ligne de haute tension et fût foudroyé. On n’eût pas d’ailleurs à appliquer les procédés de respiration artificielle, car un arc très intense, produisant un ronflement sonore, se produisit qui carbonisa en partie la victime.
- Le deuxième accident date du 7 juillet et s’est produit
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- à Paris sur le réseau du secteur des Champs-Élysêfes. Comme dans le cas précédent, par suite d'un contacK accidentel avec un câble mal isolé, la victime, Louis Béguin, fut enveloppée de flammes qui occasionnèrent des brûlures horribles auxquelles elle succomba après quelques heures de souffrance.
- Un autre accident mortel s’est produit aux ateliers de la Dristish Insulated Wyre Company à Prescot. La victime, du nom de Rogers, a été comme dans les cas précédents, horriblement brûlée.
- A Monaco, un allumeur de gaz du nom de Charles, âgé de cinquante-cinq ans, voulant relever un câble de l’usine d’électricité, qui, renversé par la tempête, barrait la rue Saint-Martin, a, le 12 juillet, été foudroyé et est mort sur le coup, d’après le rapport qui a été fait de cet accident.
- A Rome, autre accident de même nature dontl'Elettri-cista rend compte sous le titre suggestif de « l’électricité qui occit ».
- Cet accident s’est produit le 18 juillet à la station des Cerchi, alimentée par le courant â haute tension de l’usine de Tivoli et a coûté la vie au nommé Séverino Miari, malgré les soins qui lui ont été prodigués : eau froide à la tête, sinapismes aux pieds* respiration artificielle, etc.
- Enfin, pour clore cette trop longue liste, nous rappellerons l’accident mentionné dans notre dernier numéro et qui a entraîné la mort d’un employé de la Société générale d’électricité de Berlin.
- , Nous persistons à croire, malgré tous ces accidents, qu’il n’y a pas lieu d’éliminer l’emploi des hautes tensions et qu’on pourrait, si on le voulait, réduire dans une très forte mesure les chances d’accidents.
- Nous devons encore allonger la liste des accidents causés par le courant électrique pendant le mois dernier du cas suivant, que nous relevons au dernier moment dans YEletlricità du 5 courant. Un ouvrier électricien nommé Belli, réglant un appareil d’éclairage électrique dans une boutique de la via del Corso a été foudroyé par le courant.
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- D’après VElectrician de Londres, le gouvernement allemand fait en ee moment procéder à d’intéressants essais. Il s’agit de l’application des ballons captifs à l’éclairage des terrains de manœuvres et, le cas échéant, des champs de bataille.
- Une lampe â arc de forte intensité est suspendue sous Un ballon et alimentée par des conducteurs servant en même temps de câbles de retenue; elle envoie ses rayons d’une altitude de 200 mètres vers le sol qu’elle illumine sur un espace suffisamment considérable pour qu’une troupe nombreuse puisse y manœuvrer presque aussi à l’aise qu’en plein jour.
- Les résultats ont. été assez satisfaisants pour qu’on
- parle d’employer ce système sur une plus grande échelle aux manœuvres prochaines.
- Parmi les vœux que, dans la réunion du 20 juillet, a émis le conseil supérieur de statistique, s’en trouve un qu’il serait d’un certain intérêt de voir adopté. Ce vœu est en effet ainsi conçu :
- « Il y a lieu de demander à M. le ministre des travaux publics le relevé des forces hydrauliques actuellement utilisées en France ».
- Nous nous permettrons cependant de faire remarquer qu’il serait peut-être plus intéressant encore de dresser la liste des forces hydrauliques utilisables existant dans notre pays, attendu que c’est certainement celle-là qui est la plus longue à l’heure actuelle et aussi la moins connue. Il est bien entendu que si l’administration des ponts et chaussées jugeait à propos de faire à la fois les deux besognes, nous n’y contredirions pas.
- De la Revue industrielle, sous la signature de M. De-lahaye:
- Si l’électricité commet de temps â autre quelque méfait dans les usines, elle n’en est pas moins appelée tôt ou tard à transformer complètement la métallurgie peut-être, et, à coup sûr, la préparation des métaux précieux et des produits chimiques.
- Aux Etats-Unis, la fabrication de l’aluminium pur par le four électrique est pratiquée par la Pittsburg Réduction Company,' suivant les brevets de Hall, dans les conditions suivantes: la densité du courant est de 7000 ampères et la production de 1 livre (403 grammes) de métal pur pour 18,1 chevaux-heure. Ces derniers chiffres correspondent à 1926 ampères et 7 volts (voltage nécessaire pour le plein de l’opération) pendant une heure. Théoriquement, la formation de métal devrait être de 1,43 livre; le rendement atteindrait donc 700/0. L’alumine se dissout jusqu’à la proportion de 25 0/0 dans la cryolite fondue, sans effervescence ni production apparente de chaleur, et le bain reste incolore; pendant l’électrolyse, il n’y a pas de perte appréciable de fluorure. II semble que l’alumine seule soit décomposée si Ton a égard au faible voltage employé; il serait, en effet plus élevé dans ie cas de décomposition du fluorure de sodium ou du fluorure d’aluminium.
- Il s’agit ici d’aluminium pur, du moins on nous le dit, et l’observation en doit être faite, depuis les recherches toutes récentes de M. Moissan sur les impuretés que contient toujours le métal obtenu industriellement. En outre dq fer et du silicium, l’azote et le carbone, le dernier surtout, se rencontrent constamment. M. Moissan est parvenu à préparer au four électrique un carbure d’aluminium de formule C5A1*, dont la propriété la plus curieuse êst de décomposer l’eau lentement à la température ordinaire avec dégagement de gaz des marais (ou
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- méthane, ou formène). Dans les conditions aujourd’hui connues où ce carbure prend naissance, il est permis de se demander si l’aluminium de la Compagnie américaine est aussi pur qu’elle le croit; les communications de M. Moissan à l’Académie des sciences (2 et 9 juillet) justifient suffisamment notre réserve à l’égard des affirmations du Journal de la Société chimique américaine.
- Pour l’affinage de l’or et de l’argent, le procédé clectro-lytique de Moebius est pratiqué par la Pensylvania Lead Company, de Pittsburgh. Un courant de 180 ampères et \ i,33 volt est envoyé dans une cuve divisée en 70 compartiments et renfermant de l’acide nitrique étendu, sans acide sulfurique, ni chlorhydrique. Chaque compartiment renferme trois anodes et quatre cathodes; les anodes en argent à la teneur de 1 0/0 d’impuretés (cuivre, plomb, bismuth et un peu d’or) sont suspendues dans des sacs; les cathodes sont de minces plaques d’argent fin. Dans chaque compartiment, la consommation moyenne d’acide nitrique à 36° B est de 2 livres {906 grammes), et la pro~ duction d’argent, de 470 onces (14 kilogrammes) par 24 heures, arrêts compris, ou près de 1000 kilogrammes pour l’ensemble. Avec un peu de soin, 011 évite le dépôt simultané du cuivre, de sorte que l’argent est industriellement pur.
- La dernière application que nous mentionnerons aujourd’hui est l’électrolyse des nitrates pour obtenir et recueillir séparément l’acide nitrique et le métal. Il est parfaitement possible que le brevet de MM. Darling et Forrest ne donne pas la solution complète du problème; l’expérience seule peut faire connaître les difficultés à vaincre lorsqu’on passe d’une expérience de laboratoire à une fabrication industrielle. En tout cas, l’électrolyse des nitrates comme celle du chlorure de sodium finira par triompher; n’a-t-on pas déjà l’exemple si encourageant de la préparation électrolytique du chlorate de potassium?
- La distribution des récompenses décernées par la Société d’encouragement pour l’année 1894 a eu lieu le 22 juin dernier. Parmi les prix accordés, nous relevons les suivants :
- Grande médaille. — La Société décerne, chaque année, sur la proposition de l’un des six Comités du Conseil, une grande médaille en or aux auteurs, français ou étrangers, des travaux qui ont exercé la plus grande influence sur les progrès de Vindustrie française pendant le cours des six années précédentes.
- Le Conseil d’administration de la Société, sur la proposition du Comité des Arts économiques, décerne, en 1S94, la grande médaille de physique à lord Kelvin, pour l’ensemble de ses travaux scientifiques (M. Mascart, rapporteur).
- M. Tisserand, qui présidait la séance, a, dans son discours, fait l’éloge de lord Kelvin. Il s’est exprimé ainsi ;
- « Le Comité des Arts économiques avait à décerner cette année la grande médaille d’or portant l’effigie de
- l’un des plus grands hommes qui ont illustré les arts et les sciences, aux auteurs, français ou étrangers, qui ont exercé la plus grande influence sur les progrès de l’industrie française pendant le cours des six dernières années.
- « Cette haute récompense a été accordée à un illustre physicien anglais, sir William Thompson, que ses éminents services ont fait élever dans son pays à la pairie, sous le nom de lord Kelvin; les travaux scientifiques de notre lauréat, les applications qui en ont été laites dans la télégraphie, dans l’établissement des câbles qui unissent aujourd’hui si merveilleusement tous les continents, dans la construction des compas qui permettent aux vaisseaux de guerre et aux gros navires en fer du commerce de se diriger avec la plus entière sécurité sur les océans, ont acquis une célébrité universelle à lord Kelvin et entouré san nom d’une telle auréole de gloire que la proposition du Comité des Arts économiques a été acclamée, recevant ainsi l’unanimité des suffrages de la Société.
- « Notre savant collègue, M. Mascart, vous dira dans son éloquent rapport tous les litres de l'homme de génie qui a pris une si large part dans les plus grandes découvertes de ce siècle. »
- Prix de 3ooo francs pour un appareil diminuant dans une large mesure la fumée des foyers industriels et en particulier de ceux des chaudières à vaqeur.
- Le Conseil de la Société, sur la proposition du Comité des arts mécaniques, décerne le prix à M. Dulac, ingénieur civil à Paris ^M. Gustave Richard, rapporteur).
- Prix de 2000 francs pour une publication utile à l’industrie chimique ou métallurgique.
- Le Conseil de la Société, sur la proposition du Comité des arts chimiques, décerne un prix de 5oo francs à M. Chopel pour un ouvrage intitulé : Le caoutchouc et la gutta-percha (M. Aimé Girard, rapporteur).
- Médailles d’or. — Parmi les titulaires de médailles d’or nous trouvons :
- M. de Bovet, pour son système de touage électrique;
- M. Schabaver, pour l’ensemble de ses travaux;
- M. Serpollet. pour son générateur â vaporisation instantanée.
- Médailles commémoratives. — Le Conseil d’administration a décidé d’offrir à plusieurs personnes, qui ont bien voulu faire des communications intéressant la Société, des médailles commémoratives en argent, à titre de remerciement, pour marquer l’intérêt avec lequel elles ont été accueillies.
- Deux de ces médailles ont été remises, l’une à M. Sciama, pour sa communication sur les projecteurs à miroirs paraboliques et pour celle sur la turbine à vapeur de Laval; l’autre à M. Le Verrier pour sa conférence sur l’état actuel de l’industrie de l’aluminium.
- M. Pollak fabrique des plaques d’accumulateurs en mélangeant en pdte épaisse du carbonate de plomb avec
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- de la potasse caustique. Après moulage et séchage^ on fait ensuite passer un courant qui réduit le sel et laisste ^ du plomb spongieux que l’on comprime légèrement.
- Malgré les perfectionnements considérables qui ont été apportés à la construction des transformateurs à courant alternatif, une portion appréciable de la puissance totale, soit 2 à 3 o/o, ne s’en transforme pas moins encore en chaleur et doit être évacuée par rayonnement et convection. Généralement, il n’y a pas là matière à ennuis parce que les transformateurs employés dans les distributions d’éclairage sont le plus souvent des appareils de faible puissance, ro, 20 kilowatts au maximum, et que la surface rayonnante y est relativement très considérable. Mais la question du refroidissement acquiert une importance plus grande quand il s’agit des transformateurs employés dans certains transports de force, comme ceux, par exemple, du transport d’Œrlikon, dont la puissance nominale est de 170 kilowatts. Dans un semblable appareil, il s’agit de dissiper environ 3,5 kilowatts et pour éviter un échauffe-ment anormal, on n’a trouvé de meilleur moyen que de faire circuler au moyen d’urie pompe spéciale l’huile qui sert à l’isolation du transformateur.
- M. Moureaux, directeur de l’observatoire météorologique du Parc Saint-Maur, a observé tous les orages qui se sont produits dans cette station. Il en a constaté neuf dans le mois de juillet 1894, un dixième s’en est assez approché pour que l’on ait aperçu les éclairs, mais il n’y a point éclaté. Il est tombé dans le mois 5o millimètres d’eau.
- La tempête du 10 juillet, qui a commencé avec le tremblement de terre de Constantinople, a été précédée le 9 par un violent orage. Comme à Juvisy le vent a soufflé en tempête après une dépression de 20 millimètres correspondant à une pression de 5oo kilogrammes sur l’air qui pèse sur notre corps en évaluant sa surface à 7/4 de mètres carrés, et à une ascension égale à celle du haut de la tour Eiffel.
- Est-ce à ces troubles atmosphériques, ou au tremblement de terre de Constantinople que les perturbations magnétiques enregistrées par M. Moureaux sont dues. Ces tremblements de l’air sont-ils liés au tremblement de terre, c’est ce que l’avenir décidera .
- Vers la fin du mois de juillet, le clocher de l’église de la ville de Fiers, dans le département de l’Orne, a été frappé par la foudre. Les tuiles, qui recouvrent le toit, ont été brisées en une multitude de fragments que l’on a trouvés éparpillés dans tous les sens. On a pu suivre les traces du fluide depuis la girouette en fer qui terminait la pointe du clocher, jusqu’à sa base où s’est creusé un grand trou. On suppose que le fluide s’est écoulé parles murailles de l’église, qu’une pluie abondante ayant pré-
- cédé l’orage avait rendues suffisamment conductrices. En môme temps deux coups de foudre se sont portés sur deux becs de gaz, qui se sont allumés par un effet analogue à celui que l’on cherche quelquefois à obtenir artificiellement.
- Eclairage électrique.
- Nous extrayons d’un rapport officiel publié par l’Etat de Massachusets et reproduit par le Journal des Usines à gaz les renseignements suivants.
- L’éclairage électrique était fourni dans cet Etat à la fin de 1893 par 85 stations appartenant à des compagnies particulières et sur lesquelles 62 fournissaient exclusivement l’électricité, tandis que 24 produisaient à la fois le gaz et l’électricité. En outre, 5 stations municipales ne fournissaient que le courant électrique. .
- Les installations existantes qui étaient en mesure d’alimenter en 1888, 52.000 lampes de 16 bougies, 8,5oo lampes à arc, alimentent actuellement 290,000 lampes de iG bougies, 20,000 lampes à arc, 2,000 moteurs faisant 6,750 chevaux.
- La vente d’énergie qui en 1890 avait produit 1,920,000 dollars s’est elevée en 1893 à 3,440,000 dollars.
- D’autre part, les dépenses sont passées de i,35o,qoo dollars à 2,38o,ooo, laissant en 1890 un excédent de recettes de 58o,ooo dollars et en 1893 un excédent de 1,060,000 dollars.
- Sur les 85 compagnies d’électricité, 23 ont déclaré les dividendes suivants ;
- 6 compagnies ont donné................. 8 0/0
- 2 — 7 0/0
- 11 — 6 0/0
- 2 — 5 0/0
- 2 — 4 0/0
- 2 •— 3 0/0
- 1 — 2 0/0
- 2 — 1 0/0
- Sur les 57 autres, 32 n’ont pas déclaré le dividende qu’elles ont distribué et les 25 produisant à la fois le gaz et l’électricité n’ont pas établi décompté spécial des bénéfices pour l’électricité.
- La force motrice nécessaire pour produire l’énergie électrique s’est chiffrée en 1893 par 44,000 chevaux dont 42,000 produits par la vapeur et 2,000 par des moteurs hydrauliques, proportions qu’il est intéressant de mettre en regard avec la proportion constatée en France pour la même époque : 25,000 chevaux produits par le gaz et la vapeur contre 12,000 chevaux hydrauliques.
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- Imprimeur-Gérant : V. Nory.
- Imprimerie de La Lumière Electrique. — Paris, 3i, bculevard des Italiens.
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