E E-E' IR

(]o rendement est d'aulant plus voisin de l'unité que rinlcn-

silé 1 du courant est [)lus faible, et théoriquement on peut le

rapprocher (le riinilé autant cpie l'on vent; maispratiquemeiil.

si l'on vent IransporlcM* une cpianlito d'énergie E'I notable

avec de très faibles valeurs do I, ce ne peut otrc qu'en don-

iianl à E' dc< valeurs oxlrèmonienl considérables. Il en résulte

entre les deux lils do transport, ou en(re ceux-ci et le corps

des personnes (jui peuvent se trouver dans le voisinage, dos

(liderences do potentiel dangoronses.

Si Ton suppose les deux machines identiques, la force élec-

Ironiotrice de chacune d'elles est proportionnelle à sa vitesse,

c'esl-à-diro au nombre do tours qu'elle exécute dans runilc

de temps

TRANSFORMATEUIIS. ii3»

Le rendement niécaniciue est toujours inférieur au rendement électrique. En eiïel, le frollement des axes, les résistances passives de toute sorte, absorbent une partie du travail moteur réel, laquelle n'est pas convertie en énergie électrique dans la machine génératrice. De même, une partie du travail moteur régénéré dans la machine réceptrice est absorbée par les mêmes résistances.

Après des expériences d'essai, dont quelques-unes ont eu un grand retentissement, le transport électriqcie de Ténergic commence à être appliqué sur une échelle considérable dans les pays de montagnes où se trouvaient des chutes d'eau inutilisées, et principalement en Amérique. Pour n*en citer qu'un exemple,unepuissancemotricedei5oooo chevaux, empruntée aux chutes du Niagara, est transportée et distribuée dans les villes voisines jusqu'à Buffalo, distant de 32*^™ des chutes. Ce n'est pas encore la dixième partie de la puissance totale disponible au Niagara.

De nombreux systèmes ont été mis en usage pour appliquer le principe du tran'sport de la puissance motrice à la traction des voilures. La machine génératrice est fixe, à Tune des extrémités de la voie; le courant qu'elle produit est parfois lancé dans des rails isolés et pénètre par les roues dans la voiture mobile; d'autre fois on a recours à des conducteurs suspendus sur des poteaux le long de la voie, et mis en communication avec la voiture mobile par des fils munis de galets roulants à leur extrémité supérieure. La machine réceptrice, placée sur la voilure, commande elle-même le mouvement des roues.

Les premières expériences à ce sujet ont été faites par W. Siemens, à Berlin, en 1879. Cent trente villes des États- Unis ont déjà adopté la traction électrique pour leurs tramways.

TEAISFOBMATEURS. — On désigne sous ce nom des appareils d'induction formés d'un circuit primaire animé par une force éleclromotrice périodique et d'un circuit secondaire dont le courant est utilisé à Textérieur. On peut les comparer à des bobines de Uuhmkorff, à cela près que dans ces bobines le circuit inducteur comprend un petit nombre de tours de fil, le circuit induit un grand nombre, tandis que c'est Tinverse dans

iiG* APPLICATIONS DE L*ÉLECTRICITÉ.

les iransformaleurs. Le résultat est aussi inverse, en ce sens qu*un courant oscillatoire à haute tension lancé dans le circuit primaire du transformateur donne naissance dans le circuit secondaire à un courant oscillatoire à tension plus faible. Ce genre de transformation est utile, par exemple, en vue de l'application à l'éclairage électrique d'alternateurs d'une grande puissance.

La première condition à réaliser est évidemment que la dépense de chaleur effectuée en vertu de la loi de Joule dans les deux circuits du transformateur soit assez médiocre. On y parvient en constituant les deux enroulements soit de gros fils soit de lames découpées en spirale. On a soin aussi de diviser le plus possible la masse du noyau de fer doux de l'appareil pour réduire au minimum la perte d'énergie due aux courants de Foucault.

Dans le transformateur de MM. Gaulard et Gibbs, le noyau de fer doux est rectiligne, et les bobines sont constituées par des segments annulaires découpés dans une tôle de cuivre, isolés les uns des autres au moyen de lames de carton mince et réunis par des attaches saillantes, de manière à constituer la spirale inductrice cl la spirale induite.

Il semble préférable do donner au fer doux la forme d'un aimeau fermé (iransforinateurs (îanz) analogue à l'annoau Gramme {fig- 53), sur lequel sont enroulés les deux circuits formés de gros fil de cuivre. Inversement, on peut former l'anneau par les spires des deux circuits, et enrouler du liMe fer doux autour de cet anneau.

La théorie complète d'un transformateur présente le même genre de difficultés que celle des machines magnéto-électriques; mais on peut en faire assez simplement une théorie approchée en négligeant l'efTet de l'hystérésis et la variation de la perméabilité du fer avec l'intensité du champ. Nous considérerons un transformateur à anneau. Soient n et w' les nombres de spires des deux circuits par unité de longueur, i et i' les intensités de courant correspondantes, jutla perméabilité du fer supposée constante, 5 la section de Tanncau. Le 11 ux de force à travers l'anneau a pour valeur

TRANSFORMATEURS. m?*

âoicnl Ilsinat la force électromoiricc péno«lique oxlûrieurc aniinaiil le circuit inducteur, L, L', M les coeflicientsde self-

Kig. SI.

induclion et d'induclton miproque des deux circuits, r, /' leurs résistances; les équations complûtes des deux courants sout

!, di ^.rli' , ( <li ,<li'\ „ ■

., , ,,(/(' ,.di , , / (/(' n' <ii'\

<h di '^ \ dt dt I

Lii solution de ces équalions, en se bornant à )a partie périodique, peut se mettre sous la forme

( i = Asîn(n/ — v^.

^^ i (' = B8in(n/-i).

On ilélcrminc les valeurs des constantes' A, B, 9 el 4* <^'> substituant à i et T leurs valeurs dans les éciuations (i) et égalant à o les coeflicienta de slri«( cl cosai dans les deux équations.

L'expérience montre que dans les trunsfurmateurs indus-

ii8* APPLICATIONS DE L'ÉLECTRICITÉ.

Il icis la différence de phase 9 — 1 des deux courants est voi

7* sine de -•

Le rendement r, du transformateur est défini comme le rapport de l'énergie électri(|ue dans le circuit secondaire à l'énergie électrique dans le circuit primaire. La première est recueillie entièrement sous forme de chaleur et a pour valeur

}Vr'

La seconde a pour valeur l'intégrale du produit de la fore* électromotrice principale dans le circuit primaire, par l'intensité de courant correspondante

- / (II sinr7^)A sin(^^ — 9) =: - AIIcoso,

ir/'

AUcoso'

<:o rendemonl peut élre rendu assez voisin de l'unité.

ARC VOLTAIQUE. 119*