CHAPITRE m

TÉLÉGRAPHIE. - TÉLÉPHONIE. - PHOTOPHONIE.

Télégraphie électrique. — Ligne. — Télégraphe à cadran. — Disposition d'an poste. — Relais. — Télégraphe de Morse. — Télégraphe imprimeur. — Télégraphie multiple. — Télégraphie sous-marine.

Téléphonie. — Téléphone de Bell. — Ses applications. — Téléphones divers. — Microphone. — Téléphone Edison. — Électromotographe.

Pholophonie. — Photophono. — Therniophono.

La Télégraphie électrique est devenue un art tout entier. Elle emploie des instruments nombreux, d'une rare perfection mécanique, qui se modifient et s'améliorent tous les jours. Dans l'impossibilité où nous sommes de faire connaître les détails de tous ces appareils, nous renverrons le lecteur aux Ouvrages spéciaux, tels que ceux de M. Blavier et de M. Culley, et nous nous contenterons de la description sommaire des principaux systèmes.

La transmission télégraphique exige : i^ un fil conducteur qui réunit les deux stations entre lesquelles on veut échanger les correspondances, et que Ton nomme /il de ligne, ou simplement ligne; 2° un instrument qui lance et interrompt un courant électrique dans des conditions déterminées et suivant une signification convenue à l'avance : c'est le manipulateur; 3® un autre appareil, le récepteur, qui reçoit à la seconde station les signaux envoyés de la première.

i. — Les lignes sont aériennes, souterraines ou sousmarines. Les premières, connues de tout le monde, sont constituées par des fils de fer galvanisés et parfois de bronze siliceux ou phosphoreux tendus et supportés contre des poteaux

i5{* APPLICATIONS DE L'ÉLECTRICITÉ.

de bois sous des auvenls ou sur des champignons de porcelaine qui les isolent. Les secondes, employées pour le parcours des villes, sont enterrées dans des tranchées au milieu d'une masse de bitume que Ton coule autour des (ils. Quaul aux lignes sous-marines, dont le parcours est 1res étendu, on les forme de (ils de cuivre très pur pour les rendre plus conductrices, et ces fils, isolés les uns des autres par de laguttapercha dans laquelle ils sont noyés, et enveloppés de fllin goudronné, sont extérieurement revêtus d*un câble de fer qui leur donne toute la force nécessaire pour résister aux tractions exercées soit au moment de la pose, soit par TelTet continu des courants marins.

A la station qui envoie la dépêche, la ligne est mise en communication avec le pôle positif d'une pile : le courant suit la ligne jusqu'au lieu d'arrivée, et s'il y avait une ligne de retour, il la parcourrait en sens inverse pour revenir au pôle négatif. Mais, dès iSSy, Steinheil fit voir qu'on pouvait supprimer ce second fil, pourvu qu'on mît en communication avec la terre, par l'intermédiaire de puits profonds et remplis d'eau, d'une part l'extrémité de la ligne au point d'arrivée, d'autre partie pôle négatif de la pile au lieu de départ.

Dans ces conditions, essentiellement différentes de celles qui se présentent dans le problème de la distribution de l'éner- */w électrique, on peut négliger : j^ la résistance descommunicalions avec la terre, toujours très faible par rapport aux résistances des lignes lèlèf^rapliiques à long parcours; 2° les polarisations des pla(|ues de terre, en général négligeables par rapport au\ forces èleelromotrices employées en tèlégra-

pilie; la ligne est traversée |)ar un courant dont l'intensité ^

est la même (|ue si le circuit de la pile était entièrement isolé et formé par un (il de résistance 11 égale à celle du fil de ligne. Dans le cas d'un iil de retour, possédant aussi la résistance H, l'intensité du courant produit par la même pile sérail

— ^> c'est-à-dire moitié moindre.

Le manipulateur et le récepteur diffèrent suivant le système télégraphiciue emplo\é.Nous cboisironspourpremiercxeinple le télégi^apbe dit à cadran, construit par Breguel et Digney.

TÉLÉGHAPIIE A CADUAN. i5)*

qui est encore en usage dans quelques postes de chemin î fer.

TÉLÉGRAPHE A GADRAN. — i"^ Manipulateur. — Le manipulaur du télégraphe à cadran se compose d'une planche en bois ^^/. //, fig. 3) sur laquelle est un cadran ï\\q qui porte deux rconférences concentriques, Tune inléricure sur laquelle on )il d'abord une croix et ensuite les vingt-cinq lettres de Tallabet, l'autre extérieure où sont inscrits o, i , 2, . . . , 25; toutes îux sont, comme on le voit, divisées en vingt-six parties. Une manivelle OF, mobile autour du centre et qui est ercée d'une fenêtre à travers laquelle on voit les lettres et s chiffres, peut être déplacée à la main; elle porte une gonille/qui s'applique et s'arrête dans les encoches extérieures ffjfy suivant qu'on veut désigner les lettres A, B, C, . . ., I les chiffres i, 2, 3, . . ., qui alors sont vus à travers la fcître.

A celte manivelle est {\\(tQ une plaque de cuivre ^ol^' a' dont î voit une partie au-dessous du cadran; elle est sillonnée une rainure Pa(3'a', laquelle se rapproche du centre aux )ints {3, (3', P', . . . , et s'en éloigne en a, a', a", de façon qu'elle (Tre treize dépressions et treize dents obtuses. On voit enfin une tige DD'i)", terminée en D par un ressort îxible, mobile autour de D' et portant en D*' une pointe enigée dans la rainure a|3a'P', . . ., dont elle est assujettie à livre les sinuosités. De là il résulte qu'en faisant faire à la anivelle F un tour complet, on voit D' s'éloigner treize fois j centre 0, s'en rapprocher treize fois et déterminer des os- Uations de DD", pendant lesquelles le ressort D s'appuie eize fois sur un butoir C et treize fois sur un autre B. Voici maintenant le jeu de l'appareil. A est en communicaon avec le pôle 4- d'une pile; DD'EiEjGj sont des conducurs qui sont reliés avec la ligne marquée ligne 2. Lorsque manivelle OF est placée, comme l'indique la figure, sur le gne +, il y a une interruption entre B et D et le circuit est jvert; mais, quand on transporte cette manivelle OF vis-às de la lettre A dans l'encoche/', le point D' est sur la dent , le ressort D butte sur B et le courant passe dans la ligne, uand on met / en f vis-à-vis de la lettre C, D s'éloigne de B

ij6* applications de L'électricité.

el il y a une nouvelle interruplion ; et si Ton continue de faire mouvoir la manivelle OF, on voit que le courant passe quand elle est en regard des chiffres ou des lettres impairs et qu'il est interrompu quand elle s'arrête vis-à-vis des chiffres ou des lettres pairs. On voit de plus que, si en partant de la position initiale -+- on transporte rapidement OF jusqu'à une lettre de rang quelconque, le nombre total des communications et des interruptions est égal à ce rang. On laisse ensuite la manivelle en repos pendant quelque temps vis-à-vis de la lettre que Ton a atteinte, afin d'indiquer par ce repos que c'est cette lettre qu'on a voulu désigner.

2<» Récepteur. — Le récepteur, qui est à l'autre extrémité de la ligne et en communication avec elle, a deux cadrans tomme le manipulateur (f*/.//, fig.^). Il est disposé de façon qu'une aiguille L/ répète les mouvements que fait la manivelle OF, par conséquent de manière à franchir rapidemeni toutes les lettres intermédiaires et à s'arrêter sur celle que l'on veut indiquer. Nous allons montrer comment se fait cette transmission.

'La Jti^. 5 (PL II) représente une coupe du récepteur. 1/ est l'aiguille dont Taxe LL', constamment sollicité par un nionvcMneril d'Ijorlogo, tend à se déplacer dans le sens VBC... Le cornant Iravorse une bobine H mise en comiminicalion par A 4- avec la ligne el par C — avec la terre, el visà-vis de cet éicciro-aimant il y a un Ter doux D porté par un levier mobile aulour d'un point fixe; il est attiré ou raiiieni' par un rcssoil dtl' y suivant (|ue le courant passe ou qu'il e^i inlerroni|)u. 11 on résullt» (jue ce levier répète exaclemenl les niouvcnuMits (|ue la tijj;e DD'D" j)rend dans le nianijuilaleui".

A l'extrémité E du levier DE, on voit (PL li.Jig* 6) une tige fixe EE' engagée entre deux bras h et k' qui sont portés par un axe mobile GG'. Cet axe porto également vers son milieu deux lames K et K' (pii sont dans les mêmes plans (lianuMraux que h el //', et entre lesquelles se trouvent la roue (récbappenienl//'/", laquelle a treize dents. Quand les appareils sont dans leur silualion initiale, la dent f est arrêtée par K. Si ensuite on place le manipulaleur sur la lettre A, le courant passe, le contact \)[) est attiré, la tige EE' presse sur/<

DISPOSITION D'UN POSTE. iS;*

el le butoir K dégage la dent/. Alors la roue d'échappement se meut jusqu'à ce que la dent précédente/ vienne rencontrer la palette K', qui s'avance pour la recevoir. Ainsi la roue marche d'une demi-dent, l'aiguille L/ de ^ de tour et elle se place sur la lettre A.

Si nous mettons maintenant la manivelle du manipulateur vis-à-vis de la lettre B, le courant cessera de passer, le contact DD du récepteur s'éloignera de Télectro-aimanl et la lige EE' pressera h'; alors K' abandonnera la dent/ et/' viendra s'arrêter sur K; l'aiguille L/ tournera de nouveau do ^ de tour et se placera vis-à-vis de la lettre B. On voit qu'elle s'arrêtera comme elle sur chaque lettre qu'on voudra désigner el qu'elle indiquera successivement toutes celles qui composent un mot. On est convenu de séparer tous les mots les uns des autres, en revenant après chacun d'eux au point de départ

DI8F08ITI01I D'UN POSTE. •— Il nous reste à dire comment les communicationsélectriquessont établies dans les divers postes d'une ligne télégraphique. La ligne i vient d'un poste antérieur, la ligne 2 aboutit à celui qui suit; elles sont mises en communication avec les centres Gi et Gi de deux leviers, mobiles par deux poignées ^' (PL //, fig. 3 et 7) et dont les seconds bras gy qui sont métalliques, peuvent se placer sur des plaques conductrices E, s et r. Mis sur E, et E,, ils font communiquer les deux lignes par le conducteur ponctué Ei E, ; placés sur r, ils aboutissent au récepteur de la station; enfin, quand ils sont dirigés sur 5, ils mettent chacune des lignes en rapport avec deux sonneries 5,, 5,. Nous ne décrirons pas ces sonneries, parce que tout le monde en comprendra le jeu sans en connaître les détails. Ce sont des timbres en face desquels sont des marteaux qui se mettent en mouvement au moment où un courant traverse l'appareil et fait tomber un arrêt par le jeu d'un électro-aimant.

Il faut d'abord que le préposé d'une station puisse être prévenu quand on veut lui parler de l'une ou de l'autre des stations entre lesquelles il se trouve; alors il place les deux leviers en 5 et met ainsi l'une des extrémités de chaque sonnerie en communication avec les deux lignes, pendant que Tautre

iiS-^ APPLICATIONS DE L ÉLECTRICITÉ.

s' est en relation avec la terre par les conducteurs ponctués qui aboutissent en II. Quand un signal arrive, l'une ou Tautre des sonneries Sj et S, se met en activité et le préposé est prévenu. Si le signal vient de la ligne i, îl met Gij^ en communication avec El et il répond qu'il attend le message; puis il transporte Gi^^ sur r, ce qui met la ligne en rapport avec le récepteur, et il reçoit la dépêche qui lui arrive. Si c'est luimême qui veut parler au poste antérieur, il commence par mettre G,^ en contact avec Et, puis il fait un tour entier avec la manivelle OF, ce qui lance plusieurs fois un courant dans la ligne i, et prévient le préposé de la station à laquelle il veut écrire. Ensuite il attend avec son récepteur ouvert qu'on lui annonce que sa dépêche est attendue; enfin, plaçant de nouveau G,.^' sur Ei, il fait fonctionner son manipulateur.

Dans le cas de lignes peu importantes, on dispose sourent les stations d'une manière plus simple. Le til de ligne s'eoroulc sur réleclro-aimanl du récepteur et continue ensuite son trajet jusqu'à la station suivante, disposée de la même manière. Dans ce cas, le même courant traverse toutes les stations et la dépêche est transmise partout à la fois.

Pour protéger le poste en temps d'orage, on emploie diver> iip|)areils connus sous le nom do paratonnerres. L'un des phis coniuis est disposé de la manière suivanlo : la lijrne csl réunie à l'appareil manipulalour par un (il / très fin. Les courants télégraphiques ordinaires sont si faihies qu'ils n'échauffent pas seusihleuienl le fil; mais si la ligne est inversée par des courants jiuissanls, induits par réleclricitê atmosphérique, le lil rougil, il fond si les courants ont une inlonsité suffisaule, et alors rap|>areil récepteur se trouve isolé du fil de ligue. Entre le fil /et la ligue se trouve une plaque P dentée, placée à une dislance extrêmement faible d'une autre pla(|ue dentée 1^' dont la communication avec le sol est assurée par les mêmes moyens que l'on emploie [)our les paratonnerres propremenl dits. Les courants de la ligue s'écoulent alors dans le sol sous forme d'étincelles qui jaillissent entre les deux peignes. Au reste, il est prudent de mettre toujours la ligue en coumumication avec le conducteur du paratonnerre lorscpie le temps est à l'orage, il suffit pour cela de tourner un levier dont l'une des extrémités est

RELAIS. i59*

211 communication permanente avec le fil de ligne, et dont Tautre extrémité peut s'appuyer soit sur la plaque P ou sur la plaque P'.

BELAIS. — La puissance de la pile S, qui est installée à un poste télégraphique M, doit être en rapport avec la résistance et» par suite, avec la longueur de la ligne qui aboutit au poste récepteur M'. Dans le cas où l'on veut établir directement en M une communication lointaine, on peut profiter d'une pile S' placée dans une station intermédiaire N, à la faveur d'un appareil très simple connu sous le nom de relais, H consiste essentiellement en un électro-aimant B en communication avec la première section du fil de ligne, celle qui réunit M à N. L'extrémité du fil de cet électro-aimant communique avec le sol en C.

Le contact DD' de l'électro-aimant B {PL II y fig. 8) est disposé de manière qu'il établit ou supprime la communication du pôle positif de la pile locale S' avec la deuxième section de la ligne, celle qui va de N en M'. A cet effet, quand le contact est attiré, il vient buter contre une vis E en communication avec le pôle positif de la pile S'. Le courant de celle-ci suit le levier DD' et un conducteur gg' qui l'amène au fil de ligne MN'. Ainsi, quand le courant de la pile S est lancé par le manipulateur A, le levier DD' est attiré par B et le courant S' se trouve lancé vers M'. Quand on interrompt le courant en A, le levier L est retiré en arrière par un ressort antagoniste <i, et la pile P se trouve en même temps isolée du fi] de ligne NM'. Tout se passe donc comme si le poste manipulateur se trouvait transporté de M en N, et la pilé S remplacée par S'. Rien n'empêche d'ailleurs d'établir entre M et M' plusieurs relais N, N'. On en a disposé jusqu'à cinq sans nuire au bon fonctionnement du récepteur où s'inscrit la dépêche.

Les dispositions accessoires que nous venons de décrire sont parfaitement indépendantes de la nature des appareils télégraphiques aux deux postes manipulateur et récepteur, et s'appliquent par conséquent au cas où Ton fait usage du télégraphe de Morse ou des autres systèmes modernes que nous allons passer en revue.

i6o* APPLICATIONS DE L ÉLECTRICITÉ.

TÉLÉGBAFHE DE MORSE. — Le manipulateur est représenté fis* 9 (^'* ^^♦)" C'est un simple levier conducteur BCB' mobile en C, toujours pressé par un ressort sur le bouton D, et qu'on peut mettre en contact avec A en appuyant sur la poignée B. La ligne communique avec C, le récepteur avec D, et la pile du poste avec A. Il est évident que, pendant le repos de l'appareil, les courants qui arrivent en C sont transmis par D au récepteur. Quand, au contraire, on veut envoyer des signaux dans la ligne, on abaisse le levier sur A : alors le courant de la pile part de A, entre par C dans cette ligne et circule pendant tout le temps que le levier est abaissé. Il y a deux sortes de signaux, qu'on produit en pressant sur la poignée soit pendant un temps très court ou pendant un temps un peu plus long. Cela suffit, comme on va le voir, pour tous les besoins.

Le récepteur {PL U^fig^ lo) se compose d'un électroaimant H en face duquel est un levier de fer II'i qui est attiré quand le courant passe, et qui se relève par l'effet d'un ressort à chaque interruption. A rextrémité «est un style qui suit tous les mouvements et qui s'enfonce quand le courant passe dans une rainure peu profonde tracée sur le contour d'un cylindre K.

Ce cylindre K reçoit un mouvement continu et lent par rcfTet d'engrenages et d'un poids P, et un ruban de papier emmagasiné sur un rouleau J, qui passe entre les trois cylindres A, K, k' et qui est toujours exactement appliqué sur K, se déroule lentement pendant que l'appareil fonctionne.

Or le style / se relève quand un courant passe dans II: alors il presse sur le pat)ier qu'il enfonce dans la rainure, et il y produit un trait gaufré long ou court quand le passage du courant a duré beaucoup ou peu.

Mais, pour que ces impressions soient nettes, il faut que lu pression du style soit énergique et, par suite, que l'aimantation de 11 soii forte. Cela ne peut s'obtenir directement aveo le courant de la ligne, (jui est faible, et il faut user d'un artifice (jn'il nous reste à décrire.

On employait d'abord un relais qui faisait mouvoir le levier du récepteur à l'aide d'une pile locale puissante; mais on a réussi à supprimer le relais, et en même temps à obtenir des impressions d'une lecture plus facile, en remplaçant le style