PILES
81 . Vile Banîell. — La pile Daniell est celle qu'on emploie le plus généralement en France. Nous avons déjà donné sa théorie au n» 60.
Chaque élément comprend : un vase en verre de 42 centimetrès de hauteur qu'on remplit à moitié d'eau pure ; un vase poreux, verni à la partie supérieure, dans lequel on verse une dissolution de sulfate de cuivre jusqu'aux deux tiers de la hauteur ; enfin un cylindre de zinc terminé par une queue en cuivre qu'on plonge dans le vase poreux de l'élément suivant.
La figure 64 montre une pile composée de neuf éléments. La queue du premier zinc A, qu'on met en communication avec le sol, forme le pôle négatif; dans le vase poreux du dernier élément on place une lame de cuivre qui constitue le pôle positif de la pile. Cette lame est reliée par un fil conducteur au manipulateur.
Lorsqu'on veut avoir un nombre d'éléments moindre que celui
dont la pile entière est composée, on fait plonger la lame dans un vase poreux plus rapproché du pôle zinc. Si cette lame est placée dans le vase poreux de Télément D, le fil qui lui est attaché, Pi P, représentera une pile de quatre éléments.
Pour éviter de toucher à la pile chaque fois qu'on veut iiugmenter la force du courant, on fait arriver près du manipulateur plusieurs fils, MMi, NNi, PPi, qui correspondent à des nombres différents d'éléments, et Ton peut sans se déranger faire communiquer le manipulateur avec Tun quelconque de ces fils.
Si le sens du courant doit changer pendant la transmission, on ne fait pas communiquer le pôle négatif à la terre, mais bien au manipulateur.
La pile ne donne lieu à un courant que lorsque le sulfate de cuivre est dissous, ce qui demande plusieurs heures, quand on n'a pas préparé d'avance la dissolution. On peut hâter le moment où elle entre en action en se servant d'eau chaude pour dissoudre le sulfate de cuivre, ou en déposant du sel marin dans les vases poreux.
La dissolution de sulfate de cuivre doit toujours être saturée ; il est donc nécessaire qu'il reste toujours quelques cristaux dans le vase poreux. Ces cristaux sont quelquefois déposés dans une petite capsule en cuivre percée de trous et soudée au sommet de la lame de cuivre. A mesure que les couches liquides se saturent, elles augmentent de densité et, en descendant, font place à d'autres qui se saturent à leur tour.
85^ TÉLfiORAPHlE ÊLBGTRIQUS«
Les résidus de la pile Daniel! sont du cuivre pur et du sulfate de zinc. Le cuivre se dépose contre les parois des vases poreux, et quelquefois sur les queues eu cuivre des zincs dont il augmente singulièrement le volume.
Le sulfate de zinc s'étend sur les vases poreux et les v^es en verre. Il faut Tenlever avec soin pour éviter toute communication entre les éléments différents et entre les deux liquides d'un même élément.
La pile a besoin d'un entretien journalier qui consiste à visiter tous les éléments successivement^ à ajouter, suivant les besoins, du sulfate et de Teau puroi à enlever la dissolution en excès, de façon que la hauteur des liquides soit constante, enfin à faire disparaître les cristallisations de sulfate de zinc.
Une pile ainsi surveillée peut durer plusieurs mois. Au bout de ce temps, il est utile de la refaire entièrement. On nettoie les zincs en les frottant avec une brosse assez dure. Les zincs et les vases poreux peuvent être utilisés plusieurs fois.
La pile doit être établie dans un endroit sec sur une planche i claire-Toie, et tes éléments doivent être séparés les uns des autres d'un ou deux centimètres.
Toute communication entre les fils qui aboutissent à la pile la neutraliserait en partie. Si, par exemple, les deux fils PPi et NNi {fig, 61) avaient une communication métallique, il se formerait un circuit comprenant les éléments E, F et G ; le résultat serait exactement le même que si Ton supprimait ces trois éléments. U en serait encore ainsi dans le cas où l'un des fils de la pile communiquerait avec le fil de terre.
Les éléments compris dans le circuit secondaire s'épuisent rapidement; le sulfate de cuivre disparait en peu de temps.
Les queues en cuivre des cylindres de zinc doivent plonger assez profondément dans les vases poreux pour que les contacts soient bien établis. La pile ne donnerait évidemment aucun courant s'il y avait une solution de continuité. Souvent ces lames se rompent au niveau du liquide.
Quand les liquides prennent promptement le même niveau dans les vases en verre et dans les vases poreux, on en conclut
U^STBUMBNTS TÊLtORâPHlQUES. 87
que ces derniert pèchent par un eicôe de porosité et doirent étrg changés. Ils ont quelquefois le défaut contrairei et la pile alors ne donne qu'un faible courant.
Une pile Daniell peut servir à envoyer le courant dans quatre ou cinq directions différentes, lorsque les lignes ont une certaine étendue et que le nombre des éléments est assez considérable.
On peut admettre qu'avec les appareils employés généralement en France et par un temps assez sec, une pile bien entretenue de 30 éléments suffit pour communiquer à une distance de 400 kilomètres ;
Une pile de 50, à une distance de 200 kilomètres;
Une pile de 70, à une distance de 400 kilomètres.
82. — Les piles locales, dont le courant ne traverse qu*un court circuit, doivent avoir de grandes dimensions. On emploie des piles Daniell dont les vases en verre ont 0*^25 de hauteur.
On ne fait pas communiquer à la terre le zinc du premier élément, le circuit se formant dans l'intérieur du poste.
On peut remplacer les grands éléments par plusieurs piles for-
Pig. 62.
mées d'un même nombre de petits éléments en réunisëant les pèles du même nom, ce qui donne la disposition delà figure 62,
aa Heu de celle de la figure 63 adoptée pour les piles ordinaires. Le circuit de chacune des piles secondaires (/^. 62) est fermé
Fig. es.
par rintermédiaire des autres, mais il n'y a aucun courant produit et par suite aucune dépense de sulfate de cuivre, quand les pôles P+ et P— sont isolés, si le nombre des éléments de ces différentes piles est le même.
On voit, en effet, que chaque série d'éléments est traversée par deux courants, l'un provenant de ses éléments eux-mêmes, Tautre provenant des autres piles ; ces deux courants vont en sens contraire ; ils sont égaux et se détruisent si toutes les séries ont le même nombre d'éléments.
En Suisse , les piles qui servent pour envoyer le courant sur les lignes, sont formées d'éléments Daniell de très-petite dimension. Le vase en verre a seulement O'^OS de hauteur.
La dépense occasionnée pour l'entretien des piles n'est pas assez considérable pour qu'il soit nécessaire de chercher l'économie dans cette partie du service, c'est pourquoi ces petites piles, qui sont d'un entretien assez difficile, ne sont pas adoptées généralement.
Pour les appareils mobiles, de6tinés à être placés sur loà con-
INSTEUMENTS TÉLÉGRAPHIQUES. 89
vois de chemin de fer, on fait encore usage de la pile Daniell , mais on a soin de fermer les vases en verre et les vases poreux au moyen de bouchons de liège que traversent les tiges des zincs ou de remplacer les deux liquides par du sable imprégné d*eau pure et de sulfate de cuivre en dissolution.
83. Vile Bunsen. — On a renoncé depuis plusieurs années à faire usage de ces piles en France à cause des manipulations difficiles auxquelles donne lieu leur entretien et du dégagement des vapeurs acides qu'elles occasionnent.
Dans le vase en verre (voir n» 62) on verse de Facide nitrique du commerce, mélangé de la moitié de son poids d'eau, et dans le vase poreux de Facide sulfurique étendu d'environ vingt à vingtcinq fois son volume d'eau. Les zincs doivent être amalgamés au moins tous les quinze jours. On les plonge à cet effet dans de l'acide sulfurique étendu pour les décaper et on les dépose dans un bain de mercure ; après les avoir laissé reposer dans ce bain une demi-heure environ, on les frotte avec une brosse trèsdure.
On ne doit pas rejeter les résidus de ces piles qui contiennent toujours une assez grande quantité de mercure.
84. Piles de sable. — Nous citerons encore les piles de sable qu'on emploie en Angleterre. Elles sont formées de plaques de cuivre et zinc séparées par des augets remplis de sable imprégné de chlorhydrate d'ammoniaque. Leur énergie est extrêmement faible, mais elles sont d'un entretien peu dispendieux.
BOUSSOLES ET GALVANOMÈTRES.
85. — Les galvanomètres sont les instruments les plus commodes pour reconnaître le passage du courant et en mesurer l'intensité. Tous les bureaux télégraphiques doivent en être pourvus.
Nous ne reviendrons pas sur leur description que nous avons faite au premier chapitre.
Quand les galvanomètres sont destinés seulement à reconnaître
M TftLÉOBAPmi ÊLEGiaïQUE.
le passage du courant, le cadre doit porter un assez grand nombra de tours de fil recouvert, environ 30 ou 30«
Pour déterminer Tintensité, en cas de dérangement et pour les eipérienoes ordinaires sur Fétat des lignes, on emploie des bous* soles de sinus ayant seulement douze tours de fil.
Enfin il est quelquefois utile de faire des observations délicates pour lesquelles en se sert de galvanomètres ayant 450 à SOO touré d#fi].
L'aiguille est suspendue à un fil de cocon pour les deux der*-» niers genres de boussoles.
Il est indispensable que les instruments qu'on emploie dans une même administration soient construits exactement de la môme manière» afin que les résultats puissent être comparables.
Souvent les galvanomètres sont encastrés dans les tables de manipulation. Les fils dans lesquels on veut reconnaître le passage du courant aboutissent à des ressorts qui pressent sur la boussole au moyen de deux cercles de cuivre concentriques fixés aux deux extrémités du fil qui entoure Taiguille ; d'autres fois, l'aiguille e^t lestée et le galvanomètre, posé verticalement au-dessus de l'appareil récepteur, se trouve directement sous les yeux de l'employé*
Pour orienter une boussole, quand elle est horixontale, on laisse, avant de fixer les fils conducteurs aux deux bornes extérieures^ l'aiguille aimantée prendre sa position normale (du nord au sud)) on tourne alors l'instrument jusqu'à ce que l'aiguille soit cachée par le cadre et corresponde exactement au zéro de l'axe gradué*
Quand les galvanomètres sont seulement destinés à reconnaître le passage du courant et ne doivent pas servir pour faire des expériences exactes, on place ordinairement au-dessous du cadre un petit aimant. Il n'est pas, dans ce cas, nécessaire de les orienter ; l'aiguille se place toujours d'elle-même, suivant la direction du cadre ; elle dévie quand le fil qui l'entoure est traversé par le conrantj et revient à sa position dès que le courant cesse de circuler*
Les aiguilles des boussoles se désaimantent quelquefois sous l'action des décharges atmosphériques* Pour les aimanter) il suffit de les frotter régulièrement sur un aimant ou sur un éleo« tro*aiaiant autour duquel on fait passer un courant.
INaWOMfiim TÉLteaAPBI«IE&
Lee galvanomètres plaoéa prôl» des réeepteura aooi influanoéa par Faimantation des électro-aimanU. On doit toujours tanir compte de cette itiflttaBce qui fait aouvanl déviar TaigitiUa da plu« fiieura degréa.
