III. — Courants sinusoïdaux

Bien que les courants sinusoïdaux soient actuellement moins employés en électrothérapie que les courants galvaniques et faradiques, une étude complète sur la sensibilité électrique devait comprendre la recherche de l'action de ces courants sur les nerfs sensitifs.

On sait que le professeur d'Arsonval, qui a bien étudié le premier les effets physiologiques produits par ces courants alternatifs, a donné à cette méthode d'électrisation le nom de voltaïsation sinusoïdale.

Fie 17. — Forme des courants sinusoïdaux.

Les courants sinusoïdaux sont les courants alternatifs dont la forme est la plus simple (fîg. 17).

Si l'on porte en ordonnées les forces électromotrices et en abscisses les temps, on peut représenter graphiquement la forme de ces courants. Cette courbe est telle qu'à un moment

donné /, la force éleotromotrice e du courant est donnée par la formule

e = EX Bin. îzi,

E désignant la force électromotrico maxima et T la durée d'une demi-onde de ce courant.

Deux facteurs principaux sont à considérer au point de vue des effets physiologiques : 1° le temps T = AB, qui s'appelle la fréquence de l'excitation; 2° l'ordonnée maxima EP de la force électromotrice. Ces deux grandeurs constituent ce que le professeur d'Arsonval appelle la caractéristique d'excitation.

Une période AG est la double courbe comprise entre A et C : le courant, parti de zéro, atteint régulièrement un maximum positif; il revient graduellement à zéro, pour croître en sens contraire, c'est-à-dire atteindre un maximum négatif et revenir à zéro.

Les quantités d'électricité sont égales de part et d'autre de la droite des temps; il n'y a donc pas, avec ces courants, d'e ffets secondaires produits, pas de phénomènes de polarisation.

Les courants sinusoïdaux diffèrent des courants faradiques par trois éléments ; dans ces derniers:

1° La force électromotrice du courant induit de rupture est beaucoup plus grande que celle du courant de fermeture;

2° Les fréquences ne sont pas égales;

3° L'onde positive n'est pas le prolongement de la négative : il y a un certain intervalle entre les deux. (Voir fig. 13.) Donc, bien que ces deux courants soient des courants alternatifs, ils sont loin de présenter la même forme et, par conséquent, d'exciter de la même façon, soit les nerfs moteurs, soit les nerfs sensitifs.

Leur étude était donc tout indiquée pour nous. Nous nous sommes servi de la machine que le professeur Bergonié a fait construire à Ducretet et qu'il a communiquée à la Société des Sciences physiques de Bordeaux le 9 janvier 1890.

Elle se compose de six bobines mobiles portées par un

disque vertical qui tourne autour d'un axe horizontal entre six bobines fixes. Les bobines contiennent chacune un noyau de fer doux; les bobines mobiles communiquent à deux bagues que porte l'extrémité de l'axe ; sur ces bagues frottent deux balais où se trouvent les prises de courant. On peut à volonté prendre comme inducteur, soit les bobines fixes, soit les bobines mobiles. Chaque bobine fixe porte deux bornes qui permettent de les coupler comme l'on veut. Le disque mobile est mis en mouvement à l'aide d'une force extérieure, par exemple à l'aide d'un moteur électrique.

Pour nos expériences, nous avons pris comme inducteur le circuit fixe, et 'nous avons disposé les connexions de façon à avoir des pôles de nom contraire de part et d'autre des bobines induites. Le courant distiné à créer le champ magnétique se distribue aux différentes bobines.

Cette machine était actionnée dans nos expériences par un petit moteur dont la vitesse était réglée au moyen d'un rhéostat à fil de maillechort.

Cette machine fournit, comme nous nous en sommes assurés par la méthode de Joubert, des courants sinusoïdaux.

Un autre point utile à connaître pour les recherches sur la sensibilité, c'est la valeur du temps de la variation du flux d'induction. La force électromotrice induite dépend de ce temps par la formule suivante :

F désignant le flux d'induction et - la fraction do seconde

employée pour la variation.

Pour connaître le temps -, il suffirait de mesurer la vitesse

de rotation du disque mobile.

Voici comment nous avons opéré pour faire cette mesure délicate: Nous avons placé sur l'axe prolongé une roue en bois de 2 centimètres d'épaisseur; sur cette roue était un ruban en

laiton sur lequel on collait une feuille de papier gommé. Grâce bu laiton, il était possible do noircir la feuille de papier, comme on le fait dans le cas d'un cylindre enregistreur. Cela étant ainsi disposé, nous avons pris un diapason effectuant 100 V. D. par seconde, et nous en avons inscrit les vibrations à l'aide d'un cbronographe, en ayant soin de déplacer ce cbronographe de gauche à droite. On évite ainsi de faire superposer les tracés. Il est évident qu'il suffît de compter le nombre de dents inscrites sur le papier, dans un tour, pour connaître la vitesse de la machine.

Nous avons déterminé cette vitesse pour les cinq valeurs que nous pouvions donner au courant animant le moteur, et qui correspondaient aux cinq plots de notre rhéostat.

Voici les vitesses trouvées pour le cas où le courant inducteur de la machine a une intensité de 0,5 ampère, le circuit induit étant fermé.

La manette du rhéostat intercalé sur le courant destiné à actionner le moteur étant successivement poussée sur les cinq plots, nous avons trouvé

4«rplot. 13,5 dents par tour soit 7,4 tours par seconde ou 444 tours par minute.

2e plot. 11 — — soit 9,5 — — ou 594 — —

3" plot. 9,0 — — soit 10,5 — — ou 030 — —

4^ plot. 8,5 — — soit 11,5 — — ou 090 — —

5" plot. 7,3 — — soit 13,7 — — ou 822 — —

Par cette méthode, il est donc assez facile de connaître le temps nécessaire à la variation du flux d'induction.

Maintenant que nous avons exposé les recherches physiques qui nous ont paru indispensables, nous allons rapporter les expériences relatives à l'étude des phénomènes sensitifs; disons d'abord que la sensation produite par les courants sinusoïdaux est bien différente de celle qui correspond aux courants faradiques; cette sensation est moins douloureuse.

La variation de la force électroinotrice induite ne se fait pas, en effet, de la même manière; avec les appareils faradiques, il y a une brusque augmentation de la force électro-

motrice, que le trembleur aille lentement ou rapidement; avec les appareils à courants sinusoïdaux, au contraire, l'accroissement de la force électromotrice se fait régulièrement et sans aucune saccade; de plus, l'onde négative agit de la même façon que l'onde positive.

Les excitations sensitives qui en résultent ont lieu doucement et régulièrement; le passage à zéro se sent très bien. Les courants faradiques n'agissent sur les nerfs sensitifs que par l'onde de rupture très probablement; il n'y a donc aucune régularité dans ce cas.

Les deux facteurs les plus importants, au point de vue des effets sensitifs, sont la fréquence et la force électromotrice maxima. Avec les courants sinusoïdaux, on est maître de faire varier l'un et l'autre des facteurs.

Nous avons cherché à voir comment varie la sensibilité électrique de la peau avec la fréquence et aussi avec la force électromotrice du courant. Gomme moyen de comparaison, nous avons pris les divisions marquées par notre rhéostat au moment où la sensation était tout juste perçue. Nous avons fait trois séries d'expériences, en prenant pour le courant inducteur trois intensités différentes.

La connaissance de l'intensité du courant inducteur permet d'avoir une idée de la valeur de la force électromotrice induite que nous n'avons pas pu mesurer avec l'appareil que nous avons utilisé. On sait que cette force électromotrice est proportionnelle à l'intensité du courant inducteur. Si donc on augmente cette intensité, on fait croître en même temps la force électromotrice induite.

Première série d'expériences. — Intensité du courant inducteur : 0,35 ampère.

Durée des périodes. Divisions du rhéostat.

sec.

Le premier point qui ressort de ces déterminations, c'est qu'à mesure que la durée des périodes diminue, on est obligé d'augmenter la résistance du rhéostat pour produire la sensation initiale : les effets sensitifs sont donc d'autant plus vite perçus que la fréquence est plus grande ou que la vitesse de rotation augmente.

Deuxième série cV expériences. — Nous avons pris une intensité égale à 0,5 ampère, et nous avons donné au moteur la môme vitesse que précédemment, de manière à avoir les mûmes valeurs pour la fréquence du courant sinusoïdal.

Durée des périodes. Rhéostat.

sec.

Troisième série. — L'intensité a enfin été portée à 0,05 ampères en conservant la même vitesse au moteur.

Durée des périodes. Rhéostat.

sec.

Ces expériences montrent que : 1° à mesure que la fréquence augmente ou, ce qui revient au môme, à mesure que le nombre des tours du disque augmente, la sensibilité électrique est plus rapidement excitée; on voit, en effet, dans chaque catégorie d'expériences diminuer les nombres marqués par le rhéostat; 2° à mesure que l'intensité du courant inducteur augmente, la sensation se perçoit de plus en plus vite à fréquence égale.

Nous avons dû arrêter là nos recherches sur la sensibilité électrique explorée à l'aide des courants sinusoïdaux. Si nous avions eu une machine permettant de connaître la force élec-1 tromotrice et la vitesse de rotation à un moment quelconque, nous aurions pu étendre beaucoup ce chapitre et faire de plus nombreuses expériences.