DITION

DISQUE ÉLECTRIQUE. — Lorsqu'un disque d'arrêt est placé à plus de 1500 ou 1800 mètres du poste qui doit le manœuvrer, l'emploi des dispositions mécaniques ordinaires devient difficile, surtout par un grand vent, car l'effort nécessaire peut alors dépasser la résistance des fils de fer de 3 ou 4 millimètres, employés d'ordinaire, et déterminer leur rupture. On a essayé dans ce cas d'avoir recours à l'électricité, notamment sur les chemins de fer d'Autriche, de Suisse, des États- Unis. Les disques électriques sont peu employés en France, parce qu'ils sont plus coûteux et plus délicats que les appareils ordinaires : ils ont été cependant mis à l'essai, notamment par la Compagnie de l'Est.

Système Teirich et Léopolder. — Ce système est l'un des plus employés en Autriche. L'axe vertical I qui porte le disque est commandé parun mécanisme d'horlogerie, qui, dans la position ordinaire, est arrêté en trois points E, Fet G (fig. 214). Pour manœuvrer l'appareil, ou

Fig. 214. — Mécanisme du disque Teirich cl Xéopolder (d'après un dessin communiqué par M. G. Dumoiil).

se sert d'une petite machina magnéto-électrique, à l'aide de laquelle on envoie dans les bobines BB' une série de courants alternatis. L'armature polarisée A est alors attirée allernati-

DISRUPTIVE (Décharge). — DISTRIBUTION DE L'ÉLECTRICITÉ.

vement par ces deux bobines et exécute une série d'oscillations qui dégagent Tancre d'échappement C. Le levier CC bascule et soulève la pièce D, qui libère le mécanisme en E, F et G. Celui-ci se met à tourner et entraînerai! moyen de la bielle L et des roues d'angle supérieures, l'arbre I, qui fait un quart de tour et met le disque à Tarrêt. En même temps, le doigt N met en contact les deux ressorts U et V, ce qui ferme le circuit de la sonnerie de contrôle.

Les cames de la roue M ramènent ensuite à leur position initiale le levier GG et la pièce D, et arrêtent le mouvement.

Pour rouvrir le disque, on lance de nouveau les courants alternatifs.

L'emploi des courants alternatifs a l'avantage de soustraire les appareils à l'influence des orages, l'échappement G ne pouvant être déclenché que par une série d'oscillations de l'armature A.

Système Schœffler, etc. — Il existe beaucoup d'autres systèmes de disques électriques. La Compagnie de l'Est a expérimenté les disques Schœffler, qui sont mus par un mouvement d'horlogerie analogue à celui des cloches Léopolder, contenu dans une boîte formant le socle de l'appareil, et actionné par un poids.

Quand le disque est ouvert, le courant continu d'une pile Meidinger traverse un électroaimant, qui attire une armature et arrête le mouvement d'horlogerie. Lorsqu'on interrompt le courant au moyen d'un commutateur placé au poste de manœuvre, l'armature s'incline et laisse échapper le mécanisme, qui entraîne l'arbre du (Jisque et le fait tourner de 90^ ; une came vient alors arrêter le mouvement. Si on lance de nouveau le courant dans l'électroaimant, la disposition est telle qu'on obtient une rotation de sens contraire à, la première, et le disque s'efface.

La Compagnie de l'Est a remplacé, depuis le mois d'août 1886, le disque Schœffler, dont les rouages s'usent assez rapidement sous l'influence de la poussière, par le disque de MM. Dumont et Postel-Vinay, dont les organes sont très robustes, et qui est également actionné par le courant continu d'une pile au sulfate de cuivre.

DISRUPTIVE (Décharge). — Voy. Décharge et Étincelle.

DISSIMULES (ÉLECTRICITÉ). — Voy. Élec- TRicrrÉ.

DISTANCE EXPLOSIVE. — La distance explosive entre deux conducteurs, ou la longueur maxima de l'étincelle, dépend de la différence

de potentiel de ces conducteurs; elle croît plus vite que cette différence. En outre, elle diffère un peu avec la forme des conducteurs : ainsi elle est plus grande avec deux sphères qu'avei: deux plateaux.

Dans l'air, la distance explosive est la même pour l'aigrette et pour l'étincelle. Si ron diminue la pression, la distance correspondant à une certaine différence de potentiel augmente jusqu'à une certaine limite, et diminue ensuite rapidement. Gette limite dépend d'ailleurs de la nature du gaz et des dimensions du tube. Enfin, au-dessous d'une certaine pression, la décharge ne passe plus, quelle que soit la différence de potentiel. Il semble donc que Télec- Lricité se transmette par les molécules du milieu isolant.

DISTRIBUTEUR. — Organe du télégraphe Baudot servant à transmettre les combinaisons, du manipulateur.

DISTRIBUTION DE L'ÉLECTRICITË. — Se dit de la distribution de l'électricité dans les corps électrisés, et aussi de l'action de répartir l'énergie électrique sur divers points où elle doit être utilisée d'une manière quelconque.

I. Distribution de Félectricité dans les corps électrisés. — Distribution sur les conducteurs électrisés. — L'expérience montre que : dans un conducteur en équilibre^ toute Véleclricité est sur la surface extérieure.

On démontre cette loi par un grand nombre

Fig. 2J5. — Sphère et plan d'épreuve.

d'expériences. Ainsi, en touchant successivement avec un plan d'épreuve les surfaces intérieure et extérieure d'une sphère électrisée et isolée (fig. 215), et portant ensuite le plan d'épreuve, en guise de boule fixe, dans une balance

DISTRIBUTION DE L'ÉLECTRICITÉ

de Coulomb, on trouve qu'il ne s'est électrisé qu'au contact de la surface extérieure. De même, si Ton recouvre un instant une sphère électrisée

Fîg. 2t6. — Sphère de CaTendish et hémisphères mobiles.

avec deux hémisphères isolés (flg. 2i6) en contact avec elle, elle leur cède toute son électricité et n'en garde aucune trace.

Faraday électrisait un cône d'une étoffe légère et conductrice (Qg. 217), et montrait à Taide du plan d'épreuve que toute l'électricité était sur la surface extérieure; puis il retournait rapidement l'étoffe en tirant le fil de soie intérieur et montrait de la même façon que l'électricité avait passé entièrement sur la nouvelle surface extérieure.

La surface du conducteur, au lieu d'être continue, peut même présenter des ouvertures assez grandes ou être constituée par de larges mailles, sans que le théorème précédent cesse d'être vrai. Faraday l'a montré en s'enfermant avec des instruments très sensibles dans une grande cage isolée à parois conductrices. La cage fut chargée avec une machine très puissante, sans qu'on pût constater la moindre trace d'électricité à l'intérieur.

Distribution de la couche iuperficielle, — La distribution de la couche électrique sur la surface d'un conducteur n'est jamais uniforme, si ce n'est dans dans le cas d'une sphère; pour tout autre conducteur, la densité varie d'un point à un autre. Coulomb a étudié cette distribution à l'aide d'un plan d'épreuve (voy. ce

Fig. 217. —Sac de Faraday.

mot), qu'il mettait en contact successivement avec les divers points de la surface ; puis il le portait, en guise de boule fize, dans la balance de torsion, dont la boule mobile avait une charge constante. La torsion nécessaire pour maintenir les deux boules à une distance fixe est évidemment proportionnelle à la charge du plan d'épreuve, et par suite à la densité du point touché. On pourrait encore porter le plan d'épreuve dans le cylindre de Faraday, sans le toucher; ce cylindre communiquant avec un électromètre, la déviation de cet instrument ferait connaître la charge du plan d'épreuve.

Coulomb a constate que la distribution n'est uniforme que sur la sphère. Sur un ellipsoïde, la couche électrique, si on la regarde comme homogène et d'épaisseur variable, serait limitée par.un ellipsoïde semblable au premier et semblablement placé. D'une manière générale, l'électricité se porte surtout aux points où le rayon de courbure est le plus petit, c'est-à-dire sur les parties les plus pointues. Ainsi, sur un disque, la densité, faible et sensiblement uniforme sur toute la partie centrale, augmente rapidement vers les bords. De là résultent les propriétés des pointes.

DISTRIBUTION DE L ÉLECTRICITÉ

Distribution dans les corps isolants. — Les rér^ultats qui précèdent ne s'appliquent pas aux diélectriques. Remarquons d'abord qu'on peut déposer une couche électrique sur une partie de Ja surface sans qu'elle se répande sur le reste : on peut le vérifier facilement avec un gâteau de résine, qu'on touche en un point avec un corps électrisé, et sur lequel on projette une poudre, qui s'attache seulement à la partie électrisée. De plus, l'électricité pénètre à l'intérieur de ces corps : si l'on met un bâton de résine en contact avec une machine de Ramsden, puis qu'on le frotte avec une peau de chat, la couche nél^alive ainsi développée disparaît bientôt et est remplacée par la première couche positive, qui revient à la surface; oa le reconnaît en projetant un mélange de soufre et de minium. ( Voy. Figures de Lichtenberg.)

IL Distribution de l'énergie électrique. — ^u lieu de produire l'électricité en chaque point où elle doit être utilisée, il est plus économique de ta faire dans une station centraky qui ladistribue n tous les abonnés, suivant leurs besoins. Cette distribution peut se faire de plusieurs manières.

Le plus souvent, on emploie une distribution directe : de la station partent des conducteurs, qui portent le courant aux divers appareils destinés à l'utiliser, et que nous appellerons d'une manière générale les récepteurs ; le tout forme un circuit fermé. Chacun des récepteurs doit recevoir pour fonctionner une certaine quantité d'énergie, représentée par le produit de l'intensiir du courant par la différence de potentiel aux bornes du récepteur. L'intensité et la différence de potentiel varient d'ailleurs en général d'un récepteur à un autre, de sorte que le problème est fort compliqué. Pour le simplifier, on >'arrange souvent de manière que tous les appareils qui doivent être excités par un même générateur fonctionnent soit avec la même intensité, soit avec la même différence de potentiel. De là deux procédés relativement simples de distribution. ,

Distribution en série ou en tension. — Supposons d'abord que tous les récepteurs exigent la même intensité : il suffit alors de les disposer en série, c'est-à-dire à la suite les uns des autres sur un circuit unique aboutissant aux deux pôles de la dynamo. Mais ce système n'est pas ^ans inconvénients. Si l'un des récepteurs ne fonctionne pas, il semble naturel de le remplacer par une résistance équivalente; l'intensité reste constante et le fonctionnement des autres récepteurs n'est pas altéré; mais il en résulte i\ui' la dynamo doit toujours marcher à la même

vitesse, et par suite absorber le mémetr: moteur, quel que soit le nombre des appj' en service, ce nombre fùt-il zéro. 11 e> que, dans cette disposition, le rendem m d'autant plus faible qu'il y a un plus petit bre de récepteurs fonctionnant, ce qui e»t demment défavorable au point de vue emique.

Les résistances équivalentes aux rét^'p peuvent être disposées près de la ma-:i on les introduit à la main, aucune dispcautomatique n'ayant réussi jusqu'à présent résistances doivent être placées dans \f ::: même des inducteurs, si la machine e<i • i en série ou par une excitatrice, en dérivad ^^ ce circuit si la machine est elle-même eicii dérivation.

l'ne autre solution consiste à mettre ^ii^ ment en court circuit le récepteur qui n -^ en service, en le remplaçant par une hm^ négligeable, maïs faire en même temps d tre la force électromotrice de la dynan manière à compenser la diminution de i ' tance et à empêcher l'intensité d^augm'^ni-: moins d'une manière sensible. 1

Cette variation de force électromolnc^ -^ obtenue de différentes manières, parex^ en faisant varier le calage des balais, c dans la machine Thomson-Houston. M. V j' emploie une machine à excitatrice, et ai; les balais de l'excitatrice. Ces balais sont w sur une armature mobile, commandée pi levier, qu'un ressort écarte d'un électro-ai- , parcouru par le courant induit. Lorsque l'^ rant vient à augmenter, l'électro attire le i^ malgré le ressort, et les balais s'écartent d' position normale, ce qui affaiblit le courar citateur.

M. Marcel Deprez excite la génératrice à 1^ par une dérivation et par une machine ' tatrlce.

Enfin, M. Cabanellas se servait de plu^' machines identiques, tournant à la ^ vitesse, et montées en série. Un comniu^^'automatique réglait le nombre des ro.ic'' en circuit, de manière à maintenir 1"'"''^^* constante.

Le système de distribution en série a li'^ tage d'être très simple et de n'emplo}^^ i des courants peu intenses, et par suite d' pas nécessiter de très gros conducteurs; ' donc assez économique, surtout lorsq"' récepteurs sont éloignés de la station. ïl^ convénient de ne pas assurer l'ind des récepteurs.

DISTRIBUTION DE L'ÉLECTRICITÉ

Difitribution en dérivation ou en quantité ou à férence de potentiel constante. — Dans ce sysne, rintensité est variable, mais la différence

potentiel aux bornes de la dynamo reste nstante. De ces bornes partent des circuits nombre égal à celui des récepteurs, de sorte e chacun d'eux ne contient qu'un appareil. . différence de potentiel est donc la même X deux bouts de chaque circuit, mais Tinnsité peut être différente dans chacun d'eux, ivant leur résistance. Dans la génératrice, ntensité est égale à la somme des intensités ins toutes les dérivations. Les récepteurs doint être disposés pour marcher sous la même fférence de potentiel, en tenant compte ce- ^ndant de la chute qui se produit dans les inducteurs de chaque circuit.

Dans ce système, les récepteurs sont indéindants. Si Ton met Tun deux au repos en le mplarant par une résistance équivalente, rien est changé dans les autres circuits; mais il y à faire les mêmes remarifues que pour la stribution en série. Si, en arrêtant un récepur, on coupe le circuit correspondant, il en isultera une diminution dans l'intensité totale . un accroissement dans celle de chaque dériition. L'effet inverse se produira si on met ippareil non en service en court circuit, en le îin plaçant par une résistance négligeable. Dans »us les cas, il faut, comme dans la distribution 1 série, remédier aux changements produits ar la suppression d'un ou de plusieurs récepîurs, mais de manière à maintenir constante L différence de potentiel aux bornes de lamaaine. On y arrive par des procédés analogues ceux décrits pour la distribution en série. M. Edison a appliqué le premier la distribution n quantité dans l'usine de Pearl Street à Nework. La dynamo est excitée en dérivation, et ette dérivation contient aussi un rhéostat cirulaire manœuvré à la main, et qui permet d'inroduire jusqu'à 180,000 ohms. Une autre dériation du circuit principal contient un galvalomètre Thomson et une batterie étalon de 10 volts, disposée de manière que son courant oit, dans le galvanomètre, opposé à celui de a dynamo. L'ouvrier chargé de la manœuvre lu rhéostat surveille le galvanomètre : tant |u'il reste au zéro, c'est que la différence de jotentiel donnée parla machine est exactement 110 volts; dès qu'il est dévié, la graduation de l'échelle fait connaître le nombre d'ohms qu'il faut ajouter ou retrancher dans le circuit des inducteurs.

Dans la distribution en quantité, il n'est pas

indispensable que tous les circuits partent des bornes mômes de la machine ; en général la division ne commence qu'au voisinage des récepteurs, et le courant total est amené jusqu'en ce point par un conducteur principal, de diamètre convenable. On comprend que, l'intensité dans ce conducteur étant égaie à la somme des intensités dans toutes les dérivations, les conducteurs principaux doivent être de fort diamètre, ce qui augmente beaucoup la dépense. En outre, on est forcé de limiter beaucoup leur longueur; sinon leur résistance absorbe une énergie considérable ; dans la pratique, on ne peut guère dépasser un rayon de 500 à 600 mètres autour de l'usine.

Pour diminuer la dépense des conducteurs, M. Edison a proposé un système de distribution à trois fils, que nous décrirons plus loin (voy. Montage des lampes). Il a indiqué en outre une combinaison qui permet d'étendre sans inconvénient la distribution à une plus grande distance.

Distributions diverses, — Il existe bien d'autres modes de distribution, qui sont généralement des modifications du précédent. Nous en donnerons un certain nombre d'exemples à l'article Montage des lampes.

Distributions indirectes, — Dans les distributions indirectes, l'énergie est répartie par l'intermédiaire d'accumulateurs ou de transformateurs.

Un premier procédé consiste à charger à la station centrale des accumulateurs qu'on porte ensuite chez les abonnés. Ce système est peu pratique, à cause du poids des accumulateurs, et d'autant plus coûteux que ces appareils, fréquemment transportés, s'usent très vite. Il ne convient donc qu'à des installations provisoires, ainsi que nous l'avons indiqué plus haut (voy. Accumulateur).

On peut au contraire obtenir de bons résultats en laissant les accumulateurs à poste ûxe ; on les emploie alors de deux manières, qui rentrent toutes deux dans les distributions en quantité. On peut disposer des batteries d'accumulateurs sur le circuit partant de l'usine, de manière à former pour ainsi dire autant de stations secondaires, de chacune desquelles part un circuit contenant un certain nombre de récepteurs. Chacune de ces stations possède deux batteries qui sont alternativement en service : l'une alimente les récepteurs de son circuit, tandis que l'autre se charge par un courant de haute tension venant de l'usine centrale. Cette méthode a l'inconvénient de doubler le nombre