I. G0N8IDÉRATI0N8 GÉNÉRALES

I a cherché, depuis une trentaine d^années, à employer Tefiet attractif électro-aimants ou les efifets dynamiques des courants comme ibrce ice. Cette question occupe encore aujourd'hui bien des tètes^ et à eor que l'on déploie pour résoudre ce problème, on dirait qu'il ne it rien moins que de la découverte de la pierre philosophale en méca^

ins doute la création d'un moteur inexplosible qui n'aurait besoin de onne pour avoir sa marche entretenue, que Ton pourrait placer en tel xnt qu'il conviendrait, sans nécessiter un emplacement particuher, que pourrait foire fonctionner avec plus ou moins de f6rce, suivant les n travaux auxquels on voudrait le soumettre, enfin dont le matériel il peu encombrant; sans doute la découverte d'un pareil moteur serait importante, surtout pour les petites industries. Mais il ne faut pas se ! trop d'illusions à cet égard ; ce n'est pas dans les perfectionnements et ombinaisons mécaniques qu'il faut chercher la solution du problème, bien plutôt dans l'affranchissement des inconvénients qui sont inhé« B à la force électro-motrice elle-même. Or, ces inconvénients sont ment complexes, et les effets qui en sont la conséquence tellement radictoires, qu'on peut presque dire que les moteurs qui réussissent le IX en petit sont précisément ceux qui donnent les plus mauvais Itats en grand, quand toutefois ils en donnent, ce qui n'arrive pas mrs. Une foule de personnef » tant en France qu'en Allemagne, en leterre et en Amérique, ont dépensé beaucoup d'argent pour la constion de ces moteurs, et sont arrivés à cette conclusion : que la force ro-motrice n'est susceptible d'application que dans des limites très* «intes, qui ne doivent pas dépasser celles de l'horlogerie. \us les effets du fluide électriqiie susceptibles d'imprimer à un corps une ,*tion ou de développer une force attractive ou répulsive, peuvent être binés mécaniquement, de manière à former un moteur électrique, û, les effets des courants électriques les uns sur les autres, l'action des

courants sur les aimants, et réciproquement l'action des aimants sur les courants. Faction des aimants temporaires sur les corps magnétiques noDaimantés, peuvent» si Ton augmente suffisamment la force électrique et k grosseur des pièces qui en subissent Faction, donner lieu à des moteuzi électro-dynamiques. On conçoit, en effet, que possédant, par Fintermédiaiie de rélectricité, une force susceptible d'être détruite dans un instant donnée puisqu'il ne s'agit pour cela que d'interrompre le courant, il suffit d*im mécanisme bien simple pour traduire l'impulsion à laquelle elle donne liea en mouvement circulaire continu.

Si la force électro-motrice était, comme la vapeur, susceptible de cnrfbo avec les éléments qui la font naître, si Faction dynamique pouvait s'exercer à une certaine distance avec la même intensité, si le fluide électrique db réagissait pas par induction de manière à exercer im effet contraire àcebd qu'il est appelé à produire, (1) si le courant se transmettait dans toute son énergie pendant un temps très-court, si enfin la cessation de Faction nu* gnétique correspondait exactement à l'interruption du courant, le protdèoe des électro-moteurs serait depuis longtemps résolu, car jamais comfaioit* sons plus ingénie'ises n'ont, été imaginées. Mais il est bien loin d'en élis ainsi, et, en outre de ces obstacles, sont venus s'en ajouter d'autres qui tiennent à la nature même des corps : d'abord leur défaut de riçidiU, qui est la conséquence naturelle de leur élasticité, en second lieu Foxydatioa

(1) M. Matteucci a fait sur l'action nuisible de ces courants d'inductiou oa extrûcourants^ des expériences intéressantes dont nous allons indiquer les résultats, afin qu'on puisse juger de l'importance de cette cause de non-réussite des électro-moteois.

Les appareils dont M. Matteucci s'est servi pour ces recherches, se composaient : 10 d'une pile formée tantôt de cinq éléments de Grove, tantôt de dix éléments do Daniell ; 2» de deux bobines à deux fils bien isolés entre eux, formant un gros électro- aimant dont le cylindre de fer pesait 100 kilog., et enfin d'un commutateur à six dents de platine pareil à celui des électro-moteurs ordinaires de M. Froment- Ce commutateur était mis en mouvement par un fort mécanisme d'horlogerie auquel on pouvait imprimer des vitesses différentes avec des poids variables, et ces vitesses pouvaient être appréciées à l'aide d'un chronomètre et d'un compteur semblable à celui de la Sirène, M. Matteucci introduisait dans le circuit une boussole des sinos avec un circuit dérivé et un voltamètre.

Avec cette disposition, on conçoit qu'en faisant tourner le commutateur pendant un certain temps avec une vitesse uniforme, on obtenait dans le circuit un certain nombre d'interruptions et de fci*metures de courant, d'autant plus rapproctiées entre elles, que les poids animant le moteur étaient plus considérables. En tenant le circuit fermé avant et après chaque expérience, on pouvait s'assurer de la roostance du courant, dont les petites variations pouvaient être corrigées à l'aide da rhéostat ; et il ne s'agissait plus, pour connaître l'influence des extra-courants induits, que de répéter l'expérience, tantôt en ayant les bobines du {^ros électro-

e rintenupteur par rôtincelle électrique, qui détériore ce mécanisme et mpèche la parflEÛte continuité des communications métalliques, enfin la HMIité de l'effet à distance pour un puissant aimant comme pour un ftdble. !tas ces obstacles qui s'opposent à la marche des électro-moteurs de [rinde dimension n'existent pas pour les petits, car les éléments d'action tectro-magnétique restent à peu près les mêmes; or, ce qui peut être une psade course pour un petit moteur, en est une très-faible pour un grand; » défiEiut de rigidité qiii détruit le bénéfice des effets à petite distance, ne m fût pas sentir pour de faibles forces et de petits bras de levier; enfin rWncdle d'un foible courant ne détruit aucunement les commimications nétalliques; c'est pourquoi les électro-moteurs do petit modèle ont toujours réussi et que les grands ont toujours été pour leurs inventeurs un nqet de déception.

La cooclusion de tout ceci; c'est qu'on devra d'ici à longtemps, si ce n'eit pour toujours, se tenir en garde contre les annonces pompeuses de entaîDS constructeurs et de certains journaux, qui viennent affirmer qu'on peut établir des moteurs électriques de la force de plusieurs chevaux. Ce qâ est certain, c'est que, jusqu'à présent, aucun moteur électrique n'a sttMK la forée cTun cheval, et ceux qui donnent le problème comme résolu, nous rappellent ce chasseur de la fable qui vend la peau de l'ours avant de rivmrtué.

liottnt daas le circuit, tantôt en substituant à^ces bobines un fil de laiton de la ■êne résistance. Voici les Résultats auxquels est parvenu M. Matteucci.

i' Dans les expériences faites sans les bobines de Télectro-aimant dans le circuit, liiMte électro-magnétique du courant est approximativement la même quel que ^ le nombre des interruptions.

> L4)r8que les bobines de Télectro-aimant entrent dans le circuit, la force électro- ■MaéUque du même courant devient beaucoup moindre, et cela proportionnelle- ■SM i Ja vitesse de rotation du commutateur ou au nombre des interruptions dans ^ temps donné. En comparant les résultats obtenus avec les mêmes vitesses du "■Witatear, on trouve même que la force électro-magnétique subit une diminu- Iteflot grande dans son action électrolytique, et que ces différences sont d'autant ^ narquées, que la vitesse du commutateur est plus grande.

> la teoaDt fermé le circuit des bobines induites, la force électro-magnétique et M prodoits électrolytiques augmentent; et à mesure qu'on diminue la vitesse de •titios da commutateur, le courant tend à se rapprocher du courant obtenu dans t ditait sans bobines.

4* lorsqu*on emploie dans un électro -moteur des électro-aimants formés de deux Aises soperposées et bien isolées, et qu'on réunit les deux extrémités du fil de la toe, à travers laquelle ne passe pas le courant inducteur, l'axe du moteur a sa teise de rotation grandement diminuée et peut môme se trouver littéralement rtté. En même temps les éUncelles disparaissont^à l'interrupteur. La machine prend ensuite son mouvement de rotation aussitôt que le circuit, d'abord fermé t disjoint. *

Bien que les causes que nous avons citées précédemment léagisaflnl d'une manière fâcheuse sur le développement de la force électro-motrioe^ elles ne sont pourtant pas toutes insurmontables. Ainri, par des mojfeDS qos nous allons étudier à Tinstant, on est parvenu à atténuer les effets contraires des courants d'induction, l'action détériorante de TétinoeUe, leseflMi nuisibles du magnétisme rémanent. D'un autre cdté, <m a cherché k tourner la difficulté de la diminution rapide de la fbrce magnétique a?0e il distance, par des réactions au contact, et en utilisant les forces directrices des organes magnétisés. Malgré tous ces perfectionnements, le problème n'eit pas encore résolu, et jusqu'ici les seuls résultats qu'on ait obtenus, ont M de faire marcher des machines à coudre, des pianos mécaniques, dei petits tours, des compteurs de grande dimension, des miroirs à aUoaettM^ des machines à diviser et à graver, des appareils d'expérimentation, dei machines à recouvrir les fils de cuivre, de soie et de coton, etc.

Jusqu'à présent nous n'avons considéré la question qu'au point de Tue purement mécanique et sans tenir compte de la dépense. Ce point de Toe est pourtant très-important, et nous verrons à la fin de ce chapitre que, d'après les expériences faites sur le travail produit par de bons élecbomoteurs, les dépenses qu'entraînerait remploi de ce système moteur seraient tellement élevées, qu'il n'y a pas à penser à les employer dans la pratique ; mais je crois que quand même ces dépenses ne seraient pM exagérées, le problème do produire de la force de cette manière serait encore loin d'être résolu. Je sais qu'on me dira que quand bien même un électro-moteur ne produirait que la force d'un huitième d'homme, huit électro-moteurs semblables attelés à une même machine pourraient fournir la force d'un cheval; mais quel emplacement il faudrait pour contenir une pareille agglomération de machines ! quelles dépenses de premier achat en seraient la conséquence ! et encore, avec tous les frottements produits par tous ces organes agissant isolément, il n'est pas dit que le problème pourrait être résolu. S'il faut en croire M. Trouvé, on pourrait cependant arriver à obtenir une force déterminée en faisant réagir directement les électroaimants les uns sur les autres, et cela en les plaçant aux points d'articulation d'une longue grenouillette composée d'autant de doubles parallélogrammes articulés qu'il y a d'électro -aimants échelonnés. Cette disposition, en effet, permettant d'adapter un nombre d 'électro-aimants aussi grand qu'on peut le désirer, permettrait non-seulement de multiplier la force proportionnellement au nombre des électro-aimants et à leur puissance respective, mais encore d'augmenter l'amplitude du mouvement déterminé par eux dans une

ÉLECTHO-MOTEURS. S49

trt»fande proportion (1). Cette idée a^ait du reste été déjà émise soi» me autre forme par M. Perrin, en mettant pour cela à contribution les électio-aimanta à chapelet qu'il avait inventés, et que nous avons représentés II, page f24; mais les essais tentés par ce dernier inventeur ont été i infructueux que ceux de ses devanciers, et nous ne croyons pas, en oonséquence, la solution du problème plus assurée par ces sortes de moyens que par les autres. Ce qui est certain, c'est que beaucoup d'inventeurs ivtdlîgents, tels que MM. Grenet, Garbonnier, le comte de Molin et M.Fro- Ini-méme, ont succombé à la peine, après avoir dépensé des sommes oonsidëraUes, et avoir épuisé des combinaisons mécaniques sans ziombre, qu'ils croyaient toujours devoir aboutir.

En attendant la solution de ce problème qui pourra encore longtemps se 'Wmn attendre, nous allons indiquer les perfectionnements qui ont été ^iportés aux divers organes mis en jeu dans ces diverses machines.

^* Msfe»! eaqployéf povr diminuer lei •flétt de rétineelle lar lee

intemipteiin.

Nous avons déjà énuméré dans notre tome II, p. 111, les moyens employés pour atténuer les effets de rétincelie sur les interrupteurs, en général, et particulièrement les effets résultant de Tétincelle de l'extra courant cjes électro-aimants. Nous avons vu en effet comment l'étincelle des intercmpteurs pouvait être affaiblie par la division des points de contact avec l€S frotteurs, ou par l'interposition, dans le circuit, d'un condensateur de grande aurflEU^, ou par Timmersion de l'interrupteur dans de l'alcool, ou ^nfin par une disposition d'interrupteur par laquelle le courant ne se trouve jamais interrompu.

Ce dernier système présente évidemment de grands avantages, et nous avons vu qu'il avait été souvent employé dans l'horlogerie électrique et les appareils pour la détermination des différences de longitude. Appliqué aux électro-moteurs, il peut être disposé comme Tiiidique la fig. 94. Ce système, comme on doit se le rappeler, consiste à déterminer les interruptions à travers les électro-aimants par une fermeture plus directe du circuit dans lequel ils sont interposés. Ainsi, en admettant que le circuit ABGD représente celui dans lequel sont interposés les électro-

(1) M. TroQTé a eu Tingénieau idée d'appliquer cette disposition d*électro-nioteiir à un modèle de moscle artificiel, poar montrer comment ractioa nerveme peut en décerminer la contraction ou rallongement.

ËLBCTRO-MOTEURS.

Fig. 94.

aimants du moteur^ lequel circuit sera toujours fermé, il suffira» pour interrompre le courant qui le traversera, d'établir au moyen d'une excentrique F ou de tout autre système d'interrupteur, une dérivation de £ en G. Le courant^ en eflèt, passera de préférence par cette dérivation, pourvu toutefois que les points £ et G soient suffisamment éloignés de la pile, et que la partie £BGG du circuit présente une grande résistance par rapport à £G. Il résultera de cette disposition, que rëtincelle de Tintemipteur sera diminuée de celle provenant de Textra courant.

Bien que par le moyen qui vient d^ètre indiqué le courant passe en presque totalité par la dérivation £G, une petite partie se dérive néanmoins à travers le circuit £BCG et contribue à renforcer le magnétisme rémanent si nuisible dans les réactions mécaniques des électro-aimants. Pour empêcher cette dérivation, on peut employer le dispositif représenté fig. 95 ; au lieu d'un firotteur F, on en emploie deux F et I, et en face de ces frotteurs on place deux pièces en cuivre EJ,GK mises en rapport direct avec les deux pôles de la pile et le circuit EBCG. Enfin des points A et D, on fait partir des dérivations qui unissent le ressort I au pôle A, et le ressort F au pôle D. Avec cette disposition, quand la double excentrique X

qui est de matière isolante fait toucher les ressorts I et F contre les pièces E J et G K, le courant se dérive à travers trois circuits : i* Tun qui est complété par réquerre EJ et le ressort F, 2* un autre qui est complété par le ressort I et Téquerrc G K, 3» un autre qui correspond à la dérivation EBCG et qui pcut(^tre parcouni par deux courants de sens contraire, ayant pour parcours; Tun le circuit GEBCGD, l'autre le circuit GLBEFD. Or, c'est ce troisième circuit ainsi parcouru par deux courants égaux et de signes contraires, au moment où les excentriques doivent interrompre le courant à travers le système électro-magnétique, qui correspond aux électro-aimants, et par conséquent ceux-ci deviennent inertes comme si le courant eût été réellement interrompu.

La disposition des frotteurs dans les commutateurs des électro-moteurs n*est pas indifférente; on en a employé de bien des formes depuis le galet cylindrique ou conique, jusqu'au pinceau ou balai composé d*un fkisoeau de

Fig. 95.

S métalUques; c*e8t encore ce dernier système auquel on revient toujours, irceque, en l'employant, on est toigours sûr, au milieu des contacts mulples qui sont produits, d'en obtenir toujours quelques-uns de règlement DOS. Us diyisent d'ailleurs l'étincelle et s'usent moins vite que les firotteurs simples lames divisées, et ils peuvent, au moyen d'une disposition asseï impie, être rallonges au fiir et à mesure de leur usure.

I* 4aiélior«UoBs novrellM «pporté^f muM. orgaaei él««lriq««f dei éleetro*

Dans ces derniers temps, on a apporté quelques améliorations à la cons* traction des électro-moteurs, en disposant les électro-aimants et leurs armatures de manière à présenter moins de magnétisme rémanent et à s'aimanter ou à se désaimanter plus rapidement. On les a pour cela composés de plusieurs pièces de fer juxta-posées. Dans ces conditions, les armatures ont pris le nom d'armatures multiples, et les électro-aimants celui d^ilectrty ornants à noyaux multiples. Cette importante amélioration a été combinée pour la première fois par M. Gamacho en 1872.

AnMAtiires nmltiples. — Les armatures multiples se composent d^ule série de lamelles de fer juxta-posées et isolées magnétiquement les unes des autres. S'il faut en croire M. Camacho, leur application aux iiectro-moteurs augmenterait à elle seule de 20 pour cent reflet utile. Quelles sont les causes de cet avantage?... C'est ce que je vais essayer de discuter.

J*ai le premier étudié les armatures multiples, et dès l'année 1857, je publiais dans mon étude du magnétisme, p. 99, les déductions suivantes, <lue j'avais tirées d'expériences nombreuses faites avec ces sortes d'armatures.

« Lorsqu'on foit réagir sur un même électro-aimant plusieurs armatures tôau contact, soit à distance, l'induction magnétique se divise; l'attractioQ exercée sur chacune d'elles diminue à mesure que leur nombre augloente, et l'attraction totale, au lieu de correspondre à la somme des attractions partielles exercées sur chacune d'elles agissant isolément, est de beaucoup inférieure à cotte somme, mais pourtant supérieure au maximum d'attraction ibumi par l'une quelconque de ces armatures, quand elle no Pf^te pas une masse considérable. Cette réaction qui est aussi bien <^oaunune aux électro-aimants simples qu'aux électro-aimants circulaires et aux aimants fixes, vient d'abord, de ce que la force magnétique augloente jusqu'à une certaine limite avec la masse des armatures, et en

second lieu de ce que l'énergie des polarités magnétiques déterminant la &rce inductive de Télectro-aimant, est une quantité détenninée pour une &rce donnée et un maximum de masse d*armatuTe correspondant à cette &rce. Il en résulte que, si cette énergie se trouve distribuée entre plusienn armatures, chacune d'elle devra être attirée avec moins de force qu*étant isolée, et cette répartition de force s'effectuera suivant le plus ou moins d'aptitude que ces armatures différentes présenteront à l'induction magnétique, p

Si on compare maintenant la force de deux armatures de même vduzne constituées Tune par la réunion de lamelles de fer isolées magnétiquement, l'autre par une masse unique de fer, on trouve que cette dernière donne lieu à des attractions plus énergiques que Tautre, mais provoque en revanche des effets de magnétisme rémanent beaucoup plus marqués. Cela tient à ce que la conductibilité magnétique de la masse de fer étant inte^ rompue ou amoindrie en plusieurs endroits avec les armatures multiples, les polarités magnétiques qui se trouvent développées en elles^ sont alors affaiblies, ce qui diminue par conséquent la fiaculté qu'elles possèdent d'être attirées ; mais précisément à cause des mêmes effets, ces polarités peuvent plus facilement disparaître, et le magnétisme rémanent qu'elles fournissent est notablement diminué. Or, l'expérience montre que cet avantage remporte de beaucoup sur les inconvénients qui résultent de leur moindre énergie, et c'est ce qui fait que leur application aux électro* moteurs a donné les résultats que M. Camacho a trouvés.

On peut se convaincre de la vérité de l'explication que nous venons de donner dans les effets produits par les appareils d'induction. Le noyau magnétique de ces appareils est, comme on le sait, composé d'un faisceau de fils de fer vernis, et, si on mesure la force attractive d'un pareil faisceau, on reconnaît qu'elle est beaucoup moindre que si ce faisceau avait été remplacé par un cylindre de fer. En revanche, les courants induits que ces noyaux déterminent, sont beaucoup plus énergiques avec le faisceau qu'avec le cylindre. Or, la tension des courants induits déterminés par une action magnétique dépend surtout, comme on le sait, de la promptitude de désaimantation des noyaux magnétiques, et comme elle est d'autant plus grande que ce temps de désaimentation est plus petit, on peut en conclure que des faisceaux de fils de fer, ou ce qui revient au même des armatures multiples, doivent se désaimanter plus vite que des cylindres ou des armatures en fer massif.

L'isolement magnétique des différentes pièces de fer qui concourrent i la formation de ces organes, ne paraît pas d'ailleurs exercer une notable

ËLEGTRO-MOTEURS. 349

mflnfliiee sur les résultats qae nous venons d'exposer ; car les disques de fer doux qui, dans les IxMies d'induction^ terminent les noyaux magnfrtigues, el qui réunissent mètalliquement les bouts de tous les fils qui les ocxnposent, ne diminuent pas sensiblement lu tension des courants induits quHls provoquent, et beaucoup de ces noyaux magnétiques, surtout dans les i)6tites machines^ n'ont pas leurs fils recouverts de vernis. Toutefois, dans les armatures multiples appliquées par MM. Chutaux et Camacho k leurs électro-moteurs, les différentes lames de fér sont séparées les unes des autres, soit par llntermédiaire de petites lames de carton mince, soit par une couche d'étain résultant d'un simple étamage de ces lames. Ces faunes sont naturellement placées dans le sens de Taxe magnétique de Tarmature, et forment par leur juxta-position un prisme plus large qu'épais.

81 la vitesse de désaimentation des armatures multiples est la principale cause de l'accroissement de leur travail utile, leur aimantation plus prompte y contribue aussi dans une certaine proportion, surtout dans le cas de leur application aux électro-moteurs. Dans ces sortes d'appareils, en eflfoty les armatures se présentent généralement aux électro-aimants, de côté, et llnduction qui est exercée sur elles, ne s'effectue que successivement. U en résulte que chacune des lames qui les composent peut s'aimanter indi* lidoellement dans un temps très-court^ en raison de sa Mble masse, et les attractions successives qui en résultent s*cxerçant d'une manière plus directe^ donnent un effet utile plus considérable. On a vu, du reste^ p. 186, tome IV, que^ d'après les recherches de M. Marcel Deprez, le temps d'aimantation d'une lame de fer est beaucoup plus long que celui de sa désaimantation^ et varié avec l'intensité de Faction aimantante^ ce qui n*a pas lieu pour la désaimantation, et il paraîtrait même que la fbnte grise fournirait^ sous ce rapport, des effets plus favorables que le fer doux.

Eleetro-alniaiits A noyaox multiples. » Ces électro-aimants ont leurs noyaux magnétiques constitués par une série de tubes de fet, introduits les uns dans les autres et réunis d'une branche à Fautre par une culasse assez épaisse. Chacun de ces tubes possède une hélice magnétisante, et toutes ces hélices sont réunies en tension de manière à constituer une seule et même hélice. J'ai fait sur ces sortes d'électro-aimants un grand nombre d'expériences que j'ai résumées dans deux notes présentées à l'académie des sciences les 7 et 15 juillet 1875, et desquelles il résulte que la force considérable de ces électro-aimants, résulte non-seulement de ce que l'action magnétisante de l'hélice est mieux utilisée, mais surtout de ce que les noyaux tubulaires^ en réagissant les uns sur les autres, augmentent

SSa ÏUSCTRO-HOTEURS.

réciproquement leur Ibrce individuelle, et déterminent une force totale, qui, au lieu d'£tre représentée par ces actions Individuelles simplement additioiinées, est la résultante de ces actions multipliées l'uiie par l'autre. Dans eu sortes d'électro-aimants, les extrémités polaires ne doivent pas être guniai de semelles de fer doux, comme dans les électrcMimonts tubulaires ndinaires, car leur force en serait diminuée. Gomme dans ces sortes d'tiectiDaîmants toute la force magnétique est concentrée sur le noyau centiiJ, leur action sur les armatures s'effectue jusqu'à leur ligne axiale, bien plus énergiquement qu'avec les électro-aimante ordinaires, ce qui donne à l'Ai attractif une zone plus large pour s'eâbctuv efficacement. D'un autre cM, le ntagnétiame rémanent s'y trouve notablement amoindri par mite de

Fig. 98.

la réduction de la masse de fer et de sa division en tubes peu épais. Grice à l'emploi de ces èlectro-atmants et des armatures multiples dont nous avons parlé précédemment, un électro-moteur d'assez petite dimension i pu, avec six éléments Bunsen de moyen modèle, foire fonctionner un piano mécanique de Debaiii et des machines à coudre. Nous aurons occasion de parler plus tard de la disposition générale de cet électro-moteur.

Dernièrement M. Cance a rendu la construction de ces sortes d'électn' (ùmantfl beaucoup plus facile, et leur action plus favorable dans leur application aux électro-moteurs, en constituant les noyaux tubulaires entonnât te noyau central, avec des petites tiges de fer doux rangées circulairement les unes à cOté des autres, et mises en contact avec la culasse de t'^eclivaimant, comme on le voit fig. 96 et 97. Il est bcile de comprendre que ces électro-aimaots sont aussi faciles à construire que les électro-amonts ordinaires, puisque, en définitive, ces petits bfttons de fer peuvent être appliqués

filXCTRO-HOTBDRS. 3S1

anr las diflAnnUa nngtee de spires au fiir et à mesure de leur eotoulenant, et l'hélice magnétisante u'a pas besoin pour cela d'âtre interrompue à chaque noyau tubulaire ainsi formé. La seule précautiim & prendre, est de aetrer fortement avec un coUier de cuivre le système à sa base contre la nihiMe. L'avantage de cette disposition, au point de vue physique, est de diinhiggr oonsidérablement le magnétisme rémanent par la division de la

ng. »7.

■nasse de (èr du noyau en une infinité de petits aimants individuels, qui

comme on l'a tu plus haut, se désaimantent beaucoup plus rapidement que

ills ne formaient qu'une seule et même masse. Êleotro-slm»ntfl A pondelles de fer doux. — Dès l'origine de

met ÊtwUt sur rtieetricUi, en 1651, J'avalâ empbyé des électro-aimants à rondelles de fer doux, afin d'augmenter l'étendue de leur sphère d'attraction sur des armatures appelées Ji se déplacer latéralement par rapport au plan de leurs branches ; mais, n'ayant pas reconnu i. cette disposition des avantages sérieux, je ne m'en suis pas préoccupé davantage- Dernièrement cependant, deux inventeurs ont étudié de nouveau la question, et ont cAitenu, à ce qu'il paraît, des résultats plus favorables, car je vois dans les Atuïoles téléi/raphiques, tome III, p. 175, un article de M. PridUatt qui les p'nJnc, et d'un autre côté jo vois M. Niaudct qui en a essayé l'émit sous une forme particulière, il est vrai, dans une machine dynamotiectrique qu'il avait construite. Sous cette nouvelle ftvme, imaginée par

M. Jabloschkoff^ Faction magnétique produite serait, ainon très-énergîqae, du moins assez curieuse dans ses effets, et je crois intéressant d*en dire ici quelques mots.

Dans les expériences que j'avais faites avec les électro-aimants à rondeDes de fer, j'avais observé que toute la surface de chaque rondelle présentait la même polarité, et que ces rondelles n'étaient en quelque sorte que l'épanouissement des pôles magnétiques du noyau de fer enveloppé par Thélice. n est vrai que j'employais pour ces électro-aimants du fil ordinaire qui était assez gros, et qui ne présentait qu'un nombre assez restreint de rangées. M. Jabloschkoff guidé par d'autres considérations théoriques, a pensé que les hélices magnétisantes dans les électro-aimants de cette nature devaient réagir, non-seulement normalement sur le noyau de fer, à la nianière des électro-aimants ordinaires, mais encore latéralement sur les rondelles de fér elles-mêmes, et voici son raisonnement :

Si un fort courant rectiligne, croise à angle droit, une tige de fer, il l'aimante en déterminant à sa droite et à sa gauche deux polarités inverses. Supposons que ce courant rectiligne se recourbe à une distance assez éloignée de la tige de fer pour ne pas l'influencer, et revienne ensuite croiser celle-ci à quelque distance au-dessous du point où il l'avait croisée en pre* mier lieu : il se déterminera de nouveau une action magnétique qui aura pour résultat, comme dans le premier cas, de créer à droite et à gauche de ce courant deux polarités contraires ; mais, comme le courant marche en sens contiaire dans les deux cas par rapport à la tige de fer, les polarités déterminées se trouvent placées d'une manière inverse, eu égard à la ligne ' équatoriale de cette tige, devenue un aimant. Or, il en résultera que des polarités de même nature occuperont la pai'tie de la tige comprise entre les deujc points où cette tige sera coupée par le courant, et qu'une polarité inverse se développera aux deux extrémités de la tige. Supposons maintenant que la tige soit représentée par un grand nombre d'aiguilles croisées en un même point et développant une surface circulaire dont elles constituent les rayons; si le courant rectiligne devient circulaire, il coupera chacune de ces aiguilles en deux points opposés, normalement à son axe, et les effets analysés précédemment se répétant, il se développera aux extrémités de toutes ces aiguilles, c'est-à-dire sur la circonférence engendrée par elles, une polarité uniforme qui sera nord par exemple, tandis qu'une autre polarité également imiforme, mais qui sera sud, occupera la partie correspondante au point de croisement de toutes ces aiguilles, c'est-à-dire le centre du cercle constitué par elles. Naturellement, cet effet se trouvera considérablement augmenté, si, au lieu d'un seul courant circulaire, il y

m a un grand nombre, et si la surface constituée par toutes ces aiguilles aroisées est représentée par un disque de fer. Conséquemment, si deux lisques de fer placés parallëlement Tun au-dessus de Tautre, sont séparés ^ une spirale magnétique plate, faite avec un ruban métallique isolé, large et mince, enroulé sur lui-même^ les deux disques auront à leur cirocmférence et à leur centre deux polarités différentes qui seront inverses d'un disque à Tautre; de plus, si ces disques sont réunis par un noyau de fer joignant leur centre, le système se trouvera non-seulement dans le cas de deux électro-aimants droits réunis magnétiquement par un de leurs piles, ce qiii en fera un électro-aimant circulaire à deux pôles distincts, mais aura son magnétisme considérablement augmenté par suite de l'action polaire développée par Thélice sur le noyau lui-même. S'il faut en croire M. JabloscbkofT, l'expérience aurait justifié complètement cette manière devoir, car il aurait obtenu, de cette manière, des électro-aimants relativemeot énergiques avec de simples rondelles de fer réunies par une tige de caim, et ces rondelles auraient présenté chacune les deux polarités dont il a été question précédemment; toutefois les expériences que j'ai entreprises àeet égard avec des électro-aimants ordinaires dont je pouvais démonter kl diverses parties, ne m'ont pas conduit aux mêmes conclusions, et j'ai pom'asBurer que, dans les conditions ordinaires et avec une force électrique pea énergique» la réaction latérale des hélices magnétisantes sur les rondelles de fer est à peu près nulle; car je n'ai pas même pu constater avec leiioadeUesseules, les deux polarités contraires signalées par M. Jabloschkoff ^ftopres à chacune d'elles, j'ai bien, il est vrai, reconnu qu'une aiguille imantée suspendue verticalement par l'une de ses extrémités, semblait tee aUirie sur la circonférence de l'une des rondelles et repoussie de cette même rondelle au trou central, mais cette action provenait uniquefRatf de celle de la spirale magnétisante qui tendait à attirer l'aiguille «tri ion centre, en raison de rattraction qu'exercent Pun sur l'autre deux onrofiii paralUles, D'un autre côté, aucune action magnétique sensible n^était produite sur le fer doux par ces rondelles, même quand elles agisnient eosemUd sur une même armature. H est possible, et j'en suis même vûoiird'iiui convaincu, qu'avec la disposition de M. Jabloschkoff et une force ileetriqae considérable, les effets qu'il signale puissent se manifester; mai» an peut certainement les considérer comme nuls avec les électro-aimants disposée dans les conditions ordinaires et animés par une faible pile. Ce Q'esl donc pas en raison de Caction exercée latéralement par les hélices nagnitisanUs sur leurs rondelles que les électro-aimants de M. Fridblatt mtpu lui fournir des résultats avantageux comme force attractive normale, T. ▼. 23

nuiis simplement, parce que ces rondelles, eu égard à Parmalure, jouaient k rôle des appendices polaires que Von place maintenant sur les éiectn' aimants Hughes^ et qui, ainsi que je Vai démontré dans mes recherches sm les électro- aimants Camacho (voir ma note à Vlnstitut du i5 juillet i87S), augmentent le pouvoir attractif des électro-aimants dans un rapport oomdérablCf qui peut atteindre 35 pour cent dans de bonnes conditions.

Du reste, si Texistance de deux polarités contraires au sein de chaque rondelle était bien manifeste pour de fiiibles actions magnétiques» il démit s'ensuivre que la polarité magnétique des électro-aimants à rondelles da fer, devrait être annulée au centre de ces rondelles, et ne subsister que sur leur bords. (1) Car cette polarité centrale se trouverait alors de sens contraire à celle développée par la polarité de la partie du noyau magnétîqQe^ en contact avec ces rondelles; et en admettant même que cette demiot action serait prépondérante, il devrait toujours résulter de cette ooncestration de deux effets contraires en im même point, un affiaiblissement da pouvoir magnétique en ce point. Or, l'expérience démontre que (^est k contraire qui a lieu, car Taiguille aimantée ou même im morceau de te doux suspendu, est toujours plus \igoureusement attiré au centre de b rondelle qu'à sa circonférence. H ne faut donc pas se faire trop d'illusicHis sur les avantages de ces systèmes, et j*étais je crois dans le vrai, en ne considérant l'addition de rondelles de fer aux électro-aimants que comme un moyen d'augmenter les champs d'attraction magnétique, dans le sens latéral. Or, à ce point de vue, les électro-aimants à noyaux tubulaires multiples, soit du système Camacho, soit du système de M. Cance me paraissait préférables.

Les expériences que j'ai eu occasion de faire dans les ateliers de M. Bréguet avec la spirale plate de M. Jabloschkoff et une force électrique : considérable, m'ont prouvé que je ne m'étais pas trompé dans mes inte^ prétations, et m'ont fait constater plusieurs faits intéressants que je crois devoir rappoiter. J'ai d'abord reconnu que l'action exercée sur FaiguiHs | aimantée suspendue comme il a été dit plus haut, est plus énergique soos l'influence seule de la spirale que sous celle des disques de fer qui li recouvrent ; en second lieu, j'ai reconnu que Vaimantation de ces plaqint provenait bien plutôt de l'action exercée vers le centre de la spirale, que à son action latérale. En effet, en substituant au disque de fer un annett de même métal, ne recouvrant la spirale que près de ses bords extérieur!,.

(1) L'expérience démontre que la polarité des l)ordfi extérieurs des rondelles «lli* même que celle de la partie du noyau magnétique à laquelle elles sont fixées.

hîmantation produite sur cet anneau était presque nulle. Ainsi un morceau de fer qu'on en approchait n'y restait pas adhérent lorsqu'il était plicè de manière à ne le toucher que suivant la corde d'un segment, e'estrà-dire de manière à ne pas être aimanté lui-même; mais quand ce morceau de fer était dirigé suivant le rayon de la spirale, c'est-à-dire dans une position où il pouvait être influencé et polarisé par Faction exercée vers k centre de la spirale, Tattraction devenait manifeste, et elle acquérait une puissance relativement grande quand le morceau de fer réunissait deux ponts opposés d'un même diamètre de Panneau de fer, qui ne jouait alors que le rôle d'une simple armature. Il suffit d'ailleurs pour s'assurer de la diflEbence d'action de la spirale à son centre et sur ses faces latérales, de eomparer la force magnétique déterminée par ime plaque de fer recouvrant la spirale entière, et par un petit disque de fer appliqué seulement sor sa partie centrale. Alors que dans le premier cas on n'obtient qu'une tiès-£ûble action, on obtient dans le second un effet si énergique que le dlique tend à se dresser sur champ pour entrer à l'intérieur de la spirale; et cela vient précisément de ce que l'action aimantante s'cffectuant seutaneat vers le centre de la spirale, le petit disque peut recevoir l'influence convergente de toutes les spires de la spirale, qui l'aimantent^ à la manière d'un noyau magnétique, et de ce que l'effet ainsi produit ne se trouve pas ilors dissimulé par ime réaction latérale sur une masse de fer, comme cela a lieu dans le cas de la plaque, dont les parties non influencées qui circonscrivent la partie magnétisée, jouent le rôle d'armatiure, et en détruisent extérieurement la polarité magnétique.

8i on considère que, d'après la théorie d'Ampère, le solénoïde d'un DOjaa magnétique terminé par des rondelles de fer, n'est autre chose fQ^m solénoïde ordinaire dont les extrémités sont évasées en tronc de efae à base infiniment grande, et si l'on se rappelle que chaque partie de es solénoïde peut constituer un aimant dynamique individuel ayant son pôle nord et son pôle sud, on peut comprendre que les parties extérieures des spirales constituant les deux extrémités du solénoïde pourront, si elles mt isolées de la partie cylindrique de ce solénoïde, constituer deux pôles différents, alors que les parties centrales primitivement en rapport avec cette partie cylindrique, constitueront deux autres pôles respectivement contraires; mais, do même que dans un aimant droit composé de trois liinants réunis par leurs pôles contraires, les points de jonction de l'aimint du milieu avec les deux autres aimants n'ont pas une polarité extè- Bcure différente de celle qu'aurait l'aimant entier en ces points, de même les rondelles de fer ne peuvent avoir on leur point de contact avec le noyau

magnétique, une polarité autre que celle qu'aurait en ces points, le 1109a magnétique lui-même, si au lieu d*être épanoui il était prolongé en dehoB de rhélice magnétisante, et conmie dans ce cas, cette polarité senit k même que celle de l'extrémité du barreau qui leur correspond, seuleoMl avec plus d'énergie, on comprend de suite les différences de polarité gM, Ton constate sur les rondelles, suivant qu'elles sont isolées magnétiquemflrt Tune de l'autre ou réunies magnétiquement. Toutefois, comme dans le en où elles ne sont pas réunies, l'action dynamique de la spirale est beaueiNf plus énergique que celle des polarités magnétiques, on ne peut coostatt la double polarité de chacun des disques que par leur magnétisme rémaonl^ ou en produisant le fantôme magnétique de la spirale elle-môme. DioiOB dernier cas, on voit les agglomérations de limailles de fer dirigées soinal les rayons de la spirale, et séparées en deux zones par une bande Uanobi où la limaille fait défaut. Or, cette bande blanche représente prédsément h région neutre qui sépare les deux polarités contraires.

Bleetro-aimanto dont le mapiétisme rénuMtent «A notablement amoindri. — - Nous avons déjà étudié dans nota tome II, au chapitre des électro-aimants, les divers systèmes qui ont M proposés pour rendre les effets du magnétisme rémanent beaucoup moini nuisibles. Depuis la publication de ce volume, plusieurs recherches impôt" tantes ont été faites à ce sujet, et comme le magnétisme rémanent est ont des grandes causes d'insuccès des électro-moteurs, nous avons cm devoir rapporter à ce chapitre l'exposition de ces recherches.

A l'époque où j'ai dû m'occuper du relais translateur de M. d'Ailincouii pour en étudier les effets, c'est-à-dire en 1872, je me suis trouvé conduit i rapporter le magnétisme rémanent qui survit à la séparation d'un électif aimant et de son armature, à une condensation magnétique, produite IL contact des branches de l'électro-aimant avec sa culasse, et voici ce que jiç disais à cet égard dans un mémoire sur le magnétisme que j'ai lu à l'Ac»^ demie des sciences, le 1«' mars 1875.

c Dès Tannée 1856, j'avais signalé que la force d'un électro-aimant n'a pas encore servi est plus considérable, pour ime force él donnée, que celle du même électro-aimant qui a subi préventivement forte aimantation, et que pour obtenir de ce même électro-aimant force à peu près égale à celle qu'il produisait primitivement, il fidlait verser le sens du courant; encore cette plus grande puissance n' elle que pour la première fermeture du courant. J'avais attribué c^ au magnétisme rémanent, mais sans en préciser le mode d'action, j'ai étudié la question plus sérieusement, et je me suis assuré qu'en

magnétisme rémanent, même en le considérant indépendamment de iciion condensante, c'est-à-dire après un premier détachement de l'armaire, est beaucoup moins grand qu'on ne le croit généralement; je ouïrais même dire qu'il est presque nul et réduit à celui que l'on constate luis un simple électro-aimant droit après im premier détachement de temature.

« Pour qu*on puisse se foire une idée bien nette du phénomène, il fout eonûdérer que, dans un système magnétique composé d*un électro-aimant kdsux bobines uni à son armature, les actions magnétiques donnant lieu kit condensation dont j'ai si souvent parlé, se produisent d'une manière inUe; car l'armature se trouve, par rapport aux deux noyaux recouverts fv les b<diines magnétisantes, exactement dans les mêmes conditions que htrtTerse qui réunit ces noyaux, et qu'on désigne vulgairement sous le no de eukuse. Par conséquent, s'il y a une condensation magnétique dteminée aux surfoces de jonction de l'armature et des pôles de l'électroaimant, il doit également s^en produire une aux surfaces de jonction de h culasse et des deux noyaux magnétiques. Il est vrai que, quand on fldève Tarmature, le magnétisme condensé aux extrémités polaires de IHectro-aimant, se trouvant libre, doit diminuer considérablement l'action te polarités développées dans le dernier cas; mais cette action ne peut tes complètement annulée, et c'est à la condensation qui subsiste aux snflMes de jonction des branches de Tclectro-aimant avec la culasse, qu'il ftot, selon moi, attribuer en grande partie l'action magnétique rémanente foe l'on constate après un premier arrachement de Tarmature, action qui Ma minime avec les électro-aimants droits n'ayant qu*un pôle actif. Cette ■j— Mtensation s'effectue toutefois dans des conditions assez particulières ^H est intéressant d'examiner.

t An moment de l'aimantation, les extrémités de chacun des noyaux de jBwlioiîmnnt se polarisent dans im sens différent. Un pôle sud se dévekppant, je suppose, à l'extrémité libre de la branche de droite, un pôle se produira vers la culasse, et il en sera de même, mais en sens i, pour l'autre branche. Les fluides magnétiques de la culasse qui ris vers Us pôles des noyaux en contact avec elle, se trouveront alors phfimiiiïf aux points de jonction, et les fluides magnétiques repoussés ma- MfesiennU seuls leur présence extérieurement, comme si les deux moitiés de ih cukuu étaient des épanouissements des pôles avec lesquels elles sont en msUaeî et dont Faction est alors prépondérante. Mais, au moment de la ■iiiiiiinnfitinn de Télectro-aimant, cette dissimulation des fluides attirés Mkyant plus lieu, puisque les polarités des extrémités libres des noyaux ne

sont plus maintenues, ces fluides manifestent leur présence en déhon donnent lieu à ce renversement de polarités que nous ayons coni tome n, p. 103, dans le relais de M. d'Arlincourt. Toutefois ce renyc ment de polarités doit être immédiatement après sa naissance consid blement atténué, sinon détruit; car le courant induit direct qm naît a dans les bobines magnétisantes, et qui résulte de la désaimantation noyaux, se trouve être de même sens que celui qui avait provoqué Tain tation et tend à rétablir le premier effet, c'est-à-dire à inverser de nom les polarités; mais» comme il est de bien moindre énergie que le coui voltaïque, il ne produit par le fait que Tannulation momentanée de polarités, lesqxAelles reparaissent après, sans doute très-affaiblies, fnais\ sistanteSf et ce sont elles qui représentent précisément ce magnéti rémanent qui survit aux premiers arrachements de Varmature dam système magnétique fermé. Pour le faire disparaître, il faut, comme j Varmature, détacher la culasse de V électro-aimant et la replacer eim

a A première vue, on pourrait se demander pourquoi, au moment d désaimantation, Taction du magnétisme dissimulé de la culasse exerce rapport à celui des noyaux directement magnétisés par Thélice une ac prépondérante, mais on le comprend aisément quand on considère qi culasse, étant en contact permanent avec les deux noyaux, les pola qu'elle présente à ses deux extrémités se trouvent maintenues par réaction sur les noyaux eux-mêmes, qui jouent alors, par rapport à ell rôle d'armatures, tandis qu'il n'en est pas de môme pour ceux-ci, ( Tune des polarités est rendue libre au moment des désaimantations.

« D'après ces effets, il est facile do comprendre pourquoi un élec aimant qui n'a pas encore servi est plus énergique au moment où c surexcite pour la première fois que les fois subséquentes. »

La conclusion de ces recherches était naturellement que, pour place électro-aimant dans ses me'illeures conditions relativement au magnéti rémanent, il fallait non-seulement empêcher leur armature d'arrivé contact de leurs pôles, comme on le fait ordinairement, mais en amoindrir les effets de condensation magnétique provoqués sur culasse, en isolant magnétiquement celle-ci des noyaux magnétic; C'est ce qu'a précisément fait M. Iléquet dans le système d'électro-aii qu'il a décrit dans les Annales télégraphiques d'octobi^e 1875, et qui pn paraît-il, d'excellents résultats. Dans ces électro-aimants, en effet, les ( noyaux sont séparés de la culasse par des rondelles de cuivre, et la vis les y réunit est également en cuivre. Il est vrai que, dans une autre dj sition, la culasse est liée aux noyaux à la manière ordinaire, mais

féflente une sdutlon de continuité en un point quelconque de sa longueur, i M. Héquet a observé que le magnétisme rémanent était d'autant moins oergique que cette solution était plus grande ; mais la théorie que j'ai kmnée précédemment peut aussi bien s'appliquer à ce cas de construction ieB électro-aimants qu'à celui qui a été discuté auparavant. Car la déducâon logique qu'on peut tirer du dernier paragraphe de ma note à TAcaiémie» est que, si Ton place la culasse d*un électro-aimant dans les mêmes souditions que les noyaux dépourvus de leur armature, c'est-à-dire si Ton ooupe la culasse en l'un de ses points, les polarités magnétiques de cette culasse (développées aux points de jonction avec les noyaux) étant alors uins liaison magnétique, deviennent libres comme celles des noyaux tnaffUtiques eux-mêmes, et la condensation disparaît.

IL Héquet a prétendu qu'en imaginant les dispositions électro-magnétiques précédentes, il n'avait eu en vue que de satisfaire à ce principe : rompre le circuit magnétique par une ou plusieurs interruptions pratiq^iées dans la culasse, pour empêcher la condensation de se prolonger lorsque le aurant a cessé. Mais si tel a été le motif qui Ta guidé, il aurait dû logiquement pratiquer les coupures longitudinalcment, comme Tavait foit dès r^imée 1849 M. Siemens, et non transversalement. D'ailleurs la condenntion magnétique n'a rien à faire avec le courant magnétique, et la seule manièfe d'expliquer l'effet observé est celle que j'ai donnée. Une chose ttiez curieuse à constater et qui ne se rencontre pas souvent, c'est que dans les recherches que j'ai faites à cet égard, c'est le raisonnement qui a précédé l'expérience.

Nous devrons toutefois ajouter que, si la disposition dont nous venons de pirier est avantageuse au point de vue de la diminution du magnétisme lémanent, elle est désavantageuse au point de vue de la force attractive; de sorte qu'il doit exister une limite pour le degré d'isolation magnétique qa'ûD doit donner aux noyaux des électro-aimants, et cette limite dépend des dimensions de l'électro-aimant et de l'intensité électrique qui doit agir ior lui; Texpérience est alors le meilleur guide à suivre pour connaître l'épaisseur à donner aux rondelles dans telles ou telles conditions données.

■•yeas proposés pour éviter les effets des €M>iirastts H^ÉSLÉlon dus aux alternatives d'aimantation et de lisainuàntation. — L'une des causes qui empêche les électrolimants de réagir avec toute leur puissance, est d'une part l'action des ourants induits inverses qui prennent naissance, au moment de la fermeare du circuit à travers l'électro-aimant, et qui atténuent la force du ninat principal; d'autre part, Taction des courants induits directs, qui se

produisent au moment de rinterruptlon du circuit^ et qui prolongent VuHkm de ce même courant principal. Pour éviter ces inconvénients MM. d*Aiiiiicourt, Lenoir et A. Billet ont eu Tidée de composer l'hélice magnétisante des électro-aimants de deux hélices distinctes, disposées de manière que les courants induits réagissent en sens contraire de leur action ordinaire. Nous avons décrit, tome n^ p. iOi, le système de M. Lenoîr qà paraît n'être qu*une dérivation de celui de M. d'Arlincourt, et nous alloos dire ici quelques mots de celui de M. A. Billet^ qui, au prunier abord, parait le plus complet. Mais nous allons démontrer que ces systèmes ne résolvent qu*en partie le problème que se sont proposé leurs auteurs, et ne peuvent présenter d'avantages que pour Tatténuation desejctra-couiuits de désaimantation seulement.

Dans le système de M. A. Billet, les deux hélices de chacune des bobines des électro-aimants font suite Tune à Pautre, mais elles sont enroulées en

Fig. 99.

Fig. 98.

sens inverse^ et la jonction de ces hélices avec la pile, s'effectue d'un cdt^ sur la partie du fil qui réunit les deux hélices^ et de l'autre côté sur un fi^ de jonction qui réunit les deux bouts extrêmes de ces mêmes hélices. Si 16* bobines sont doubles, comme cela a lieu dans les électro-aimants à deu^ branches, les deux jonctions intermédiaires des doubles hélices sont, conun^ on le voit fig. 98, réunies directement par im fil A B, et les deux bouts libres de chacune des bobines, réunis en G et en D, aboutissent aux deux pôles à^

i pile P. n en résulte que le courant se bifurquant en G^ en A, en B et en D, rayerse les deux hélices dans un sens convenable pour leur donner une imantation uniforme, puisque^ par le fait, il réagit sur chacune des deux iranches dans nn même sens; mais ce courant, par rapport aux effets d*inluctîon, détermine deux actions égales et de sens contraire qui, en s'annulant levraient supprimer les inconvénients des extra-courants. Toutefois pour [MU qu'on étudie la question, on voit qu'il n'en est pas ainsi du moins pour les extrcHmtrants inverses, car les effets produits en celte circonstance, peuvent être analysés comme l'indique la fig. 99, dans laquelle nous avons supposé le système réduit à une seule bobine et les deux flOQTces d'induction représentées par deux générateurs p,p'. Il est évidffît, puisque les courants induits de fermeture sont en sens inverse des courants qui les ont provoqués, que les pôles de ces deux génératears seront placés par rapport à ceux de la pile P, comme l'indique la figure, et par conséquent comme si ces deux générateurs étaient réunis en quantité. U se développera donc au point de bifurcation G, une tension positive, et au point de bifurcation D, une tension négative qui tenderont à diminuer la tension des pôles de la pile correspondants, et affaibliront la fi)rce électro-motrice du courant de la pile P; de sorte que les courants induits, quoique ne pouvant pas circuler dans le circuit des bobines, exerceront une influence aussi fâcheuse que s'ils pouvaient y circuler, et on n'aura &it, par cette disposition, que rendre le circuit des bobines moitié moins résistant, ce qui entraîne d'autres conditions de résistance à donner aux électro-aimants.

D est vrai que pour les extra-courants directs il n'en sera plus de même, car le circuit étant interrompu avant les points G et B, ces courants induits QB pourraient se développer qu'à travers le circuit des hélices magnéliqiies qui est toujours fermé. sur lui-même; mais leur action se trouverait umulée, puisqu'ils ne pourraient se propager que dans une direction diamétralement contraire. On éviterait donc toujours de cette manière les ffftsdus à la prolongation de Vaction des courants interrompus (1). Gette action est du reste plus importante qu'on ne croit ordinairement, comme ^ démontrent les expériences de M. Preece que nous croyons devoir léRuner ici.

(1) Ce système d*enroalcment en sens inverse des fils d'une hélice est appliqué ^tpÙÈ longtemps dans les Rhéostats fabriqués en Angleterre ; mais il n*a pas été i^qué aux électro aimants parre que, comme le dit M. Preece, il aurait empêché I*aiiDijitaUon de te produire dans les noyaux de fer. On a va que grÀce à la dispoittioa de M. BUlet, U n*eo était pas ainsi.

Pour étudier expérimentalement les conditions relatives aux maxima et aux minima des effets des électro-aimants, M. Preece se sert d'un relais de Stroh qui est disposé de façon à envoyer, quand il est au repos, un courant normal à travers la bobine ou les bobines de Télectro-aimant que Ton étudie; mais en abaissant une clef» on envoie dans le relais le courant d'une seconde pile qui déplace Tarmature et la fieLit appuyer cootre le butoir opposé. Ce déplacement interrompt le circuit du courant primitif, et met Télectro-aimant dans le circuit d'un galvanomètre Tbomson sur lequel on peut observer Textra-courant ainsi produit. Or^ voici les résultais qu'on a obtenus.

Prenant comme unité Textra-courant provenant d'une seule bobine et de son noyau de fer doux, deux bobines et deux noyaux distincts reliés en série, donnent un extra-courant représenté par dix-sept divisions. Ces deux bobines placées bout à bout et superposées de manière à former un long noyau entouré par les deux bobines reliées en série, donnent un extracourant de 184 divisions. Les deux noyaux réunis à leur base par une plaque de fer de manière à ressembler à un électro-aimant en fer à cheval, donnent, les communications restant les mêmes» un extra-courant de 304 divisions. Dans les mêmes conditions, la base des noyaux étant réunie par une culasse et les autres extrémités par une armature, rextra-couranta atteint 2238 divisions. Ces résultats sont du reste conformes à ceux que j'ai signalés, dès 1859, et dont j'ai parlé dans le tome II, p. 144 de cet ouvrage. Maintenant voici les conclusions de M. Preece et les moyens qu*il propose pour détruire les effets nuisibles des extra-courants.

lo Plus la forme du noyau magnétique se rapproche d'un anneau ou d'une courbe fermée de fer, et plus la surface de fer recouverte par une couche de fil d'épaisseur donnée est considérable, plus est grande l'intensité de l'extra-courant.

2° Si la jonction des fils des hélices fournissant l'extra-courant est faite en quantité et non en tension, comme dans les expériences dont il a été déjà question, l'intensité de l'extra-courant est moindre. Elle tombe de 2238 à 502.

3<» L'induction statique et l'induction dynamique tendant à prolonger la durée des courants électriques, si on s'arrange de manière à les opposer l'une à l'autre, l'introduction d'un électro-aimant dans un circuit, donnera comme résultat un gain de vitesse et non plus une perte de vitesse.

4<» Lorsqu'un électro-aimant placé dans un circuit est mis en communication par une dérivation avec un Rhéostat, ce Rhéostat tend à offrir un passage à la décharge des extra-courants, et l'aimantation est alors assez

ËLECraO-MOTEURS. 863

lUoloiigée pour que^ si le circuit est alternativement ouvert et fermé avec Une certaine vitesse, Tarmature reste attirée d'une façon permanente, et le retard atteint son maximum quand la résistance de la dérivation est égale à celle de réIectxxHûmant. Mais si Ton emploie im second électro-aimant^ ou si Ton veut, une dérivation électro-magnétique, alors Teztra-courant formé dans cette dérivation est opposé à celui formé dans Télectro-aimant, et tous deux renverront à travers le circuit un courant qui tend à le décharger. Mais Textra-courant de la dérivation peut être augmenté au point de neutraliser, et même de dépasser Textra-courant de Télectroaimant lui-même ; de telle sorte qu'en disposant convenablement une dérivor lûm électro-magnétique, le retard magnétique dans rélectro-aitnant luimême peut être réduit à un minimum, et en même temps ce courant est renvoyé dans le circuit qu'il décharge après chaque fermeture du courant^ tendant ainsi à augmenter la vitesse du travail électrique.

Un moyen analogue, avait été déjà indiqué depuis longtemps je dois le dire, par MM. D^jardin, Poitevin et Trouvé, et j'ai eu occasion de l'employer avec succès. (Voir le tome II, p. 115).

Moyens d'amplifier la eourse des pièces qui subissent les effets de l'attraction. — Nous avons longuement traité cette question dans un chapitre spécial, tome II, p. 117, et nous avons décrit, avec tous les détails nécessaires, les systèmes imaginés dans ce but par MM. Robert-Houdin, Froment, Roux, PeUis et Henry, Perrin, Golombet Nous avons même exposé précédemment un système de M. Trouvé qui paraît ingénieux ; mais l'expérience a montré que, pour les électro-moteurs, les effets attractifs successifs exercés aux différents points de la roue motrice étaient préférables, et on a cherché, en conséquence, à amplifier le champ attractif, en combinant à l'attraction latérale Faction des résultantes magnétiques. On en verra de nombreux exemples dans les appareils que nous allons décrire. Toutefois, des différents moyens d'amplification dont nous avons parlé précédemment, c'est encore celui de MM. Froment et Roux qui ont fourni les meilleurs résultats, et ces résultats seraient encore meilleurs, si les points des armatiu^soii s'exerce Tinduction magnétique ne se déplaçaient pas par suite de leur mouvement à la fois normal et tangentiel. Il en résulte, en effet, des changements continuels de polarités qui sont préjudiciables à la force attractive développée, et auxquels s'ajoute l'impossibilité de faire atteindre, de cette manière aux différentes parties des armatures, leur maximum magnétique ; c'est précisément le même défaut que celui qui se produit dans l'action exercée sur les rails des chemins de fer par des roues aimantées.

Conditions de bon établissement des org^nnes éleotronum^étiqnes par rapport an ipénératenr éIeotrii|ae. —

Nous nous sommes longuement étendus sur cette question dans le premier chapitre de notre tome II, et surtout dans nos trois brochures sur les meilleures conditions de construction des électro-aimants, sur la détermination des éléments de construction qui s'y rapportent, et sur les maxima électromagnétiques. Nous avons d'ailleurs donné tome m, p. 396, les formules que Ton doit employer pour obtenir ces organes dans leurs conditions de maximum, suivant les différents cas qui peuvent se présenter. Toutefois, considérée au point de vue des électro-moteurs, la question a besoin d'être traitée d'une manière toute particulière, et, pour commencer, je devrai indiquer comment doivent être feûtes les expériences comparatives, quand on veut mesurer la force d'électro-aimants de forme et de disposition différentes. La plupart des inventeurs et des constructeurs ont à cet égard les idées les plus fausses. Ainsi, pour savoir si un clectro-aimant nouveau est plus fort qu'im électro-aimant disposé dans le système ordinaire, ils choisissent parmi ceux-ci celui dont les dimensions et la grosseur du fil se rapprochent le plus de celles de l'électro-aimant qui leur est apporté; ils l'adaptent à une même pile, soit à un élément Bunsen ou à bichromate do potasse (pour les électro-aimants à gros fil) soit à une pile de Daniell ou de Leclanché (pour des électro-aimants à fil fin), et ils mesurent dans les deux cas la force d'arrachement d'une même armature appliquée sur leurs pôles. Ce système est évidemment absurde, car tel électro-aimant qui pourra être dans des conditions de maximum, par rapport à un générateur disposé convenablement, ne le sera plus pour un autre générateur qui conviendra beaucoup mieux à rélectro-aiment servant de terme de comparaison. Ainsi pour n'en citer qu'un exemple, je suppose qu'on prenno un électro-aimant Camacho dont les hélices entourant chaque noyau tubixlaire peuvent être disjointes ; je suppose qu'on essaye cet électro-aiman't avec un élément Bunsen, tantôt avec toutes les hélices réunies, tantôt avec une seule, celle entourant le noyau extérieur : on trouvera le plus souvent que la force de l'électro-aimant sera plus forte avec une seule hélice qu'avec toutes les hélices réunies, et si on se contentait de cette simple expérience, on pourrait dire que ce genre d'électro-aimants ne vaut pas un électro-aimant simple. Or cette conclusion serait tout simplement fausse, car dans les conditions de cette expérience, il est facile de voir que l'électro-aimant avec une seule hélice se trouvait par rapport à la pile employée dans ses conditions de maximum, tandis que, daub l'autre cas, ces conditions n'étaient pas remplies. Pour qu*on puisse juger avec con-

ËLEGTRO-MOTEURS. 365

HaînaDce de cause, il faut qu'on expérimente toujours avec une intensité de courant inyariable; ainsi, dans Texpérience précédente, on doit, quand on essaie réiectro-aimant avec toutes les hélices, interposer dans le circuit une boussole des Sinus et un Rhéostat, et noter la force correspondante à une déviation convenable sur la boussole; puis, quand Télectro-aimant se trouve réduit à une seule hélice, introduire dans le circuit une résistance assez grande pour fournir sur la boussole la même déviation. Dans ces conditions, on reconnaît la supériorité incontestable de l'électro-aimant à noyaux multiples sur Télectro-aimant simple, supériorité que j'ai trouvée être, pour une seule bobine, dans le rapport de 104 à 45, alors que dans la première expérience, ce rapport n'était représenté que par celui de 167 à 162. Gomme d'après les lois de maxima des électro-aimants leur résistance doit être égale à celle du générateur augmentée de la résistance du circuit extérieur, il faut donc commencer par disposer le générateur de manière à satisfaire à cette donnée dans les deux expériences comparatives, et si les dimensions des deux électro-aimants étant à peu près les mêmes, l'un des électro-aimants donne de meilleurs résultats que l'autre, OQ peut conclure en sa faveur. Nous avons du reste cité tome U, p. 72, un exemple du genre de celui que nous avons exposé précédemment, et qui montre que, faute d'avoir disposé le générateur convenablement par rapport à deux électro-aimants introduits en dérivation dans le circuit, les électro-aimants donnaient à eux deux ime force moindre que celle résultant d'un seul, et pourtant les dérivations étaient faites à partir des pôles de la pile. Si on eût placé la pile convenablement, les deux forces léunies auraient pu dépasser d'un tiers celle d'un seul de ces électroaimants.

Ces considérations montrent que, dans les électro-moteurs où la résistance du circuit (en dehors des électro-aimants) peut-être considérée comme nulle, on peut prendre indififéremment pour point de départ un électro-aimant de résistance et de disposition données, ou un générateur de force et de disposition déterminées, à la condition de faâie en sorte que la résistance des deux parties constituantes du système soit égale. Le mode de groupement des éléments du générateur se prête facilement conmne on l'a ' vu tome I, p. 145, à ce réglage, et, d'ailleurs, le choix de la pile elle-mêmey contribue aussi. Toutefois nous croyons que, pour les électro-aimants, il vaut mieux, autant que possible, disposer la pile en tension; car, par suite de cette disposition, le circuit est plus résistant, et la pile s*use moins vite, tout en donnant des effets de polarisation moindres. U vaut mieux augmenter la force par le nombre de spires que par la grandeur

366 ÉLBCTRO-MOTEUItS.

des éléments du générateur, du moins jusqu'à une certaine limite qui est fonction de Textra-courant, de la chaleur développée dans le circuit, de la masse magnétique, et de la nature du générateur.

Nous ne reviendrons pas sur les calculs que Ton doit fdire pour déterminer les dimensions d'un électro-aimant, la longueur et la grosseur de son fil, pour obtenir une force attractive donnée, ou pour le placer dans ses conditions de maximum de force par rapport à im générateur et à un circuit extérieur également donnés. Nous avons rapporté des exemples de ces calculs, tome m, p. 401, et ces calculs permettent en même temps de connaître le nombre d'éléments que la pile doit avoir, ainsi que leur mode de groupement le plus convenable. Nous ajouterons ici que ces calculs sont très simples, qu'ils n'exigent pas de connaissances mathématiques approfondies, et qu'en les employant, les inventeurs et les constructeurs éviteraient bien de fausses manoeuvres et des essais inutiles. G^est en effet toujours par le côté scientifique que pèchent la plupart des inventions se rapportant aux effets électriques (i).

Parmi les déductions que j'ai formulées dans le passage du tome m auquel je renvoie, il en est une sur laquelle je dois donner quelques rensdgnements, car elle n'a jamais été élucidée d'une manière bien nette, et j'ai dû, dans ma brochure sur les maxima électro-magnétiques, m'en occuper d'une manière toute particulière. Il s'agit du rapport qui doit exister entre la longueur du noyau magnétique d'un électro-aimant et son diamètre. Nous avons dit que ce rappoit devait être représenté théoriquement par 11 et pratiquement par 12, ce qui revient à dire que la longueur de chaque bobine, dans un électro-aimant à deux branches, doit être égale à six fois le diamètre du noyau. Cette déduction répond-elle à des conditions de maxima nettement définies, comme par exemple celles qui montrent que ^épaisseur d'une hélice magnétisante doit être égale au diamètre du noyau, ou qae la résistance de l'hélice doit être égale à celle du circuit extérieur?... Nous pouvons dire immédiatement noriy car si on enroule une môme longueur de fil sur plusieurs électro-aimants de différents diamètres dont la longueur des noyaux sera calculée de manière que Tépaisseur de l'hélice reste égale au diamètre du noyau, leur force sera proportionnelle à la longueur des noyaux, du moins tant que le point de saturation magnétique de ces noyaux ne sera pas dépassé, et pour trouver des conditions

(l) Voir surtout ma brochure intitulée : Détermination des cléments de consirvction des électro-aimants suivant les applications auxquelles on veut les soumettre, l vol. gr. in-8% 1874. 1 fr. 50.

ELECTRO-MOTEURS. 367

I maximum, il fout admettre que le noyau étant égal à onze fois son

amètre, la résistance de son hélice ait une résistance onze fois plus

ande que celle du circuit extérieur, ce qui est incompatible avec les

tnditions de maximum admises, quand on part d'un électro-aimant de

mensions déterminées. L'expérience démontre, du reste, que les dimen-

ons des noyaux magnétiques doivent dépendre de l'intensité électrique

sstinée à réagir sur eux, et de la résistance du circuit sur lequel l'électro-

mant doit être interposé. Quand le circuit est résistant et la source

lectrique peu énergique, il doit être long et de petit diamètre, quant au

ontraire le circuit est court et la force électrique intense, il doit être

wrtout d'un fort diamètre. On peut d'ailleurs être fixé pour la valeur &

E kmner à ce diamètre, en partant de la formule c = ''^. 0,172 dans la-

qudle c représente le diamètre cherché, E, la force électro-motrice de la pQe, R la résistance du circuit. Comme en définitive le focteur 11 par leqoel ont doit multiplier le diamètre du noyau pour avoir sa longueur, correspond à certaines conditions de maximum, et se rapproche de celui ([oe M. Hughes a établi à la suite d'expériences nombreuses, on peut l'admettre d'ime manière générale et même le porter à 12 à cause de l'épaisseur des rondelles des bobines, des saillies polaires et des évidements pour le passage des extrémités du fil de Thélice. Or, ce coefficient suppose, pour les électro-aimants à deux branches, que chacune d'elles a une longueur égale à six fois son diamètre.

n est encore une remarque sur laquelle nous devons attirer l'attention du lecteur, c'est l'influence que peut exercer sur les conditions de maxima que nous avons posées, la saturation incomplète des électro-aimants. Ces ^^iffirentes conditions de maxima ont été établies dans l'hypothèse que les fi^ces attractives étaient proportionnelles aux carrés de l'intensité du <^ouraQt et du nombre des tours de spires, au diamètre des noyaux de fer ^ aux racines carrées de leur longueur ; mais cette hypothèse n'est vraie 91e quand l'aimantation développée est voisine du point de saturation des ^yaux magnétiques ; quand elle ne l'atteint pas, comme cela arrive avec ^noyaux (f un trop fort diamètre ou des fermetures de courant trop courtes, ^^ force attractive varie dans un tout autre rapport qui peut atteindre '^ troisième et même la quatrième puissance de l'intensité électrique qui ^ employée. Or, dans ce cas, les conditions de maximum ne répondent plus à celles que nous avons posées, et si on discute les formules en supposant la variation de la force proportionnelle aux cubes des intensités du courant, ^ trouve que la résistance de l'hélice magnétisante, au lieu d'être égale à

36S ÉLECTRO-MOTEIIRS.

la résistance da drcoU extérieur, n'en doit plus être que la moitié; répaisseor des couches de spires peut alors être supérieure au diamètre du nojau de fer, et les dimensions des noyaux magnétiques doivent être inférieures à celles qui résultent des calculs de détermination que nous avons posées. D est vrai qu'en général cette proportionnalité aux cubes des intensités ne se rencontre pas, mais conmie elle est st^)érieure à cdie des carrés, on peut toujours en conclure, qu'avec des électro-aimants trop gros pour être saturés, ou avec des électro^imanU soumis à des interrupiUms de courant trés-mullipliées, on a avantage à diminuer beaucoup la résistance de l'hélice magnétisante, de même qu'on a avantage à le faire, ^umd le circuit extérieur est soumis à des dérivations. Conune les électromoteurs sont précisément dans ce cas à cause des commutateurs qui les mettent en action, on peut sans danger réduire d'un quart au moins Is résistance qu'ils devraient avoir d'après les lois établies. C'est en raison da double effet que nous venons de signaler que M. Lenoir, dans les expériences qu*il a faites avec son télégraphe autographique entre Paris et Bordeaux, a eu avantage à diminuer considérablement la résistance de ses électro-aimants qui s'est trouvée ainsi réduite de 200 kilomètres à 20 seulement.

Avant de terminer avec ces considérations générales, je dois faire ressortir un fait assez intéressant auquel on n'a prêté un peu d'attention qu'en 1873, à la suite d'expériences faites avec la machine de Gramme par MM. Planté et Niaudet Brcguet, mais qui avait été, à ce qu'il paraît, signalé longtemps auparavant par M. Paccinotti, de Pise. Ce fait est celui-ci : C'est que si ime machine d'induction magnéto-électrique est susceptible de fournir par elle-même et sans commutateur des courants redressés, elle peut fournir un très-bon électro-moteur, quand, au lieu de lui faire produire des courants électriques, on la soumet à l'action d'une pile énergique. Cet effet (pi j démontre de la manière la plus frappante la transformation réciproque des forces physiques les tuies dans les autres, se conçoit d'ailleurs facilement si l'on examine que, dans les deux cas, il se développe une réaction commune et intermédiaire qui sert de trait d'union entre les deux actions, et cette réaction commune est représentée par la force magnétique. En efifet quand la machine magnéto-électrique est mise en mouvement, le système induit subit de la part de ce système magnétique une réaction d'inducti<Ki qui se traduit par la production d'un courant. Quand au contraire la m^ chine est immobile et qu'on fait traverser le système induit par un courant, ce courant réagissant sur le système magnétique, le met forcément en mou* vement. C'est ce que l'on observe toujours quand on soumet altemati* vement un corps aux effets d'une action mécanique et de s« réaction.

Cette propriété des machines Gramme, permet de résoudre un problème çpii peut avoir certaines applications, celui de la transmission de la force à distance. « Celle-ci, dit M. Hervé Mangon, étant employée par un appareil Gramme à produire un courant électrique, le flux transporté par un câble à ime distance voulue et appliqué à un appareil du même genre, pris en sens inverse, reproduira de la force. Il y a nécessairement dans cette double opération, une perte, et Texpérience seule pouvait en fieiire reconnaître rimportance. Or, les expériences entreprises dans les ateliers de M. Sautter ont fait connaître cette quantité, et on a reconnu qu'elle était loindPétre aiusi importante qu'on V avait imaginé. Elle est tout à fait cornforable et même inférieure à celle que (Vautres dispositions mécaniques fourraient produire. Ce nouveau dispositif sera certainement utilisé dans plus d'une circonstance où, sans lui, le transport de la puissance à de grandes distances deviendrait impossible. On peut dès à présent entrevoir de nombreuses et importantes applications d'une source nouvelle, mises liosi à la disposition des mécaniciens, t