CHAPITRE V

irlp de reieciro-mognelisme. — Son appllMlion au Jeu iphe». — TéléerapUes de Stliilllrg et d'Alrïander. — Découverte de" l'almanlatlon Irinporaire du Ter.— T^légnjihe ilf H, Morse. — Ëtnt •Claet ilr la télégraplile ëleclriqueaux Ëlilt-lnii-

Tiiiis les essais enlrepris avant les premières années d9< noire sièeie pour appliquer l'électncilé au jeu des lélépraphes ne sVeartaieot guère des condîlions d'une belle ulopie p)iilo»opbiquc. L'éleclricité slnlique esl un agent si capriciciis, si difficile à manier, que l'on ne ijouvailen cspét«r aucun avantage pour un service régulier el conlinu. La découverte de la pile Tuile en 1800 par Voila vint rhan-' ger subilcmenl la face de celte question. On sait que la pile électrique fournil une source constante d'SIectricité, éicciricilé mns tension, c'cst-à-ilire qui n'a aucune tendance h iibiindonner ses conducteurs. Cet instrument oITrit donc on moyen de faire agir le Huide électrique à travers un vspacG fort étendu sans dt^perdition pendant le trajet.

Mais, pour appliquer l'électricilô fournie par la plie de Vulla à la transmission des signaux, il fallait trouver un iDoyen de rendre sensible h dislance la présence du tluide, en provoquant, à l'une des stations, une action mécanique, un mouvement quelconque. Parmi les phénomènes auxquels la pile de Volta donne naissance, celui qui allirait le plus l'attcnlion . au débul de cette grande découverte, c'é- ,. décomposition de l'eau. Tel est ie fait qui fut choisi ' moyen indicaleur de la présence de l'électricilô

48 DECOUVERTES SCIENTinQUES.

dans le circuit. Le télégraphe électrique que le ph

Sœmmerring fit connaîlre en 18ii, à l'Académie

nich, était fondé sur la décomposition électro-cb

de Teau. Cet appareil, fort remarquable pour l'i

ofTiait les dispositions suivantes : à l'une des slalic

établie une pile à colonnes qui constituait la sou

lectricilé. Cette pile servait, à former trente-cinq

voltaïquos, composés chacun d'un double fil, Ti

l'aller, l'autre pour le retour du fluide. Sur tout

cours, ces fils étaient isolés par une enveloppe de

le faisceau résultant de leur ensemble était recouv

vernis isolateur; tous ces fils pouvaient, de cette r

être parcourus par le fluide sans s'influencer ni se

mutuellement. A l'autre station, ces trente-cinq

venaient se rendre chacun dans un petit vase pie

distillée : ces difl'érents vases étaient destinés à rep

les vingt-cinq lettres de l'alphabet allemand et

chiff'res de la numération. Lorsque, à la station où

vait la pile, on faisait passer l'électricité dans l'ur

cuits, l'eau se décomposait instantanément danj

correspondant placé à la station extrême, et l'or

ainsi désigner à volonté et h travers toute distanc

férentes lettres de l'alphabet.

Le projet de Sœmmerring eût présenté dans la des difficultés considérables; cependant l'ingéniei cien qui en avait conçu l'idée avait parfaitement celte époque, les avantages de la télégraphie él Sœmmerring fait remarquer, dans son mémoire nouveau moyen de correspondance fonctionne aussi bien que de jour, et que les brouillards ni U ne peuvent retarder son action. Il ajoute que le l( électrique présente sur le télégraphe aérien une rite immense, puisqu'il permet d'exprimer les sigi une rapidité incalculable, qu'il fonctionne sans

jr'^-f

TiLfeRAPHIE ÉLECTRIQUE. 4 9

décèle au dehors le passage des signaux, qu'il n'exige la coQstraetîon d'aucun édifice particulier, qu'il peut aboutir en tel lieu que l'on veut choisir, enfin qu'il rend superflu le langage compliqué et le vocabulaire secret de la télégraphie aérienne. Bien qu'il n'eût point déterminé la vitesse de transmission de l'électricité, Sœmmerring avait reconnu qu'une différence de deux mille pieds dans la longueur du conducteur n'apportait aucun retard appréciable à la décomposition de l'eau ; il concluait de ce fait que l'action de son télégraphe pourrait s'étendre à une dislance quelconque sans exiger de stations intermédiaires.

En énumérant les avantages du curieux instrument qu'il avait imaginé, le physicien de Munich montrait qu'il comprenait tout l'avenir de la télégraphie électrique. Seuleméat, l'appareil qu'il proposait ofl*rait trop d'imperfection pour être adopté dans la pratique. Le fait de la décomposition de l'eau qu'il avait choisi comme l'indice de la présence du fluide, élalit insuffisant pour remplir un tel objet. Pour satisfaire aux conditions du problème de la télégraphie électrique, il fallait substituer au phénomène faible et obscur d'une action chimique un efl'et mécanique d'une certaine intensité.

Un intervalle assez long s'écoula avant que la science pût fournir les moyens de satisfaire à cette condition. Cependant ce dernier pas fut heureusement franchi par la découverte de l'électro-magnétisme. OErstedt observa, en 1820, le fait fondamental qui sert de base à l'électro-magn^'lisnie. Ce physicien reconnut qu'un courant voltiiïque circulant autour d'une aiguille aimantée, agit à distance >ur cette aiguille et la détourne de sa position naturelle. Si l'on fait circuler autour d'une aiguille aimantée un courant ^ollaïque, on voit aussitôt l'aiguille dévier brusquement, osciller pendant quelques instants et abandonner sa direction \ers le nord. La possibilité d'appliquer ce fait remar-

50 d£G0UVERT£S SCIENTIFIOUES.

quable à l'art télégraphique fut bien vite saisie par les phj- «iciens. Voici, par exemple, ce qu'écrivait Ampère, le 2 octobre 18i0, très-peu de temps après la découverte d'œrstedt :

« D'après le succès de cette expérience^ on pourrait^ au moyen d*autant de fils conducteurs et d'aiguilles aimantées qu'il y a de lettres, et en plaçant chaque lettre sur une aiguille diflëreote, établir, à l'aide d'une pile placée loin de ces aiguilles, et qu'on fcM ait communiquer alternativement par ses deux extrémités à celles de chaque fil conducteur, une sorte de télégraphe propre à écrire tous les détails qu'on pourrait transfinettre, à travers quelques obstacles que ce soit, à la personne chargée d'obscrrer les lettres placées sur les aiguilles. En établissant sur la pile an clavier dont les touches porteraient les mêmes lettres, et établiraient la communication par leur abaissement, ce moyen de correspondance pourrait a^oir lieu avec assez de facilité, et n'exigerait que le temps nécessaire pour toucher d*un côté et lire de l'autre chaque lettre (!}• i»

Cependant les courants vollîiïques produisent sur l'aiguille aimantée un si faible effet mécanique, qu'il fut à peu près impossible d'appliquer ce phénomène à l'usage de la télégraphie tant que l'on ne posséda pas le moyen d'augmenter l'intensité de cet effet. Tel est précisément le résultat qui fut obtenu par la découverte du multiplicateur ou galoanomètre. Le physicien Schweigger reconnut qu'un courant vollaïque circulaire agit par toutes ses parties pour diriger dans le môme sens une aiguille aimantée qu'il enveloppe de toutes parts, de telle sorte que si l'on enroule sur lui-môme le fil conducteur d'une pile, en l'isolant sur toute son étendue par une enveloppe de soie, et que l'on place l'aiguille aimantée au milieu de cet assemblage, on peut produire, avec cent tours par exemple, un effet cent fois plus grand qu'avec un fil d'un seul tour. Le galvanomètre de Schweigger permit donc d'augmenter l'intensité

(I) Annales de chimie et de physique, t. XV, p. 72.

ût l'AttUia uiagotSUque d'un couranlde luaniùre k le rcnilrfi | «pplkable aux usages de la télégraphie. I

L'action d'un courant voltuîques'exerçnnUgr&ce à l'eni' j ploi du miilliplicateur, sur une aiguille nimnniée, ne larda { pi&M jMrc mise il pro6l pour la cousiruclion d'un téU-grapbe i Clcclnquc. Le [élégmplie de Sdiilling et celui d'Alexander, d'Edimbourg, élitlcnt fondés sur ce principe.

Eo 1833. Il-' baron Schilling, amateur distingué des fcienccs, Dl !t Saint-Pélerâbourg plusieurs essais curieux \ ■iTc un appareil niagniïlo-éleclnqne. Cet appareil se comjHiuiil de cinq llls de plalîne, isolés au moyen de la lomine Uque, et conlenuii dans une corde de soie : ces fils tmissaienl les deux stations. A la station exlrf-me, se trou- i nient cinq aiguilles aimanliJes placées chacune au milieu d'un mulliplicaleur. A l;i slaliun du dC-pnrf i^lail une espèce lie clavier dont chaque touche, en rapport avec l'un des fil», wrraît ii j diriger le courant, et à mettre ainsi en sclîoD l'aiguille niagutSIique correspondante siluOe à la sl^iou extrême. Les dix niouvemenl^ formés par les cinq ' aiguilles Riagnéliques servaient à désigner les dix chiffres ' de 1a numération, lesquels, î) l'iiidu d'un dictionnaire spécial, représentaient les divers signaux télégraphiques.

Schilling m avec ce télégraphe plusieurs expériences sous les ;eiix de l'empereur de Bushc ; mais la mort de ce sav»nl, survenue quelque temps après, empêcha de conlilinuer les essais sur une échelle plus étendue.

Le télégraphe d'Alexander, d'Edimbourg, qui ne fut exécuté d'une manière définitive qu'en 18^7, se composait de Ireiile fils de cuivre venant circuler, à la station extrême, auUiur de trente aiguilles magnétiques. Quand on frappail n la station du départ l'une des touches d'un clavier, i blableàcelui d'un piano, le courant s'établissait dans le ill | , l'aiguille correspondante était déviée anssitûl, el I fcouvemenl dépliit;ail un écran qui dccouvrail la lelli-e J

52 rf COUVERTES SCIEKTIFIQUES.

que Ton voulait désigner. On pouvait ainsi montrer à distance, à une personne placée au-devant de l'appareil, les différentes lettres qui composaient les mots d'une dépêche.

Tout le monde voit cependant que ces deux appareils présentaient un vice capital : c'était la nécessité d'employer un grand nombre de flls métalliques pour faire apparaître les lettres de l'alphabet. On pouvait bien difGcilement songer à introduire dans la pratique une disposition si compliquée. Ainsi, le problème n'était pas encore entièrement résolu, et pour atteindre son point de perfection, la télégraphie électrique réclamait de nouvelles découvertes dans les propriétés de l'agent électrique : ces découvertes ne, se firent pas attendre.

En 4820, Arago, répétant Texpérience d'OErsledt, découvrit ce fait fondamental, bientôt étudié dans tous ses détails par Ampère, que Télectricilé circulant autour d'une lame de fer doux, c'est-à-dire de fer parfaitement pur, communique à ce métal les propriétés de l'aimant. Arago reconnut que le fil conducteur d'une pile attire, quand Télectricilé le parcourt, la limaille de fer, et peut transformer en aimants des aiguilles d'acier ou de petites barres de fer doux. D'après cela, si Ton enroule autour d'une lame de fer doux un long fil de cuivre, recouvert sur toute son étendue d'une enveloppe de soie, substance non conductrice de l'électricité, afin d'isoler les dîfi'érentes parties du conducteur et d'empêcher l'électricité de passer de l'une des spires à l'autre, — et que dans ce fil on fasse passer un courant électrique, en mettant ces deux exlrémilés en communication avec une pile en activité, — aussitôt la lame de fer qui n'a, comme on le sait, aucune des propriétés de l'aimant, acquiert ces propriétés d'une manière instantanée : elle devient un aimant artificiel, et peut, comme l'aimant naturel, attirer un morceau de fer

TfLÉGlUPHIE ELECTRIQUE. 53

placé à une certaine dislance. Si l'on suspend le passage de l'électricité dans le 61 entourant le fer doux, c'est-à-dire si l'on interrompt sa communication avec la pile, le fer perd aussitôt son aimantation, il revient à son état naturel,* et le métal, un moment attiré, retombe aussitôt. Tel est l'important phénomène que l'on désigne en physique sous le nom d^aimaniation temporaire. Ce qu'il y a de très-remarquable dans ce fait, c'est la prodigieuse rapidité avec laquelle le fer peut successivement recevoir et perdre l'aimantatioD. Aucun intervalle appréciable ne peut être saisi entre le moment où l'électricité s'introduit dans le conducteur et celui où commence l'aimantation du fer : la communication n'est pas plutôt établie entre le fil conducteur et la'pile, que l'on voit se manifester l'attraction magnétique ; dès que la communication est suspendue, le fer revient à son premier état ; de telle sorte que, dans une seconde par exemple, on peut produire plusieurs fois, dans le fer, ces alternatives d'aimantation et d'état naturel.

Tous les appareils de télégraphie électrique qui fonclionnenl aujourd'hui sont fondés sur ce grand fait de Tairaanlalion temporaire du fer par les courants électriques. Le lecteur va comprendre comment on peut se servir de ce phénomène pour produire, à travers toutes les dislances, un effet mécanique, et résoudre ainsi le problème général de la télégraphie électrique.

Supposons qu'il s'agisse d'établir une communication électrique entre Paris et Rouen. Plaçons à Paris une pile vollaique en activité, étendons jusqu'à Rouen le fil conducteur de la pile ; enroulons, à Rouen, l'extrémité de ce fil conducteur autour d'une lame de fer doux et ramenons le conducteur à la pile voltaïque située à Paris. Le fluide électrique , circulant autour de la lame de fer, Taimanlera, et si l'on place au-devant de cette lame, ainsi artificiellement aimantée, un disque de fer mobile, aussitôt ce

DÉCOUVERTES SGIEKTIFIOUES.

disque sera attiré et viendra se coller contre l'aimant. Maintenant, que l'on interrompe le courant électrique, en supprimant la communication du fil conducteur avec la pile, aussitôt la lame de fer doux re\îent à son état habituel, elle cesse d*ôtre aimantée, elle n'attire plus le disque de fer. Or, si pour se porter vers Taimant, la pièce de fer a eu à vaincre la résistance d'un petit ressort, comme on le voit dans la figure i : dès que le courant sera interrompu, le ressort H ramènera ta pièce de fer mobile F à sa position primitive, car la puissance de Télectro-aimant A ne contre-balancera plus la tension du ressort. Ainsi, chaque fois que l'on établira et que l'on interrompra le courant, la pièce de fer sera portée en avant, puis repoussée en arrière ; par la seule action de la pile, on pourra exercer de Paris à Rouen une action mécanique qui donnera naissance à un mouvement de va-et-vient.

Fig. I.

L'aimantation temporaire du fer par un courant électrique donne donc le moyen d'exercer, à travers l'espace, un mouvement d'attraction et de répulsion ; la pile de Volta permet, à toute distance, de mettre un levier en mouvement. Tel est le principe fondamental de la télégraphie électrique. En effet, ce mouvement de va-et-vient une fois produit, la mécanique fournit vingt moyens différents d'en tirer parti pour l'appliquer au jeu des télégraphes.

Rien de plus varié que les procédés que l'on a mis en œuvre pour utiliser cette action mécanique ; les nombreuses combinaisons imaginées pour l'application de

I «kclricilé à l'art tle& signaux oui donné naUsaare k aolanl de léUgnphn particuliers qui. bien qu'idenliqoe« dans leur principe, diffèrent cependanl l>eaucoup entre eux par Ics^ détails de leur mécanisme. Nous n'enlreprendrt>ns pas do décrire en particulier cbacun de ces insliamenls. Les personues que cette question intéresse trouveront la description des divers appareils de ce genre dans l'fscelleut ouvrage publié sur celte matière par M. Muigao (1). Il nous sutlira d'eiposer, selon l'ordre hisloriqne, la constilutioa des systèmes de télégraphie électrique établis successivement aux Ètats-Cais, en Auglelerre, en AllecDogno cl en France.

Le télégraphe éleclriqnc qui ronclionuc aujourdlini aux Étals-Unis a été imaginé etcnn^lruitpar M. Samuel Morse. professeur k l'université de New- York. M. Morsoa élélong- Icinps regardé conime le premier inventeur du télégraphe électrique ; celle gloire lui est cependant disputée aujourd'hui par de nombreux rivaux. On nous permettra de ne pas loucher ici à cette question de priorité débattue avec pa^ïion de part et d'autre. Il est bon, il est juste de rappnrlerà leur véritable auteur la gloire de ces découvertes immortelles qui changeront un jour les destinées de l'humanilé ; mais quand une question de ce ^cnre est obscure, com{vlexc, hérissée de diflicultésde tout genre, 11 est permis d'en suspendre l'exanicn. M. Wbe^tttone disait, en IS-'IS, qo^l avait recueilli pour sa part les noms de soixante-deux prtïtendauts à b découverte du télégraphe électrique. JtJtqu'à plus ample inrormé, nous nous en tiendrons aux f^ations de M. Morst, lui laissant iQulefois la responsa- ! de ses assertions.

Morse, qui prétend à l'honneur d'avoir le premier

5 G DECOUVERTES SCIEKTinQCEÇ.

conçu ridée de la télégraphie électrique, telle qu'elle est établie aujourd'hui, assure qu'il imagina son télégraphe le 19 octobre 4832. 11 revenait de France aux États-Unis, à bord du paquebot le Sully, Dans une conversation avec les passagers, on parla d'une expérience de Franklin, qui avait vu l'électricité franchir, dans un instant inappréciable, la distance de deux lieues. Il lui vint aussitôt en pensée que si la présence du fluide pouvait être rendue visible dans une partie du circuit vollaïqne, il ne serait pas difficile de construire un système de signaux par lesquels une dépêche serait transmise instantanément. Pendant les loisirs de la traversée, celte idée grandit dans son esprit ; elle devint fréquemment l'objet des conversations du bord. On opposait à M. Morse difficultés sur difûcultés, il les surmontait toutes. Au terme du voyage, le problème pratique était résolu dans sa pensée. En quittant le paquebot, il s'approcha du capitaine William Pcll, et lui prenant la main :

— Capitaine, dit-il, quand mon télégraphe sera devenu la merveille du monde, souvenez-vous que la découverte en a été faite à bord du Sully.

Une semaine après son retour, M. Morse s'occupa de soumettre à l'expérience son nouveau système de télégraphie. Cependant, en raison de difficullés aisées k concevoir, ce ne fut que cinq ans après qu'il put faire fonctionner ses appareils. Les premières expériences publiques qu'il exécuta, à l'invitation du Congrès des États-Unis, curent lieu le 2 septembre i8:n, sur une distance de quatre lieues, en présence d'une commission de l'Institut de Philadelphie et d'un comité pris dans le sein du Congrès. Sur les rapports favorables de ces deux commissions, le Congrès, par un acte passé le 3 mars 1843, accorda à M. Morse une somme de 30,000 dollars (150, 000 fr.) pour de nouvelles expériences sur une échelle plus étendue. C'est à la suite de ces derniers essais, dont les résultats furent sans repli-

Jcntïur le télégraphe éleclro-tnngnéli- Blun cylindre de bois mobile aulour de Icflinclre se trouve enroulée toute une j D, coupée eu ruban mîncc et continu vient passer sur la poulie G. I.e poids B Jlen action les rouiiges d'horlogerie C,C Ipoulie (î et ont pour elTel d'utUccc el da j

5 s DÉCOUVERTES SCIENTIFIQUES.

roulé un grand nombre de fois autour d'une lame de fer doux, laquelle doit s'aimanter par l'action du courant voltalque. Au-dessus et à une faible distance de l'aimant, se trouve placé un morceau de fer GDE offrant à peu près la forme d'un fer à cheval : c'est la lame de fer qui doit être attirée par l'électro-aimant quand l'électricité circulera dans le conducteur. A ce fer à cheval se trouve lié un levier métallique horizontal DFH. Quand l'électricité circule dans le fll, ce fer à cheval est instantanément attiré, et vient se mettre en contact avec la petite plate-forme métallique QBE, qui fait partie de l'électro-aimant. Par suite de cette attraction, le levier horizontal DH bascule autour du centre auquel il est fixé; pendant que son extrémité D s'abaisse, son extrémité libre H s'élève. Or, au-dessus de ce levier, en regard et presque en contact avec une pointe H que l'on <1 garnie d'un crayon, se trouve disposée une bande de papier. Par suite de son mouvement d'élévation, sous TinQuence de l'attraction magnétique, le crayon H vient donc se mettre en contact avec le papier, et peut y laisser une empreinte. Si l'on suspend le passage de Téleclricité à travers les spires de l'électro-aimant, l'aimantation cesse, le fer à cheval GDE n'est plus attiré. Mais le levier DH, qui fsîit suite h l'électro-aimant, est muni à sa partie inférieure d'un long ressort d'acier FI, qui agit en sens contraire de l'électro aimant et, par son élasticité^ a pour effet d'abaisser le levier DH, et par conséquent de relever le fer à cheval GDE pour le ramener à sa position primitive, dès que rinfluenc( électro- magnétique ne contre-balance plus sa propre trac tion. Ainsi, ces deux effets, d'une part l'attraction magné tique, d'autre part le ressort d'acier, s'exerçant chacui d'une manière alternative, ont pour résultat d'imprimer ai crayon H un mouvement successif d'élévation ou d'abais sèment, et de le mettre successivement en contact avec h ruban de papier qui entoure le rouleau G. Or, grâce à uni

TÉLÉGRAniIE ÉLECTRIQUE.

combinaison ingénieuse, le ruban Ae papier qui passe sur le roalean U t-sl une sorle de lanic're continue qui, h l'aide de roua^ES d'horlogerie, marche siins inlerruplion, et vient ainsi présenter à Taclion du crayon les dilTérenles parties lie sa loufïueur. Pht les contacts successifs du crayon avec ce ruban de papier mobile, on peut donc rormer sur le papier une série de points ou de signes.

Le mécanisme destiné à produire la marche coalïniielle du ruban de papier se trouve indiqué dans la figure 3, qui