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L*ANîîéE SCfENTIFlQLE. XtWIU. — 3
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de deux parties, l'une extérieure librement exposée aux intempéries et Tautre souterraine ou plutôt sous-glaciaire; le rocher qui faisait défaut a été remplacé par la neige ferme, daps laquelle est enfoncée et solidement fixée la partie inférieure de l'édifice, qui n'a pas moins de kb mètres de longueur.
L'Observatoire ayant résisté sans broncher à l'hiver de 1893-1894, il a fallu s'occuper de ses instruments d'observation.
Comme il est impossible, pendant deux cent quarante jours, de séjourner sur la calotte du Mont-Blanc, il fallait pouvoir se passer du concours de tout observateur, et construire un de ces appareiU enregistreurs automatiques qui fonctionnent dans quelques Observatoires de météorologie. Seulement il*fallait, dans le cas actuel, que tous les organes pussent résister au froid extraordinaire de ces extrêmes régions.
La girouette, le moulin à vent et le réservoir du therinomètre à mercure, le faisceau de cheveux de l'hygromètre de Théodore de Saussure sont directement soumis à l'action des agents atmosphériques dans le sein desquels ils sont plongés. Seul le baromètre à mercure a pu être placé à l'intérieur de l'Observatoire, et n'est point exposé aux températures si basses de ces régions désolées, de sorte que le liquide qui le remplit échappera peut-être à la congélation, laquelle ne se produit qu'à — 40 degrés centigrades.
On n'avait pas ici la ressource de s'adresser à l'électricité. En eflet, il ne fallait pas compter sur le concours des piles et des accumulateurs, qui auraient été bien souvent congelés, même dans l'intérieur de l'établissement. C'est à la pesanteur que M. Janssen s'est adressé pour fournir la puissance motrice nécessaire au déroulement des papiers continus sur lesquels des plumes, mises en mouvement par les instruments météorologiques, viendront tracer des courbes de différentes espèces.
L'horloge est mue par un poids de 90 kilogrammes,
qui descendra en huit mois, de 6 mètres de hauteur, dans le fond d'un puits déjà creusé dans la glace. La puissance motrice sera donc de 486 kiiogrammëtres, soit I 1/2 kilogrammètro en vingt-quatre heures. Cette somme d'énergie, notable pour une horloge, permettra de faire exécuter chaque jour un tour à Tarbre moteur, sur lequel se trouvent trois engrenages; ces trois engrenages sont en rapport avec trois roues d'angle à 45 pour 100. Ils produisent la rotation de trois rouleaux en cuivre guilloché, faisant fonction d'entratneurs, et dont chacun fait mouvoir un papier continu, se déroulant d'un magasin voisin. L'autre extrémité du papier s'enroule sur un rouleau récepteur, tendu par un contrepoids spécial qui descend d'une hauteur juste égale à la longueur dont le papier continu doit se dérouler pendant une période de huit mois.
Ce dispositif est inspiré par celui que l'on emploie dans les postes et télégraphes pour le mouvement des bandes de papier sur lesquelles les messages sont imprimés. Il est certain qu'il fonctionnera très sûrement.
M. Janssen est arrivé à se procurer une encre incongelable, au moins jusqu'à 43 degrés au-dessous de zéro. M. Richard lui a de même indiqué une huile qui résistera également aux températures les plus basses qui puissent pénétrer dans l'intérieur de l'Observatoire.
Pour la séance du 13 août 1894 de l'Académie des sciences, M. Janssen avait installé dans la salle des Pas perdus la photographie de son appareil enregistreur, que le constructeur M. J. Richard, qui a la difficile spécialité de fournir les appareils enregistreurs automatiques, apporta dans la séance suivante.
M. Janssen a accompagné la présentation de V automate enregistreur construit par M. J. Richard d'une note qui va nous servir à préciser le mécanisme particulier de chaque organe, maintenant que le lecteur en a compris l'ensemble.
Poids moteur, — Comme nous l'avons dit, l'âme, le moteur de l'appareil, est un poids de 90 kilogrammes,
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descendaul de 5 à 6 mètres en huit mois. Ce poids donne le mouvement à un pendule qui communique, en le réglant, le mouvement à l'appareil. Il fallait un pendule dans lequel les grandes variations de température intervinssent le moins possible. M. Richard a choisi le pendule à échappement Deoison, en le perfectionnant* Les avantages de cet échappement sont, d'une part, de permettre remploi d'une très petite quantité d'huile, qui peut môme être tout à fait nulle quand l'atmosphère ambiante est exempte de poussière. Dcuison rapporte même qu'on n*a pu observer aucune variation dans les amplitudes de l'arc du balancier lorsque l'huile était gelée et avait la consistance du suif.
Tous les mouvements du météorograp/ie lui sont donnés par un arbre horizontal qui reçoit son mouvement du pendule, à raison d'un tour en vingt-quatre heures, et le communique aux bobines et aux divers organes des enregistreurs. Ces bobines déroulent, avec une vitesse varidt)le pour chaque instrument, le papier sur lequel les plumes de ces enregistreurs doivent écrire.
Enregistreur des variations barométnques. — Les mouvements de l'aiguille enregistreuse sont commandés par ceux du mercure dans la branche "^inférieure d'un baromètre système Gay-Lussac, à très large cuvette, le mercure offrant une très grande garantie d'exactitude.
Thermomètre et hygromètre. — Pour l'enregistrement de la température, on a dû recourir aux réservoirs métalliques système Bourdon, et pour l'humidité, à l'hygromètre à cheveux de Sausssure. Le réservoir thermométrique et le câble formé par les cheveux sont reliés à leurs plumes respectives par de longues tiges, de manière que ces organes puissent être exposés à l'action de VdX^ mosphère extérieure, l'enregistrement restant à l'intérieur.
Anémomètre enregistreur de la vitesse et de la direction du vent. — L'enregistrement de ces deux éléments se fait sur le même papier. Voici le principe de la solution adoptée par M. Richard : Un cylindre portant un
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e«trta^iu uombre de cames disposée;^ eu héUcu Let;t»iL suti mouvemeni d*une giroueUe ou d'un moulinet Robin ï^oïi, et asrili par le moyen de ces cames, sur Icï? lalnns d*uii fiiimbre égal de plume^^ ^^^ î^ soulève succesMvori»<;TiL il force à écrire pcodant tout le temps de l'actiori de la ïrame. Pour In directiou, rappareil porte huit pUmii-s, reprîfsentanl les huit dîrec lions principsitefi du vcnl.
Pour la viles^se. le cylindre esl muni de dix carnes^ agissant successivement sur dix plumes. Clia*(iie pîume e^t en prise pendant un dixième de rolatioa du cylindre, lequel represeole un parcours de veut de lU kilomètres, La \ileî5se du vent est donc représentée ici par la longueur des traces laissées par ks pliiîties,
Ces appareils font honneur à M, Jules Richard, îtinsi quâ MM* fi mile Honoré et Henri Liber t. qui ont Hé spécialement chargés de resecution-
Sans doute, comme le disait M. Janssen^ malgré 1<j8 précautions minutieuses qui ont et*.' prises, on est encore en présence d'un certain inconnu. Mais l'intérûl de la question de ces enregistreurs à longue marche qui rendront tant de services dans les stations élevées, est trop grand pour qu'on ait hésité à commencer de suite cet essai; rexpérience instruira sur les nioditicalionâ ijuil conviendra d'apporter à ces instruments pour leur assurer nnt marche sure et tout à fait satisfaisante.
&^aûs doute on perfec donnera plus lard ce merveilleux auiojuale météorologique et il ne faudrait pas se désesp»^rer si, loi-squ'on viendra relever les papiers conliniiSi 1 ou trouvait quelques lacunes dans les indications.
t>o fera encore mieui dans quelques années, et Ton arrivera à installer des postes au delà de ralliludo du lont-Bîanc; les hauts pics des Andes et de l'Himalaya Kniront par être pourvus de leurs enregiâtreors, que l'on relèvera régulièrement-
Le téléphone à travers l'océan Atlanlique.
Lorsque Graham Bell créa le téléphone magnétique, la portée s'en étendait à quelques centaines de mètres à peine. Quel immense progrès accompli en peu d'années! Aujourd'hui on téléphone de New York à Chicago, et les paroles sont aussi nettes à cette distance que d'un point de Paris à l'autre. On a mis en doute la possibilité de téléphoner de Paris à Londres, c'est-à-dire à travers un bras de mer, et, grâce à une conduite bien choisie, les ondulations sonores se sont parfaitement transportées à travers la mer. C'est alors qu'est venue la pensée audacieuse de téléphoner sous l'océan Atlantique d'un monde à l'autre.
On a longtemps considéré ce projet comme un beau rôve. Il se produit en effet dans les câbles sous-marins des phénomènes de condensation intenses qui rendent les communications difficiles et incertaines. Cependant de patientes recherches ont permis de revenir en partie sur les doutes de la première heure, et actuellement la solution du problème est entrevue.
La première difficulté de la téléphonie transatlantique consiste à trouver un fil suffisamment isolé pour éviter toute infiltration. M. William Eckert prétend l'avoir trouvé, ou plutôt retrouvé, car on remployait à autre chose depuis une dizaine d*années. C'est un simple fil d'acier recouvert d'une couche de cuivre ; une Compagnie de télégraphes de rOuest Américain l'emploie depuis cette époque et il donne les meilleurs résultats d'isolement.
Un autre Américain, M. Carty, téléphoniste expérimenté, préconise un système différent. La parole serait enregistrée par un phonographe que l'on ferait tourner et parler par conséquent très lentement devant le trans-
meKear. A la réception, à l'autre bout de la ligne, un autre phonographe, marchant exactement avec la môme lenteur, synchronisé, pour employer Texpression technique, inscrirait les ondulations sonores du récepteur, puis il les traduirait à plus grande vitesse pour reconstituer la conversation première. Les ondulations électriques seraient ainsi moins rapides et, par conséquent, plus aisées à transmettre par le câble. II reste à savoir si, dans ce long parcours, elles ne subiraient pas des déformations de nature à rendre la parole reçue inintelligible. C'est ce que des expériences bien faites, et faciles d'ailleurs à réaliser, peuvent seules nous apprendre.
La téléplionie en France.
D'une étude publiée dans le Génie civil par M. G. Friboorg sur l'électricité industrielle, nous extrayons les renseignements suivants sur la téléphonie en France.
Le nombre des abonnés, qui était au r*" septembre 1889 :
Pour Paris, de 6 255
Pour la province, de 5185
Donnant un total de 11440
s'est élevé au 1" mai 1894 :
Pour Paris, à 13060
Pour la province, à 12 798
Soit un total de 25 858
La longueur des lignes urbaines (Paris et départements) était, en septembre 1889, de 14947 kilomètres. Au 1" mai 1894, cette longueur de lignes atteignait 28869 kilomètres, avec un développement de fils de 64038 kilomètres.
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La longueur totale des circuits téléphoniques interurbains en service au mois de septembre 1889 était de 2 262 kilomètres, avec un développement de fils de 4525 kilomètres. Au l*^*" mai 1894, celle longueur atteignait 12 731 kilomètres, avec un développement de fils de 25463 kilomètres.
Les stations centrales délcclricilé en France.
Il y a dix ans à peine, on citait comme station centrale d*électricilé celle qu'Edison avait créée à New York pour Téclairage électrique de cette ville. Aujourd'hui ces stations se comptent par centaines en France et en Allemagne.
Le journal rindustrie électrique a publié une carte et un tableau indiquant par département les stations centrales d'énergie électrique établies en France au l^ juillet 1893. Ce tableau donne une idée assez exacte du développement actuel de l'emploi de l'électricité dans noire pays; il montre également quels sont les systèmes les plus en faveur. Nous allons résumer les principales données que l'on peut en tirer.
Le nombre des stations actuellement en service est de 255, en mettant à part les stations de Paris, dont il n'est pas tenu compte non plus dans ce qui va suivre. Ces 255 stations se décomposent en 209 à courants continus, 39 à courants alternatiis et 7 à courants continus et alternatifs. En outre, 68 stations sont actuellement en projet ou en construction.
Ces stations utilisent une force motrice d'environ 32 000 chevaux; 139 comportent des moteurs hydrauliques représentant une force totale de 11 500 chevaux environ, 103 des moteurs à vapeur donnant 19 800 chevaux, et
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13 des moteurs à gaz (gaz d'éclairage el gaz pauvre) pour 1 000 chevaux.
143 usines seulement emploient des dynamos exclusivement françaises; les autres ont adopté des machines soit complètement de construction étrangère, soit d'un système étranger et construites ou simplement montées en France. Presque toutes les stations à courants alternatifs possèdent du matériel étranger. Le tahleau dont nous nous occupons n*indique que 25 stations utilisant les accumulateurs ; peutêtre un plus grand nombre en comportent-elles. Les municipalités exploitent 22 stations et les Compagnies de gaz 24.
Les voltages adoptés varient de 55 à 3000 volts pour les courants continus et de 300 à 2 600 pour les courants alternatifs. La tension la plus usuelle est de 110 volts dans le premier cas et de 2 400 volts dans le second.
Les chutes d'eau ont été judicieusement employées dans la majorité des cas, mais en général dans les stations de peu d'importance ; il y aurait grand intérêt à généraliser cet emploi, car il ne faut pas craindre actuellement de profiter de chutes même assez éloignées des points où Ton utilisera Ténergie électrique. L'adoption des courants à haute tension permet de transporter la force à des distances relativement grandes sans pertes sensibles, ces courants se maniant du reste maintenant presque aussi facilement que ceux à basse tension.
Gomme on a pu le voir, les courants alternatifs sont assez rarement employés, et c'est avec raison, car ils présentent quelques inconvénients : ils ne permettent pas de se servir d'accumulateurs; on n'est pas arrivé jusqu'ici à les utiliser pratiquement pour actionner des moteurs; les lampes à arc fonctionnent généralement mal avec ces courants, en outre ils exigent presque toujours des transformateurs dont le rendement est déplorable. Pour les meilleurs de' ces appareils, on atteint, il est vrai, 96 pour 100 au moment de la pleine charge; mais la marche dans ces conditions se présente rarement et ne dure pas longtemps; si
on tient compte du rendement journalier total, on tombe au-dessous de 60 pour 100. Nous ajouterons qu'à voltage égal les courants alternatifs sont plus dangereux que les courants continus.
11 est regrettable qu'il y ait un si petit nombre de stations employant les accumulateurs, car ces appareils sont aussi indispensables que le gazomètre d'uiie usine à gaz. Cette rareté provient du prix élevé des accumulateurs; mais celte considération devrait tomber devant la sécurité et la régularité de marche qu'ils donnent. Il faut dire aussi que peu de personnes savent les bien conduire; et cependant cela est facile : il n'y a qu'à suivre les prescriptions du fournisseur et surtout à s'en occuper et les surveiller continuellement*, une bonne batterie bien conduite ne doit pas coûter pour son entretien annuel plus de 6 à 7 pour 100 de son prix d'achat.
Il nous reste à noter que l'électricité comme force motrice est déjà employée dans beaucoup de localités rurales de la Franco; plus de 300 communes ont déjà reçu cette importante application des chutes d'eau pour l'éclairage public. Un grand nombre de ces installations ont été établies dans des communes dont la population ne dépasse pas 3 ou 4000 habitants, et atteint quelquefois à peine une centaine.
Quelquefois, comme à Laroquebrou, dans le Cantal, on n'a eu à dépenser que la somme de 5 000 francs pour l'utilisation d'un ancien moulin et l'installation de deux turbines horizontales de la force de 30 chevaux chacune; dans des cas aussi exceptionnellement favorables, le prix d'une lampe de 16 bougies, brûlant à discrétion, est réduit à 30 francs par an, moins de 10 centimes par jour, et le concessionnaire trouve encore le moyen de se constituer de sérieux bénéfices.
La liste des communes rurales où ce progrès s'est accompli, par suite de l'initiative do quelque citoyen, par la formation de quelque Compagnie locale, ou par l'action
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de la muoicipalilé, serait excessiveinenl longue à donner ici. Nous citerons, à titre d'exemple, Aix-en-Othe (3 000 habitants) dans le département de l'Aude, TArbresle (3 500 habitants) dans le département du Rhône, Ax-les-Thermcs (1800 habiUnts) dans TAriège, Bardeval (1 000 habitants) dans le Doubs, Bourganeuf (4000 habitants) dans la Creuse, Glairac (8000 habitants) dans THërault, etc., etc. Les Basses-Pyrénées, les Pyrénées-Orientales, les Hautes- Pyrénées, la Haute-Savoie, la Savoie et llsère auraient le droit de figurer plus d'une fois dans ce tableau d^honneur. Mais bien des localités ne tarderont point à s'ajouter à cette liste, surtout parmi celles qui ont l'intention d'attirer les voyageurs pendant la belle saison, où la question de Téclairage acquiert une grande importance. Les hôteliers intelligents de nos villes d'eaux ne peuvent manquer de s'adjoindre cette nouvelle attraction. On sait que la Suisse, si richement pourvue de cascades et de torrents, et qui a pour industrie principale d'héberger les touristes, a singulièrement multiplié déjà l'application des chutes d'eau à l'éclairage privé ou public.
L'éclairage éïeclrique do la vallée de Gruyère.
On a terminé en 1894 Vinstallation dans la vallée de Gruyère (Suisse) d'une station d'électricité pour l'éclairage de la petite ville de Bulle et pour celui de plusieurs localités avoisinantes. La force motrice est fournie par la rivière de la Jagne, au-dessous de Gharmey, à 10 kilomètres de Bulle; elle peut atteindre une puissance de 200 chevaux effectifs. La force motrice est recueillie au moyen d'une turbine horizontale Fœsch et Piccard, de Genève, ayant, sur son axe, deux couronnes Jonval s'équilihrant sans vannage. Le moteur actionne directement de chaque côté un alternateur de 75 kilowatts à la vitesse
augulaire de 420 t/m; la distribution se fera par courants alternatifs simples avec transformateurs. L'excilatrice est montée directement sur Tarbre, ce qui simplifie l'installation. Le tableau de réglage comprend les appareils nécessaires au couplage des deux alternateurs en parallèle, le réglage à main, les appareils usuels de contrôle et de sûreté, les parafoudres à extinction automatique d*étincelles, les condensateurs et bobines d*induction, ainsi qu'un réglage automatique actionné par un transformateur compensateur. La ligne primaire part de l'usine et traverse à 9 kilomètres le village de Tour-de-Trôme, où se trouve placé un transformateur; de là elle bifurque en deux branches, l'une de 1 kilomètre allant directement à Bulle, l'autre de 2''''<»™,5 conduisant au village de Montbarry. De Bulle, la ligne continue jusqu'à l'établissement cantonal de Marsens à 4^"''"\3 de Bulle; enfin une petite ligne va directement de l'usine centrale au village de Gharmey. Tous les conducteurs sont entièrement aériens à fil nu. Le voltage au départ est de 3 000 volts avec perte admise de 10 pour 100 entre la station centrale et Bulle et 5 pour 100 entre Bulle et Marsens; pour le réseau secondaire de Bulle, aérien comme le primaire, il est prévu pour un débit de 35 kilowatts fournis à 120 volts par 4 transformateurs. U doit alimenter 50 lampes de 25 bougies pour l'éclairage public, et en outre l'éclairage des particuliers et quelques moteurs.