L -».^sorie dont nous -%'ejions de parle
L— ^3 «ce curieuse que les appai-oiUii'c
-^^«■•inanents pour les stimuler, et
.«:,». «.«e par du for doux, devient lui-
,^^3.t?s plus énergiques sous l'ini\uen<
». ^^* •;'"^'^- Cle qui est curieux d
^ r,o.> la cause initiale est pour ai
o csl une légère aimantation
-t parle ma-„éiisme tenestre
^ remauenle, et à m^^^t^^ ^,„^ i-
^^„ a ne hmue ,j„i e«t «ello de ^ ^U f«y- Ces curieuses ,„acl,in
■rï*^ ^îài-si t«„ i"t,, jious aie
p-^--,*3»*- , ...pT. ""f " autre
•Vt'.-iiï'^''^ temps, une ; """« «.
aimant puiss3JCi^ ^^ ^^ hélices induitefi^ passai manière inattexiclM^ ^^ machines d'înciootioxï , tiennent les jnaolii«^^ ' et de Mérilens, q^i ^"^
De ces diffêr-eritos rna qui mettent à GOi^iT-ily^ cables pour réclstir^^^ forme que la produdi^'^ dans les conditions 1^^ f elles dont nous devJ-ons nc^ auparavant, nous ar€>y^^^ cations sur les lois q^ui ^^ sur les différentes aavis^s duction.
ÉTUDE DES DIFFÉRENTS MaJ>^^ ^^
En outre des effets d^i^^^ précédemment, il est b^^a^f^^^ développer des coura^*^^ ,î"^ pour effet d affaiblir o« « ^ agissant déjà sur un^ ^^ des courants induits ^ affaiblissement, et irtT^^^^^ ^ Ce renforéement P^^^'f^j^s
affaiblissement, et irt^^"^^^ ^ Ce renforéement P^^^'^'^i^s armature de fer doux ^^^ ^^^i blissement résultera ^^ rn D'un autre côté, si l'oi* ^^^^& mènent devant un ^^^^^^^^ «3 il se produira une dou»^ ^^^^ peut appeler éleclra-^y^^^ | du passage successif d^s ^^ le pôle magnétique d^
LÉCUIRAGE ÉtBCTRlQuE
ppera d'autant plus éaersticn.^
écaulions convenables pour f!?.^"* *»'''««» «ura pris !«. serait exercée sur l^s p^rSl ^T *'»«ducU^n2! ère de celles directeme„/^r,S,r ^'«««Pires qu^ ""t courant auquel j « don„é lT«Jf"*'*«« P»' 1»"^^? '0«;«/a«r«,quiré8uUe des i «***"* *^« courante" tiques que subit successWe^'^'^ersions de ^^h ?' uvement de linducteur i ®i^e«t le noyau S2*^^
- Ces deux co ^
•que l'on puisse bien compr«^ «Wants, qui
nt niamtenant un rôle imp^^***«^ »'ori*ri„„ ^ ctnques, nous allons exaiWi^n' «"«Us Î?J*® ««« ces con«.«, «n barreau de fer doux e^iî^*" ce Qui f . "**"^eaux^^°*' Pôles dun aimant penna'ue^ft^^PPé d^u„eVir" «ï^^^^n*^ du rapprochement, il se dé/-. * P*»e „oiîf' '*=« ni-gné^/la^?" un courant d aimantation et h """^«er» f."^' Par ex^'î^**^** 5"a à 1 une ou â lauire 4.^^"' le s^„^" P^eroie^**- ^"^ .a transformation du ba!^'^^n»ité ^"l^^^iera stTiv^r*"' Il se produira de nouveau^f?»» en ai^^^^'^eau. r^^**" 1»e premier et qui correspond^» '^«"ranf*'*"?- Si r^^ «<>urant s. SI Ion approche le pôle d«^> »« dl.^-"* «era di^ éloigne ^•y aura plus aucun coui^^t^ *.^*'"a,u^^»*nanuUon ^"^ *«même constituera alors u^' <?« Pro<iL^" '^'•'^^**'» »»«•tdmducuonproduitàdi^i *»*ï»ant à**' Pa^-ce^.f^ «e 6ar~ dmt à gauche; les mên^*'^^e ce *.ﻫint ^2»? «« barbue du noyau de fer. Or ..^"ets soP**"»' seraT^^»»^»'. et de fer entouré de son héûL''*''UUe ^^«<iui,^^^»^attu 'p2 anneau, on ne pourra obte.?-^ ^t r«^ «e Pr^ '- ** l'hèW e désaimantation par leffet^»*- «* co^f*"*»"»-!»* d"'"'*^ *lue ^ le aimant, quel que soit d-'.M'* '■ap^^''^"ts d'»^* "»amè^^ mies à gauche et à d,i,l^»"eu»>^Ç^ochemen'*:^«nta«Sï^ni de la même manière. Toui ^*» Poi ^*'^**i»iV. ^' **^ ^^ V Mêlent à laie du barreau „"^**ois\n* inn, ^ *>ll le ^- .**^u. il n en sera pC de\l;!f t-4-^dir^i *>« a|»?^ «On^S»«. "•ne serait ni daimanlat^^* «t f,^ «^ircultf'?**<^ "w *"* ertaines conditions durera '* *»i i Ï^Ou^rà «"^O^ent ^'*^«»t ans le mêmesens. Ce co^rL^^laol^ *»^sai^« Pr^dul^'**"»- ! et simultanées, mais il î^'P^ut ' *««»t«r\*^antaUo^*'^® «n « ait une disposition partt'*^*-* ^''^^^««ir^ !i '^v.^^M "^«^ .seraitproduiteparunseu,''l^î'iè,-e*^"^ «^ fy**^ ofe^i" *-'^^ û& iel anneau influencé seraiL'^^^ïeni^' *^ar Xt ^^ «e Zf^^^'^^Ojjg entet, donneraient leutd' *«^io^,'*^'*qu«^?^ ^e^^«»festt =s actions est le résultat de i»^« co''u^«"s ^^,^. les dit, '"^'«e ^«s le noyau lui-même pV,* ,*?? «•tuî:ïl^.t?ae"^i-4r53Parti4
sont cantinus, se rx^^ni
mouvement A& l'fiiîixiati
ce mouvement, ma.îs i^
rant de désairmsinLtsitic
même sens cj^^e le oo
fluencé*. Go sorxt oes c
machines Grarrxixxo -^ Le:
question en. pi-emiei-
machines magné^to— élec
connus sont oexix: de Jl
Whealstone» Bréguet, W
chines n*ont pas fourni d'
stiluer des générateurs é
parlerons pas davantage.
Il est encore d'autres s
mis de créer des machine
nombre est celle qui a doni
péripolaiire de M. le Roux, m
faibles pour être appliquée
Eiois A^tm ««»«MBmBts loi périences faites sur les cou
4" Que la quantité d'é un circuit induit est proportz d'ailleurs^ it V intensité du court du circuit induit ;
polarités, -perturbation qui doit donne:
à une réaction analogrue à celle que V désaimantation on fait succéder un effet lions opposées ; et comme, dans de nar résultants sont dirigés âms un mL mouvement de proche en proche d r* interruption, on obtient en définV ' cliangre de direction que quand cm h du pôle inducteur. L'autre action & système magnétique inductem» d ou, ce qui revient au même j ^^^"^ '* le système inducteur. (Voir lâ ^^ ™^"^ Voir, pour rexpHcation de ces effets
2* Qu'elle est indépendante de la durée de raction inductrice et ne varie qu'avec la grandeur de la came initiale de Vinduction ;
3* Que la tension du courant induit varie^ au contraire^ avec la durée de V action inductrice^ et augmente avec la promptitude de la variation de la cause induisante^ ce qui conduit à établir que la tension d'un courant induit est proportionnelle à la dérivée algébrique de la fonction du temps qui exprime la loi de succession des valeurs de r intensité du courant induit ;
4° Que les courants directs ont une durée plus courte que les courants inverses;
5* Qu'il résulte de cette dernière propriété, que les courants inverse et direct, bien que constitués par des quantités égales d' électricité, peuvent réagir différemment : car les courants directs ayant une durée plus courte que les courants inverses ont une tension plus grande et peuvent, par conséquent, réagir sur un circuit plus résistant;
6® Que la durée du courant direct est indépendante de la résistance du circuit induit^ tandis que celle du courant inverse augmente avec cette résistance et le nombre des spires de Vhélice : d'où il résulte que, dans les cas ordinaires, la force électro-motrice du courant direct doit être plus grande que celle du courant inverse, et que le rapport de ces forces augmente avec la longueur du fil induit.
Les courants induits, comme ceux des piles, peuvent se transformer en courants de tension, ou en courants de quantité, non seulement par le mode de liaison des bobines induites, mais encore par le degré d'isolation du fil, sa grosseur, sa longueur et la composition du noyau magnétique déterminant l'induction. Avec un filtrés fin, très long et isolé avec toutes les précautions qu*on prend pour l'électricité des machines à plateau de verre, on peut arriver à obtenir des étincelles de plus d'un mètre
de longueur, et avec une machine magnéto-électrique dont ]e fil est de gros diamètre on peut obtenir un courant ayant assez de quantité pour fournir les effets de la pile.
Les lois des courants induits par rapport aux effets qu'ils exercent à travers le circuit extérieur sont les mêmes que celles des courants voltaîques» mais il faut admettre alors que la résistance du générateur est représentée par Une quantité beaucoup plus grande que celle qu'on pourrait déduire de sa mesure directe, si l'on employait des courants voltaïques. Ainsi le travail calorifique fourni par une machine d*induction est exprimé par la formule de Joule, dans laquelle la valeur de la résistance du fil induit serait exprimée par une quantité, variable sans doute avec les machines, mais qui pourrait être six fois plus grande que sa valeur réelle, avec les machines de V Alliance. Il en résulte donc, qu'en tenant compte de cet accroissement de résistance, ce travail est proportionnel au carré de la force électromotrice développée, et à la résistance du circuit extérieur, et est inversement proportionnel au carré de la résistance totale du circuit, ce qui conduit à admettre que l'effet maximum est obtenu quand la résistance du circuit extérieur est supérieure à celle du circuit induit de la quantité dont il faut augmenter cette dernière résistance pour que la formule d'Ohm soit applicable à ces machines.
Nous ne parlerons pas des lois qui se rapportent aux courants induits des divers ordres, car nous n'aurons guère à nous occuper de ces effets dans les machines employées pour l'éclairage électrique ; mais nous devrons étudier avec soin l'influence de la forme, des dimensions et de la composition des noyaux magnétisés sur le développement des courants induits, ainsi que celle qjii résuite de la promptitude des alternatives d'aimantation et de désaimantation.
Si l'on considère que la force des électro-aimants est
bi L'ÉCLAIRAGE ÉLECTRIÛUE.
proportionnelle aux diamètres des noyaux magnétiques et à la racine carrée de leur longueur, on pourrait croire qu'on aurait avantage à prendre les noyaux de fer des appareils d'induction les plus gros et les plus longs possible; mais, comme les alternatives d*aiman-' tation et de désaimantation sont beaucoup plus lentes à se produire avec de gros noyaux de fer qu'avec de petits, et comme, d'un autre côté, une surface cylindrique métallique permet la formation de courants induits locaux qui se développent au préjudice des .coui'ants induits eux-mêmes, on a dû rechercher un moyen terme, et l'on a eu recours à des faisceaux magnétiques composés de fllsde fer ou de lames minces de tôle juxtaposés, dont l'adhérence magnétique n'est pas assez parfaite pour équivaloir à une masse continue de ce métal. Ce moyen a donné d'excellents résultats, comme nous aurons occasion de le reconnaître plus tard.
Les expériences sur la longueur des noyaux magnétiques n'ont pas encore été assez multipliées et assez concluantes pour qu'on ait pu formuler une loi bien nette à leur égard. MM. Poggendorff, Muller et plusieurs autres physiciens ont reconnu cependant que, dans une bobine simple à noyau droit, l'action inductrice est plus forte au milieu du noyau qu'en tout autre point, et c'est pour cette raison qu'ils ont conseillé d'accumuler sur cette partie de la bobine le plus grand nombre de spires possible, ce qui conduit implicitement à donner à ces bobines la forme d'un fuseau. Cet effet se comprend, du reste, si l'on considère que le milieu d'une bobine correspond à la résultante de tous les effets dynamiques des courants particulaires du noyau magnétique. Quant aux longueurs des bobines elles-mêmes, il paraît qu*on a avantage à les faire un peu longues pour obtenir de la tension, et un peu courtes pour obtenir de la quantité ; toutefois M. Siemens a imaginé une forme de bobine dHnduCtion qui a fourni des effets excellents et qui sort
les •sA.
in
^'^*^ t.^^ o'-'^'' tons lig. 9. ^^ ^^i^i^^fiS
nies à
•faite p«^ . Ce moyen urons ^^^
faux
Âes et asseï
et plusieurs
que,te«D« ctrice est plus ;po\î^,etc'esl
•accumuler siiî inà xvoœbre ^ eraentàdonî«J'
leV %ft comprendi'une bobine wr-
si^uamiques<l«5 Hique.Quaî\^»"^ \ garait qu'»» * )our obleniT(le|V
w de la quantité' forme ûebobifl«
Antsetquis»^^
et>r sur l^^ - \^ par un cylindre de ^^ '. att*-^--^
Salement une largre ^^^«"^^^t*^ J^
ment, et dans laquel/e on ««^ , ^^^
du cylindre le fil de i'/jé//c^' ^^
celte hélice pour l'empêch^^
Fio. 10.
force centrifuge quand la bobine tour^ du cylindre de fer restées nues constii„ç ' «t
DlgtzedbyLlOOgie ^ Jç
ités polaires de la bobine. Naturellement cette botourne suivant Taxe du cylindre, et elle est enve- Se dans des cavités hémi-cylindriques évidées dans semelles de fer que l'on adapte aux deux pôles de lant inducteur, comme on le voit fig. JO. Enfin les bouts du m de Thélice aboutissent à un commutaque l'on aperçoit au bout de Taxe de la bobine r lequel appuient deux ressorts trotteurs en raonort le circuit. *^^
rVaYmf e^'^Ï^^^^^ "^y«^^, cylindriques de tituer avec des tubes de fer fendus loncît n^;i^?' *^^ mplacer deux ou trois les uns dans i^*'^""^"^' m a été mis à contribution dans les *®^/"^^s- Ce le la compagnie V Alliance. ë^rancles machi-
lant aux effets plus ou moins avanlao-e plus ou moins promptes des aim'ant^ ' alternaimantations, )a question est complex ^ ^^'^^^^t des rtie magnétique du fer. D après la ' ^^ ï'aison de I
a tension des courants induits à i ^^P^^^^'^^^litè ion du temps, on serait porté à croir ^^^^^^ ^® la es devraient être les plus rapides n ^k^ ^^^ s^lterur avec laquelle le fer s'ainnaute ^^^^^*^^^ » mais la )lique considérablement les effets ^^ ^.^^^ituanle irque qu'alors que des intermpti^j^^^'l^^^^^s, et l'on Bur sont favorables au développej^^ t^^^^ ^^ Vviv- Durant induit dans les appareils d^ 'li ^ ^'^ ^^nsion de vitesse de rotation et, par conséo '^l^^i'ff^ w\v^
^es très rapides d'aimantation et d^ ^^^ ^^% a\ternécessaires pour faire produire aux m .^^"^^^^^Viv^w îctriques leur maximum d'effet. Otv ^^*^^^^^ "^ï^ag-née manière générale qu'une^ ^^^cess*'^^^^ donc dire tations et de désaimantations est f-^^ ^^ '^^Pide ci*aiement des courants induits, en l'aison ^^'® au dévebre d'actions électriques qui se prod -^ P'^s grand ►s donné et qui se superposent dans 1 ^^^^'^t dans un
produit le tr-avail 5 mais on j>, ientede ces aijmar^tations et 4 tension des oouix-ar^ts, ex:i portiques d'ac<ju^x-ijr lexir- ma
comprend, ci '€àp>x-è s celsi, c£U6 J^
successifs cjti''v:iri« xinac^hine de
les ineil]eia:t*6S c30i:i.ciit.ioxis dép
et elle devra étx*^ six:timée d';
grande qu^ s^s ox^^str^^s xirkagm
davantagre èL l'siîrrxai::itati<:>j:ï Gt à. 1
li est au.ssî o^cîjrtsiines confiit
relative des oT*^sir^G& ci *ixid«ction
favorables â. xan^ ^T^strud^ ^vitesse :
magnéto-élecitM^iquie <yi*€linaire, c
bobines d'induic^tiori, l^irM.tGnsité mi
tous ces ooux^ants tr^sirxsrr^is augnie^
rotation de la nrÈ.SL<^l:xirxG , mais dans
queraccroîsser¥iox:it cie vitesse de cej
talion dépenci cie cioux: circonstances
site elle-même dii ooujrant ^t du uq'
grand des l3ol>ines ac^oonj^iées ei2 /e/?^/ '
des bobines mises en tension est (.^^
rapidement croît leur roi-CG élcctro^jj^J^^
teur d'accjroisserxxent est d'autant n/^ ^^^
courants ont une plus grande intensité ^ ^
• Il résulte cle tout cela, dit M. le ^^^
ments d'intensité coMent de plus en pi^^ ' ^^e les obtenir par des accroissements de yj, ^^^ q quement ehaciue tour ne consomme qu^(jf^^e ; ^^ proportionnelle à l'e/Tet utile Qu'il prod^j-^^ ^^9,if,^ queraent chaque tour entraîne la perte d\ ^^W" tité de travail afférente aux travaux pasl:p^^ Ce^ Cependant, dans les applications calorithnli^J^ ta ^ importe d'atteindre ces intensités élevées • ^*éi^ est proportionnel à leurs carrés dans un' fp"'^^''<*i^ dans les applications chimiques pour lesaueJ/ ^^. ^ol*^
L'ÉCLAIRAGE ÉLECTHIQUE.
aires de la bobine. Naturellerri suivant Taxe du cylindre, et ^n ^^^^^ l>odes cavités hémi-cylindriqi;i^ja a • ^^* enve- 5 de fer que Ton adapte aux -j ^*^^^s dans ucteur, comme on le voit fie*. jti\^ Pôles de iu m de l'hélice aboutissent a Enfin les
►n aperçoit au bout de l'axe 7i ^^''^mutaappuient deux ressorts frott '^ ï^obine
,it. *«*"•« en rapport
veut employer des noyaux
antage, au point de vue de l'^^i^'^^^'^^^es de ec des tubes de ferfendus Ion -^^^^^^^^ de les r deux ou trois les uns dan ^^^^^^'^^l^ment mis à contribution dans les ^^tres. C*
nfâgnieV Alliance. Scandes machi—
effets plus ou moins avania
u moins promptes des aim^^^"*".?®^ «alterna ons, la question est conipj ^^^lons et H
:nétique du fer. D'après 1^^^' ^^ '^^îson d^ m des courants induits à l^^^^^^^ioun 1* emps, on serait porté à croi ^ ^^'^^«^ee d^ i ^ aient être les plus rapî^^ /^^ que ces ^^T* laquelle le fer s'aimante *^^^^ible ; r^, • '"' onsidérablement les effets^* ^^ désed ^*^ *^ l'alors que des inlerrnpi^j ^'^^duits ^^^^te t favorables au développ^^^ lentes d^ H^"^ nduit dans les appareils de r> ^^ 1h t ^^*
ie de rotation et, par conséui ^^^^orft^^*^*^ rapides d'aimantation et h ^^t> d "^ïxe
res pour faire produire aux ^ ^^^^im ^ ^Iter- 5 leur maximum d'effet. o^^^*^ines ^^^^^^^^ re générale qu'une succe^^ P^Ut ^j ^^^8nè^ t de désaimantations est fa ^^^ **ao\^^ dire 2s courants induits, en rais ^^^^V>le d'ai*.
tions électriques qui se p^*^^ du pi ^^ d^Vel et qui se superposent daus^i*^*^eut^5 ^^^^^^d
^^ ^i^euit;^^, uu
produit le travail ; rxi^îs on j>eu lente de ces aîrrxsi.rï.tsit:ions Gt dé tension des ooursints, ^n. f>erixii tiques d'acqxj.éx'ij:* leur* ixiaxit
comprend, d'après oela, cfue ié 72<
successifs cjUL'ian^î jic\SLd\iiiG devra
les meilleures ooiaditions dépenc
et elle devra être animée d'une
grande que ses org-anes magnétîqi
davantage à. l'aimantation et à la déi
Il est aiassi certaines conditions
relative des organes d* induction qui ^
favorables éi Txne grande \itesse : a/^ '
magnéto-électrique ordinaire, conjt.^
bobines d'induction, Vintensité moye
tous ces courants transmis augnient^^
rotation de la machine, mais dans ^ ^
que Taccroissement de \itesse de ce// ^
tation dépend de deux circonstances ^^^^
sité elle-même du courant et du nn ' ^^Vn
grand des bobines accoupiées en feot^^^e ,
des bobmes mises en tension est ^^^^ J
rapidement croît leur force é/ecfro J^'^^/V/'
teur d'accroissement est d'autant ^^t^io^^'
courants ont une pl^s grande intensif é""' gl'an
« Il résulte de tout cela, dit M i d ments d'intensité coûtent de p/nc * T**^, a., les obtenir par des accroissSr/*^^ ^^ ^es queaient chaque tour ne consomma ''^ ^^' W ^"«n proportionnelle à Teffet utile au"? ^" '"'e o! ' ^^'^^ • quement chaque tour enfrainA i ^''^^"ira ff^^^ité c lité de travail afférente aux t ^^''^^ d^uj/^^^emen Cependant, dans les applicatinr!''^^^"^ Passif. ^ ^^''^ain importe d'aUeindre ces intenc^ » ^^'^''''^^"es d *''"*^^ est proportionne] à leurs râ . élevées, n^; ^'êlecfr dans les applications chimia^f'*^' ^^"««n te^^^^^
^^^spourlesquellefp^?""^
56 L*£GLAIRAGE ÉLECTRIQUE.
portionnel à la première puissance de l'intensité, il y a intérêt, au point de vue de l'économie de la force motrice, à ne pas réaliser de grandes vitesses de la part de la machine, t
Si raccroissement de vitesse dans les machines magnéto* électriques augmente l'intensité des courants induits qui en résultent, en revanche, raccroissement de force des courants induits augmente beaucoup la résistance opposée à leur mouvement de rotation. Sans doute, leséloignemenls plus fréquents des pièces qui subissent Taltraction doivent fournir à l'action du moteur une somme de résistances mécaniques plus grande, maisjl y a encore, dans e fait même du • développement du travail électrique produit, une réaction mécanique qui est la conséquence de la transformation des forces physiques en fonction les unes des autres.
Tout le monde connaît la jolie expérience de M. Foucault , qui consiste à faire tourner un disque de cuivre entre les pôles d'un fort électro-aimant. Quand celui-ci est inactif, on peut tourner le disque avec telle vitesse qu'il peut convenir; mais, aussitôt que Télectro-aimant devient actif, le disque s'échauffe successivement, la résistance opposée à sa rotation augmente considérablement, et devient bientôt telle, qu'on ne peut plus accroître la vitesse de la machine. L'effet calorifique produit a donc nécessité une dépense de force en provoquant un accroissement de résistance, et la mesure de cette résistance mécanique additionnelle doit être l'équivalent de l'action physique qui lui a donné naissance. Or une action du même genre doit être évidemment déterminée dans 1rs machines magnéto-électriques à rotation rapide, et surtout dans les machines dynamo-électriques.
Il était encore une question intéressante à étudier, c'était de savoir la durée des courants induits, le temps écoulé entre la fermeture ou l'ouverture du courant inducteur et l'apparilion du courant d'induction qui en
LÉCLAIRAGE ÉLECTRIQUE. 57
résulte, et comment se comporte l'intensité du courant aux différentes phases de son apparition. MM. Blaserna et Mouton ont fait à cet égard des recherches extrêmement intéressantes, dont nous allons indiquer les principaux résultats.
D'après M. Blaserna, le temps qui s'écoule entre Faction déterminant l'induction et l'apparition du courant est inférieur à un cinquante millième de seconde, et ce courant, faible à sa naissance, croit peu à peu^ pour diminuer ensuite et s'éteindre dans un intervalle de temps qui varie avec Tlntensité du courant induit, mais qui est en moyenne d'un deux centièmes de seconde ; mais H. Mouton a montré que cette décroissance du courant induit s'effectuait à la suite d'oscillations successivement décroissantes.
