PETITES INSTALLATIONS

Éclairages directs. — Autant il est facile — et souvent économique — d'installer un éclairage industriel à l'aide de machines dynamo-électriques actionnées par des moteurs hydrauliques, à vapeur ou à gaz, autant il est difficile et coûteux, dans l'état actuel de nos connaissances, d'établir un petit éclairage domestique comportant une lampe ou un petit nombre de petites lampes à incandescence, devant fournir chaque jow quatre à cinq heures de lumière. La difficulté réside, chacun le sait, dans la production de l'énergie électrique qui, pour les petites installations, doit toujours être demandée à Téncrgie chimique, c'est-à-dire aux piles hydro-électriques. Malheureusement les piles relativement économiques et constantes

-^yvt

ont un trop faible débit, et il en faudrait un nombre beaucoup trop grand pour obtenir des résultats satisfaisants ; les piles constantes et à débit convenable sont chères et ont, pour la plupart, Tinconvénient de dépenser autant de substances actives, — zinc et liquides — à circuit ouvert qu'à circuit fermé, ce qui oblige à retirer les zincs du liquide lorsque les lampes ne sont pas allumées. Nous avons décrit précédemment (p. 20, 120 et suiv.) quelques-unes des piles utilisables pour Téclairage électrique domestique. C'est ici le cas de faire ressortir leurs avantages et leurs inconvénients.

Les piles de Lalande et Chaperon au bioxyde de cuivre ont le grand avantage sur toutes les autres qu'elles peuvent rester montées plusieurs mois sans qu'on y touche, et que, pendant ce temps, elles peuvent fournir, à intervalles réguliers ou irréguliers, une somme d'énergie électrique, et par suite une durée correspondante de lumière, proportionnée à la grandeur des éléments employés. C'est ainsi que pendant l'hiver 1883-84 une pile de douze éléments à auge petit modèle nous a donné environ 120 heures d'éclairage sur une petite lampe à incandescence de 6 volts. 11 faut seulement avoir soin, lorsqu'on fait usage de ces piles pour l'éclairage direct, d'intercaler dans le circuit un petit rhéostat à résistance afin d'éliminer le cottp de fouet qui se produit au moment de Tallumage, avant que la pile n'ait pris son régime régulier et normal. On peut à cet effet employer le petit rhéostat de M. Trouvé que nous avons décrit page 168.

Avant que les piles au bioxyde de cuivre ne soient épuisées, leur résistance augmente un peu en même temps que leur force électromotrice s'affaiblit ; il convient donc d'avoir quelques éléments de plus en réserve — éléments qui peuvent être d'un petit modèle, — et qu'on intercale dans le circuit à mesure que diminue la puissance de f éclairage.

Les piles au bichromate dépotasse à un liquide conviennentsurtout pour des éclairages de quelques heures. Avec deux batteries à treuil de six éléments, modèle Trouvé (p. 122), montées enten-

sioQ, on peut entretenir quatre à cinq lampes de 14 à 16 volts en dérivation pendant 4 à 5 heures. Nous nous abstenons à dessein de parler de la puissance photo me trique des lampes, et pour cause. Lorsqu'on ne veut alimenter qu'une seule lampe à ta fois, on peut augmenter proportionnellement la durée de l'éclairage, mais il faut avoir soin de ne pas trop plonger les zincs dans le

(Module do M. Radiguet.)

polu9B k deux liiguiilos.

liquide autant pour ne pas brûler les lampes que pour diminuer l'action locale qui use les zincs en pure perte.

Avec les piles au bichromate de potasse à deux liquides, on arrive ù réduire l'action locale, mais la résistance intérieure de l'élément se trouve augmentée par la présence du vase porei» et le débit diminué. A dimensions égales, les piles à deux liquides peuvent alimenter un moins grand nombre de lampes à la fois, la moitié environ, que les piles à un seul liquide.

Il existe un grand nombre de modèles au bichromate de potasse

à deux liquides destinés à Féclairage électrique domestique, ^ous reproduisons ici, à titre d'exemple (fig. 99), la batterie de 8 éléments du modèle de M. Radiguet, destinée à alimenter une ou deux lampes de 12 volts. La force électromotricc en service est d'environ deux volts par élément, soit 16 volts pour les huit éléments en tension, et 12 à 13 volts utiles aux bornes pour les lampes. L'inconvénient de cette pile réside dans la nécessité de changer tous les deux ou trois jours l'eau acidulée que renferme le vase poreux et la solution de bichromate de potasse lorsqu'elle prend une tfeinte verdàtre indiquant son épuisement.

La pile Danicll et ses dérivées Callaud^ Minotto, etc., ne conviennent pas à l'éclairage domestique direct. En voici la raison. " est difficile, même en faisant des éléments de grandes dimensions, d'obtenir des piles qui, dans les conditions de travail maximum, débitent plus do un watt ^2 ampères et 0,5 volt). Pour alimenter seulement deux lampes de 1,5 ampère et 1- volts, il faut dans le circuit exiôrieur

1,5 X 12x2-30 watls.

Soit au moins 36 éléments Daniell de grandes dimensions, encombrants, coûteux de prix d'achat et d'entretien, car ils consomment en circuit ouvert. Les piles zinc-charbon, eau acidulée ou eau salée, ne conviennent pas davantage à cause de leur faible débit. Les piles Leclanché, qui ne consomment guère en circuit ouvert, joignent à Tinconvénient de présenter un faible débit celui, plus grave encore, de se polariser très rapidement dès que leur circuit est fermé.

Éclairages indirects. — Mais si toutes ces piles sont incapables de fonctionner directemeiit sur des lampes, il n'en est pas de même lorsqu'on en fait usage indirectement^ en les utilisant à la charge d'accumulateurs appropriés.

L'accumulateur appliqué à l'éclairage domestique agit à la fois comme réservoir et comme tratis formateur , Gomme réservoir, il permet d'utiliser un débit lent et continu à la production

HospiTALiia. — L*éleciricit6 dans la maison. 12

d'effets plus puissants, mais intermittents et de moins longu durée. Comme transformateur, il permet, par un couplage coi venable des éléments, d'obtenir une tension plus grande qu celle (le la source initiale, tout en maintenant un débit plu grand, à la condition de faire un sacrilice proportionnel suri durée. Ce sacrifice sera facile lorsqu'il s'agit d'éclairage, cai

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Pis. 100. — Lampe h ii

la par des accumaUtcnrs til

en supposant en moyenne quatre heures d'éclairage par jour (1 il reste vingt heures par jour pour clîcctuer la charge. 11 siiil donc que la source électrique choisie puisse débiter en vinj heures ce que nous dépenserons ensuite en quatre, pour assurf le fonctionnement de l'éclairage.

(l) Nous supposons quatre heures par joi des jours d'absence ou de couile veilléi'.

1 moyenne pour lenir GomiP

APPLirUIONS DOMESTIQUES DK L'ÉCLAIRAGE ELECTR liJUE. 179

LesdispositioDS peuvent varior à l'infini ; nous nous conlentenns d'en signaler quelques-unes. Voici d'abord un petit guéridon avec lampe électrique (fig. 100) combiné jiar M. Aboilard pour éclairage fixe ou mobile. La lampe a la forme d'un carcel ordinaire, mais la nièclie est remplacée par une petite lampe de 6 volts. IvC =r>i'l<' n-nriTiin' nrii- \ini\c iW'-hnnWo rylinilrique à

î<»alre compartiments renferaiant quatre petits accumulateurs ■^•^tjplés en tension. La clef que l'on voit sur la gauche agit sur ''■k commutateur destiné à allumer ou à éteindre la lampe il ^<*lonté. Ces quatre petits accumulateurs ne rnuroiraient qu'un ^^lairage de durée insuftisante à cause de leurs petites dlmen- **Ons, aussi ne servent-ils que lorsqu'un déplace la lampe. LorslUe la lampe est sur le guéridon, elle est en relation avec quatre

autres accumulateurs de même forme et de plus grandes dim siens disposés dans une seconde boîte d'ébonite formant coloi au milieu de la table. Ces accumulateurs doublent les prem et permettent d'obtenir six heures d'éclairage.

Le compartiment inférieur du guéridon dissimule la pile charge composée de 16 éléments au sulfate de cuivre mor en tension et assez petits pour être dissimulés dans un espace 40 centimètres de côté et de 25 centimètres de hauteur, entretient ces éléments en ajoutant chaque jour de l'eau et cristaux de sulfate de cuivre, et en siphonnant de temps en ten Teau chargée de sulfate de zinc produite par le fonctionnem des éléments.

C'est encore une lampe mobile pour l'éclairage des voitures luxe que M. Aboilard a réalisée dans l'appareil représeï figure 101. Grâce à une garniture en métal blanc formant flecteur, la lampe à incandescence alimentée par trois accunr lateurs en tension fournit un puissant éclairage.

La boite qui le renferme n'a pas plus de 25 centim. de h; tcur, et peut facilement se placer sous le siège du cocher. Qua la voiture est remisée, les accumulateurs se chargent encori Taide de piles au sulfate de cuivre. Il faut compter de troi quatre éléments par accumulateur, soit ici de dix à douze é mcnts.

La figure 102 représente quelques autres appareils élégants ingénieux fonctionnant toujoui^ à Taide d'accumulateurs pi ou moins petits. C'est d'abord (n** I) un cartel porte-montre ti précieux pour la nuit. Il mesure 0",09 de hauteur, 0"",06 de h geuret0",19 de longueur. 11 rcnfennc deux petits accumu leurs montés en tension qui actionnent une lampe à incand< cence minuscule de 0°*,004 de diamètre, placée au bas de montre dans une coquille formant réflecteur. Vous vous réveill la nuit, et vous voulez savoir l'heure. Vous touchez le bouto commutateur fixé au cartel, la lampe brille et jette la lumiè sur le cadran de votre montre. Non seulement vous voyez Theui mais votre chambre tout entière se trouve éclairée. Voici u:

\PPLICAT10NS DOMESTIOI'KS DE L'ÉCLAIRAGE ELECTRIQUE. 181 sacoche porUilivede voyage (a" i) que l'on porle en bandouliùrc, elle reorerme deux accumulateurs et pèse I kilogramme. liUe lait fonctionner une petite lanterne électrique de 3 bougies que l'on pend à la boutonnière de son habit. Voici (n' 3] une autre sacoche à accumulateur de plus grandes dimensions, pour des

IL'T^^^l ' 1

Fig. lOî.

- Porle-inontro (1). — Sacoclie pour Édiirtge t LaiKorno Je tojage [V,-.

I ïoyago {V-

'*^yiges de plus longue durée. Nous parlerons des bijoux clee-

''iquesau cbapilre des liécréutions.

iVous pourrons utiliser ces petites sacoches de voyage pour des- '^^odre à lu cave, aller regarder rhoiire la nuit, consulter le '•*ermomèfrc, etc. Les piles Daoiell pourront aussi servira char- &<îr un petit accuinulalcur Planlê surfisunt [lour faire rougir un

*l de platine et produire ralliimage d'une bougie ou d'un rat-de-

182 L'ËLECTHICITÉ DANS LA HAISO\.

C'est l'appareil représenté figure 103, auquel M. Planté a- a donné le nom de briquet de Saturne. Il suffit de trois petits élé- — ments Calland de 8 centim. de hauteur peur entretenir la charge» e de l'accumulateur.

Dans toutes ces applications, nous avons toujours supposé quL—W?

la pile de charge avait un nombre d'élémeots en tension suffi ■

sant pour effectuer la charge des accumulateurs sans cbangei^M' leur couplage. Lorsqu'il n'en est pas ainsi, il faut coupler le^^» accumulateurs en quantité pour la charge, et en tension pour la^v^ décharge.

Onpeut, à ceteffet, se servir soit d'un commutateur Planté, ma

nœuvré à la main, comme celui ^ dont nous avons parlé page 147, >« soil du coupleur automatique "^ Planté-Hospitalier , représenté "^ figure 104.

Cet appareil a pour but de ' réaliser automatiquement, sans * ^ ) manœuvre spéciale autre que ^^-. -^^ - ' l'allumage ou l'extinction de la

Fîg. 103- - Briquoi da Saturnn. lampe OU des lampes alimentées par les accumulateurs, le couplage en quantité sur la pile de charge et le couplage en tension sur les lampes, remettant de nouveau les accumulateurs en chaîne lorsque les lampes sont éteintes. Il se compose d'une planchette en bois portant un certain nombre de godets à mercure, reliés à des bornes par des lames de cuivre et dans lesquels viennent plonger des cavaliers suspendus à un axe horizontal qui pivote sur deux tourillons et peut prendre deux positions distinctes. Dans l'appareil représenté figure 104, et disposé pour agir sur trois accumulateurs, les bornes sont au nombre de dix : - 2 bornes pour la pile de charge.

2 bornes pour le circuit extérieur, comprenaat la lampe et le — commutateur interrupteur.

3 bornes pour les pôles positifs des trois accumulateurs A,B,C ■

APPLIUTIONS DOMESTIQUES DE L'ÉGLAinAGB ÉLECTRIQUE. 183

3 boraes pour les pôles négalifs des trois accumulateurs A,&,C.

Dans la position ordinaire, les lampes étant éteintes, les lames sont dans la position représentée par la figure 104, c'est-à-dire dans la position de charge : tous les pôles positifs des accumulateurs communiquant avec le pôle positiT de la pile de charge, et tous les pôles négatifs des accumulateurs avec le pôle négatif de cette pile. Lorsqu'on ferme le circuit sur ta lampe, le courant traverse un électro-aimant à dettx fils, l'un fin et long, l'autre court et gros. L'électro devenant aclif attire une armature qui

Fig. 1(J*. — Coupleur automaliriuo PUnlo-HospiUliLT.

fait basculer Taxe portant les cavaliers; cet axe, enbasciilani, fait plonger ces cavaliers dans d'antres godets et change le couplage : il isole la pile de charge du circuit, et couple les accumulateurs en tension.

Si l'électro n'avait qu'un seul fil, le couplage s'effectuerait bien, mais ta lampe ne s'illuminerait pas, la résistance de l'électro afTaiblissant le courant; mais au moment où le mouvement de l'électro est presque terminé, le gros Ht est mis en dérivation sur le 01 fin, la résistance devient presque nulle, mais le magnétisme entretenu par le courant qui circule dans l'électro est assez

puissant pour maintenir Tarmature dans sa seconde position, c'est-à-dire pour maintenir le couplage en tension. Lorsqu'on éteint la lampe, aucun courant ne circulant plus dans Télectro, les cavaliers retombent et remettent les accumulateurs en quantité et sur charge. Les couplages s'effectuent donc automatiquement, sans qu'on ait à s'inquiéter du commutateur, ni à se déranger chaque fois, comme cela est nécessaire avec un appareil manœuvré à la main; on évite ainsi toute perte de temps.

Grâce à l'emploi des accumulateurs et à leur couplage judicieux^ il devient inutile d'avoir recours à des piles à grand débit; un petit nombre d'éléments à petit débit suffit, pourvu que ces éléments soient continus.

11 n'existe pas encore de piles combinées spécialement pour cette application à l'éclairage domestique, si récente encore : nous croyons qu'il conviendra de faire usage de piles à écoulement de petites dimensions, garnies préalablement d'un morceau de zinc assez gros pour fonctionner longtemps sans avoir à le renouveler, et d'un grand réservoir en grcs, en verre, en porcelaine, quelquefois même en bois convenablement protégé à rintérieur, dans lequel on aura mis une grande provision de liquide actif préparé une fois pour toutes, et qui viendra s'écouler lentement dans les piles. Ce liquide actif pourra être une solution <le sel marin, d'eau acidulée sulfurique, ou une solution acide de bichrorAate de potasse. Suivant les cas, la solution sortant des piles pourra être jetée à Tégout ou utilisée à nouveau en la recueillant à sa sortie. Nous ne saurions trop engager les inventeurs et les constructeurs à s'engager résolument dans la construction des piles continues à écoulement.

Il ne manque pa$ d'amateurs qui ne reculent pas devant la dépense pour s'offrir un petit éclairage électrique, à cause des qualités spéciales de la lumière, mais qui s'effraient avec raison des manipulations journalières auxquelles entraînent les piles en usage jusqu'ici. Offrez-leur une installation capable de fonctionner quelques mois sans surveillance et sans entretien — l'on vient de voir que par l'emploi des accumulateurs, des coupleurs auto-

matiques et des piles à écoulement, ce n'est pas chose impossible, — et les applications ne manqueront pas. Dans les éclairages de luxe, Téconomie est tout à fait secondaire : ce qui ne Test pas, c'^estla simplicité, la facilité et la sûreté d'emploi, toutes qualités inhérentes aux dispositions que nous prenons la liberté de préconiser.

L^éclairage électrique domestique par les piles n'est pas et ne saurait être économique, mais il n'est pas non plus d'un prix assez élevé pour le rendre inabordable et inapplicable. 11 nous a suffi de montrer qu'il éinilpossible et digne de tenter Tamateur, sans prétendre le voir jamais de\emv y étiéral, et d'indiquer les meilleurs moyens aujourd'hui connus pour le réaliser sur une petite échelle, et comme application de luxe.

La facilité avec laquelle Ténergie électrique se transforme travail, la propreté, Télégance, la légèreté, la facilité de mise marche et d'arrêt des moteurs électriques ont séduit bien des venteurs. Mais malheureusement, comme pour Téclairage, difficultés de l'emploi ne résident pas dans le moteur lui-mèi mais dans la source électrique destinée à Talimenter.

11 est cependant des cas où, pour de petites forces interr tentes, par exemple, il sera commode de faire usage de mote électriques alimentés par des piles attelées soit directement, indirectement sur le moteur, en adoptant des dispositions am gués à celles que nous avons fait connaître pour l'éclairage incandescence. Ce sont les petits moteurs aptes à rendre des s vices dans ces cas spéciaux que nous décrirons rapidement, commençant par exposer brièvement les phénomènes sur lesqi ils sont fondés.

Les actions magnétiques du courant électrique. Les phénomènes électriques et magnétiques ont entre eux rapports mis pour la première fois en évidence par OErsied 1820, lorsqu'il montra Faction exercée par un courant électri( sur Taiguille aimantée.

Peu de temps après, Ampère indiqua une règle qui porte nom pour déterminer dans chaque cas Faction relative d courant et d'un aimant. Cette règle n'est elle-même qu'une c séquence des indications fournies par les spectres ou fanlô. magnétiques et galvaniques.

LES MOTELIBS ÉLECTRIQUES. 187

Fantômes magnétiques et galvaniques. — Quand on place sur un aimont une lame mince de carton ou de verre et *|ue l'on projette de la linmille de fer sur celle lame, on voil la limaille prendre certaines positions et tracer certaines lignes auxquelles Faraday a donné le nom de lignes de force magnétiques, ou plus simplement lignes de force. L'ensemble de la ligure ainsi formée constitue un spectreoa fantôme magnétique.

Fig. XHb. — t'iiation des ranlOmos magaôliqucs.

Les formes du faotôme varient avec celles des aimants, les positions relatives de l'aimant et de la lame, etc.

Tout t'espace soumis à i'induence de cet aimant constitue le champ magnétique, caractérisé par la présence de ces lignes de force, dont l'étude est des plus importantes au point de vue des actions électro-magnéliques et de l'induction. Il est commode, pour étudier ces fantômes, de les fixer pour pouvoir les conserver, les projeter ou les pliolographier.

La figure 105 montre comment on peut fixer ces fantômes. A cet eiïet, on recouvre la plaque d'une coucbe de dissolution ilo

gomme. arabique que Ton laisse sécher, puis on la place audessus (le Taimant; on saupoudre sa surface de limaille de fer doux à Taide d'un petit tamis, et lorsque les courbes sont bien développées, ce qu'on obtient en donnant de légers coups sur la plaque à l'aide d'une baguette de verre, on pulvérise de l'eau à sa surface à l'aide d'un pulvérisateur ordinaire. La couche de gomme arabique se ramollit, emprisonne la limaille sans que les parcelles changent de position ; lorsque la gomme est sèche de nouveau, Ton relire Taimant et le fantôme se trouve fixé.

L'on a ainsi une représentation matérielle du champ magnétique produit par Taimant dans le plan de la lame de verre ou de la feuille de papier. Le nombre de ces lignes ou leur densité est en chaque point proportionnelle à l'intensité du champ, les courbes tracées indiquent leur direction. Pour achever de définir le champ, il reste à déterminer le sens de ces lignes de force. Ce sens est, par définition et par convention, la direction dans laquelle se déplacerait le pôle 7io?*d{l) d'une petite aiguille aimantée, libre de se mouvoir dans le champ. Il résulte de cette définition que les lignes de force sortent du pôle nord d'un aimant et rentretit dans le pôle sud^ puisque le pôle nord d'un aimant repousse le pôle nord de l'aiguille et que le pôle sud de l'aimant attire le pôle nord de l'aiguille.

Faraday a découvert deux propriétés physiques des lignes de force que les fantômes mettent en relief :

i°Les lignes de force tendent à se raccourcir.

2"" Deux lignes de force parallèles et de même sens se repoussent.

Ces deux actions expliquent la forme arquée que prennent les lignes de force entre les deux pôles d'un aimant ; elles sont en équilibre lorsque leur tendance à se raccourcir compense leur répulsion mutuelle.

Lorsque nous placerons une aiguille aimantée dans un champ magnétique, en vertu de la tendance des lignes de force à se rac-

(I) Le pôle nord d'une aiguille aimantée est ]e pôle qui se diiige vers U nori de la terre.

courcir, raiguille se placera dans la direction des lignes de force du champ qui entreront par le pôle sud de Taiguille et sortiront par le pôle nord. Ainsi s'explique la direction prise par une aiguille aimantée placée dans un champ magnétique.

C'est en vertu de la même action qu'un courant électrique dirige une aiguille aimantée.

En effet, Tespacequi entoure un conducteur traversé par un courant électrique est également rempli de lignes de force galvaniques analogues à celles du champ magnétique produit par un aimant permanent, lignes de force dont Texistence est subordonnée au passage du courant; elles commencent avec lui et cessent avec lui. Dans le cas d'un conducteur rcctiligne, ces lignes de force sont des cercles parallèles dont les centres sont sur le conducteur lui-même et les plans sont les perpendiculaires au conducleur. .La direclion de ces lignes do force est donnée par la règle suivante : si Ton regarde un conducleur rectiligne par Textrémité d'entrée du courant, la direclion des lignes de force sera celle des aiguilles d'une montre. Les lignes de force galvaniques jouissent des mêmes propriétés que les lignes de force magnétiques; elles en dilTèrent cependant par un point essentiel : tandis que les lignes de force magnétiques persistent continuellement dans le champ magnétique sans dépense d'énergie autre que celle qui a été nécessaire la première fois pour provoquer l'aimantation, les lignes de force galvaniques commencent avec le courant et finissent avec lui; elles ne peuvent exister qu'à la condition de dépenser une cerlainc quantité d'énergie électrique dans le conducteur qu'elles entourent.

Principe des moteurs électriques. — H sera maintenant facile, si l'on a bien compris ce qui précède, d'expliquer le principe de fonctionnement d'un moteur électrique. On sait qu'un moteur électrique se compose toujours essentiellement de trois parties : un aimant ou un électro-aimant dont le rôle est de produire un champ magnétique; une bobine qui, traversée par le courant, produit un champ galvanique ; un commutateur ou

collecteur chargé de distribuer le courant dans la bobine d'une façon utile au mouvement.

Chaque fois qu'un courant traverse la bobine, le champ galvanique réagit sur le champ magnétique, en vertu des actions mutuelles des lignes de force. Si Ton suppose la bobine mobile et le champ magnétique fixe, elle se déplacera pour satisfaire aux attractions et répulsions mutuelles des lignes de force et tendra à prendre une certaine position d'équilibre. Si, au moment où elle va prendre cette position d'équilibre, nous inversons le courant dans la bobine à l'aide du commutateur, nous inversons les actions réciproques des champs magnétique et galvanique, les attractions se changent en répulsions et inversement; la bobine tend à prendre une nouvelle position d'équilibre différente de la première. Lorsqu'elle arrive à cette seconde position d'équilibre, nous inversons de nouveau le courant, le sens des actions change, et ainsi de suite; il se produit donc une série de mouvements de la bobine vers deux positions d'équilibre qu'elle ne peut conserver par suite des inversions successives du courant. Donnons à la bobine une forme convenable, et arrangeonsnous de façon que le déplacement, pour prendre ses deux positions d'équilibre, lui imprime une rotation de 180° autour de l'axe qui sert à la supporter, et nous aurons ainsi créé un moteur rotatif. Ici les inversions peuvent être très rapides, et se produire jusqu'à 200 et 300 fois dans une seconde. En pratique, les petits moteurs tournent normalement à 1800 tours par minute, soit 30 tours et 60 inversions par seconde.

Dans les moteurs de grandes dimensions, les bobines sont sectionnées, et le commutateur, qui prend alors le nom de collecteur^ effectue le changement de sens du courant dans la bobine, non plus sur le fil tout entier, mais section par section : c'est une commutation continue^ la variation ne porte que sur ^, ^ et même ^ de bobine à la fois, aussi le courant reste-t-il pratiquement continu, le point mort est supprimé, le fonctionnement devient plus régulier et le rendement meilleur.

Les petits moteurs. — Les meilleurs générateurs élec-

LES MOTEURS ÉLECTRIQUES. 19i

triques à courant contiou soat donc, en principe, les meilleurs moteurs électriques, sous réserve des proportions relatives qu'il convient de donner à leui*s organes suivant le rôle qu'ils doivent remplir.

Mais lorsqu'il s'agit de produire de petites forces ne dépassant pas 4 à 5 kilogrammètres par seconde, par exemple, le problème se pose très différemment.

Les anneaux Gramme et Siemens deviennent d'une construction difficile et d^un prix coûteux dès que les dimensions sont un peu petites. C'est un peu l'histoire de la grosse pendule et de la petite montre. 11 faut donc, en faisant quelques sacrifices sur le rendement de Tappareil, construire un moteurs-simple, rustique, peu coûteux, pour que son emploi puisse se généraliser.

Tous les constructeurs qui se sont préoccupés de celle question sont alors revenus à la bobine primitive de Siemens, et c'est elle que nous retrouvons, plus ou moins profondément modifiée, dans la plupart des petits moteurs actuels.

La bobine de Siemens se compose d'un cylindre de fer doux creusé de deux rainures longitudinales qui lui donnent Taspect d'un fer en double T. On enroule sur celte rainure un fil isolé dont les extrémités aboutissent aux deux coquilles d'un commutateur de Clarke. La bobine ainsi construite est placée dans le champ magnétique formé par un aimant ou un électro-aimant. Sous Faction des courants alternativement de sens inverse qui la traversent, elle prend un rapide mouvement de rotation.

Dans le moteur de M. Marcel Deprez (fig. 106) le champ magnétique est formé par un aimant en L\ et la bobine est placée longitudinalement entre les branches de l'aimant, ce qui rend le moteur plus léger et plus compact. Le courant de la source arrive aux coquilles du commutateur par deux balais formés de fils de laiton très fins, comme dans la machine Gramme. Le courant qui traverse la bobine change de sens chaque demi-tour, au moment ou les pôles qu'il détermine passent devant ceux de Taimant. Les balais sont montés sur un support pouvant tourner autour de Taxe de la bobine. On peut changer ainsi le calage du commu-

lateur et la vitesse du moteur suirant l'effort qu'il doit produire. Avec un aimant de 1700 grammes, el une bobine de 400 grammes, le poids du nioteur complet n'atteint pas 4 kilogrammes. A la vitesse de trois mille tours par minute, il développe 2,5 kilogrammes par seconde avec huit éléments Bunsen plats, modèle RuhmkorfT. Lorsque la vitesse tend à devenir trop grande, un petit ressoi'l, en communication fixe par une de ses extrémités avec un des bouts du fil de la bobine et venant s'appuyer parson autre extrémité sur une des coquilles du commutateur, s'écarte

Fig. 106. — [Moteur magnélo-cleclriquo do M. Marcel Deproi.

par l'effet de la force centrifuge. Le circuit est rompu et reste ouvert jusqu'à ce que ta vitesse redevienne normale. En pratique, les ruptures et les fermetures de circuit se produisent assez rapidement pour que les variations de vitesse ne dépassent pas ^ de la vitesse normale.

Le moteur de M. Trouvé se compose aussi d'une bobine de Siemens à joues légèrement excentrées, tournant entre les branches d'un électro-aimant placé dans le même circuit que la bobine.

La figure 107 représente le moteur de M. Trouvé appliqué par M. Journaux l'i une machine à coudre ordinaire, sans introduire de modifications sensibles dans son installation primitive.

LES MOTEURS ËLECTtllOUES. 193

Le moteur est placé verticalement. L'arbre porte une poulie garnie de caoutchouc qui s'applique contre te volant de la machine et l'entraîne. Le rapport des diamètres étant très grand, le moteur électrique peut tourner à une grande vitesse, ce qui ÎQSlifie ses petites dimensions. On règle la pression de la poulie contre le votant à l'aide d'un ressort. Il est d'ailleurs très facile de nndre le moteur indépendant de ta machine à coudre en agis- MDtsur un levier en équerre qui éloigne le moteur à une dislaoce suffisante pour qu'il n'y ait plus contact de la poulie et dn

Rg. lin. — ApplicatiOD du

machines & coudre par

''^**Iant. On remet alors la corde, et la machine peut aussitôt ^^orcher à la pédale, disposition qui n'est pas sans intérêt lors- V^'on marche avec des accumulateurs et que, soit par négligence, aoil pour tout autre cause, ils ne sont plus chargés.

L'arrêt et la mise en marche sont des plus simples. En ap- PMjantsurla pédale, on produit deu^ actions : la première c'est •^'envoyer le courant dans l'appareil, la seconde c'est d'exercer '^He traction graduée sur une chaîne composée d'un certain Nombre de maillons en argent, intercalée dans le circuit du 'Moteur et de la source électrique. La traction plus ou moins HointAura. — L'électricité dans la maîeuD. 13

ifl4 L'ÉLECTRICITÉ DANS LA MAISON.

grande exercée sur la chaîne diminue ou augmente la résistance électrique offerte par la chaîne au passage du courant. Cette application ingénieuse des contacts microphcniques est duc à M. Emile Reynier. On dispose ainsi d'un moyen très simple et très pratique pour graduer la yitesse de la machine instantanément et à volonté.

Le moteur de M. Griscom (fig. 108) destiné à une petite

Fjg. lOS. — Moicur Ëlociriquc de M. W. GriKom.

force, n'a pas plus de 10 centimcircs de longueur et ne pèse que 1200 grammes. A la vitesse de 5000 tours par minute, il peut produire cependant 3 ù 4 kilogrammètres par seconde. Oo y retrouve toujours la bobine Siemens double T, tournant dans le champ magnétique formé par un élcctro annulaire à points conséquents. La bobine est entièrement renfermée dans Pioducteur qui la protège. La bobine et l'inducteur soot en fonte malléable dont la force voercitive est aussi faible que celle du fer

doux. On peut ainsi fondre toutes les pièces, ce qui en rend la fabrication très économique.

L'appareil est habilement disposé pour s'appliquer sans diflicullé à toutes tes machines à coudre dojù existantes, un petit support droit ou en cquerre et un petit ccrou à oreilles placés à la partie inférieure du moteur suffisent pour l'inslallcr.

M. Griscom emploie comme générateur électrique une pile au bichromate de potasse de six éléments.

La vitesse du moleurse règle en plongeant plus ou moins les élémenis dans le liquide à l'aide d'une podaie placée sur le côté

(le la boite qui contient les éléments et qui peut servir en même temps de siège : une seule charge de h pile suffit, d'après M. Griscom, poureffectuer de 500 à 1000 mètres de couture, soit en quinze jours, soit en six mois, à intervalles irréguliers. C'est donc là une application vraiment domestique si l'on sait prendre son parti du rechargement inévitable de la pile, une fois qu'elle a fourni la somme de travail qu'elle est susceptible de donner.

Moteurs continus. — Lorsqu'il s'agit de produire des forces supérieures à 4 ou 5 kilogrammëtres par seconde, les machines à courant continu constituent des moteurs plus réguliers, plus légers et plus économiques que les moteurs à inversion

totale de courant, fondés sur le principe de la bobiae en double T de Siemens.

C'est dans le but de constituer un moteur électrique solide, léger et compact que M. Gramme a modiQé sa machine d^narooélectpiqiie et en a faille moteur cylindrique représenté fig. 109. On y retrouve toujours les pièces essentielles : inducteur, bobine annulaire et collecteur, mais le tout habilement groupé et bien protégé par une enreloppe cylindrique en tôle de laiton ; la déchirure pratiquée dans celte tôle sur la figure 109, peritiet ^ de se rendre facilement compte des dispositions intérieures du«

Fig. 110. — Moteur électrique de MM. AynoD et Perry.

moteur. Il en existe de toutes tes- puissances, depuis un Icîl^ grammètre par seconde jusqu'à deux et trois chevaux.

Moteur de MM. Ayrton et Perry. — Par des considé""'" lions théoriques qui ne sauraient trouver place ici, MM. Ayr*"" etPerrysontarrivésàétablirquelcsmachinesdynamo-éleclriff *J*' ne doivent pas présenter les mêmes proportions dans le^^^ diiférenles parties, suivant qu'elles fonctionnent comme g^^'' râleur ou comme moteur électrique.

Une dynamo génératrice doit avoir des inducteurs massif? ^^ façon à constituer un champ magnétique intense, tandis tf^" est préférable, dans une machine dynamo fonctionnant comi"'

LES HOTBURS ÉLECTRIQUES. 197

moteur, d'avoir un induit très grand et un inducteur de petites dimensions. Pour réaliser ces conditions, il a fallu renverser Tordre habituel des choses, et créer le moteur représenté cid^3sous(fig. 110 et III), qu'onpeut définir une machine PacinoUi- &K-amnie renversée, à inducteur mobile et ù induit fixe. L'iod «Bcteur, représenté séparément en P (fig. 111] n'est pas autre c Km ose qu'une bobine de Siemens double T tournant à l'intérieur d** aja anneau Pacinotti représenté en A; les difTérentes sections d^ cetanneausont reliées à un collecteur ^jre, plat ou circulaire; )*> Btluit en tournant entraine avec lui deux balais qui viennent ^^^ppliquer sur le collecteur et font la commutation. Dans les

r (F) cl iuduit (A) du

r do MM. Ayrtun et Perrj.

ttioteurs destinés à être commandés directement à la main, moteurs de bateaux, moteurs domestiques, etc., on règle la vitesse et on change le mouvement de rotation par un décalage des balais, décalage qu'on règle k volonté à l'aide d'un levier de changement de marche, analogue au levier de changement de marche des locomotives.

Conditions de fonctionnement des moteurs Ayrton et Perry. — Le plus petit type des moteurs de MM. Ayrton et Perry ne pèse que 16 kilogrammes; il est construit pour fournir un travail moyen de trois dixièmes de cheval-vapeur, c'est-àdire 22 à 23 kilogram mètres par seconde. Ces moteurs, suivant la force électro motrice et l'intensité du courant dont on dispose,

L'ËLECTBICITË DAMS LA MAISON.

sont établis sur trois types exigeant 25 volts ou 100 ,■. bornes pour fonctionner normalement. r,

Type de 25 volts. — ■ A 1800 tours pnr jiiinute, fl 0,3 chevat-vapeur avec 22,4 volls aux Lornes et un de 25 ampères. Le rendement, c'est-à-dire le rappor'.l vail mécanique disponible sur l'arbre du iiioUm ffein, à l'énergie électrique fournie de bopie à Lorn' ,'*J9 p. 100.

Type de 50 voils. — A 2000 leurs p,ir miautfl 0,33 cheval-vapeur avec 48 volls aux bornes el;fj 14,2 ampères. Le rendement est de 36 p. 100.

Type de 100 volls. — A 2100 tours pac minute. 0,35 cheval-vapeur avec 98 volls aux Lornes et uf 6,1 ampères. Le rendement est de 38 p. 100.

On voit par ces chiffres que le rendement des pc estasses peu élevé; il faut en efTet que le travail prr un cheval-vapeur pour que le moteur transforni-^-^ 50 p. 100 de l'énergie électrique qui lui est foui à borne. Pour atteindre un rendement de 00 à 7'i que le moteur produise au moins 3 ou 4 chevaux.

Les chill'rcs que nous venons de publier permc miner rapidement le nombre de piles ou d nécessaires pour actionner im do ces moteurs à maie. Il nous suffit pour cela de connaître quelle de potentiel ulile aux bornes de l'élément •! lorsqu'on lui faii débiter le nombre d'ampèi moteur. Cette difTérence de potentiel utile au\ pas être confondue avec la force électromotrit a toujours une valeur notablement plus faibb conditions de débit maximum de l'élément, posant la pile absolument impolarisable, nV la force électromotrice.

Supposons, par exemple, que nous dispo'-' '«leur capable de débiter 15 ampères ave ntiel ulile aux bornes de 1,5 voll.

lut actuel, . des (ensuccès et ., prouvent .i-ès réalise lionnement Is pour une bnt avancer rêt de passer -ce que pour ' à faire pour

I! ; aussi bien indirecte avec < ici que de ]a

luenl par l'éleclricité out amateur électricien, t^liiculi!

: la uia- »nient

200 L'&LECTRICITË DAMS LA MAISON.

dépense de Féoergie mécaoique el produit de réaergie élec;:^ trique qui s'emmagasine dans l'accumulateur sous forme d'fe^ ,^ ne^e chimique, en réduisant l'une des lames de plomb el eg«^ peroxydant l'autre.

Lorsque les lam«s sont fermées sur le circuit de la machiD^~^^^^^__^ les corps préalablement séparés se combinent, produisent J

Fig- llî. — Pllo «oeondoirn Planté, chargée par

l'éaergie électrique qui, traversant la machine, produit de l'énergie mécanique en ta mettant en mouvement. C'est là uae des plus belles démonstrations de Vunité des forces physiques et de leurs transformations mutuelles. La conséquence pratique est qu'une seule et même machine peut servir altemalÏTement de générateur et de moteur électrique, suivant qu'on lui fournil du travail ou de l'électricité, conséquence des plus importante^ au point de vue pratique.

Si la locomotion électrique n'est pas encore, dans Télat actuel,

^111 problème qu'on puisse considérer comme résolu, des len-

t-atives honorables, quelques-unes couronnées de succès et

susceptibles d'applications dans certains cas spéciaux, prouvent

C£ue sa solution complète est proche. Chaque progrès réalisé

dans les piles ou les accumulateurs, chaque perfectionnement

Sfe.pporté aux petits moteurs pour diminuer leur poids pour une

puissance donnée, et augmenter leur rendement, font avancer

c3'autant cette solution. Aussi n'est-il pas sans intérêt de passer

^n revue les résultats acquis jusqu'à ce jour, ne fût-ce que pour

MTiontrer le chemin parcouru et ce qui reste encore à faire pour

^Ltteindre le but.

Nous laisserons de côté la locomotion aérienne ; aussi bien :ii'a-t-elle, dans l'état actuel, qu'une relation très indirecte avec le sujet que nous traitons, et ne parlerons-nous ici que de la iocomotion terrestre et de la navigation,

Posséder une voiture mise en mouvement par l'électricité est, on peut le dire, le rêve caressé par tout amateur électricien. Avoir à sa disposition, pendant quelques heures, un véhicule docile, mis en mouvement et arrêté instantanément par la manœuvre d'un simple commutateur, sans qu'on ait autrement à s'en préoccuper, quoi de plus charmant?

Il y a malheureusement loin de la coupe aux lèvres, et ce rêve de tous n'est encore devenu, à ce jour , une réalité pratique pour personne. L'inconvénient principal est toujours, comme pour l'éclairage et les petits moteurs fixes, la difficulté de produire facilement et commodément l'énergie électrique nécessaire. Mais ici la difficulté se complique par le fait même du mode d'emploi : le véhicule doit transporter sa source avec lui, elle doit donc être à la fois puissante et légère pour ne pas dépenser tout le travail qu'elle peut produire à se traîner elle-même, et ne rien laisser de disponible pour le poids utile, c'est-à-dire le ou les voyageurs. A qui sera le dernier mot de la légèreté? La lutte est vive entre les piles elles accumulateurs, et il serait encore difficile de se prononcer. Les uns et les autres ont leurs avantages et leurs inconvénients.

Il existe des accumulateurs qui peuvent débiter un chevalheure d'énergie clcclriquc sous un poids de 40 kilogrammes^ mais MM. Renard et Krebs auraient, paraît-il, combiné récemment une pile cminement légère, dont la composition est tenue secrète, etqui pourrait donner ce cheval-heure avec un poids inférieur à 20 kilogrammes. Les accumulateurs peuvent se recharger à la machine, ce qui est un avantage et une économie lorsqu'on dispose d'une force motrice, et un inconvénient dans le cas contraire. D'autre part, les piles sont bien dispendieuses et demandent beaucoup de niani[>ulations chaque fois qu'il s'agit de les mettre en état.

Il y aurait peut-être avec les piles, une solution, dans la voie que nous allons ébaucher; elle est calquée sur ce qui se fait avec les locomotives. Ce qui rend les piles singulièrement lourdes, c'est la quantité énorme de solution qu'il faut emporter pour assurer un fonctionnement d'une durée suffisante. L'eau est ici un lestanty et un lestant fort gênant. Au lieu d'emporter la solution pour tout le trajet, n'en emportons qu'une partie; nous fabriquerons le reste en roule, au fur et à mesure des besoins, en faisant de l'eau, comme une locomotive. Nous n'aurons donc besoin, sur le véhicule, que de la provision de zinc et de lapro-

vision de substances actives nécessaires pour le trajet entier. C'est un retour, sous une autre forme, aux piles continues dont nous avons parlé à propos des petits éclairages domestiques. Deux formes de piles se prêtent déjà assez simplement à ce mode d'emploi. L'une est la pile zinc-charbon avec solution formée de sel chromique qu'on ferait dissoudre au fur et à mesure des besoins, en rejetant de temps en temps la solution épuisée.

Le seconde pile serait une espèce d'accumulateur zincperoxyde de plomb dans lequel l'espace réservé au liquide serait très restreint; on fournirait ce dernier au générateur électrique au fur et à mesure des besoins, et la solution qui, après usage, se composerait presque exclusivement de sulfate de zinc, pourrait être jetée au ruisseau. Pendant les arrêts un peu longs, la pile serait à sec, et il n'y aurait ainsi aucune action locale sur les zincs.

Cette combinaison, complexe en apparence, présente cependant des avantages : la force électroniotrice serait très élevée (2>3ovolts)etconstantelantquc les plaques de peroxyde de plomb, ^u'on pourrait d'ailleurs remplacer, ne seraient pas épuisées. L^équivalentdu zinc étant inférieur à celui du [)lonib, les plaques ^^gatives seraient moins lourdes, |)oar la même ([uantité d'élec- ^''icité, dans le rapport de là 3. Enfin, le renouvellement du "qoide permettrait d'épuiser plus complètement la plaque positive ^^ d'en tirer, pour un poids donné, une plus grande quantité d'é- *^c|ricité, et d'augmenter, en fait, la capacité d'emmagasinement. Ijuoi qu'il en soit, les idées que nous venons d'émettre n'ont P*^s encore été expérimentées, et nous nous abstiendrons de discuter leur valeur.

Pour en revenir aux essais déjà faits, nous parlerons du tricij- ^Ig représenté (fig. 113), expérimenté à Londres en 1882 par "^"^ Ayrton, qu'il convient de considérer plutôt comme une ^^nptation d'un moteur électrique à un tricycle que comme un ^^^ritable véhicule électrique . L'énergie est fournie par dix accumulateurs Faure-Sellon-Volckmar d'un modèle spécial placés ^^Us la banquette qui sert de siège. Ces accumulateurs action-

neot un moleur électrique de MM. Ayrton et Perry (voir page 1%) pesant 1 S kilogrammes et pouvant fournir jusqu'à 25 kilogrammètres de travail effectif par seconde. Ce moteur commande une des grandes roues du tricycle à l'aide d'un pignon et d'un engrenage calé sur l'axe de cette roue. Le voyageur a sous la

Fig. 1 13. — Tricycle électrique & accumulttenn.

main un commutateur permettant de faire variera volonté ^^ nombre des accumulateurs en circuit sur la machine suiva^ la nature du terrain et la vitesse à obtenir, le frein et ie levier i^* direction. Un ampère-mètre et un volt-mètre indiquent à chaq^' instant l'énergie électrique dépensée. Enfin, deux petites lai*' pes Swan servent de lanternes réglementaires et éclairent les af*'

pareils de mesure. Les résultats ne paraissent pas avoir été bien brillants, car il n'a pas été construit depuis, à notre connaissance, d'autre appareil de ce genre. Mais il ne faudrait pas conclure de cet insuccès à l'abandon des petits véhicules électriques. Des études se poursuivent de différents côtés à la fois, et il n'est pas douteux que cette application de luxe trouvera de nombreux amateurs le jour où elle sera devenue plus pratique, avec des appareils plus élégants, plus perfectionnés et mieux appropriés à leur destination.

Si la locomotion terrestre électrique est encore dans Tenfance, il n'en est pas de même de la navigation électrique, et l'idée d'appliquer l'électricité à la propulsion des bateaux est loin d'être nouvelle. L'invention de l'électro-aimant a montré la possibilité de produire un travail mécanique à l'aide d'un courant électrique. Ce n'était pas chose difficile pour les électriciens d'il y a cinquante ans d'utiliser la force d'un électro-aimant à actionner des pelitsmoteurs électro-magnétiques ; les premières tentatives de Salvator del Negro, Henry, Ritchie et Page ont produit un groupe d'électro-moteurs auxquels il ne manquait qu'une source électrique économique pour recevoir un grand nombre d'applications utiles. 11 n'a pas fallu de grands efforts pour comprendre que si l'on pouvait disposer sur un bateau une batterie assez puissante, il serait possible d'alimenter un moteur qui produirait la propulsion de ce bateau. Cette idée, une des premières parmi les applications si nombreuses des électro-aimants, fui réalisée pour la première fois par le professeur Jacobi de Saint-Pétersbourg, qui, en 1838, construisit un bateau électrique. La figure 115, reproduite d'après le Lehrbuch der Technischeti Physikde Hessler, représente le primitif moteur électrique imaginé par Jacobi pour actionner son bateau. Deux séries d^ électro-aimants en fer à cheval étaient fixés sur une solide charpente en bois; entre ces électro-aimants, fixés sur un arbre,

se trouvait une charpente en forme de roue portant une série

d'élcctro-aimants droits.

A l'aide d'un commutateur tournant formé d'une série de roues dentées, le courant cliangeait de sens à interTalles réguliers, les éiectro-aimants mobiles étaient d'abord altircs.puis repousses, ce qui produisait un mouvement de rolalion coniinu.

Celte machine était d'abord actionnée par une pile Daniellde 320 couples, formée de plaques do zinc et de cuivre, de 36 pouces carrés chacune, excilées par une solution d'acide sulfurique «l

do sulfate de cuivre. Cctlo pile ne put fournir une vitesse suj» *^' rieurei 1 mile 1/4parheure (2300 mètres).

L'année suivniilf;, en 1839, on remplaça les piles Daniell p "

64 éléments de Grovedont la lame de platine avail36 pouces cari "^*

de surface. Le bateau, qui avait 28 pieds de long, 7 1/2 de large ^ 3 pieds de tirant d'eau, navigua sur la Neva, chargé de quator^^ * personnes, à une vitesse de 2 miles 1/4 par heure (4170 mètres^^ ''

Canot de M. Trouvé avec pile au bicbromate de pc:::^' tasse. — M. Trouvé a eu l'idée ingénieuse, pour rendre la nav "^^^ gation électrique de plaisance commode et pratique sans modifi^^ ' essentiellement la carcasse de l'embarcation, de placer le motei^— '^ sur la tète du gouvernail et de lui communiquer le mouvemecf^^ de l'hélice à l'aide d'une chaîne sans lin (fig. 115). La pile se com ^-^' pose de deux batteries ft treuil au bichromate de potasse d^ '

SéiémenU lioatnous avons précédemment donné k descriplion (voy. page 12â). Ces piles occupanluu espace restreint, peuvent racilenient s'installer sur unecnibai'calion. , Le courant arrive au moteur par deux tire-veilles qui conlien-

leut en même temps un coinmntaleui- destiné à fermer et à ouf rir le circuit à volonté. On peut donc sans se déranger, conduire l'embarcation àvolonté comme direction et comme vitesse. L'hélice tournant avec le gouvernail dont elle fait partie peut actionner le canot sur le côté et permet ainsi de virer de bord presque sur place.

Le premier canot muni du gouvernail moteur-propulseur de M. Trouvé a élé expérimenté sur la Seine, près* du Pont-Royal, le 26 mai 1881. La figure 116 représente cette expérience, dans laquelle on a pu obtenir une vitesse de 1 mètre par seconde en remontant le courant et de 2,5 mètres par seconde en le redescendant.

Bateau électrique & accumulateurs. — La grande quantité d'énergie électrique qu*il est aujourd'hui possible d'emmagasiner dans les accumulateurs, et la probilité de dépenser cette énergie à volonté, ont donné Tidée d'utiliser ces propriétés remarquables à la navigation de plaisance. Le premier canot électrique à accumulateur a été construit en Angleterre par M. A. /ïecAewzflww, ingénieur de VElectrical power Storage C* k Vmdres et expérimenté sur la Tamise le 28 septembre 1882. La figure 116 en donne une vue d'ensemble; les figures 117 et 118 sont des coupes qui en montrent les dispositions principales.

Le bateau Electricity est tout en fer : sa longueur est presque la même que celle du bateau en bois de Jacobi. Il peut recevoir dou^e personnes : Thélice est établie pour 350 tours, les moteurs qui Tactionnent en faisant 950. Les accumulateurs, au nombre de 45 pèsent 1250 kilogrammes et peuvent fournir une puissance de 4 chevaux-vapeur pendant six heures.

Ils sont du type Faure-Sellon-Volckmar, d'une fabrication compacte spécialement étudiée pour la navigation électrique. Chaque élément renferme quarante plaques et pèse près de 40 livres anglaises. Ils ont 10 pouces (25 centimètres) de côté et 8 pouces (20 centimètres) de hauteur. 11 y a place dans le canot pour cinquante-quatre éléments de ce modèle, mais on n^en a emporté que quarante-cinq pour le premier voyage.

Ces accumulateurs peuvent fournir plus de 30 ampères pendant neuf heures, ce qui correspondrait, pourles quarante-cinq accumulateurs, à une énergie électrique totale — circuit extérieur et circuit intérieur — de 36 chevaux-heure, sur lesquels il sera possible d'en obtenir 20 à 24, soit environ 4 chevaux pendant six heures.

LA LOCOMOTION ÉLECTRIOUE.

UasprTALiEn. — L'èlcclriciti^ dauâ la u

les accumulateurs étaient en relation avec deux dynamos mens du type D' munis d'inverseurs et de régulateurs pour onner Thélice à volonté dans les deux sens. On peut placer circuit Tun quelconque de ces moteurs ou tous les deux à la 1. Dans le premier voyage effectué, on a atteint une vitesse de lilles à l'heure, contre le courant, en présence d'une longue le de curieux qui, échelonnés sur le parapet de London-Bridge, ardaient cette embarcation qui sans vapeur, sans force visible, même sans timonier visible, suivait son chemin contre le vent le courant.

-ui force électromotrice totale des accumulateurs était de volts, et pendant la marche, le courant a été maintenu ne manière très constante à une intensité de 24 ampè res dans ique machine. Le calcul montre que ces conditions corresponit aune dépense d'énergie électrique de 3,1 chevaux-vapeur, -es defux machines Siemens sont reliées par des courroies à arbre de transmission placé au-dessus et disposé avec un emlyage à friction qui permet de le mettre en prise avec les chines dynamo-électriques ou de le retirer à volonté. Une troisième courroie actionne l'arbre de l'hélice. Chacun i moteurs dynamo-électriques est muni de deux paires de balais posés en regard du collecteur, une paire est destinée à la irche en avant, l'autre paire à la marche en arrière. Les accumulateurs, disposés sous le plancher, forment un lest •fait et laissent le pont entièrement libre. 11 en résulte qu'un ^eaude 12 mètres peut remplacer, au point de vue du nombre ► voyageurs et de leurs aises, un bateau à vapeur qui aurait ou 16 mètres de longueur ; toutes les parties sont également *éables et accessibles, et l'on est entièrement débarrassé de fumée, de la vapeur, des cendres et du bruit. [Considéré exclusivement au point de vue de l'agrément, le teau électrique réalise évidemment la perfection ; le prix chat et d'entretien serait à peu près équivalent à celui d'un lot à vapeur, mais Ion ne doit pas oublier que la dépense est une question secondaire.

Pour en répandre l'application sur les bords d'une rivi il suffirait d'établir quelques usines de rechargement où

ferait de l'clcctricilé comme on fait aujourd'hui di chaH Ajoutons encore au\ avantages déjà signalés la sui.jressio

LA LOCOHOTIOM ËLECTRIOUE. 2lS

lout entretien et de toute alimentation pendant la marche, les réparations fréquentes qu'exigent les chaudières de petit modèle employées sur ces petits bateaux, ainsi que les accidents qui peuvent survenir à la pompe d'alimentation.

Enfin, lorsque les accumulateurs ont étéchargés, ils conservent leur charge pendant un temps assez long, puisque la perle peut ne pas dépasser un pour cent par jour;iIs représentent donc une somme d'énergie toujours prête à fonctionner .'i l'instant où l'on en a besoin, tandis que la mise en pression d'un canot à vapeur demande que le mécanicien soit prévenu deux ou trois heures avant le départ.

On pourrait peul-ètre même combiner un système pour obtenir yratuitement le rechargement des acccumulatcurs pendant les périodes relativement longues de repos, soit par l'utilisalion du vent, soit par l'utilisation même du courant de la rivière à l'aide de roues flottantes.

Puisque nous sommes en train d'éuietirc des idées nouvelles, signalons-en une der- ' nière. Ne pourrait-on pasutiliser la grande vitesse des moteurs dvnamo-élociriques pour supprimer rhclice, dont la commande à grande vitesse pré-, sente certaines difficultés, et la remplacer par im propulseur hydraulique commandé par une pompe rotative? Les essais fails dans cet ordre d'idées ont, si nos renseignements sont exacts, fourni des résultats encourageants. N'y aurait-il pas lieu de reprendre ces essais avec des moteurs dynamo-électriques dont la grande vitesse est lout particulièrement favorable à celte application? La suppression de l'hélice aurait un avantage considérable partout où le tirant d'eau est faible et où l'impureté des eaux, herbes, corps flottants, etc., met à chaque instant l'héhce en danger.

Dans l'état actuel, la navigation électrique n'est encore, comme la locomotion terrestre, qu'une application peu imporlanle, si

2i6 L*ÉLECTRICITÉ DANS LA MAISON.

elle est faite avec des piles au bichromate, ou un grand luxe si on fait usage d'accumulateurs; mais on peut certainement lui prédire un brillant avenir, si Ton considère combien les expériences sont récentes, et si l'on tient compte des surprises et des progrès que l'avenir nous réserve.

En attendant l'avènement de bateaux électriques dans la pratique courante, signalons leur entrée dans le monde du sport nautique.

Les journaux anglais nous rapportent le récit d'une récente course faite entre deux canots électriques : Electricity, dont nous venons de donner une description, et Australta, de construction plus récente et muni d'appareils perfectionnés.

Comme on pouvait le prévoir, c'est le plus nouveau qui a gagné. A quand les courses de vélocipèdes électriques?

DORURE, ARGENTURE, NICKELAGE.

L'art d'effectuer des dépôts métalliques par Taction d'un courant est dû entièrement à Jacobi, professeur de physique à l'Université de Dorpat. L'histoire de celte découverte est bien connue, aussi nous contenterons-nous d'indiquer rapidement les procédés les plus simples qui permettront à l'amateur d'obtenir rapidement des résultats intéressants, soit pour la reproduction des médailles et la métallisation de certains petits objets, soit pour les dépôts minces et adhérents de dorure, d'argenture ou de nickelage.

Lk GALVANOPLASTIE.

La galvanopldstie proprement dite est l'art d'effectuer des dépôts métalliques non adhérents et d'épaisseur suffisante pour que les métaux déposés fassent corps par eux-mêmes et puissent se séparer de l'objet qui leur a servi de moule ou de support, tout en conservant leurs formes et leurs dimensions.

Ce phénomène de dépôt électro-chimique est fondé sur une action électrolytique du courant dont voici le principe : nous supposerons, pour fixer les idées et prendre un exemple, que nous ayons une cuve remplie d'une solution saturée de sulfate de cuivre dans laquelle plongent deux lames de cuivre. Relions ces deux lames de cuivre aux deux pôles d'une pile Daniell; le passage du courant produira la décomposition ou

electrolyse de la solutioa ou électrolyte. Le métal, qui est ici le cuivre, viendra se déposer sur la lame fixée au pôle négatif de la pile ou cathode y tandis que Tacide sulfiirique mis en liberté par la décomposition ira attaquer la lame fixe au pôle positif de la pile ou anode et la dissoudra. Si l'action est bien régulière, Tanode bien pure, le poids de cuivre déposé sur la cathode sera égal aupoids de cuivre dissous sur Tanode, et il sera lui-même propor tionnel à la quantité d'électricité qui aura traversé le circuit Pour la bonne marche de l'opération et l'obtention d'un bo dépôt auquel Smée donne le nom de réguline^ il faut certaines relations entre la composition des bains, l'intensité du couran~ et les surfaces à recouvrir, relations que nous préciserons tout êi à l'heure.

Si nous remplaçons la lame de cuivre par un mow/^ appropria *6 et rendu conducteur, le dépôt électro-chimique s'effectuera sui»^ -■r ce moule; la pièce séparée du moule, reproduira en creux tou^ ^s ses reliefs et inversement.

Nous allons donc nous occuper successivement des moules, de^s —s bains et de leur conduite générale, en supposant d'abord ui». -^^ bain avec anode soluble ; et nous dirons ensuite quelques mots de^^ ^ l'appareil simple d'amateur, qui n'est autre chose qu'une pile^^ ^ Daniell fermée sur elle-même, et dans laquelle le pôle positif de;^^^^ la pile est remplacé par les moules eux-mêmes.

Moules. — Le corps le plus anciennement employé est 1 plâtre, mais comme il est poreux, il faut l'imperméabiliser. On moule aujourd'hui à la stéarine, à la cire, à la glu marine, àl gélatine, à la gutta-percha et aux alliages fusibles. Le moulage s'opère à la presse, au contre-moule, ou par affaissement, à la main ou au pétrissage, et par coulage. Lorsque les moules sont creux, on dispose à Tintérieur une carcasse métallique en fil de platine reliée à l'anode qui sert à répartir le courant et à égaliser le dépôt; ces fils sont roulés d'une spirale de caoutchouc pour empêcher tout contact entre la paroi du moule et l'anode. M. Gaston Planté a substitué des fils de plomb aux fils de platine employés avant lui, et réalisé ainsi une économie importante.

En recouvrant plusieurs pièces à la fois, il est prudent de relier chacuned'ellesaupôle négatif par un fil de ferou de plomb de grosseur appropriée à la pièce : ce fil fond s'il se produit un contact intérieur dans la pièce correspondante, et relire ainsi automatiquement la pièce du circuit.

On métallisé les moules à Taide de plombagine pure, de plombagine dorée ou argentée ; on doit frotter le moule avec une brosse dite d'horloger ou une brosse à reluire ; la cire demande des pinceaux trèsdoux. On métallisé aussi par voie humide avec une solution d'azotate d'argent étendue sur l'objet à deux ou trois repriseset réduite par la vapeur d'une solution concentrée de phosphore dans le sulfure de carbone. La voie humide convient aux pièces délicateset fouillées, dentelles, fleurs, feuilles, mousses, lichens, insectes. On peut, sans mélallisalion, reproduire un camée en agate en Tentourant simplement d'un fil de cuivre et le portant au bain.

Bain. — Quelle que soit l'opération qu'on ait en vue, moulage, métallisation, éleclrotypie, etc., le bain est toujours le même; voici comment on le prépare :

On place dans un vase une certaine quantité d'eau à laquelle on ajoute par petite quantité à la fois et en agitant constamment 8 à 10 p. 100 en volume d'acide sulfurique; on fait ensuite dissoudre dans cette eau acidulée autant de sulfate de cuivre qu'elle en peut prendre à la température ordinaire, en agitant. Le bain saturé doit marquer 25° Baume; il s'emploie toujours à froid et doit être maintenu saturé par l'addition de cristaux, ou l'emploi d'anodes convenables. 11 doit être mis dans des vases en grès, porcelaine, verre ou faïence dure, ou gutta-percha; pour les grands bains, faire usage de cuves en bois recouvertes intérieurement d'une couche mince de gutta-percha, de glu marine ou de feuilles de plomb verni. Ne jamais les doubler de fer, de zinc ou d'étain.

Rapidité du dépôt. — On peut faire varier dans d'assez grandes limites la rapidité du dépôt sans altérer trop profondément sa qualité.

Pour les clichés d'imprimerie, par exemple, on dépose environ

I gramme de cuivre par heure et par décimètre carré, et Toperation dure 24 heures, mais on peut sans inconvénient effectuer le même dépôt en 12 heures et même en 8 heures. Un courant de 2, 6 ampères par décimètre carré de surface à recouvrir donne un magnifique dépôt à raison de 7 grammes par heure et par décimètre carré. Un ampère-heure, c'est-à-dire un courant d'un ampère pendant une heure, laisse passer 3600 coulombs d'électricité et dépose 1,19 gramme de cuivre. Ces quelques chiffres permettent de régler l'intensité du courant, la rapidité du dépôt et la durée de l'opération suivant les surfaces à recouvrir et Tépaisseur qu'on veut obtenir.

Conduite générale des bains et des courants. — Lorsque la solution est trop faible et le courant trop puissant, le dépôt est noir; lorsque la solution est trop concentrée et le courant trop faible, le dépôt est cristallin. On obtient un dépôt convenable et un métal flexible nommé par Smée réguline^ en se plaçant dans des conditions moyennes. Les stratifications du liquide et la circulation qui se produit à l'intérieur du bain par la décomposition de l'anode et le dépôt sur la cathode produisent de longues lignes verticales semblables à des points d'exclamation.

II faut agiter les pièces le plus possible pour conserver le bain bien homogène. Les bains de grand volume sont avantageux à ce point de vue. Une grande distance entre les anodes et les cathodes produit un dépôt plus régulier; elle est nécessaire surtout pour les petits objets, mais elle fait perdre sur la rapidité du dépôt ou demande une source électrique plus puissante. Le même bain peut servir à plusieurs objets reliés chacun à une source électrique distincte, à la condition d'employer une seule anode reliée à tous les pôles positifs des différentes sources. La surface de l'anode doit être, en général, égale à la surface de la cathode, une anode trop petite appauvrit la solution, une anode trop grande l'enrichit; l'expérience indique, dans chaque cas, si l'on a intérêt à produire l'un ou l'autre effet.

Appareil simple d'amateur. — On peut fabriquer sans -difficulté un appareil simple et d'un prix modique qui convient pour recouvrir de cuivre de petites surfaces planes ou pour la ï*eproduction de médailles ou bas-reliefs de petites dimensions, ^^n plaçant la solution de sulfate de cuivre dans un seau de grès, de faïence ou de porcelaine, au centre duquel est un vase poreux renfermant un zinc amalgamé et une solution d'eau acidulée sulf urique, à 2 ou 3 p. 100 en volume. On fixe sur la tête de ce ssinc une tige en laiton supportant un cercle de même métal dont le diamètre est intermédiaire entre celui du récipient et celui du vase poreux : c'est à ce cercle de laiton que se suspendent les pièces, de manière que les parties à recouvrir soient tournées du côlé du vase poreux.

Deux petits sacs en crin remplis de cristaux de sulfate de cuivre seront suspendus dans la solution de sulfate de cuivre, pour maintenir sa saturation.

On construit aussi des bains simples d'amateur en gutta-percha, sous forme de caisse plate rectangulaire, moins fragile et plus facile à déplacer.

La grandeur varie suivant les objets à recouvrir.