UNITÉS ÉLECTRIQUES

Pour pouvoir utiliser cette relation simple entreles trois principales grandeurs électriques, il faut une commune mesure pour les comparer.

Cette commune mesure des grandeurs électriques est aujourd'hui universellement reconnue et adoptée, grâce au Congrès international des Électricien^ tenu à Paris en 1881, et aux décisions de la Commission internationale pour la détermination des unités électriques^ prises dans sa séance générale de clôture du 3 mai 1884.

L'ensemble du système d'unités électriques porte le nom de SYSTÈME C. G. S., qui rappelle son origine, car il est basé sur les trois unités fondamentales : centimètre, masse du gramme et seconde.

Nous n'entreprendrons pas d'indiquer ici la filiation de toutes les unités électriques entre elles et avec les unités fondamentales. Le congrès et la Commission ont arrêté à l'unanimité les grandeurs des unités pratiques C.G.S., ainsi que les noms qui les distinguent des unités C.G.S. dont elles sont des multiples ou des sous-multiples (1), et nous ne parlerons ici que des unités pratiques, les seules qui interviendront dans nos calculs, dans nos expériences et dans nos indications.

Unité de force électromotrice. — L'unité pratique de force électromolrice est le Volt. On peut se faire assez facilement une idée du volt par comparaison avec les piles connues. La force électromotrice d'un élément Dianell est voisine de 1 volt ; d'une pile Lcclanché iieuve de 1,48 volt ; d'une pile Bunsen de 1,8 à 1,9 volt ; d'un accumulateur Planté de 1,9 à 2 volts.

(1) Voir pour les définitions des uniti^s C. G. S. la troisième édition des Principales applications de Vélectricitéy par M. E. Hospitauer, pages 5 à 12.

Unité de résistance. — L'unité pratique de résistance est Tohm. C'est la résistance à 0* C. d'une colonne de mercure de 1 millimètre carré de section et de 106 centimètres de longueur. Un fil de cuivre de 48 mètres de longueur et de 1 millimètre de diamètre a 1 ohm de résistance. 11 faut environ 100 mètres de fil de fer de 4 millimètres de diamètre pour une résistance de 1 ohm (1).

Unité dintensité, — L'unité pratique d'intensité est Tampère. C'est le courant qui traverse un circuit de 1 ohm de résistance avec une différence de potentiel de 1 volt à ses deux extrémités.

1 volt I ampère = . -r — ^ 1 ohm

Les sonneries ordinaires fonctionnent à un quart d'ampère, les petites lampes à incandescence exigent de 0,8 à 2 ampères, les arcs vollaïques prennent, suivant leur puissance, de 5 à 120 ampères, les grosses machines d'Édison pour l'éclairage produisent jusqu'à 1000 ampères, et certaines machines à galvanoplastie fournissent jusqu'à 3000 ampères.

Par contre, les courants téléphoniques ne se chiffrent que par des millionièmes d'ampère.

Quantité d'électricité et unité de quantité, — Lorsqu'une conduite laisse couler de l'eau pendant un certain temps, la quantité d'eau qui l'a traversée est proportionnelle au débit de la conduite et au temps d'écoulement.

De même, lorsqu'un courant électrique traverse un conducteur avec une intensité 1 pendant un temps /, la quantité d'électricité Q quia traversé le conducteur est proportionnelle au produit 1 /. On arrive ainsi à la notion de quantité d'électricité et à la définition de l'unité de quantité.

i;l^ Le kilomètre de fil télégraphique vaut donc environ 10 ohms. II ne faut i|ue 40 mètres de fil de cuivre da commerce de bonne quaUté et de 1 millimètre de diamètre pour i ohm. On voit donc que le iii du commerce est plus résistant^ue le (il de cuivre pur. Les fiis de cuivre à bon marché sont encore beaucoup plus résistants que ne Tindique le chiffre ci-dessus.

L'unité pratique de quantité est le coulomb. C'est la quantité d'électricité qui traverse un conducteur pendant une seconde lorsque l'intensité du courant est de 1 ampère.

La loi de Faraday qui relie Q, I et / s'écrit :

Q — lt,

Elle donne pour Tunité pratique de quantité :

i coulomb = 1 ampère Xi seconde.

Les industriels ont adopté une autre unité de quantité directement dérivée du coulomb : 1' ampère-heure. L'ampèrc-heure est la quantité d'électricité qui traverse un conducteur pendant une heure ou 3600 secondes lorsque l'intensité du courant est de 1 ampère, c'est-à-diré lorsqu'il passe un coulomb par seconde dans le conducteur. Il résulte de cette définition que

1 ampère-heure = 3600 coulombs.

Ces notions générales suffisent à l'électricien amateur pour effectuer les calculs simples qu'il pourra rencontrer dans les applications ; elles deviendront plus nettes et plus précises à mesure que nous passerons ces applications en revue, et que nous développerons des exemples.

Avant dépasser en revue les différentes applicationsauxquelles se prête facilement Télectricité ou, plus exactement, Vénergie électrique^ nous devons apprendre à produire cette énergie électrique.

Les actions auxquelles nous pourrons avoir recours pour la produire se réduisent à trois :

Inaction chimique, utilisée dans les piles hydro-électriques o\x piles proprement dites ;

UviCiion calorifique o\x thermique, utilisée dans les piles thermoélectriques;

L'action mécanique, employée dans les machines si improprement nomméi^^ statiques, les machines magnéto-électriques et les machines dynamo- électriques.

Les piles thermo-électriques ne sont pas encore arrivées à un degré de perfection suffisant pour entrer dans la pratique courante, et ne peuvent être actuellement d'aucun secours à Tamateur électricien; les machines dites statiques ne servent qu'à des expériences scientifiques ou amusantes ; nous en dirons quelques mots à propos des récréations électriques ; les machines magnéto et dynamo -électriques exigent l'emploi d'une force motrice dont l'amateur ne disposera que très rarement.

Nous n'aurons donc à examiner que les piles hydro-électriques, qui constituent jusqu'ici le seul générateur véritablement pratique de l'électricien amateur.

Au point de vue des applications dont elles sont susceptibles, on peut subdiviser les piles hydro-électriques en deux classes parfaitement distinctes ; les unes destinées aux applications qui ne demandent qu'une source électrique peu puissante, ne nécessitant que peu de soins ou d'entretien, les autres qui exigent une puissance plus grande et une constance relative. Nous les distinguerons, pour fixer les idées, en piles intermitteîiles et piies continues.