MACHINES MAGNÉTO-ÉLECTRIQUES

Machine de Pixi. — Le premier à qui vint l'idée de construire, dans les conditions que nous venons d'indiquer, une machine d'induction, pour produire des courants énergiques, et qui imagina d'utiliser le mouvement de, rotation d une de ses parties principales comme moyen d'interrompre reflet inducteur et d'obtenir ainsi des courants d'induction presque continus, fut M. llippolyte Pixi, qui, en 1852, exposa à la Sorbonne le grand appareil qui servit pour le cours de M. Ampère. Cette machine, que nous ne décrirons pas en détail, car depuis on en a construit d'autres plus parfaites fondées sur les mêmes principes, et dont nous aurons à nous occuper longuement, consiste en un électroaimant en fer à cheval en face des pôles duquel on place ceux d'un aimant permanent. En faisant tourner celui-ci, M. Pixi parvint à aimanter et à désaimanter alternativement le fer doux de l'éleclro-aimant, et à produire, par conséquent, dans le fil de> bobines une série de courants d'induction.

Pour obtenir le courant toujours dans le môme sens, il avait adopté l'appareil commutateur d'Ampère, le seul connu alors.

M. Stohrer, excellent mécanicien de Leipzig, modifia la machine de Pixi en y ajoutant un commutateur qui remplaçait avantageusement celui d'Ampère. Malgré cette modification, la machine de Pixi est très-incommode, et a été remplacée par une autre beaucoup plus simple et non moins énergique.

Machine de Naxton (fig. 152). — Cet appareil se compose d'un aimant en fer à cheval très-puissant fixé horizontalement.

devant les pôles duquel peut tourner autour d'un axe, horizontal aussi, un électro-aimant de fer très-doux DD', au moyen d'une poulie mise en mouvement par une roue verticale E£\ d'un grand diamètre, munie de sa manivelle A*.

L'électro-aimant joue ici le rôle d une armature; par conséquent, il s aimante chaque fois qu'il se rapproche des pôles de l'aimant fixe, et perd son magnétisme lorsqu'il s'en éloigne ; et, dans chacun de ces cas, il se produit naturellement dans les bobines deux courants d'induction. Après plusieurs expériences, M. Saxton acquit la conviction que la disposition ordinaire des hélices sur le fer des électro-aimants n'était pas la plus favorable pour produire le maximum d'effet, parce que, les fils étant enroulés dans le môme sens sur les deux bobines, il se produit en même temps deux courants en sens opposé, tandis qu'en enroulant ces fils en sens contraire sur les deux bobines, les courants qu'on obtient simultanément suivent la même direction. 11 suffit d'examiner la figure et de se rappeler ce que nous avons dit au commencement de ce chapitre et à la fin du précédent sur la théorie des aimants et la manière de produire les courants d induction, pour apprécier toute l'exactitude des observations de M. Saxton, et l'utilité de la modification adoptée par lui d'enrouler en sens contraire les fils des deux bobines1. Cette modification et celle qui consiste à faire tourner l'électro-aimant, en maintenant fixe l'aimant permanent, sont les deux principales introduites par M. Saxton dans la machine de Pixi.

Pour recueillir le courant développé dans les bobines, c'est-àdire pour établir la communication entre les deux extrémités du M qui forme les hélices, M. Saxton disposa son appareil de la manière suivante : l'arbre ou axe sur lequel se trouve l'électroaimant a un prolongement, à l'extrémité duquel on fixe norma-

1 Vovez V Exposé des applications de l'Électricité, par M. du Moncel. Tome Ier, Ke355, 2« ('.lition.

lement une aiguille bb dans une position convenable par rapporta celle de l'armature. A côté de l'aiguille et sur l'arbre même, on adapte un cylindre.en ivoire o, muni d'un disque de cuivre ce, auquel viennent aboutir les deux bouts extérieurs des fils des deux bobines; les deux autres bouts sont soudés aux branches mêmes de l'électro-aimant, de manière que ces branches, l'axe A7V' et le disque jouent le rôle de conducteurs, et l'aiguille b et le disque a peuvent être considérés comme les pôlèsde l'appareil; par conséquent, il suffit, pour obtenir l'effet électrique continu, de réunir en temps opportun le disque c avec l'aiguille 6, ce à quoi on parvient, soit au moyen d'une capsule remplie de mercure dans lequel plonge toujours le disque c, et peut entrer et sortir alternativement l'aiguille b; soit au moyen de deux verres remplis aussi de mercure où viennent aboutir les deux extrémités du circuit par lequel on veut faire passer le courant, et dans lesquels peuvent entrer le disque et l'aiguille.

M. Pillant, constructeur français, a introduit quelques modifications dans la machine de M. Saxton, entre autres celle d'un commutateur très-simple, destiné à obtenir les courants d'induction dirigés toujours dans le môme sens ; mais, comme la disposition donnée par M. Clarke à ses appareils est beaucoup plus commode et a été généralement adoptée, nous allons en faire la description, où nous parlerons avec détail du commutateur.

Machine de ciarke. — Cette machine, représentée dans la figure 153, est, en réalité, la môme que celle de Saxton, composée d'un aimant permanent en fer à cheval fixe 4, devant lequel tourne l'électro-aimant BB'; mais l'aimant permanent, au lieu d'être horizontal, est placé verticalement, ce qui permet de donner à l'appareil une disposition plus commode et moins volumineuse. L'électro-aimant, comme dans la machine de Saxton, esl emboîté sur l'arbre horizontal 0, terminé à l'un de ses bouts par un commutateur que nous décrirons, et à l'autre par une poulie de transmission mise en mouvement au moyen d'une chaîne san^ fin cl de la roue R.

Les deux hélices de l'électro-aim^ nt sont formées de fil de cui-

>re, recouvert de soie et enroulé dans le même sens, comme îous avons dit en parlant de la machine de Saxton. La longueur :l la grosseur du fil varient selon reflet que l'on veut produire; car, plus les fils enroulés sont longs et lins, plus il y a de rapport entre les propriétés des courants d'induction et celles des piles à grande tension nu celles de l'électricité statique.

C'est ainsi qu'on donne souvent jusqu'à 1,500 tours aux fils des hélices, et l'électro-aimant reçoit le nom d'armature d'intensité. Mais, quand on veut obtenir des effets semblables à ceux des piles à grande surface, on emploie une armature de quantité, formée de cylindres de 1er doux moins gros

■ . il Hl —

et d'un fil de cuivre long seulement de 40 mètres, mais beaucoup plus fort; c'est avec l'armature de quantité que l'on parvient à fondre le fer et à rougir un fil de platine.

Dans l'un et l'autre cas, le fil de chaque hélice a l'un de ses bouts en communication avec Taxe de rotation, et, par conséquent, les deux hélices communiquent entre elles ; l'autre bout fc chaque fil vient aboutir à une virole de cuivre 7, fixée à l'axe, mais isolée par un cylindre creux ou anneau d'ivoire.

Quand l'électro-aimant tourne, les deux branches s'aimantent alternativement en sens contraire, sous l'influence de l'aimant A, et il se produit dans les hélices deux courants induits qui, vu la manière dont est enroulé le fil, viennent se réunir dans l'axe de station ou dans l'anneau q, et changent de direction à chaque ^mi-révolution , parce qu'il y a une aimentation et une désaimantation.

Wtt la machine telle que nous l'avons expliquée, on aurait, tans un circuit dont les extrémités viendraient aboutir à l'anneau 9 cl à Taxe 0, des courants alternés dans les deux sens; mais on

peut les obtenir toujours dans le môme sens, en ajoutant un commutateur composé d une seconde virole ou anneau i\ formé de deux pièces ou demi-anneaux métalliques, isolés entre eux , mais dont l'un communique avec l'axe et l'autre avec l'anneau q, de manière que pendant la rotation de lelectro-aimant, chaque moitié de la virole v constitue un pôle qui change de signe à chaque demi-révolution. Si I on met de chaque côté de la . virole deux lames ou ressorts métalliques frottant constamment contre elle, les courants passeront par ces ressorts aux plaques de cuivre m et n, qui seront alors les pôles; mais, là, ces derniers auront toujours le môme signe parce que les ressorts qui leur transmettent le courant ne le recueillent de la virole v que pendant Ij demi-révolution où elle présente le môme signe, et changent dans l'autre demi-révolution, de manière que les plaques m et n sont alternativement en contact avec Taxe ou avec la virole ç, selon le sens des courants. Eh réunissant les deux plaques au moyen d'un conducteur, on obtiendrait un courant dont le sens serait constant.

L'appareil de Clarke est employé le plus souvent comme machine à commotion, et il est nécessaire d'ouvrir et de fermer le circuit induit : pour cela, il a fallu ajouter un interrupteur au commutateur déjà expliqué. 11 consiste en une troisième lame ou ressort métallique a et deux appendices t, isolés l'un de l'autre sur un cylindre d'ivoire, mais communiquant respectivement avec les piècces r. Chaque fois que le ressort a touche l'un k ces appendices, il ferme le circuit, en mettant en communication les deux ressorts b et r, si, comme l'indique la figure, il est en contact métallique par le pied avec le ressort b, et touche à l'appendice de la pièce r, qui est en contact avec le ressort f, ou vice versa. Quand le ressort a ne touche aucun des appendices, le circuit s'interrompt ; par conséquent, il s'ouvre et se ferme deux fois dans chaque révolution.

Harhinr de Page. — Elle diffère de celles que nous avons demies en ce que l'électro-aimant qui reçoit l'induction et tourne entre les pôles de deux aimants en fer à cheval fixes, au lieu d'a-

INDUCTION ÉLECTuO-DYNAMIQUE. Sir,

voir les branches réunies et de former un seul électro-aimant courbé quand il s'aimante, forme deux aimants droits, indépen- . dants l'un de l'autre et montés sur le même axe de rotation. Ce système est, de plus? recouvert par un cylindre de" cuivre muni d'une roue qui reçoit l'action du moteur.

Le commutateur, nommé par l' inventeur unitrep, est double et monté sur l'axe de rotation aux deux extrémités opposées des bobines qui constituent r électro-aimant. Il se compose d'une virole en ivoire dans laquelle sont inscrustés deux segments en argent diamétralement placés et en rapport avec les extrémités des tils des hélices. Deux frottoirs, comme ceux que nous avons décrits plus haut pour la machine de Clarke, s'appuient contre chaque unitrep ou. virole, et distribuent le courant induit à deux boutons spéciaux.

Les aimants fixes se placent l'un en face de l'autre avec les pôles opposés; les bobines ont leurs fds enroulés en sens contraire, comme nous l avons déjà dit; et, comme l'action inductrice est simultanée dans les deux électro-aimants, l'inversion du courant, pour passer dans le môme sens par les frotteurs, s'opère naturellement par le fait seul de la rotation des unitreps. En effet, ceux-ci présentent à chaque demi-révolution un segment en rapport avBcun courant contraire à celui de l'autre demirévolution ; de maniè'reque chaque frotteur n'est en contact avec lui que pendant la demi-révolution où le courant va dans un sens; il y aura donc toujours le même signe dans chacun des pôles, car on peut appeler ainsi les quatre boutons ou vis qui terminent les frotteurs, et il sera possible, par conséquent, de les combiner à la manière des pôles d'une pile, pour accumuler des effets électriques.

Machine de wheat»t«me. — La machine que nous venons de décrire est, comme on a pu l'observer, à double effet ; celle de Wheatslone peut être dite à effet multiple; elle donne un courant plus continu et dont l'intensité est telle, qu'elle peut vaincre la résistance des conducteurs les plus longs avec autant de facilité qu'une forte pile.

MNOPQR (fig. 154) sont six aimants à deux branches ou en fer à cheval, formés, si l'on veut, de plusieurs lames superposées: ils sont disposés de lelle sorte, que les pôles de noms contraires île deux aimants consécutifs soient vis-à-vis l'un de l'autre. De plus, les six pôles d'un côté et les six de l'autre sont sur deux ligne

parallèles. BB' est un ax&de rotation commun à cinq systèmes uY bobines doubles UEFGH, ou parallèles aux lignes des pôles; i! tourne librement sur les deux pivots AA\ par le moyen d'un pignon F, dont les dents engrènent dans celles de la roue J, que fait mouvoir la manivelle AT. Les cinq systèmes de doubles bobines, qui forment autant d'électro-aimants, sont placés de manière que le plan de Taxe de rotation BB' et celui des axes des deux cylindres de fer doux de chaque bobine aient pour chaque couple une inclinaison différente, et que, par conséquent, tous les cylindres de fer doux arrivent successivement et non simultanément en présence des pôles des aimants adjacents.

Les lettres mmmm servent à indiquer de petits disques formés de deux demi-anneaux circulaires en laiton, séparés l'un de l'autre et isolés de l'axe BB' par de petits morceaux d'ivoire interposés. Le. plan de la plaque d'ivoire isolante dans chacun des disques coïncide avec celui de l'axe de rotation et des deux axes des cylindres des bobines. TT est une barre de bois parallèle à l'axe BB' et à laquelle sont fixées des bandes métalliques u,uf, etc. .,

séparées les unes des autres. Les bandes u sont fixées sur la partie antérieure de la barre, les bandes m' sur la partie postérieure, et leurs extrémités sont munies de ressorts nnnn ; deux de ces ressorts, comme on le voit sur la figure, portent sur des parties différentes des anneaux mm. Le fil de chaque double bobine est continu, mais il s'enroule en sens opposé sur chacun des deux cylindres de fer doux; et ses deux extrémités sont fixées aux deux anneaux métalliques semi-circulaires du disque isolé.

Voici comment la machine fonctionne : les deux extrémités du fil conducteur PiV qui complètent le circuit sont en communication avec les deux plaques extrêmes mm, au moyen des vis de pression XX', et, dans toutes les positions de l'axe de rotation, le lit conducteur qui ferme le circuit, et tous les fils des bobines, un seul excepté, quand il est dans une position particulière, forment un seul circuit continu, de telle sorte que si l'ensemble est traversé par un courant électrique, il suivra la direction indiquée par les flèches. Quand l'axe tourne, les bobines changent de position par rapport aux aimants, et les courants d'induction produits changent de direction à chaque demi-révolution ; mais en même temps le ressort passe de l'un des demi-anneaux circulaires du disque isolé à l'autre, et le courant résultant suit toujours la mônle direction dans le fil PN; le courant naît pour chaque bobine dans une position différente de celle de l'axe de rotation, et commence dans chacune avant qu'il ait cessé dans les autres; le courant qui a lieu est donc parfaitement continu, et P et JV sont en tout semblables aux pôles d'une pile. Il importe d'observer que les ressorts ne doivent jamais reposer sur l'ivoire seul, car alors le courant serait arrêté ; il faut par conséquent les disposer de telle sorte, qu'ils commencent à toucher les seconds demi-anneaux circulaires avant d'abandonner les premiers.

Machine de l'usine a gaz des Invalides. — C'est la plus grande

des machines magnéto-électriques qui aient été construites jusqu'à présent ; elle a pour objet d'extraire le gaz hydrogène de l eau. Quoique les résultats n'aient pas répondu aux espérances,

m L'ÉLECTRICITÉ ET LES CHEMINS DE FER.

la machine cependant a produit une quantité d'électricité assez grande pour entretenir plusieurs becs de gaz.

Elle se compose de six machines exactement faites sur le même modèle, renfermant chacune quarante-huit aimants fixes en fer à cheval, distribués en séries de six autour d une circonfér?nce qui a pour centre l'arbre moteur, dans lequel s'emboîtent cinq roues qui contiennent chacune seize électro-aimants. Quand l'arbre tourne, les électro-aimanis circulent entre deux séries consécutives d'aimants et reçoivent par leurs extrémités opposées un elïH d'induction double. Chaque roue a son commutateur, semblabk à celui que nous avons décrit dans la machine de Whealstone mais l'anneau métallique où se fait l'inversion, au lieu d'être séparé en deux, est divisé en huit parties égales correspondant aux huit positions des aimants fixes, qui, comme nous l avons dit, sont autour d'une circonférence, et forment une étoile à huit rayons. Les frotteurs ont la forme d'un petit marteau pour éviter l'usure rapide occasionnée par le frottement.

Les hélices ou bobines d'induction, disposées perpendiculairement au plan de la roue qui les porte, sont fixées sur sa circonférence par des crampons de cuivre solidement attachés. Comme le mouvement de rotation est très-rapide et que les hélices passent extrêmement vite d'un aimant à l'autre, on a remplacé les cylindres de fer des appareils de Clarke par des tubes en fer munis de rainures longitudinales, afin que la dèv aimantation s'opère plus promptement et que le courant induit soit plus énergique. En outre, afin d'obtenir aussi des effets de quantité, on enroule sur chaque bobine quatre fils différents, dont les bouts sont réunis et soudés à une petite lame de cuivre Quand on veut produire de l'électricité de quantité, ces petites lames communiquent alternativement avec deux anneaux métalliques, de manière que tous les bouts des fils de même ordre soient en rapport avec un même anneau; ces anneaux sont reliés au commutateur de la manière indiquée pour la machine de Clarke. Quand, au contraire, on veut obtenir de l'électricité de tension, ces laines sont réunies entre elles par séries, comme les pôles d'une pile en tension. En disposant à portée de ces

INDUCTION ÉLECTHO-DYNAMKJUE. 317

unes un commutateurapproprié, on pourrait obtenir à volonté e l'électricité de tension et de l'électricité de quantité avec la îéme machine. La machine ou plutôt les machines magnétolectriques de l'usine à gaz des Invalides ont subi dernièrement importantes modifications de détails, surtout dans l'isolement ics fils des bobines. On a fendu aussi le canon de fer des bobines t les rondelles qui les terminent afin d'augmenter l'intensité :lectrique, et on a transformé le, commutateur de manière à dininuer l'usure des frotteurs. Avec une machine ainsi modifiée, m a fait rougir un fil de fer de o dixièmes de millimètre de liamètre sur une longueur de 4 mètres; et il a conservé la môme intensité lumineuse pendant tout le temps qu'a fonctionné la machine.

L'usine galvano-plastique d'Elkington en Angleterre et celle de MM. Trelon et Bernard en France possèdent des appareils magnéto-électriques mus par la vapeur, au moyen desquels on a remplacé les piles employées généralement dans les opérations électro-chimiques.

Machine de Heniey. — On emploie souvent en Angleterre un système de machines magnéto-électriques dans lequel les bobines û'induclion sont séparées des pôles de l'aimant fixe au moyen d'un levier à bascule à l'extrémité duquel elles sont montées. Les effets de ces machines sont très-énergiques quand les aimants sont puissants, et M. Henley, qui est parvenu à leur faire produire l'étincelle à distance, les destine à l'explosion des mines.

M. Henley a construit une machine magnéto-électrique trèspuissante, fondée sur le môme | — - j

principe, et qui peut donner deux courants différents. En mettantlun à côté de l'autre deux aimants droits (fig. 155) et en adaptant devant leurs pôles contraires deux électroamants fixés à l'extrémité de deux leviers articulés, il suffit d'en éloigner un pour donner naissance à des courants d'une énergie

aussi grande que si les deux aimants droits avaient constitué un aimant en fer à cheval ; et cela se comprend si Ton considère qn'au moment où Ton sépare l'un des électro-aimants, l'autre constitue une traverse magnétique qui fait des deux aimants droits les deux branches d'un aimant en fer à cheval.

Ce système a été appliqué par M. Henley à la télégraphie électrique.

Tous les appareils électro-magnétiques que nous avons expliqués jusqu'ici sont fondés, excepté celui de Faraday, sur l'aimantation temporaire et la désaimantation du fer doux quand on l'approche et quand on l'éloigné des pôles d'un aimant permanent. Que celui-ci soit mobile, comme dans la machine de Pixi, oufiie, comme dans les autres, le fil qui doit recevoir le courant d'induction s'enroule toujours sur le fer doux en formant un électroaimant. Nous allons maintenant décrire un autre genre d'appareils dans lesquels le courant induit s'obtient par la paralysation ou changement d'intensité des courants magnétiques qui existent dans un aimant permanent quand on en approche une masse d'une substance magnétique. Pour obtenir cet effet, on place te bobines d'induction dans les branches elles-mêmes de l'aimant permanent, et l'on fait tourner en face des pôles de cet aimant une armature en fer doux qui, par l'effet de la rotation, s'en approche et s'en éloigne alternativement.

Plusieurs physiciens se disputent la priorité de cette idée, qui, d'après les uns, appartient à M. Page, et, selon les autres, a M. Dujardin, qui, le premier, imagina de transporter les bobines d'induction de l'armature sur l'aimant fixe. Nous décrirons cependant, avant toute autre machine de ce genre, celle de MM. Ureton frères, parce que c'est la première qui a été construite.

Machine de Breton frères. — Cette machine SC COIlipOSC

principalement d'un aimant en fera cheval (fig. 156) dont les deux branches sont munies d'une bobine de bois sur laquelle est enroulée une certaine quantité de (il métallique recouvert de coton. Ces bobines sont fixes, et l'aimant peut, tout en les ira-

ersant, être rapproche plus ou moins, au moyen d'une vis de appel G, de l'armature en fer doux fi, qui tourne devant ses Oies. Le fil d'induction formant les deux bobines est enroulé sut- Iles dans le môme sens, comme sur celles d'un électro-aimant rdinaire; et ces bobines sont reliées ensemble par les extré-

Fig. is*.

mités homologues de leur fil. Quant aux deux autres bouts du 61, l'un va aboutir au coussinet sur lequel tourne le pivot de l'armature, et l'autre au frottoir qui communique avec le commutateur. Ce dernier, dans les appareils de MM. Breton, principalement destinés à la médecine, est tout simplement un demianneau métallique incrusté dans un anneau de matière isolante, sur lequel appuie le frotteur ou ressort quand on ne recherche 'lue le courant direct; mais, en leur adaptant un inverseur comme celui des appareils de Clarke, on peut leur faire produire aussi des courants continus dans le môme sens. Le mécanisme dateur de l'armature consiste en deux roues de diamètre différent, dont l'une est munie d'une manivelle, et l'autre, fixée à l'axe, reçoit le mouvement qui lui est transmis par une corde xans lin, à moins que les roues ne soient dentées.

M. N'ollet eut 1 ingénieuse idée de modifier cet appareil en ^mbinant les deux systèmes de MM. Clarke et Breton, utilisant Ensile courant électrique qui se développe autour de l'armature "Njbile de fer doux. Pour cela, au lieu que ce soit une simple armature de fer qui tourne devant le pôle de l'aimant, ou a soin

de lui donner la forme de celles de Saxton; il y a par conséquent dans l'appareil quatre bobines d'induction, et on peut obtenir, au moyen de commutateurs, deux courants continus, dont le* effets peuvent être combinés ou employés séparément.

M. GaifTe est parvenu à produire des courants d'induction aussi énergiques que ceux qui résultent d'une machine de Claris ordinaire avec un appareil enfermé dans une boite large el haute de 7 centimètres, et longue de 12.

machine de m. Duchenne. — Le docteur Duchenne, médecin de Boulogne, avait observé que les courants développés dans le* hélices induites exerçaient des effets physiologiques très-différents de ceux de l'extra-courant qui se produit dans les fils inducteurs traversés par un courant voltaïque; et, voulant les utiliser tous les deux, il chercha d'abord à rendre égale la force d«? deux courants, qui, dans les machines ordinaires, ont une intensité très-différente; ce qu'il obtint en diminuant le diamètre et en augmentant la longueur du fil inducteur. 11 nomma courants de premier ordre les courants nés dans ce dernier, et courants de second ordre ceux qui se développent dans le lil induit.

La différence des effets physiologiques étant de nouveau constatée, môme après l'égalisation des intensités des courants <i< premier et de second ordre, M. Duchenne voulut obtenir ces deu\ sortes de courants dans les machines magnéto-électriques, w l'on n'emploie pas l'électricité voltaïque, et, pour cela, il recouvrit le fil de leurs bobines d'induction d'un second fil beaucoup plus fin, supposant avec raison que le courant développé dans les hélices primitives devait être assimilé à l'extra-courant <Je> machines électro-magnétiques; et que, par conséquent, le lil qui les recouvrirait devait à* son tour produire des courants semblables à ceux des fils induits par l'électricité de la pile. L'expérience donna raison à SI. Duchenne, qui chercha alors les moyens de graduer les deux courants; il en découvrit trois différents: 1° en se servant de l'influence qu exercent les tubes métallique? dans les courants d'induction; w2° en employant le gradualeur

iventé par M. Breton; et 5° en se servant d'un commutateur à nterruptions variables.

Dans la machine de M. Duchenne, l'aimant permanent ne se. neut pas dans les hélices ou bobines, comme dans celle de I. Breton, pour se rapprocher ou s'éloigner de l'armature; mais elle-ci, ainsi que tout le système rotatoire, est moulée sur une date-forme à coulisses qu'on peut faire avancer plus ou moins ers les pôles de l'aimant au moyen d'une vis de rappel ; cette is est en rapport avec une aiguille qui marque dans un cercle gradué la dislance qui sépare l'armature d'avec l'aimant.

L'aimant fixe se compose de deux barreaux fortement aimanês réunis par une traverse de fer de manière à constituer un aimant en fer achevai, dans les bras duquel, comme dans l'appareil li» MM. Breton, sont les hélices d'induction, mais disposées de telle sorte, que deux cylindres ou tubes de cuivre peuvent les couvrir plus ou moins, et graduer ainsi l'intensité des courants induits, surtout ceux de second ordre ; car, comme nous l avons dit, les bobines sont doubles ou composées de deux fils, l'un pour les courants de premier ordre, l'autre pour les courants de second ordre.

L'interrupteur, comme dans tous les appareils d'induction, est fixé sur l'axe de rotation de l'armature et peut fournir quatre interruptions à chaque révolution, c'est-à-dire une pour chaque courant direct et une pour chaque courant inverse; ou bien deux ^ulement pour les courants directs, à volonté. Enfin, comme il *sl important, pour l'application à la médecine, d'obtenir des courants interrompus, l'appareil est convenablement disposé pour que la roue motrice fasse les interruptions deux ou quatre à chaque tour, selon que l'on incline plus eu moins un res- *ort dont le degré d'inclinaison est marqué par une aiguille adaptée au bouton qui sert à effectuer cette inclinaison.

Harhine de in. Dajardin — Cette machine est construite d'après tes principes qui ont servi de base à celles de MM. Breton et Duchenne; nous ne parferons donc que des parties qui en diffèrent, tons cette machine, l'armature, au lieu d'avoir un mouvement i. 21

tic rotation, est une plaque en fer doux fixée à un support au moyen de deux charnières, lesquelles lui permettent de s'éloigner des pôles de l'aimant fixe par un mouvement d'oscillatiun que lui imprime un levier.

On peut combiner plusieurs de ces machines et former de vraies batteries électro-magnétiques d une grande puissance.

Un professeur de physique de l'Université de Liège, M. Gloesener, a eu la même idée que M. Dujardin, et, pour séparer plus facilement l'armature d'avec l'aimant, il fait en sorte que l'un des pôles de celui-ci sert de point d'appui pour le mouvement de bascule imprimé à l'armature.

MACHl.NES ÉLECTHO-MAGNÉTIQUES.

M. Masson a été l'un des premiers, après la découverte de Faraday, à chercher à perfectionner les appareils d'induction. U premier qu'il employa dans ses expériences se composait d'uni pile de Bunsen, d'un circuit qui était en môme temps inducteur et induit, car il ne se servait que de l'exlra-courant, et enfin do l'interrupteur représenté dans la figure 142, qui consiste en une roue dentée, sur la circonférence de laquelle vient appuyer un ressort de métal. Chaque fois que le ressort repose sur l'une dedents métalliques, le circuit est fermé, parce que l'un des pùk* de la pile communique avec la roue et l'autre avec le ressort tandis qu'au contraire le courant est interrompu chaque fois que le ressort porte dans les intervalles des dents : ainsi les interruptions se succèdent plus ou moins rapidement selon la vitesse a\<x laquelle on fait tourner la roue.

On a depuis perfectionné les moyens employés par M. Masson, principalement en substituant à la roue, qu'il fallait tournera la main, les interrupteurs mécaniques, parmi lesquels le plus ingénieux et le plus simple est celui de M. de la Rive, que nou> avons décrit en parlant de son condensateur électrique. La priorité de cette invention lui est disputée par M. Froment et par if docteur Neff, de Francfort, et ce dernier parait avoir meilleur droit.

INDUCTION ÉLECTRO-DYNAMIQUE. 323 Appnrell électro-magnétique de M. JiiIch Mirand. — Cet ODpa-

;il, très-peu volumineux, se compose d'un cylindre en bois dix dans lequel on enroule d'abord le fil inducteur de deux lillimètres de diamètre, qui forme quatre hélices superposées; : fd d'induction, très-fin et très-long, s'enroule sur le premier, t ses deux bouts viennent aboutir à deux vis où l'on peut fixer nsuite les fils du circuit où l'on veut expérimenter. Les extrélitês du fil inducteur, c'est-à-dire du plus gros, communiquent, une avec le bouton ou vis où vient aboutir l'un des rhéophores le la pile, et l'autre avec l'interrupteur de Neff. Celui-ci est tout i fait à part, placé près du cylindre d'induction, et possède un )etit électro-aimant spécial dont le fil est interposé naturellement dans le circuit inducteur. Cette interposition fait que toutes les vibrations produites par l'interrupteur sont répétées dans le courant inducteur et excitent dans le 111 induit les courants d'induction.

Pour régler la force de son appareil, M. Mirand se sert d'un cylindre de fer-blanc qu'il enfonce plus ou moins dans la bobine d'induction; quand ce cylindre est tout à fait enfoncé, la force des commotions atteint son maximum ; quand on le supprime, au contraire, la force est à son minimum. Cependant, comme dans cette dernière condition les commotions sont encore trèsénergiques, M. Mirand indique un moyen d'affaiblissement qui consiste à retirer plus ou moins hors de l'acide nitrique le charbon de la pile de Bunsen qui fait marcher l'appareil.

Appareil d'Induction de MIH. Breton frère». — Dans l'appareil

de ces messieurs, le fil d'induction s'enroule sur un cylindre creux très-mince, dans lequel on peut introduire plus ou moins avant un électro-aimant dont le fil, en communication avec une pile, devient alors inducteur. Quand le cylindre d'induction couvre tout à fait l'électro-aimant, le courant induit acquiert son maximum d'intensité, et son énergie diminue rapidement à mesure qu'on retire l'électro-aimant et qu'il y a moins de fil exposé à \% induction.

L'interrupteur de courants employé dans cet appareil se place

à côté de lélectro-aimant, qui est droit et horizontal. Il consiste en un tourniquet composé d'un axe vertical, dans lequel se trouve une pièce qui, en tournant, interrompt ou ferme le circuit inducteur, selon sa position, et supporte en outre quatre petits morceaux de fer disposés en croix, de manière qu'ils tournent par l'action de lélectro-aimant qui les attire ou les abandonne, et, en tournant, ils font agir la pièce qui interrompt le circuit.

M. Paul de Vigan a introduit dans l'appareil de MM. Breton un rhéotrope qui, par l'action môme de la machine, renverse le sens des courants.

Appareil volia-féradlque de H. Dachenne. — JVoUS avODSYU.

en parlant de la machine magnéto-électrique de ce physicien, qu'il était parvenu à augmenter l'intensité du courant de premier ordre ou extra-courant, et qu'il s'occupait ensuite de la régulariser, comme il l'avait déjà fait pour ceux de second ordre. Au moyen d'un tube de cuivre interposé entre l'hélice inductrice et le faisceau magnétique que l'on y introduit pour rendre l'action plus énergique, M. Duchenne réussit à obtenir ce qu'il s proposait, car, en faisant avancer plus ou moins le lube, il diminue ou augmente l'action inductrice du faisceau magnétique sur le fil inducteur. Quoique cette action ait quelque influence sur les courants qui parcourent l'hélice induite, elle est bien moins directe, en raison de la plus grande distance à laquelle elle se trouve.

L'appareil de M. Duchenne (fig. 157) consiste en une bobine inductrice }\ dont le fil est parcouru par le courant d'une pile voltaïque; dans cette bobine on introduit un faisceau de fils de fer très-doux H, qui s'aimante par l'action du courant inducteur; entre le faisceau magnétique H et l'hélice Y se trouve le tube de cuivre G, qui peut avancer plus ou moins, et exercer, par conséquent, son action retardatrice sur une surface plus ou moins grande de la bobine Y. Sur l'hélice inductrice est enroulée l'hélice d'induction E, recouverte d'un autre cylindre de cuivre F, qui peut aussi avancer plus ou moins pour diminuer ou augmen-

INDUCTION ÉLECTHO-DYNAMIQUE. 525

er l'énergie du courant induit de second ordre (comme l'appelle I. Duchenne), qui se développe sur la bobine E.

L'interrupteur imaginé par l'auteur de l'appareil se trouve )lacé sur un des côtés de celui-ci. Il se compose d'une plaque

Fig. 157.

«arrée en fer doux 0, suspendue par une charnière qui, au moyen d'un battoir d'ivoire P, peut pousser un ressort flexible M 81 rapport avec l'un des bouts de l'hélice inductrice. Une vis IV, 81 communication avec la pile, est en contact avec le ressort JM, &% par suite de ce contact, le courant s'établit à travers l'appareil. Alors le faisceau magnétique s'aimante, attire la plaque 0

est devant lui, le battoir d'ivoire P pousse le ressort et le sépare de la vis IV, et, par conséquent, le courant s'interrompt; 'nais il se rétablit immédiatement, parce que le faisceau perd

magnétisme, laisse libre la plaque et l£ ressort, qui vient toucher de nouveau la vis IV, où il se remet en communication a>ec le pôle de la pile.

Sur le rhéotomc que nous venons de décrire, on peut voir un au Ire interrupteur L, qui consiste en une roue dentée destinée a effectuer les interruptions à des intervalles très-grands, et, d'après M. Duchennc, à produire des effets d'induction plus énergiques.

Sur le côté opposé de l'appareil se trouve un commutateur F. que l'on aperçoit à la partie intérieure de la ligure, et qui sert ii transmettre au même circuit, soit le courant de premier ordre, soit celui de second ordre. 11 porte à sa partie extérieure un boulon muni d'une aiguille indicatrice qui se place sur un arc de cercle gradué, au point correspondant à chaque position dn conimutateur.

Appareil d'Induction de 91. Blanchi (flg. 158). — Dans CCI 3|-

pareil, la double hélice d'induction, composée des deux fds in-

Fig. 158.

ducleur et induit, se trouve séparée de l'interrupteur. Celui-ci. qui est dû à M. Rilchie, consiste en un électro-aimant droit fll> mobile autour d'une lige qui sert d'axe au centre d'un support vertical placé entre les deux branches d'un aimant en fer à cheval CD. l/électro-aimant ab, par l'action du barreau de fer doux qui le constitue, tend à se placer dans la direction de la ligne des pôles; le fil conducteur qui entoure ab se termine par deux bout> en plaline qui viennent toucher par leurs extrémités un bain de mercure, fixé aussi au support; le bain est divisé en deux parmi diaphragme non conducteur qui n'oppose aucun obstacle au mou-

kcmeut circulaire de l'élcctro-aimant, car, comme le mercure ne mouille pas les parois du vase qui le contient, il peut s'élever un peu plus haut que la partie supérieure du diaphragme, et, par conséquent, les bouts de platine dont nous avons parlé ne viennent point heurter contre ce dernier, bien qu'ils trempent dans le mercure des deux compartiments, lequel présente une surface convexe. Or, du moment où les deux bouts de platine touchent les deux surfaces du mercure, le courant s'établit, l'élcctro-aimant ab, repoussé, se met en croix avec la ligne polaire de l'aimant fixe, et le courant s'interrompt; le fer doux désaimanté obéit île nouveau à l'attraction des pôles CD, et le courant inducteur qui passe par ce rhéotome s'établit et s'interrompt un grand nombre de fois par seconde.

Machine de M. Ruhmkorff (flg. 159). — Cette machine, qui

porte le nom de l'habile constructeur qui l'a exécutée, est la plus

hg. ISJ.

puissante de toutes les machines d'induction qui ont été construites jusqu'à présent; et est parvenue, par ses admirables effets d'électricité statique, à remplacer les machines électriques y frottement. Cet appareil, qui a attiré, à juste titre, l'atlention de tous les physiciens, et a mérité à son auteur une des quatre médailles accordées lors du concours pour le prix de 50,000 francs affecté à la plus utile application de la pile de Volta, a été particulièrement étudié par M. le vicomte du Moncel, qui en a publié une description très-remarquable accompagnée de la relation

des expériences auxquelles il l'a soumis. Nous recommandons son travail à ceux qui désirent connaître cette machine dans tous ses détails; pour le moment, nous nous contenterons d'en extraire la description, et nous expliquerons plus tard quelquesuns de ses phénomènes. I

a Kn.1851, M. Ruhmkorff, mettant à profit les expériences et les observations de MM. Masson et Breguet, chercha à combiner l'appareil d'induction de manière qu'il pût recevoir sans la perdre l'électricité statique fournie par la réaction du courant voltaïque. 11 s'appliqua pour cela au parfait isolement des fils, qu'il noya, pour ainsi dire, dans de la gomme laque, et prit le soin de faire aboutir sur des colonnes de verre les extrémités du fil induit, pensant avec raison que le bois qui isole l'électricité voilaique n'isole pas suffisamment l'électricité statique. D'un autre côlé, ayant constaté que ce n'était pas la longueur ou le développe ment des spires de l'hélice induite qui entretenait l'accroissement de l'effet électrique, mais bien leur multiplicité, il restreignit considérablement les dimensions de l'appareil Breguet-Masson, et ne chercha à augmenter les bobines d'induction que dans le sens de la longueur. Considérant en outre que, d'après la manière môme dont s'opérait 1 induction, une très-grande résistance de la part du circuit induit était la condition indispensable pour la tension de l'électricité qui s'y trouvait développée, il prit pour ce circuit induit du fil très-fin et très-long (dans ses grands appareils la longueur de ce fil varie de 8 à 10 kilomètres). Enfin, étant convaincu que la réaction des courants magnétiques était plus utile au développement du courant induit que la réaction seule du courant inducteur, il enfonça à l'intérieur de l'hélice inductrice un faisceau de fils de fer dont les courants magnétiques individuels, en s'ajoutant, réagissaient plus énergiquement que le seul courant créé dans un cylindre unique de fer. Comme interrupteur du courant inducteur, il employa le petit mécanisme de M. de la Rive, disposé de manière à pouvoir être réglé. »

Le corps de la bobine, dans ces appareils, est ordinairement en carton mince avec les rebords en verre, ou bien, si les rebords sont en bois, le tout est recouvert d'une épaisse couche dégomme

aque. Sur cette bobine est enroulé en hélice, et parfaitement isolé, jn gros fil (d'environ '2 millimétrés) qui fait trois cents" tours et Jont les extrémités viennent s'attacher à des colonnes de cuivre VT et 0. Sur cette hélice, on en enroule une seconde, formée d'un 61 très-fin (\ de millimètre à peu près), ayant une longueur de 8 à 10 kilomètres : ses deux extrémités aboutissent aux boutons B et C, montés sur deux colonnes en verre.

Les rhéophores d'une pile, ordinairement ceux de la pile de Bunsen, viennent communiquer avec l'appareil par les deux vis A et A', où ils s'attachent; ces vis communiquent à leur tour avec les deux ressorts du commutateur KL, qui n'est autre que celui que nous avons expliqué page 505, et, par conséquent, il suffit de tourner le cylindre du commutateur pour que le courant marche dans un sens ou dans l'autre.

Dans le circuit inducteur se trouve en outre l'interrupteur ED, représenté plus en grand dans la figure 100, et qui, comme nous l' avons dit, est celui que M. de la Rive emploie dans son condensateur électro-chimique, mais modifié de la manière suivante : le faisceau de fil de fer doux se termine en M par une rondelle de fer doux aussi destinéea agir surf interrupteur.Celui- « i se compose essentiellement d'un levier ED, terminé par une plaque de fer D, qu'on appelle le marteau, et d'un ressort ab terminé par cylindre massif de cuivre i>, désigné sous le nom à1 enclume. Ce ressort, fixé par la vis a sur l'une des lames qui servent de conducteur au courant inducteur, permet, au moyen d'une vis dépression c, de rapprocher plus ou moins Y enclume b du marteau D, et, par conséquent, de graduer l'intervalle des interruptions. L'enclume b porte soudée à sa partie supérieure une petite rondelle de platine bien poli, et le marteau en porte une semblable à sa partie inférieure, qui, en temps ordinaire, est en contact avec l'enclume.

Le levier ED du marteau s'insère dans une rainure de la co-

lonne métallique F, qui communique avec le fil inducteur, et y est maintenu au moyen d'un boulon ou axe métallique qui lui sert d'articulation; dans les vis G de la colonne et £ du levier, on assujettit un fil d'argent qui sert à rendre parfaite la communication métallique entre le. levier et la colonne. '

Quand le marteau se trouve en contact avec l'enclume &, le circuit inducteur est fermé, le courant circule; le faisceau magnétique qui est à l'intérieur de l'hélice s'aimante, et, attirant le marteau, le sépare de l'enclume. Au moment môme où s'effectue cette séparation, le circuit s'interrompt, Je courant cesse de circuler, le faisceau perd son magnétisme, et le marteau, retombant par son propre poids, vient établir de nouveau le courant. Cette série d'interruptions et d'attractions a lieu avec une rapidité d'autant plus grande, que la distance qui sépare le marteau de l'enclume est plus petite. ,

Les effets obtenus avec l'appareil ainsi disposé sont vraiment surprenants; l'étincelle jaillit à une grande distance, non-seulement quand on rapproche les deux extrémités du circuit induit, mais aussi quand on la provoque par un corps isolé; on observe même ce phénomène à travers la substance isolante qui recouvre le fil de l'hélice. Comme on le voit, on est parvenu à faire une machine électrique capable de rivaliser, malgré son petit volume, avec les plus puissantes de Ramsden et de Van Marum.

M. Fizeau, de son côté, à la suite de ses travaux sur l'induction, découvrit le moyen d'augmenter les effets électriques en interposant dans le courant inducteur un condensateur dont les fonctions, d'après lui, consistent à accumuler l'électricité de tension ou d'induction que développe l'extra-courant dans le fil inducteur, et à annuler les effets nuisibles qu'elle produit sur lf circuit induit. En effet, quand le condensateur est interposé l'étincelle de l'interrupteur diminue d'intensité, et celle du courant induit devient au contraire plus volumineuse.

Ce qu'il y a de positif, c'est que le condensateur augmente l'énergie des effets de l'appareil, surtout quand il existe entre les pôles une résistance à vaincre, et plus la résistance est grande, plus l'effet est sensible.

Le condensateur dont M. Fizeau a découvert la fonction importante a été combiné et adapté à l'appareil de la manière la plus heureuse par M. Ruhmkorff. Ce condensateur est formé de deux feuilles de papier d'étain collées des deux cotés d'une bande de taffetas gommé d'environ trois à quatre mètres de longueur, el repliées entre deux autres bandes de ce môme taffetas, de manière à pouvoir être introduites dans l'intérieur du pied de l'appareil. Les armures de ce condensateur sont en rapport avec les boutons d'attache G et H (fig. 4.">9), qui livrent passage au courant inducteur, et dans lesquels peut élre recueilli l'exlraeonrant.

On peut augmenter considérablement les effets delà machine de Ruhmkorff en réunissant plusieurs appareils, soit en tension, soit en intensité, dont les rhéotomes aient des vibrations unisones, c'est-à-dire en formant de vraies batteries sous l'influence de plusieurs générateurs électriques, ou d'un seul, comme Ta proposé M. Léon Foucault, ou bien en interposant dans le courant induit un condensateur d'une surface proportionnelle au nombre des éléments de la pile qui fait marcher l'appareil.

Appareil d'Induction de JI. le professeur Ceeehl. — Cet appareil n'est qu'une modification de la machine de M. Ruhmkorfl*, modification qui permet d'augmenter beaucoup la puissance de celle-ci. Le moyen adopté par l'auteur pour réaliser cet accroissement de force consiste à éliminer le courant inverse, et, par conséquent, à n'utiliser que le courant direct, en ayant soin dintervertir le sens du courant inducteur à chaque interruption, afin de détruire complètement le magnétisme du fer, qui atteint précisément alors son maximum d'intensité, et dont la persistance ne 'peut qu'être nuisible au développement du courant induit.

Les modifications principales faites par M. le professeur Cecchi dans la machine de Ruhmkorff sont au nombre de trois :

1° A la place du faisceau de fils de fer, il introduit dans la bobine le fer doux d'un de ses électro-aimants à rochet (page 274, h- 127), ayant les dimensions convenables, et dont les pôles,

sortant des extrémités de la bobine, se terminent par deux gros cubes de fer massif.

2° Il applique sur chacune des faces latérales et bien dressées * de ces cubes des plaques de fer doux servant de contact et aussi longues que l'appareil entier. Le .grand rochet ressemble ainsi à un grand parallélipipède de fer d'où sortent, par quatre trous pratiqués sur un des contacts, les quatre bouts des tils conducteurs renfermés dans de petits tubes de verre. Si les contacts ont assez d'épaisseur, on peut n'en appliquer que trois et laisser entièrement libre la quatrième face, d'où sortent alors les fils conducteurs du courant inducteur et du courant induit.

5° Il remplace le marteau rhéotomique de l'appareil de Ruhmkorfïpar un commutateur tournant à double effet, qui, alternant la direction du courant inducteur, maintient constante celle du courant induit; car, le marteau étant à simple effet, les courant de la pile qui parcouraient le gros fil avaient tous la même direction.

Quoique M. Cecchi n'ait opéré qu'avec de petits appareils, les effets produits ne permettent pas de douter de l'importance de ceux qu'on pourrait obtenir avec de plus grandes machines.

Machine d'Induction de M. PoggcndorfT. — Cette machine est

aussi une modification de celle de M. Ruhmkorff; son auteur s'est proposé plusieurs améliorations, qui, d'après M. du Moncel, n'ont pas été suffisamment démontrées par les résultats. Cespcr fectionnemenls consistent :

1° A partager la bobine d'induction en un certain nombre de compartiments par des cloisons isolantes, et à recouvrir successivement avec le fil induit chaque compartiment en n'enroulant sur chacun d'eux qu'un nombre impair d'assises, afin que le fil passe régulièrement d'une division à l'autre, et se termine aux deux extrémités de l'appareil;

2° A plonger préalablement les fils métalliques, entourés de soie, qui doivent constituer les deux hélices de la bobine, dans un bain de blanc de baleine ou d'acide sléarique, ou môme dans un mélange de cire et d'huile, fortement échauffé au-dessus de son

point de fusion, afin d'empêcher la matière isolante de se solidifier brusquement au contact du fil et de lui permettre de pénétrer profondément la couche de soie qui entoure ce dernier;

<j° A enrouler les hélices sur un cylindre de verre soutenu à ses extrémités par des montants en gutta-percha , et à les recouvrir d'une feuille de taffetas verni ;

4° A donner à la bobine la forme d'un fuseau aminci vers ses deux extrémités ;

5M A composer la spirale inductrice de deux fils séparés au lieu d'un, afin d'en faire à volonté un conducteur de section double ou d'une longueur double ;

6° A former le faisceau magnétique de fils de fer plus gros que ceux employés par Ruhmkorff, et à les écarter les uns des autres pour isoler leurs courants magnétiques;

7° A isoler l'interrupteur rhéotomique de l'appareil, afin de pouvoir le faire agir dans des conditions différentes et des milieux différents;

^ A employer pour les condensateurs, au lieu de taffetas gommé, des feuilles de papier à lettre enduites d'une dissolution de cire à cacheter dans l'alcool, ou des feuilles de papier ciré recouvertes d'un vernis à la gomme laque.

Deux des modifications proposées par M. Poggendorff avaient déjà été adoptées depuis longtemps par MM. Fabre et Kunemann, qui, dans toutes les machines d'induction qu'ils construisent, emploient, au lieu d'un cylindre, une bobine en forme de fuseau sur laquelle ils enroulent le fil de manière que les deux bouts aboutissent aux deux extrémités de l'appareil.

Appareil d Indactlon modifié par M. l'abbé Laborde. — Dans le

même but que les physiciens précédents, M. Laborde a apporté des modifications à l'appareil de Ruhmkorff.

La première consiste à remplacer le rhéotome de M. de la Rive par un interrupteur à double effet, non pas, comme celui de M. Cecchi, pour renverser le sens du courant inducteur, mais pour qu'un faible courant puisse le mettre en action, et pour que

le mouvement, bien régularisé, puisse être accéléré ou ralenti dans des limites assez étendues.

Cet interrupteur se compose d'un petit cylindre de fer doux, soudé à une lame métallique llexible; celle-ci est fixée à un axe par l'un de ses bouts, et l'autre, armé du cylindre de fer doux, peut être dirigé vers l'un ou l'autre des deux petits électro-aimants placés en face.

Deux supports, un de chaque côté de la lame flexible, muni* chacun d'une vis qui arrête la course de la lame quand elle estai mouvement, sont en communication avec les fils des deux électro aimants : le support de droite avec l'éleclro-aimant de gauche, et celui de gauche avec l'électro-aimant de droite. En faisant corn muniquer les deux fils opposés des électro-aimants avec un de> pôles d'une pile, et l'autre pôle avec l'axe où est fixée la hwv llexible, celle-ci se mettra en mouvement, attirée par l'éleclroaimant du côté contraire à celui où elle touche le support; carb communications entre les électro-aimants et les supports sonlen croix ; et la rapidité du mouvement dépendra de la distance <ie> vis de contact ou buttoirs des supports, qui peuvent s'approcha ou s'éloigner à volonté.

Pour appliquer cet interrupteur à l'appareil de RuhmkorfT, or n'a qu'à mettre les deux fils libres des électro-aimants en contact avec une extrémité du fil inducteur, et l'autre extrémité de celui-ci en communication avec l'un des pôles de la pile : le p"l' opposé se réunit à l'axe où est fixée la lame du rhéotome. N augmenter ou diminuer l'intensité des oscillations du rhéolomt dit son auteur, il suffit d'approcher du cylindre de fer doux un barreau aimanté; et, selon la tendance du pôle présenté à favoriser ou à détruire le magnétisme développé par l'action <le> électro-aimants, les oscillations seront plus fortes ou plus faibles on pourrait môme les rendre nulles.. Si l'on renverse l'un des pô les des électro-aimants, le cylindre ne se dirigera que vers Fun des deux supports, selon le pôle de l'aimant qu'on lui présente- La seconde modification proposée par M. Laborde est be*11* coup plus importante : elle a pour objet d'égaliser la tension de l'électricité dans les deux pôles de l'appareil de Ruhmkorfî.

INDUCTION ÉLECTIIO-DYNAMIQUE. 535

11 y est parvenu par les moyens suivants. On fixe au milieu du cvlindrc creux où est enroulée l'hélice inductrice une rondelle de carton de môme diamètre que les rebords extérieurs. Après avoir divisé le fil induit en deux parties égales, on introduit le bout d une de ces moitiés sous la rondelle de carton et on enroule le fil depuis ce point jusqu'au rebord extérieur. La première moitié du fil élant ainsi disposée, on soude l'extrémité de la seconde avec celle de la première qu'on avait passée sous la rondelle, et on enroule cette moitié sur la demi-bobine inductrice qui était restée à découvert, de manière que c'est comme si l'on n'avait qu'un seul fil induit, dont le centre est dans le milieu de * la première couche despires de la bobine, et dont les extrémités, avançant progressivement vers la partie extérieure, présentent deux pôles de la même tension électrique.

Nous avions songé à obtenir un pareil résultat avant de connaître les travaux de M. Laborde, depuis qu'en faisant les essais en grand de notre système de signaux électriques pour éviter les accidents sur les chemins de fer, nous avions observé sur celui d'Almansa, où les expériences avaient lieu, un fait aussi intéressant que nouveau. Ayant l'intention d'employer comme signai dalarme l'explosion d'un pistolet de Volta ou les pétards de Statham, et de nous servir du circuit induit de l'appareil de Ruhmkorffpour obtenir ce signal en cas de danger, nous crûmes <)u'en interposant l'appareil d'alarme dans le fil communiquant avec le pôle intérieur de l'hélice induite, il n'y aurait point à redouter que les substances inflammables prissent feu tant que le circuit ne serait pas fermé; et il en fut ainsi dans toutes les expériences en petit que nous fîmes pour nous assurer du résulta! . L'appareil ayant été transporté sur la voie dans un waggon, de manière que la terre restât en communication avec le pôle extérieur, que le pôle intérieur fût en contact avec l'appareil d'alarme, et celui-ci avec le communicalcur qui devait toucher les Ms télégraphiques isolés (de deux kilomètres de longueur), disposés parallèlement aux rails, tout se passa comme dans les premières expériences tant que le waggon ne pénétra pas sur la voie préparée; mais, aussitôt que le communicateur toucha le pre-

mier fil conducteur isole, l'explosion eut lieu, et une série continue d'étincelles se fit sentir dans le pistolet pendant tout le temps du contact, comme si le circuit eût été fermé. La première idée qui nous vint naturellement à l'esprit fut d'attribuer le phénomène à l'isolement imparfait des fils du conducteur, bien que cela parût impossible, l'atmosphère étant parfaitement sèche et les fils reposant sur des isoloirs en verre et en caoutchouc vulcanisé de 0,"5 mètres de longueur, attachés, à plus de 5 mètres au-dessus du sol, sur des poteaux en bois très sec exposés au soleil ardent du centre de l'Espagne, que depuis longtemps n'avait point obscurci le plus léger nuage.

Notre erreur ne fut pas de longue durée, car, d'une part, convaincu que l'isolement des fils avait été fait très-soigneusement, et, d'autre part, préoccupé depuis quelque temps de la singularité du phénomène, alors inconnu, de l'inégalité de tension des deux pôles de l'appareil de Ruhmkorff, nous conçûmes l'idée qu'il pouvait bien se faire qu'il y eût quelque affinité entre ces deux faits, et que l'excès de tension du pôle extérieur provint seulement de la manière dont était construit l'appareil ; que, par conséquent, il était indispensable que le pôle intérieur, en se mettant en contact avec le fil télégraphique isolé, se trouvât dans les mêmes conditions que le pôle extérieur. Plusieurs expériences justifièrent nos présomptions : en mettant le pôle intérieur en contact avec un gros fil de cuivre de 100 mètres de longueur recouvert de gutta-percha, on obtenait à l'extrémité libre du fil des étincelles à distance, provoquées par un corps isolé du circuit, de la même manière qu'on les obtient ordinairement du pôle extérieur. A mesure que I on diminuait la longueur du fil, la tension devenait moindre, et finissait par être presque nulle avec des fils de peu de longueur : il était donc évident que le fil isolé, sur les poteaux qui avaient servi aux expériences du chemin de fer d'Almunsa, avait produit un effet analogue à celui du fil recouvert de gutta-percha dans les secondes expériences : il avait augmenté la tension du courant induit qui afflue au pôle intérieur de l'appareil de Ruhmkorff, au point de vaincre la résistance du milieu interposé entre les

2iix pointes de l'appareil d'alarme. Ainsi la différence de tenon des deux pôles de l'hélice induile semblait ne tenir qu'à la istancc à laquelle ils se trouvent l'un et l'autre du centre d'inuction. Pour s'assurer du fait, il ne restait qu'à construire une lachine dans laquelle l'hélice d'induction eût ses deux extrémiïs à égale distance du centre. Nous nous proposions de conférer ce sujet avec M. Ruhmkorff, quand précisément nous apprîmes uc, par suite sans doute d'observations analogues aux nôtres, 1. l'abbé Laborde avait accompli ce qui faisait l'objet de nos inoccupations.

Mais dans la série d'expériences que nous venons de mentionner, I faut faire attention que, quoique le résultat obtenu soit le môme îteonsiste dans l'augmentation de tension du bout ou pôle intérieur le l'hélice induite de l'appareil de Ruhmkorff, il y a deux sortes ^expériences qui diffèrent essentiellement par les circonstances mi elles ont été faites et qui peuvent conduire à des conséquences très-différentes. Quand on emploie simplement le fil recouvert de t:\rtta-percha et qu'on le met en contact avec le pôle intérieur de l'hélice induite, on tire des étincelles à distance de l'extrémité libre du fil isolé; on peut regarder ce fil comme se trouvant véritablement dans les mêmes conditions que le pôle extérieur de l'hélice : c'est-à-dire qu'on pourrait attribuer sa plus grande tension seulement à la distance où il se trouve du centre d'induction, et de là passer à la conséquence déduite par M. Laborde, conséquence très-fondée, puisque l'on obtient des pôles d'égale tension avec la disposition qu'il a donnée à son appareil. Mais cette disposition ni elle indispensable pour obtenir cette égalité de tension'.' Nous w le croyons pas, et l'autre genre d'expériences que nous avons apportées semble jusqu'à un certain point nous donner raison. ^ effet, quand on interposait l'appareil d'alarme (un pistolet ^ Voila), soit dans le. fil conducteur isolé sur les poteaux, soit dans le fil recouvert de gulta-percha, celte interposition se faisait a un point très-rapproché du pôle même de l'appareil de Kuhmj^rtî; l'interruption du pistolet de Volta, où avait lieu l'accrois- ! binent de tension du pôle intérieur, était si près de ce pôle, l11^ si l'on séparait les pointes suffisamment pour empêcher i. 22

l élcctririlé de celle qr:i était en contact avec la machine d'influer sur l'électricité naturelle de la pointe communiquant avec le fil libre et isolé, on ne pouvait plus tirer d'étincelles de la première. Mieux encore : lorsque le fil isolé communiquant avec l'autre pointe était très-court ou peu long, il n'y avait pas non plus la moindre apparence de tension dans l'interruption du pistolet de Volta; on voit par là combien a d'influence la grandeur du corps isolé qui sert à provoquer l'étincelle dans le pèle intérieur : car c'est précisément ce que fait la seconde pointe du pistolet communiquant avec le fil isolé quand on la rapproche de h première pointe communiquant avec le pèle intérieur de l'appa reil. On peut donc conclure que, pour obtenir la même tension dans les deux pûlei de l'hélice induite de l'appareil de Ruhinkorff, il suffirait de provoquer le passage de l'électricité avec un corps conducteur isolé dont la grandeur, ou peut-être la surface, surpasserait d'autant celle de l'excitateur employé pour le pôle extérieur que la différence de distance entre chaque bout d*' l'hélice induite et le centre d'induction serait plus grande; en un mot, que la grandeur ou la surface des deux excitateurs doit être en raison inverse de la dislance entre chaque bout de, l'hélice et le centre d'induction. 11 serait peut-être bon aussi de mettre le pôle intérieur de l'appareil de Ruhmkorff en contact avei un rhéostat, car par ce moyen on pourrait augmenter ou diminuer la longueur de fil ajoutée, et non-seulement la régler de façon à obtenir la même tension électrique, mais on pourrait aussi étudier l'inlluence des courants d'ordre inférieur sur h partie du fil induit contigué aux points d induction.

La troisième modification proposée par M. Laborde concerne le condensateur. Sa propre expérience lui fit entrevoir la nécessité de diminuer, dans les armatures les distances que doit parcourir l'électricité libre, et, à cet effet, il prépara un condensateur qui pût remplir son but. Sur une bande de taffetas gommé d'une longueur quelconque, il colla une feuille d'étain dépassant de deux centimètres le rebord du coté droit du taffetas dans toute sa longueur, et laissant à découvert, du côté gauche, une largeur de trois centimètres à peu près; de l'autre côté du talïe-

tas il colla une seconde feuille d'étain avec les mêmes précautions; mais en sens inverse, cesl-à-dire que la feuille d'étain dépassait de deux centimètres le rebord laissé à découvert la première fois, et laissait à découvert au coté opposé une bande semblable à la première. 11 appliqua ensuite sur chaque feuille d'étain un morceau de taffetas d'égale grandeur avec le premier, de manière que les bords des trois morceaux se correspondissent parfaitement, et enroula le tout sur un bâton de bois. De cette manière le bord de l'armature supérieure se présente à droite, et celui de l'armature inférieure à gauche, tous les deux enroulés <ur eux-mêmes. Cela fait, on serre bien fort les contours, de façon û établir entre eux un contact métallique parfait, et on les maintient au moyen de deux viroles, tën mettant chacune de celles-ci en rapport avec un pôle de l'appareil, les communications se trouvent facilement établies, et l'électricité n'a à parcourir qu'une distance insignifiante, même quand on emploie un condensateur d'une grande étendue.

Ylodiflcatlons de >I. I.éon Fou cnuit. — Outre le moven proposé dans le but d'augmenter les effets des appareils de M. HuhmkorlT, en les réunissant en batteries, comme nous l avons déjà dit, le célèbre auteur du gyroscope a tenté de remédier à l'un des inconvénients les plus graves présentés par. ces appareils dinduction. *Nous avons vu que l'interrupteur de M. de la Rive, qu'on y emploie, a une petite lame de platine soudée au marteau et une autre à l'enclume, pour prévenir l'action destructive de l'étincelle; mais, malgré cela, quand l'appareil fonctionne pendant quelque temps, le platine s'altère, et, si le courant est très-fort, il arrive que les pièces de l'interrupteur se soudent par Miile d'un commencement de fusion, et l'appareil cesse de marcher. Pour éviter cet inconvénient, M. Foucault a eu recours au mercure, et a fait construire un rhéotome où l'enclume est remplacée par un vase contenant du mercure recouvert d'une couche d alcool qui évite le dégagement des vapeurs mcrcurielles et s'oppose à l'oxydation du métal. Le marteau n'étant point limité dans son mouvement par un obstacle rigide, on a pu lui substi*

tuer une lame élastique, vibrant sous l'influence d'un électroaimant. Cette lame, fixe par un de ses bouts, a à son centre une pièce de fer doux, sur laquelle l'électro-aimant exerce son action; et l'autre bout, après une courbure, se termine par une pointe ou aiguille de platine qui établit ou interrompt le circuit, selon qu'elle touche ou non le mercure. H. Foucault assure qu€ le rhéotome exécute ces interruptions 60 fois par seconde, et que non-seulement il régularise les étincelles, mais que, appliqué aux appareils généralement employés, il augmente jusqu'il un certain point leur puissance.

Il peut s'adapter aussi sans aucune préparation aux machine> ordinaires de M. Ruhmkorff réunies en batteries quand elles ne sont pas au-dessus de deux; mais, si l'on veut en augmenter le nombre, il faut isoler avec le plus grand soin les appareils ajoutés, et établir un isolement absolu entre le fil inducteur et la surface interne de l'hélice induite, ce qui s'obtient en intr^ duisant un tube de verre dans l'espace annulaire qui sépare les deux hélices concentriques. Ces précautions ont été prises par M. Ruhmkorff, et, grâce à elles, quatre machines réunies ont produit les effets de tension qu'on pouvait espérer : le jet d'étincelles s'élançait à une distance de 7 à 8 centimètres.

Modification* de m. Hearder. — Les appareils d'induction de M. Hearder ont été construits dans le but d'analyser la part que prend chacun des éléments dans la manifestation des phénomènes électriques, et de déterminer en conséquence les meilleures conditions de ces éléments. A cet effet, ils peuvent être disjoints et se trouver indépendants les uns des autres.

Appareil d'induction de m. Jean. — L'appareil de ce physicien est aussi une modification de celui de M. Ruhmkorff, dans lequel le circuit induit et les accessoires se trouvent dans des conditions d'isolement excellentes : il se sert pour cela de l'essence de. térébenthine ou d'un mélange résineux composé de bitume et de résine.

Ses bobines d'induction diffèrent de celles de M. Ruhmkoifr

INDUCTION ÉLECTliO-DYNAMIQUE. 341

parle diamètre des fils, qui sont un peu plus fins; celui de Thélice inductrice est de 1 millimètre 1/2 de diamètre et s'enroule sur quatre rangées de spires superposées; l'hélice induite présente 50 rangées et le diamètre de son fil n'est que de 0m,25 de millimètre. Les rangées de la première de ces hélices sont séparées les unes des autres par une feuille de papier buvard, et dans l'hélice induite il y a deux feuilles du même papier entre deux rangées consécutives. Ainsi préparées, les bobines forment un tout qui est placé verticalement dans un vase cylindrique en grès rempli d'essence de térébenthine, de manière que le noyau de iil de fer qui occupe le centre soit lui-même entièrement plongé dans l'essence.

Pour que l'isolement soit plus parfait, M. Jean dessèche l'humidité des feuilles de papier buvard en les introduisant sous le récipient d'une machine pneumatique avec une capsule remplie d'acide sulfurique anhydre; le vide étant fait, ce n'est que lorsque le dessèchement est jugé suffisant qu'on déverse, sans perdre un seul instant, l'essence dans le vase qui contient la bobine.

L'interrupteur de cet appareil est celui proposé par M. Foucault et qui vient d'être décrit. Quant au condensateur, il a la même disposition que celui de M. Laborde, que nous avons décrit aussi.

L'appareil de M. Jean est, par sa disposition, à l'abri des détériorations qu'occasionne l'addition indélinie d'éléments à la pile; car, môme dans le cas où les couches de coton et de papier qui isolent les différents tours de spires de l'hélice sont percées par les étincelles, les trous se trouvent immédiatement bouchés par l'essence liquide.

Cet appareil possède une tension extraordinaire, beaucoup plus grande que celle de tous les autres; mais la quantité d'électricité est très-petite, à cause du diamètre des fils, et on ne peut l'appliquer, par conséquent, à la production d'effets caloriques ni chimiques.

MACHINES MAGNÊTO-ÊLECTBO-TELLUniQUES.

Les courants d'induction produits par l'action du magnétisme terrestre dans les conducteurs métalliques de différentes formes qui sont mis en rotation sous son intluenec ont été jusqu'à présent très-faibles et incapables de produire les effets chimiques, physiques et physiologiques des appareils que nous venons d'étudier; cependant nous verrons bientôt qu'on peut tirer un grand parti de cette action, car la machine maynéto-électro-telluruiue construite par MM. Palmieri cl Linari produit des étincelles très-fortes et tous les effets calorifiques, chimiques et physiologiques des autres appareils; elle ne peut pas cependant les remplacer avec avantage. Cette machine consiste en un cadre elliptique en bois, autour duquel on enroule un fil de cuivre de trois ù quatre millimètres de diamètre et de plusieurs mètres de longueur. On imprime un mouvement de rotation à ce cadre, autour de son axe, en ayant soin de placer cet axe dans une direction presque perpendiculaire à celle du méridien magnétique, et on obtient des courants d'induction qui produisent les effets indiqués.

Dans la séance de l'Académie des Sciences de Paris, du 16 novembre 1857, on a lu la note suivante de M. Lamy :

« On sait que dans toute machine à vapeur fixe il existe une roue en fonte destinée à régulariser le mouvement, véritable réservoir de force qu'on appelle volant. A l'état de repos, ce volant est aimanté par l'action du globe; à l'état de mouvement, il est encore aimanté, mais le magnétisme est distribué d'une aulre manière, et varie constamment pour une portion donnée de la jante. Si donc on enroule, sur une partie de cette jante comme noyau de bobine, et perpendiculairement à sa direction, un fil de cuivre recouvert de soie ou de coton, on formera une hélice qui pourra être assimilée à la bobine de l'appareil Clarke, avec cette différence toutefois qu'au lieu de tourner devant des aimants artificiels voisins, comme celle de Clarke, la bobine du vo-

lant tournera devant l'aimant terrestre . Kn outre, à cause de la grosseur du noyau métallique, on pourra multiplier considérablement la quantité de fil de cuivre, avant d'atteindre la limite d'action inductive, et Ton augmentera par là même de beaucoup la résistance du circuit, par suite la tension du courant produit.

« On remarquera que, par cette disposition, on profile d'un mouvement nécessaire. Quelques dizaines de kilogrammes de fil. ajoutés au poids d'un volant de 4 à 5,000 kilogrammes, ne peuvent être considérés comme opposant une résistance notable, ou plutôt comme nuisant à l'effet de la machine, puisque un poids considérable est nécessaire à la régularité de la marche et du travail.

« Je fais connaître, dans mon Mémoire, les dimensions, le poids et l'orientation du volant sur lequel j'ai opéré, son état magnétique complexe à l'état de repos ou de mouvement, l'influence directe de la terre sur l'hélice de la jante, enfin les longueurs limites que j'ai cru devoir adopter pour les bobines, eu égard à la vitesse de rotation du volant. J'ai monté trois bobines de 27 à 33 centimètres de longueur avec des fils de cuivre ayant pour diamètre, le premier lmui,85; le second de l™"', 1 à ■1-4 ; le troisième de 0m,u,0 à 0m,7>2. Le fil n° 1 avait 000 mètres de longueur: le lil n° 2, 2,000 mètres; le fil n° 3, 5,4"îO mèlres.

« Avec la bobine n° 2, on a obtenu une faible étincelle, mais d'énergiques commotions par l'extra-courant. La bobine n° 3 seule, ou accouplée en longueur avec la bobine n° 2, a donné des effets de tension comparables à ceux d une pile de deux éléments Bunsen. Toutes les dissolutions salines que j'ai essayées, l'eau de puits, l'eau distillée elle-même, parfaitement pure, ont été décomposées en employant pour électrodes des fils de platine.

« Les courants électriques, dont je fais connaître le mode économique de génération, pourront être produits, avec une intensité variable, dans la plupart des usines où existe un volant en fonte, et nous ne croyons pas trop présumer de leur importance en disant que leurs eifets variés recevront un jour quelques utiles applications. *

Ces importants travaux ont valu à M. Lamy une mention ho-

norable dans le rapport de la commission du concours du prix de 50,000 francs proposé pour la plus utile application de la pile de Volta.

Nous avons donné quelque extension à ce chapitre ; mais son importance et la nouveauté des faits qu'il renferme, lesquels n'ont pas même encore tous reçu une explication satisfaisante, ne nous permettaient pas de négliger certains détails sans lesquels le lecteur n'aurait pu se former une idée exacte des phénomènes, ce qui est indispensable ici, où les opinions les plus accréditées elles-mêmes ne pouvaient encore faire loi, comme il arrive dans d'autres branches de la physique, bien que les unes et les autres, il faut l'avouer, s'appuient sur des hypothèses plus ou moins contestables.