APPLICATIONS PHYSIQUES

L'intensité extraordinaire de la lumière électrique quand les deux rhéophorcs d'une forte batterie voltaïque sont terminés par deux petits cônes de charbon, phénomène dont la découverte est due à Davy, avait éveillé depuis longtemps l'idée d'employer cette lumière à l'éclairage dans certains cas; mais la nécessité de maintenir les charbons à une certaine dislance proportionnelle à l'intensité de la pile, et la difficulté d'y parvenir, à cause de l'u-

sure rapide d'un des charbons, avaient fait abandonner la solution du problème jusqu'à ce qu'en 1848 MM. Slaite et Pétrie construisirent à Londres un appareil au moyen duquel les charbons se rapprochent à mesure qu'ils se consument, et où la lumière par conséquent est continue. Ces appareils ont été nommés régulateurs delà lumière électrique.

Presque en même temps fll. Foucault présenta à l'Académie des sciences de Paris un autre appareil de môme espèce; et MM. Archercau, Breton frères, Duboscq, Deleuil, Jaxton, Jaspar, Allman et Loiseau construisirent successivement les leurs.

Plus on moins variés, tous ces appareils sont fondés sur le même principe : faire en sorte que quand la distance entre les deux charbons devient telle que le courant ne passe pas avec l'intensité suffisante à produire la lumière électrique, un électro-aimant, interposé dans le circuit, fasse agir sur les tubes où sont emboîtés les crayons de charbon un ressort destiné à rapprocher ces derniers : le courant ainsi rétabli, l'électro-aimant retient tle nouveau le ressort, jusqu'à ce que, la distance interrompant encore le passage du fluide de l'un à l'autre charbon, le ressorf vienne de nouveau les repousser. Quoique le rapprochement des charbons soit intermittent, quand les appareils sont bien réglés, les périodes de mouvement et de repos sont si rapides et si régulières, qu'elles équivalent à un mouvement de progression continue. C'est ainsi que dans les grandes constructions de la rue de Rivoli, en 18">4, la lumière électrique a été employée pour permettre la continuation des travaux pendant la nuit ; deux foyers lumineux produisaient une clarté semblable à celle d'un beau clair de lune, et qui suffisait parfaitement pour l'exécution de tous les travaux généraux d'une bâtisse, tels que le transport des matériaux, la préparation des mortiers, etc., etc., sur une étendue de plus de 20,000 mètres carrés. Pour la taille des pierres et autres travaux qui n'exigent pas le déplacement de l'ouvrier et à l'exécution desquels peut n'être pas favorable l'ombre intense <|ui se projette sur les objets non exposés à la lumière, il fallait un éclairage spécial avec des lanternes ou des lampes ordinaires. Nous lisons dans un journal qu'on s'est servi du môme appareil

pour éclairer les grandes constructions des Docks Napoléon, cl la dépense n'allait pas au delà de 14 francs chaque nuit pou i éclairer huit cenls ouvriers.

M. Liais et M. Martin de Breltcs ont proposé les moyens perfectionner l'éclairage par la lumière électrique, en évitant le> inconvénients que présentent les simples régulateurs dont nous avons parlé. D'après M. Liais, en faisant en sorte qu'un commutateur change incessamment le sens du courant, les deux charbons s'useront également; et on peut aussi le faire agir sur doux systèmes de charbons formant le foyer lumineux. D'un aulne coté, en faisant tourner rapidement l'appareil, on dissimulera le passage du courant d'un charbon à l'autre; entin, en plaçant ceux-ci dans un globe rempli d'un gaz peu propre à la combustion, ils doivent s'user beaucoup moins rapidement. M. Mai lin de Hrclles propose, outre le régulateur, un système amplificateur, qui consiste en une armature ou charpente en fer, polygonale, dans le pourtour de laquelle se trouvent six lentilles de phare. Celte armature est montée de manière qu elle puisse pivoter autour de son centre par un mouvement perpendiculaire à celui de l'appareil lenticulaire, qui tourne horizontalement. Si ces deux mouvements sont combinés de manière que les lentilles passent dix fois par seconde dans la môme direction, on projettera un rayon lumineux sur chaque point de l'espace, qui se trouvera éclairé d'une manière continue, car la persistance de l'impression visuelle est précisément d'un dixième de seconde.

Le 2o et le 27 octobre tS'jG, on fit, aux Champs-Elysées, l cs-ai de la lampe photo-électrique de MM. Lrtcassagne et Thiers, dont les merveilleux résultats avaient été annoncés depuis plus de six mois dans les journaux, et dont nous avons fait mention dans le deuxième chapitre en parlant de la pile qu'ont inventée ces messieurs.

Les livraisons du Cosmos du ~>1 octobre et suivantes renferment une description des expériences et des appareils qui constituent le système complet de MM. Lacassagne et Thiers; nous donnerons seulement ici une légère idée des appareils.

Ils se composent, outre la pile, de deux parties principales : la

lampe photo-électrique proprement dite, et le régulateur éleclromélrique.

Dons la première, les inventeurs se sont servis d'un mécanisme tout à fait nouveau pour que les charbons se maintiennent toujours à la même distance. Au lieu des roues d'engrenage et autres pièces qui "entraînaient dans leur mouvement le charbon inférieur quand le courant s'interrompait, ils obtiennent ce mouvement par l'écoulement proportionnel d'une certaine quantité de mercure contenu dans un récipient. Si Ton se représente le crayon de charbon attaché à un flotteur qui monte dans un tube à mesure que le mercure y entre, et une soupape qui n'ouvre le passage du récipient au tube que quand elle est ouverte par le ressort antagoniste d'un électro-aimant, on comprendra que cela aura lieu seulement quand l'usure du charbon aura affaibli le courant, et que l'effet devra être beaucoup plus grand que par les roues à engrenage des autres régulateurs, car il y a constamment deux forces qui tendent à s'équilibrer et qui doivent produire un jet continu de mercure exactement en rapport avec l'usure des charbons, puisque c'est la distance existant entre ceux-ci qui règle le courant, et l'intensité de celui-ci qui s'oppose dans lï'lectro-aimant à la force du ressort antagoniste qui fait fonctionner la soupape d'écoulement du mercure.

MM. Lacassagne ctThiers se servent du régulateur électro-mé- Irique pour obtenir des courants électriques invariables dont la régularité ne peut être altérée ni par l'inconstance des piles ni par les variations atmosphériques; on peut, en outre, avec ce régulateur, graduer le courant à volonté, et connaître exactement la quantité d'électricité dynamique employée dans un travail quelconque, car cet appareil n'est pas applicable seulement à l'éclairage. Supposons le conducteur d'une pile interrompu, et que les deux extrémités de l'interruption, après avoir pénétré dans une cloche ou gazomètre en verre, se terminent par deux feuilles de platine, plongeant plus ou moins dans un liquide acidulé que recouvre la cloche, selon le degré de tension des gaz qui se dégagent parla décomposition de l'eau; comme celte décomposi- "on croit proportionnellement à l'intensité du courant, il résulte

de là que quand les plaques de platine sonl complètement ploitgées dans le liquide, le courant de la pile passera tout entier sais résistance, le dégagement des gaz sera considérable, et, ne pavant sortir par un orifice gradué, la eîoclie montera et avec cilles feuilles de platine ; celles-ci, ayant moins de surface en contact avec le liquide, opposeront plus de résistance au passage du courant, la production des gaz diminuera, et, par conséquent, h cloche redescendra. Or, si l'on fixe à la cloche un électro-aimant avec une armature à levier dont le ressort antagoniste soit un y\yton adapté au tube de sortie des gaz, et que la pression de ceux < i s'y oppose à l'action magnétique de l'électro-aimant, on aura, comme dans la lampe photo-électrique, deux forces conlraiio tendant à s'équilibrer; et u se produira un écoulement de pu. continu et en rapport avec l'intensité du courant, au* l'orilirede sortie est réglé par l'armature à levier, qui se met en moine ment à là moindre altération dans l'équilibre des forces, ce mon veinent est inséparable de celui de la cloche, qui, en plongeai: par suite de l'affaiblissement du courant, augmente l'intensité iir celui-ci, et, au contraire, la diminue quand l'excessive quanlilt de gaz dégagés indique que le régulateur électro-métrique Yww passage à un courant trop fort d'électricité. 11 suffit de varier \r trou de sortie pour graduer l'intensité du courant, et, en faisan! passer les gaz à une éprouvette graduée, on mesure, au moyen d'une table d'équivalents électro-chimiques, la quantité d'électricité dynamique dépensée dans en temps donné.

On a proposé plusieurs moyens d'appliquer la lumière ékr trique à l'éclairage des grandes villes, soit, comme dans les travaux susmentionnés de la rue de Hivoli et des Docks Napoléon, où un générateur électrique sert à mettre en action un seul et grand foyer de lumière; soit comme l'ont proposé MM. Hartmann et Quirini, à l'instar de l'éclairage au gaz, c'est-à-dire qu'un générateur fournit la lumière à un grand nombre de becs distribués dans les rues et dans les établissements, et alimentes par un conducteur général avec ses dérivations ; soit enlin, comme l'a expérimenté M. Deleuil, en multipliant les piles et les appareils électriques, mais en formant avec tous un ensemble.

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Chacune de ces méthodes a, indépendamment de l'élévation du prix, des inconvénients qui rendent impossible, jusqu'à présent, leur adoption pour l'éclairage public : la première obligerait à élever le foyer de lumière à une hauteur immense;, afin que la projection des ombres ne lût pas plus grande que la partie illuminée dans la plupart des rues; avec la seconde, on ne peut pas maintenir assez longtemps la régularité indispensable dans tous les becs, et elle réclamerait des soins beaucoup trop grands.

Nous ne finirions pas s'il nous fallait énoncer tous les moyens qui ont été proposés pour appliquer la lumière électrique à l'éclairage; entre autres systèmes, on peut regarder comme les plus intéressants celui de M. Pétrie pour les phares, avec lequel on obtient un éclairage intermittent avec périodes réglées d'avance; celui qui consiste à substituer la lumière électrique à celle du soleil dans les expériences de physique, et dont on ne peut se faire une idée exacte qu'en" assistant aux merveilleuses soirées de 31. Duboscq. M. du Moncel donne dans son ouvrage la liste de as expériences. Les opérations militaires, d'après 31. Martin de Brettes, trouveront, tant sur mer que sur terre, un puissant auxiliaire dans la lumière électrique : sur mer, on éviterait les innombrables cas d'abordage qui se présentent chaque jour, si tuus les navires étaient pourvus d'un fanal à leur proue; et il y aurait moins d'accidents occasionnés par l'emploi des bouées lumineuses. Les arts se sont aussi servis de la lumière électrique dans les représentations théâtrales et dans les reproductions photographiques, et quelques industries, entre autres celle de la pèche, espèrent en retirer des avantages immenses.

La propriété remarquable que possède la lumière électrique ♦le se produire sous l'eau et dans le vide la rend susceptible de deux applications importantes. M. du 31oncel indique les moyens de faire la première d'entre elles dans les travaux sous-marins, et principalement quand il s'agit d'explorations au fond de la mer, ou de travaux de sauvetage pour repêcher les objets perdus dans les naufrages.

Plusieurs savants réclament la priorité d'invention de la se-

conde des applications susindiquées, celle d'employer la lumière électrique dans les travaux des mines.

MM. de la Rive, Boussingault et Louyel, — ce dernier a p!» juste titre, — se disputent entre eux l'honneur d'avoir eu l'idée, dont l'application n'a été laite qu'en 1845 par M. Kouv singault, d'éviter le danger qui menace les ouvriers quand il « dégage des gaz inllammables dans les mines de charbon de terrv. En enfermant chaque foyer lumineux avec son régulateur dan< un globe hermétiquement clos, on préviendrait peut-être ee que n'ont pu éviter les lampes de Davy; cependant M. Dulmill a proposé dernièrement des lampes de Davy perfectionnées de telle sorte^ qu'il est impossible de les ouvrir sans éteindre la lumière, quoiqu'on puisse arranger la mèche sans difficulté. Pour le moment, nous doutons que la lumière électrique puisse remplacer avantageusement les lampes de Davy perfectionnées, si ce n'est dans des cas tout à fait spéciaux.

C'est à une autre application physique de l'électricité que nou* croyons le plus d'avenir dans les travaux des mines : l'inflammation des substances explosibles à de grandes distances. Cette découverte fut faite par hasard par M. Brunton, pendant les expt rienecs qui avaient lieu à Londres pour l'essai du télégraphe sousmarin de Douvres à Calais. Ayant remarqué un défaut dans un des fds du câble, et l'examinant attentivement, il observa avec admiration, à l'endroit où il était interrompu, une série d'étincelles qui passaient avec une rapidité extraordinaire : ce phénomène était nouveau pour la science, et M. Brunton tenta de l'appliquer à l'explosion des mines. Les expériences qu'il fit, avec M. Statham, furent très-heureuses, et ils ne tardèrent pas à reconnaître qu'avec un pétard très-simple, construit dans les conditions qui avaient été observées pour le cable, on pouvait agir à une distance presque illimitée avec un fil mince et une batterie peu puissante. Les pétards, dont nous donnerons la description, parce qu'elle est très-intéressante, sont très-faciles à confectionner : on prend deux bouts de fil de cuivre rouge recouvert de gutta-percha ordinaire; on enlève la gutta-pereha des extrémités, qu'on entortille comme on le voit figure 103, et on recourbe les

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bouts des fils métalliques de manière à les faire entrer dans une enveloppe ab de gutta-percha vulcanisée, que l'on a coupée et enlevée de dessus un fil de cuivre qui en avait été depuis longtemps recouvert. On pratique sur cette enveloppe une échancrure, et, après avoir maintenu à 2 ou 3 millimètres Tune de l'autre les extrémités des fils de cuivre, on en recouvre les pointes de fulminate de mercure, afin de rendre l'inflammation de la poudre plus aisée.

On remplit Y échancrure de poudre et on enveloppe le tout avec un bout de tuyau de caoutchouc ou dans une cartouche remplie de poudre.

Malgré les bons résultats de la méthode de MM. Brunton et Statham, qui fut employée, lors de l'inauguration du télégraphe sous-marin de Calais à Douvres, pour mettre le feu d'une extrémité du cable à la pièce d'artillerie qui se trouvait à l'autre, on était obligé de se servir d'une pile à grande tension, et le problème n'aurait pas reçu une solution complète sans les travaux du colonel espagnol D. Gregorio Verdû, qui imagina d'appliquer à cet usage les courants d'induction; et» aidé du célèbre constructeur M. Ruhmkorff, il se servit de la machine de ce dernier, modifiée convenablement, de manière qu'avec un simple élément de Bunsen ou un appareil ordinaire de Clarke, il parvint à enflammer de la poudre à une distance d'abord de 400 mètres, augmentée ensuite successivement jusqu'à 26,000. Ces expériences, qui eurent lieu en 4833 à la Villette, près Paris, furent suivies d'autres plus concluantes encore, en 1854, dans les environs de Guadaiajara, où on disposa quatre fourneaux de mine qui sautèrent en même temps avec un seul appareil, sans qu'il fût possible d'entendre plus d'une détonation toutes les fois qu'on répéta 1 expérience, tant les explosions étaient simultanées.

Après le colonel Verdû, M. Savare, capitaine français, et M. du Moncel ont proposé d'autres moyens plus économiques peut-être, et plus sûrs pour obtenir différentes explosions à la i. 4i7

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fois; mais le mérite d'avoir fait en grand cette expérience, el de s'être livré aux études nécessaires pour son application à l'attaque des places fortes appartient à notre compatriote, qui a donné des explications détaillées dans un mémoire intitulé Mines de gueru. La méthode de M. du Moncel a été appliquée avec succès à Cherbourg pour faire sauter d'énormes masses de roche, lors des travaux entrepris pour Y agrandissement de ce port.

Dans un mémoire publié en juin 185G par M. le baron d'Ebner, major du corps impérial du génie en Autriche, sur l'application de l'électricité aux mines de guerre, on trouve la description des expériences faites par le corps du génie avec des appareils qui diffèrent essentiellement de ceux employés par MM. Verdû el du Moncel. M. le baron d'Ebner prétend que l'emploi de l'électricité dynamique a, entre autres inconvénients, celui de la complication, tandis que la méthode des ingénieurs autrichiens est on ne peut plus simple. Dans une boite qui ne pèse pas plus de 8 kilogrammes et demi, est renfermé un disque de verre qui frotte contre des coussins et charge une bouteille de Lcyde; il suffit de dix ou douze tours de manivelle pour cette charge, et, en fermant le circuit, l'étincelle part à 30 kilomètres. Dans d'autres appareils plus complets, il y a deux disques et un fourneau destiné à maintenir sec l'intérieur de la boite.

M. Ador, connu par ses inventions, a imaginé un appareil électrique au moyen duquel, dit-il, on peut dégager un mètre cube de gaz par minute, en décomposant l'eau, et ayant en outre la propriété extraordinaire de réduire le gaz produit à un tel état de tension électrique ou de fulguration, qu'il devient une espèce de globe de feu ou de tonnerre en boule, et peut lancer des projectiles ou produire un effet mécanique quelconque.

Il serait trop long d'entreprendre rénumération de toutes les applications qu'on pourrait faire de cette propriété des courants électriques; il nous suffira de dire que l'artillerie, la marine et tout ce qui a quelque rapport avec la science militaire, les mines, les travaux publics et la pyrotechnie verraient diminuer le nombre des victimes que font les méthodes actuellement employées, si l'on parvenait à perfectionner celle que nous venons d'indiquer.

en conciliant l'économie et la simplicité avec la sécurité qu elle présente, et qu'on ne peut lui contester.

11 n'y a pas longtemps on a installé à l'observatoire astronomique de Paris une mire pour les observations de nuit ; elle s'allume en enflammant le gaz de l'éclairage au moyen de l'appareil de M. Ruhmkorff à 100 mètres du lieu de l'observation, d'après une méthode proposée par MM. Liais et du Monccl.

Fondé sur le môme principe et en se servant presque des mêmes moyens, 31. Trêve a proposé dernièrement un système télégraphique de nuit qui permet d'établir une communication sûre e! rapide enlre deux vaisseaux, entre une escadre et un port bloqué, ou en toute autre circonstance analogue. Les essais laits à Paris, à la fin de 1856, ont eu un brillant résultat et ont mérité 1 eloae que M. Despretz en fit à l'Académie des sciences.

Nous terminerons la relation des applications des effets calorifiques de l'électricité en mentionnant celles qui en ont été faites à la fusion des métaux, soit de ceux qui sont considérés comme infusiblcs dans les arts, soit de ceux qui, dans un travail quelconque, comme, par exempte, le forage d'un puits artésien, restent engagés dans l'intérieur du trou. La métallurgie ne doit pas désespérer de voir un jour cet agent devenir pour elle un puissant auxiliaire.