BOBINE D'INDUCTION

Pour produire un courant induit, on enroule un fil autour d'un cylindre en bois ; le fil est recouvert de soie, et les spires sont ainsi isolées les unes des autres, de sorte qu'on a un circuit qui peut être très-long. Puis, au-dessus de ce premier iil, et quelquefois eii même temps que lui, on enroule un second fil également recouvert de soie. C'est là une bobine d'induction. Le fil dans lequel le courant sera lancé, puis interrompu, est le fil inducteur; l'autre, dans lequel on recueillera les courants produits, est \e fd induit; chaque spire du premier agit sur une spire voisine du second et le courant produit pourra être très-énergique.

En augmentant le nombre de tours faits parle fil inducteur, on peut augmenter considérablement la force du courant induit. On a trjouvé un autre moyen trèsingénieux : c'est de placer à l'intérieur de la bobine une série' de tiges de fer doux. Sous l'influence du courant inducteur, ce fer doux va s'aimanter, et ajoutera alors son action à celle du courant lui-même, et le courant induit en sera grandement fortifié.

Tels sont les principes d'après lesquels sont con-

1C8 L'ÉLECTniCITÉ.

struites les bobines d'induction : deux fils enroulés sur un cylindre en bois, et dans ce cylindre des tiges de fer qu'on peut retirer à volonté, voilà tout Tappareil. Chaque fois qu^on lancera un courant dans le premier fil, si faible qu'il soit, le second sera traversé par un courant induit très-rapide, mais très-énergique, et qui, en raison même de ces qualités, sera propre à certains effets particuliers.

Il se développe deux courants induits, Tunau début, au moment même oij on lance l'électricité dans le fil, Tautre à la fin, au moment où on la retire : on peut répéter cette série aussi longtemps et aussi rapidement que Ton veut, les courants qui en résulteront, pourront devenir assez fréquents et assez intenses pour former une succession ininterrompue de manifestations électriques. Il faut concevoir cependant que ces deux courants, développés pendant une seule expérience partielle, n'ont pas tout à fait les mêmes qualités : ils sont inverses l'un de l'autre.

Si Ton avait voulu faire ici un traité d'électricité, il y a longtemps que le lecteur eût été familiarisé avec les courants inverses. Depuis quelques années ceux-ci jouent un rôle important dans la télégraphie ; on les y emploie pour produire certains effets très-ingénieux. Je n'en ai pas parlé, au risque d'encourir le blâme de ceux qui les ont introduits dans l'usage. Mais il m'a paru nécessaire d'éviler d'abord les difficultés ; une voie ardue et laborieuse pouvait effrayer au début.

La pile possède deux pôles, c'est-à-dire deux points oh se recueille l'électricité. Celle-ci se produit dans l'appareil, nous ne savons pas trop comment; et la série

BOBLNE DE RUUMKORFF. iCO

es phénomènes déterminés par la réunion des pôles si attribuée à une sorte de courant d'électricité allant ie Tun à l'autre. Cette explication est purement hypohétique, mais elle donne une image palpable et presque umiplète des phénomènes. La pile peut donc être assiaailée à une double pompe, comparaison simplement Ogurative. Les pôles, caractérisés Tun par le zinc, l'autre par le cuivre ou le charbon, représentent chacun un appareil différent. Le pôle charbon serait une pompe foulante, et Télectricité, engendrée dans la pile, est continuellement poussée en avant dans le canal ; le pôle zinc, au contraire, serait une pompe aspirante, et l'électricité du canal est énergiquement appelée par lui. Lorsque les pôles sont réunis, la pompe foulante envoie continuellement dans le canal un flux d'électricité, lequel se trouve encore aspiré par l'autre extrémité. Ainsi $e trouve établi le courant entre les deux pôles. Cette supposition est certainement fort éloignée de la réalité, mais provisoirement elle n'est pas inutile, et il faut attendre pour la rectifier que la vérité ait été découverte.

On admet' donc que l'électricité se dirige du pôle charbon au pôle zinc. Et comme une pile n'est pas nécessairement organisée avec ces substances, on a donné à ces extrémités des noms indépendants, et n'ayant aucune signification par eux-mêmes. Ainsi l'extrémité charbon est appelée pôle positif, le zinc pôle négatif.

Dans chaque science, on rencontre de même des termes empruntés à des idées préconçues, à des comparaisons peu rigoureuses. A l'origine, l'imagination tra-

vaille sur des faits supernciellement connus; elle crée des systèmes, des suppositions, pour expliquer ce que ' la raison ne comprend pas encore. Plus tard la science a marché, les faits sont éclairés d'un, jour tout nouveau; les erreurs tombent peu à peu, les ombres s'ef- j facent ; mais trop souvent les termes restent consacrés par un long usage; alors ils embarrassent l'esprit et couvrent notre vue d'une sorte d'écran qui nous cache la vérité. Il faut alors assez d'énergie pour réagir contre les habitudes prises, et contre les tendances de notre inertie; il faut déchirer ce bandeau dont h fausse transparence déforme la vraie physionomie des objets ; il faut bien savoir que les mots dont on use, les termes que Ton emploie, sont détournés de leur signi- 1 fication habituelle. C'est là un effort nécessaire pour toutes les appellations de la science de l'électricité, teb que les mots courants, pôles, positif, induction, etc.

On supposait donc autrefois que le courant d'électricité partait du pôle charbon positif, suivait le fil, à arrivait au pôle zinc négatif. Si par un moyen quelconque, nous intervertissons brusquement les extrémités du fll, de telle sorte que le fil qui touchait le charbon soit maintenant attaché au zinc, le fil sera traversé par un courant dirigé en sens contraire da premier. C'est là ce qu'on appelle inversion de courant. On se sert de c^t artifice pour produire certains effets. Ainsi, dans la télégraphie, on intervertit quelquefois le fil de ligne avec le fil de terre; et, dans Texpérience d'Œrsted, on peut à volonté faire mouvoir Taiguille i aimantée à droite ou à gauche. 1

Un courant induit qui finit est inverse d'un courant

qui commence. Dans un cas, rextrémité de droite du fil induit représentait une pompe foulante ; elle devient pompe aspirante dans l'autre cas : les rôles sont changés et ce fait est assez important pour avoir nécessité les réflexions précédentes.

•OBINE DE RUHMKORFF.

En 1855, un prix de 50,000 francs fut institué pour récompenser le savant qui inventerait la machine électrique la plus puissante et la plus utile : le hut était surtout d'encourager la recherche de Tapplication de rélectricité comme force motrice. Une étude approfondie de la question montra bientôt que cette application si désirée était encore aujourd'hui une utopie irréalisable, et la commission généralisa le sujet du concours : le prix devait être donné tous les cinq ans. En 1860, on trouva qu'aucune machine ne répondait convenablement à ce qu'on avait désiré et le prix ne fut pas décerné. En 1865, aucune machine nouvelle n'avait été inventée, mais en raison de l'importance qu'avait prise la bobine d'induction, en raison des nombreuses applications qu'on lui avait trouvées, on jugea bon de décerner à M. Ruhmkorff le prix de 50,000 francs. La commission craignit, en se montrant trop difficile, de décourager les chercheurs et de faire dire aux ignorants qu'il était au moins étrange qu'en dix ans en ce siècle de science, il n'eût pas élé découvert une machine électrique remarquable.

M. Ruhmkoriï a donc obtenu en 1865 le prix pour sa bobine, qu'il avait construite en 1851, qu'il avait suc-

172 L'EI^ECTRICITE.

cessivement développée et agrandie, et pour laquell il avait déjà été décoré.

M. Rnhmkorff, de simple ouvrier mécanicien, est de venu constructeur d'appareils ; à ses précieuses qua lités de praticien, il joint un grand amour de la science une admirable curiosité de recherche. Il emploie toi^ son temps, presque toutes ses ressources à chercher, j fureter en cleclricitc, découvrant par-ci par-là quelque petites choses, auxquelles les savants n'avaient pa: pensé, donnant de bons conseils à tous, aux grands e aux petits qui Tccoutent et le remercient. Après avoij construit sa bobine, il Ta rendue propre à une fouh d'usages, et on savait d'avance que la somme décerné* ne pourrait tomber en de meilleures mains dans Tinté rêt de la science.

La machine de M. Ruhmkorff esft une vérilabh bobine d'induction, telle que celle qui a déjà été dc< crite. Sur un cylindre en carton, s'enroule un fil assea épais ; ce fil gros et court ne fait pas plus d'un tour sui le cylindre, et ses extrémités viennent aboutir à deui boutons placés sur le support de Tappareil : c'est là le fil inducteur qui sera parcouru par le courant de h pile.

Autour de ce premier fil s'en enroule un second asses fin,^mais très-long. Dans les premières machines, ce second fil avait une longueur totale de 8 à 10 kilomètres ; maintenant sa longueur est de 50 à 60 kilomètres. Le fil fait un très-grand nombre de tours et vient aboutir à deux tiges. Dans ce second fil, se développent les courants induits, et on les recueille à ces deux tiges.

Chacun de ces fils de cuiyre est isolé avec grand bin ; le second surtout est recouvert d'un enduit de [omme-laque. Les tours que font les fils autour du cyindre sont ainsi séparés les uns des autres, et l'éleclicite est obligée de suivre cette longue route entre Ks deux pôles. La séparation des spires est une con- Btion nécessaire, et la négligence du constructeur ur ce point amènerait infailliblement la rupture de 'appareil. Aussi, afin de pouvoir réparer la bobine, [uand par une cause quelconque elle a été mise tors de service, on a soin de la diviser en tran- ;hes : celles-ci sont entièrement libres, et chacune Pelles ne communique qu'avec les voisines. Le fil sorant de la première tranche s'enroule un très-grand lombre de fois sur la seconde, et n'en sort que pour ecommçncer sur la troisième. Quand donc la machine tst dérangée, on défait les tranches, on les essaye à lart, et on n'a qu*à remplacer celle qui est reconnue léfectueuse.

Au-dessus de ces tranches on a tendu une couverture le soie verte, pour le plaisir des yeux. La bobine se ërmine à ses deux extrémités par deux plaques en rerre qui la supportent et l'attachent au pied. De plus, a bobine est creuse, et le vide intérieur est rempli d'un brt paquet de fils de fer, par lesquels les effets d*inluction sont renforcés.

Dans Tépaisseur de la planche qui forme le pied de la machine, est un sippareil particulier, un condensaleur. 11 est formé de deux lames d*étain, collées sur les deux faces d'une feuille de taffetas, de telle sorte que les métaux ne se touchent pas entre eux. Chacune de

ces lames communique avec une des extrémités du (il inducteur, et par celte disposition les effets sont consi^ dérablement augmentés. C'est là le condensateur de M. Fizeau, dont l'explication exigerait de longs détails. 11 agit dans la bobine d*induction à peu près comme le volant dans la machine à vapeur ; son rôle est d'augmenter et de régulariser les effets, et de faire en sorte que les courants inverses soient toujours égaux.

Ce n'est que par une interruption du courant inducteur, que Ton peut obtenir des courants induits. Il faut donc interrompre souvent celui-là, afin d'obtenir des effets plus fréquents. A cet effet, la bobine est munie d'une pièce particulière appelée ivtemipteur et ana* loguc à la sonnerie tremblante qui est en usage dans la télégraphie. Un mouvement continuel et rapide de va-et-vient, une sorte de tremblement imprimé à une tige, tel est ici encore le principe de l'interrupteur.

Sur une des extrémités de la bobine, les fils de fer intérieurs traversent la plaque et se terminent par une tète en fer doux. Au-dessous est un petit marteau également en fer doux, dont le bras communique avec une des extrémités du fil inducteur, tandis que Tenclume qui le supporte est reliée àPun des pôles de la pile. Tant que le marteau repose sur son enclume, le courant passe dans le fil inducteur, produit les effets connus, et, entre autres choses, aimante le fer intérieur de la bobine. Celui-ci, étant aimanté, attire le marteau, le soulève et le sépare de l'enclume; aussitôt le courant ne passe plus, le fer est désaimanté, le marteau retombe et le courant repasse immédiatement. Cette succession de faits recommence

BOBINE DE nCIllIKORFK. )7S

M>DtÎDuellement, et le marteau est animé d*un trem- Uement très-vif, A chaque soulèvement, le courant est retiré, à chaque abaissement le courant est renvoyé

¥it. iS. — PMte liabinc de M. lluluukarfr iri^c mlerruplenr i Irenil.L'ur.

Jans le Gl inducteur. Si les interruptions se succèdent rapidement, les courants induits se suivront à des inter- «alles très-courts et donneront lieu à des effets continus. Cet interrupteur à trembleur a de plus l'avantage de je régler à volonté, suivant qu'on relève cl qu'on abaisse l'enclume et de donner par suite des tremblements rapides ou lents. Cependant, dans tes grandes machines, telles que les construit actuellement M. Ruhmkorff, cette partie de l'instrument a disparu et a été reinplatèe par un petit appareil spécial, indépendant du reste de la machine. C'est tout simplement une tige munie d'un contre-poids et animée d'un mouvement d'oscillation. Selon qu'on élève ou abaisse le contre-poids, les oscillations sont plus ou moins rapides. A chaque oscilïtion, là tige ferme le courant et l'ouvre aussitôt après, Il l'on ohlient les mêmes effets qu'avec le marteau, teulemcnt ici, il faut une pile spéciale, composée de leux éléments, pour faire mouvoir la tige et entretenir on mouvement.

L'ÉLECrniCITÈ.

La puissance des eiTets obtenus dépend de la force du courant inducteur et on en doit régler convenablement l'extrémité. Il ne faut pas que ce courant soit trop faible, on n'obtiendrait que des effcls médiocres ; il ne faut pas qu'il soit trop fort, la bobine se romprait, le lil, trèS'Iin, serait brûlé ou fondu sous l'action de cou-

rants trop énergiques. Ordinairement on attelle à la bobine une pile de Bunsen formée de 15. à 20 éléments, et le courant fourni par cette pile est inducteur.

La bobine de Ruhmkorrf peut être considérée comme servant à transformer rélectricité de la pile en électricité de la macliine, et l'on sait déjà les différences

BOBINE DE RCHMKORFF. 177

essentielles qui existent entre ces deux sortes d'électricités. Le fil induit est soumis, par intervalles très-rapprochés, à la seule influence du courant de la pile, et, alors s'accomplit dans l'intérieur de* la bobine un travail mystérieux et ignoré; puis Ton recueille les courants induits instantanés, mais extrêmement énergiques. Chose remarquable, l'électricité que Ton produit ainsi jouit à la fois de toutes les propriétés. Elle se présente sous la forme de courants instantanés, comme celle qui est engendrée par la pile ; elle a l'énergie et la puissance de la foudre comme celle qui nait sur la ^Yiachine électrique ordinaire. Aussi les bobines d*induction sont propres à une foule d'usages.

Avec l'appareil de Ruhmkorff on reproduit les effets de la foudre les plus extraordinaires et les plus bizarres; cette reproduction est un spectacle attrayant pour les esprits sérieux. Ce sont ces expériences devenues vulgaires, que je vais d'abord décrire.

Lorsque les extrémités du fil induit sont formées en pointes de platine très- rapprochées Tune de l'autre, entre ces pointes jaillit aussitôt une série de fortes étincelles. Chacune d'elles est la manifestation d'un courant induit. On peut éloigner les pointes de platine, les étincelles s'^longent, se courbent en sinuosités fantasques; elles font crépiter l'air sous des détonations répétées ; elles se suivent longues et rapides, bruyantes et lumineuses, et l'on sent autour de la machine cette odeur sulfureuse qui accompagne les forts orages, et que l'on croyait jadis être l'odeur propre de rélectricilé. Il n'y a pas à s'y tromper, c'est l'éclair, c'est le tonnerre imité par nos appareils humains.

On peut ainsi obtenir dans l'air des étincelles longues de 50 à 60 centimètres, et quelquefois plus longues encore. Si Ton saupoudre de limaille de cuivre une longue bande* de papier gommée , et si Ton suspend cette feuille desséchée entre les pôles, rétincelie jaillira entre les grains de poussière métallique. Entre deux particules successives se produira une petite étincelle; et, comme ces éclairs partiels sont très-rapides et Irès-rapprochés, Tœil n'aperçoit qu'un seul éclair d'une grande longueur. On a pu obtenir par ce moyen des étincelles de 4 à 5 mètres, rappelant par leur forme, leur éclat, leur détonation, les véritables éclairs naturels. La seule différence consiste en ce que les éclairs naturels ont plusieurs lieues de longueur ; car tous nos efforts ne pourront jamais atteindre la grandeur et la puissance de la nature.

Avec une bobine, comme avec une machine électrique, on peut charger des condensateurs, des bouteilles de Leyde, des batteries. Mais tandis qu'avec la machine, il faut un temps assez long pour charger une bouteille de Leyde, avec la bobine d'induction il ne faut que peu d'instants, car le débit d'électricité est immense. On peut même, avec des dispositions faciles à imaginer, obtenir des décharges très-rapides des condensateurs ; alors l'étincelle se modifie. Ce n*est plus ce long éclair grêle et bleuâtre, dont les sinuosités traversent l'espace; c'est une étincelle courte, épaisse, lumineuse, et surtout bruyante. On voit une série rapide de larges étincelles, blanches, sonores, et on entend des éclats secs, répétés, analogues à de nombreux coups de feu. La foudre fond les fils métalliques, les cordons de

sonnette, etc.; rétincelle d'induction peut également fondre et volatiliser des fils très-fins. Il se dessine alors, sur une feuille de papier placée au-dessous, une trace noire ou jaunâtre, suivant que le* fil est en fer, en cuivre, ou en or. C'est la vapeur métallique violemment projetée sur le papier, et affectant les formes les plus* étranges, les arborescences les plus riches. C'est ainsi que les cordons de sonnette fondus par la foudre sont projetés* sur le mur voisin; une trace noirâtre indique le passage de l'électricité.

Les fils de la bobine se fondraient de même, si on laissait se produire des courants assez puissants. C'est là aussi un danger qu'il faut éviter pour les fils des lignes télégraphiques, et surtout pour les câbles sous-marins. As^ns la télégraphie, on veut employer non plus les courants directs mais les courants induits ; on trouve à celte substitution divers avantages: mais le danger que je signale est assez réel pour avoir fuit considérer jusqu'ici cette question comme insoluble. On peut maintenant se rendre compte des nombreuses ruptures des câbles sous-marins, et entre autres de celle du câble transatlantique de .1858, qui se brisa quelques jours après avoir été posé. On avait lancé dans ce long câble un courant très-énergique, et que l'on croyait nécessité par une pareille longueur. Ce courant avait déterminé dans le câble un courant induit tout aussi énergique ; mais, lorsque la dépêche fut arrivée^ les courants induits restèrent ajoutés les uns aux autres; l'armature extérieure formait condensateur, et la ligne était devenue une immense bouteille de Leyde. Aussi, bientôt le câble agonisa, quelques mots passèrent encore, con-

fus et inachevés, puis tout fut'Uni; le Gl avait été fondu, et l'enveloppe isolante crevée en maints endroits. Il n'y aurait eu qu'une seule chose à faire, c'eût été 4c décharger la ligne, en faisant communiquer pendant un instant l'armature protectrice et le fil intérieur. Mais ces phénomènes n'avaient pas encore été bien étudiés. Depuis lors, on est devenu prudent, et Ton n'envoie plus dans les lignes sous-marines que des courants excessivement faibles. Le câble transatlantique de 1865 fonctionne avec. un courant imperceptible, qui ne fait dévier que de quelques secondes une légère aiguille aimantée.

L'étincelle d'induction foudroie les animaux, les oiseaux , par exemple : les plus fortes machines construites par M. Ruhmkorffsontassez puissantes pour tuer un taureau^ Si l'on était frappé d'une de ces épouvantables décharges de la machine, les vaisseaux sanguins seraient déchirés, les muscles paralysés, le système nerveux serait fortement ébranlé; si l'on n'était pas tué sur le coup, on éprouverait des douleurs atroces que ne payerait certainement pas le royaume de France^ ainsi que le dit l'inventeur de la bouteille de Leyde. Aussi ne doit-on manier la machine de Ruhmkorff qu'avec le plus grand soin. Ce n'est qu'avec un long bâton de résine ou de verre que l'on touche» les fils et que l'on dirige TétinccUe.

La foudre bri^ les objets, perce les murailles, fait éclater les glaces les plus épaisses : la foudre artificielle produit les mêmes effets. Si Ton place un cube de verre très-épais entre les deux pointes où jaillit l'clincelle, de' façon que les pôles ne soient séparés que par

BOBINE DE RCHlIKUItt'K- ISt

le verre, la décliEirge éclatera etitrc les pôles, et le Terre sera percé de part en part suivant plusieurs lignes sinueuses, iiidiquantla route parcourue par l'électri-

Au lieu de nous borner à imiter la foudre, nous pouvons obtenir des ef- fets iumineus tout

nouveaux, et dont la nature ne nous donne pas le spectacle. L'éclair traversant l'air a toujours la même couleur et les mêmes caractères ; si rélinccllc traverse d'autres milieux, combinés et préparés arliricicllcment, elle se colorera et se présentera à nos yeux avec des caractères spéciaux. On prend des lubes en verre, desquels / on a retiré l'air, pour y introduire de très-petilcs | quantités de gaz divers ; on forme des dessins avec ces i tubes en verre, des lettres par exemple; on peut également réunir des tubes divers, les uns renfermant de l'hydrogène, oij l'élineclle est rouge, les autres de l'air, oii elle est violette, etc.; lorsque l'élincelle jaillira dans -. cette série de tubes, les dessins apparaîtront flamboyants, et l'éclat dos couleurs ne nuira pas au velouté et à la ' douceur des teintes.

L'étincelle est formée par ia superposition de deux lueurs. L'une entoure le pôle positif; elle est d'une couleur rouge très-intense. Parlant de l'un des pôles, elle s'avance entre les diux fils, et s'arrête avant d'atteindre le fil négatif. L'autre lueur est bleuâtre, Irès-

peu intense et beaucoup moins longue que la première. Le mélange de ces deux couleurs donne à Téclair sa nuance violette.

Lorsqu'on examine avec précaution une étincelle d'induction traversant un des tubes dont on vient de pailcr, on reconnaît que l'étincelle négative bleue est formée d'une teinle continue, tandis que l'étincelle positive rouge, au contraire, présente des stratifications. On distingue en effet autour du pôle positif une série de bandes brillantes rouges, séparées par des bandes obscures. Ces stratifications sont transversales, et disparaissent peu à peu vers le milieu de Télincelle. La cnuse de cet étrange phénomène est inconnue ; mais ces faits suffisent pour établir une nouvelle distinction singulière et remarquable entre les deux pôles d'un courant électrique.

. Non-seulement le gaz qui renpiit le tube, mais la nature même du verre influe sur la couleur de l'étincelle. On montre ordinairement-un appareil formé d'un vase en verre jaunâtre, appelé verre d'urane, lequel est enfermé dans un œuf de verre ordinaire. Lorsque l'étincelle passe, le verre d'urane devient verdâtre, une colonne de feu descend jusqu'au fond du vase ; et de ce vase lumineux jaillissent des gerbes violettes, aussi belles que les plus belles des flciurs. Rien ne saurait limiter la variété et la puissance de ces effets ; et quelque beaux, quelque compliqués que soient les dessins ainsi formés, l'électricité les peindra elle-même avec des couleurs plus riches et plus éclatantes que celles de Bubens.

On se sert encore de l'étincelle d'induction pour

BODINE DE RiThHKORFP produire des explosions; par exemple, pour mettre Feu à une mine, san lorsque le terrain humide ne permettrait pas aux mèches ordinaires de brûler jusqu'à l'âme.

Dans la dernière expédition deChine, on avait creusé une mine sous le fort Peï-ho ; on avait en* tassé de la poudre datis la cavité, et au moment convenable une étincellc,lancéepar une machine éloignée, tomba au milieu de cet amas explosible. Aussilât la mine éclate, lefort ennemi eslrenvcrsé, une partie est envoyée au loin , le ^'^' ^' " *'" "" """^ '''"fane. reste est démantelé par le cboc, et les Cbinois qui de rien ne se doutaient, furent effrayés et vaincus.

On peut également mettre le feu à des canons cbargcs, sans que les servants de la pièce soient exposés au feu ennemi.On tire plusieurs coups à la fois, par exemple toute la bordée d'un navire, sans qu'il y ait personne sur le pont.