CHAPITRE PREMIER

Si l'on avait dit à nos pères : « Voyez, celte lumière intense que répand Téclair; voyez comme cette clarté Subite augmcnt&rhorreur répandue sur (oute la nature; Ces phénomènes qui vous effrayent seront expliques un jour, et l'homme s'en fera un jeu. 11 saura forcer la foudre à le servir, à guérir ses maladies; il fixera cette lumière fugitive, et rendra Téclair le rival du soleil. » — Si Ton avait dit aux anciens : « Ce sceptre dont vcus avez armé le plus puissant de vos dieux, ce faisceau qu'il brandit dans sa colère servira un jour aux plaisiis des hommes ; ces outils ignores dont se servaient vcs Cyclopes dans leurs travaux souterrains, seront rangés parmi les ustensiles des n agasins de TOpéra. » Qu'auraient pensé ceux qui auraient entendu ces^ paroles?

252 L'ÉLECTRIGITÊ

Aucun d*eux, même sage ou deYinjCiit-il ajouté foi à de telles prophéties?

Aujourd'hui ces espérances sont des réalités. — De la première découverte de Volta ont été déduites succès siyement les diverses applications de l'électricité.

Ce fut Ilumphrcy Da\y, cet Anglais illustré par tant de remarquables travaux, qui produisit le premier la lumière électrique. Il se servait d'une pile qui ne comptait pas moins de deux mille couples de Volta ; avec celte énorme quantité d'électricité il obtenait un jet de lumière. On observa alors cette nouvelle source lumineuse ; et quand les piles eurent été perfectionnées, quand on n'eut plus besoin d'un si grand attirail, on parvint aisément à l'étudier et à la connaître assez pour en tirer une utilité pratique.

DE L'ARC VOLTA'lQUE.

Lorsqu'on approche les deux pôles d'une pile, une série d'étincelles très-vives et très-brillantes jaillissent entre les pointes qui ne sont séparées que par un trèsléger espace. En terminant les (ils qui forment le circuit par deux crayons de charbons, ces étincelles, au lien d'être discontinues (t passagères, se confondent et se succèdent sans interruption : cet arc, d'une lumière à peu près constante et très-intense, est l'arc voltaïque.

Si les charbons qui forment les pôles étaient trop ^ rapproches, s'ils se touchaient, le circuit serait continu et l'arc vollaïque ne se formerait plus. Lorsque, au contraire, on éloigne de plus en plus les charbons Tun

de l'autre, on voit Tare lumineux s'allonger, s'amincir, diminuer d'éclat; puis on le voit s'éteindre pour ne plus se reproduire, quand la distance est devenue trop grande. Âinsila première condition pour faire apparaître un arc électrique convenable est de régler avec soin la distance des charbons. Mais ce n'est pas là un résultat facile à obtenir.

Examinons attentivement l'arc voltaïque ; et, pour que la lumière éblouissante ne nous aveugle pas, prenons un verre bleu foncé; ou bien encore projetons les charbons enflammés sur un écran, au moyen d'un appareil, que nous ferons bientôt connaître. Nous verrons alors comment se compose la lumière électrique. Au commencement, les charbons sont taillés en pointe, les élincellcs jaillissent assez faibles et comme timides; puis bientôt les charbons s'échauffent, ils deviennent rouges, et la lumière est éclatante. On aperçoit une grande quantité de particules solides incandescentes se transportant de Tun des charbons à Tautre. On voit l'un Se creuser et s'évider rapidement; Fautrc s'élève et augmente. Ce mouvement continuel de particules de charbons incandescentes, allant d'un pôle à l'autre, signale toujours le redoublement d'éclat de Tare voltaïque, et on est autorisé à conclure que celte circonstance est nécessaire à la formation de la lumière.

On peut remarquer que le pôle qui se ronge est toujours le même, toujours le pôle positif, quelles que soient la pile et la disposition dont on se serve ; le pôle qui s'accroît est toujours le négatif. On dirait encore ici une double pompe ; le positif refoule le charbon, le négatif l'aspire.

Mais ce n*cst pas seulement le transport des particules incandescentes qui forme Tare voltaïque. Les charbons s'échauffent, rougissent, et brûlent avec vivacité. La lumière qui résulte de cette combustion énergique, s'ajoute à celle qui provient du transport des corpuscules ; et les deux circonstances réunies, incandescence et combustion de charbon d^une part, transport des particules rouges de l'autre, donnent naissance à la lumière électrique. L'arc lumineux se forme dans Teau, dans le vide, dans un air quelconque, même dans les gaz qui n'entretiennent pas la combustion; il suffit de rapprocher les charbons, au point où le transport de la matière brûlante puisse avoir lieu. Mais, ainsi produit, jamais Tare voltaïque n'est aussi éclatant que dans l'air, car il n*y a qu'une seule des deux causes précédentes qui soit efficace.

D'après la manière même dont est formée la lumière électrique, la distance des pôles ne reste pas constante. En brûlant, les charbons s*usent, et la distance croit à chaque instant ; la lumière, d'abord brillante, pâlit de phis en plus, et va bientôt s'éteindre si Ton ne rapproche les charbons. A chaque instant, surtout lorsqu'on veut avoir une lumière toujours également vive et brillante, il faudra rapprocher les pôles et ramener la distance à rester sans cesse la même. Ce n'est pas là. le seul inconvénient.

Non-seulement les charbons brûlent et se consument, mais encore l'un se ronge et se raccourcit, Tautre croît et s'allonge. Le point lumineux ne reste donc pas fixe; il suit le charbon qui augmente, il

PRODUCTION DE LA LlMIÈllE. 235

i'élève OU s'abaisse avec lui ; et, après un certain temps, les rayons éclairants n'ont plus ni la même )rigine, ni la même direction qu'au début.

Ce grave inconvénient eut restreint considérablement l'emploi de la lumière électrique ; car, dans la plupart des cas, on fait de là fixité du point lumineux, parfois une nécessité absolue, et le plus souvent une commodité et un agrément.

La difficulté a été résolue. On a inventé des appareils, des végulateurs^ pour régulariser la lumière électrique, et lui donner les qualités qui lui manquaient.

OE9 RÉQULATEURS PH0T0-ÉLECTMQUC9.

Ces appareils portent les charbons, et en règlent d'eux-mêmes à chaque instant la distance. Ils reposent tous, et ils sont nombreux, sur le principe qui est de faire servir Télectricité elle-même à la réglementation do la marche des charbons. On tire ainsi un double avantage du courant, pour la production et la régularisation de la lumière. Cette idée heureuse est due à M. Foucault, l'illustre physicien de l'Observatoire de Paris, dont la jfnort a laissé un si grand vide dans la science ; les innombrables constructeurs de régulateurs se sont emparés de cette idée pour l'appliquer à leurs appareils.

Un régulateur photo-élcclrique doit satisfaire à trois conditions esîîentielles. 11 faut que la lumière soit constante et toujours égale à elle-même, pour éviter ces variations rapides de grandes clartés et de demi-jour qui fatiguent et ruinent la vue des travailleui s ; il faut

encore que le rayon dirigé dans un certain sens soil fixe, c'est-à-dire que le point lumineux doit être rigoureusement immobile ; il faut enfin que l'on puisse à volonté régler le point lumineux, le monter ou l'abaisser, le diriger sur un point ou sur un autre, sans l'éteindre, comme on fait pour une lampe ordinaire. Ces conditions sont indispensables, et tout régulateur qui ne les remplirait pas devrait être rejeté. Du reste, plusieurs des appareils proposés sont très-voisins de la perfection. -

Je me garderai bien de vous décrire tous ces régulateurs; ils résolvent le plus souvent le problème difficile et délicat qu'on se proposait; mais ils sont fort compliqués, et il Y a tant de rouages, tant de mécanismes, tant de mouvements d'horlogeries, tant de ressorts, cl tant de crémaillères qu'il nous serait presque impossible de les énumérer tous. Il faudrait de plus prendre garde à n'oublier personne, ce qui ne serait pas facile, à cause de la quantité des inventions, et à ne mécontenter aucun des inventeurs.

Aussitôt que M. Foucault eut indiqué la vraie solution des régulateurs, les savants et les constructeurs se mirent à l'œuvre, et on compta immédiatement une nombreuse série d'appareils. De tous les systèmes proposés, celui qu'on trouva unanimement supérieur aux autres fut celui de M. J. Dubosq, habile constructeur parisien. On y reconnut les qualités nécessaires, et (»n l'adopta dans la plupart des usages auxquels on appliqua la lumière électrique. Toutefois on rencontre dans l'industrie une grande variété de régulateurs électriques.

Pour faire comprendre comment le couranj mémo

3ut servir à régulariser les distances des cliarbons, je ais décrire un appareil très-simple, très-imparfait, et [ui n'a jamais été sérieusement appliqué : c'est celui le M. Archereau.

Le courant, venant de l'un des pôles de la pile, s'arrête au charbon supérieur que porte une sorte de potence fixe ; le charbon inférieur est emmanché dans un support mobile, formé d'une tige de fer doux. Le courant, venant de l'autre pôle, passe dans un électro-aimant, et se rend de là au charbon inférieur. Aussitôt «{ue les charbons sont rapprochés, la lumière jaillit ; mais le courant, en 'passantdanslelcctroaimant, aimante la bobine, et le fer doux est attiré; il descend en entraînant le charbon inréricnr ; de sorte que, par l'effet de l'électricité, les charbons se séparent, et la lumière ï'affaiblil. Mais à mesure que l'éloigncment des charbons augmente, le courant

diminue de plus en ^T—... __?■■,-

|ilu5 en intensité, et rig. 57. - néButaieur jcm. .iiciicitau. l'aimantation de l'é-

lectro-aimant devient de moins en moins forte : le fer doux, porteur du charbon inférieur, remonte sous l'action

d'un conlre-poids; de manière que par Teffcl d'un conlrepoids soigneusement choisi, le charbon inférieur tend à remonter. Il s'établit donc un équilibre entre TactioD. de la pesanteur et celle de réleclricité, équilibre quia pour effet de maintenir les deux charbons toujours à la même distance l'un de l'autre.

Cette description montre comment on peut faire régulariser la distance des charbons par Télectricité ellemême. Ce n'est là qu*un des nombreux procédés qai ont été publiés et appliqués. Le procédé a été perfec- ' tienne, et je ne le donne ici que comme un exemple ^ très-simple de ce que l'on peut faire.

Les deux appareils les plus employés sont, d'un côte, celui de M. J. Dubosq, dont on se sert surtout pour les expériences de physique, les effets de théâtre, et dans d'autres circonstances ; de Tautre côté, celui de M. Serrin, qui a été combiné principalement en vue des pharts électriques. M. Serrin a inventé, parait-il, le système de recul, dont personne, avant lui, n'aurait soupçonné les avantages. Lorsque les charbons arrivent au centre, au point fixe qui doit constamment être le milieu de i l'arc lumineux, un mécanisme automatique les faitre-i culer, chacun d'une certaine quantité; c'est en cela que consisterait la capitale invention de M. Serrin.

Il y a quelques années, M. Foucault a inventé un second appareil. Toutes les qualités possibles, toutes les conditions désirables y semblent réunies ; mais il est très-compliqué. L'arc est constant, le point lumineux se règle facilement, l'appareil ne se dérange pas. -Si, par une cause quelconque, par la rupture d'un charbon, l'arc vient à s'éteindre, le charbon cassé ressort brus-

quement et de lui-même sans qu'on soit constamment occupé à surveiller le point lumineux, et Tare rejaillit aussitôt. Le mécanisme est tellement solide que Ton peut incliner et renverser Tapparçil sans altérer la lumière, précieuse qualité pour l'éclairage des vaisseaux. Aussi, pour obtenir tous ces avantages, il a fallu un mécanisme très-complexe. Mais, en somme, qu'importe? ce n'est jamais que le constructeur qui est en droit de s'en plaindre ; celui qui manie l'appareil n'a qu'un bouton à tourner, il peut ignorer, les difticultés vaincues. Quant à celui qui chercbe à le comprendre, il faut bien qu'il se donne un peu de peine.