A.ppareils d’induction volta éleclrique

Les appareils fondés sur le principe des courants voltafaradaïques sont construits par M. Ruhmkorff avec une perfection que nous avons déjà signalée au lecteur. Les bobines d'induction owi acquis entre ses mains m\Q tension si considérable, qu’elles peuvent remplacer trésavantageusernent les machines ordinaires pour les expériences d’électricité statique. Les unes, de petite dimension, d’un prix peu élevé, donnent des étincelles de deux

011 trois centimètres dans l’air et servent fréquemment dans les laboratoires. Les autres, de grande dimension, assez conteuses, donnent des étincelles dont la longueur peut atteindre quatre-vingt centimètres. Pour charger une batterie, il faut que l’étincelle ait au moins quinze centimètres. Nous décrirons les deux formes principales qui sont usitées; elles se rattachent d’ailleurs de la même manière au principe de l’induction volta-faradaïque.

Le circuit inducteur est formé par une pile de quelques éléments et par un gros fil de cuivre isolé, qui fait quelques tours seulement autour d’un faisceau de fils de fer A (fig. 15) L L’interrupteur 11 est formé d’une pointe de platine communiquant avec un des conducteurs Y de la pile, et d’une couche de mercure communiquant avec le iil du faisceau A. L’autre bout du même fil est en communication avec le second conducteur X de la pile.

Une bobine C formée d’un fd de cuivre isolé, très-fin et très-long, entoure le faisceau A, et les extrémités de ce fil aboutissent à deux conducteurs isolés E E auxquels on attache des fils de métal qui établissent un circuit ayant une solution de continuité en G F.; c’est là que doit jaillir fétincelle. Cette bobine et les conducteurs extérieurs composent le circuit induit.

Tant que le circuit inducteur est fermé, il est le siège d’un courant voltaïque continu, et il ne S(î produit rien dans le circuit induit. Mais sitôt qu’on ouvre le circuit inducteur en séparant la pointe de platine et 1% mercure au point B, il y a un courant temporaire dans la bobine C et l’étincelle jaillit dans l’intervalle G F, pourvu que celui-ci ne soit pas trop grand. 11 y a de l’électricité positive à l’un des conducteurs E, et de l’électricité négative à l’autre. Ces électricités sont développées dans chaque moitié du fil de la bobine, avec une tension

^ On n reproscnlé le faisccnn sopnré de la ])ol)inc; il s’inlrodnil, dans la cavité centrait' de la grande bohijie C.

Bobine de lUilmikorli'.

APPAREILS PRODUISANT L’ÉTINCELLE ÉLECTRIQUE. 75

décroissante des extrémités au milieu. Quand rintervalle G F n’est pas trop grand, ces électricités produisent l’étincelle et disparaissent; si l’étincelle n’a pas lien; les électricités se neutralisent dans le fil de la bobine.

L’induction est surtout due au faisceau de fil de fer. Le fil du circuit inducteur qui l’enveloppe a pour fonction l’aimantation de ce faisceau, quand ce circuit est fermé. Lorsqu’on interrompt le courant voltaïque , le faisceau se désaimante, et c’est ce changement d’état qui détermine l’électrisation de la bobine C. On démontre aisément ce rôle du fer, en l’enlevant sans changer le reste de l’appareil. L’étincelle ne jaillit plus en G F, que si l’intervalle est très petit. L’action du conducteur de la pile s’ajoute à celle du faisceau de fer; mais elle est incomparablement plus faible.

La tension des électricités développées aux extrémités du fil induit est d’autant plus grande que rinterruption est plus brusque; de cette condition dépend par conséquent la longueur de l’étincelle. Or le phénomène de l’extracourant s’oppose à la rapidité de rinterruption. Nous savons qu’au point B de séparation des deux por- • tiens de circuit voltaïque jaillit une étincelle de rupture, d’autant plus grosse que le circuit a plus de circonvolutions; le faisceau de fer augmente aussi la grosseur de cette étincelle ; enfin sa durée croît avec sa grosseur. Or, tant que dure cette étincelle, le circuit voltaïque reste fermé: donc si l’on veut diminuer le plus possible la durée de l’interruption, il faut que l’étincelle de rupture ou d' extracourant soit la plus petite possible.

Cette condition a été réalisée par M. Fizeau, à l’aide d’une sorte de batterie de Leyde D, dont les deux armatures communiquent respectivement avec deux points du circuit inducteur de chaque côté du point d’interruption B.

A l’instant où le courant est interrompu, les électricités de l’extracourant se portent sur les armatures, au

lieu de s’accunniler au point de rupture; il n’y a plus de grosse étincelle en ce point. En outre le condensateur, chargé comme une bouteille de Leyde,se décharge par la pile et la bobine, ce qui rend plus rapide la désaimantation du faisceau de fer. Tout concourt ainsi à rendre plus brusque l’induction et par conséquent à accroître la longueur de l’étincelle.

Tels sont les phénomènes généraux qui se passent dans la bobine d’induction.

Maintenant nous pourrons aisément comprendre les dispositions adoptées par M. Rubmkorff, dans ce qu’elles

i'ij. 14. Uetile bobine de Uiihinkoilt.

oui d’essentiel. Ce qui distingue la grande bobine de la petite, c’est la forme de rinterrupteur.

Dans la petite bobine (fig. 14), le faisceau de fer dépasse la bobine induite et au-dessous de l’extrémité de ce faisceau est placée une petite colonne de métal, qu’on appelle enclume. Entre l’enclume et le faisceau se trouve une petite masse de fer portée par un levier de cuivre, lequel s’appuie légèrement sur une seconde colonne latérale; c’est le marteau. 11 peut osciller entre le faisceau el renclume, sur laquelle il repose naturellement par son poids, b’un des bouts du fil inducteur communique avec la seconde colonne; l’autre aboutit ù une vis de pression, à laquelle est attaché le fil de la pile. Quant à l’enclume, elle (*omnninique par un ruban de cuivre

APPAREILS PPiODUISllNT L’ÉTINCELLE ÉLECTRIQUE.

avec une seconde vis, à laquelle est allaclié le second iil de la pile. Ouand la pile est en activité, le courant passe par le lil inducteur, le marteau, renclume, et aimante ht laisceau de fer; celui-ci attire aussitôt le marteau, et tant qu’il le retient, le courant ne passe plus; le point d’interruption est entre l’enclume et le marteau. Mais de ce que le courant est interrompu, il résulte que le faisceau perd son magnétisme, il abandonne le marteau, et celuici retombe sur Fenclume. Le courant passe de nouveau, le marteau se soulève encore, puis retombe et le même effet se produit indéfiniment.

Ainsi le courant de la pile est lui-même chargé de régler les interruptions du circuit; cet interrupteur automatique très-ingénieux a été imaginé par M. de la Rive, de Genève.

Quant au reste de l’appareil, il est disposé selon les principes que représente la lig. 15. Le marteau et renclume jouant le rôle de l’interrupteur B de cette ligui'e, communiquent respectivement avec les deux armatures du condensateur, placé sous la tablette qui porte la bobine. Ce condensateur est formé de deux séries de feuilles d’étain entre lesquelles s’étendent des feuilles de carton ciré. Ce système produit, sous un très-petit volume, le même effet qu’une grande bouteille de Leyde dont cba- (|ue armature aurait une surface égale à la surface totale des feuilles d’étain employées.

Les extrémités du fil induit aboutissent à des vis de cuivre supportées par des tiges de verre; c’est à ces vis qu’on attache les conducteurs entre lesquels doit jaillir rêtincelle.

Enfin une pièce, appelée commutateur, se trouve placée de l’autre côté de la bobine ; elle sert à changer le sens du courant inducteur. 11 est inutile de décrire ici cette pièce, parce que son rôle est secondaire.

Dans la grande bobine, lig. 15, l’interrupteur est celui de Foucault ; il est indépendant du circuit inducteur el

LES MEUVEII.LES DE L’ÉTIINCELLE ÉLECTEKJUE.

est mis en mouvement par un circuit voltaïque distinct. Au lieu de renclume, c’est le godet de verre B, contenant du mercure qui communique avec le fil inducteur; au lieu du marteau, c’est la pointe de platine qui communique avec la pile. De plus une couche d’alcool recouvre le mercure. La pointe doit osciller au-dessus du mercure, le toucher en descendant, ce qui ferme le circuit, et s’en séparer en remontant, ce qui ouvre le circuit. 11 y aurait mille manières de faire osciller régulièrement cette pointe; celle qu’a adoptée Foucault est la plus commode de toutes ; nous nous abstiendrons de tout détail à ce sujet. %

On emploie habituellement une pile de 8 éléments de Bunsen (grand modèle à auges rectangulaires) dans le circuit principal et un seul couple (moyen modèle) dans le circuit auxiliaire.

Pour charger une batterie, on fait communiquer le pôle négatif du fil induit avec l’armature extérieure de la batterie, puis à l’aide de l’excitateur on tire des étincelles GF sur le trajet des conducteurs qui vont du pôle positif à l’armature intérieure : quelques étincelles suffisent pour la charge. La ligure 15 représente la disposition adoptée pour cette opération.

L’institut polytechnique de Londres possède une grande bobine qui a 3 mètres de longueur. Le faisceau de fil de fer pèse 46 kil., le fil inducteur a 4 de diamètre et 5446 m. de longueur. Le fil induit a 0*“‘“,4 de diamètre et 241 kil. de longueur. On emploie une pile de 40 éléments de Bunsen. Cette puissante machine est surtout remarquable par la quantité d’électricité qu’elle développe. Ses étincelles ont 75 cent, de longueur et 2 cent, de grosseur. Trois étincelles chargent une batterie de 4 I métrés carrés environ.

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