Éclairage électrique

L’arc lumineux produit entre deux pointes de charbon soit par le courant voltaïque, soit par le courant magnétofaradaïque nous offre un procédé d’éclairage incomparable, lorsqu’il s’agit d’éclairer à une grande distance. C’est aussi un excellent moyen, quand on veut éclairer temporairement un grand travail de nuit.

L’intensité de l’arc voltaïque doit être constante. Or l’usure des charbons accroît peu à peu sa longueur, et quand elle a atteint une certaine limite, l’arc s’éteint. Jusqu’à ce terme, l’intensité lumineuse va en diminuant. Il faut donc qu’un mécanisme particulier rapproche graduellement les charbons, à mesure qu’ils s’usent. En outre, le charbon positif s’use plus rapidement que l’autre ; le mouvement doit donc être différent pour chacun des charbons. On appelle régulateur l’appareil qui porte les charbons et qui leur donne un mouvement ca-

APPLICATIONS DE L’ETINCELLE

pablo (le maiiiloiiir constantes la longueur et la position de Tare.

C’est en 1848 que MM. Foucault, en France, Staite et Pétrie en Angleterre, construisirent les premiers régulateurs. Depuis cette époque MM. Archereau, Breton, Duboseq, Martin de Brette, Liais, Serrin ont successivement imaginé diverses dispositions.

Ces appareils, excepté celui deM. Liais, sont fondés sur les propriétés des électro-aimants. Le courant qui produit l’arc lumineux passe dans le fil d’un électro-aimant, qui agit par son magnétisme sur un organe mécanique chargé de mettre les charbons en mouvement. Lorsque Parc augmente de longueur, le courant s’affaiblit, le magnétisme diminue; l’organe mécanique rapproche les charbons, jusqu’à ce que le courant ait repris son intensité primitive. De la délicatesse et de la rapidité de ce mouvement dépend la fixité de la lumière.

Le plus simple des régulateurs, et par conséquent le plus facile à comprendre, est celui de M. Archereau (fig. 72). Le charbon supérieur est porté par une tige qui peut glisser et tourner au bout d’une traverse horizontale de cuivre. Le conducteur négatif de la pile communique avec cette traverse, qui est isolée. Le charbon inférieur est adapté au sommet d’un cylindre vertical, qui peut monter ou descendre suivant l’axe d’une bobine creuse, recouverte d’un fil de cuivre isolé. Le canon de la bobine est en cuivre, et il est maintenu fixe. L’un des bouts du fil aboutit au canon, et l’autre à une pince à vis, à laquelle on adapte le conducteur positif de la pile. De cette manière le charbon inférieur communique avec la pile par l’intermédiaire du cylindre mobile et du canon de la bobine qui se touchent toujours en plusieurs points, surtout si la bobine est très-longue. Le cylindre porte à son extrémité inférieure une poulie par laquelle il s’appuie sur un cordon, qui s’enroule sur une poulie fixe, et est tendu par un poids. De cette manière le cylindre porte-

charbon et le poids se font presque équilibre, et le charbon monte ou descend, sans que ce mouvement exige une

force considérable ; elle doit seulement vaincre le léger frottement du cylindre contre la paroi intérieure de la bobine. C’est le courant lui-même et l’action du contre-poids qui doivent opérer ce mouvement. Pour atteindre ce but, on a composé le cylindre de deux parties, l’une en fer, celle du haut, l’autre en cuivre, celle du bas. Le courant passant dans la bobine attire le fer et fait descendre le cylindre ;

Fig. 72. dès que le courant ces-

Régulateur d’Archereaii se, le COlltre-poids re-

^ lève le cylindre.

On comprendra sans peine le jeu de l’appareil. Pour le mettre en activité, on amène le charbon supérieur au contact du charbon inférieur, puis, en agissant sur le premier, on sépare les deux charbons. La position du cylindre central est celle que l’action de la bobine doit lui donner, lorsqu’elle est traversée par le courant; cette position persiste donc après la séparation des charbons et l’arc lumineux s’établit. Le charbon inférieur s’use plus vite que l’autre puisqu’il sert d’électrode positive ; dès que Parc est devenu un peu plus long, le courant est un peu plus faible ; il n’attire plus le fer du cylindi’e avec autant de force ; le contre-poids n’est plus exacte-

APPLICATIO:SS DE L’ÉTINCELLE

ment équilibré et il fait remonter le charbon. Mais alors le courant se rétablit ; la bobine retient le cylindre et l’empêche de continuer son mouvement ascensionnel. L’arc lumineux reste stationnaire, jusqu’à c^que l’usure soit assez grande pour que la même opération recom mence.

On remarquera que le centre de l’arc s’élève graduellement à mesure que le charbon supérieur s’use. Il y a ainsi déplacement du foyer de lumière, ce qui dans certain cas est très-incommode. On doit corriger ce défaut en agissant sur le pignon du charbon supérieur. L’appareil n’est pas complètement automatique.

Les autres systèmes de régulateur réunissent, avec une perfection plus ou moins grande, les deux conditions que nous venons de signaler, à savoir la constance dans l’intensité de la lumière, et la fixité du foyer. Celui de M. Duboscq est le plus répandu ; mais il n’est pas complètement automatique : il faut un opérateur pour mettre les charbons en contact, les séparer ensuite. Cela n’a aucun inconvénient pour les expériences de physique; il est même utile de changer à la main l’écartement des électrodes, lorsqu’on veut, par exemple, interposer diverses substances et projeter l’arc, ou le spectre de ces substances. S’il s’agit d’un éclairage continu, durant plusieurs heures, cet appareil offre un inconvénient sérieux: non-seulement il faut qu'un opérateur exercé allume la lampe électrique, mais encore si par une diminution imprévue de l’intensité du courant l’arc s’éteint, il faut que l’opérateur remette les charbons en contact, les sépare et les règle de nouveau; la nécessité de sa présence à côté de l’appareil rendrait cette sorte d’éclairage peu pratique. Construire un régulateur s’allumant de lui-même dès qu’on ferme le circuit, conservant invariables la longueur et la position de l’arc et enfin se trouvant toujours prêt à ser-^ vir, en cas d’extinction accidentelle, sans que la main intervienne, tel est le problème du régulateur compléte-

ment automatique. Il a élé résolu à Paris par M. Serriu et par M. Foucault.

Dès 1852, M. Serriu entreprit de dompter cette magnifique source de lumière, à laquelle on ne reprochait qu’une capricieuse variation d’intensité. Après de patients efforts, non-seulement M. Serrin construisit un bon appareil, mais encore, ce qui était peut-être plus difficile, il obtint que son système fût adopté dans les services de FÉtat, particulièrement dans celui des phares. Dans un compte rendu de l’Exposition universelle de 1867 b M. l’abbé Moigno l’appelle l'homme de la lumière électrique, de même que Cicéron disait l'homme de telle livre, de telle chose. On Fa vu conduire seul une véritable armée de régulateurs, qui fonctionnaient sans variations pendant des nuits entières.

L’appareil Serrin éclaire les phares du Havre depuis 1865: l’arc y est produit par les machines magnéto-électriques de Nollet. 11 a servi aux travaux de nuit du fort Chavagnac, à Cherbourg, du chemin de fer du Midi, des réservoirs de Ménilmontant, des mines du Guadarrama en Espagne, etc. : c’est lui qui illumine brillamment nos fêtes de nuit. M. Brui, ingénieur du chemin de fer du nord de l’Espagne, a donné dans les Mondes d’intéressants détails sur le travail de nuit. Deux régulateurs de M. Serrin étaient placés sur la même colonne, afin qu’il n’y eût pas d’interruption dans l’éclairage. Quand les charbons de Fun étaient usés, on allumait l’autre instantanément. On disposait deux piles de cinquante éléments Bunsen ; d’abord une seule fonctionnait, et quand elle commençait à s’affaiblir, on mettait l’autre en activité ; à la fin on les réunissait en deux séries parallèles. La lumière éclairait avec profusion plus de cent ouvriers, sans blesser la vue par son .intensité. Dix chantiers furent ainsi éclairés pendant cinq mois en 1863. L’éco-

^ Les Mondes, tome XIV

APPLICATIONS DE L’ÉTINCELLE

iiomie de ce mode d’éclairage sur celui des lorclies était

de 60 pour 100.

Dans les galeries souterraines l’emploi de la lumière électrique présente des avantages considérables , parce qu’elle ne viciepas l’air.G’est ainsi qu’on a eu recours à l’appareil Serrin dans les montagnes de Guadarrama avec le plus grand succès.

Il est bien désirable que cet éclairage soit universellement adopté dans les mines, au double point de vue de la salubrité et de l’économie.

Voici comment est disposé cet ingénieux régulateur (lig. 75). Le charbon supérieur G est porté par un cylindre vertical B qui glisse à frottement doux dans un tube fixe, et qui est terminé à son extrémité in-

Fig. 75. — Uégulaleur Semn.

férieure par une crémaillère A. Le tube et le cylindre sont isolés et reçoivent l’un des conducteurs de la pile. La crémaillère engrène avec une roue dentée GF dont l’axe est relié par un cordon GH au bas de la tige métallique K qui porte le charbon inférieur. Le poids de la crémaillère, du cylindre B et du charbon supérieure suffit pour faire descendre le système de ces trois pièces; alors la crémaillère fait tourner la roue GF et le cordon s’enroulant sur Taxe de cette roue fait monter le charbon inférieur K. L’appareil met ainsi lui-même les charbons en contact. Le charbon inférieur communiquant avec le second pôle (k la pile, le courant suit le chemin ABCK. Mais il passe aussi dans un électro-aimant E, dont l’armature a pour fonctions d’écarter les charbons pour produire l’arc lumineux, d’arrêter à temps Fécartement, et enfin de maintenir l’arc au même point, avec la même intensité. A cet effet l’armature de fer U fait partie d’un système de tiges articulées RSUT. La tige inférieure TU porte l’armature, et peut tourner autour d’un axe fixe T. La tige supérieure RS porte la tige du charbon inférieur K, qui est isolée, et en outre peut tourner autour d’un axe fixe R. La tige verticale SU, qui relie les deux précédentes, porte une pointe d qui aboutit à une petite distance d’une roue dentée, lorsque le courant ne passe pas. Cette roue peut transmettre son mouvement à la première roue F par un engrenage, de façon qu’un très-petit déplacement de celleci entraîne un très-grand déplacement de l’autre, lequel est rendu uniforme par un petit moulinet. Ajoutons enfin qu’un ressort l équilibre le poids du charbon inférieur et du système de tiges articulées, de façon qu’une force très-légère puisse déplacer ce charbon dans un sens ou dans l’autre.

Dès que le courant passe, l’électro-aimant attire l’armature de fer U, et le système articulé entre en mouvement; la tige du charbon inférieur K s’abaisse, et tirant le cordon GH fait tourner la roue supérieure F, et mon-

Ari‘LlCAT10^S DE l/ETllNCELLE.

ter la crémaillère A ainsi que le charbon supérieur C. Voilà donc l’arc établi; il faut que l’écartement s’arrête.

Pour cela la pointe d s’étant abaissée en même temps que le charbon inférieur, vient s’engager entre deux dents de la roue inférieure et arrête le mouvement que celle-ci avait reçu de la roue supéi ieure F. Alors toutes les pièces de l’engrenage s’arrêtent, ainsi que les charbons.

(Juaiid l’usure des charbons augmente la longueur de l’arc, le courant s’affaiblit graduellement ; l’attraction de l’armature U diminue ; le ressort l fait remonter la tige TU, et par suite la tige US qui porte la pointe d; celle-ci cesse d’embrayer l’engrenage, et le poids du charbon supérieur et de son support ABC détermine sa descente, ainsi que l’élévation de l’autre charbon par l’intermédiaire de l’engrenage. Ue rapprochement des charbons augmente l’intensité du courant; l’électro-aimant attire l’armature U, et la pointe d vient de nouveau embrayer la roue de l’engrenage. Tout s’arrête encore jusqu’à ce que l’iisure des charbons donne lieu à la même série de mouvements.

Lorsqu’on emploie la pile voltaïque, l’usure des charbons est inégale ; elle est la plus grande pour le charbon positif. Dans ce cas la roue supérieure F a un diamètre double de celui du petit treuil sur lequel s’enroule le cordon HG. L’expérience a montré que ce rapport était suffisant. Avec la machine magnéto-électrique, les charbons s’usent également, parce que chacun d’eux est alternativement positif et négatif, les courants induits n’étant pas ramenés dans le même sens par un commutateur. Dans ce cas la roue et le treuil ont le même diamètre, et les deux charbons se déplacent ensemble également.

Le régulateur Serrin rend de très-bons services dans l’éclairage, lorsqu’il reste fixé verticalement; mais on ne peut l’incliner, et surtout le renverser, puisque le moteur est le poids du charbon supérieur et des pièces qui

LES MERVEILLES DE L’ETINCELLE ELEGTRlQLE.

le poiiciit. C’est un grave inconvénient dans certaines

circonstances , par exemple sur un navil e : lorsque la mer est très -agitée, le mouvement des charbons ne peut être régulier. En outre on remarquera qu’au point de vue mécanique, il est fâcheux d’employer l’électroaimant à faire mouvoir une masse aussi grande que celle des pièces mobiles de l’appareil.

Le régulateur Foucault, construit dans ces dernières années par M. Duboscq, résout le problème d’une manière plus complète ; il présente les avantages du précédent, sans en avoir les inconvénients. Au point de vue mécanique, c’est un appareil d’une rare perfection, comme tonies les productions de l’illustre physicien.

Lés charbons sont portés par deux crémaillères D, II (%. 74),

Fig. 74, — Régulaleiir Foucault-Duboscq,

APPLICATIOINS DE L’ÉTINCELLE.

parallèles et s’engrenant avec deux roues dentées, montées sur l’axe d’un barillet L' semblable à celui d’une horloge. On tend le ressort de ce barillet avec une clef, et si rien ne retient les roues, la tension du ressort les fait tourner de façon que les charbons se rapprochent l’un de l’autre. Nous avons ainsi un moteur indépendant, chargé du rapprochement des charbons. 11 faut arrêter ce rapprochement au moment convenable. C’est ce que doit faire le courant lui-mème. Pour cela ce courant passe dans le fil d’un électro-aimant E, placé au bas de l’appareil, dans la monture métallique qui porte les rouages B, dans la crémaillère D du charbon inférieur, dans le charbon supérieur et enfin dans le tube H qui est isolé. L’électro-aimant attire l’armature de fer F, laquelle entraîne dans son mouvement l’aiguille T. La tête t de cette aiguille vient alors buter contre les ailettes d’un petit moulinet O, mis en mouvement par le barillet L' par l’intermédiaire d’une série de roues dentées. Ces roues ont pour but de produire une rotation rapide du moulinet O, à l’aide d’une petite rotation du barillet, xiinsi se trouve arrêtés la rotation du moulinet O, celle du barillet L', et enfin le rapprochement des charbons.

Jusqu’à présent ce mécanisme est celui de l’appareil primitif de M. Duboscq. Il fallait écarter à la main les charbons, pour régler leur position et leur distance. L’électro-aimant ne pouvait qu’arrêter leur rapprochement. Maintenant voici ce qu’y a ajouté Foucault.

Un second barillet L, contenant un ressort que Ton tend avec une clef comme le précédent, sert de moteur pour écarter les charbons l’un de l’autre. Pour cela la roue du barillet s’engréne avec une roue dentée qui transmet le mouvement aux roues dentées du barillet L', de sorte que celles-ci tournent en écartant les charbons. D’ailleurs ce barillet met aussi en mouvement un petit moulinet O', par l’intermédiaire d’une série de roues dentées; et quand l’aiguille T vient buter contre les ailettes

de ce moulinet, elle arrête son mouvement ainsi que l’écartement des charbons. C’est lorsque l’intensité du courant est devenu trop faible, à cause de cet écartement, que cette opération s’exécute, parce que rélectro-ainiaiit attire moins fortement l’armature de lér F, et que le ressort R l’élève.

Voilà donc deux moteurs L, L', chargés respectivement d’écarter et de rapprocher les charbons, et c’est le courant lui-même qui règle la longueur de l’arc, en arrêtant par le déplacement de la tige T soit le rapprochement, soit l’écartement. Mais comment réaliser riiidépeiidaiice de ces deux moteurs inverses, de façon que les mêmes roues dentées, celles du barillet L' obéissent soit à l’iiii, soit à l’autre des deux ressorts moteurs? Foucault a fait usage de la roue satellite d’Huyghens, placée en S et dont la fonction sera expliquée sur la fig. 75.

Cette figure représente les barillets L, L' en rapport avec la roue satellite S, les porte-charbon en rapport avec le barillet L', et les moulinets 0 et O' destinés à arrêter l’im ou l’autre des deux moteurs. Elle diffère de la lig. 74 par la suppression des roues dentées intermédiaires, qui sont destinées à donner aux pièces mobiles une vitesse convenable, et qui ne sont pas nécessaires pour l’intelligence de la roue satellite ; on a aussi placé les parties de l’appareil dans une autre position, atin de .les rendre visibles.

La roue satellite S est fixée sur l’axe gh, et porte deux pignons inégaux e, qui sont solidaires et mobiles autour d’un axe parallèle à gh. Ces pignons peuvent donc tourner autour de cet axe excentrique, et en outre leur axe commun peut tourner avec la roue S autour de la ligne gh. De cliaque côté de cette roue, sont deux roues a, c auxquelles sont fixés respectivement les pignons concentriques b, d. Ainsi le système ab forme une seule pièce mobile comme une poulie folle autour de l’axe gh; il en est de même du système cd. Le pignon d est ideii-

ArPLlGATlOiNS DE L’ÉTIACELLE.

tique au pignon e, et le pignon b identique au pignon f. Ce système jouit de la propriété suivante. Quand ab est

Fig. 7o. — Roue satellite dans le régulateur électrique.

fixe, les roues S, c peuvent tourner dans le même sens, les pignons cl, e roulant respectivement sur les pignons f\ b; ces deux roues ont d’ailleurs des vitesses difléren-

LES MEllYElLLES DE L’ETINCELLE ÉLECTUIQUE.

les. Quand cd est fixe, les roues S, a peuvent tourner en sens opposés, avec des vitesses également différentes.

Supposons que le moulinet o' soit arrêté, de façon que la roue c soit fixe, et que le ressort L soit tendu. En se détendant il fait tourner la roue du barillet L dans le sens de la flèche. Ce mouvement se transmet à la roue a, et la f oue S tourne en sens contraire ; elle transmet le mouvement à la roue du barillet L' et les crémaillères écartent les charbons Fun de l’autre.

Supposons au contraire que le moulinet o soit arrêté ; c’est alors la roue a qui est fixe, et si le ressort L' est tendu, il fait tourner la roue S dans un sens opposé à celui de la flèche marquée sur la figure ; la roue c tourne dans le même sens que la roue S et le moulinet o' entre en mouvement. En même temps, les crémaillères D, H rapprochent les charbons l’iin de l’autre.

Ainsi se trouve très-ingénieusement réalisée l’indépendance des deux moteurs.

La disposition de l’armature de l’électro-aimant est encore une des ingénieuses particularités de ce régulateur, fig. 74. Il ne faut pas que le mouvement de l’aiguille T soit saccadé, si l’on veut que les variations de la longueur de l’arc voltaïque se succèdent régulièrement. Si l’armature F et l’aiguille T n’avaient d’autre appui que l’axe de rotation, ils oscilleraient sans cesse sous l’action alternative du ressort qui les équilibre, et de l’électro-aimant. Voici comment Foucault a remédié à cet inconvénient :

Le ressort R qui équilibre l’armature F est fixé à sa partie inférieure à une pièce que l’on peut faire tourner autour d’un axe à l’aide d’une vis, afin d’allonger ou de raccourcir le ressort, suivant l’intensité du courant. La partie supérieure est attachée à une pièce X mobile autour d’un axe, et présentant une face courbe; cette face s’appuie sur le levier rectiligne qui porte l’armature F et

APPLICATIONS DE L’ÉTINCEIJ.E.

l’aiguille T. C’est donc par l’intermédiaire de la pièce X que le ressort équilibre l’armature.

Supposons que l’intensité du courant diminue, Tattraction de l’armature par l’électro-aimant placé au-dessous diminue, et le levier P s’abaisse un peu, sollicité par le ressort. Le point de contact de ce levier avec la pièce courbe X se déplace graduellement, de sorte que sans changer notablement sa tension, le ressort agit sur un bras de levier moindre ; la courbe est telle que les changements de ce bras de levier suffisent pour maintenir l’équilibre de l’armature et du ressort, sans qu’il y ait aucune secousse.

Dans certaines circonstances, on est obligé de modifier considéralement l’intensité du courant, afin d’augmenter ou de diminuer l’éclairage. Supposons par exemple qu’on ait besoin de l’augmenter.

On obtiendra ce résultat en augmentant la surface des éléments de la pile, par la disposition en séries parallèles. Mais alors l’intensité du courant augmentant beaucoup, l’attraction de l’armature F par l’électro-aimant ne sera plus équilibrée par le ressort R. M. Duboscq a ingénieusement résolu cette difficulté. L’armature F a la forme d’un cylindre tournant autour d’un axe excentrique. Pour rétablir l’équilibre du ressort et de l’armature , il suffit de faire tourner celle-ci , de manière qu’elle s’éloigne des pôles de l’électro-aimant ; l’attraction magnétique devient plus petite, et le ressort suffit pour l’équilibrer, sans que rien soit à changer dans le régulateur.

Ajoutons pour terminer cette description que Fune des roues qui conduisent les crémaillères porte-charbon se meut à la main, indépendamment du barillet L', ce qui est nécessaire quand on a besoin d’ajusterJe foyer lumineux à diverses hauteurs.

Le fonctionnement du régulateur a lieu de la manière suivante (fig. 74) :

ÔÜÜ LES MERVEILLES DE L’ÉTLNCELLE ÉLEGïlUQUE.

Les ressorts étant montés, et l’armature réglée de façon que l’aiguille ï retienne les deux moulinets o, o', on met les charbons en contact. Puis on fait passer le courant. Immédiatement l’armature F est attirée, la tête de l’aiguille T lâche le moulinet de droite et le barillet L opère l’écartement. Le courant diminuant alors graduellement, l’attraction de l’armature décroît, le ressort antagoniste K détermine le retour de la tête vers le moulinet de droite, et bientôt celui-ci se trouve arrêté. L’arc est donc établi. Peu à peu les charbons s’usent; le positif, situé en bas, s’use environ deux fois plus vite que l’autre. L’arc s’allongeant, le courant diminue d’intensité; l’attraction de l’armature décroît, et le ressort continue à rapprocher la tête t vers le moulinet de droite. C’est ainsi que le moulinet de gauche finit par être mis en liberté. Le barillet L' entre aussitôt en action, et les charbons se rapprochent avec les vitesses convenables pour que le milieu de l’arc conserve sa position. Le rapprochement est accompagné d’un accroissement d’intensité du courant, par suite d’une augmentation dans la force attractive de l’électro-aimant, l’aiguille ï se meut vers le moulinet de gauche et finit par l’arrêter.

Si par une cause quelconque l’intensité du courant augmentait, le moulinet de droite se trouverait mis en liberté et le barillet L opérerait l’éloignement des charbons, afin de rétablir l’intensité primitive.

Veut-on exhausser le point lumineux; il suffit d’élever à la main le porte-charbon supérieur, en tournant la roue dentée L' qui le commande; alors l’autre charbon le suit par l’action du barillet L'. Si on veut abaisser le foyer on tourne dans l’autre sens, et c’est le barillet L qui écarte le charbon inférieur. Cette dernière manipulation est tout à fait impossible avec l’appareil Serrin : il faut élever ou abaisser tout l’appareil.

Nous venons de décrire les parties essentielles du régulateur Foucault. Mentionnons encore quelques perfec-

APPLICATIONS DE L’EÏINCEIJ.E,

lionnenienls que M. Duboscq y a ajoutés, pour faciliter son usage, par exemple pour pouvoir faire passer le courant dans les charbons aussi bien de haut en bas que de bas en haut, pour faire marcher les deux charbons avec la même vitesse, ce qui est le cas du courant des machines magnéto-électriques. Ainsi construit, cet appareil doit être appelé le régulateur Foucault-Duhoscq ; car si Foucault Fa amené à un degré inespéré de perfection, par l’addition du barillet L, de la roue satellite et du levier articulé de l’armature, une moitié, celle qui contient le barillet L', n’est autre chose que le régulateur Duboscq primitif.

C’est en 1864, que Foucault a réalisé son régulateur. Déjà à cette époque celui de M. Serrin commençait à se répandre dans l’industrie, et il est juste de reconnaître qu’il a puissamment contribué à mettre en évidence les avantages de la lumière électrique. Aujourd’hui il a à lutter avec un rival dont la supériorité est incontestable, et auquel l’avenir réserve sans doute de grands succès. Mais s’il succombe dans la lutte, son inventeur aura la gloire d’avoir fait sortir du laboratoire la plus belle source de lumière artificielle et d’en avoir doté son pays. On a essayé d’éviter l’emploi des régulateurs; mais aucun procédé n’a été jusqu’à présent rendu pratique. On annonce qu’un Russe, M. Jablochkoff, vient de trouver une solution satisfaisante ; les deux charbons sont disposés parallèlement et entourés d’une matière isolante qui leur donne l’apparence d’une simple bougie. Quand l’arc voltaïque est établi, les charbons se consument lentement, la mature isolante se volatilise, de sorte que cette bougie d’un nouveau genre s’use uniformément, à raison de 7 centimètres par heure.

Pour apprécier exactement la valeur de la lumière électrique, il faut la comparer aux sources usitées au point de vue de l’intensité et du prix de revient. D’après M. Kd. Becquerel, l’arc d’une pile de 60 éléments Bunsen

coûte 3 francs l’heure ; c’est à peu près le prix du même éclairage produit par des lampes à huile, et le quadruple du prix du même éclairage produit par le gaz. Cette cherté tient à l’emploi de la pile. Elle est moindre quand on a recours aux machines magnéto-électriques ; le prix est à peine supérieur à celui de l’éclairage au gaz. Il y a donc lieu de rejeter la pile, toutes les fois qu’on peut installer un moteur capable de mettre en mouvement une machine magnéto-électrique. Au laboratoire de la Sorbonne, il existe une de ces machines, mue par un moteur à gaz du système Hugon, dont la force est de 2 chevauxvapeur. Ce moteur consomme par heure 4 mètres cubes ■ et demi de gaz, qui coûte oO centimes le mètre cube; la dépense de la lumière par heure est de 1 fr. 35. Elle serait environ trois fois moindre pour une usine qui fabriquerait elle-même le gaz dont elle a besoin, et serait alors moindre que si l’on employait une machine à vapeur. Le moteur à gaz est préférable toutes les fois que l’éclairage n’a pas besoin d’être entretenu pendant plusieurs heures, parce qu’on le met en marche en quelques minutes, et qu’on l’arrête instantanément, sans qu’il y ait aucune dépense lorsqu’il est au repos.

11 faut remarquer que l’arc voltaïque présente un foyer lumineux étendant très-loin son action, et que c’est surtout cette propriété qui doit être utilisée. Il ne conviendrait pas de le substituer à l’éclairage ordinaire dans un atelier ordinaire, où tous les ouvriers doivent être éclairés uniformément. Un tel foyer lumineux placé dans une vaste salle fatiguerait la vue des personnes voisines, et n’éclairerait pas assez les personnes éloignées. La division du travail entre un grand nombre d’ouvriers entraîne la division de la lumière nécessaire pour accomplir ce travail. Mais lorsqu’il s’agit des travaux d’un vaste chantier, dans lequel il y a un mouvement de va-et-vient continuel, la division de la lumière n’est plus indispensable. C’est surtout à l’éclairage des phares que le foyer élec-

APPLICATIONS DE L’ÉTINCELLE

trique convient admirablement. Au cap de la Ilève, une machine magnéto-électrique de six disques, par conséquent de 96 aimants, donne une lumière équivalente à celle de 200 lampes Carcel. Cette lumière, placée au foyer d’une lentille convergente, envoie un faisceau de rayons parallèles qui éclaire les objets à une distance considérable. En réunissant deux machines semblables, on obtient un phare visible à 64 kilomètres; il équivaut à 10 000 lampes carcel.

On conçoit l’efficacité d’un tel foyer lumineux lorsqu’il s’agit de la navigation, des explorations nocturnes en temps de guerre. Si chaque navire portait son phare électrique, il n’y aurait plus ces collisions désastreuses qui sont inévitables dans les ténèbres. Cet usage commence d’ailleurs à se répandre, et il ne tardera pas à être adopté par toutes les nations.

Il est possible d’éclairer les récifs sous-marins qui rendent certaines côtes dangereuses ; car l’arc voltaïque peut jaillir sous les eaux, dans un récipient de verre. On s’en est servi pour éclairer le fond de la mer, pour la pêche. M. Duchemin a même imaginé une pile llottante, dont l’eau de la mer constitue la partie liquide; on l’appelle une bouée électrique; c’est elle qui devra alimenter la lampe sous-marine.

Quant à l’éclairage des villes par la lumière électrique, il n’y faut pas songer. La division de la lumière est aussi indispensable dans une cité que dans un vaste atelier, et le gaz résout la question d’une manière incomparable. On ne peut guère lui reprocher que sa couleur rougeâtre; mais quand on le mêle avec l’oxygène, et qu’on projette le bec sur un fragment de magnésie, on obtient une lumière blanche et pure, qui laisse distinguer les couleurs aussi bien que la lumière électrique. Tel est l’éclairage de MM. Maréchal et Tessier du Motay, dont les avantages sont aujourd’hui bien reconnus.

50 i LES MERYEILLES DE L’ÉTINCELLE ÉLECTRIQUE.

Il a pourtant été fait plusieurs essais, dans le but de diviser la lumière électrique : MM. Wartmann. Quirini, Deleuil, ont fait jaillir plusieurs' arcs dans un même circuit voltaïque, et ils ont constaté que la somme des lumières ainsi obtenues était bien égale à la lumière de l’arc unique produit par la même pile;, mais les difficultés pratiques de ce système l’ont fait abandonner. M. Leroux a donné une autre solution, en se fondant sur ce qu’on peut interrompre pendant un temps très-court le circuit d’un arc voltaïque, sans que cet arc s’éteigne. En réalité, la lumière doit être aussi interrompue ; mais la persistance de l’impression optique empêche que l’on s’en aperçoive. Son appareil est une sorte de commutateur^ qui lance successivement le courant dans une série de régulateurs électriques, de façon que l’arc ne jaillisse que dans un seul à chaque instant. Ce commutateur tourne sur lui-même assez rapidement pour que les passages du courant se succèdent à des intervalles de temps suffisamment petits.

Sans doute, le defnier mot n’est pas dit sur les applications de l’arc voltaïque; mais déjà aujourd’hui l’industrie en a pris possession, et la voie des perfectionnements est largement ouverte.

Il y a une autre application de l’étincelle à l’éclairage, plus modeste que les précédentes, mais digne du plus grand intérêt; car elle a pour but de soustraire les malheureux ouvriers des houillères aux terribles dangers du feu grisou.

Dans la houille sont logées de petites cavités contenant des hydrocarbures gazeux. Quand la pioche du mineur détache les blocs, les parois de ces cavités sont brisées, et le gaz se môle avec l’air, en formant un mélange explosif. L’approche d’un corps incandescent détermine l’explosion du mélange qui produit d’affreux ravages dans les galeries souterraines. Davy avait imaginé, en Angleterre, une lampe de sûreté, qui fut perfectionnée en-

APPLIGATIOÎSS DE L’ÉmCELLE.

siiiio par divers ingénieurs. Mais elle ne fonctionne sans danger qu’entre les mains d’ouvriers très-soigneux et très-prudents. Étant composée d’une lampe à huile ordinaire et d’une enveloppe métallique qui empêche la

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Fig. 70. — Lampe électrique de sûreté.

llamiue d’échauffer le mélange explosif, elle exige que cette toile soit toujours en très-bon état, et qu’il n’y ait de communication entre l’intérieur et l’extérieur que par les mailles de la toile. C’est en quelque sorte le foyer et l’aliment d’un incendie, séparés l’un de l’autre par une cloison fragile.

LES MERVEILLES llE L’ÉTIiNCELLE ÉLECTRIQUE.

On a imaginé de substituer à la lampe de Üavy un simple tube de Geissler, rendu lumineux par l’étincelle d’une petite bobine de Ruhmkorff. La pile est formée d’un seul couple ; elle est renfermée avec la bobine dans un étui que l’on porte en bandoulière (fig. 76), et le tube lumineux peut être tenu à la main et dirigé au gré de l’ouvrier, ou bien placé le long de l’étui, qui ressemble alors à une lampe ordinaire. Avec cet appareil, on n’a plus de foyer d’incendie. L’étincelle brille sans chaleur appréciable dans, un tube complètement clos et vide d’air. Si la paroi est brisée par accident, l’air rentre, et l’étincelle ne jaillit plus; l’inflammation du grisou est impossible. Sans doute la clarté n’est pas très-vive, c’était l’inconvénient de la première lampe de Davy; mais ne vaut-il pas mieux s’y soumettre au profit de la sécurité?

Nous avons passé en revue les principales applications de l’étincelle électrique, surtout celles qui ont reçu la sanction de la pratique. Déjà, dans l’état actuel de la science, elles occupent un rang honorable dans l’industrie. Leur importance ne peut que s’accroître dans l’avenir. Jusqu’à présent la lumière électrique est empruntée à la pile voltaïque et aux machines magnéto-électriques ; c’est-à-dire qu’elle dérive de l’action chimique ou du travail mécanique. Indépendamment des perfectionnements que la pile et les machines de Nollet, de Wild, de Ladd, sont susceptibles de recevoir, n’y a-t-il pas d’autre source d’électricité encore inexploitée? L’atmosphère terrestre est un réservoir inépuisable de cet agent. Ne peut-on espérer que la découverte de Franklin domptant la foudre et la rendant inoffensive, soit complétée par quelque nouveau génie, trouvant le moyen de la rendre utile, de lui faire produire de puissants courants, charger d’immenses batteries de Leyde? Et alors l’arc étincelant aura sa source gratuite dans l’atmosphère; c’est aussi dans cet immense réservoir que la télégraphie et

APPLICATIONS DE L’ÉTINCELLE. 507

Tart des moteurs électro-magnétiques puiseront la force dont ils ont besoin.

L’enveloppe gazeuse de notre globe, à laquelle nous empruntons l’action chimique qui nous fait vivre par la respiration, et celle qui alimente nos foyers, nous offre dans son électricité une source féconde de lumière et de force motrice que Thomme n’a pas encore su utiliser. Que la contemplation des merveilles de l’univers enhardisse sa pensée, que son labeur incessant agrandisse son domaine! Qu’une communication incessante avec la nature soit pour lui la source pure des joies terrestres et le souverain remède de ses misères 1