CONSTITUTION DES MACHINES

sions. C'est d'après cette différence entre les inducteurs que Ton a classé les machines en deux catégories : les machines magnétO'électriques, dont les inducteurs sont des aimants permanents; les machines dynamo-électriques^ dont les inducteurs sont des électro-aimants.

Cette classification, que l'usage semhle avoir consacrée, n'est pas exacte, puisque le magnétisme et le mouvement jouent le . même rôle dans les unes et dans les autres, et qu'il n'y a pas de machine magnéto-électrique qui ne puisse devenir dynamoélectrique par le simple changement des inducteurs, et réciproquement.

Dans les premières machines dynamo-électriques, le courant nécessaire pour développer et entretenir Taimantation des inducteurs était fourni par une petite machine magnéto-électrique auxiliaire ; c'était la première application des machines excitatrices. On ne tarda pas à simplifier le système, en faisant influencer par le même inducteur deux induits distincts, dont Tun était chargé de l'aimantation, tandis que l'autre produisait le courant utilisé dans le travail extérieur. Enfin on arriva à une troisième disposition encore plus simple; la production àe la machine fut réduite à un seul courant, que Ton fit passer tout entier à travers le fil des inducteurs, avant de l'envoyer dans le circuit extérieur; cette dernière disposition, généralement adoptée aujourd'hui, permet d'obtenir, sans complications, le maximum de puissance magnétique et le maximum d'intensité de courant, correspondants aux dimensions des organes de la machine ; elle a toutefois l'inconvénient de rendre le travail des machines inversement solidaire des variations do la résistance extérieure ; lorsque celle-ci augmente, Tintensité du courant diminue, ce qui entraîne l'affaiblissement des inducteurs, tandis que, le plus souvent, c'est le contraire qui est nécessaire. Lorsque la résistance extérieure diminue, l'intensité du courant et la puissance des inducteurs augmentent ; il en résulte une dépense de travail inutile et souvent une production de chaleur dangereuse pour les organes de la machine. Il

aio

LA TIIÉORIE DES MACHINES

suffit, pour évilor ces inconvt'nienls, de n'envoyer dans les hélices dos indiirteurs qu'une ilt'rivRtion du courant principal, en ràduisant, bien entendu, la grosseur du fil avec lequel elles sont construites. Les rapports sont alors renversés ; si la résistance extérieure augmente, la dérivation augmente également et, avec elle, l'excitation des inducteurs el l'intensité du courant produit. Si celle résistance extérieure diminue, la dérivation s'iitTaililit, et le travail dépensé se réduit en proportion. Il fiiut seulement éviter de laisser la machine fonctionner avec lo circuit extérieur uuvert; car alors le circuit de dérivation resta seul fermé et l'on dépenseniil encore du travail inutilement.

Nous venons do voir que dims cette disposition les électroaimants inducteurs sont aimantés pur le passage des courant qu'ils induisent eux-mêmes. Comme l'aimantation du fer pu les courants n'est que temporaire, le magnétisme des inducleu) disparaît aussitôt que la machine s'ai'rète, et on se demande pa^ quoi l'induction est produite lorsque la machiue est remise en mouvement. C'est tout simplement par les traces de mafruétisme, extrêmement faibles il est vrai, que le fer. même trë» doux, conserve toujours après qu'il a subi une aimantation, et que l'on nomme magnétisme rémanent ou résiduel. C'est ce magnétisme rémanent que l'ou a tant de peine ù éviter dans le» appareils télégraphiques, qui devient ici un auxUiairc précieux, pour amorcer la machiue.

Lorsque la machine se met en mouvement, cette trace de magnétisme engendre un premier courant d'induction imperceptible; ce courant, passant dans les hélices de l'inducteur, augmente un peu son magnétisme; au second tour le rouranl est un peu plus fort et te magnétisme augmente encore; lu puissance de l'inducteur s'accroll ainsi successivement jusqu'à ce qu'il arrive h la saturation. Le magnétisme rémanent existe même le plus souvent dans les machines entièrement neuves, et on l'attribue, soit aux opérations que l'on fait subir aux inducteurs pendant la construction, soit à l'influence du magnétisme terrestre. Il est rare que l'un soit obligé d'amorcer une

Diichiiie pour la faire pai'lir. et alors quelques éniîssiuUK d'un numnl (lt> pilt! suffiseiil.

Les induits sont génôrakment consUlnùs avec un fil ou un luhan de enivre dont lu longueur et la section sont di^termin<^es MF la tensiun que doit posséder le courant. A cundilions égales 1« forco électro-motrice et de vitesse, la tension des courants nduils augmi-nle avec la résistance du iil, mais bien entendu B la portion du fil qui est active et qui contribue & la producion des courants; la résistance de la portion inactive, bien qu'inévitable, no doit pas compter dans l'établissement de la tension. 11 importe encore d'observer que te coefficient de résisinco du cuivre n'est pas seulà considérer, parce que l'enroule- Bfut du fil pennet aux spires très rapprochées de réagir les mes sur les autres, proporlionnellemenl à l'intensité des courants successifs qui les traversent ; il eu résulte que lu résistance réelle d'une bobine est beaucoup plus grande que la résistance théorique évaluée pour une même longueur de fil non enroulée. On voit qu'il est possible, avec les mêmes organes et par la simple dilïérence des dimensions du fil induit, do faire produire kaux machines des courants do quantité ou des courants de ten- ■«ion.

Le cuivre employé doit être aussi pur que possible, parce que

1 conductibilité est rapidement diminuée par la présence de

latières étrangères; le fer étant beaucoup moins conducteur,

1 faudrait eu employer davantage et augmenter le poids des

irganes mobiles ; il est en outre susceptible d'aimantation, et la

Biasse de métal, formée par des hélices en fil de fer, réagirait

r les noyaux cl affaiblirait leur magnétisme.

Les fils induits sont enroulés ordinairement, en forme d'hé-

t ou bobines, sur un ou plusieurs noyaux en fer doux qui

r servent de supports. Les alternatives d'aimanlatio» et de

lésaimantalion qu'éprouvent ces noyaux, par suite de leur

[éplacemont devant les inducteurs, fournissent une nouvelle

tource de force électro-motrice, qu'augmente encore la surcxci-

l. ÉLECT. 16

Ûil l,A THEORIE DKS M.Vi:H[NES.

lation produite dans leuv magni^tismo par chaque foi-malion do l'ouiaiil dans les hi^licps, Mallieureusomoiil, l'influence des inducteui's ne so borne pas. à mndilicr t'état magnéUque des noyaux; elle y failnaUrecn mém« temps des courants d'induction qui entraînent ii la foi» produclion de ehaleur et uugmRntation de la résistance ait mouvement. C'est Faraday quî a démontré l'exisleni'e de ws courants en renversant l'expérience de la roue de Barlow. L'appareil de Fai'aday (fig. 118) suffît du reste pour montrer les deux actions invei-ses des aimants sur le» courants et de l'induction produite par les aimants. C'est l'appareil de Faraday qui a été la première machine et le premirr moteur magnéto-électriques. On appelle souvent les courants d'induction parasitaires courants de Foucault, parce que c'est à ce physicien qu'est dû l'appareil servant fi démontrer la Iransfoiination en chaleur du travail qu'ils représentent. C'est pour réduire autimt que possible lu formation de ces courants parasitaires que l'on construit les noyaux avec do la t6le ou du fil de fer; on les a même sup|irimés complètement dans quelques machines récentes, dont les bobines sont supportées par des pièces de bois, bu d'autre matière non magnétique et non conductrice.

Les Hls employés dans les machines doivent être d'autiint mieux isolés que la tension des courants est plus considérable. Les enveloppes de soie sont excellentes ; mais comme elles coûteraient trop cher, nncmploie du coton, et l'on parfait l'isolement à l'aide d'un enduit composé avec du bitume de Judét^ dissous djins l'essence de térébenthine. On y ajoute quelquefois un peu de cire et do résine. Certaines machines doivotil en partie leur supériorité aux soins extrêmes apportés dans tous les isolements.

La disposition des bobines induites par rapport aux inducteurs a donné lieu à bien des combinaisons, qui peuvent se ramener à quatre principales :

1" Les machines dans lesquelles les axes dos l)oIiines sont parallèles à l'axe de rotation (CJarkc. Allinnre, Holmes, Niaudet. Fermer Wallace, etc.) ;