LA MACHINE DE GRAMME. G

gnétique fixe seront également de signe contraire. Si le fil 1 est sollicité à se déplacer de gauche à droite, le fil 2 tendra à se mouvoir de droite à gauche.

Gomme les conducteurs 3 et 4 jouent dans la seconde moitié du champ le même rôle que les premiers, il s'ensuit que deux couples de sens contraire agissent sur le système mobile. En appelant D la distance qui sépare les fils extérieurs 1 et 4, et D' celle qui sépare les fils 2 et 3, le premier couple a pour moment + FD, et le second — F'D'. La force F dépend de l'intensité du courant et de celle du champ magnétique. La première est la môme pour tout le circuit, et je supposerai la seconde constante dans toute l'étendue occupée par l'appareil pendant sa rotation. Il s'ensuit que F=F'. On voit ainsi immédiatement que, si D=D', le système restera immobile, quelles que soient les intensités des champs magnétique et galvanique. Si D>D' (c'est le cas de la figure), la rotation s'effectuera dans le sens de la force F, et sous une influence d'autant plus grande que la différence entre D et D' sera plus accusée. Si enfin B' = 0, le couple FD agira intégralement, et nous sommes ramenés au cas du premier train mobile àe la. fig, 13.

Ce qui empêche le système actuel de subir toute l'action du couple 4- FD lorsque D' n'est pas nul, c'est l'influence du champ magnétique sur les fils internes 2 et 3. S'il était possible de soustraire ces

derniers conducteurs à cette influence, le couple — F'iy serait annulé, puisque F' serait nul. Or, une bague de fer occupant l'espace annulaire compris entre les deux circonférences de rayon 01 et 02 permet d'atteindre ce but. Cette armature réalise, en effet, un écran magnétique à Tégard des fils 2 et 3.

39. Bien que nous ayons défini ces écrans, analysons en détail le cas qui se présente ici.

La fig, 28 nous montre le fantôme magnétique pris suivant une coupe diamétrale de l'anneau. On y reconnaît trois groupes de lignes de force dont les formes sont notablement différentes.

V* Le groupe m, — Ces lignes, qui sont de beaucoup les plus nombreuses, partent des pôles pour aboutir directement, presque en ligne droite, dans les parties de l'anneau situées en regard de ces pôles.

2** Le groupe n. — Celles-ci, en bien moins grand nombre que les précédentes, semblent d'abord éviter l'anneau; elles en contournent la tranche et reviennent, en se recourbant sur elles-mêmes, pénétrer dans sa surface interne.

3** Le groupe p, — Ces lignes ne rencontrent l'anneau en aucun point de leur parcours et sont toutes situées au-dessus ou au-dessous de lui.

Il est à remarquer qu'aucune ligne ne traverse Tanneau de part en part pour passer directement d*un pôle à l'autre.

Si la longueur de l'anneau est très grande, le groupe m seul représente un champ magnétique de quelque importance. Les groupes n et jo deviennent alors tout à fait négligeables. Mais, dans l'espèce, nous considérons une bague d'une hauteur inférieure à son diamètre. Nous devons donc tenir compte des deux derniers groupes. Nous allons voir que le second n conspire à produire les mêmes effets que le premier m , quoique avec moins d'intensité. Quant au troisième p, il n'intervient en rien dans les phénomènes de rotation, puisque ces lignes ne sont coupées en aucun point par les conducteurs mobiles.

40. Disposons le circuit de la fig, 29 de telle sorte que les fils 1 et 4 soient extérieurs à l'anneau et que les fils 2 et 3 lui soient intérieurs [fig, 30),

Fig. 30.

et recherchons, dans ces conditions nouvelles, quels seront l'action et le sens des couples qui s'exercent séparément sur les systèmes 1.4 et 2.3. Le rôle de la bague de fer, à l'égard du système 1.4, n'est

autre que celui d'une armature ordinaire qui

augmente l'intensité du champ, ainsi qu'il est dit

aun*31.

Le moment du couple -h FD est donc devenu H- Fi D, F, étant plus grand que F.

Quant au couple — F'D', il est complètement modifié. Ce sont les lignes du groupe n qui sont coupées par le fil 2. Or, ces lignes semblent, pour ce conducteur, provenir d'un pôle boréal B' situé à sa gauche; et, si l'on tient compte de ce que, ici, le courant est descendant, on verra sans peine que le fil 2 tend à se déplacer d'arrière en avant de la figure. On trouverait que le fil 1 est sollicité à se mouvoir de la même manière, car le courant qui le parcourt est ascendant et le pôle austral est à sa gauche.

Ainsi, la présence de l'anneau de fer a changé le signe du couple interne et en a diminué la valeur absolue ; d'autre part, elle a augmenté la valeur du couple externe en lui conservant son signe ; et cela, quelque petite que soit la distance radiale des fils 1 et 2.

Le système sera soumis à l'action des deux couples du même signe -h Fi D et -h /*D'. Il se mettra donc à tourner de gauche à droite. C'est ce que l'expérience confirme avec la plus grande netteté.

24. On a vu (n<* 37) que, si l'anneau de fer est entraîné dans une rotation autour de son axe de figure, il remplit exactement les mêmes fonctions

magnétiques que s'il est immobile. Nous pouvons donc supposer, dans l'appareil qui précède, la bague de fer doux solidaire du circuit, et rien ne sera changé dans les effets que nous venons d'analyser.

Sous cette dernière forme, il est possible de réaliser une multiplication de l'appareil de la fig. 30, qui présente les mêmes avantages que les enroulements des fig. 22, 23, 24, 25 et 26. Nous arrivons ainsi à une sorte de schéma de la machine de Gramme.

La fig. 31 montre un anneau de fer doux sur lequel a été enroulé, en quatre spires équidistantes,

Fig. 31.

un fil métallique isolé dont les extrémités sont réunies l'une à l'autre de manière à constituer un circuit sans fin. Les parties inférieures de chacune des spires sont munies d'appendices articulés destinés à plonger, comme plus haut, dans des rhéophores de mercure. Tout le système est libre de tourner autour de son axe de symétrie.

Les fils verticaux extérieurs et intérieurs à l'anneau exercent des actions identiques quant à leur

signe ; la rotation s'expliquera absolument comme au n« 30.

Au lieu de quatre spires, on pourrait en supposer six, huit, etc. ; l'étendue des secteurs mercuriels devrait seulement être réduite en proportion de leur nombre.

Machines magnéto-électriques qui se déduisent des appareUs précédents.

Roue de Barlow,

42. J'ai rappelé (n<* 20) que l'expérience de la fig.iQ donne le principe de la roue de Barlow.

disque tournant de Faraday^ disque de Foucaiclt,^ Machine de M, Le Roux.

Toutes ces applications ne sont que des formes très peu différentes de la roue de Barlow. en tenant compte de la réversibilité à laquelle cette dernière donne lieu.

Machiiu à double T de Siemens^ Machine de Wilde.

L'appareil décrit au n" 27 (fig. 20) représente cette machine avec la plus grande exactitude, quoique considérée dans sa fonction inverse, celle d' électromoteur. Pour en faire une véritable machine de Siemens ou de Wilde, il suffit de donner au circuit

une hauteur très grande par rapport à son diamètre et d'introduire une armature de fer doux dans le cadre de la bobine. Cette armature est solidaire du circuit. Cette solidarité est d'ailleurs commandée, non par la théorie, mais par la pratique.

Machine de Gramme, Machine d'Alteneck,

J'ai indiqué, dans le cours de cette étude, quels sont les appareils qui, parachevés, donnent naissance à ces deux dernières machines. Chacun des fils des fig. 22 et 31 est remplacé par un véritable écheveau semblable à celui du n** 27 {fig, 20). Les contacts fixes, au lieu d'être des auges de mercure, sont des Trotteurs métalliques pressés sans cesse sur la jante d'une sorte de rhéotome. Les parties métalliques de ce rhéotome correspondent respectivement aux écheveaux dont il vient d'être question, de la même manière que les appendices articulés des appareils de rotation communiquent avec les spires de leur circuit.

43. On peut admettre que les fils extérieurs à l'anneau de fer, dans la bobine Gramme, et les fils parallèles à l'axe de rotation, dans les autre» bobines, soient seuls à considérer pour la production du courant. En effet, le» fil» interne» dans la première et les fils radiaux dan» la seconde ne sont coupés que par un nombre relativement peu con-