CHAPITRE IV

Tous les appareils que nous avons examinés jusqu'ici sont de yériitihles générateurs d'électricité, car ils engendrent le courant électrique en utilisant Faction chimique comme les piles à liquides, la chaleur comme les piles thermo-électriques ou le travail comme les machines électro-dynamiques.

Nous avons classé sous le nom un peu nouveau, mais parfaitement rationnel, de trmisformateurs électriques^ des appareils dans lesquels Télectricité n'est plus produite directement, mais se transforme ou change ses propriétés. Nous ne saurions mieux les comparer qu'aux appareils cinématiques en mécanique.

Nous avons vu, en étudiant les qualités du courant, qu'une source donnée fournissait un certain volume ou quantité d'électricité à une certaine pression ou tension. Dans certaines applications, on peut avoir intérêt à augmenter l'une de ces propriétés aux dépens de l'autre, comme en mécanique on peut avoir intérêt à transformer la vitesse en force ou la force en vitesse à l'aide de poulies ou d'engrenages.

Ce sont les appareils qui permettent cette transformation que nous nommons transformateurs électriques.

On voit déjà que ces appareils peuvent se diviser en deux grandes classes, suivant qu'ils transforment l'électricité qu'ils

TRANSFORMATEURS ET ACCUMULATEURS ÉLECTRIQUES. 8:i

reçoivent pour lui donner de la quantité ou, au contraire, pour lui donner de la tension (1).

Dans la première classe^ nous classerons les batteries secondaires de 31. Gastoîi Planté^ le condensateur vol laïque de M. (TArsonvaly les batteries de MM. Houston et Thomson^ Varley, etc.

Dans la seconde classe figurent tout naturellement les bobines (l'induction, la machine rhéostatique de M. Planté et les batteries secondaires qui permettent, sous certaines conditions que nous examinerons plus tard, d'accroître dans de très grandes proportions la tension de la source primitive.

Tous ces appareils ont cependant un caractère commun : ils reçoivent de l'électricité et rendent de l'électricité qu'ils transforment suivant leurs propriétés spéciales.

Tous les couples secondaires sont, en même temps que des transformateurs électriques, des accumulateurs électriques.

On peut les assimiler aux appareils qui servent, en mécanique, à X accumulation du travail résultant de l'action des forces, tels que les accumulateurs hydrauliques, les réservoirs d'air comprimé, les ressorts si justement nommés moteurs secondaires^ etc.

Les couples secondaires offrent, lorsqu'ils sont chargés, une provision de travail électrique disponible, que l'on peut dépenser à son gré, en un temps plus ou moins long : ils permettent d obtenir pendant un temps très court des effets de tension et de quantité beaucoup plus grands que ceux de la source électrique primitive, ou, inversement, de produire des effets moins intenses, mais pendant un temps beaucoup plus long. Nous renvoyons, pour plus de détails sur ce sujet, au remarquable ouvrage de M. Gaston Planté, Rechei^ches sur l'électricité.

Batteries secondaires de M. Planté. — M. Planté a été conduit à la réalisation de ses batteries par l'étude des courants secondaires développés au sein des piles. Les piles à deux li-

(1) On a imaginé depuis peu une nouvelle classe de transformateurs dont nous parlerons à propos de la distribution de rélectricité et qui changent la nature du courant.

quides et à courant constant avaient été imaginées par Becquerel pour neutraliser la polarisation.

M. Planté, se plaçant à un autre point de vue, chercha à recueilHr les courants secondaires et à les mettre à profit pour accumule)' la force de la pile voltaïque. Voyons, avec lui, comment il fut conduit, par des modifications successives, à adopter la forme de batterie secondaire qui est employée aujourd'hui : « Nous avions trouvé que la force électro-motrice secondaire d'un voltamètre à lames de plomb dans Teau acidulée par l'acide sulfurique était plus énergique et plus persistante que celle de tous les autres métaux, et qu'elle dépassait même de moitié celle de l'élément voltaïque le plus énergique connu, celui de Grove ou de Bunsen.

« Avec une telle force électro-motrice, il ne s'agissait plus, pour constituer un élément secondaire d'une grande intensité, que de lui donner une très faible résistance, d'accroître le plus possible sa surface. Cela devenait d'autant plus facile que les deux, lames nécessaires pour le former devaient être de même nature et d'un métal extrêmement flexible et malléable comme le plomb.

« C'est ainsi que nous fûmes conduit à construire, en 1860, un élément secondaire de grande intensité, en employant une disposition analogue à celle qu'Offershaus et Hare avaient employée pour la pile voltaïque proprement dite, c'est-à-dire en enroulant en spirale deux longues et larges lames de plomb, séparées l'une de l'autre par une toile grossière, et les plongeant ensuite dans un bocal plein d'eau acidulée au ^ par l'acide sulfurique. La figure 41 montre la disposition d'un couple secondaire de cette nature. »

La toile était un inconvénient, car elle introduisait une ré-

Fig. 41,

— Élément Plante (1860).

sislance additionnelle et s'altérait à la longue. M. Planté employa alors des batteries à lames plates parallèles, séparées par des baguettes isolantes, placées dans des cuvettes en gutta-percha. Mais les vases en gutta-percha subissaient, avec le temps, un retrait ayant pour effet de rapprocher les lames de plomb en les cintrant et d'occasionner des contacts. L'opacité de cette substance empêchait, en outre, de voir les phénomènes qui se passent à Fintérieur des couples secondaires et qu'il importe de suivre pendant la charge. Ici nous rendons la parole à M. Planté :

« Nous sommes donc revenu à une disposition à peu près semblable à la première que nous avons décrite, mais en modifiant toutefois le mode de séparation des lames de plomb. Nous avons séparé ces lames, non plus par une toile grossière, mais par des bandes étroites de caoutchouc présentant l'avantage de ne point s'altérer dans l'eau acidulée et de ne couvrir qu'une très mince partie de la surface des électrodes.

Fabrication des piles secondaires de M. Gaston Planté. — « Deux paires de bandes de caoutchouc d'un centimètre environ de largeur, sur un demi-centimètre d'épaisseur, sont nécessaires pour empêcher les lames de se toucher réciproquement. Les lamelles qui forment leur prolongement sont taillées aux extrémités opposées des lames, pour mieux éviter les causes de contact et pour égaliser la distribution du courant primaire sur les surfaces des électrodes, en éloignant l'un de l'autre les deux points par lesquels débouchent l'électricité positive et l'électricité négative dans le couple secondaire. Toutefois cette disposition n'est pas indispensable, si les lames de plomb sont enroulées bien uniformément l'une autour de l'autre. L'action chimique du courant primaire se distribue alors également sur toute la surface du couple secondaire, quand même les deux pôles de la pile y déboucheraient très près l'un de l'autre.

« On enroule donc les lames de plomb, ainsi séparées par deux ou trois paires de bandes de caoutchouc, autour d'un cylindre en bois ou en métal (fig. 43).

« Il convient de placer deux petites bandes de caoutchouc transversales de la longueur du cylindre, devant les extrémités des bandes longitudinales, lorsqu'on commence à enrouler la première spire, afin de bien séparer les bords des deux lames de plomb qui pourraient tendre à se toucher.

« L'enroulement une fois effectué, on enlève, avec précaution,

Fig. 4*2. — Pile secondaire de M. Plante chargée par deux éléments de Bunsen.

le rouleau intérieur, et, pour donner plus de stabilité au système, on maintient les spires à leur place, d'une manière définitive, àTaide de petits croisillons en gutta-percha ramollis par la chaleur.

« Le couple ainsi construit est introduit ensuite dans un vase cylindrique en verre, et assujetti, à l'intérieur, par de petites

cales en gutla-percha. Le vase est rempli d'eau acidulée au j^ par l'acide sulfurique.

<i La figure 42 représente un couple ordinaire d'assez grande dimension, construit comme nous venons de le dire, et indique aussi la disposition que nous avons donnée au système des communications pour charger le couple ou le décharger, et montrer les effets qu'il peut produire.

« Le vase en verre contenant les lames de plomb immergées dans l'eau acidulée est recouvert d'un disque en caoutchouc durci qui porte les pièces métalliques destinées à former le cir-

Fig. 43. — Fabrication des accumulateurs de M. Gaston Planté.

cuit secondaire, quand le couple est chargé. Les extrémités des deux lames de plomb communiquent, à Taide des pinces G et H, à la fois avec une pile primaire formée de deux éléments de Bunsen de petite dimension et avec les lamelles de cuivre MM'. La lamelle M est disposée au-dessous d'une autre lamelle de cuivre R, dont l'extrémité prolongée, formant ressort, peut être abaissée et pressée par le bouton B, et la lamelle M se trouve alors en communication avec la pince A. La lamelle M', d'autre part, est en communication constante avec la pince A', et, entre les branches de ces deux pinces, sont placés les fils métalliques destinés à être rougis ou fondus par le courant secondaire. On peut encore faire aboutir à ces deux pinces les fils

provenant de tout autre appareil dans lequel on veut faire passer le môme courant.

« Ce système de communications, installé de la manière la plus simple possible pour tenir sur le couvercle d'un vase, ne rompt pas le courant primaire, quand on ferme le circuit secondaire. Si donc on veut essayer Teffet du couple secondaire seul, on le sépare de la pile primaire en détachant les fils G et H, et on serre ensuite le bouton B. Mais si on laisse ces fils en communication avec le couple secondaire, lorsqu'on veut le décharger en serrant le bouton, cela n'a aucun inconvénient; l'appareil n'en fonctionne pas moins ; ses effets se trouvent même légèrement augmentés par l'action de la pile primaire qui s'ajoute à celle du couple secondaire, qui sont en opposition pendant la charge, se trouvent associés en quantité lors de la décharge. »

Action chimique produite dans les couples secondaires à lames de plomb. — Lorsqu'un couple secondaire de grande surface est neuf, et qu'on vient à le faire traverser par le courant de deux couples de Bunsen, le gaz oxygène apparaît presque immédiatement sur la lame, et celle-ci ne larde pas à être recouverte d'une couche très mince de peroxyde de plomb.

D'un autre côté, l'hydrogène, après avoir réduit la faible couche d'oxyde dont le plomb peut être couvert par l'exposition à l'air, ne tarde pas à apparaître, et si, au bout de quelques instants, on essaie le courant secondaire produit par l'appareil, on constate qu'il est déjà très énergique par la vivacité de l'étincelle produite, lorsqu'on ferme et qu'on rompt aussitôt le circuit secondaire, avec un conducteur en cuivre peu résistant. Mais le courant ainsi obtenu est de très courte durée.

Pendant la fermeture du circuit secondaire, l'oxygène, se portant sur la lame qui était négative lors du passage du courant, a peroxyde légèrement cette lame, en même temps que le peroxyde formé sur l'autre lame lors du passage du courant principal, se réduisait par l'hydrogène. On a donc, après une pre-

mière expérience, deux lames recouvertes de couches minces d'oxyde et de métal réduit qui faciliteront Faction ultérieure du courant principal sur le couple secondaire.

Si Ton considère d'abord la lame de plomb qui était négative lors du passage du courant principal pour la première fois, cette lame est, comme on vient de le voir, recouverte d'une couche d'oxyde après le passage du courant secondaire. Il en résulte que si Ton fait de nouveau passer le courant principal, les premières portions d'hydrogène seront consacrées à réduire cette couche d'oxyde, au lieu de la couche plus faible résultant seulement de l'exposition à l'air, comme cela avait lieu précédemment. Par suite, un retard plus grand que la première fois se produira dans l'apparition de Thydrogène à la surface de cette lame, car ce gaz ne commencera à se dégager que lorsque Toxyde sera parfaitement réduit à l'état de plomb pulvérulent ou très divisé à la surface de cette lame.

Les premières portions d'oxygène qui tendent à se dégager à la surface rencontrent, cette fois, une couche de peroxyde réduit ou de plomb métallique divisé, sur laquelle ce gaz a plus de prise, s'il est permis de parler ainsi, que sur la lame de plomb servant pour la première fois; le gaz est plus facilement absorbé, et l'on commence aussi à constater un retard dans l'apparition de l'oxygène sur cette lame, retard qui correspond au temps nécessaire pour oxyder de nouveau la couche de plomb réduit à la surface.

Quand on ferme de nouveau le circuit secondaire, les phénomènes précédemment décrits se reproduisent, et l'on conçoit que, lorsqu'on aura renouvelé ces opérations un très grand nombre de fois, les surfaces de plomb du couple secondaire se trouveront dans un état plus favorable pour l'oxydation ou la réduction; les couches d'oxyde alternativement formées ou réduites deviendront plus épaisses, et les effets secondaires qui en résultent présenteront plu» de durée et d'intensité.

C'est, en effet, ce qu'on observe ; plus un couple secondaire reçoit l'action d'un courant primaire et fonctionne lui-même

après cette action, plus est longue la durée du courant secondaire.

La formation consiste en une sorte de tannage électro-chimique. Tout le travail des piles s'accumule sous forme d'oxydation du plomb, d'une part, et, d'autre part, de réduction du plomb oxyde produit par la fermeture antérieure du courant secondaire.

Lorsque les gaz commencent à se dégager, dans un couple bien formée on est averti que la pile n'effectue plus sensiblement de travail utile à la production du courant secondaire.

Puissance et durée de la décharge des couples secondaires. — Un couple secondaire bien chargé peut fournir une décharge qui dépend de la grandeur des lames, de l'épaisseur des produits et enfin de la résistance extérieure du circuit.

La décharge est très constante tant que la pile renferme de l'électricité emmaganisée sous forme de travail chimique.

De même qu'un vase très large contenant une grande quantité de liquide, sous une très faible hauteur, fournirait pendant longtemps, par un petit orifice, un écoulement à peu près constant et cessant d'une manière rapide, dès que le liquide arrive au-dessous du niveau de l'orifice, de même un couple secondaire de grande surface, soit qu'il rougisse un fil métallique, soit qu'il produise une déviation galvanométrique, n'accuse une diminution d'intensité que quelques instants avant de cesser complètement de fournir de l'électricité.

Le fait est frappant quand on décharge le courant secondaire en lui faisant traverser un fil fin de platine. L'incandescence se maintient longtemps uniforme et cesse brusquement, dès que la provision de travail chimique, accumulée dans le couple, est épuisée.

La force électro-motrice d'un couple secondaire bien formé atteint environ deux volts et demi, ce qui explique pourquoi il faut au moins trois éléments Daniell ou deux éléments Bunsen pour le charger complètement.

La faible résistance intérieure des couples, qui varie entre un vingtième et un cinquième de ohm, explique la quantité fournie par ces appareils. On peut aussi charger les éléments Planté avec des machines Gramme de laboratoire; mais dans ce cas il convient que la vitesse ne descende pas au-dessous d'une certaine valeur, pour laquelle la pile se déchargerait inutilement dans la raachine.Pour remédier à cet inconvénient, nous avons combiné un conjoncteur et disjoncteur automatique qui relire la batterie secondaire du circuit dès que la force électromotrice devient trop faible pour la charger, et la replace dans ce circuit dès que la force électro-motrice est devenue assez grande pour effectuer le chargement. (Voir la Lumière électrique du 15 juin 1880.)

Les couples secondaires peuvent conserver longtemps la charge accumulée. Ainsi un couple secondaire bien formé et bien chargé peut encore rougir un fil de platine de un demi-millimètre de diamètre, pendant quelques minutes, de deux ou trois semaines après avoir été chargé.

Cet effet a même été obtenu par M. Planté, avec des couples exceptionnellement bien formés, plus d'un mois après les avoir soumis à l'action primaire.

M. Planté a mesuré le rapport du travail électrique restitué par la décharge à celui du travail électrique dépensé par la charge en décomposant du sulfate de cuivre dans un voltamètre. Le rendement atteint 88 à 89 p. 100; le couple secondaire est donc un accumulateur assez parfait du travail de la pile vollaïque.

Batteries d'emmagaslnement de MM. H. Houston et Thomson. — Dans l'appareil imaginé par ces deux savants américains, le phénomène secondaire sur lequel est fondé le principe d'accumulation n'est autre chose que la décomposition chimique des sels, le sulfate de zinc dans le cas particulier, par le courant électrique.

La figure 44 représente le principe de leur batterie d'emmagasinement et la figure 45 une série d'éléments disposés en ten-

sion pour produire des effets plus intenses. Dans la figure 44, B est une plaque de cuivre reliée à la borne ô, et C une plaque de charbon reliée à la borne c. Le vase A, qui renferme les deux plaques, est rempli d'une solution de sidfate de zinc ; E est un diaphragme poreux qui sépare les deux plaques.

Si un courant venant d'une machine dynamo-électrique traverse l'appareil dans le sens bc^ le sulfate de zinc sera décomposé, et du zinc métallique se déposera sur la plaque de charbon C, tandis qu'il se formera, à la partie supérieure du vase A, une solution concentrée de sulfate de cuivre. La durée du dépôt ou de la charge n'est limitée que par la quantité de sulfate de

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Fig. 44. — Élément simple.

Fig. 45. — Série d'éléments.

Batteries d'emmagasinement de l'électricité de M.M. Houstnn et Thomson.

zinc que renferme le vase et par l'épaisseur de la plaque de cuivre B. On a donc constitué un élément- gravité^ analogue à l'élément Callaud, susceptible de fournir un courant électrique tant que la plaque de charbon C est recouverte de zinc.

Condensateur voltalque de M. d'Arsonval. — Au moment même où MM. Houston et Thomson combinaient leur batterie accumulalrice en Amérique (octobre 1879), M. cTArsonval, préparateur au Collège de France, étudiait la même question, dans le but d'augmenter la charge accumulée dans la pile secondaire de M. Planté.

Dans la note présentée à l'Académie des sciences le 26 janvier 1880, M. d'Arsonval décrit sou couple secondaire, qui se

compose d'une lame de zinc et d'une lame de charbon placées dans un vase poreux rempli de grenaille de plomb ou de cendrée, le tout baigné par une solution concentrée de sulfate de zinc.

Si on charge le couple par un courant allant du charbon au zinc, le sel de zinc est électrolysé : le zinc se dépose sur la lame de zinc, Toxygène vient former sur la cendrée de plomb du peroxyde de plomb, Tacide sulfurique reste à Tétat libre. Le dépôt du métal oxydable, le zinc, n'est donc plus limité, et l'oxygène peut s accumuler en plus grande quantité, sous la forme de peroxyde de plomb. On peut substituer au plomb du manganèse, de l'argent et du cuivre, qui donnent aussi de bons résultats; mais aucun d'eux n'approche du peroxyde de plomb, adopté par M. Planté.

Pile secondaire de M. Faure. — Il s'est fait quelque bruit, au commencement de l'année 1881, autour d'un perfectionnement apporté à la pile secondaire de M. Gaston Planté par M. Camille Faure. M. Faure a voulu augmenter la capacité de l'accumulateur de M. Planté et supprimer le travail long et fastidieux de la formation. 11 a recouvert à cet effet les deux électrodes en plomb d'une couche de minium maintenue par une feuille de parchemin, une feuille de feutre et des rivets en plomb. Le reste de la préparation de l'élément est identique à celui de M. Planté. Après une période de formation relativement restreinte, — cent heures environ, — on constate que l'une des couches de minium est passée entièrement à l'état de peroxyde de plomb et que l'autre, sur l'autre électrode, est devenue du plomb réduit. M. Faure, pour alléger le couple, supprime le vase en verre et le remplace par un vase de plomb dont la surface intérieure fait partie de l'une des électrodes.

La quantité d'électricité emmagasinée dépend, toutes choses égales d'ailleurs, de la quantité de peroxyde et de plomb réduit utiles déposés sur les lames. 11 semblerait, à priori^ que la pile Faure doit avoir une capacité d'accumulation incomparablement plus grande, à poids égal, que celle delà pile Planté.

Ea fait, rien n'est encore moins prouvé.

Des mesures directes faites sur les piles Planté nous ont donné une énergie disponible dans le circuit extérieur de 1750 kilogrammètres par kilogramme. L'on annonce, bien qu'il ne nous ait pas encore été possible de vérifier le fait, les piles Faure n'étant pas encore dans le commerce, que l'on peut produire un chevalvapeur pendant une heure avec 75 kilogrammes d'accumulateurs Faure. En acceptant ces chiffres, la capacité d'emmagasinemeni des éléments Planté aurait été un peu plus que doublet» parle perfectionnement de M. Faure. Nous voilà bien loin du chiffre de quarante fois donné à l'origine par M. Reynier. Il faudra, croyons-nous, attendre une comparaison exacte et impartiale, qu'il n'a pas été possible de faire jusqu'ici, pour porter un jugement.

La question est d'ailleurs à l'étude de tous côtés. Les brevets d'accumulateurs se prennent par douzaines : les accumulateurs sont à la mode, A propos de la distribution de l'électricité, nous examinerons les services qu'on est en droit d'en attendre dans certains cas spéciaux.

Bobines dlnduction. — Nous n'avons pas à faire ici l'historique de ces appareils qui ont rendu célèbre le nom de Ruhmkorff et ont valu à ce savant et modeste constructeur un grand prix de 50,000 francs décerné par l'Académie des sciences.

Nous les signalons seulement ici parce qu'elles entrent bien dans notre classification. Une bobine d'induction n'est autre chose qu'un transformateur électrique recevant de l'électricité de quantité, et la transformant en électricité de haute tension. Ces courants sont caractérisés par cette haute tension, d'une part, et par leur faible intensité ou quantité, d'autre part.

On sait toutes les applications qu'a reçues la bobine de Ruhmkorff pour l'inflammation des mines, des torpilles, les applications médicales, l'éclairage des tubes de Geissler, les expériences de physique, etc., etc.

On ne peut donc plus considérer cet intéressant appareil comme une application nouvelle de l'électricité, mais nous don-

fierons néanmoins la description d'une bobine d'induction remar-

quable par les effets qu'elle produit et qui peut être considérée comme la plus puissante qui ait été construite jusqu'à ce jour.

Hospitalier. — Électricité. 2* édition. 7

Bobine d'induction de M. 'W. Spottisvroode. — M. William Spottiswoodcy le président actuel de la Société Royale de Londres, a fait construire par M. Apps une bobine d'induction d'une puissance remarquable et qui a fourni des étincelles dont la longueur atteint jusqu'à HO centimètres. Le bruit produit par chaque étincelle est comparable à un coup de pistolet.

L'aspect général de l'instrument est représenté figure 46. La bobine est portée par deux piliers massifs de bois, recouverts de gutta-percha et paraffinés à leurs deux extrémités. Outre ces deux supports, on en voit un troisième au milieu et dont la hauteur peut être réglée au moyen d'une vis, pour résister à la flexion de la pièce principale.

La bobine peut fonctionner avec deux circuits inducteurs qu'on utilise à tour de rôle.

Le premier, qui sert aux longues étincelles et en réalité à la plupart des expériences, a un noyau composé d'un faisceau de fils de fer de ^ de millimètre chacun, et formant ensemble un cylindre de i",iO de longueur et de 9 centimètres de diamètre. Il pèse plus de 30 kilogrammes. Le fil de cuivre qui constitue rinducteur a une longueur de 600 mètres, un diamètre de 2,23 millimètres, une conductibilité de 0,93, une résistance totale de 2,3 ohms, et un poids de 25 kilogrammes à peu près. 11 est enroulé sur le faisceau de fils de fer, en 1344 spires disposées en 6 couches et se présente enfin sous la forme d'un cylindre de l'",06 centimètres, et d'un diamètre extérieur de 12 centimètres.

L'autre système inducteur, qui est destiné à fonctionner avec des piles de plus grande surface et à donner des étincelles courtes et nourries, pour des expériences de spectroscopie, a un noyau de fils de fer de ^ de millimètre comme les précédents, réunis ensemble et formant un cylindre de 1",11 de long et de 97 millimètres de diamètre. Le poids de ce noyau est de 41 kilogrammes. Le fil de cuivre est le même que dans le premier circuit inducteur, mais le conducteur qui a 459 mètres de long, est composé de deux fils parallèles. Il est divisé en trois sections

de chacune deux couches; leurs résistances sont respectivement 0,181, 0,211 et 0,231 ohms. La longueur du cylindre ainsi composé est de 1°,01 , et son diamètre de 14 centimètres. Le poids de ce fil est de 38 kilogrammes.

Le circuit secondaire se compose de 450 kilomètres de fil formant un cylindre de 95 centimètres de longueur, de 50 centimètres de diamètre extérieur et 24 centimètres do diamètre intérieur. La conductibilité de ce fil est de 94 p. 100 et sa résistance totale de 110200 ohms. Il est distribué en quatre sections; chacune de ces sections est composée elle-même de disques plats qui ont Tépaisseur d'environ 200 couches du fil dont ils sont formés. Enfin le nombre total de spires du circuit induit s'élève ù 341850.

La grande longueur de fil nécessaire se comprend, si on songe que les spires extérieures ont près de 1 mètre et demi. On admet que Fétincelle croît plutôt avec le nombre de spires qu'avec sa longueur, à la condition qu'un bon isolement soit assuré dans toutes les parties. Pour marcher sûrement à un résultat satisfaisant, on essaya chaque disque séparément avec grand soin ; on les essaya de nouveau en séries, et on nota tous les résultats fournis. Comme épreuve suprême, on fit agir sur la bobine 70 éléments de Grove sans que l'isolement fût endommagé.

Le condensateur approprié à cette bobine est beaucoup moins grand qu'on n'eût pu croire. Après de nombreuses expériences, on s'arrêta à une dimension employée par M. Apps pour des bobines destinées à donner 25 centimètres d'étincelle. Ces condensateurs sont formés de 126 feuilles d'étain de 45 — 21 centimètres, séparées par une double épaisseur de papier verni, mesurant au total 0"",28.

Voici quelques-uns des effets obtenus avec ce puissant appareil (on se servait du premier système inducteur) :

Avec 5 grands couples de Grove, l'étincelle atteint 71 centimètres. Avec 10 couples, 89 centimètres. Avec 30 couples, 106 1/2.

On arriva même dans quelques cas à 109 ou 110 centimètres.

On sait que les bobines d'induction ou inductoriums, comme on les appelle en Angleterre, donnent deux courants d'induction, l'un au moment de la fermeture du circuit inducteur, l'autre au moment de la rupture. Le premier ne présente pas de tension, et c'est le second qui fournit les étincelles. Les expériences faites avec le bel appareil qui nous occupe, ont démontré que la tension du courant induit (de fermeture) peut atteindre une valeur notable; on en a obtenu des étincelles qui ont atteint 31 millimètres. La longueur de l'étiiîcelle du courant de fermeture dépend naturellement de l'intensité du courant inducteur et augmente avec elle. On a pu également percer des blocs de flint-glass de 75 millimètres d'épaisseur, sans même faire usage des piles qui donnent le maximum d'effet.

Gourants continus de haute tension. — Les bobines d'induction fournissent un courant de très haute tension, mais intermittent et alternatif, ou plus exactement fournissent deux espèces de courant parfaitement distinctes, le courant de fermeturey ayant peu de tension et beaucoup de quantité relative, suivi d'un courant induit de rupture ayant une tension énorme, mais beaucoup moins de quantité.

Il peut être utile, dans certaines expériences, d'avoir un courant continu de haute tension.

M. Warren de la Rue a résolu le problème en employant i 1 000 éléments de sa pile à chlorure d'argent que nous avons décrite page 20. Mais la résistance de ces éléments est assez grande et, d'autre part, 11 000 éléments occupent un certain espace et représentent une somme assez considérable.

M. Gaston Planté, qui a fait une série de recherches du plus grand intérêt sur les courants de haute tension, a employé des batteries secondaires de 200 à 800 éléments, pouvant obtenir ainsi un effet équivalent, pendant les premiers instants, à celui de 300 à 1 200 éléments de Bunsen. La tension de chaque couple étant toujours supérieure à deux volts (elle atteint 2,8 volts au commencement de la décharge), on voit que les 800 couples secondaires peuvent fournir, dans un très petit volume, une ten-

sîon supérieure à celle de 2000 éléments Daniell, avec une qiian* lilé beaucoup plus grande. Il suffit de deux couples moyens de Bunsen pour les charger par groupes en quantité, puis, à Taide d'un commutateur spécial, on les groupe en tension pour effectuer la décharge. On dépense en quelques secondes le travail de plusieurs heures des deux éléments Bunsen, ce qui explique la puissance des effets.

Ces expériences présentent le plus grand danger, et il faut manœuvrer les appareils avec beaucoup de précautions. M. Planté reçut un jour la décharge de 600 couples qui produisit une commotion extrêmement forte et Fimpression (Tunfeu brtïlant traversant tout le corps, en remontant jusqiCà la nuque. Toutefois cet accident n^eut heureusement aucune suite fâcheuse. Mais il n'en eut pasété peut-être de même, ajoute M. Planté, si lesSOO couples secondaires avaient été alors en fonction.

Machine rhéostatique de M. Planté. — Nous avons vu que M. Planté avait obtenu des tensions de plus de deux mille volts avec huit cents éléments secondaires. Ces effets ont encore été augmentés et la machine rhéostatique a permis de transformer plus complètement la force de la pile voltaïque et d^obtenir une tension équivalente à celle des appareils de Télectricité statique.

Voici comment M. Planté a été amené à imaginer cet intéressant transformateur électrique. Nous lui rendons encore une fois la parole :

« Après avoir constaté combien il était facile de charger rapidement, avec la batterie de 800 couples, un condensateur à lame isolante suffisamment mince, en verre, mica, gutta-percha, paraffine, etc., j'ai réuni un certain nombre do condensateurs formés, de préférence, avec du mica recouvert de feuilles d'étain, et je les ai disposés comme les couples de la batterie secondaire elle-même, de manière à pouvoir être aisément chargés en quantité^ et déchargés en tension.

« Toutes les pièces de Tappareil ont dû être naturellement isolées avec soin. Le commutateur est formé d'un long cylindre en caoutchouc durci (fig. 47), muni de bandes métalliques longitudi-

nales, destinées à réunir les condensateurs en surface, et traversé en même temps par des fils de cuivre, coudés à leurs extrémités,

a^ant pour objet d'associer les condensateurs en tension. Des lamelles ou des fils métalliques façonnés en ressort sont mis en relation avec les deux armatures de chaque condensateur et fixés,

sur une plaque en ébonite, de chaque côté du cylindre qui peut èlre animé d'un mouvement de rotation.

« Si Ton fait communiquer les deux bornes de Tappareil avec la batterie de 800 couples, même plusieurs jours après Tavoir chargée avec deux éléments de Bunsen, et si Ton met le commutateur en rotation, on obtient, entre les branches de l'excitateur auxquelles aboutissent les armatures des condensateurs extrêmes, une série d'étincelles tout à fait semblables à celles que donnent les machines électriques munies de condensateurs.

« En employant un appareil formé de quatre-vingts condensateurs, ayant chacun 3 décimètres carrés de surface, j'ai obtenu des étincelles de 12 centimètres de longueur, allant même jusqu'à 15 centimètres lorsqu'elles éclatent au-dessus d'une surface isolante saupoudrée de fleur de soufre (fig. 47).

En ne faisant agir que 200 couples, on a des étincelles de 8 millimètres, et l'on pourra, sans doute, en diminuant encore l'épaisseur des lames isolantes et en multipliant le nombre des condensateurs, obtenir des effets avec une source d'électricité de moindre tension.

« Il y a lieu de remarquer que les décharges d'électricité statique, fournies par l'appareil sont toujours dans le même sens, et que la perte de force résultant de la transformation doit être moindre que dans les appareils d'induction, car le circuit voltaïque n'étant pas fermé un seul instant sur lui-même, il n'y a pas conversion d'une partie du courant en effet calorique. On peut, maintenir longtemps l'appareil en rotation et produire un nombre considérable de décharges, sans que la batterie secondaire paraisse sensiblement affaiblie.

« Cela vient de ce que chaque décharge n'enlève qu'une quantité très minime d'électricité, et que le circuit de la batterie n'est pas fermé par un corps conducteur. L'électricité de la source se répand simplement sur les surfaces polaires offertes par tous les condensateurs, au fur et à mesure qu'on les décharge. Mais cette émission constamment répétée doit finir néanmoins par enlever une certaine quantité d'électricité, et, quand l'instrument est

cliargé par une batterie secondaire, on finit par épuiser à la longue, sous forme d'effets statiques, la quantité limitée d'électricité que peut fournir le courant de la batterie.

(( On réalise donc ainsi, par une autre voie que celle delniduction proprement dite, à Faide d'un simple effet d'influence statique sans cesse renouvelé, la transformation de l'éleclricité dynamique, de sorte que cet appareil peut être désigné sous le nom de machine rhéostatique. »

Après avoir passé en revue les différentes méthodes par lesquelles l'intelligence de l'homme engendre et transforme les courants électriques, nous allons examiner quelques-unes des applications intéressantes dans lesquelles il a su dompter cette force mystérieuse et lui faire accomplir des merveilles.