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celles éteintes, la valeur cherchée æ se déduit de la résistance #, du circuit et des déviations a, et «, du galvanomètre relié au thermoélément par

à D = Wa ———:

S. Mesure de l’amortissement des éclateurs. — L'éclateur a pour objet, d’abord de permettre la décharge du condensateur du circuit excitateur et, ensuite, de laisser passer les oscillations de haute fréquence. C'est la partie la plus importante dans toutes les stations radiotélégraphiques qui ne produisent pas leur énergie de haute fréquence avec des machines. Il joue le rôle d’un organe de mise en action automatique, permettant à l'énergie d’être alternativement emmagasinée et dépensée en vibrations dans le cireuit. Les questions suivantes sont celles qui présentent le plus d'intérêt au point de vue des mesures : |

a. Influence de l’éclateur sur la période des oscillations;

b. Énergie dépensée dans l’éclateur.

Dans la pratique, le premier phénomène, même quand on a en vue des générateurs à arc, n’a pas une Importance assez grande, pour qu’on mesure les modifications qu'il produit. Mais, pour la construction des éclateurs, il importe de connaître les pertes inhérentes à tout phéaomène d’étincelles. Pour s’en faire une idée, il n'est pas mauvais de voir clairement de quelles grandeurs physiques dépendent les pertes dans les éclateurs. La résistance d’un éclateur se compose de la résistance de l’anode et de la cathode et de celle de l’étincelle elle-même. D'autre part, la valeur de ces diverses résistances dépend de son côté de l'intensité du courant, laquelle croît avec le potentiel de décharge. La tension explosive elle-même, qui intervient en dernière analyse dans la grandeur de la résistance amortissante, dépend :

a. De la forme et de la distance des électrodes;

b. Du corps qui constitue les électrodes;

c. De la nature, de la pression et de la température du milieu qui occupe l’espace compris entre les électrodes.

La forme des électrodes et leur distance ont une influence considérable sur la répartition du champ électrostatique : ce qui permet de se fixer à volonté une limite pour le potentiel explosif. Les éclateurs à pointe possèdent une tension explosive moindre que ceux dans lesquels le champ entre les électrodes est uniforme.

De même, la matière qui constitue les électrodes joue aussi un rôle important. Car, si cette matière possède à un haut point la propriété d'émettre des particules solides, le poli des surfaces ne se conserve évidemment pas quand l’éclateur est soumis à un fort débit. Il se produit de petites inégalités qui provoquent, aux points où elles se trouvent, une élévation de la valeur du champ, de sorte que le transport d'électricité se fait toujours au même endroit.

La composition et la pression des gaz qui occupent l’espace compris entre les électrodes influent également sur le potentiel explosif, en raison de la différence de leurs résistances à la rupture diélectrique : cela explique le mode de fonctionnement d’un certain nombre d’éclateurs.

On peut à ce sujet énoncer les faits d'expérience suivants, qui se comprennent d'eux-mêmes, et sont d’ailleurs d’accord avec la théorie.

La résistance d’un éclateur est d’autant plus petite que le courant qui y passe est plus intense, c'est-à-dire que le potentiel de décharge est plus élevé. Par contre, à intensités égales, la résistance augmente avec la distance des électrodes. La même chose se produit quand la tension explosive baisse par suite d’une succession rapide de décharges. En outre, les constantes du circuit influent également sur l'intensité du courant : pour une longueur d’onde donnée, la résistance décroit quand la capacité augmente, et croît avec la selfinduction.

On a supposé jusqu'ici que la résistance de l’étincelle restait constante pendant toute la durée de la décharge. Mais, comme on a le plus souvent affaire à des ondes amorties, la résistance doit, strictement parlant, augmenter continuellement pendant la durée de décharge. Le fait sera encore plus sensible pour les ondes longues que pour les ondes courtes. La mesure décrite ci-dessous fournit une valeur moyenne de la résistance effective pendant toute la durée des oscillations.

Constiluons un circuit oscillant avec des selfs et des condensateurs dont l’amortissement propre est connu et un éclateur. Mesurons son amorlissement total par une des méthodes décrites au début de ce Chapitre. Retranchons du résultat obtenu les amortissements propres des divers éléments du circuit. Nous aurons ainsi l’amortissement moyen dû à l’éincelle, Mais, quand on introduit l’éclateur

ainsi étudié dans le circuit excitateur d’un poste d'émission, il faut remarquer que les valeurs obtenues pour la résistance équivalente à l’étincelle ne peuvent être utilisées pour le calcul de l’ensemble des pertes de l'installation que si les conditions électriques de fonctionnement sont les mêmes que dans le dispositif employé pour l'étude de cet appareil. Cela est à observer, en paruculier, quand la mesure

Fiese

de l'amortissement des étincelles est faite par la méthode de substitution suivante ( fi9. 97).

La forte résistance R (qui peut être remplacée par une bobine de réaction) a pour but de permettre la charge du condensateur GC, la décharge s’effectuant à travers l’éclateur F. On remplace ensuite l’éclateur par une résistance variable æ exempte de self-inducton, et l’on donne à cette résistance une valeur telle que l’indication de l’ampèremètre thermique soit la même que précédemment. La résistance moyenne de l’étincelle est alors égale à la résistance introduite.

Parmi toutes les espèces d’éclateurs, il y en a qui ont pris depuis peu une importance particulière : ce sont ceux qui possèdent une grande aptitude à éteindre l’étincelle, c'est-à-dire qui ont la propriété de perdre brusquement leur conductibilité pour de petites amplitudes de courant. Presque toutes les formes réalisées pratiquement pour les éclateurs de ce genre reposent sur le procédé Wien, qui consiste à donner aux électrodes une surface grande visà-vis de leur distance( fig. 78). Plus l'étincelle est courte, mieux l'extinction se produit. Cette extinction peut en outre être produite :

a. En améliorant la dissipation de la chaleur dégagée aux points où naît la décharge;

b. En réduisant la quantité de chaleur contenue dans le voisinage des électrodes (refroidissement);

c. En employant des dispositifs tels que le rallumage se produise toujours à une place froide,

Fig. 78.

Éclateurs à étincelles éteintes montés en série (Gesellschaft f. drahtl.

Telegr. m.

b. H., Berlin).

Fig. 79.

Quand le potentiel de décharge croît et quand la longueur d’onde décroît, l'extinction elle-même devient moins bonne à cause de

Le

l'augmentation de l'intensité et de la diminution du temps d’extinction. Il faut donc apprécier l’éclateur à ce point de vue. Pour cela, on trace les courbes de résonance de deux circuits couplés (8: 79) en variant la distance des éclateurs, leur nature et le gaz ambiant; puis on étudie, en fonction de la longueur d'onde, la variation des courbes obtenues pour une même amplitude maxima. Comme la valeur de l’accouplement des circuits I et IT (fonctionnant avec l'excitation par choc de Wien) représente une mesure pour l'efficacité de l'extinction des étincelles, on peut modifier le dispositif de facon que le cireuit de choc et l’antenne soient couplés par induction. On établit alors, à l’aide de l’ondemètre IT, des courbes de résonance pour des éloignements variables des bobines de couplage.

G. Mesure de l'amortissement du circuit oscillant fermé d’un poste d'émission. — La résistance amortissante du circuit excitateur d’un poste d'émission est due aux pertes : les unes dépendent de Ja tension, et les auires peuvent être considérées comme constantes pour un appareil donné. On peutranger dans la première catégorie :

a. L'amortissement dû à l’étincelle;

b. Les décharges par effluves des armatures du condensateur et ses pertes diélectriques. |

Dans la deuxième catégorie :

a. Les pertes par effet Joule dans les bobines et les variomètres;

b. Les pertes dues à des réflexions nuisibles à l’intérieur du système ;

c. La dépense d'énergie produile par courants tourbillonnaires dans les conducteurs voisins;

d. L’accroissement d'amortissement dû au mauvais isolement des pôles à haute tension par rapport au sol, par suite de l’imperfection de la liaison du circuit oscillant avec la bobine secondaire du transformateur. |

Il en résulte qu'il ne suffit pas de réaliser avec le moindre amortissement possible les différents appareils qui constiluent le circuit oscillant, mais qu’une disposition d'ensemble judicieuse est de la plus haute importance. Cela est vrai pour les postes de réception comme pour les postes d'émission. Si, par exemple, on se reporte au montage de la figure 49, on peut objecter que, en reliant le secondaire du transformateur aux bornes du condensateur, au lieu de le

relier à celles de l’éclateur, on a une disposition défectueuse, parce que, d’une part, le pôle à haute tension n’est pas assez soigneusement isolé du sol et que, d'autre part, les oscillations subissent un amortssement notable du fait de la dérivation due à la capacilé que possède toujours, dans une large mesure, un transformateur industriel.

La somme de tous ces amortissements se mesure à l’aide du dispositif de la figure 80.

La longueur d’onde À du circuit excitateur est d’abord mesurée

ET

Fig. 80.

à l’ondemètre, l'intensité maxima indiquée par cet appareil étant r,. Puis on désaccorde l’ondemètre jusqu’à ce qu'on obtienne la

. 1? « , valeur 12 — + les ondes propres de cet ondemètre étant alors

et À”. La somme des décréments logarithmiques des deux circuits oscillants se calcule alors par

à condition que la vibration de l’oscillateur soit sinusoïdale, et que le décrément soit petit vis-à-vis de 27. Connaissant l'amortissement SA de l’ondemètre, on en déduit S,.

Si l’on a établi la courbe de résonance tout entière et si l’on en extrait deux valeurs égales quelconques de #?, les équations à employer sont

: D A AN CLS OR TEE tan TT am Ce |/ = —: r Lr = 42 2 r LF UE

Si d’autre part, à l’aide des procédés décrits par ailleurs, on connaît séparément tous les amortissements qui composent S,, sauf

un, ou si une partie de ces amorlissements est négligeable, on peut ainsi procéder à la séparation des pertes. Observons cependant qu'il faut pour cela que les différents amortissements aient été étudiés dans les mêmes conditions de fonctionnement.

Si l’oscillateur travaille sur une antenne, celle-ci lui prend de l'énergie. [l en résulte naturellement un accroissement de l’amorlissement par rapport à ce qu'il serait si l’excitateur vibrait à vide.

Fig. 8r.

Le dispositif de la figure 8r permet de mesurer cet amortissement supplémentaire en fonction de l'énergie utilisée e: 12.

Si le circuit sur lequel on travaille possède une oscillation propre définie, et si elle est d’accord'avec l’onde de l’oscillateur, on peut mesurer les décréments des trois circuits oscillants, même si l’on ne connaît pas l'amortissement S, de l’ondemètre, de la manière

suivante :

a. Accouplement du circuit excitateur avec l’ondemètre. Mesure

de la somme des décréments

Ses dr

b. Accouplement de l’oscillateur et du résonateur, et mesure de

ce. Accouplement de l’ondemètre et du circuit secondaire, après

PR Li a = dés à) | à :: LL A4

introduction dans le primaire d’un éclateur à étincelles de Wien Se SF SE — A3.

Il ne reste qu’à déduire des quantités mesurées A,, A,, A; les différents amortissements S,, 5, et 53.

7. Mesure de l'amortissement d’une antenne (Amortissement de rayonnement). — Dans toute antenne on peut distinguer les grandeurs caractéristiques suivantes :

a. La capacité C, vis-à-vis de la terre ou du contrepoids;

b. L’oscillation propre À, ;

c. L’amortissement total 3 ;

d. La part de cet amortissement qui est due au rayonnement, SDIb Te,

3 — 3, + ie Sy étant l'amortissement nuisible qui comprend :

«. Les pertes Joule dans les fils d'antenne, ainsi que dans les bobines et les condensateurs intercalés ;

6. Les pertes par induction dans des conducteurs voisins et dans des câbles de retenue;

y. Les pertes par courants dans le sol; |

à. Les pertes par aigrettes sur les fils et par défauts d'isolement (dérivation).

L’amortissement total & est fonction de la longueur d'onde, de la manière dont l'antenne est excitée, et de la nature des oscillations qui y sont produites. Le dispositif de la figure 82 sert à le mesurer à l’aide d’oscillations entretenues.

L'antenne, en couplage lâche avec le circuit excitateur, est accordée sur son onde (longueur d’onde À, intensité z,). Puis on intercale au nœud de tension une résistance # (intensité &) qui augmente l'amortissement de l’antenne de

Le décrément S se calcule alors par

A ee

Si l’on suppose que l'amortissement soit dû à une résistance ohmique #, intercalée au ventre de courant, on a, pour une intensité £, l’énergie vibratoire dans l'antenne

JA Àm

Aa = wa i(ws+ Wy)= 150

De la mesure précédente on déduit directement w,

li — Lo

WA = wW

Si l’on emploie l'excitation par choc, les équations auxquelles P P ) q q

L À y he Fig.f82.

on aboutit prennent, comme on l’a vu plus haut, la forme suivante :

1; 13 Ja = A = ——> » PA= W ——

Il convient d’insister au sujet du nœud de tension. On obuent, pour la résistance w, équivalente à celle de l’antenne, des valeurs différentes suivant le point où l’on introduit la résistance supplémentaire #. [l y a donc lieu, pour pouvoir comparer les résultats obtenus, de choisir toujours pour ce point le nœud de tension, c'est-à-dire le point où la différence de potentiel avec la terre est nulle. Pour beaucoup d'antennes, ce nœud coïncide avec le ventre d'intensité. Il s’agit alors, pour la mesure précédente, de déterminer

à Le PT à ie OS TMS RS. - <> D)

cet emplacement caractéristique. Dans ce but, on se sert, dans les postes d'émission, d’un tube à gaz raréfiés dont une’ borne est à la terre et qu'on promène le long de l’antenne : on détermine le point où l'appareil ne s’illumine plus, Une autre méthode, qui convient aussi pour les dispositifs de réception, consiste à exciter l'antenne au moyen d'un montage d'essais et à coupler avec elle un ondemètre à faible amortussement, dont on détermine la résonance par la déviation maxima d’un galvanomètre relié à un thermo-élément. S1 l’on prend la terre successivement en divers points de l'antenne à l’aide d’une connexion courte et sans résistance, la déviation au galvanomètre de l’ondemètre va diminuer, sauf si la prise de contact est faite au nœud de tension. On peut ainsi déterminer en même temps l’influence qu’exercent sur la position du nœud de tension les bobines et les condensateurs intercalés.

Pour apprécier l’ordre de grandeur de l’énergie rayonnée £?4,, il faut retrancher de l’amortissement total la somme des décréments qui correspondent aux différentes pertes indiquées plus haut. Si l’on peut maintenir faibles l’échauffement des fils d'antenne et l’induction nuisible dans les masses métalliques voisines, et s’il est possible de tenir compte dans le résultat final de l'influence amorussante des bobines, des condensateurs et des appareils thermiques intercalés, par contre on ne connaît pas jusqu'ici la grandeur des pertes par aigrettes, par défaut d'isolement et par courants dans le sol : de sorte qu’on ne peut évaluer la valeur 5, de l'amortissement de rayonnement que d’une manière approximative.

En outre, il faut bien remarquer que le décrément trouvé n’est valable que pour le dispositif de montage étudié, puisque, en intercalant des selfs et des condensateurs, on influe considérablement sur la grandeur de l’énergie dans l’antenne, sur la distribution du courant le long des fils et sur la longueur d’onde. Ces considéraons sont valables, en particulier, pour les dispositifs de mesure suivants, qui ont pour but la séparation des pertes.

Le montage de la figure 83 peut être employé pour évaluer l'influence au point de vue de l’amortissement des appareils qui servent à allonger ou à raccourcir l’onde de l'antenne. Supposons que l'antenne d'émission, excitée par choc par le cireuit I, soit parcourue par un courant £. On remplace alors l’antenne et son contrepoids par un circuit fermé dont on peut amener la longueur