Inconvénients de la période variable

Nous voyons donc que, dans le cas de la Télégraphie, si la période variable relative à la ligne est un peu longue, il faudra de toute nécessité attendre qu'elle soit terminée après chaque signal, avant de produire le signal sui-

vanl. Le système Morse, ou sa modification qui utilise les sens de déviation d'un galvanomètre, ne seront donc pratiquement utilisables que quand la durée de la période propre du circuit ne dépassera pas une certaine limite. 11 faut, en effet, pour qu'une ligne télégraphique soit rémunératrice, que le prix des dépêches ne soit pas exagéré. Or, pour les longues lignes, et ce sont celles-là qui nous intéressent actuellement, le capital immobilisé dans les câbles ôst considérable. Si les signaux sont forcément très espacés, le débit de la ligne est très limité, et le prix de la dépêche deviendra inadmissible. L'étude (te la période variable du courant est donc de la plus haute importance, au point de vue de la Télégraphie ordinaire.

Nous verrons plus loin qu'elle nous condi;iit directement à comprendre ce que c'est que la Télégraphie sans fils.

Tout ce que nous venons de dire est bien trop simple encore pour comprendre vraiment ce qui se passe dans un câble sous-marin. Nous verrons en effet, tout à l'heure, que dans les phénomènes électriques il y en a qui sont dus à des causes tout à fait analogues à l'inertie de la matière et à son élasticité, la matière inerte et élastique étant uniformément répartie le

long de la ligne. Si donc nous voulons nous fixer les idées par une assimilation, nous ne devons plus considérer un pendule formé d'une masse pendue à un fil rigide et inextensible. Il nous faut passer maintenant à une assimilation plus complexe, mais qui sera plus précise que la précédente.

14. Assimilation hydraulique. — Supposons deux vases communiquant entre eux par un tube, et contenant deTeau. Exerçons une pression sur la surface de l'un d'eux, il va y avoir une différence de niveau; puis ouvrons un large robinet pour que l'air comprimé puisse s'échapper. Le liquide tendra à reprendre son niveau, et il exécutera autour de sa position d'équilibre une série d'oscillations amorties. Elles seront amorties à cause du frottement sur les parois des vases, et surtout sur les parois du tube de communication. La force vive se transformera en chaleur en ces points. La durée de l'oscillation dépendra essentiellement de la grandeur de la masse d'eau mise en mouvement. Il faudra que le frottement sur le tube devienne considérable pour arriver à allonger notablement cette période d'oscillation. Dans ce cas, il peut y avoir allongement de la période assez

grand pour que le liquide revienne à sa position d'équilibre sans la dépasser. Ce sont là des faits identiques à ceux qui se passent pour le pendule.

Mais une modification simple de Tappareil va lui donner des propriétés très diff<érentes. Supposons que le tube de communication soit en caoutchouc. Quand la pression du liquide augmentera, le caoutchouc se dilatera, absorbant ainsi de la force vive. Puis, quand la pression diminuera, il restituera cette énergie au liquide. Il faudra donc tenir compte de ces variations inévitables dans le calcul du phénomène de retour à T équilibre du système, et il faudra tenir compte non seulement des variations de pression et de Temmagasinement de force vive qui leur correspond, mais encore des variations de contenance en chaque point du tube élastique. Bien entendu, le frottement sur les parois joue un rôle dans ce phénomène comme dans le précédent. On conçoit aisément que, dans ces deux systèmes, il existe un régime bien net d'oscillation par lequel se fera le retour à l'équilibre quand celui-ci aura été dérangé. Mais il faut pour cela, évidemment, que le tuyau de caoutchouc ne soit soumis à aucune perturbation trop brusque. Analysons,

.NSMISSION D K

en effet, ce qui peut se passer. Nous sav que, si l'on exerce une compression k une ex mité d'un tube de caoutchouc, il s'y pro( une dilatation localisée ; puis, les parois du t restituant ensuite le travail qui y a été dépei déforment de proche en proche les parois parties voisines, et il se propage une ondi long du tube de caoutchouc. Si donc nous co dérons maintenant le résultat d'une compi sion durant un temps petit, mais fini, n comprendrons immédiatement ce qui va se ] ser d'après ce qui vient d'être dit. Nous aur tout d'abord un gonflement à l'origine du ti car l'inertie de la masse située en avant e frottement dans le tube s'opposeront à ébranlement immédiat ;puis,reffet continu; il viendra un moment où le liquide du centn tube se laissera repousser vers les parties sines, qu'il dilatera, plutôt que de dilater core les parois immédiatement en contact, h voyons donc qu'il se formera une onde allonj puis, l'action primitive cessant à son tour, parois gonflées deviendront elles-mêmes I' gine d'une nouvelle perturbation de même si Il y aura donc encore allongement de la pa gonflée, et cet allongement sera d'autant | grand que la partie mise en jeu pendant 1

pulsion initiale sera elle-même plus grande.

Le temps mis par la masse dérangée à reprendre son équilibre sera en effet d'autant plus long que cette masse sera plus grande. En dernière analyse, il se produira le long du tube une ondulation très allongée; il y aura diffusion |< de la perturbation initiale le long du tube. On

peut même dire que, dans ce cas, la perturbation en un point sera infiniment longue, car le retour au repos de la première tranche ébranlée ne se fera qu'au baut d'un temps fort long, le régime établi lui imposant de mettre en mouvement une fort grande masse de liquide, ce qui lui donne une durée considérable.

Une autre cause encore allonge la période variable, c'est la résistance due au frottement. Celle-ci n'entre en jeu que quand elle est très grande, comme dans le cas du pendule amorti. Mais elle peut atteindre une valeur telle qu'elle soit prépondérante dans le phénomène.

Soit, en effet, un tube mince, mais très dilatable. Le choc initial produira un renflement considérable, et il faudra très longtemps à la quantité de liquide ainsi emmagasinée pour s'écouler par le tube mince qui oppose une grande résistance au mouvement du liquide.

On conçoit que sous cette seule action il puisse y avoir un allongement considérable de la durée de la perturbation.

Si donc nous représentons en fonction du temps la vitesse du liquide qui passe dans la première tranche, nous aurons quelque chose d'analogue à la fig. 3; puis, à mesure que nous

Fig. 3.

considérerons des tranches de plus en plus éloignées, les courbes se transformeront comme

Fig. 4.

dans les fig. i et 5, avec cette condition, que Taire de toutes ces courbes soit la même.

Supposons maintenant que la perturbation à

HAPITRE II.

ine ne soit pas si simple, mais qu'au coii' i elle soit produite par une série de pul- DS. Même si les pulsations successives distinctes à l'origine, c'est-à-dire si la pre-

e perturbation est revenue à peu près au à l'origine quand la deuxième se produit, voyons, par l'allongement des courbes jssives, qu'à mesure que l'on s'éloignera )rigine, les perturbations seront de moins loins distinctes, et que finalement toute : de pulsation disparaîtra.

expérience vérifie en détail ces prévisions, le a été faite soigneusement par les phygistes. Le cas d'un système de distribution quide alimenté par une série de perturms, avec des conduits à parois élastiques, m effet le cas de la circulation. L'expé- ;e a montré à M. Marey que, lorsque l'on uit une série de perturbations à l'origine

d'un tuyau de caoutchouc soumis à une pression d'eau intermittente, l'écoulement à l'autre bout est pratiquement continu, quand la longueur du tuyau est suffisante. D'ailleurs, cet écoulement continu est beaucoup plus considérable que l'écoulement intermittent qui se produit quand, au lieu d'un tuyau de caoutchouc, on a un tuyau à parois rigides.

Nous comprenons immédiatement que si nous considérions, non pas le débit total, mais au contraire la faculté de distinguer les intermittences, le tuyau de caoutchouc rendrait impossible toute espèce d'utilisation aussitôt qu'il aurait une certaine longueur.

Voyons maintenant un peu plus en détail ce qui va se passer à l'extrémité du tube quand nous allons envoyer une perturbation unique.