CHAPITRE VU

L'idée d'utiliser l'attraction et la répulsion magnétique comme force motrice d'une machine est fort ancienne. Nous avons déjà mentionné la roue à aimant de pierre de Maricourt, dont Kircher a plus tard varié la construction. Après la découverte de l'électro-magnétisme, des tentatives plus sérieuses ont été. faites par un grand nombre d'inventeurs. On peut dire qu'en thèse générale tout mécanisme magnéto-électrique est susceptible d'être renversé, c'est-à-dire de devenir un moteur. En lui fournissant par une pile le courant qu'il devrait engendrer par la transformation du travail employé à le faire tourner, il prend spontanément une rotation inverse de celle que lui imprimait d'abord la main, car cette rotation inverse représente la réaction du courant pendant l'efTort de la main.

Seulement il se présente ici une difficulté imprévue. Le mouvement spontané de la machine» étant

inverse de celui qui proddirait un courant de même sens, fait naître des courants induits opposés à celui de la pile, et qui diminuent l'intensité de ce dernier ; une faible fraction seulement ^e l'électricité se convertit en travail mécanique, le reste s'en va en contrecourants.

Les premiers essais suivis dans cette direction fuirent faits par M. de Jacobi, l'inventeur de la galvanoplastie, à Saint-Pétersbourg, vers 1835. Il réussit, en 1839, à remonter la Neva avec une chaloupe contenant douze personnes qu'un moteur électrique fit marcher pendant plusieurs heures contre le vent et contre le courant. L'appareil se composait de deux larges disques garnis chacun de quatre électro-aimants perpendiculaires à son plan, et dont l'un était fixe, l'autre mobile autour d'un axe horizontal. On obtenait une rotation continue par des alternatives d'attraction et de répulsion qui se manifestaient quand des électroaimants mobiles passaient en regard des électro-aimants fixes. Bien qu'elle fût servie par une pile de cent vingt-huit couples, cette machine ne fournissait qu'un travail de | de cheval-vapeur. Aussi M. de Jacobi renonça-t-il à demander à l'électricité un travail mécanique.

Parmi les moteurs électriques les plus connus, nous citerons celui de Ritchie. C'est un aimant en fer à cheval (fig. 101), entre les pôles duquel tourne un petit électro-aimant dont les pôles sont alternativement attirés et repoussés par les pôles de l'aimant fixe, parce que leur polarité change à chaque demitour. On obtient le renversement périodique du courant

303 LE HAGNÊTISHE.

dans la bobine de rélectro-ainiBat en laissant pendre les eKlrémités du fil dans un godet rempli de mercure et divisé en deux compartiments séparés par une cloison. Le moteur auquel H. Froment a attaché son nom se compose d'une roue garnie de huit fers doux équidistants, qui tourne entre les pôles de six électro-ainaants (dans la figure, on a enlevé le châssis qui porte les deux aimants supérieurs). Un commutateur composé de quatre ressorts et fixé en avant de l'appareil distribue le courant de la pile

dans les bobines de ma- Fig. 101. -Appareil d« Bitclùe. ^j.^^ ^^.j, ^ ^.^ '^^,„^,3^.

ment attraction entre deux électro-aimants opposés et deux fers doux, et il en résulte un mouvement de rotation continu.

Dans quelques machines, comme dans celle de M. Larmenjeat, l'attraction s'exerce jusqu'au contact; on obtient ce résultat en faisant rouler l'un sur l'autre deux cylindres parallèles, dont l'un est en fer, l'autre en cuivre à raies de fer.

A côté des moteurs électriques à rotation continue, on a ceux où le mouvement est alternatif, comme dans le moteur que M. Bourbouze a construit pour la Sorbonne (fig. i05)- Ici deux pistons de fer doux, s'en-

fonçant alternatÎTement dans deui bobines, font mou- Toir un balancier dont l'oscillation produit la rotation d'un volant ; un excentrique commande le commu-

tateur, qui joue ici le rôle des tiroirs de la machine à Tapeur.

Un des moteurs électriques qui ont donné les meilleurs résultats est celui de M. Kravogl, qui a figuré, à l'Exposition universelle de i$67, dans la section autrichienne ; il se compose d'un tube de laiton circalaire autour duquel sont enroulées dix-huit bobines.

et dans Tintérieur duquel peut glisser un lourd noyau de fer doux qui occupe un peu moins de la moitié du tube (un arc égal à huit bobines). Cet électro-aimant cjfculaire est encastré dans un anneau de fer doux, mobile autour d'un axe horizontal. Les extrémités du fil de chaque bobine sont reliées à l'axe de rotation, et une disposition spéciale permet de faire passer constamment le courant d'une pile dans les trois bobines qui défilent à droite ou à gauche de l'axe de rotation ; le noyau mobile s'aimante alors, et' l'attraction qu'il exerce sur les bobines fait qu'il est soulevé en même temps que les bobines descendent : il en résulte que la roue prend un mouvement de rotation continu.

Malgré la perfection des mécanismes divers qui ont été imaginés depuis quarante ans dans le dessein de transformer l'électricité en travail mécanique, nous sommes encore loin du but : le travail électrique est beaucoup trop cher, il coûte environ trente fois plus que le travail de la vapeur. Les recherches de M. de Jacobi, l'étude comparative que M. Edm. Becquerel a faite en 1 855 des moteurs qui figuraient à l'Exposition universelle de Paris (comme membre d'une Commission que présidait M. Wheatstone), enfin les travauxde MM. Joule etScoresby, ont beaucoup contribué à poser nettement le problème.

On remarque d'abord que ce nouvel emploi de l'électricité comporte deux causes de pertes inévitables ; les courants d'induction que développe le mouvement même des organes du moteur, et les contre-courants que fait naître l'induction des courants commençants

sur eux-mêmes. Il en résulte UQ alîaiblissement notable du courant de la pile; d'après M. de Jacobi, le maximum de travail a lieu seulement quand le courant se trouïe ainsi réduit à la moitié de sa valeur normale.

L'obstacle le ptus grave, c'est le prix exorbitant des

FIg. iOâ, — HDleur électrique de )l. Bourtwme.

matières premières qui sont consommées par la pile : en 1855, les meilleurs moteurs dépensaient au moins 2 kilogrammes de zinc par heure pour fournir la force d'un cheval, ce qui représente une dépense de 1 fr. 50 sans compter les acides, ou 5 fr. 50 en tout, tandis que les machmes à vapeur consomment à peine pour 10 cciiUiae» de houille par heure et par cheval. Ce

500 LE MAGNÉTISUE.

qu'il faudrait trouver, par conséquent, ce serait un succédané peu coûteux du zinc, ou bien un moyen d'abaisser le prix de ce métal. Si Ton parvenait à régénérer le zinc et Tacide sulfurique qui forment le sulfate de zinc déposé dans les couples, ce serait une révolution dans Temploi industriel de Télectricité.

Les machines exposées en 1855 fournissaient à peine le travail de |- d'homme ( 1 kgm. par sec. ) ; cependant Froment était arrivé à réaliser un moteur électrique de la force d'un cheval ; mais c'était un appareil pesant 800 kilogrammes. Le moteur de Kravogl fournissait j^ de cheval-vapeur; un moteur de Markus, roTTo de cheval.

Pour le moment, il faut donc se contenter de demander à l'électricité des ouvrages délicats^ exigeant une grande vitesse et peu de force, comme par exemple le travail des télégraphes, des machines à diviser, etc. La régularité et la rapidité du mouvement, la facilité de l'arrêter instantanément, enfin la possi-

bilité de le transmettre au loin, sont des avantages précieux qui assignent à l'électricité ouvrière un domaine spécial où elle règne en souveraine.

Peut-être aussi que le problème de l'électricité à bon marché comporte une solution indirecte. Voici celle qui a été ébauchée par M. Niaudet.

Deux machines magnéto-électriques étant placées dans le même circuit, la première peut être employée à faire tourner la seconde. C'est une expérience qui réalise la transmission de la force à distance : les deux appareils peuvent se comparer à deux poulies, et le fil qui les réunit à une courroie. Dès lors il suffit d'éta-

LES MOTEURS ELECTRIQUES. 307

blir une macliine de ce genre près d'une source de force mécanique, telle qu'une chute d'eau, et de transmettre le courant obtenu par un cable métallique à une seconde machine pour transformer celle-ci en moteur.

M. Gramme a fait l'expérience suivante. Une machine magnéto-électrique, commandée par un moteur à vapeur de la force d'un cheval, fournissait un courant qui, envoyé dans une seconde machine semblable, produisait un travail de 39 kilogrammètres mesurés au frein de Prony, c'est-à-dire un peu plus de la moitié de la force primitive. Après une double transforma* tion du travail en électricité et de l'électricité en travail, un pareil rendement est tout à fait digne d'attention. Ne voit-on pas là un moyen d'utiliser au loin les chutes d'eau des montagnes, la force de la marée disponible sur les côtes, et tant d'autres sources naturelles de force mécanique qui sont perdues pour l'in- | dustrie, faute de pouvoir être transportées daqs les villes que l'industrie ne peut pas quitter? C'est le moyen de faire venir la montagne à Mahomet.

Prenons pour exemple les barrages de la Seine, qui permettent aux ingénieurs de régler le cours du fleuve sur toute la partie navigable. A chacun de ces barrages se rencontre une différence du niveau qui permettrait d'établir une chute régulière et une turbine pour l'utiliser. Pourquoi ces forces perdues ne seraient-elles pas amenées dans les villes voisines? Le barrage de P^rt-à-l'Anglais par exemple, qui n'est qu'à un ou deux kilomèlres des fortifications, a un débit qui représente quelque cliose comme 5000 chevaux-vapeur qu'on

308 LE NAGNÉTISNE.

laiîse perdre. Si cette force inorme» recueillie par des turbines, était employée à faire tourner des machines dynamo-électriques dont les courants fussent transmis à d'autres machines semblables, installées dans les ateliers de Paris, on aurait des moteurs à peu'de frais; .en admettant un rendement d'un tiers, la force utilisée équivaudrait encore à 1000 cheyaux. La perte éprouvée en route dépasserait peut-être les deux tiers, et le rendement serait moins favorable ; mais l'expérience ne mériterait-elle pas d'être tentée?