CHAPITRE X
INDUCTION
447. Nous terminerons l’exposé des principaux phénomènes électriques et de leurs applications en étudiant une nouvelle source d’électricité dynamique découverte par M. Faraday. Les
Fig. 311.
limites de cet ouvrage ne nous permettant pas d’exposer tous les détails de cette théorie si féconde, nous en indiquerons seulement les principes fondamentaux.
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448. Induction parles courants. — M. Faraday a découvert en 1830 que Ton fait naître en général un courant dans un circuit métallique fermé, lorsqu’on approche ou qu’on éloide ce dernier un autre circuit traversé lui-méme par un courant. L’expérience suivante peut servir a établir ce principe.
Les deux extrémités du fil d’une bobine A (fig. 311) sont mises en communication avec le fil d’un galvanomètre.
Si l’on vient à approcher brusquement de cette bobine, une autre bobine B traversée parle courant d’une pile C, on voit le galvanomètre indiquer par la déviation de son aiguille que la bobine A est parcourue par un courant de sens inverse à celui de B. Le courant de B est appelé courant inducteur^ celui de A courant induit. L’aiguille du galvanomètre revient bientôt à sa position primitive, ce qui indique que le courant induit n’a qu’une durée passagère.
Si l’on éloigne ensuite brusquement B, le galvanomètre indique l’existence d’un nouveau courant qui parcourt A et est direct par rapport à celui de B.
Les courants d’induction peuvent aussi être créés de la manière suivante. Sur une môme bobine A (fig. 312) sont enroulés côte à côte deux fils de cuivre entourés de soie pour qu’il n’y ait pas entre eux de communication. L’un est par ses deux extrémités en communication avec un galvanomètre, l’autre avec les deux poupées qui sont sur la gauche de la figure. Si l’on vient à faire passer un courant dans ce dernier, le galvanomètre indique immédiatement que le premier fil est parcouru par
un courant induit inverse; lorsqu’au contraire on supprime la communication avec la pile, une nouvelle déviation du galvanomètre indique la création d’un courant induit direct,
449. Une augmentation d’intensité dans le courant inducteur produirait un courant induit inverse, et une diminution d’intensité un coursml induit direct,
450. Induction par les aimants. — Les aimants peuvent aussi donner lieu ù des courants d’induction.
Fig. 313.
A l’instant où l’on plonge (fig. 313) un barreau aimanté AB dans une bobine à un seul fil, et à l’instant où ce barreau est retiré, le galvanomètre indique l’existence d’un courant induit.
451 . Induction par l’aimantation et la désaimantation du fer doux. — Si Ton place dans l’intérieur d’une bobine B (fig. 314) un morceau de fer doux C, et qu’on approche de lui un barreau aimanté D, le fer doux s’aimante et cette aimantation subite détermine la production d’un courant induit qu’acuse le galvanomètre. Si l’on éloigne D, Cse désaimante et la désaimantation produit à son tour un nouveau courant induit inverse du premier.
*^452. Bobine de M. RuhmkortT. — Diverses machines, celles de Pixii, de Clarkes, de MM. Masson et Bréguet,de M.RuhmkorlT ont été construites pour utiliser les effets des courants d’in-
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duclion.Nousdironsd'abord quelques mots decelle que construisit M. RuhmkorfF et dont les perfeclionnements ont valu à son auteur
un prix de cinquante mille francs fondé par Napoléon III. — Les courants induits, dans la machine de M, Ruhmkorff, sont produits par les alternatives de rupture et de rétablissement d’un
Fig. 315.
courant voltaïque ; l’effet est augmenté par l’action d’un faisceau de fils de fer doux.
3ü2 LEÇONS DE PHYSIQUE.
L’ensemble de l’appareil est représenté par la figure 3 1 5. Un faisceau de fils de fer doux renfermé dans un cylindre de bois sur lequel s’enroule d’abord-le fil inducteur qui n’a que 40 mètres de longueur environ et 2 millimètres de diamètre, forme l’appareil inducteur, qui est introduit dans la cavité de la bobine S ; sur cette bobine s’enroule le fil induit qui est très-fin et qui dans certains appareils a une longueur de 100 kilomètres. Les deux extrémités du fil induit communiquent avec les boulons B et C portés sur des colonnes isolantes. Les deux extrémités du fil inducteur communiquent avec les poupées D et F.
Pour développer les courants induits, il faut arriver à interrompre et rétablir un grand nombre de fois le courant dans le fil inducteur. On se sert pour cela à' interrupteurs dont la disposition varie suivant la force des bobines. Nous ne décrirons que celui de M.de la Rive, qui est installé sur la bobine que représente la fig. 315. Mais pour rendre l’explication plus claire, nous l’examinerons à part sur la figure 316.
Le courant de la pile arrive en K, passe de là dans le marteau M qui peut osciller autour de O, gagne la colonne C (qui dans la figure 315 est représentée par D), pourpasser dans le fil /* inducteur et sortir en f . Mais pendant que le courant passe, le faisceau de fils de fer doux s’aimante, attire le marteau M; dès que celui-ci cesse de toucher E, le courant est interrompu ; l’aimantation cesse alors, le marteau retombe, et en venant de nouveau loucher E rétablit le courant et ainsi de suite.
De ces interruptions et rétablissements successifs du courant inducteur résultent des courants tantôt directs, tantôt inverses dans la spirale induite.
*453. Effetfi principaux de la machine de BI. Rnhmkorff. — Les effets obtenus avec la machine de M. Ruhmkorff sont très -remarquables et manifestent l’intensité des courants induits.
Lorsqu’on prend avec les mains humides les fils attachés en B et C, ou des poignées métalliques communiquant avec ces fils.
Fig. Si 6.
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on reçoit de très-violen tes commotions, alors môme que le courant inducteur n’est fourni que par un seul élément Bunsen: un plus grand nombre d’éléments pourrait les rendre très-dangereuses.
En fixant aux deux colonnes B et C des fils de cuivre, on peut faire jaillir entre leurs extrémités de très-fortes étincelles.
M. Ruhmkorff construit des appareils qui peuvent fournir des étincelles de 30 et 40 centimètres de longueur, se succédant avec un grand bruit.
En faisant passer le courant induit dans le vide de l’œuf électrique ou dans des tubes dits tubes de Geissler, contenant des gaz très-raréfiés, on obtient des effets lumineux d’une rare beauté.
La lumière prend les nuances les plus riches; elle se trouve interrompue par des régions obscures qui font un contraste frappant. La lumière est alors dite stratifiée» C’est à M. Quet que l’on doit la découverte des ces phénomènes de stratification.
Disons enfin que l’appareil de M. Ruhmkorff est souvent employé pour faire jaillir, à des distances considérables, des étincelles destinées à produire l’explosion des mines.
454. Machine mairnélo-électrlqae de Clarkes. — Sans * entrer dans les détails de construction de la machine de Clarkes, nous dirons qu’elle se compose de deux bobines BB' (fig. 317), portant suivant leur axe un cylindre de fer doux. Ces bobines peuvent être mises en mouvement rapide de rotation autour d'un axe XX' et en présence d’un fort aimant en fer à cheval A. Le mouvement des bobines qui tantôt se rapprochent des pôles de A, tantôt s’en éloignent, détermine des variations dans l’intensité du
magnétisme que développe l’aimant A dans les cylindres de fer doux : ces variations déterminent elles-mêmes des courants d’induction dans les fils des bobines BB'.
Ces courants jouissent de la propriété de décomposer l’eau, de. donner des étincelles, etc.
Dans ces derniers temps, on a fait une très-heureuse applica-
tion du principe de la machine deClarkes dans la construction d’appareils magnéto-électriques destinés à la production de la lumière électrique que l’on ne pouvait produire qu’à l’aide de
Fip. 318.
fortes piles, dont l’installation et l’entretien sont coûteux.
La compagnie V Alliance construit maintenant des machines qui sont employées à ^éclairage des phares.
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Des aimants fixes, en fer à cheval, sont dislribués en huit séries (fig. 318) à égale distance d’un arbre que met en mouvement une machinejà vapeur. Cet arbre porte des roues sur la périphérie desquelles sont placées des bobines, qui peuvent ainsi être mises en mouvement de rotation entre deux rangées d’aimants et recevoir leur action inductrice. Tous les courants d’induction produits sont lancés dans un appareil régulateur de lumière électrique OB. La figure 319 montre l’une des roues sur
Fig. 319.
la périphérie desquelles sontiplacées les bobines abc.
On a toujours dans chaque station un double matériel, deux régulateurs de lumière électrique, deux machines magnétoélectriques, deux machines à vapeur, afin que, dans le cas d’accident, il n’y ait pas d’interruption dans l’éclairage.
Un certain nombre de phares sont déjà éclairés à la lumière électrique. Nous citerons ceux de Sainte-Adresse , près du Havre. I.e même svatème d’éclairage a été employé aux ardoisières d’Angers.
