MACHINES A FROTTEMENT

i^ Machine de Raxnsden. — Les machines électriques appartiennent à deux types : les machines à frottement et les machines à influence.

Au xviii® siècle, les machines à frottement étaient les seules employées ; très rudimentaires au début, comme la première imaginée par Otto de Guericke, elles se composaient d'une sphère ou d'un cylindre de matière isolante, soufre, résine ou, plus tard, verre, que l'on faisait tourner; on y exerçait un frottement avec les mains ou avec des coussins de cuir. On les perfectionna par l'adjonction d'un collecteur formé d'un cylindre métallique d'ofi partait une chaîne métallique qui venait se terminer très près de la surface frottée et recueillait l'électricité.

Ramsden construisit, dès cette époque (1766), une machine assez parfaite pour qu'on ait pu la conserver jusqu'à nos jours comme type des machines à frottement sans y apporter de modification sensible.

La machine de Ramsden {^fig- 72) consiste en un plateau circulaire en verre, aussi peu hygrométrique que possible, que Ton peut faire tourner autour d'un axe horizontal à l'aide d'une manivelle. Ce plateau frotte entre deux paires de coussins de cuir soutenus aux extrémités du diamètre vertical et mis par des bandes d'étain et des chaînes métalliques en relation avec le sol; ces coussins sont recouverts de différentes substances qui constituent en réalité le corps frottant et dont la plus employée est le bisulfure d'étain ou or mussif; on peut faire usage également de certains amalgames pulvérulents d'étain, de zinc et de mercure;

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dans tous les cas, on fixe ces corps sur le cuir à l'aide d'un peu de suif.

Si l'on fait tourner le plaleau, le verre prend une charge d'électricité positive, et l'électricité négative développée simultanément

sur les coussins s'écoule dans le sol. Cette partie de l'appareil constitue le producteur. Les autres pièces qui forment la machine ont pour but de recueillir l'électricité développée sur le plateau.

A cet effet, aux deux extrémités du diamètre horizontal se trouvent deux doubles peignes formés de pointes métaUiques tournées vers le plateau et qu'on appelle les mâchoires ; elles sont reliées métalliquement à de grands cylindres de cuivre terminés par d.es sphères. Ces pièces, qui forment le collecteur, sont soutenues par de forts cylindres de verre. Quand le plateau chargé positivement arrive dans son mouvement de rotation entre

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les mâchoires^ le fluide neutre étant décomposé, Télectricité négative s'écoule par les pointes et ramène la surface du plateau à l'état neutre; le fluide positif est au contraire repoussé dans les collecteurs. Les mêmes efl*ets se reproduisent incessamment pendant la rotation du plateau ; cependant la charge que l'on pourra obtenir sera limitée au moment où l'action de l'électricité positive du collecteur contre-balancera exactement l'action du fluide positif du plateau sur le fluide neutre des pointes.

2" Machines diverses. — Les machines de Van Marum {Jig* 73)

Fig. 73.

et de Nairne {Jig* 74) sont des machines qui permettent de recueillir les deux électricités. On conçoit que si, au lieu de relier les coussins d'une machine de Ramsden au sol, on les reliait à des cylindres collecteurs, ceux-ci se chargeraient d'électricité négative. La machine de Van Marum est une machine à plateau qui réalise ces conditions ; la machine de Nairne est une machine à cylindre.

On a construit des machines de ces divers types de dimensions

considérables. Le plateau de celle du Conservatoire des Arts et Métiers a i™,85 de diamètre; le plateau d'une machine analogue, appartenant à l'Institut polytechnique de Londres, a 2", 27. Ces machines peuvent donner des étincelles de près de o", 7 de longueur produisant de véritables détonations.

Le frottement de la vapeur d'eau produite dans une machine à vapeur contre un ajutage étroit de sortie produit, comme l'a montré Armstrong, de l'électricité; Faraday a fait voir que l'électricité était produite particulièrement par le frottement des gouttelettes d'eau entraînées par la vapeur contre les parois des ajutages, disposés en chicane, par lesquels elles s'échappent \fig- 75). La machine conserve l'électricité négative, la vapeur entraîne la positive, on la recueille sur un peigne relié à un collecteur; les machines f^fig' 76) construites d'après ces principes ne donnent pas des étincelles plus longues que les précédentes, mais elles peuvent en fournir un beaucoup plus grand nombre dans le même temps. Toutefois, leur fonctionnement cesse rapidement d'être satisfaisant, à cause de la grande quantité de vapeur que ces appareils lancent sans cesse dans la pièce où on les expérimente.