CHAPITRE III

LA TÉLÉGRAPHIE ÉLECTRIQUE

§ I — Invention de la télégraphie électrique

La télégraphie , ou l’art de communiquer à distance, de manière à transmettre des ordres, des nouvelles, des instructions d’une façon détaillée et précise, est une invention toute moderne, un art pour ainsi dire contemporain. Nous avons dit, dans le chapitre consacré à la téléphonie, quels étaient les moyens élémentaires de communication dont tous les peuples ont usé, de temps immémorial, pour correspondre rapidement à des distances considérables : les signaux de feu, les portevoix, la voix humaine transmise de vedette en vedette, les coups de canon, les signaux maritimes consistant en combinaisons d’objets visibles, tous ces procédés reposaient sur la propagation rapide, sinon instantanée, de deux agents physiques, l’un néanmoins beaucoup plus lent que F autre, le son , la lumière.

Mais ce n’est qu’à la fin du dernier siècle que l’on songea à perfectionner la télégraphie, de façon à la faire servir à la transmission des dépêches gouvernementales , à assurer le

LA TELEGRAPHIE ELECTRIQUE

secret de ces dépêches, tout en leur donnant le même degré de précision que le langage lui-même. Les télégraphes aériens de Chappe furent adoptés en 1793 par la Convention nationale, et peu après se répandirent dans tous les pays civilisés. Mais, avant même qu’ils fussent conçus, des essais se faisaient dans une voie toute différente : une science nouvelle, F électricité, était venue révéler l’existence d’un agent qui se propageait avec une vitesse comparable à celle de la lumière, et la pensée d’utiliser les phénomènes de cet ordre pour les communications rapides se fit jour de tous côtés. Cinquante années étaient à peine écoulées, que le télégraphe électrique était inventé et détrônait le télégraphe aérien.

Aujourd’hui, les fils métalliques qui servent à transmettre la pensée humaine avec la vitesse de la foudre, pour les besoins du commerce, de la politique, de la science, aussi bien que pour les correspondances privées, sillonnent le globe tout entier. Ils forment un réseau d’une prodigieuse longueur qui ne couvre pas seulement les continents, mais qui traverse les océans et les mers et unit toutes les nations du monde, d’Europe aux Indes, en Afrique, en Australie, en Amérique. Du continent américain, cette merveilleuse chaîne va bientôt, traversant toute l’étendue du Pacifique , rejoindre le Japon et la Chine, et compléter ainsi l’enlacement du sphéroïde terrestre. Nous donnerons plus loin la statistique de la télégraphie électrique universelle. Achevons d’esquisser l’histoire de cette invention merveilleuse.

Pour donner cette histoire dans tous ses détails, c’est un chapitre, disons mieux, c’est un volume entier qu’il nous faudrait. Il nous suffira d’en marquer rapidement les principales phases , et de montrer comment ces phases se relient aux progrès mêmes de la science.

Avant F invention de la pile, les projets de communication électrique, bien qu’ assez nombreux, ne produisirent aucune application sérieuse pratique. Dans le système de Lesage (1774), l’électricité d’une machine se transmettait, par des fils métalliques

isolés, à des électroscopes dont les mouvements marquaient les lettres de F alphabet : il y avait donc vingt-quatre fils, autant que de lettres. Plus tard, en 1798, Béthencourt substitua les décharges d’une bouteille de Leyde à celles d’une machine ordinaire, et le système fut appliqué entre Aranjuez et Madrid, sur une distance qui n’est pas moindre de 44 kilomètres. C'est un système analogue qu’avait construit, dès 1787, le physicien français Lomond. Reiser en 1794, Cavallo en 1795, Salvaen 1796, et enfin Ronald en 1823, utilisèrent également l’électricité statique pour la transmission de signaux, en modifiant le mode d’indication, par exemple en employant les étincelles qu’on fait jaillir sur des carreaux étincelants.

La découverte de la pile dirigea les inventeurs dans une voie plus intéressante et plus voisine de la solution vraie. L’Américain Coxe en 1800, Sœmmerring en 1811, et enfin Schweigger, l'inventeur du multiplicateur, en 1828, eurent successivement l’idée d’utiliser les propriétés chimiques du courant voltaïque. Les bulles d’oxygène et d’hydrogène provenant de la décomposition de l’eau indiquaient, en se dégageant à l’une des stations, divers signaux convenus qu’on produisait à l’autre station, c’est-à-dire à l’extrémité opposée des fils conducteurs, par des interruptions successives du courant.

Un nouveau progrès de la science, la découverte de l’action des courants sur F aiguille aimantée (OErsted, 1820), fut le point de départ de nouvelles recherches qui, enfin, conduisirent au but. L’année même de cette découverte capitale, Ampère définissait ce but, et indiquait en ces termes les moyens de l’atteindre :

« On pourrait, dit cet illustre physicien et philosophe, au moyen d’autant de fils conducteurs, et d’aiguilles aimantées qu’il y a de lettres, établir à l’aide d’une pile placée loin de ces aiguilles, et qu’on ferait communiquer alternativement par ses deux extrémités à celles de chaque conducteur, former une sorte de télégraphe propre à écrire tous les détails qu’on voudrait transmettre, à travers quelques obstacles que ce soit,

LA TÉLÉGRAPHIE ÉLECTRIQUE

à la personne chargée d’observer les lettres placées sur les aiguilles. En établissant sur la pile un clavier dont les touches porteraient les mêmes lettres, et établiraient la communication par leur abaissement, ce moyen de correspondance pourrait avoir lieu avec facilité, et n’exigerait que le temps nécessaire pour toucher d’un coté et lire de l’autre chaque lettre. »

L’idée d’Ampère ne fut pas réalisée telle qu’il l’avait formulée ; le nombre des galvanomètres, dont chacun devait correspondre à une lettre de l’alphabet ou à tout autre signe à transmettre, eût été trop considérable; mais on verra bientôt, quand nous décrirons le télégraphe électro-magnétique à aiguilles, que c’est le même principe qui a présidé à sa construction. C’est à un savant anglais, Wheatstone, qu’on doit les perfectionnements et les simplifications qui ont donné à la conception d’Ampère toute son importance pratique.

Mais, avant d’en arriver à une réalisation complète, cette conception fut appliquée de diverses manières : par Schilling en 1833, par Gauss et Weber en 1835, par Ricbtie et Alexander en 1837. Le premier de ces savants appliqua son système à Saint-Pétersbourg, mais sur une petite échelle. « Cinq fils de platine renfermés dans un câble de soie aboutissaient, chacun par l’une des extrémités, à un multiplicateur, et, par l’autre, à un clavier semblable à celui d’un piano. On lançait le courant d’une pile dans l’un quelconque des fils, en abaissant la touche qui lui correspondait, et, suivant le sens du courant, l’aiguille était déviée d’un coté ou de l’autre : ce qui formait, avec les cinq aiguilles, dix signes différents. MM. Ricbtie et Alexander construisirent en 1837, à Edimbourg, un appareil dans le même système. Il y avait trente aiguilles correspondantes à autant de fils tendus entre les deux stations et à un égal nombre de signes. MM. Gauss et Weber employèrent aussi ce genre d’appareil pour faire communiquer le cabinet de physique et l’observatoire de Gœttingue. » (Daguin.)

L’époque arrive (1837 et 1838) où la télégraphie électrique va passer de la période des tâtonnements et des essais dans celle

55i APPLICATIONS DES PHÉNOMÈNES ET DES LOIS DE L'ÉLECTRICITÉ

de la réalisation vraiment pratique, et les noms des Wheatstone, des Steinlieil, des Morse, des Masson, des Bréguet, rappellent les importants travaux, découvertes et perfectionnements qui caractérisent les divers systèmes successivement adoptés. Nous allons donc laisser là les aperçus historiques pour entrer dans la description de ces systèmes; mais nous devons, en terminant, rappeler encore, par un exemple, à quel point les applications de la science sont liées aux progrès purement scientifiques. Sans la découverte de piles nouvelles, sans la substitution des courants constants aux courants des premières piles, dont l’intensité décroissait si rapidement, il est probable que l’art merveilleux de la télégraphie électrique serait encore dans l’enfance. Ce serait une application curieuse de la physique, non une invention d’un usage et d’une utilité universels.

§ 11 — Le Télégraphe électrique — Théorie générale

Un morceau de fer doux en forme de fer à cheval, autour duquel s’enroule une hélice ou spirale faite d’un fil métallique isolé, constitue un électro-aimant , c’est-à-dire un aimant temporaire, un aimant dont la puissance magnétique subsiste pendant la durée du passage d’un courant électrique, et cesse dès que ce courant est interrompu.

Cette aimantation temporaire est instantanée ; elle cesse avec la même rapidité qu’elle a pris naissance. 11 en résulte que si, par un moyen quelconque, on parvient à faire passer un flux d’électricité dans l’hélice de F électro-aimant, puis à l’anéantir dans une série rapide d’opérations composées de cette douille opération élémentaire, l’attraction des pôles de. l’aimant pour son armature se reproduira et cessera le même nombre de fois. Cette propriété est utilisée pour obtenir une suite de mouvements alternatifs de l’armature; il suffit, pour cela, d’armer celle-ci d’un ressort qui la maintienne à une faible distance

LE TÉLÉGRAPHE ÉLECTRIQUE

des pôles, sans F empêcher d’arriver an contact tontes les fois que passe le courant.

Sur ce principe, on a basé la construction de machines qui ont reçu le nom de machines électro - motrices , parce qu’en effet l’électricité est la source du mouvement qu’elles produisent. Ce mouvement, qu’on a cherché à utiliser au point de vue purement mécanique, ainsi que nous le verrons dans un chapitre ultérieur, sert à la production de signaux qu’on peut transmettre avec une très-grande rapidité à des distances considérables, grâce à la vitesse énorme avec laquelle se propage

Fig. 327. — Électro-aimants.

l’électricité dans un fil conducteur. Tel est, réduit à sa plus grande simplicité, le mode de mouvement le plus généralement adopté dans les divers systèmes qui composent la télégraphie électrique.

Cependant, dans certains de ces systèmes, le courant électrique agit soit directement sur les aiguilles d’un galvanomètre, soit indirectement par ses propriétés chimiques ou électrolytiques. Mais, quel que soit d’ailleurs le mode d’action de l’électricité , un télégraphe électrique se compose toujours nécessairement des quatre parties suivantes :

Premièrement, d’un appareil producteur du courant, c’està-dire d’un électro-moteur : c’est tantôt une pile voltaïque, tantôt une machine d’induction magnéto-électrique ou électromagnétique.

Deuxièmement, d’un appareil de transmission, formant un circuit ou conducteur électro-dynamique : c’est le fil ou les fils

de ligne reliant les stations de départ et d’arrivée des signaux.

En troisième lieu, d’un appareil producteur de signaux, qu’on nomme le manipulateur : c’est celui que manie la personne qui expédie la dépêche.

Enfin, en dernier lieu, d’un appareil récepteur où les signaux expédiés se reproduisent à la station d arrivée : c’est ce qu’on nomme le récepteur.

Nous verrons bientôt qu’il y a dans un télégraphe électrique d’autres appareils secondaires, tels que les sonneries ou avertisseurs, les relais, les paratonnerres : nous les décrirons en leur lieu.

Tels sont les principes de la télégraphie électrique, telle qu elle a été jusqu’à présent pratiquée. Ee nombre des systèmes qui ont été et qui sont encore en usage dans le réseau universel est assez grand. Nous ne pouvons nous proposer de décrire que les plus usités, et parmi ceux-ci les systèmes les plus originaux, c’est-à-dire ceux qui se distinguent par une idée caractéristique, par un mécanisme spécial ou un mode particulier de signaux. A ce dernier point de vue, on peut classer les divers télégraphes électriques connus en cinq groupes :

1" Les télégraphes à aiguilles. Ce sont ceux dont les récepteurs sont composés d’aiguilles aimantées soumises à l’action immédiate du courant qui circule dans le fil de ligne : il en résulte des déviations à droite ou à gauche qui sont les éléments mêmes des signaux.

2° Les télégraphes à cadran , dont le récepteur consiste en un cadran muni d’une aiguille indicatrice dont la marche est réglée par un électro-aimant, soumis lui-même à l’action du courant alternativement lancé dans le fil et interrompu.

3" I .es télégraphes écrivants , où la dépêche expédiée se trouve tracée dans le récepteur, sur une bande de papier qui se déroule d une manière continue; les traits gaufrés ou marqués à l’encre sont produits par un style dont le mouvement est dû au passage et à l’interruption du courant.

1" Les télégraphes imprimeurs , où la dépêche est elle-même

LES TÉLÉGRAPHES ÉLECTRIQUES A AIGUILLES

imprimée en caractères typographiques et 11e nécessite dès lors aucune traduction.

5° Enfin les télégraphes autographe ’ques , qui reproduisent nonseulement le texte, mais le fae-shmle même de l’écriture de la dépêche ; de sorte que des signatures, des dessins peuvent être expédiés et reproduits avec leur forme originale. Ces appareils ont reçu, pour ce motif, le nom de pantélégraphes (du grec x«v, qui signifie tout) .

Abordons maintenant dans les détails de leur mécanisme les principaux systèmes de télégraphie dont on vient de lire rénumération.

§111 — Les Télégraphes électriques a aiguilles

Commençons par les télégraphes à aiguilles , qui, nous l’avons vu plus haut, sont ceux qui ont reçu les premiers la sanction d’une expérience sérieuse et pratique.

C’est à M. Wheatstone qu’en est due l’invention.

A l’origine, cet illustre électricien anglais employait cinq galvanomètres, ce qui exigeait, en y comptant le fil de retour, six fils de ligne. Voici comment étaient disposées les cinq aiguilles. Elles se trouvaient rangées au devant et sur la ligne centrale d’un losange, et les galvanomètres correspondants étaient placés derrière le cadre ainsi que les bouts des fils de chacun d’eux. Quand, à l’aide du manipulateur, on faisait passer le courant à travers deux des cinq galvanomètres dans un sens différent, les deux aiguilles déviaient à la fois, se plaçaient en diagonale et pointaient vers une des lettres inscrites sur le cadre. Par exemple, les aiguilles 1 et 4 (fig. 328), dirigeant leurs pointes supérieures vers le haut du cadre, indiquent la lettre B ; le courant passant dans ces deux galvanomètres en sens opposé, les aiguilles dirigent leurs pointes inférieures vers le bas du cadre, et marquent la lettre Y. Quand une aiguille seule marche, elle

indique l’un des dix chiffres écrits sur les bords inférieurs du cadre.

Deux cadrans semblables reliés par les cinq fils de la ligne donnaient à la fois les mêmes indications, quand l’expéditeur de la dépêche manœuvrait le manipulateur. Dans l’inactivité, tous les circuits se trouvaient fermés les uns par les autres. En appuyant sur deux des boutons marqués des chiffres 7, 8, 9, 10,

Fig. 328. — Télégraphe à cinq aiguilles de Whealstone.

11, 12, 13, 14, 15, 16, 17 et 18, placés en deux raugées horizontales différentes , le courant passait à travers les deux galvanomètres correspondants, après avoir suivi à la fois les fils de la ligne et mis en action les mêmes aiguilles du cadran récepteur.

Nous ne décrirons pas le mécanisme du manipulateur de ce système, qui fonctionna Cependant avec succès sur le chemin de fer de Londres à Birmingham, mais qui fut remplacé par un système plus simple. En effet, M. Wheatstone, associé avec M. Cooke, le modifia bientôt en réduisant le nombre des gai va-

LES TÉLÉGRAPHES ÉLECTRIQUES A AIGUILLES

nomètres à deux et même à un. Il en résulta les télégraphes à une aiguille et à deux aiguilles, qui furent adoptés sur les lignes télégraphiques anglaises et que nous allons décrire. Le mécanisme en est, ainsi qu’on va le voir, d’une grande sim—

La ligure 329 représente, à gauche, la face antérieure de l’appareil, qui est identique aux deux stations de départ et d’arrivée.

Fig. 329. — Télégraphe à une aiguille de Cooke et Wheatstone: manipulateur et récepteur.

Au centre, on voit l’aiguille extérieure du galvanomètre dont les déviations à gauche et à droite sont marquées par les chiffres 1 et 3, et sont limitées de chaque côté par un bouton d’ivoire. A la partie inférieure, est la poignée du manipulateur que l’expéditeur tourne à gauche ou à droite, selon le sens de la déviation qu’il veut produire. En combinant l’ordre et le nombre des déviations de l’ aiguille à droite et à gauche, il suffit de 1 , 2,3 ou 4 mouvements pour représenter les lettres de l’alphabet, les chiffres de la numération et les signaux de convention.

Voici quels étaient ces signes conventionnels en Angleterre :

Les chiffres sont indiqués par le nombre et l’ordre des déviations à droite et à gauche de la pointe inférieure de l’aiguille. On

jii

Jll