MOTEURS ÉLECTRO-MAGNÉTIQUES

ApW-s avoir étudié li>s machines ï vapeur el fait coonaitre l'élal actuel de la science et de l'industrie en ce qui concerne ce puissant et universel mntenr, nous ne saunons mieux faire que d'aborder r in léressante qui^stiondes applications mécaniques de l'électricité. Depuis quelques années, en elTct, l'idée de remplacer . la puissance de la va|)cur par celle du fluide électrique, préoccupe vivement nos industriels et nos savants. Ijn décret du présidentde la République a institué un prix de 50,000 francs à décemoran physicien français ou étrangerqui aura réalisé une découverte importante parmi les nombreuses applications que l'électridté peut recevoir. Depuis ccue époque, les esprits sont excités, les corveaux sont au travail, et, de toutes parts, on s'est misa l'oeuvre pour remplir les conditions d'un programme qui s'accorde si bien avec les besoins de la science et de l'industrie. La description des appareils électro-moteurs qui se trouvaient réunis à l'Exposition universelle, sera, pour nous, un moyen excellent d'apprécier les résultats des efforts nombreux qui ont été faits ju^u'ici dans cette direction, et de constater jusqu'à quel point sont déjà réalisées les espérances que l'on a conçues. Nous allons donc faire connaître, d'après les modèles qui figuraient au palais de l'Industrie, tes résultats qui ont été obtenus jusqu'à ce moment pour la création des machines éleciro-motrices. I) nous importe seulement de faire remarquer que le sujet que nous allons aborder ici n'a encore été, dans aucune publication, l'objet d'un examen

MOTEnnS ÊLECTBO-UAGNfrnQUBS. 91

Spécial ; ce n'est pas sans quelque peine que nous avons réussi k rassanbler les éléments épars et peu nombreux de cette questîoa. Que cette circonsiance soit notre excuse auprès lies savants dont nous pourrious négliger de menlionncr les travaux, et pour les idées que nous pourrions traduire avec inexactitude.

Quand on rapproche jusqu'au contact les deux conducteurs d'une pile de Volta, les deux éleclricités, négative et positive, qui parcourent ces conducteurs, se réunisseut, et leur combinaison mutuelle, c'est-à-dire la recomposition de l'électricité naturelle ou neutre, par la réunion des deux électricités contraires, donne naissance à ce que l'on a nommé le courant électrique.

En quoi consiste un courant électrique considéré dans sa uatare intimeT C'est là un mystère que personne n'a pu, jusqu'ici, approfondir ou même soupçonner. Mais si l'essence même de ce phénomène est destinée peut-être à rester à jamais împénétrable à notre esprit, en revanche, ses effets sont facilement qipréctables aux yeux, et ces effets sont admirables autant par leur puissance que par leur élonnanle variété.

Un courant électrique qui s'étance d'une pile en activité peut produire les phénomènes suivants^ l' des effets physiifues; S^des elTets chimiques; 3° des effets physiolc^ques ; i" deseffels mécaniques.

Les effètt pki/siques produits par la pile de Volta consistent dians un développement remarquable de chaleur et de lumière. Si les deux pôles, c'est<à-dire l'extrémité des deux cmiducteurs d'une pile en activité, sont l'éunis par un fii de métal, ce métal, quelle que soit sa résistance ordinaire à l'action du calorique, rougit aussitftt, entre en fusion, tombe en perles incandescentes, et peut même disparaître à l'état de vapeurs. SI, au lieu d'un métal, on se sert de deux pointes de charbon pour réunir les deux pôles, et qu'os rapproche ces deux pointes l'une de l'autre à une certaine distance, sans toutefois les mettre en contact, on voit anssitftt une vive étincelle ou plutôt im arc lumineux, s'élancer

■ oogic

92 APPLICATIOKS DE L'ÉLECTHICITÉ.

entre les deux conducteurs. Cette lumiëre jouit d'un si éblouissant éclat, qu'elle rappelle cdle dusoleiL C'est ainsi que l'on obtient Véciairage électrique, dont nous aurons â parler dans la suite de cet ouvrage.

Les efjtts chimiques de la pile se inanifeslcnt par la décomposition instantanée que le courant voltaïque fait subir ï tous les corps composés que l'on soumet à son action. L'eau, les acides, les bases, les sels, en un mot, toutes les combinaisons de la nature et de l'art, peuvent être réduites à leurs éléments simples par la mystérieuse action de cet agent extraonlinaire: la galvano{daslie, la dorure et l'ai^nture par la pile, sont d^ applications industrielles de en curieux phénomène.

Les effets physiologiques de la pile sont assez connus pour qu'il soit inutile de s'y arrêter; cbacun sait qu'ils coosistent eu une commotion, d'un ordre particulier, que l'on éprouve lorsqu'on tient dans les mains, légèrement mouillées pour qu'elles soient conductrices du fluide électrique, les deux pôles d'une pile eu activité.

En quoi consistent, enfin, les effets mécaniques de la pile de Vulta ? C'est b ce dernier point qu'il convient de nous arrêter, puisque te! est l'objet que nous avons k considérer pour étudier l'emploi de l'électricité comme agent moteur.

L'important phénomène physique sur lequel r^Hise l'emploi de l'électricité comme puissance motrice, a été découvert, eu 1820, par Arago et Ampère.

Si l'on fait circuler autour d'un barreau de fer le courant d'une pile vcritaique en activité, en enroulant plusieurs fois le fil conducteur (préalablement entouré de soie afin d'éviter la dissémination de l'élecb'icilé d'une ^ire à l'autre), on aimante insianlaDémenl ce barreau. Aussi, un morceau de fer étant approché à quelque dislance de cet aimant artificiel, est-il fortement attiré.

C'est sur ce phénomène physique qu'est fondé le télégraphe électrique, instrument qui consiste, comme on le sait, en un conducteur votlalque venant s'enrouler un grand nombre de fois autour d'un petit barreau de fer. Transformé en un aimant arti-

MOTEURS tLECTRO'HAGNËTIQUES. 93

ndel par le passage du courant 6lcctrique, ce baireni métallique attire un autre morceau de fer placé en regard, et c'est ce mouvement mécanique, ainsi produit ii distance grâce à l'électricité, qui sert â former les ugnes du télégr^he.

Ce phénomène, dont on a tiré un si admiraUe parti dans les télégraphes électriques, est aussi le ingme que l'on met k pn^t pour appliquer l'électricité comme agent moteur. Admettez, en effet, qu'au lieu de faire agir une pile très faible, composée seulement de huit il dix éléments, comme pour le télégraphe électrique, on fasse usage d'uu courant vottaîque d'une puissante intensité, dedeux cents Si trois cents éléments, par exemple, et qu'on enroule un très grand nombre de fois le conducteur autour d'un barreau de fer, on aimantera ce barreau et l'on pourra, avec ce puissant aimant artificiel, soulever des poids très considérables. M. Pouillet a fait construire pour la Faculté des sciences de Paris, un électro-aimant capable de soulever un poids de 2,500 kilogrammes, et chaque année, dans te cours de physique de la Sorbonne, ou voit cet électro-aimant supporter une plateforme sur laquelle sept i huit élèves viennent s'asseoir.

Si l'on remarque maintenant que cette prod^euse puissance mécanique que l'on communique instantanément à un barreau de fer, en mettant simplement le Til conducteur d'une pile de Vdta en communication avec ce barreau, peut lui être enlevée aTeclaméme rapidité en interrompant cette communication, on comprendra comment et par quels moyens l'électricité peut être employée comme agent mécanique; on comprendra qu'un électn>-aîmant artificiel, disposé comme nous venons de l'indiquer, puisse constituer îi lui seul un appareil moteur. En établissant et détruisant très rapidement la communication de cet électroaimant avec la pile voltaïque, on peut, en eiïet, provoquer alternativement, et dans un temps tri's court, l'élévation et la chute d'une masse de fer placée en regard de l'aimant artificiel. Si, i cette masse de fer mise de cette manière en un mouvement continuel, on adapte une l^e propre it communiquer le mouvement à nu arbre moteur, on aura, en définitive, construit une véritable

9& APPUCATI0N5 DE L'ÉLECTRICITÉ.

nuchine motrice, c'est-^-dirc le moteur électro-magnétique dont

nom avons ï parler.

Nous venons d'eipoeer le principe général sur lequel repose la construction des moteurs électro-magnétiques. Jetons maintenant un coup d'œil sur la série des diverses tentatives qui ont été faites jusqu'à ce jour pour transporter ce principe dans la pratique. Après avoir passé en revue les résultats de ces diiïéreois essais, nous pourrons plus facilement discuter la valeur de ce moteur nouveau, et chercher si l'on peut solder sérieusemmi à le /aire entrer en lutte avec la vapeur pour la |Mwluction d'une force motrice applicable â l'industrie.

C'est peut-être s'imposer un soin d'une iinpoiiance médiocre, que de rechercher quel a pu être le premier créateur d'une madiine électro-motrice. Il est éi ident, en effet, qu'après la grande découverte d'(Xlrgted, qui avait constaté, avant aucun autre physicien, lephéiionièucderattraclion magnétique par les couraats voltaïques, après les essais de M. Sturgeon, qui donna le premier les moyens d'augmenter l'intensité de l'aimantation du fer, la pensée dut s'offrir naturellenicni à un grand nombre de physi- . ciens, de consacrer ce mouvement d'atiraciiou du fer à produire uu travail mécanique api>ticable à l'industrie. Cependant, comme il u'pïiste guère aujourd'hui d'autre récompense, pour les savants, que de voir leurs travaux signalés à l'attention et à la recotuuÏBBancc du puUic, uous dirons, pour rapporter à leur véritable tuteur le mérite des premiers essais dans l'ordre de recherches qui nous occupe, que la plus ancienne tentative pour appliquer à un travail utile l'action des aimants artificiels, appartient à l'aUté Salvator dal Negro , savant ecclésiastique de Padoue, qui se consacrait avec succès •■ l'étude d<% pliénomènes électriques. En 1831, l'abbé dal Negro essaya de tirer un parti mécanique de rélectro-nu^iétisme, à l'aide d'un instrumrat que l'on trouve décrit dans la quatrième partie d'un méoioire de ce savaut sur le Magnétisme temporaire, imprimé dans

UOTEUR» ËLECTRO-MAGNftTIQVBS. 95

le lome l\ des Actei de l'Académie dei leiencn, Icltrei H artt, de Padwe {!).

Ce u'est pourtant que quelques années «pri-x ijue la gcifuce s'est eurichie de notions r^nreuses concemanl l'einploi mécanique de l'électricité. En 1834, M. Jacobl, c^'lébre phynclen rwse, professeur k Dorpat, le m^me qui s'est rendu célèbre par h découverte de la galvanoplastie, prJs«ila k l'Académie de« sciences de Saint-Pétersbourg, un inéinoirc sur l'application de télectro- magnétisme au moueemmt de» mœbints, oà celte question se trouvait étudiée d'une mani^ approfondie. Dam e« travail, qui fui égalemmt communiqué k t'.\cadémie des sciences de Paris (le 1" décembre t83'i), l'auteur soumetlail <i un calcul attentif tous les élémoits ïi considérer pour l'application pratique de la force électro-motrice (2).

L'appareil pn^Kwé par M. Jacobi, pour api^iquer l'électricité an mouvement des machines, se composait de deui disques métalliques placés verticalem«>t l'un an-desius de l'autre, portés sur un axe commun, et nmnis tous \^ deux de barreaux de fer doux disposés sur leur poortonr. Ces barreaux de fer, placés en r^rd et presque m «intact l'un avec l'autre par leur enrénité libre, étaient lÛsposés de (elle sorte que les extrémités libres des barreaux- d'un même disque constituaient altemativemcTit des pôles magnétiques de nom contraû-e. L'un de ces disques était fixe, et l'autre mobile autour de l'axe II résnllait de cette di^m- ^tion que, par suite do l'attraciiMi électro-m^tnétiqne qui

(I) L'appareil ilcclro-OMKnéUque de l'abbé dal Nef ro m trouve aiuii BMDtioanÉ dans te Fùlygraplte de Vtrone, avril t832, et itans le Journal des beaux-ara «I de lecUnotogit Se Venitt, pour 1833, p. 67, boim ce titre : t/wma maeehiaa ^ittrv-magnrtica immogimma émlt^mto SalBOlore dal Negro. Enfln, la deaeriplîan complète du même appareil a Ht donnée dans le second cahier (mars et avril tS34) des Jnnale$ du i-oyauote lombordo'vénilien. On fail connatlre, dans ce Mfmoîre, dïver* mojens de profiter de l'électro-ma^élitme pour mettre en mouramCDt nne nucbiiie el aeuletw nn poids. Disons, enfin, que le mime travail liit présenté le 10 nwrs 1S34 à l'icadéoiie des sciences de Paris.

(!) Ce Diémoire de M. Jacobi a été reproduit dans les Arcliives de rHeclricilé de M. De la Rive, année 1813, page SS3.

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s'exerçait cnire les pôles opposés des éleclro-aituauls (le pAle nord et le p<^e sud), lorsque les barreaux de fer du disque mobile occupaient le milieu des inlenalles qui sûi^araieut kn barreaux de fer du disque fixe, les attraction^ et les répulsions tmitoelles qui s'établissaient entre les pôles opposés do tous ces aimants faisaient loiimer le disque mobile. L'aie du disque ain^ mis en mouvement pouvait donc servir h mettre co action un arbre nioteur.

L'emp^eur Nicolas attachait beaucoup d'importance aux travaux de M. Jacobi Une somme de &û,OÛÛ francs fut accordée i ce physicien sur la cassette impériale, pour continuer ses expériences, exécuter en grand son appareil et l'appliquer, tlaus un essai décisif, â un travail mécanique. Pendant l'année 1839, l'appareil que nous venons de décrire fut, en effet, installé sur une chaloupe, et l'on en fit l'essai sur la Kéwa. Mais cette expérience ne donna que des résultats défavorables, qui ciéterminèrent l'abandon des recherches entreprises par le jMvfesseur de Dorpat.

Nous n'avons trouvé nulle part la relation exacte de l'expérience exécutée sur la Néwa par M. Jacobi. Le Bulletin de l'Académie de Saint- Péfersbourg n'en fait même aucune maition, en raison sansdoute de l'échec avéré de cette tentative. C'est là une omission regrettable : dans tes grandes ealreprises scientifiques, l'insuccès du passé sert à l'insiniction de l'avenir.

A défaut de document plus précis, nous pouvous pouriaut consigner, an sujet de cette expérience, quelques résultats rapportés par M. Lamé dans son Cours, de physique à l'à'eoie polytechnique. M. Lamé se trouvait en Russie vers l'époque où ceae expérience eut lieu ; les reiise^nemeuts que ce physicien nous transmet sont donc d'une rigoureuse exactitude.

La pile qui servit h mettre en mouvement la machine électroin^nétique de Jacobi était, selon M. Lamé, une pile de Grore. composé'edefifi couples zinc et platine, quiolTraient Wnesuperficietotalgde 16 pieds carrés. Mais nous sommes en mesure d'affirmer que le jour où fut exécutée l'expérience publique que nous

Coogic

MOTEURS ËLECTRO-HAUNÉTIQUES. 97

rappeloiiii, une seconde machine toute pareille et uiuuie d'tme pile de la même force, fut ajoutée è la première; ces deux luachiues, couplées, réunil'eni leurs elTets, euagissautsurle même arbre. Ainsi la pile qui fut employée était composée de 128 couples de Grave et offrait une superficie totale de 32 pieds carrés. La puissance du courant électrique était telle, qu'un fd de jdaijae long de 3 mètres, et de la griHseur d'une corde de piano, fut immédiatement roi^i sur toute son étendue par le courant voltalque. Le dégagement des gai provenant de la pile en activité ftait si intense qu'il incommodait au plus haut degré les opérateurs, et qu'il lesobligea plusieurs fois à interrompre l'eipériencc Les spectateurs qui, des rives de la Néwa, assistaient à l'expérience, furent contraints de quitter la place.

La chaloupe, qui était munie de roues h palettes et montée par douze personnes, jmt naviguer pendant plusieurs heures sur les eaux de la Néwa, contre le couraA et malgré un vent violent. Mais bâtons-nous de dire, pour rectifier l'évaliiation inexacte que ce fait pourrait donner de la puissance qui fut développée dans «tte occasion, que la puissance du moteur électro-magnétique, estimée ai^roximativemeot, ne représenta que les trois quarts delà force d'un cheval-vapeur. Uu si faible effet mécanique, déterminé par un courant électrique d'une activité si considérable, démontra il l'auteur et aux q)ectateurs de cette expérience, qu'il serait impossible d'appliquer cetle machine à un travail industriel

Cxs teutatives pour l'af^lication de la force électro-motrice, qui venaient d'échouer sur les bords de la Néwa, furent nv prises l'année suivante, en Amérique. Cependant, avant de nous Iran^rter aux États-Unis, nous pouvons signaler quelques idées intéressantes émises es France, i la même époque.

En 1840, MM. Pattersou présentèrent i l'Académie des sciences de Paris, une machine qui devait être consacrée, au dire des inventeurs, â l'impressit»! d'un journal hebdomadaire. C'était promettre beaucoup à une époque où les applicati(«s de l'éleclro-magnétisme étaient encore envelo[^)ées de tant d'obscD-

98 APPUCATIONS DE LtLBCTUCITÈ.

rilëclfl'iDcnliliHtfs. Ce projet c'eut laciuK suite. L'appareil de MM. Pailenon est digne inurlaal d'être inenlioiiiié. ilconsiaiajt en une roue portant sur sa cirronlérence denx morceam de fer doni, placés chacun k dos dislances égales. Par le moaTemeni de la roue, ces morceaux de fervenaient passer devant deux aimants anificiels, dtuit l'aimantation était subitement interrompue au moment où les morceau* de for se trouvaient «i présence et presi|ue au contact de ces aiuianis; la roue continuait alws i mar< cher par ss vitesse acquise, et à l'aide d'ime disposition particulière, facile à im^ner, le courant électrique se trouvait rëtaUl brsque plus de la moitié de l'espace qui séparait tes mwceanx de fer avait été parcounie. Pour dètenuiner, <t volonté, la direction du mouvement de droite >i gauclie ou de gauche à droite, il snfBsaitde commencer l'atlraclioii, tantôt un peu avant, tantôt un peu aprésiemilienderiiitenalle qui serait lea deni morceam de fer attiraUes. Kufin, pour changer le mouvement pendant !• marche de la machine, il suffisait de déplacer d'une petite quantité l'appareil qui senait à établir et i supjHimer la cenunimication ftecirique,

La pierre de touche en ces sortes de recbercbeit, c'est-i-dire l'application pratique, manqua h l'appareil de MM. PaUeraon; mab il en fut autrement d'une machine presque tonte sembtaUe, qui fut construite, enlBtO, à New-Yoric, parM. Taylor. D'après le Méchante i Magazine (1) l'apparu de M. Taylor fut employé avec un succès complet potir mettre en marche un petit tour de bois.

Enfin, un apfnreil dn m^me genre a élé soumis en Ecosse, on 1842, à une expérience qui, dan» certaine mesure, peut Are considérée comme décisive en ce qui concerne au mofais \'x^ pltcationpralîqiiedu principe stir lequel il est fondé. Après aroir perfecrionné rai)|>areQ ï rone de Palterson, M. Davidson l'installa sur une locomotive qui fut nnse en mouvement, avec me vitene de2 Mettes ïl'heure, sur le chemin de fer d 'Edimbourg ï Glatgow.

(I) Mai tSIO.

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MOTEURS ËLECTRO-MAGNËTIQIIKS. 99

U bMMfnotire était montée sur quatre roaea d'an mètre de diamètre, el elle tnihiail on poids de 6 buioes (1 ).

Ici se placCTatent, si l'on tenait i rendre complet ce rapide aperça historique, qudques tentatives faites en France et qui sont représentées par quelques brevets accordés â diverses personnes. Mats dans cette question, comme dans toutes celles du même genre, on ne peut lenir sérieusement compte de simples mentions contenues dans un brevet ; on ne doit s'atlaciter qu'aux expériences constatées et aux ap|>arcils qui onl été mis en " pratique. Nous sommes obligés, pour rester dans cette voie, de revenir aux États-Unis.

Les Américains, que l'on est sâr de trouver en première ligne toutes les fois qu'il s'agit de l'application des sciences ii l'industrie, n'avaient cessé de s'occupei- avec persévérance de l'étude des machines électro-mi^nétiques depuis que Jacobi eut iail entrevoir, par son expérience sur U Néwa, la possibilité de lirer parti de l'éleciricité comme ^ont mécanique. Nous avons déjà parlé des essais de M. Taylor, ï New- York. Il y aurait injustice i ne pas signaler aussi fcs travaux d'un autre physicien de New- York, M. Elijali Paine, qui fit exécuter, en 18^9, une machine éleclro-magnêtique à balancier qu'il destiuait'aux navires. La machine de M. Elijah Paine, parfaitement étudiée dans sa construction, était composée d'un baluicier porUat Jt chacune de ses extrémités une lige de fcr. Chacune de ces tiges, alternativement attirée par un électro- aimant, agissait sur le balancier pour le mettre en action ; ce dernier Iraiismeltait ensuite son mouvement à la manivelle d'un arbre moteur. Le commutateur, c'està-diro l'appareil destiné ï provoquer le passage alccmatif du courant vottaïque dans les deux électro-aimants, consistait en une sorte de manchon garni de lames d'ai^nt. Ce moteur électromagnétique a été bieveté en France, eu 18ù9, Cependant l'expérience ne répondit pas ïi l'espoir que l'auteur avait fondî- sur ses effets mécaniques.

(I) CMl eagkuêr't Journal, octobre 1842,

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Des rÉsoltats d'une certaine importance paraissent avoir été obtenus à ■Washington, en 1850, par le professeur P^c , dont les journaux américains nous ont transmis les curieuses expériences.

I^ National intelligencer, journal des Etats-Unis, a le prenii«' donné connaissance des expériences de AI. Page, qui produisirent, i cette époque, une certaine sensation, en Europe. Ce journal rapportait, dans les termes suivants, les expériences du physicien de Washington :

( Le professeur Page, dans le cours qu'il professe & l'Institut de Smilhson, a établi comme indubitable qu'avant peu l'action électro-magnétique aura délrAué la vapeur et sera le moteur adopté. Il a fait en ce genre, devant sou auditoire, les expériences les plus étonnantes. Une immense barre de fer, pesant 1 60 livres, a été soulevée par l'action magnétique, et s'est mue rapidement de haut en bas, dansant en l'air comme une plume, sans aucun support apparent. La torce agissant sur la barre a été évalu/^e à environ 300 livres, bien qu'elle s'exerçât à 10 pouces de distance.

> On ne peut se faire une idée du bruit et de la lumière de l'étincelle lorsqu'on la tire en un certain point de son grand appareil : c'est un véritable coup de pistolet. A une 1res petite distance de ce point, l'étincelle ne donne aucun bruit.

« Le professeur a montré ensuite sa machine d'une force de 4 à S chevaux, que met en mouvement une pile contenue dans un espace de 3 pieds cubes. C'est une macliine à double effet, de 3 pieds de course, et le tout ensemble, machine et pile, pèse environ une tonne (un peu plus de 1,000 kilogrammes). Lorsque l'action motrice lui est communiquée, la machine marche admirablement, donnant 1 1 i coups par minute. Appliquée à une scie circulaire de (0 pouces de diamètre, laquelle débitait en lattes des planches d'un pouce et demi d'épaisseur, elles donné par minute 80 coups. La force agissant sur c« grand piston dans une course de 3 pieds, a été évaluée à 600 livres quand la machine marche lentement. Le professeur n'a pas pu apprécier au juste quelle est la force déployée lorsque la machine marche avec vitesse de travail, bien qu'elle soit beaucoup moindre. >

1^ récit qui précède renferme des évaluations dynamoiné-

MOTEURS ÉI.ECTH0-MAf.NÉTini'E3. 101

Uiques beaucoup trop vagues pour qu'elles ne soient pas singulièremeat exagérées en ce qui concerne la puissance de la machine. Il ne nousToumit aucune descripliondu moteur électromagoétique de M. Page; mais il est lacilc de suppléer k cette lacnne, car l'inTênteur américain a pris une patente en Anf^eterre, et un brevet en France le 9 septembre 4850, bien que son appareil etîtdéjà été décrit dans quelques recueils scientifiques (1).

La machine électro-magnétique du professeur Page repose sur l'emploi des ëlectni-aimantscreuK. Voici ce que l'on entend par cette disposition particulière des aimants artiriciels.

Si l'on réunit une série d'hélices de fils de cui>TC de manière ii ai fortner un cylindre creux, que l'on place une lige de fer dans l'intérieur du cylindre formé par la réunion de ces hélices, et que l'on lasse circuler le courant électrique dans ces hélit«s, qnand (m viendra, par un moyen quelconque, avec la main par exemple, k élever en l'air la t^ de fer, elle retombera dans le cylindre dés qu'on l'abandonnera h elle-mi^me, aitiréepar l'action magnélique, comme par UD ressort. C'étaient ainsi qu'étaient disposés les aimants artificiels dans la machine de M. Page, qui offrait, dès lors, k peu [ffès la forme de nos machines à vapeur â cylindre; seulement les cylindres n'avaient pas de couvercle, ils étaient ouverts i, leurs deux extrémités. Comme dans les machines à vi^>eur, cette sorte de t^e de piston que re[H-ésente le barreau de fer mis «i mouvement par l'action magnétique, servait à faire tourner un arbre de couche, k l'aide d'une manivelle. EnlÎD, comme dans les machines i vapeur, ce cylindre pouvait être disposé verticalement ou horizontalement.

I^ machine qui senil aux expériences de M. Page était vertkaie; elle se composait de deux aimants creux contenant chacun on fd de cuivre d'nne loi^ueur de 1,500 métrés environ. Si l'on n'avait fail usage dans chaque cylindre que d'une seule

102 APPUCATI0N5 DE L'ÉtECTBiait.

hélice, c*e8t-4M]ire d'un seul courant électro-magnétique, par suite du déplacement de la tige de fer et de son élévation partielle hois du cylindre, l'attraction magnétique n'aurait pas été entièrement utilisée. M. Page avait remédié ]i cet inconvénient par une disposition ingénieuse etqui constitue le mérite principal de se nacifne. Chaque bobùiese composait d'une suite d'hélices, courtes, indépendantes les unes des autres, et mises en action d'une manière successive, grâce à un conmiutateur; d^ tors, la tige de fer était tirée de haut en bas, avec un mouvement uniforme. Les deux tiges-piston étaient deux barres cylindriques de fer doux, longues de S pieds et de 6 pouces de diamètre ; leur course était de 2 pieds. A l'aide d'un levier et d'une bielle, elles venaient agir sur l'axe d'une roue, pour lui imprimer un mouvement de rotation ; cette roue, ou volant, était du poids de 800 livres.

Maigre l'assertion du journal américain cité plus haut, il est; établi que la machine de M. Page ne dépassait pas, si même elle l'atteignait, la force d'un cheval-vapeur.

D'après M. Armengaud, qui a donné dans sa Publication indtatrielle une courte et intéressante notice sur les machines électro-motrices, la batterie électrique, qui servit aux expériences de SI. Page, était formée de AO éléments de Grove ; chaque plaque avait 25 centimètres de câté (1).

C'est avec le secours du gouvernement américain que le professeur Page avait exécuté les expériences que nous venons de rapporter; l'amirauté des Éials-Lnis lui avait alloué, h cet effet, une sonune de cent huit mille francs.

Depuis l'année 1850, époque à laquelle furent pubhées ces expériences, on n'a plus entendu parler de la machine du professeur américain. £l]e ne s'est montrée ni i l'Ëxpositimi de Londres de 1851, ni à notre Exposition universi^lle. Il est donc probable que les résultats qu'elle a fournis dans des essais ultérieurs, n'ont point répondu aux promesses de l'inveiitem-,

(1) Publicatim industrielle, I. VIII, p. 106t.

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HOTEUBS ËLECTBO-MASNKTIQDBS. 103

Comment eiqtliqaer les insuccès ronstants des diverses nuchnies électro-motrices qui ont été construites dans ces derniâres années en Europe et aux EUts-Unis ? Ils tenaient à de«ï circ«astances qu'il importe de signaler.

Ou avait toujours admis qu'avec les machines électro-motricn on pouvait, sans hésiter, conclure d'un essai en petit à l'applicalii» en grand: on avait pensé, en d'autres termes, qu'en augmentant l'éneigie du courant électrique et la grandeur des électro-aimants, on augmenterait dans le même rajqtorbla puissauce de la machine. Jamais cependant ce résultat n'a pu être obtenu, et le même modèle qui, en petit, produisait d'excellents effeu, quand on l'exécutait en grand ne fonciionnait que d'une manière imparfaite et tout \ lait hors de proportion avec l'augmraïution donnée aux différenles i»6ces de l'af^ureil.

A quelles causes doit-on attribuer ce fâcheux mécompte ? Ces causes nous paraissent les suivantes.

£n premier lieu, toutes les fois que l'on a voulu reproduire en grand un modèle exécuté en petit, on a accru, dans la même proportion, les rapports de toutes les pièces ; mais on a oublié, dans cette circonstance, le rapide décroissement que la force électromagnétique Éprouve avec la dislance; aussi, quand on a accru proportionnellement aux autres éléments de la machine la distance entre les électro-aimants et les lames de fer doux, a-t-on fait perdre i l'ai^tareil une grande partie de son intensité attractive. Il aurait fallu accroître beaucoup moins cet intervalle, pour ne rien perdre de la force attractive des aimants,

Une autre circonstance a rendu difiicile la construction de machines électro-motrices d'une grande puissance mécanique. Quand on vent augmenter l'intensité du courant voltalque, le conanutaieur, c'est-â-dire l'appareil destiné à établir ei interrompre succfôsivement le passage de l'électricité qui doit provoquer iea attractions m^nétiques, est très rapidement détruit, parce que toutes les fois qu'il y a interruption d'un courant électrique d'une très grande intensité, il se manifeste de vives étincdles qui amènent la combustion, c'est-b-dire l'oxydation du.

lOk APPLICATIONS ÉIECTBO-MAGNÊTIQCES.

métal, c« qni entraîne la destruction de c«ne partie délicate de l'appareiL Un de nos phn savants constrnctenrs, M. Froment, ancien élève de VÈcxAe Polytechnique, aujonrd'liui attaché h l'Observatoire, et le premier artiste de l'Europe pour les instruments de précision, est parvenu à beaucoup attéuuer c«tte dillicullé et a fait ainsi avancer d'un grand pas la qucsticm des applications mécaniques de l'électricité. Il a subdivisé le fil conducteur destiné à produire l'action électro-magnétique dans les diverses bobines et dans le commutateur. Au lieu d'un seul conducteur qni rougit et entre en fusion par l'afflux d'une masse d'électricité, M. Froment partage ce fil en un grand nombre de petits conducteurs (50 ou 60), qni vont ensuite se distribuer au commntalenr et aux diverses bobines électro-magnétiques ; dés lors, le commutateur n'étant traversé que par un courant assez faible, n'éprouve aucune altération. Grâce à cette di^wsilion, on a pn faire us^e, dans de grandes machines électropiotrices, de courants voltalques de l'intenuté la plus forte. Ainsi a été heureusement levé l'un des obstacles qui avaient arrêté jusqu'ici les physiciens dans la création des jnnteurs électn^magnétiques applicables à l'industrie. On ne sera donc pas étonné d'api^endre qne les appareils construits par M. Froment représentent la s(duiion la plus avantageuse que l'on possède aujourd'hui du problème de l'électro^n^nétisme ^^qué au mouvement des machines. Nous retrouverons bientôt les appareils de cet ingénieux et savant artiste ea examinant les moteurs électro-magnétiques de l'Exposition de 1855.

Cette revue sommaire des nombreuses tentatives qui ont été faites depuis vingt ans pour tirer de l'électricité une force économique et industrielle, nous amène donc h conclure qne cette (|uestion, qui occupe tes physiciens depuis l'année 183/i, n'a fait de progrès sérieux que dans ces dernières années. L'Exposttioa universelle va nous donner d'ailleurs l'occasion d'apprécier sur ce point l'eut actuel de la science et de l'industrie. En effet, les t InTenienrs ipii, depuis la promulgation du décret

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MOTEURS ÈLECTHO-MAfiNÉTlQUES. \^^*

mentioimé plus haut, se sont consacrés !i imaginer de noiiTclles dispositions pour les moteurs éIcctro-magaËtiqucs, avaient presqne tous envoyé leurs modèles au palais des Champs-Elysées ; l'examen de quelques-uns de ces appareils nous permettra donc de faire connaître avec exactitude nos r^sources actueQes sur cette partie importante de la physique aj^liquée.

Parmi tous les physiciens et les constructeurs qui se sont adonnés i l'étude des applications mécaniques de l'électricité, M. Froment doit être placé au premier rang, et tout à fait hors ligne. Ses appareils diffèrent, en effet, par un point capital, de tous ceux do même genre qui figuraient au Palais de l'Industrie : ils ont pour eux ré[»-euve décisive de la pratique. Les appareils électro-magnétiques de M. Froment servent depuis plus de dix ans â mettre en action une partie de ses ateliers. Les petits tours et les machines i diviser qui servent, chez ce constructeur, à exécuter le& instruments de précision, et ces règles microscopiqnement divisées qui excitent une admiration universelle, sont mis en action par un moteur électrique. C'est donc par l'examen des appareils de M. Froment que nous devons commencer la revue des machines électro-motrices de l'Exposition.

M. Froment a construit un grand nombre de modèles de moteurs électro-magnétiques. Nous décrirons en particulier deux de ces instruments.

Le premier moteur électro-magnétique de M. Froment se compose d'un cadre circulaire disposé suivant un plan vertical, et sur lequel sont fixés, i des distances égales les uns des autres, un certain nombre d 'électro-aimants dont les axes viennent tous converger vers le centre de figure dn cadre Une mue de cuivre, munie d'un nombre correspondant de lames de fer doux, se trouve placée â l'intérieur de ce cadre, de manière h pouvoir rouler sur sa surface intérieure en présentant successivement chaque lame de fer doux aux électro-aimants qui lui sont opposés.

Kssaymis de faire comprendre comment cette machine est

106 APPIICATIOMS DE L'ÈI^CTBICITÉ.

mise en action, et conunent elle peut transmettre son mouveinent au dehors.

Suj^sons d'abord l'appareil au repos, et l'une des lames de 1er doux à une certaine dislance de l'éleciro-aimaot qui lui correspond. Si ton fait passer le courant électrique ï travers le fil qui s'enroule autour de cet électro-aiinant, celui-ci s'aimantera aussitôt et attirera ï lui la pièce de fer doux, qui entraînera arec cUe la roue mobile; le inouTement se continuera jusqu'à c« qu'il y ait contact entre ta laoïe de ter doux et l'électro-aimant. Mais, «1 cet instant, le courant électrique, à l'aide d'un artifice mécanique particulier, se transmet à rdectro-aimant suivant, qu i s'aimante à son tour, tandis que le premier retombe dans son indifférence primitiva N'étant plus retenue en ce point, la roue cédera à l'attracliou qui s'exerce entre le nouvel électro-aimant et la lame correspondante de fer doux, et se mettra en mouvement comme dans le premier cas. Le même effet ayant lieu succfissiveraent pour tous les autres électro-aimants, il en résulta-a, en définitive, que la roue mobile, obéissant i chacune de ces impulsions, recevra un double mouvement conlinude rotation autour de 1 axe de la macbine et autour de son centre, qui se déplacera en décrivant une circon/érence. Ainsi, !e mouvement de cette roue iatéiieure est tout i fait comparable au mouvement des planètes, qui, corame-la terre, par exemple, obéissent i un double mouvement : un mouvement de rotation sur ellesmêmes et un mouvement de translation autour du soleiL

Dans la macbine de M, Froment, la roue intérieure, animée du double ntouveraent que nous venons d'expliquer, est attachée, par smi centre, i l'extrémité dun essieu coudé en forme de manivelle, qui se trouve ainsi mû en mouvement

L'appareil que nous venons de décrire n'est point celui qui sert, comme moteur, dans les ateliers de M. Froment. Voici les dispositions essentielles de celui qui fonctionne dans sou atelier, rt qui est fondé sur un autre principe.

Dans sa plus graude simplicité, le second moteur électrique de M. Froment se compose de quatre montants verticaux de

MOTEURS ÈLECTRO-MAGNÉTICJUBS. 107

Ibnie, de 2 mètres de hauteur, MriHtemmt fixés sur an sock boriionul, et reliés entre eux k leur partie supérieure. Ces montants pratent chacnn, dans le sens de leur longueur, dli électro-ainiants en fer ï cheval, dont les pôles sont situés dans nn même plan v^lcalet CMiTerf[ent tons Ters l'axe du système Dn arbre vertical placé entre les (juatre montants, porte, sur tonte sa longaenr, des lames de fer doai di^msées en hélice, et qui, daus leur momemnit de rolalJiin, s'af^Hwhent l'une après l'antre des électro-aimants qui Icnr correspondent pour are saccessivemeni attirées par enx, en rasant leur surface. Cet ariire tnnsmet le monvement de rotation dont il e^t animé i nn antre arbre horizontal, m moyen de deux engrenages ou roua d'angles. Il met encore en action le cominutatear, G'est'ï-dfa« le petit ai^reil [dacé <t la partie supérieure de la machine, qui fait passer le courant ridlalque d'un éleciro-aimant ï l'anln en l'interrompant dans chacun d'eni une fois qu'il a agi.

Les deux moteurs électro-magnétiques de lU. Froment ifue BOUS venons de décrire, sont tes phis parfaits, sans ancnn doote, que l'on possède aujourd'hui; ils permettent de tirer le ptm gnmd effet mile de l'électricité dans l'état actoH de nos connaissances sur c« snjeL

. Parmi les a{^reils éiectro-moteors tpà égaraient dns \e» galeries de l'Exposition, on peut citer, après cenx de M. Froment, mais ïnne distance singulièrement infériesre, immoteitr électro-magiiéliqne dA i M. Larmenjeat Cet tpptmï, conçri snrim princqte simple et nouveau, ferait pcnt-étre susceptible de rendre quelques services dans la pratique.

Sur on arbre coniitmn, cylindrique et allongé, sont (tisposés cinq ou six ^ctro-aimauts circulaires, séparés les uns des antres par des rond^ka mi-parties fer et ctdivre, tnétal qoi ne peut s'aimaiter, comme le fer, par l'infloence électrique. Contre cet artire, qui porte îi la fois ies électro-aimants et les rondelles fer et cuivre, lieunent s'appliquer cinqoaHxcyhndresdeferdoox, uiAUes sor leur aie, et tournant sur des pivota [4acés i lean deux exlréaùtés. Ces nmddes sont disposées sur l'irbre ât

11)8 APl-LKiAllONS DE L'ÉLECTRICIÏÉ.

inanièi'e à toustitoer une ligue eu spirale. Il résulte de l'interi-uptiou dans l'action magnétique déteniiiuée par la présence du - cuivre, inéul non électro-m^nétique, que chacun des électroaimants, recevant ahernativement le courant galvanique, se trouve attiré successivement parles cylindres de fer doux. Cette série d'attractions qui s'exercent sur toute la longueur de l'axe, et sur des points convenablement choisis, fait tourner l'arbre, et par conséquent aussi le volant porté sur cet arbre.

Cette iugénieuse machine de M. Larmenjeat présente unu intéressante application pratique des électro-aimants circulaires découverts et proposés, dans ces dernières années, par un de nos jeunes physiciens, M. Nicklès, professeur îi la Faculté des sciences de ISaucy.

Nous ne saurions citer avec élt^es une machine électromagnétique qui a été présentée par iti. Mouilleron, constructeur de Paris. Cet appareil dilTère, en effet, très peu du modèle qui a été construit, il y a plusieurs années, par M. Bourbouze pour la Faculté des sciences de Paris, et qui est figuré dans le Court élémentaire de mécanique de M. Uelauuay. Semblable, en cda, à la machine électro-m^étiqne du professeur P^;e, il se composedc deux paires de bobines électro-m^;nétiques, verticales, creuses, renfermant chacune- deux cylindres de fer doui, qui. sont repliés en fer à cheval, et dont les extrémités sont placées en regard. Les cylindres inférieurs sont fixés invariablement, comme les bobines, sur un plateau horizontal de bois. I^s deux autres sont ntobiles et peuvent glisser dans l'intérieur des bobines. Le courant électrique passe alternativement d'nn paire de bobines dans l'autre. Il y a, chaque fois, attraction réciproque entre les cylindres fixes et les cylindres mobiles. Ces derniers seuls se mettent en mouvement et entraînent avec enx doux tiges de fer articulées à l'extrémité d'un essieu coudé, qui i-eçoit ainsi im mouvement de rotation. Cet essieu est muni d'un votant et d'un excentrique qui imprime à une tringle métallique un mouvement de va-et-vient, et met en cwiimunicatiou le fil conducteur de la pile, tantôt avec ime paire de

MOTEURS ÈLECTRO-MAGNËTIQUES. 109

bobines, taiilôt avec l'aulrc. Mais uaetpDe machine ne pourrait fournir de bons résultais, en laison du mauvais choix du point d'api^cattou de la force. Il est certain que si on l'exécutait en grand, ritilensité de l'attraction magnétique serait loin de s'accroître selon les propoitioiis données au cylindre de fer. En exposant cet appareil, qui est fondé sur un système connu depuis longtemps, le constructeur n'avait pas, d'ailleurs, la pensée de le présente^' comme destine à résoudre le jiroblËme de l'application de l'éleclricilé aux usages mécaniques.

M. Loiseau, de Faris, avait présenté îi l'Exposition deux appareils électro-moteurs consiruits Ions les deux sur le même principe. Nous décrirons d'abord le plus simple des deux.

Sur un arbre vertical sont groupés quatre électro-aimants. Cet arbre fait corps avec six lames de fer doux disposées dans un même plan liorizoulal, et qui snut attirées l'une aprfis l'autre par II s électro-aimants comme sur tous lesmoteiu's électriques. Parsuilc de cette disposition, les lames de férue sont pas attirées par les éleclro-aimanls dans le sens de leur axe, elles ne font que glisseï' à leur surface. Connue dans tous les appareils de ce genre, c'est la machine elle-même qui fait passer le courant d'uEi électro-aimant à l'autre.

I,a seconde machine du même exposant diffère de la piécédente en ce que les lames de fer doux sont remplacées par des électro-aimauts, et que le nombre de ces derniers est plus considérable. Ces électro-aimants sont placés sur un plateau de cuiirc qui fait corps avec l'arbre de la machine, et qui participe ainsi à son mouvement.

Ces deux appareils de M. Loiseau ne sont qu'une reproduction de la machine de Jacobi, exécutée eu 1839, et dont la pratique a démontré toute t'ineflicacité.

L'ii moteur électro-magnétique beaucoup plus digne d'atiention que le précédent, est celui qui a été construit par M. Roux, chef de service au chemin de fer de Paris à Lyon, et que l'on voyait h l'Exposition, dans la partie de l'Annexe consacrée aux macitines h vapeur. 11 fonctionnait Ions les jours sous les yeux ID

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ilO APPUCATIOHS DB L'ËLECTBIGITË.

dn pnblic, qui se montrait asseï intr^é de voir ce petit appareil en mouvement dn matin au soir, sans emprunter i la vapenr ni à aucun autre tnoyen visible, la force dont il était auim&

Le moteur électiD-magaëlJqDe de M. Roux se compose ds deux plaques de fer doux, su^ndues chacune ï deux trini^M attachées à mi cadre vertical de bois au moyen de diarnières, ce qui leur permet d'osciller pour ainsi dire autour de ce double point d'appui, à la façon d'un pendule, en conservant toutefois leur horizontalité. Au-dessous de chacune des lames, se trouve un électro-aimant, de forme à peu près demi-circidaire et dont l'invention est due & M. Niklès. Ces électro-aimants sont d'nne assez grande dimension. Leurs deux pôles sont réunis par une lame de fer doux qui a pour bot de répartir l'aitraction magnétique sur une plus grande surface. Les deux plaques mobiles sont articulées, chacune îi leur extrémité la plus élo^ée, avec ime tige métallique attachée par l'antre bout à un axe coudé, ver^ tical, et qui supporte à sa partie inférieure un volant horizontal. La machine elle-même fait passer alternativement le courant viritaîqned'unétectro-aiinant à l'autre.

Pour comprendre le jeu de cette machine, il fant se représenter séparément chaque plaque mt^ile, et voir comment elle est mise en mouvement par l'action attractive de l'électroaimant. Au repos, les tringles qui supportent la plaque de fer sont verticales comme le fd qui suj^rie la lenidtc d'un pendnie ordinaire ; mais si l'on vient à l'écarter de cette position d'équilibre, les tringles se déplacent aussi, et leur extrémité inférieure décrivant une circonférçuce, la plaque de fer doux devra néce»saircment s'élever au-dessus de l'électro-aimant et s'en élo^uer plus ou moins en parcourant un chemin circulaire. ^ alors on fait agir rélectro-aimaiil qui est placé au-dessous, la [daque tendra k s'en rapprocher avec une énergie qui ira en augmen^ tant jusqu'à ce que les triugles soient revenues dans leur position respective, c'est-à-dire jusqu'au moment oà la plaque de I fer doux se trouvera le plus rapprochée possible de l'électroaimant. En cet instant et pas plus tard, le courant doit passer

HOTEUItS ÉLECTRO-MAGNËTIQDES. lU

duts l'autre électro-aimant, pour faire mouvoir de la même façon h plaque molûle placée au-dessus de lui Ces deui plaquea reçoivent donc un mouvement oscillatoire de va-et-vient qni se transmet, bu moyen de deux tiges, h l'arbre moteur, alwolument comme, dans une locomotive, le mouvemeut rectiligne de va^t-vient du piston à vapeur se transmet à l'essieu coudé qui sopporte les roues.

La machine de M. Houx présente une disposition très avanl^euse en ce qui concerne le point d'application de la force des aimants «nificiek, et l'heureuse transformation de mouvement qui en est la conséquence. On peut remarquer cependant que les pôles magnétiques devint se déj^cer continneUsnent sur la plaque de fer mobile, et ce déplacement des pôles engeant un certain temps pour s'accomplir dans l'intimité des molécules du métal, il y a nécessairement dans les mouvements de la machine un ralentissement notable, ce qui doit l'empêcher de dépasser une certaine vitesse, et, par conséquent, diminuer la force.

Nous pourrions signaler encore, parmi les moteurs électriques exposés par les constructeurs français, un appareU de MM. Fabrc et Kunemaun, successeurs de Pixii, oà l'on voit une application de la nouvelle disposition des aimants électro-magnétiques, dus à ces constructeurs, les aimants iubulalres qui dévdoppent une puissance magnétique bien supérieure â cdle des aimants en fer à cheval communément adoptés.

Tenninons cetie revue des moteurs électro-m^nétiques en partant d'un appareil qui appartenait à l'exposition anglaise, et qui est fondé sur un principe assez curieux.

L'appareil de M. Allen est composé de seize électro-aimants, fixés chacun sur un cadre de fer, étages les uns au-dessus des autres par rangées de quatre, et ayant leurs pôles dir^çés de bas en haut. Un arbre horizontal, muni d'un volant, et coudé suivant quatre directions différentes, est articulé avec quatre tiges de fer qui passent chacune par le milieu de quatre électroaimantg. Ces tiges superposées portent quatre rondelles de ter

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doux, qui peuvent glisser îi frollement dans le sens de leur longueur; elles sont retenues, de distance en distance, par quatre saillies de cuivre placées au-dessous. Chacune de ces rondelles est saccGssivement atlirûe par les électro-aimants qui leur sont opposés et qui viennent s'appliquer Si leur surface ; eu cet instant, le courant cesse dans cet électro-aimant pour passer dans l'électro-aimant placé immédiatement au-dessous. La rondelle qui correspond à cet électro-aimant est attirée, à son tour, et fait ainsi avancer la tige d'une ceitaiue quantité. Le courant, passant de cette manière d'un électro-aimant à l'autre, le mouvement se continuera ï chaque révolution de l'arbre, car les tiges qui ont été abaissées seront soulevées, et, avec elles, les rondelles qu'elles supportent et qui seront prêtes de nouveau à être attirées.

Après cette revue des principales machines électro-magnétiques qui avaient été présentées par divers inventeurs îi l'Exposition univeraelle, il nous reste i> établir les avantages et les inconvénients que peut présenter l'usage mécanique de l'électricité, et ï rechercher si l'on peut songer aujourd'hui h remplacer l'action de la vapeur par celle de l'électro-m^pétisme. ou du moins à faire intervenir, dans certaines circonstances, les moteurs électro-magué tiques comme un auxiliaire utile des machines à vapeur. L'esquisse que nous venons de trac«r des principales machines électro-motrices de l'Exposition, nous pennettra de mettre plus facilement en lumière k's avantages que présenterait l'emploi de l'électricité comme agent moteur, et les dillicultés qui, dans les circonstances actuelles, devront en restreindre l'usage.

Les avantages qui résulteraient de l'électricité, employée comme moyen mécanique, sont tellement marqués, qu'ils ont frappé tous les physiciens dès les premiers temps de la découverte de l'électro-magnétisme En admettant que sa construclioa réalise toutes les conditions exigées par la théorie, un uioteui-

MOTEUnS ËLECTBO-HAeNËTlQUES. 113

(électro-magnétique l'cmpoiterait sur une machine i vapeur par plusieutrs raisons que dous allons essayer de déduire.

£n premier liai, le point d'appUcatioude laforce se trouvant, dans quelques niachiuis, sur l'arbre moteur lui-même, donne immédiatement le mouvement circulaire continu; on sait d'ailleurs que le mouvement circulaire peut se changer en un mouvement d'une autre direction avec bien plus de facilité que lorsque l'impulsion primitive est rectiltgne et ne produit qu'un mouvemeut de va-et-vient, comme dans b machine i vapeur. Les appareils électro-moteurs auraient l'avant^e de donner iinmédiatemeni, sans autre dépense, sans autre difficulté ni complication, les grandes vitesses, dont l'utilité est si manifeste dans une foule de cas. Avec un appareil électro-moteur, la vitesse ne coûtet-ait pas d'argent, tandis que dans les machines i vapeur on ne réalise les grandes vitesses que par des dépenses de combostible et par des transformations de mouvement, |>oulics, engrenées, etc.

Avec un moteur électrique, on n'aurait point à redouter ces terribles explosions qui, par intervalles, portent dans les ateliers l'Épouvante et la mort.

Ajoutez enfin la facilité qu'olTrirait ce nouveau moteur, de pouvoir être installé partout sans exiger d'emplacement spécial m de local particulier, de fonctionner absolument seul et sans qu'aucune main dut présider à sa direction.

C'est le tableau de tous ces importants avant^es qui a tant eicitë l'imagination des mécaniciens de nos jours, qui a éveillé tant d'espérances et fait croire nn instant que la vapeur allait être détrAnée, et la découverte de Papin céder la place ï cette d'CËrsIed ctd'Arago. Aussi ce problème a-t-il été poursuivi un moment avec une telle passion, que l'on aurait pu considérer le moteur électrique comme la pierre philosophalc de la mécanique moderne. Cependant l'expérience acquise depuis quelques années, et les données exactes qu'eUe a fournies, ont mis en é»îdtDce plusieurs difficultés re'atives à cette question. Voici les priucipalcs de ces difficuhés.

DiMiicdByGoOglc

114 AWUCATIOnS DE L'ËLECTHlCITl

La force électro-masnétiqne n'est guère qu'une force de «hitact; son intensité diminue, en effet, par la distance, avecmie rapidité déplorable. Bien que cette loi n'ait jamais été posilirement vérifiée, on admet que l'attraction magnétique diminue, comme l'attraction planélaire, selon le carré des distances; no morceau de fer, attire par un électro-aimant avec une certaioe force à la distanc« d'un millimètre, par exemple, ne serait }diu attiré qu'avec une intensité neuf fois plus faible si on le porte ï la distance de trois millimètres. Le mouvement de va-et-vjeDl qui résulte de l'attraction magnétique n'est donc jamais que d'uue amplitude ou d'une course extrêmement limitée, ce qui oblige de faire usage, pour l'accroître, de leviers différemmeit disposés, qui absorbent nécessairement une partie de la force vive développée par la macliine. C'est i cette faible amplitude du mouvement initial qu'il faut attribuer la difficulté que Ions les mécaniciens ont éprouvée â trouver le point le pins convenable pour mettre en jeu la force des aimants artificiels.

Le poids énorme qu'il faut doimer aux machines pour développer une grande quantité de magnétisme, empêcherait d'appliquer les appareils électro-magnétiques à la locomotion sur les voies ferrées et sur les navires. Un grand motem- électromagnétique, construit par M. Th. Du Moncel et décrit dans sou ouvrage, pesait plus de 500 kilogranunes, et produisait ï peine la force d'un bonune. La machine électro-m^nétique qui esl étabUe dans les ateliers de M. Froment est d'un poids qui excède 800 kilogrammes.

EnfÎQ, le dernier et le plus grave inconvénient des machùies électro-magnétiques, c'est la dépense excessive qu'elles exigeol, H. Froment a reconnu que sa machine électro-magnétique, dwit la force est environ d'un cheval-vapeur, nécessite une dépense de 20 francs pour dix heures de travail, c'est'^-dlre de 2 francs par heure et par force de cheval; dépense infiniment élevée si on la compare à celle de la machine è vapeur dans les mêmes conditions.

La commission du jury de l'Exposition a fait expérimenter,

HOTEtmS ËtBCTRO-MAr.neTlQDES. 115

itt Conservatoire des arts et métiers, les moteurs électro-magnétiques de MM. LarmeDjeat et Roux, dont nous avons donné la description plus haut. Or, il résulte des mesures dynamométriques qui ont été prises par MM. 'Whealstone et Ed. Becquerel, que ces deux moteurs n'avaient pas même la force d'un buitième d'homme, bien que 30 éléments de la piJede Bunsen eussent été employés aies mettre en marche.

M. Tresca, sous-directeur du Conservatoire des arts et métiers, et membre du jury de l'Exposition, chaîné de faire fonctiODuer les machines exposées, a fait fonctionner devant le jury ■ qndques-uns des modèles de moteurs électro-magnétiques ; ceux qui.ayaot une dimension convenable, étaient capables de produire une certaine force, et auxquels on a pu dès lors appliquer un frein dynamoméirique. Le courant électrique, circulant dans les conducteurs de chaque machine, passait en même temps dans on vollamèfre h sulfate de cuivre; on pouvait donc déterminer ainsi, d'une part, la quantité d'électricité produite, c'est-à-dire la consommatiDn de la pile, d'autre part, grflce au frein dynamométrique, la force mécanique de la machine. On reconnut, b l'aide de ces moyens de mesure, que la machine de M. Larmenjeat était celle qui produisait le plus d'ellet utila Mais on constata en même temps que la consommation de zinc par cet appareil était de A^'^S par heure. Si l'on ne considère que le pnx du zinc, supposé ï 70 centimes le kilogramme, et qu'on néglige même le prix des acides employés, cette consommation correspondrait à une dépense de 31 francs 15 centimes par force de cheval pour dix heures de travail.

Ainsi, la dépense extraordinaire qu'entraîne la production de l'électricité est l'obstacle le plus sérieux qui s'oppose h l'eml^i des moteurs électro-magnétiques. La difficulté ne réside donc pas dans l'imperfection des machines que nous connaissons anjourd'iiut ; on peut dire, au contraire, que pour ce genre d'appareils, on semble avoir épuisé les combinaisons mécaniques les plus variées et les plus ingénieuses. Toute la diflicuhé réside dans l'impossibilité où l'on se trouve encore de pro*

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duire de l'éleciricité à bas prix. Pour rendre l'usage des inacliiucs électro-iuagitëtJques applicable îi l'industrie, l'efTort des imciileurs à venir devra donc perler sur l'instrument où l'électricité prend naissance, c'est-îi-dire sur la pile voltaîque, qui a besoin de subir des perfection ncmeni s considérables pour servir utilement dans le cas qui nous occupe. Produire de l'électricité à bon marclié, tel est donc le but qu'il importe de poursuivre par tous les moyens que la science met en notre pouvoir, et qui permettra de résoudre en entier le grand pro- . bième auquel se raCiaclient tant d'iulérèts.

Faisons remarquer toutefois que, même dans les cmiditions présentes, et tels que nous les loyons aujourd'hui, les appareils électro-moteurs sont dé'fi on mesure de fournir à l'industrie des ressoui'ces qu'il ne serait pas permis de dédaigner. Si l'électricité ne peut entrer en lutte avec la vapeur pour la production des grandes forces, elle l'égale, on pourrait même dire qu'elle ia surpasse, pour la production des forces minimes. Quand on n'a besoin que d'une aciioQ motrice d'une faible intensité, et qui ne doit s'exercer que par intervalles, par exemple dans l'horlf^erie et daus les ateliers des petits métiers, )à oA il importe moins de- développer un grand effort mécauique que de produire cette puissance îi volonté, inslautanément, cl en la modérant avec précision, suivant les besoins du travail, dans ce cas, le moteur électro^nagnétique offre incontestablement plus d'avantages que la vapeur.

Ce qui caractérise, en effet, d'une manière toute spéciale, l'action mécanique de l'électru-magnétisme, c'est sa souplesse prodigieuse, son étonnante docilité; c'est qu'elle permet de modérer, d'activer, de suspendre ou de rétablir le travail, à la volonté de l'opérateur et au commandement de sa main. Les résultats que l'on peut obtenir sous ce rapport tiennent véritablement du pi'odige. S'il fallait en citer un exemple, il nous sullirait d'invoquer ici le merveilleux mécanisme que H. Léon Foucault a adapté b son appareil |)our la démonstration du mouvement de la tirre. Il s'agissait d'imprimer à im pendule

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HOTEnnS ÉLBCTRO-HAGNÉTIQUES. 117

UDC impulsion mécanique, et d'interrompre, d'anéantir iastanlanément, l'action une fois produite. L'électricité a fourni à M. Léon Foucault le moyen de remplir ces conditions presque paradoxales, et nous regrettons de ne pouvoir donner ici une idée du curieux et remarquable appareil qui a été construit, dans cette intention, par notre ii^éuieux physicien.

Nous avons dit que, dans les ateliers de M. Froment, c'est un moteur électro-magnétique qui sert ï mettre en action les machines ï diviser. Ces machines sont placées dans une petite salle, retirée, silencieuse, et oi'i personne ne pénétre jamais. Leur délicate^ est telle que, pendant le jour, le mouvement des voitures dérangerait leur action ; on ne les fait donc, le plus souvent, travailliT que de nuiL niais cette obligation d'attendre pour le travail l'heure paisible de minuit, serait assez désagréable pour l'artiste; que fait !tl. Froment! Sur le cliitfre de son horli^ électrique, il accroche un petit levier qui communique avec le fil conducteur de la pile destinée >l mettre en action tes machines ; après quoi il va se coucher. A minuit, l'aiguille du cadran vient rencontrer ce levier, le décroche, et la communication avec la pile vdtaique se trouvant ainsi établie, les machines h diviser se mettent en train. Le travail marche ainsi toute la nuit. Quand la dernière division a été tracée, la machinjï elle-même arrête le moteur électi-o-inagoéliquc qui la mettait en mouvement, et tout retombe dans le rqms. — Et nous ne signalons ici qu'une des mille merveilles que peuvent réaliser les appareils électro-magnétiques appliqués h un travail de précision.

Ainsi, dans l'état présent de la science, la machine électromagnétique représente, eu certaines circonstances, un auxiliaite de la vapeur. Impuissante & produire les grandes forces mécaniques, elle t'emporte sur la machine i vapeur pour la production des )>etiles forces. Que, par une découverte que cbacim doit appeler de ses vœux, onvienne h résoudre un jour le grand problème de ta production de l'Électricité à bas prix; que l'on trouve, par exemple, le moyen de puissr au sein des nuéea,

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lis APPUCATIORS ME L'ËLECmCnt.

dans raliiHM[rftère qni nous entoare, tes mânes éixtrmes d'^ lectridté que la utare y rassemble, et de bire tounier an profit de rhmDanité ces torrents de fluide électriqne qui ne se manifestent i nos yenx qne par tenrs effets désastreux, et U vapeur anra enfin rencontré sa digne rivale.

Le boulet qui doit me tuer n'est pas encore ftmâu, • disait nn jour le grand capitaine des temps modones. Le boulet qoî doit tuer la Tapeur est itéji fonda, mais c'est un boulet d'or; demain, peut-être, il sera de fer.