CHAPITRE PREMIER

Considérations théoriques g^énérales et principes

de la construction des Dynamos

A. Formation des électro-aimants.

Tout conducteur de forme quelconque parcouru par un courant^ donne naissance à des lignes de force magnétiques qui circulent autour du conducteur pris pour axe.

On n'est pas encore fixé sur l'existence d'un mouvement réel des lignes de force et il semble plus probable que ces lignes se trouvent, dès leur naissance, à l'état de repos. Néanmoins, nous conserverons l'expression de « circulation » qui n'est peut-être pas tout i\ fait à sa place mais qui permet de présenter bien des phcnonii-nes d'une manière plus simple.

Ce phénomène s'observe très distinctement lorsqu'on déplace le conducteur à proximité d'un corps pouvant otre aîmanlé, par exemple, près d'une tige de fer, ou bien lorsqu'on l'enroule en hélice autour de ce corps {fig. 1) ; la lige en fer se transforme alors, pendant la durée du courant, en électroaimant (elle est aimantée) et possède exactement les mêmes propriétés qu'un aimant en acier ordinaire.

Lorsqu^on regarde dans la direction suivant laquelle te courant parcourt le conducteur, on admet que les lignes de

J. Fi<GUEa-HiNNBv, Dynamos à courant continu 1

2 CHAP. I. — PRINCIPES CÉKKRâUX

force évoluent autour de celui-ci dans le sens du mouvement

des aiguilles d'une montre, et l'exlrémité de la tige de fer d'où

partent les lignes de force est désî-

/'r--~-S\'! f-^'SS^. gnée par le nom de pôle nord,

\\ L'extrémité opposée a reçu le nom

1 ', de POLE SUD,

' I Lorsqu'on enroule le conducteur

/ / parcoura par le courant autour de

' / la tige en fer, on peut déterminer

^' les pôles ^àce à la règle àmt, à

Fig. 1. Ampère et qu'on pewt exprimer par

les termes suivants :

Si on se place prf's de l'un des pâles et si en regardant la

spire le courant qui la parcourt suit la direction des aiguilles

d'une montre, le pâle en question est le pôle sud; par contre,

si la direction du courant est en sens contraire de celle des

aiguilles d'une montre, textrémitè du barreau coïncide avec

le pûie nord.

La mesure de l'intensité dn magnétisme est domiée par le nombre de lignes de force qui traversent l'unité de eurtace, le centimètre carré ; on appelle oetic quantité iht&mslté spéciBquLde lignes de force.

OussRVATioN. — Lorsqu'on parle d'un pi'ite tout court, on soos-euleurf un point d'où partent les lif^nes iJe force. Couinie à l'unité de den~ sit»'; de lignes de force correspond une ligne de force par unité de surfacp et comme, de plus, la surface de la sphùre décrite autour du pûle comme centre avec le rayon égal à 1 est — 4 «, le nombre de lignes de force parlant du pôle unité sera par conaéqaeDt aussi == 4 -k.

Le nombre total de lignes de fi>rce qui parlent d'un pôle dont l'intensité est P est donc égal à

irP.

La FORCB .MAGNKTisANTR OU la FORCE magnétiqite peut encofo être augmentée en faisant entourer la tige de fer, par un certain nombre de spires au lieu d'une seule spire, enroulées d'une façon continue.

/FOBMATIDN .DES £LECTAO AIMANTS «5

Soient :

d rinlensilé en ampères du courant parcourant le circuit ; £> la longueur de la bohioe en centimètre ; m k moiobre de spires.; la force magnétisante est exprimée par la formule

L'intensité spécifique du champ magnétique, c'est-à-dire le nombre de lignes de force par centimètre carré de surface intérieure de la bobine, est

(2) « = hH,

formule dans laquelle le coeflicient ^ désigne la perméabilité ou, en d'autres termes, la conductibilité magnétique de la matière entourée par la bobine.

Lorsque la bobine ne contient pas de fer, on a jjl = 1 ; pour le*fer, cette ^cméabiltié varîe^ suivant le degré de saturation, entre 200 et 30, en d'autres termes, elle est de 50 à 200 fois plus grande que celle de Tair.

Désignons par S fa section exprimée en centimètres carrés, de la bobine, le nombre total de lignes de force -est

(3) *=*fS^XJ/«; OU, plus généralement,

Dans celte formule dl est la résistance magnétique. Ou donne au faclôur Dm généralement le nom iï ampère-tour,

La force mi^gnétisante reste constante quelle que soit la valeur ^des termes 3 et m, tant que leur produit :im ne varie pas.

On appelle CHAMP magnétique l'espace soumis à l'action d'un aimant ; toutefois, dans les dynamos, on réserve ce nom à l'espace compris entre les deux pôles et dans lequel se trouve Tinduit.

CHAP. l. PRINCIPES GÉNÉRAUX

Si Ton recourbe un aimant de façon à ce que ces pôles

viennent se placer l'un en face de Taulre et que leurs surfaces deviennent parallèles, on peut admettre que les lignes de forces se répartissent d'une manière uniforme sur la surface des pôles ; dans ce cas, on a affaire à un champ magnétique homogène ifig. !0) (1).

Fig. 2

Remarque. — Le champ d*une dynamo n'esl homogène que tant que l'induit non parcouru par le courant se trouve dans le champ et que, de plus, les pôles ont élé alésés concentriquement avec Taxe de Pinduit.

B. Phénomènes d'induction.