CHAPITRE XII

TRAVAUX DES PHYSICIENS ANGLAIS POUR LE PERFECTION- NEMENT DU CABLE ATLANTIQUE» — EXPÉRIENCES DE M. WITEHOUSE SUR LA MANIÈRE r/ENVOYER LE COURANT DANS LE CABLE ATLANTIQUE»

La commission qui fut nommée pour rechercher les causes de l'accident de 18S8 et en prévenir le retour, fit des expériences remarquables, qui amenèrent à des résultats tout nouveaux. C'est alors que Ton parvint à supprimer ces courants d'induction qui se formaient dans l'armature métallique^ et qui étaient une cause de trouble et de retard dans le passage du courant principal. Nous reviendrons à cette occasion sur l'influence électrique qu'exercent les diverses pièces d'un câblé sous-marin sur le courant électrique qui parcourt le fil intérieur.

(1) Nous devons la communication de ce rapport à l'obligence de M. Blerzy, inspecteur des télégraphes électriques, en résidence à Troyes, qui a bien voulu aussi mettre à notre disposition la collection complète des Annales télëgraphiguesy publication d'une grande valeur, et qui malheureusement a cessé de paraître, après avoir rendu les plus grands services à l'administration des télégraphes et aux savants. Nous espérons, pour l'avantage de la science et par reconnaissance pour les hommes consciencieux qui y collaboraient, que cette publication sera reprise.

Le câble atlantique n'est point dans les conditions d'un fil télégraphique aérien ; il n'est point, comme un fil télégraphique ordinaire, soutenu par des supports isolateurs. Tout au contraire, il est immergé dans un milieu éminemment conducteur de l'électricité, dans l'eau de la mer, qui conduit parfaitement le fluide électrique, comme toutes les dissolutions salines. La couche épaisse de gutta-percha qui l'enveloppe, pour l'isoler de ce milieu conducteur et prévenir la déperdition de l'électricité, n'est pas douée d'une propriété isolante absolue; il est, en effet, reconnu que la gutta-percha laisse perdre plus d'un tiers de l'électricité envoyée dans les conducteurs qu'elle enveloppe. De là une première cause de perte ou d'affaiblissement du courant électrique.

Mais une seconde difficulté, pour la certitude de la transmission, résulte de la contexture et de la composition du câble. Un câble sous-marin se compose, en général, d'un fil de cuivre, placé au milieu d'une couche de guttapercha, entourée elle-même d'une seconde enveloppe de chanvre ; enfin, il est cerclé, à l'extérieur, au moyen d'un certain nombre de fils de fer, qui lui donnent assez de poids pour séjourner au fond de l'eau, et assez de résistance pour ne point se briser pendant l'opération de la pose. Or, cette armature extérieure, ces fils de fer renforçant l'enveloppe, produisent un très-fâcherux effet, au point de vue physique. Ainsi ficelé par un cordon métallique, le câble se trouve dans les conditions d'une véritable bouteille de Leyde. Il se compose, en effet, de deux surfaces métalliques, savoir : le fil de cuivre intérieur par lequel passe le courant électrique, et les fils de fer qui composent son armature extérieure ; le tout sépar é par une substance isolante, la gutta-percha. Aussi voit-on se reproduire dans un câble sous-marin, le phénomène ordinaire de la bouteille de Leyde, Pendant que le fil de cuivre intérieur est parcouru par un courant d'électricité posi-

tive, par exemple, les fris de fer extérieurs sont chargés d'électricité négative. Le courant d'électricité positive qui traverse le fil, décompose par influence le fluide naturel de l'enveloppe métallique extérieure ; le fluide positif de cette enveloppe est repoussé et se perd dans Feau de la mer, qui lui offre un libre passage» tandis que le fluide négatif reste à l'état de liberté, dans l'enveloppe extérieure.

Ainsi s'explique, si l'anecdote est vraie, l'accident de cet amateur, qui, en présence de M. Faraday, voulut, dans un accès d'enthousiasme, donner un baiser au télégraphe atlantique. A peine eut-il posé ses lèvres à l'extrémité du câble que, mettant ainsi en communication les deux surfaces différemment électrisées, il fut renversé, par une véritable commotion, semblable à celle que fait ressentir la bouteille de Leyde.

Quoi qu'il en soit de l'authenticité de l'anecdote, on comprend que le courant inverse qui parcourt les fils de fer de l'armature extérieure du câble atlantique, exerce une action fâcheuse sur le courant principal qui chemine dans le fil intérieur : il retarde sa marche ; il le paralyse, en le neutralisant.

11 ne faut pas néanmoins s'exagérer l'influence fâcheuse de ce courant d'électricité inverse qui parcourt l'enveloppe du câble. La science permet de calculer exactement la perturbation occasionnée dans le courant principal par ce courant extérieur. On sait, parles lois de Ohm, que, dans le câble atlantique tel qu'il est construit, le courant électrique intérieur ne peut jamais être anéanti, mais seulement retardé dans une certaine mesure.

Il importait donc de supprimer ces courants d'induction, et l'on parvint complètement à ce résultat, dans le nouveau câble qui fut construit, grâce à un perfectionnement de la plus haute importance qui fut introduit par M. Witehouse dans la manière d'envoyer l'électricité dans le câble.

. Nous avons dit plus haut, qu'il se pro-

duit dans l'enveloppe métallique extérieure, un courant opposé à celui qui parcourt le fil intérieur, et que cet antagonisme entraîne, comme conséquence, un certain retard dans la vitesse de transport du fluide. Pour parer à cet inconvénient, M. Witehouse eut une idée qui va paraître simple quand on en sera instruit, mais qui est véritablement, par sa simplicité même, une inspiration du génie. Pour anéantir l'effet nuisible du courant d'induction extérieur, M. Witehouse eut la pensée d'envoyer alternativement dans le câble, de l'électricité positive et de l'électricité négative. A cet effet, admirez encore la simplicité, dans le moyen d'exécution, M. Witehouse fit usage d'un pendule, qui, à un intervalle marqué par chacune de ses oscillations, fait passer alternativement dans le fil conducteur, de l'électricité positive et de l'électricité négative, parce qu'il vient se mettre successivement en contact à chacune de ses oscillations périodiques, avec le pôle, positif ou négatif, de la pile ou de la source d'eléctricité. Vous voyez le résultat de cette manoeuvre : en changeant ainsi, alternativement, la nature de l'électricité envoyée dans le câble, on annule, on neutralise le courant d'induction provoqué dans l'enveloppe. Lorsque, en effet, l'électricité positive envoyée d'abord à l'intérieur du câble, a provoqué, par induction, dans l'armature extérieure, un courant d'électricité négative, si, au bout de quelques secondes, on envoie dans le câble de l'électricité négative, celle-ci provoque à son tour, par influence, par induction, un courant d'électricité positive dans cette même armature extérieure, et tout aussitôt, ces deux courants s'annulent, se neutralisent, s'anéantissent l'un l'autre, absolument comme se neutralise un acide par un alcali, absolument comme on détruirait, dans un tube, des vapeurs d'ammoniaque par un courant d'acide chlor hydrique. On le voit, il n'est rien de plus curieux, et l'on peut ajouter, rien de plus efficace dans la pratique.

LE CABLE TRANSATLANTIQUE

Nous verrons bientôt, c'est-à-dire à propos du câble de 1866, un autre physicien M. Varley, arriverai! même résultat par un autre moyen, c'est-à-dire par remploi, à l'extrémité de la ligne d'un condensateur de grande surface, espèce de bouteille de Leyde qui se charge au moyen de l'électricité du câble, et qui, ensuite renvoyant l'électricité contraire, neutralise celle qui était restée dans le conducteur.

Un second perfectionnement, d'une importance tout aussi grande, fut réalisé par M. Witehouse, pour le mode d'emploi de rélectricité dans le câble atlantique. Au lieu 4e mettre en action le télégraphe par l'électricité de la pile ordinaire, on le fait marcher au moyen de la machine de Clarke (1). On a reconnu que les courants d'induction, c'està-dire l'électricité fournie par la rotation d'un puissant aimant autour d'une lame de fer pur, se propagent plus rapidement que les courants voltaïques ordinaires. La vitesse de transmission de cette électricité est environ deux fois et demie plus grand que celle de l'électricité voltaïqiïe ; elle augmente même avec la force du courant. On a été conduit ainsi à préférer l'emploi des machines électro-magnétiques à celui des piles.

L'appareil employé par M. Witehouse pour fournir au câble atlantique l'électricité destinée à mettre en mouvement les signaux télégraphiques, consiste en une série de cylindres de fer doux, entourés de deux hélices, l'une de gros fil formant le circuit inducteur, l'autre de fil fin formant le circuit induit, relié d'une part à la terre et de l'autre au fil de la ligne. La première bobine est mise en communication avec la pile voltaïque destinée à provoquer dans le fil fin le courant induit.

Quant à l'instrument destiné à exécuter les signaux télégraphiques, c'était tout sim-

(1) Voir la description de cet appareil d'électricité d'induction, au tome I*r de cet ouvrage, page 721 (Y Électromagnétisme).

plement une aiguille aimantée. La déviation de l'aiguille à droite, indiquait les lignes de l'alphabet Morse, et les déviations à gauche, les points du même alphabet.

Fig. 146. — Witehouse, ingénieur électricien du câble

atlantique.

On avait reconnu que le meilleur moyen d'éviter les courants d'induction dans le câble atlantique, c'était de faire usage de courants électriques excessivement faibles. Mais pour faire fonctionner les appareils télégraphiques avec de très-faibles courants, il fallait posséder un appareil à signaux prodigieusement sensible. C'est alors que M. Thomson inventa l'appareil qui porte son nom, c'est-àdire le galvanomètre de Thomson, qui est seul employé aujourd'hui pour la correspondance télégraphique entre les deux mondes.

Cet appareil, que nous avons vu à l'Exposition de 1867, a pour but d'amplifier et de rendre sensibles les plus légers mouvements produits par les déviations de l'aiguille aimantée de l'appareil à signaux. A cet effet, l'aiguille est pourvue, à son extrémité mobile, d'un petit miroir métallique. Sur ce petit

miroir vient tomber la lumière d'une lampe, et le rayon lumineux se projette, au milieu d'une chambre entièrement obscure, sur un écran placé à quelque distance. C'est donc dans une chambre obscure que doit se tenir l'observateur ou l'employé télégraphique du câble atlantique pour lire les espèces d'éclairs que forme la réflexion de la pointe de l'aiguille. On comprend facilement que par ces moyens on amplifie, à volonté, les plus petits * mouvements de l'aiguille, et que, grâce à cet ; artifice, on puisse faire usage, pour exécuter j des signaux, de courants excessivement faibles, lesquels n'altèrent pas le câble, et j ne produisent pas ces courants d'induction dont les effets furent si funestes au câble de 1858.

Telle est la série de perfectionnements qui furent apportés de 1858 à 1865, aux instruments électriques. Ils faisaient envisager avec confiance le résultat d'une nouvelle tentative.