ÉCLAIRAGE PAR L'ARC VOLTAIQUE

L'éclairage par Tare voltaïque résulte de la décharge, s'opérant au sein de l'air, d'un courant électrique, entre les deux pôles conducteurs, composés de charbon de cornue de gaz, matière conductrice de l'électricité

et peu combustible à l'air, en raison de son énorme cohésion.

Cependant, quelque faible que soit la combustibilité à l'air des charbons de cornue de gaz, ces charbons s'usent forcément, par la combustion ; de là, la nécessité de les rapprocher, pour maintenir constante la longueur de Tare éclairant.

Le maintien de l'égalité de longueur de l'arc voltaïque, s'obtient par deux moyens très différents :

4° Par des régulateurs mécaniques;

2° Par la disposition spéciale supprimant tout régulateur mécanique, c'est-à-dire par la bougie Jablochkoff.

Régulateurs de l'arc électrique. — L'arc électrique résultant de l'étincelle électrique jaillissant entre deux conducteurs de charbon, au sein de Fair, est en usage aujourd'hui dans un grand nombre de villes des deux mondes, tant pour l'éclairage des rues et places publiques, que pour celui des ateliers et des manufactures. L'avantage de ce système, c'est de produire une lumière très intense, avec une faible dépense d'électricité. Son inconvénient c'est que le mécanisme régulateur est sujet à des dérangements, quand il n'est pas fondé sur des principes de physique rigoureux, et construit par d'habiles fabricants.

Une perte d'électricité très sensible se constate si Ton compare l'intensité du courant produit par les machines dynamo-électriques et son intensité quand il est parvenu aux bornes de la lampe. Cette perte est de 30 pour 100 environ: mais il faut, à ce que l'on assure, l'accepter, car il est reconnu que sans la perte résultant de la résistance métallique intercalée entre la machine productrice d'électricité et les charbons éclairants, la lumière serait désagréable, irrégulière, et sujette à de fréquentes extinctions.

Nous avons décrit, dans les Merveilles de la science, le régulateur Serrin, le meilleur des appareils de ce genre. Mais il a un in-

convénient, c'est qu'il ne peut être placé qu'isolément dans le circuit, c'est-à-dire qu'il ne peut servir à alimenter qu'une seule série de lampes : il est monophote, comme disent les électriciens qui aiment à parler grec.

Les régulateurs polyphotes, c'est-à-dire pouvant être disposés en série, sur des conducteurs de faible section, par de multiples dérivations d'un même courant, sont aujourd'hui très nombreux. Ce serait une tâche aussi fastidieuse qu'inutile que de faire connaître ici les centaines de régulateurs mécaniques, ou électro-mécaniques, qui sont en usage dans les deux mondes. Forcé de faire un choix," nous nous bornerons à signaler les appareils les plus en vogue. Ce sont les régulateurs Gramme, et Cance pour la France ; le régulateur Siemens, pour l'Allemagne; et le régulateur Thomson- Houston, pour l'Amérique.

Il importe, avons- nous dit, que les régulateurs puissent s'installer sur un même circuit voltaïque, de manière que les lampes puissent fonctionner indépendamment les unes des autres. Les lampes dites différentielles, résolvent cette difficulté.

Les lampes différentielles les plus connues sont celle de Gramme et celle de M. Siemens, de Berlin.

Dans la lampe différentielle, c'est un électro-aimant qui, comme dans les régulateurs Foucault et Serrin, fait descendre le charbon supérieur. Seulement, cet électroaimant n'est pas placé, comme dans les lampes Foucault et Serrin, sur le courant principal. C'est une dérivation de ce courant qui anime l'électro- aimant. De cette manière, lorsque l'arc électrique s'allonge, la dérivation de l'électro- aimant devient plus forte; l'électro-aimant entre en action, et rapproche les charbons. Ce n'est donc plus, comme dans la lampe Serrin, l'intensité du courant total qui règle la marche des

SUPPLÉMENT À L'ART DE L'ÉCLAIRAGE

charbons, mais bien la résistance électrique de Tare lumineux lui-même. Et comme la

Fig. 319. — Vue extérieure du régulateur Gramme et

de son globe.

résistance de l'arc n'influe nullement sur le courant, comme les foyers sont indépendants les uns des autres, on peut disposer plusieurs foyers sur un même courant.

Nous représentons dans la figure 319 lé régulateur Gramme dans son aspect extérieur; dans la figure 320, sa vue en perspec-

Fig. 320. — Régulateur Uramm^ (Vue perspective).

tive, et dans la figure 321, la coupe du même appareil.

Dans la lampe différentielle de Gramme, comme dans celles du même genre, le charbon supérieur est fixé aune crémaillère, qui

engrène avec un rouage, lequel embraye avec une seconde crémaillère. Si Tare électrique

Fig. 321. — Régulateur Gramme (Coupe).

culer et attire son armature, en déclenchant le rouage qui permet à la crémaillère de descendre.

Le refoulement des charbons est produit par un autre électro-aimant . C'est

ce que montrent les figures 320 et 324.

Le charbon supérieur est attaché à une tige FD, se terminant par une crémaillère, liée à une traverse, C, qui n'est autre chose que l'armature d'un électro-aimant double, A A. La même armature fait partie d'un cadre EGEC, formé de la traverse supérieure C, de deux tiges verticales EE, et d'une traverse inférieure G, qui servent de porte-charbon négatif. Deux ressorts antagonistes, R, R, tendent à maintenir la traverse C, et, par suite, l'ensemble du cadre, éloigné des pôles de l'électro-aimant AA.

Le courant électrique arrive par la borne marquée du signe -(-, il' sort par la borne marquée du signe — après avoir traversé l'électro-aimant AA. Tant que le courant électrique n'est pas établi > les deux pointes des crayons, sont en contact et pressés l'un contre l'autre, par l'effet des ressorts antagonistes, RR, dont on peut régler la tension à volonté. Quand on établit le courant, l'électro-aimant AA est actif et surmonte la puissance des ressorts. Alors, la traverse C est attirée et s'abaisse; le cadre ECEGr s'abaisse également, les charbons s'écartent, et l'arc lumineux jaillit entre leurs pointes, a.

. Le rapprochement des crayons, au fur et à mesure de leur usure, est produit par un second électro-aimant, B, d'une faible énergie. L'armature, I, de cet électro-aimant, B, est fixée â l'une des extrémités d'un levier, L, lequel, maintenu par un ressort antagoniste, U, oscille autour du point V, et est muni, à l'autre extrémité, d'une petite lame MS, recourbée à angle droit, et servant à embrayer le volant à ailettes d'un mouvement d'horlogerie, H. La tige, D, dont l'une des faces est taillée en crémaillère, engrène avec la roue principale du mouvement d'horlogerie, H ; de sorte que la lame S, en empêchant le volant de tourner, empêche la tige D de descendre et tous les rouages du mouvement de défiler.

SUPPLÉMENT À L'ART DE L'ÉCLAIRAGE

sir 'arc dépasse une longueur déterminée, l'intensité du courant principal diminue, et celle du courant dérivé augmente. Alors, l'armature I, de l'ectro-aimant B, se trouve attirée par l' électro-aimant B, et la crémail- 1ère descend ; ce qui a pour effet de rapprocher les charbons.

La lampe différentielle Gramme présente une autre disposition particulière, qui donne aux mouvements des charbons une amplitude extrêmement faible, et, pour ainsi dire, imperceptible; ce qui permet d'obtenir une lumière très fixe. Quand l'armature de l' électro-aimant B (fig. 321) a dégagé le rouage, elle rompt, en même temps, le courant dérivé en MN. Dès lors, l'attraction cesse, le rouage se trouve de nouveau embrayé et le charbon cesse de descendre. Mais aussitôt le courant dérivé se rétablit et peut produire un nouvel effet d'attraction, et ainsi de suite. Comme nous le disions, la distance des charbons est ainsi réglée par des mouvements extrêmement faibles et la lumière est d'une grande fixité.

Le régulateur construit par M. Siemens, de Berlin, est fondé sur ce principe qu'un cylindre de fer placé dans un solénoïde, ou aimant creux, monte ou descend dans la cavité intérieure du solénoïde, selon les variations d'intensité du courant.

Gomme la représente le schéma de la figure 322, le porte-charbon x est fixé à l'extrémité d'un levier y, y', mobile autour du point et dont l'autre bout est relié à un barreau de fer doux ZZ'. Ce barreau pénètre dans l'intérieur des deux bobines A etB, c'est-à-dire d'un solénoïde. La bobine A est à fil très fin, reliée en dérivation sur les bornes de l'appareil; la bobine B est à gros fils, placés sur Je circuit de l'arc lumineux. Suivant les variations de résistance de l'arc lumineux, l'attraction de Tune ou de l'autre de ces bobines est prédominante, et attire le noyau ZZ', en produisant le rapproche-

ment ou l'écartement des charbons, auxquels ce système est lié par l'intermédiaire du levier mobile y, y*.

Fig. 322. — Schéma du régulateur Siemens,

On voit dans la figure 323, la coupe du régulateur différentiel Siemens. Le barreau de fer doux, S, traverse les deux aimants creux, ou solénoïdes, TT, RR. Le solénoïde, TT, est composé de fils fins très résistants, le solénoïde, RR, de gros fils, n'offrant presque aucune résistance.

Le courant électrique arrive au régulateur par la borne L, et se partage entre les deux bobines R et T; la plus grande partie passant dans le solénoïde R et le porte-charbon supérieur L, traverse l'arc et le portecharbon inférieur et quitte l'appareil par la borne M ; l'autre partie traversant le solénoïde T, s'échappe par la même sortie M.

Le courant principal traverse donc l'arc, qui lui oppose une résistance variable selon la distance des charbons. Les bobines attirent le barreau de fer doux, avec une intensité qui dépend de celle du courant et du nombre de tours de fils. Le barreau monte et descend, dès lors, par une série de mouvements dépendant uniquement de la résistance de l'arc lumineux. Quand les charbons

s'écartent trop, la résistance de Tare lumineux augmente en proportion, et Faction du solénoïde T s'accroît, et le barreau est déplacé vers le haut. Si, au contraire, la résistance de Tare diminue, c'est le solénoïde R qui devient prépondérant, et le mouvement

. Fig. 323. — Régulateur Siemens.

inverse se produit. Si l'on règle convenablement le support des résistances des solénoïdes, l'équilibre du barreau sera indépendant des variations d'intensité du couranttotal : il ne dépendra plus que du rapport des courants principal et dérivé ou, ce qui revient au même, de la longueur de Tare. .

Tel est le principe du régulateur différentiel, ou de la lampe différentielle Siemens. Dans la figure 323 on voit les principaux organes auxquels on vient de faire allusion.

La tige supérieure, Z, porte, à l'aide de la pince, le charbon positif, g ; une traverse, b, porte le charbon négatif, n. La traverse b est fixe, de sorte que le foyer lumineux descend pendant toute la durée de la marche de l'appareil.

La lampe à régulateur Cance est aujourd'hui très répandue, en raison de sa simplicité. Son organe essentiel est une vis sans fin, verticale, qui peut tourner moyennant le mouvement d'un écrou, qui fait corps avec le porte-charbon du pôle positif.

Quand le courant électrique traverse l'appareil, les deux solénoïdes, ou aimants creux, placés sur le circuit de l'arc, et contenant un barreau de fer doux, attirent le barreau, qui est relié à une traverse supérieure. La traverse vient buter contre l'écrou supérieur et le maintient immobile; ce qui empêche la vis de tourner et le charbon supérieur de descendre. Lorsque l'arc augmente de longueur, l'attraction des solénoïdes, et par suite, la pression sur l'écrou, diminuent, et la vis tourne, en produisant le rapprochement des charbons.

Ce mécanisme est, en quelque sorte, un frein électrique ; il possède une grande sensibilité et donne une fixité remarquable à la lumière.

On voit ces différents organes sur la figure 324 qui donne la coupe du régulateur Cance. Sut la vis centrale, V, se meut un écrou, À, faisant corps avec le porte-charbon positif, BB'. L'écrou, A, tend à descendre par son propre poids, et, comme les deux tringles latérales, CC, l'empêchent de tourner, il communique, en descendant, un mouvement de rotation à la vis V, laquelle est maintenue entre les deux plateaux de l'appareil.

A la partie supérieure de la lampe se trouve un second écrou, D, reposant sur une embase, E, fixée à la vis, et un plateau, F, soutenu par les noyaux, en fer,

SUPPLÉMENT A L'ART DE L'ÉCLAIRAGE

ou armatures, GG, des solénoïdes, H, H.

Les fils de ces solénoïdes sont en communication avec le circuit principal; ils re-

. Fig. 324. — Coupe du régulateur Cance.

çoivent tout le courant alimentant l'arc lumineux.

Les ressorts antagonistes, RR, sont fixés a la partie inférieure des noyaux en fer, GG, et au moyen d'une vis de réglage au plateau inférieur de la lampe.

Voici comment fonctionne l'appareil. Dès que le courant traverse les solénoïdes, les

tiges de fer, GG sont poussées contre le plateau, F, et le soulèvent. Le plateau presse sur l'éerou supérieur, et l'entraîne dans son mouvement ascensionnel; ce qui fait tourner la vis de droite à gauche. La rotation de la vis détermine à son tour l'élévation de fé-

Fîg. 32V Bégulateur Gaace.

crou A et du porte-charbon supérieur B, B', ce qui donne naissance à l'arc lumineux.

Si l'arc s'allonge et devient très grand, l'intensité du courant diminue, et les tiges GG, sollicitées par les ressorts RR , pressent moins fortement contre le plateau F ; ce qui permet à la vis de tourner de gauche à droite, et à l'éerou de descendre, avec les pièces

qui en dépendent. Les charbons se rapprochent, et l'arc prend les mêmes dimensions qu'avant l'écartement.

La figure 325 représente l'ensemble du régulateur Cance.

Bougie Jablochkoff. — L'invention de la bougie électrique, faite en 1876, par M. Jablochkoff, fut, avons-nous dit, dans l'historique, la cause déterminante de l'adoption générale de l'éclairage par l'arc électrique. En effet, ce système, si nouveau et si original, supprimait tout appareil mécanique coûteux, et exigeant pour son maniement, des personnes instruites. Le premier ouvrier venu pouvait allumer et surveiller les lampes. En réunissant plusieurs lampes sur un même support automatique, ou chandelier automatique, comme on l'appelle, on se procurait l'éclairage d'une soirée entière, sans que l'on eût à s'en occuper.

Le succès de cette invention fut donc grand et rapide. En 1878, l'avenue de l'Opéra, à Paris, fut éclairée tout entière par des bougies Jablochkoff. L'Hippodrome, plusieurs théâtres, et de grands magasins, comme ceux du Louvre, l'adoptèrent, en même temps.

On voit dans la figure 326/ la splendide installation de bougies Jablochkoff dans la vaste enceinte de l'Hippodrome de Paris, faite dès les premiers temps de l'invention du savant russe.

Cependant, cette belle création n'a pas eu le développement commercial qu'elle promettait, et qu'auraient pu lui assurer ses inestimables qualités. C'est que les régulateurs qu'elle avait pour mission de détrôner, se sont , depuis son apparition , singulièrement perfectionnés et multipliés. Les bougies électriques ont conservé la place qu'elles avaient prise dès le début, dans quelques théâtres, et dans les grands magasins. Elle se sont introduites dans de nouvelles usines, mais elles sont loin d'avoir suivi la progres-

sion, toujours croissante, des régulateurs.

On leur reproche de coûter un peu plus cher que les simples charbons (ce qui est assez naturel) et d'exiger, à lumière égale, une force motrice supérieure à celle que demandent les régulateurs. Il faut noter encore que l'éclat et la couleur de la lumière sont sujets à des variations qui fatiguent la vue, et peuvent donner lieu, tantôt à des extinctions, tantôt à des accroissements subits d'intensité lumineuse, avec apparition de feu rougeâtre, et projection de parcelles de charbon incandescent. Enfin, leur intensité n'est que de 40 à 100 becs Carcel, dépassée, aujourd'hui, par la plupart des éclairages à arc munis d'un régulateur,

Il faut rémarquer, d'ailleurs, que la bougie JaMochkoff exige l'emploi des courants alternatifs, qui ne sont point nécessaires dans l'éclairage par les régulateurs. En effet, on sait que les charbons placés aux deux pôles du courant, s'usent inégalement, que le charbon du pôle positif s'use deux fois plus vite que celui du pôle négatif. C'est précisément, d'ailleurs, sur l'idée de faire usage de courants alternatifs, c'est-à-dire d'un courant se distribuant tantôt à l'un, tantôt, à l'autre pôle, pour parer à l'inconvénient de l'usure inégale des charbons, que repose le principe de l'invention des bougies Jablochkoff. Mais l'usage des courants alternatifs nécessite un appareil d'inversion qui n'est pas nécessaire dans l'éclairage par le courant continu.

Tels sont les avantages et les inconvénients de la bougie Jablochkoff; et ainsi s'explique que cette invention remarquable et qui fut si justement admirée, à l'époque de son apparition, n'ait pas vu confirmer par la suite les grands espoirs qu'elle avait fait . naître. Lés gens de finance, qui étaient restés froids à l'égard de l'éclairage électrique, à ses débuts, se jetèrent avec ardeur dans l'exploitation de la découverte du physicien russe ; et de là partit le mouvement général

des capitaux qui vint patronner l'éclairage perdit rapidement toute sa valeur finanélectrique. Seulement, la spéculation ne cière; tandis que l'éclairage électrique par réussit qu'à demi. La bougie Jablochkoff les régulateurs, se développait rapidement,

avec l'appui des capitalistes de toute l'Europe.

La Société Jablochkoff \ formée pour l'exs. t. n.

ploitation de l'invention du physicien russe, obtint de la ville de Paris l'éclairage de l'avenue de l'Opéra, et elle effectua cet éclai-

rage, avec un éclat et un succès remarquables, pendant l'année 1878. Cette innovation fut très remarquée pendant l'Exposition universelle de 1878, mais, après l'expiration de cette concession, le contrat avec la ville de Paris ne fut pas renouvelé, et le gaz reprit sa place sur cette grande voie publique.

Un mot sur la fabrication et le mode d'emploi de la bougie électrique, que nous représentons dans la figure ci-dessous.

Les charbons généralement employés ont

Fig. 327. — Bougie et chandelle Jablochkoff.

4 millimètres de diamètre. La matière isolante qui les sépare, se nomme colombin.

La substance servant de colombin a été plusieurs fois modifiée ; car elle doit réunir différentes propriétés. Il faut qu'elle isole bien à froid, et qu'à la température de l'arc

voltaïque, elle devienne assez conductrice pour donner passage au courant, afin de limiter celui-ci à l'extrémité seule des charbons. La matière doit se consumer exactement, au fur et à mesure de l'usure de ces mêmes charbons. Il faut enfin qu'elle ne laisse pas d'espaces vides dans son intérieur, ce qui produirait des extinctions de lumière.

Le kaolin fut la première substance dont M. Jablochkoff fit usage. On lui substitua, plus tard, un mélange de sulfate de chaux et de sulfate de baryte, qu'on moule très facilement.

Les deux charbons étant toujours séparés par une matière isolante interposée, pour que l'allumage puisse se faire, il faut que les deux pointes de charbon soient mises préalablement en communication électrique. Dans ce but, on roule l'extrémité de la bougie dans du charbon ou du coke en poudre ; la chaleur du courant électrique brûle le charbon, et l'arc prend ainsi naissance, pour continuer ensuite, aux dépens du colombin.

Comme les bougies sont d'une faible longueur, elles ne suffiraient pas à l'éclairage d'une soirée. De là la nécessité de placer plusieurs bougies sur un même support.

Pour rendre ce moyen pratique, il faut que le remplacement d'une bougie consumée par une bougie neuve, se fasse automatiquement, c'est-à-dire sans qu'on ait besoin de toucher à la lampe, pendant sa marche

Tel est le but du chandelier automatique de M. Jablochkoff.

Le chandelier automatique Jablochkoff porte six bougies, tenues chacune dans une pince à ressort, dont les branches sont isolées et communiquent avec les fils du courant voltaïque. Il est fondé sur le principe suivant. Toutes les bougies reçoivent à la fois le courant; celle qui offre le moins de résistance, ou le plus de conductibilité, brûle la première, et elle brûle jusqu'à extinction. Celle-ci étant usée, le courant

passe dans celie qui offre le moins de résistance, et ainsi de suite, pour toutes les bougies ; ce qui assure l'éclairage de la soirée. Nous représentons dans la figure 328 le j - chandelier Jablochkoff à dérivation. Il est caractérisé par l'emploi d'un fil métallique

- Fig. 328. — Chandelier Jablochkoff à dérivation.

qui tend un ressort et maintient un mécanisme, dont les deux positions extrêmes correspondent au passage du courant :

4° dans une bougie ; 2° dans la bougie suivante. La dérivation se produit lorsque, la première bougie étant usée, la flamme est venue brûler le fil.

Cependant, avec le chandelier à simple dérivation, il arrive souvent que le courant passe trop vite d'une bougie à l'autre, qu'il les allume en partie toutes, et n'en consume aucune en entier ; ce qui produit des interruptions d'éclairage, et même une extinction totale,

. Ce système, simple en théorie, fonctionnant assez mal dans la pratique, on a cherché d'autres chandeliers automatiques.

Dans les magasins du Louvre, à Paris,' on fait usage du chandelier automatique de M. Clariot, qui repose sur le même principe que celui du chandelier automatique de la Société Jablochkoff, mais qui présente de meilleures dispositions pour introduire successivement les bougies neuves dans le circuit.

Un constructeur étranger, M. Bobenrieth , a imaginé un chandelier automatique, que l'on considère comme supérieur au précédent. Son principe, c'est d'augmenter considérablement la résistance électrique des amorces des bougies, en la portant, au lieu

Fig. 329. — Chandelier Bobenrieth.

de 16 ohms, h 20 000 et même 100 000 ohms. Grâce à ces grandes différences de résistance, les bougies s'allument à coup sûr.

La figure 329 représente le chandelier Bobenrieth.

Le support est à six pinces : trois intérieures et trois extérieures. Les premières sont en communication avec une rondelle métallique, A, et toutes les pinces exté-

Heures, au contraire, sont isolées, an moyen d'un disque de porcelaine» Le disque central porte six petites tiges métalliques, reliées avec les six pinces intérieures, au moyen d'anneaux en plomb, que l'on place au moment même où l'on garnit le chandelier de bougies.

Quand le courant arrive, il traverse toutes les bougies, et allume la moins résistante : cette lampe se consume jusqu'à ce que l'anneau de plomb sur lequel elle repose, se fondant par l'effet de la chaleur qui vient l'atteindre, supprime son contact avec le disque central, et l'isole ainsi du circuit. Le courant allume alors la bougie de moindre résistance, et ainsi de suite.

En ce qui concerne la fabrication des bougies électriques, nous dirons que chaque bougie se compose de deux baguettes cylindriques, de charbon de cornue de gaz, de 4 millimètres de diamètre, et de 25 centimètres de longueur, et d'un colombin, ou lame isolante, qui sépare les crayons dans toute leur longueur, enfin de deux douilles de cuivre de 45 centimètres de hauteur, dans lesquelles s'emboîtent les deux crayons.

Le colombin aujourd'hui employé se compose, comme il a été dit plus haut, d'une partie de sulfate de baryte et de deux parties de plâtre. Ce mélange se volatilisant au fur et à mesure de la combustion des charbons, donne une lumière régulière.

Le mélange de plâtre et de sulfate de baryte est additionné d'eau, pour former une pâte, que Ton étend sur une plaque de marbre, et que l'on découpe à l'aide d'un outil approprié, de manière à lui donner transversalement la forme d'une lame concave sur ses deux champs ; on la sèche enfin à l'étuve.

Il ne reste qu'à introduire le colombin entre les crayons, et à serrer les douilles en cuivre qui doivent maintenir cet assemblage. On coupe l'extrémité du colombin de façon qu'elle soit de 1/2 centimètre

au-dessous des pointes des crayons, et on trempe l'extrémité de la bougie dans un mélange composé d'eau gommée, de coke et de plombagine, qui doit servir, comme nous l'avons dit, à produire l'allumage*

Quelquefois, on recouvre de cuivre chaque bougie ; ce qui en augmenté un peu la durée. On opère ce cuivrage par la galvanoplastie. Les bougies ordinaires durent deux heures lorsqu'elles sont cuivrées, et dix minutes de moins lorsqu'elles ne le sont pas. Malheureusement, le cuivrage ôte de la fixité à la lumière.

Pour éviter la casse ou la dislocation des éléments, on dispose les bougies dans des cadres en carton, garnis de feutre, que l'on place les uns sur les autres, dans une caisse en bois.

Les bougies de 4 millimètres donnent une intensité de quarante-cinq becs Carcel, lorsque l'intensité est mesurée, les deux crayons étant de face ; et de quarante becs, lorsqu'ils sont mesurés de profil.

Si on entoure les bougies d'un globe opalin, l'éclairage diminue d'intensité, selon le diamètre du globe et sa nature. Les globes, dont on fait généralement usage, entraînent une perte de lumière de 20 pour 100.

Les bougies de 6 millimètres, dont on se sert dans plusieurs magasins, ainsi qiïe pour l'éclairage des phares, des quais et dès ports, donnent une intensité lumineuse de quatre-vingts becs Carcel, lorsqu'on mesure cette intensité de face, et de soixante-treize becs Carcel, lorsqu'on la mesure de profil.

La production annuelle des bougies Jablochkoff est, pour la France seulement, de 1 300 000. C'est l'éclairage des phares et des ports qui en consomme la plus grande partie.

ÉCLAIRAGE PAa INCANDESCENCE.

La lampe à incandescence est le modo d'éclairage électrique le plus répandu aujourd'hui, surtout pour les intérieurs, c'est-

SUPPLEMENT A L'ART DE L'ECLAIRAGE

à-dire les ap parlements /les théâtres et les lieux publics. Cette préférence s'explique par l'extrême commodité que présente ce mode d'éclairage. Pour allumer7 comme pour éteindre un bec électrique, il suffit de tourner un robinet. Le danger d'incendie est absolument écarté par ce luminaire, puisqu'il est à l'abri de tout contact atmosphérique. Si la clochette qui entoure le fil incandescent, vient à se briser, la lumière s'éteint immédiatement, car le filament de charbon brûle à l'air, et disparaît. Aucun entretien n'est nécessaire, le filament conducteur durant trois à quatre mois sans être usé. L'éclat de la lumière, ainsi que sa couleur, ne laissent rien à désirer. Enfin, la dépense n'est pas supérieure à celle de l'éclairage au gaz, et l'on est dispensé de tous les soins d'entretien, nécessaires avec les lampes à huile, ou de la surveillance qu'exige l'emploi du gaz ou du pétrole.

Tous ces avantages sont énormes ; ils suffisent à expliquer l'emploi, si général aujourd'hui, de l'éclairage électrique par incandescence.

Comme on l'a vu, dans la partie historique de cette Notice, l'éclairage par l'incandescence d'un fil parcouru par un courant électrique, fut réalisé d'abord par M, de Changy, en France, en se servant d'un fil de platine qui rougissait à l'air libre, mais sans faire emploi du vide. ;

Les premières lampes électriques à fil placé dans le vide, furent les lampes dites rimes, construites par Lodyguine, en 1872.

C'est en perfectionnant la lampe russe que M. Edison, en 4879, créa la première lampe électrique industrielle ^ fondée surl'incandescence d'un filament de charbon, placé dans le vide. Le constructeur anglais Swann suivit de près Edison, et, à leur suite, différents concurrents créèrent des lampes auxquelles leur nom resta attaché, mais qui ne différaient que par la nature du filament de

charbon, pu parle procédé servant à le fabriquer. M. Edison employa la fibre du bambou carbonisé ; Swann, du coton tressé carbonisé; M, Maxim, du carton Bristol carbonisé; M. Anatole Gérard, du charbon aggloméré passé à la filière.

Quelle que soit la nature du filament carbonisé, celui-ci est placé dans le vide, pour empêcher sa combustion. La forme du vase, ou ampoule, dans lequel le filament conducteur est placé, varie selon les constructeurs.

Nous allons décrire les différentes lampes à incandescence qui existent aujourd'hui, et la manière de les construire.

Nous prendrons pour type la fabrication des lampes dans les ateliers de: M. Edison à New-York, et à Ivry (Seine), le célèbre constructeur américain étant le premier qui ait rendu ce mode d'éclairage pratique et commercial.

La matière qui doit former, après sa carbonisation, le filament conducteur de la lampe Edison, c'est le bambou du Japon. Arrivé à l'usine, le bambou est découpé en petites lanières, puis recourbé en forme d'U, et introduit dans des boîtes plates en nickel, bien fermées. Ces boîtes sont entassées, par centaines, dans un fourneau, et on remplit de plombagine l'intervalle qui existe entre elles, pour empêcher l'accès de l'air. On chauffe alors fortement le fourneau.

Par la chaleur, le filament de bambou est transformé en charbon solide, flexible, assez dur, et conservant la forme recourbée en U qu'on lui avait donnée, en le plaçant dans la boîte de nickel.

Chaque extrémité du filament de charbon est ensuite fixée à un fil de platine, contourné, au bas, en une sorte de pince. Le filament charbonneux est ainsi soutenu en l'air par un fil de platine recourbé, qui établit sa communication directe avec le courant électrique.

Il s'agit maintenant de placer le filament de charbon et le support de platine, dans l'ampoule de verre où l'on doit faire le vide.

Le fil de platine et le filament de charbon sont introduits dans un petit tube de verre, ouvert à ses deux extrémités, et soudés à ce tube, par le dard d'un chalumeau. Pour assurer la parfaite adhérence du filament de charbon avec le platine, on a eu le soin de recouvrir les deux parties de platine et charbon d'un dépôt galvanopl asti que de cuivre, qui, par son excellente . conductibilité, donne un contact parfait.

Le filament de charbon et son support de platine étant ainsi fixés au tube de verre, on les introduit dans une ampoule, ou cloche, en verre de Bohême, renflée en haut, ouverte par le bas, et se terminant en haut par un rétrécissement tubulaire. On ferme la partie inférieure de l'ampoule par une forte couche de plâtre, qui, en même temps, maintient le tube de verre et le filament de charbon bien en place.

Pour faire le vide dans la clochette, on met celle-ci en communication, par le petit tube qui la surmonte supérieurement, avec une pompe de Sprengel.

On sait que la pompe de Sprengel, en usage dans les laboratoires de physique, est un appareil qui sert à faire le vide par un moyen des plus simples : par la chute d'une quantité suffisante de mercure, qui, en tombant dans le vase inférieur et le remplissant, en chasse l'air devant lui. Mise en rapport, par sa tubulure supérieure, avec une pompe de Sprengel, la cloche est bientôt vide d'air, et quand le vide est obtenu, on la ferme en fondant au chalumeau la tubulure supérieure. On a eu toutefois la précaution, avant que le vide soit complètement obtenu, de faire passer, dans le conducteur de charbon, un courant voltaïque. Ce courant a échauffé le fil, et, par ce moyen, chassé les gaz qu'il contenait.

Le filament conducteur se trouve ainsi placé dans un espace absolument privé d'air ou d'autres gaz.

Pour mettre la cloche en rapport permanent avec le courant électrique, on enchâsse sa partie inférieure, qui était bouchée, comme il a été dit, par une forte couche de plâtre, sur une douille de laiton, filetée extérieurement, et reliée avec un des fils de platine,

La cloche ainsi préparée est apte à recevoir le courant électrique. Pour la fixer aux appareils d'éclairage, il suffit de poser la

Fig. 330. — Bec de lampe Edison.

douille métallique filetée dont elle est pourvue, avec une pareille vis également filetée, qui la met en communication avec les fils du courant électrique.

La figure ci-dessus montre l'aspect de l'ensemble de la lampe électrique par incandescence d'Edison, telle qu'on la construit aujourd'hui.

Il existe deux types de lampe à incandescence Êdison, Tune donnant une intensité de 16 bougies, l'autre de 10 bougies. Elles brûlent, en moyenne, mille heures, avant d'être usées.

La lampe à incandescence Edison est la plus répandue en France et aux États-Unis;

SUPPLÉMENT A L'ART DE L'ÉCLAIRAGE

mais, en Angleterre, c'est la lampe Swann qui obtient la préférence.

C'est que l'on considère, en Angleterre, M. Swann comme l'inventeur de la lampe à incandescence électrique. Il est certain que, bien ayant Edison, c'est-à-dire après l'apparition des lampes russes, M. Swann travaillait à rendre ces lampes pratiques, et qu'il en présenta des modèles très perfectionnés dans une conférence publique faite par lui, à Londres. Cependant, les lampes du constructeur anglais n'avaient pas encore atteint un degré suffisant de perfectionnement pour être livrées au commerce. C'est à la suite du succès obtenu par la lampe Edison, en Amérique, que M. Swann reprit ses recherches, et arriva à perfectionner la lampe qu'il fabrique actuellement.

Le filament du conducteur de la lampe Swann provient d'un gros fil de coton, préalablement 'parcheminé par son immersion dans l'acide sulfurique concentré. Il présente la forme d'une boucle, comme le représente la figure ci-dessous.

Fig. 331. — Bec de lampe Swann.

Les extrémités du filament charbonneux sont fixées à un support métallique, enveloppées de verre sur presque toute leur étendue, et maintenues par une traverse,

également en verre. Les fils de platine conducteurs se terminent, à l'extérieur, par une capsule métallique qui sert à mettre la cloche en communication directe avec le courant.

D'autres fois, les fils de platine sont sou-

Fig, 332. — Lampe Swann.

dés, chacun à une rondelle métallique, fixée à une substance isolante que l'inventeur appelle vitrite.

La figure ci- des sus montre l'aspect que pré sente la lampe Swann, une fois mise en place.

Il existe plusieurs types de lampes Swann à incandescence donnant l'intensité de 5, 10, 16 ou 32 bougies.

Dans ]a lampe Lane Fox, en usage en Angleterre, comme la précédente, le filament conducteur consiste en une fibre végétale, que l'on soumet à un procédé imaginé par le constructeur américain Maxim, que nous avons déjà fait comnaître (page 401). Ce procédé, consiste à nourrir le filament, c'est-à-dire à le recouvrir secondairement de charbon, par la décomposition par la chaleur, au moyen d'une substance organique ajoutée au filament végétal.

C'est le chiendent ou la fibre du bouleau, qui servent à préparer le charbon Conducteur, dans la lampe Lane Fox. Après avoir carbonisé le chiendent dans des boîtes bien fermées, on dépose encore du charbon dans les pores du produit, en les suspendant dans des vases de verre remplis dô la subs-

tance gazeuse nommée benzol, et en carbonisant celui-ci par le passage d'un fort courant voltaïque. Porté à la chaleur rouge, le filament décompose les vapeurs de benzol, et les particules de charbon provenant de cette opération se déposent sur les parties les plus extérieures du filament.

la cloche, au moyen d'un bouchon de plâtre, /, qui remplit l'ouverture du cylindre en cristal.

La lampe Anatole Gérard (fig. 334), qui est exploitée en France, renferme un charbon provenant, non de la combustion d'une matière végétale, mais composé tout simplement de coke purifié et réduit en poudre très line. Cette poudre agglomérée avec du j brai et des matières gommeuses, forme une

Fig. 333. — Bec de lampù Lane Fox.

Les filaments conducteurs ainsi constitués sont garnis, à leurs extrémités, de petits cylindres de charbon ce (fig. 333), et introduits dans l'ampoule de verre, au moyen des dispositions suivantes. Les petits cylindres de charbon ce sont rattachés à deux crochets de cuivre, eey qui servent à relier les lampes avec le circuit voltaïque. La conductibilité électrique des cylindres de charbon ce avec les crochets de cuivre ee, est assurée par un petit réservoir, aa, plein de mercure. Le tout est fixé et maintenu, sur

Fig. 334. — Bec de lampe Anatole Gérard.

pâte, que l'on passe à la filière, sous une forte pression. On donne à ce filament la forme d'un triangle, en réunissant ses deux bouts à leur partie supérieure.

Les extrémités libres de ce triangle sont fixées et soudées, au moyen d'une pâte de charbon, dans deux petits cylindres, également en charbon, montés sur des fils de platine, que l'on noie dans une tige d'émail qui traverse le col de l'ampoule. On les relie, à leur sortie, l'un à un collier en cuivre fixé au col de la lampe, l'autre à une

SUPPLEMENT A L'ART DE L'ECLAIRAGE, 417

rondelle en cuivre isolée du collier métallique, et qui traverse la base de la cloche.

Ces lampes ne demandent qu'une assez faible, dépense de coifrant .

Les quatre types de lampes Anatole Gérard , que l'on fabrique, produisent la lumière de 8, 15, 20 et 32 bougies.

Les lampes Weston sont très usitées aujourd'hui aux Etats-Unis. On voit dans les rues de New- York beaucoup de ces lampes,

Fig. 336. — Lampe Western.

de l'intensité de 125 bougies, pour l'éclairage des rues.

La matière qui compose les filaments des lampes Weston (fig. 335) est une sorte de cellulose, appelée termidine, qui s'obtient en traitant du fort papier par un mélange d'acides sulfurique et azotique, qui le dissout, en formant du fulmicoton. On évapore la , dissolution jusqu'à consistance demisolide, et Ton coupé la matière en feuilles de 0mm,15 d'épaisseur, qu'on plonge dans l'ammoniaque pendant une heure environ,