Remarque surla mesure de la force électromotrice

— Lorsqu'on mesure la force électromotrice d'un accumulateur avec un voltmètre, il faut avoir soin d'interrompre la communication avec la source d'électricité, sans cela on obtient des indications beaucoup trop élevées.

Par la pratique, on arrive à faire cette lecture sans rompre le circuit ; après avoir observé plusieurs fois le voltag'e en marche, on finit par savoir qu'une tension de 70 volts, par exemple, obtenue lorsque le circuit est fermé sur la dynamo, correspond à 60 volts en circuit ouvert ; mais cette chute de pression varie dans chaque cas particulier, et les chiffres indiqués plus haut se rapportent à la force électromotrice lue lorsque le circuit est ouvert.

L'accumulateur étant formé, on peut le mettre en service courant, en prenant les précautions que nous allons indiquer pour la décharg-e et la charge.

90. Charge normale. — Pour charg*er un accumulateur en service normal, il faut y faire passer un courant dont l'intensité maxima est indiquée par le constructeur dans chaque cas particulier. En g-énéral, on peut compter sur un courant de 0,7 à i ampère par kilog-ramme de plaques. Au-delà de cette dernière intensité, l'accumulateur se fatigue ; son rendement est moins élevé et son usure plus rapide. Il est bon de diminuer graduellement l'intensité vers la fin de la charge.

Par exemple, pour charger un accumulateur de 10 kilogr., il faudra y faire passer un courant de 8 à 10 ampères au commencement de la charge, et l'abaisser vers la fin à 6 ou 7 ampères. On arrive facilement à régler l'intensité à l'aide de deux rhéostats introduits, l'un dans la dérivation de la dynamo, l'autre dans la ligne, ce dernier intervenant quand on ne peut pas diminuer suffisamment l'intensité en intercalant dans le shunt toutes les spires du rhéostat de la dynamo.

Bien entendu, ce chiffre de 7 à 10 ampères s'applique aussi bien à une batterie d'accumulateurs disposés en série qu'à un seul élément, d'après la remarque du n» 7, puisqu'il passe la même quantité d'électricité dans chaque portion de la canalisation considérée, et par suite dans chaque accumulateur de la série.

Dans ces conditions, la force électromotrice de l'accumulateur suit la même marche que pendant la dernière partie de la formation ; mais, comme nous allons le voir, au lieu de partir de o, la courbe des tensions part de 1,80 ou 1,90 volt pour arriver à 2,40 ou 2,45 volts.

On reconnaît que l'accumulateur est charg-é par les trois caractères indiqués plus haut. On en est d'abord averti par l'intensité de l'ébullition ; on examine ensuite la force électromotrice, et l'on peut considérer que la batterie est pratiquement chargée lorsque la tension atteint

n X 2,3o à 2,35 volts

pour une série de n accumulateurs. Il est inutile de pousser la charge plus loin en service ordinaire.

91. Décharge. — Lorsqu'on décharge les accumulateurs, la force électromotrice baisse en observant une marche à peu près inverse de celle qu'elle suit pendant la charge, c'est-à-dire qu'elle s'abaisse presque immédiatement à 2, o5 volts, où elle reste très longtemps, puis décroît d'une façon à peu près uniforme, comme l'indique la figure 27.

Il ne faut jamais laisser la force électromotrice d'un accumulateur descendre au-dessous de i ,80 volt ; en service courant, il est même préférable de ne pas l'abaisser au-dessous de 1,90 volt. Au delà de 1,80 volt, l'accumulateur se détériore rapidement, et son rendement diminue notablement, à tel point que si, par suite d'un accident, cornme nous le verrons plus loin, la force élcctromotricç

ACCUMULATETHS.

d'un élément est descendue au-dessous de i,4o ou i,5o volt, il devient nécessaire de lui faire subir une nouvelle formation.

L'intensité du courant fourni par un accumulateur dépend de la résistance extérieure du circuit et se détermine d'après la loi d'Ohm. Plus on décharge lentement un ac-

T«mp^'

Fig 27.

cumulateur, plus son rendement est considérable. Dans chaque cas particulier, les constructeurs indiquent l'intensité maxima du courant que peut débiter un accumulateur en service normal. En g-énéral, on compte sur i à i,5 ampère par kilog*ramme de plaques. Ainsi un accumulateur de 10 kilogs. (ou une série d'accumulateurs de 10 kilogs.) peut fournir un courant de 8 à 10 ampères sans fatigue, et au maximum de i5 ampères.

92. Rendement des accumulateurs. — Dans une bonne installation d'accumulateurs, le rendement peut atteindre pratiquement 65 à 70 0/0. Le rendement en travail (ou en watts) est évidemment le produit de deux facteurs, le rendement en force électromotrice et le rendement en intensité, d'après la formule

W z=: VA (no 82),

93. Rendement en force électromotrice. — Pour nous en rendre compte, prenons un exemple pratique. Supposons que nous charg-ions une batterie d'accumulateurs. Soieiat

n le nombre des éléments de la batterie,

p la résistance intérieure d*un accumulateur en ohms,

r la résistance de la ligne en ohms,

E la force électromotrice de la dynamo en volts,

e la force électromotrice d'un accumulateur en volts,

i rintensité du courant de charge en ampères.

Nous aurons en appliquant la loi d*Ohm (n» 22) :

E — ne= i {r '\' np)

Pratiquement, supposons que nous chargions 26 accumulateurs de 20 kilogs et que la résistance de la ligne r soit égale à 0,2 ohm, ce qui représente des conditions très admissibles.

D'après ce que nous avons vu (n® 86), la résistance intérieure d'un tel accumulateur est donnée par la formule :

p = = = 0,004 ohm.

La force électromotrice moyenne e d'un élément pendant la charge est 2,o5 volts (n® 90).

Admettons que l'intensité moyenne i du courant de charge soit de 0,8 ampère par kilogramme de plaque, soit 16 ampères (n» 90).

En remplaçant dans la formule les lettres par leur valeur, on obtient

E — 25 X 2,o5 = 16 (0,2 -j- 25 X o,oo4) d'où

E = 56,o5 volts.

En moyenne, la force électromotrice de la dynamo sera donc de 56, o5 volts.

Pendant la décharge, la force électromotrice moyenne

de chaque élément est de 2,o5 volts (n» 91). Celle de la batterie sera donc de

2,o5 X 25 = 5 1,25 volts.

Le rendement en voltag-e sera par suite

5i,25 X ïoo

Pratiquement, lorsque l'installation est bonne, on peut compter sur un rendement de 85 à 90 pour 100.

94. Rendement en intensité. — Il est assez difficile de se rendre compte théoriquement du rendement en intensité, mais pratiquement, lorsqu'on charge et qu'on décharge un accumulateur dans les limites que nous avons indiquées, on obtient un rendement en intensité de 80 à 90 pour cent, c'est-à-dire que si l'on charge, par exemple, une batterie pendant 10 heures avec un courant de 16 ampères, de manière à lui envoyer 160 ampères-heure, on pourra recueillir de 128 à i44 ampères-heure en la ramenant aux conditions initiales de la charge.

95. Rendement en travail. — Le rendement en travail est égal au produit des précédents. Il peut donc atteindre 70 ou 80 pour 100 dans les bonnes installations.

Nous avons admis dans les deux derniers paragraphes que les accumulateurs étaient chargés à refus et déchargés jusqu'à 1 ,90 volt. Le rendement reste à peu près le même lorsque la batterie reçoit une charge moins forte que sa charge maxima ; dans certains cas, il peut même être avantageux, au point de vue du rendement, de ne pas pousser les charges à fond d'une façon permanente, si Ton peut s'en dispenser.