Analogies avec la chaleur et l'hydraulique. — La

distribution de l'énerg-ie électrique peut être comparée, dans la plupart des cas, à une distribution d'eau ou de chaleur ; on peut se faire une première idée assez nette de la sig-nification des termes employés couramment par les électriciens en établissant un parallèle entre les phénomènes électriques, d'une part, et les phénomènes hydrauliques et calorifiques, d'autre part.

2. Force électromotrice, potentiel. — Si l'on met un réservoir d'eau en communication, au moyen d'un tuyau, avec un autre réservoir situé plus bas que lui, le réservoir supérieur se videra dans le réservoir inférieur par suite de la différence de préssiort qui s'exerce sur chaque molécule de liquide circulant dans la conduite, et il se produit un courant d'eau du réservoii* supérieur vers le réservoir inférieur.

En mécanique, on ei^i^eWe potentiel (i) une fonction particulière des forces qui ag*issent sur un corps déterminé ; dans le cas d*un liquide soumis à l'action de la pesanteur seule, cette fonction est proportionnelle à la hauteur de la masse de liquide considéré au-dessus d'un niveau pris comme orig"ine. On peut dire par suite que le mouvement du liquide est dû à une différence de potentiel (ou de niveau) qui existe entre deux points de la masse du liquide.

Si l'on met un corps chaud en communication avec un corps froid par une barre bonne conductrice de la chaleur, il passera par l'intermédiaire de la barre une certaine quantité de chaleur du corps le plus chaud sur le corps le plus froid, autrement dit, il se produira au travers de la barre conductrice un courant calorifique dil à la différence de température des extrémités du barreau.

De même, si l'on considère un conducteur électrique^ et si, par un moven quelconque, on fait varier l'état électrique relatif de deux points de ce conducteur, il s'y manifestera un courant électrique, et l'on dit que cette différence de l'état électrique des deux points entre lesquels se produit le courant est une différence dépression électrique, de température électrique, ou de potentiel électrique, cette dernière expression étant pour ainsi dire la seule employée dans la pratique.

La cause qui produit le courant a été appelée par Volta \si force électromotrice ; cette force électromotrice est plus ou moins élevée suivant que les deux points entre lesquels s'établit le courant sont à un potentiel plus ou moins diffé-

(i) Une force dont le point d'application suit une trajectoire donnée produit à chaque instant un travail élémentaire correspondant à son déplacement infiniment petit. Lorsque ce travail élémentaire est la différentielle exacte d*une fonction déterminée, cette fonction s'appelle le potentiel de la force. Le potentiel V a pour expression :

V = / F ces (Fds) ds.

rent ; elle s'exprime par le même nombre que la différence de potentiel électrique entre ces deux points.

3. Source électrique. — Une source électrique est un appareil capable de produire une différence de potentiel ou une force électromotrice entre deux points d'un circuit. Les deux points entre lesquels on peut établir un courant au moyen d'un fil conducteur s'appellent les bornes de la source, que ce soit une pile, un accumulateur ou une machine électrique quelconque.

4. Courants continus et alternatifs. — Certaines sources d'électricité sont construites de telle sorte que, pendant un certain temps, l'une de leurs bornes est à un potentiel plus élevé que celui de l'autre, puis, pendant une autre période, la deuxième borne a son potentiel plus élevé que celui de la première, puis les deux bornes reprennent leur potentiel primitif, et ainsi de suite. Le courant se manifeste par suite dans le conducteur tantôt dans un sens, tantôt dans l'autre ; l'électricité se propag-eant avec une vitesse très considérable, les chang-ements de sens du courant sont quelquefois très rapides : il peut y avoir des milliers de variations dans une seconde. Les courants ainsi obtenus sont dits courants alternatifs. Ceux qui se propag-ent toujours dans le môme sens sont appelés par opposition courants continus.

Nous ne nous occuperons, dans la suite de cet ouvrag-e, que des courants continus, qui sont à peu près les seuls employés dans les petites installations.

5. Circuit. Sens d'un courant. — On nomme circuit une série de conducteurs et d'org-anes électriques placés bout à bout, de manière à former une lig-ne ininterrompue entre les deux bornes d'une source. Quand cette lig*ue ne présente

4 ECLAIKAGË ELECTRiyCË.

aucune solution de continuité, c'est-à-dire quand le commencement de l'un des conducteurs ou org-anes est relié électriquement avec la fin du précédent, tout le long* de la lig-ne, on dit que le circuit ^si fermé. Dans ces conditions, un courant peut s'y manifester sous l'influence d'une source électrique. Lorsqu'au contraire un circuit présente une discontinuité, on dit que le circuit est ouvert ou coupé, et un courant ne peut pas s'y produire dans les circonstances ordinaires.

L'ensemble de plusieurs circuits reliés entre eux s'appelle un réseau.

Le sens d'un courant continu circulant dans un circuit, à l'extérieur d'une source, est déterminé par le mouvement d'un mobile, se déplaçant sur le conducteur, du point où le potentiel est le plus fort vers celui où il est le plus faible. La borne où se manifeste le potentiel le plus élevé s'appelle la borne positive, et l'autre la borne négative. A l'extérieur de la source, le courant se dirige donc de la borne positive à la borne négative.

On admet que l'inverse se produit à l'intérieur de la source, comme l'indiquent les flèches de la figure 8 ; c'est ce qui explique l'expression de circuit fermé, car le mobile revient à son point de départ, après avoir parcouru tout le circuit, à l'extérieur et à l'intérieur de la source.

6. Quantité, intensité. — Dans un conducteur électrique, il peut passer une ^Ma/i^//^ d'électricité plus ou moins grande, suivant les conditions d'installation du conducteur et la différence de potentiel qui existe entre ses extrémités, de même qu'il passe dans une conduite d'eau une quantité d'eau plus ou moins considérable suivant la section de la conduite et la dififércnce de pression entre ses points extrêmes.

La quantité d'électricité qui passe />ar seconde dans un conducteur s'appelle le débit, ou plus généralement l'/Vi-

tensité, de môme que la quantité d*eau fournie par une canalisation dans une seconde s'appelle le débit de la canalisation.

7. Remarque. — Dans une canalisation d'eau, entre deux branchements, la même quantité d'eau passe dans tous les points de la conduite, ainsi que dans les réservoirs,

AceumuUUex* nr

Fig. I.

les vannes ou autres organes qui peuvent y être intercalés.

De môme, la quantité d'électricité qui passe en chaque point dans une portion continue de canalisation est constante, quelle que soit la nature des différentes parties de la conduite. Cette remarque s'applique à des points quelconques d'une portion de canalisation comprise entre deux branchements successifs. Par exemple, si entre deux branchements a h (figure i) il y a divers organes traversés par le courant, la môme quantité d'électricité passera à travers toutes les portions du conducteur, la dynamo, les accumulateurs, la lampe, etc.

Il en résulte aussi que la quantité d'électricité qui s'écoule par seconde, c'est-à-dire M intensité , est constante dans tous les points d'une canalisation situés entre deux branchements successifs.

8. Capacité. — Toujours par analog-ie avec Thydraulique, la capacité d'un réservoir électrique (condensateur ou accumulateur) est la quantité d'électricité qu'il est susceptible d'emmag-asiner à un potentiel déterminé.

9. Résistance. — Dans une distribution d'eau, les frottements, qui constituent la résistance de la canalisation au passage du liquide, provoquent une perte de charge ou de pression entre deux points d'un filet liquide circulant dans un tuyau. De môme, le défaut de conductibilité d'un conducteur oppose au passage de la chaleur une résistance qui se traduit par une différence de température entre les extrémités d'une barre conductrice communiquant avec une source calorifique.

De môme aussi un conducteur électrique présente une certaine résistance au passag-e du courant, et occasionne une perte de charge ou de potentiel entre deux points de ce conducteur.

La résistance est en raison inverse de la conductibilité électrique.

10. Unités. — Pour évaluer en nombres la force électromotrice, la quantité, l'intensité, la résistance, etc., il a fallu adopter des unités. En i88i, un Congrès international d'électriciens a établi un système d'unités fondamentales basé sur les actions électriques des courants entre eux, ainsi que sur les actions électromagnétiques des courants sur les aimants. Le choix des unités est arbitraire a priori, mais elles peuvent toutes être exprimées en fonction de trois unités fondamentales, les unités de longueur, de masse et de temps. Celles qui ont été désignées par le Congrès dérivent du système métrique.

11. Unité de longueur. — L'unité de longueur est le centimètre,

13. Unité de masse. — L'unité de masse est la masse du gramme. On a pris comme unité fondamentale l'unité de masse, de préférence à l'unité de poids, parce que la masse du g-ramme est invariable, tandis que le gramme — en tant que poids d'un centimètre cube d'eau distillée — varie suivant le point de la surface du globe terrestre où se trouve l'observateur.