CHAPITRE XII

posées à la station de départ entre un pinceau de fils conducteurs et une surface métallique^ chaque fois qu'il y avait contact, le style placé à la station d'arrivée^ entraîné par un mouvement syncbronique à celui du pinceau de la première station^ traçait sur le papier une série d'empreintes correspondant exactement aux signés découpés. Ces découpures étaient la plus longue préparation à faire.

Le principe du télégraphe de M. Bain a été appliqué par M. Backwell^ en 1850, à la construction d'un télégraphe autographique destiné à reproduire les fac simileAQ l'écriture. En principe^ le système consiste à faire mouvoir aux deux stations synchroniquement des styles^ l'un étant placé à une station et servant à établir des communications électriques^ Pautre se trouvant à la seconde station et servant à tracer les signes ; si on écrit des caractères sur une lame d'étain, Tencreferafontion de corps isolant, et les caractères seront reproduits en blanc sur un fond bleuâtre à Fautre station. M. Hipp, eni8o5, et surtout M. Gaselli, en i856, ont présenté des systèmes destinés à résoudre la même question. Jusqu'ici ces appareils trèscurieux n'ont pas été employés d'une manière courante. Il en est de même des appareils imprimant des caractères d'imprimerie^ comme ceux proposés par MM. Brett, Bain, Siemens, Breguet, etc., bien que fort ingénieux dans leur mécanisme.

Du reste^ nous n'avons fait que mentionner ces appareils trèscurieux sous le point de vue mécanique ; ce qui était important pour la télégraphie électrique, c'était de montrer qu'à distance, une action magnétique ou chimique pouvait se produire simultanément avec l'action mise en œuvre au point de départ : ce but atteint, il était évident que les procédés les plus simples seraient ceux qui seraient définitivement adoptés, et c'est pour ce motif que les télégraphes à aiguilles, à cadran, et en dernier lieu celui de Morse, ont été successivement préférés à tous les systèmes proposés. '

La disposition des lignes télégraphiques a exigé des recherches nombreuses qui ont conduit à des observations intéressantes : pour les transmissions sur terre, les lignes aériennes ou formées par des fils suspendus dans l'air à des poteaux à l'aide de parties isolantes en porcelaine^ et adoptées en France, paraissent préférables ; Tempiloi de la gutta-percha avait fait penser que des lignes souterraines donneraient de meilleurs résultats, mais les altérations qui peuvent survenir dans des parties où la surveillance ne peut avoir lieu ont fait conserver le premier mode d'isojement.-

386 VE l'Électricité bt ss magnétisme.

La transiniasioa de Félectricîté eritre le» pays séparés par la mer n'a pu s'effectuer qu'au moyen de câbles parttcidiars convenablement isolés et ooîasant les^ stations télégraphicpies. Cette immense application, qui fait que la transmission est aussi facile à l'aide des'.cftbies sous-marins qu'à Yuiàe des fils isolés tendus: dans l'air^ ne dafe que de peu d'années :lM.TVb€atslone^ en 1840^ av»t proposé un moyen de résoudre la question^ mais c'est sous la direction de M. !^ett i|ue le prenier conducteur soasHmarin^ entre Douvres et Gahris a été placé : ce conducteur fut bientôt rompu; néanraFoins le résultat obtenu montra que le succès était possible. M. Grampton s'occupa alors de cette question comme ingénieur^ et unit définHiyement, en i 851, par un cM)le sous-marin^ ta France et FAi^leterre. Depuis cette époque, d'autres pays séparés parla mer ont été inis en rdatious léiégra|ditques ; nous citerons particulièrement fe câble qui a uni pendant un certain temps, en i85(^ Varna à BalaeTava, lequel n'avait pas moins de 377 milles de longnenr, soit 700 kilomètres. Le câble qui unit la France à l'Afrique en passant par la Sardaigne a également une grande étendue; et^ bien qu'il y a quelques mois^ la tentative faite pour relier l'ancien et le nouveau continent ait échoué^ il est probaUe qu'elle réussira lorsque Ton aura pris toutes les {décantions nécessaires pour réaliser cette immense opération qui demande de paissants moyens mécaniques.

L'em[rfoi des lignes télégraphiques sous-marines a permis d'étudier des phénomènes physiques qui ne s'étaient pas présentés auparavant^ parce que les physiciens n'avaient pas eu à leur disposition des circuits aussi étendus et dans des conditions analogues aux fils qui servent à la tél^raphie électrique; on a vu en effets .page i 98^ que M. Faraday avait observé que le fil conducteur entouré de gutta-percha et plongé dans la mer ou dans la terre ne transmettait pas l'électricité dans les mêmes conditions qu'un fil métallique ordinaire : l'électricité commençait par charger le fil comme une immense bouteille de Leyde^ puis exerçait son acti(Ht à l'autre extrémité. En effet, dans un fil de 2,400 kilomètres, le courant mettait deux secoiMks à exercer son influence d'une extrémité à l'autre. IL est à remarquer que si la scieuce a permis de réaliser les merveilles de la téiégraf^e électrique, d'un autre côté les appareils installés pour cet usage ont permis aux physiciens d'observer de nouveaux faits qui n'auraient pu être étudiés sans ceku

Les effets dont nous venons de parler somt tels qu'on a été obl%é

CBAPITBB XII. m

de nioditier les télégraphes de façon que, par le jeu du manipulateur ou de la clef^ ou puisse mettre le fil isolé en communication avec le sol après chaque passage du courant, afin de détruire l'effet d'induction qui aurait été produit sans cela. Le renversement du courant à char|ue passage^ comme dans les télégraphes de MM. Varley et Gloesener^ a conduit au même but*

Ni us avons déjà parlé de remploi de la terre conune conducteur^ M. Sieinheil^ en 1837^ ayant reconnu lapossibilité de suppriiiier un de& fils du circuit télégraphique ; les expériences faites depuis par M.Wheatstone^Matteucci(30)j 6reguet(3l)^ et par les physiciensqui se sont occupés de télégraphie électrique^ ont montré que dans le sol la conductibilité a lieu comme entre les deux électrodes très-petites plongées dans une masse liquide trè^rande, et que dès lors on ne peut plus appliquer les lois de conductibilité relatives au diamètre et à la section* Cependant cette section étant très-grande^ et même in» défmie^ on peut considérer la résistance à la conductibilité de la terre comme nuUe^ c^est-à-dire que l'on peut admettre que le sol a une conductibilité parfaite. Il est probable^ d'après toute^les recherches faites sur ce sujets que la terre conduit les courants électriques par un mode d'action analogue à celui qui a lieu dans les fils métalliques et dans les liquides.

On a fait sur les lignes télégraphiques une observation que nous devons mentionner ici; elle est relative à l'existence de courants électriques qui circulent^ tantôt dans un sens^ tantôt dans un autre^ en interposant un galvanomètre et en supprimant toute pile du circuit. Cet effet peut tenir à l'action de rélectricitc atmosphérique^ ou à des courants d^induction qui se manifestent dans ces fils par suite des variations dans l'intensité magnétique, suivant l'orientation des fils^ ou bien à une action chimique produite sur les lames métalliques qui servent à mettre en relation l'extrémité des conducteurs avec le sol , ou bien encore à l'action de courants terrestres décrits par l'un de nous. (Voir page i74.)

On a vu que pour chaque télégraphe^ entre deux stations^ il fallait un fil conducteur^ la terre servant de conducteur commun pour compléter le circuit; il en résulte qu'un système complet pour la transmission dans les deux sens n'exige que deux fils isolés. On est parvenu à modifier la construction des télégraphes de façon à n'employer qu'un seul fil isolé, lequel sert à faire fonctionner en même temps les deux récepteurs et les deux manipulateurs qui s'y trouvent établis. Ainsi Ton peut faire servir un seul fil à la transmission

388 DE L'ÉLECTBICITlé ET DU MAGNETISME.

de deux dépêches simultanément dans deux directions opposées^ et indépendamment Tuné de l'autre.

M. Gintl (32) est le premier qui ait résolu ce problème en appliquant la disposition qu'il a imaginée à un télégraphe électro-chimique. Il ne faut pas croire que par ce moyen deux courants puissent passer simultanément dans le même fil en sens contraire; mais par la disposition des appareils les deux télégraphes fonctionnent indépendamment Fun de Tautre. Plusieurs physiciens se sont occupés également de ce sujet après lui^ et à l'Exposition universelle de 4855^ on a pu voir fonctionner plusieurs télégraphes de Morse d'après le même principe que celui proposé par M. Gintl, quoique par des dispositions un peu différentes; nous citerons les appareils de MM. Siemens et Halske^ Edlund^ Wartmann. i

Nous ne parlerons pas des accessoires des lignes télégraphiques, tels que les paratonnerres de MM. Breguet, Valker, Bianchi^ Pouget, Maisonneuve et d'autres appareils en usage^ dont la description nous entraînerait hors du cadre que nous nous sommes ti*acé.

'^V. Horloges électriques, régulateurs, chronoscopeSyélectro-moteurs

et appareils divers.

L'emploi de Télectricité comme moyen télégraphique conduisit aussitôt à chercher si l'électricité ne pouvait pas être utilisée pour la transmission de signaux à des instants déterminés, c'est-à-dire pour faire fonctionner des appareils horaires ou pour régler et enregistrer des indications d'appareils ou d'instruments divers. Nous allons voir combien sont nombreuses les circonstances dans lesquelles son emploi a été invoqué ; mais on ne doit pas oublier que ces applications très-diverses dérivent toutes de la télégraphie électrique, et de ce seul fait physique qu'un courant électrique dans un instant infiniment court et inappréciable autrement que par des observations très-précises, transmet un effet d'attraction ou de répulsion à une distance quelconque; ce principe, utilisé de mille manières par la mécanique, a conduit à toutes les applications qui en ont été faites, et dont nous ne citerons que les principales.

Une des premières questions qui aient préoccupé les ingénieurs depiiis 1837 est celle de l'emploi de l'électricité pour l'horlogerie. Dans l'horlogerie électrique, on peut se proposer de résoudre deux questions : i^ construire des horloges électriques propre-

CHAPITBE Xir. 289

ment dites, dans lesquelles l'électricité fait fonction de force motrice ; 2*^ faire marcher les appareils horaires ou compteurs chronométriques à Taide d'un appareil type, et donnant l'heure simultanément dans un grand nombre de points différents.

La solution de la première question jusqu'ici n'a pas présenté d'avantages. M. Bain, en 1840, proposa un système d'horloge électrique; MM. Wheatstone, Paul Garuier, Froment, Vérité, Breguet, Robert Houdin, etc., ont adopté depuis différentes dispositions.

Les appareils horaires ou compteurs chonométriques ont été au contraire utilisés dans un grand nombre de circonstances. Supposons, en effet, que, dans un télégraphe à cadran, le manipulateur soit une horloge dont l'aiguille tourne de façon à interrompre et à rétablir le courant électrique toutes les minutes ou toutes les heures; alors l'aiguille du récepteur marchera de façon à indiquer les divisions du temps. Cette application est très-impor« tante , puisque dans différents points, et même à une distance trèsgrande , on peut avoir des cadrans qui marquent simultanément la même heure ; mais il en est de même pour ces instruments que pour les télégraphes électriques^: chaque constructeur leur donne une disposition particulière pouvant atteindre également le but proposé. Nous citerons parmi les formes proposées les horloges électriques de M. Paul Garnier et celle de M. Breguet, en usage en France. Dans les observatoires, on peut aussi faire battre la seconde et avoir l'heure exacte dans les différens lieux d'observation, pourvu que l'horloge-type marche régulièrement. L'emploi de la télégraphie a également permis de déterminer avec une grande exactitude la différence entre les longitudes de plusieurs lieux.

L'électro- magnétisme a été appliqué, en outre, à la construction d'appareils très-divers : des régulateurs de lumière électrique ont été construits (voir page 249); des sonneries électriques ont pu être utilisées comme avertisseurs et comme télégraphes acx)ustiques; on a disposé un grand nombre d'enregistreurs électro-magnétiques; ces différents appareils ne sont en réalité que des télégraphes qui permettent de tracer des indications à des instants déterminés.

La rapidité de l'électricité étant très-grande ))ar rapport à celle des corj^s qui se meuvent à la surface du globe (voir page 197), il est aisé de comprendre que l'on peut négliger sa vitesse de transmission dans un conducteur d^une étendue de quelques centaines de mètres, et, en lui faisant produire des effets physiques ou ma-

t90 DE l'Électricité et du magnétisme.

gnétiques^ en difierents points de la trajectœre d'un mobile^ arriver ainsi à la détermination de la vitesse des projectiles^ de celles de Fiaflammation de la poudre^ etc. ; aussi rartitterie a-t-elie un puissant auxiliaire dans Télectricité^ qui permet d*étudier des questions, intéressant à un haut degré le progrès de cette arme.

Les appareils construits dans le but de déterminer les intervalles de teipps très-court ont reçu le nom de chi'onoscopes , ou mieux de chronomètres (33) ; ils offrent une grande diversité, tant sous le rapport de leur conception mécanique que sous celui du mécanisme au nooyen duquel on emploie l'électricité.

&L Wheatstone parait être le premier qui se soit occupé de ce sujet; il a imaginé, en 1840^ un appareil pouvant servir à apprécier les intervalles de temps très-courts, et allant même jusqu'à la limite de j^ de seconde. Quelques années plus tard^ en 1843^ M. Breguet a construit pour M. Constantinoff un appareil composé d'un cylindre en cuivre tournant autour de son axe; sur ce cylindre venait appuyer un style porté par un chariot mobile portant des électro-aimants qui , pouvant agir sur le style^ faisaient faire un trait sur le cylindre à des instants déterminés.

M. Feuillet a proposé d'utiliser la durée du passage d'un courant dans un multiplicateur^ cette durée donnant une déviation plus ou moins grande à l'aiguille aimantée. MM. Navëz^ Siemens^ ont construit paiement des chronoscopes très- ingénieux. M. Martin de Brettes, capitaine d'artillerie française^ a proposé plusieurs systèmes ingénieux pouvant servir à résoudre des questions relatives au mouvement des projectiles.

Aussitôt que Ton connut l'énorme puissance d'attraction produite par les électro-aimants, on songea à l'utiliser dans l'industrie pour construire des moteurs. Mais, si Ton est pai'venu à obtenir des machines très-curieuses, on ne doit les considérer encore que conmie machines d'essai, car la dépense de Télectricité pour obtenir une quantité de travail déterminée est bien supérieure à celle qui est nécessaire en employant les moteurs à vapeur. ^

M. Jacobi (34) paraît être le premier qui ait construit, vers 1834, un moteur électro-magnétique de quelque puissance ; vers 1838, il put, en l'adaptant à une chaloupe contenant douze personnes, faire remonter la Neva à cette chaloupe ; cette machine avait la force de trois quarts de cheval et était à rotation directe.

Depuis cette époque , on a varié beaucoup la forme des électif moteurs en les construisant à rotation directe ou oscillants, et

GHAPITfiE Xll. 2^1

nous pouvons citer en France M. Froment comme ayant apporté de grandes améliorations à la construction de ces appareils; en outre^ Fusage des piles à' courant constant a vendu plus unifovme remploi de Télectricité ^ et il a été facile alors de comparer la dépense des piles avec la quantité de travail obtenu. Cette comparaison a été telle (35) que Ton a trouvé que les électro-moteurs actuels^ même dans les meilleures conditions, usent au moins autant de zinc dansla pile qu'une machine à vapeur consomme de charbon pour obtenir la même force mécanique^ c'est-à-dire exigent un minimum de deux kilogrammes de zinc parchevalet par heure. Si l'onjointà cette dépense celle des acides correspondants, on voit que le prix de revient de l'effet utile des moteurs électriques est bien supérieur à celui des autres moteurs. Mais ce n'est peut-être pas là le dernier mot dtî la science, et l'électricité a déjà réalisé tant de merveilles que Ton ne peut dire à priori que la construction d'électro-motèurs puissants ' et peu coûteux soit impossible; il faudrait néanmoins^ pour que Fon puisse espérer résoudre cette question, connaître d'autres sources d'électricité que celles que l'on emploie aujourd'hui. On doit faire remarquer que, si l'on n'est pas parvenu à construire économiquement de puissantes machines» on a pu utiliser les électro-moteurs de peu de force pour faire tourner des tours, des métiers, surtout quand on a besoin de mouvements rapides.

Nous pouvons citer un grand nombre de circonstances dans lesquelles on a employé l'électricité, et notamment les effets des électro-aimants : tels sont les métiers électriques construits par M. Bonelli il y a quelques années; les freins de M. Nickles; les embrayeurs électro-magnétiques de M. Achard; les électro-trieurs de M. Chenot pour séparer les différentes parties des minerais de fer, etc.; mais, ces applications n'étant pas encore passées dans la pratique, nous nous bornons à les mentionner ici.

LISTE DES MÉMOIRES R Oir?RÂ6E8 CITÉI DATO LB GBAnTM III.

(1) Cemptes rendus de V Académie des sciences de VlnsiUut, t. II. p. 230.

(2) Archives de Vélectricite', 1. 1, p. 26.

(3) Becquerel et E. Becquerel, Traité d'électricité, t. Il, p. 276.

(4) Duport Saiot-Clair, Production des métaux précieux au Mexique, Paris, 1843, p. 405.

(5) Philosoph. Magasin,,i%Ob, vol. XXI, p. 187.

(6) Comptes rendus de V Académie des sciences de V Institut, t. X, p. 578. — Annales de chimie et de physique, 3* série, t. LXXIII, p. 398. ~ Archives de Vélectricité, Genève, 1. 1, p. 273.

292 DE l'électricité et bu magnétisme.

(7) Comptes rendus de V Académie des sciences de V Institut, 1841, t. Ill, p. 998 et 1104. — Archives de réleciricUé, t. II, p. m.

(8) idem.

(8*) Roseleur, GiUde pratique du doreur, Paris, 1855.

(9) Comptes rendus de V Académie des sciences^ t. XVIII, p. 449.

(10) Annales de chimie et de physique, 2* série,!. XXXIV, p, 280.

(11) Philosoph. Magazin., idiny'ier 1840. ^Biblioth, univ. de Genève, Z'^ iérie, t. XXVI, p. 197.

(12) Comptes rendus de f Académie des sciences de VTnstituty t. XYII, p. i et 53 ; t. XVIII, p. 197. — Becquerel et E. Becquerel, Traité d^électricité, t. II.

(13) Annales de chimie et de physique, 3^ série, t. XIII, p. 342.

(14) Athennum, mai 1839, n* LX, p. 334. §

(15) Philosophical Magasine, ociobre 1839.

(18) Biblioth.univ. de Genève, t. XXIII, p. 417 (1839). (16^) Bulletin de la Société d*encouragement pour Vindusirie nationale nouT. série, t. lY, p. 745 (1857).

(17) Scots Magatàn., t. XY, p. 88 (1753). -- Journal le Cosmos, 17 février 1854.

(18) L'abbé Moi^o, Traité de télégraphie électrique. — Wail, id,

(19) Relation du voyage d^A. Young en France,\. \, p. 212.

(19*) RoDalds, Télégraphe électr. — L'abbé Moigno, Traité de Vélectr., p. 62.

(20) Annales de chim, et de phys.^ 2* série, t. XY, p. 72.

(21) Publicat. scientifiq. , Gœttiogue 1835. — Ann. de Schumacher, 1836.

(22) Comptes rendus de V Académie des sciences de VInstitut, t. VII, p. 590. — L'abbé MôigDo, Traité de télégraphie, p. 80.

(23) Journal ofpopular éducation (mars 1837).

(24) Mémoire de M. Quetelet, lu le 10 février 1838 à l'Académie de Bruxelles.

(25) Comptes rendus de l'Académie des sciences, t. Yll,^p. 593. — Yoirles Traités de télégraphie de MM. Tabbé Moigno , Waili, Lardner, Highton, Scheilen, Dumoncel, etc.

(26) Comptes rendus de V Académie des sciences, t. YII, p. 88 et 710.

(27) Archives de l'électricité, Genève, t. Y, p. 574.

(28) Comptes rendus de l'Acad. de Bruxelles, 2* partie, t. YII, p. 131.

(29) Lardner, The Muséum of sciences el arts, toI. IY, p. 213.

(30) Comptes rendus de l'Académie des sciences de l'Institut, t. XYllI, p. 1082; t. XX, p. 1431 ; t. XXX, p. 774.

(31) Bréguet, Traité de télégraphie électrique.

(32) Rapport de l'Exposition universelle de 1855, t. I, p.'467.

(33) Martin de Brette», Études sur les appareils électro-magnétiques, Paris, 1854, et divers Mémoires relatifs au même sujet depuis 1849.

(34) Becquerel, Traité d'électricité, t. YI, p. 100.

(35) Rapport de l'Exposition universelle de 1855, 1. 1, p. 461. — Becquerel et E. Becquerel, Traité d^ électricité, t. III, p. 374. -- Annales de chim, et dephys., 3« série, t. XXXIV, p. 451.