U—E—DI

Mais ce point de vue conduit à une contradiction. En effet, si la machine avait réellement une force électromotrice Æ, il y aurait {transformation d'énergie mécanique

en énergie électrique de puissance EI, puissance qui devrait croître en même temps que I. En particulier, elle devrait être maximum en court-circuit. Or l’expérience montre que le couple à exercer sur la poulie, notable lorsque U est élevé, diminue en même temps que U, c’est-à-dire en même temps que I augmente, jusqu’au court-circuit. Cette contradiction fondamentale suffit pour affirmer que la notion de force électromotrice n’est pas applicable aux machines électrostatiques ou, si l’on veut, que ces machines sont dépourvues de force électromotrice [13].

Ainsi disparait la nécessité théorique de l’existence de prétendues pertes internes dues à l’énormité de & que lon croyait pouvoir comparer à la résistance interne des machines électromagnétiques.

La négation de l’existence de la force électromotrice dans les machines statiques concorde ainsi avec l’opinion de H. Chaumat qui a montré, dès 1929, que les chutes de tension internes ne s’y produisaient pas [14].

Cette négation cesse d’être choquante si l’on remarque que la grandeur des tensions obtenues résulte précisément de ce que la tension n’y est plus soumise à une cause interne

Courant

60 mn

Fig. 24. — Caractéristiques du fonctionnement sans étincelle à la vitesse de 4 000 t : mn. Courant en fonction du temps.

TABLEAU 1. — Valeurs du courant en microanpères sous diverses tensions, à vilesse constante. t:mn 0 volt 60 kV 80 KV 100 KV AOOO PETER ENT TOUTE PUS 77,5 MOST S HS 321000 MODE FRERE RE NE 66 67 66 70 64 62,7 66 65 64 61,6 2596-6277 AMOUODE TEE Le nr es at 50 47,3 45,1 44 45 A6 44 40,8 41,2 41,9 43 AAOOD A Em etre DSC SPORT TO 24,6 25,2 23,0.23,0.27,2 23,6 21 baisse HS EEE dote 1955 10,4 9,9 impossible TABLEAU IE, — Variation du courant pendant la marche sans étincelle à 4 000 tours par minute (température ambiante : 18 à 19 degrés Celsius). U — 60 kV RE = © © ©" HAITUTES ane creme 0 c' 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 MICTOAMPÈTESL. 12 .2..0 77,6 77,3 77,3 77,3 HS 76,9 76,6 76,7 OP 76,6 76,6 76,6 U — 80 kV TEE Ne ——— S — MIDTES es ere eee este 0 D 8 10 11 13 15 20 25 30 35 mnicroampères ,. ......... 75,6 15,6 eo TD) 72,0 70,6 70,0 70,0 69,4 68,6 68,2 chute étincelle U = 100 kV PE CR EP Mere mm RE ——— DUT EE ee nee 0 1 2 3 4 5 {l 9 10 microampères ..,,...... 76,6 76,6 76,1 F9 6 727 JUS 69,5 68,9 68,9 chute chute

de limitation, sauf la production d’effluves ou de décharges disruptives. À champ excitateur constant créé par la charge de l’inducteur, ce n’est pas la tension mais le débit qui est limité ; il doit nécessairement passer dans le circuit externe.

Centièmes

Valeurs de A1

0 1000 2000 Vitesse

4000 t:mn

Fig. 25. — Courbe de la chute relative du courant entre zéro et 100 kV en fonction de la vitesse angulaire.

Ici, le phénomène fondamental est la convection des charges sur le plateau ; la tension en dépend, compte tenu de l’opposition du circuit externe, tension qui peut varier considérablement sans pour cela entraîner de notables pertes de puissance dans la génératrice.

3. NON PROPORTIONNALITÉ ENTRE LE COURANT ET LA VITESSE. — Sous tension constante de la génératrice, l’invariabilité de la charge des inducteurs entraine l’invariabilité du champ excitateur dans l’entreverre en face de chaque peigne. Si la densité des charges véhiculées sur le plateau ne dépendait que de ce champ excitateur, elle devrait être indépendante de la vitesse du plateau, de sorte que les courants de convection dus au transport des dites charges du plateau devraient être rigoureusement proportionnels à cette vitesse.

La somme /' des courants de convection est liée au courant 7 fourni, par la relation

TES f(U),

U étant la tension de la génératrice et f (U) une fonction qui doit avoir la dimension d’un courant, dont la forme peut par exemple s’apparenter à U/r et qui représente la somme des courants de fuite dans la génératrice. Par conséquent, sous tension constante, si /' était proportionnel à la vitesse, I devrait varier linéairement en fonction de la vitesse.

Or le graphique de la figure 23 montre qu’il n’en est pas ainsi, ni à 100 kV, ni en court-circuit, le sens de la courbure des lignes du graphique correspondant à une diminution de la densité des charges sur le plateau au fur et à mesure que la vitesse augmente.

L’explication de cette diminution de densité est la suivante :

Les charges déposées sur le plateau proviennent du transfert de charges entre la surface du plateau et les pointes du

Fig, 26. — Caractéristique de la génératrice. extrapolée en trait interrompu. Caractéristiques d’effluves d et d’ et points de fonctionnement MM*

peigne. Ce transfert, qui nécessite une ionisation locale de V’air, se fait plus ou moins difficilement sous forme de petits effluves aux pointes du peigne; qui ne touchent pas le plateau (ces petits effluves existent même dans le cas où la pointe touche le plateau).

Pour un champ excitateur donné dans l’entreverre, la charge prise par l’unité de surface du plateau en face des pointes sera d’autant plus faible que ces effluves nécessiteront un champ local plus intense dans l’air près de la surface peignée du plateau, dit champ de transfert. Dans le cas où ce champ el le champ excitateur peuvent tous deux être considérés comme normaux au plan du plateau, on peut même avancer, en s'appuyant sur le théorème de Maxwell sur le flux d’induction, que la densité des charges est proportionnelle à la différence entre ces deux champs [8].

Or l’augmentalion de la vitesse du plateau, en provoquant l’accroissement du débit de chaque effluve élémentaire entraîne l’accroissement du champ de transfert en vertu de ce que pour tout effluve la dérivée du /di reste positive (1 étant l’intensité du courant d’effluve et w la différence de potentiel entre les extrémités de l’effluve). Par conséquent, d’après ce qui vient d’être dit, il est normal que la densité des charges sur le plateau diminue lorsque la vitesse augmente.

4. LA RÉACTION DE TENSION. — Lorsque, pour une vitesse donnée, la tension U s’élève de 0 à 100 KV, la chute relative du courant est d'autant plus faible que la vitesse considérée est plus grande, selon le graphique de la figure 25. Cela s'explique aisément.

Lorsque la tension s'élève de O0 à U, la diminution A7 de est

Ati)

si l’on admet que f(0) — 0 et que J’ est indépendant de U.

Dans ces conditions, pour ÜU donné, la chute relative Alle diminue bien quand /. augmente, c’est-à-dire quand on considère des vitesses de plus en plus élevées.

C’est ainsi que d’après l’extrapolation faite sur le graphique de la figure 23 la vitesse de 250 € : mn au point N doit correspondre à‘un courant nul sous 100 KV, un courant NM de - 6 A à tension nulle, de sorte que f (100 KV) — 6 pA et que la chute relative, de 100 pour 100 à cette vitesse, devrait être 6/78 soit 7,7 pour 100 à 4 000 t : mn, si la chute de courant était uniquement imputable aux fuites. En réalité, comme l'indique le graphique figure 25, la chute relative à 4000 €: mn n’est que de 6 pour 100.

Donc, la chute absolue AJ de entre 0 et 100 KV subit ellemême une diminution lorsqu'on considère la vitesse de 4 000 t : mn au lieu de la vitesse 250 t : mn.

Pour expliquer cette diminution, assez faible 1l est vrai ici, mais plus importante dans d’autres machines, on est conduit à considérer que le courant de convection 1” n’est pas complètement indépendant de U, de sorte que

AI = f(U) + AT.

C’est en cette diminution AT’ du courant de convection que réside la réaction dite de tension [15].

Un faisceau de nombreuses expériences que j'ai faites antérieurement sur une génératrice à changements de liaisons et qui font intervenir {ant la nature du gaz que sa pression ainsi que la forme des peignes, m'ont amené à dire que les choses se passent comme si le champ de transfert s’accroissail en même temps que la tension — pour une vitesse donnée — parce que les éléments du plateau voisins du peigne ne sont pas entièrement protégés par l’inducteur contre linfluence perturbatrice de la tension entre les organes de polarité