DE L’ÉLECTRICITÉ APPLIQUÉE A U TÉLÉGRAPHIE

Comme il est des personnes qui peuvent désirer connaître la partie scientifique de la télégraphie électrique, nous allons donner ici un exposé rapide de la manière dont l’électricité s'applique à la télégraphie.

On appelle en physique électricité un agent qui échappe à la finesse de nos sens, comme à la délicatesse de nos balances et dont les propriétés ne nous sont connues que par induction. Les effets de l’électricité sont de deux ordres et essentiellement distincts suivant qu’elle est en repos ou en mouvement.

C’est l’électricité en mouvement dont on se sert pour obtenir les transmissions télégraphiques.

Depuis la découverte de la pile par Volta, l’électricité en mouvement ou le galvanisme a fait d’immenses progrès et elle est devenue en cinquaute ans une des branches les plus importantes de la physique générale. Nous devons donc nous borner ici à ne parler que des phénomènes sur lesquels est fondée la télégraphie électrique, tels sont : la pile ; la déviation de t aiguille aimantée par un courant ; l'aimantation du fer sous la même influence ; la propriété conductrice de la terre et les courants d’induction.

De la plie.

lorsqu’on plonge dans un liquide convenablement choisi deux plaques de métaux différents (du cuivre et du zinc) réunis par un fil métallique, le phénomène qui se produit dans le fil prend le nom de courant électrique.

La plaque de zinc a reçu le nom de pôle négatif et la plaque de cuivre celui de pôle positif.

| Le courant marche toujours dans le liquide du pôle négatif au pôle positif (du zinc au cuivre) ; et inversement dans le ül conducteur qui réunit les pôles, c’est-à-dire du pôle positif au pôle négatif (du cuivre au zinc).

Les piles de Daniel et de Bunsen sont les seules en usage dans la télégraphie française. Nous préférons les premières qui excluent l’emploi des acides : de plus, par une disposition nouvelle due à M. Bréguet, elles durent plusieurs mois sans qu’on ait besoin d’y toucher : avantage précieux dans la pratique.

La pile de Daniel est formée de deux cylindres métalliques (cuivre et zinc) séparés par une vessie ou vase poreux ; le cylindre de cuivre plonge dans une dissolution de sulfate de zinc et celui de zinc dans l'acide sulfurique dilué.

Dans la pile de Bunsen, le cuivre est remplacé par un cylindre de charbon qui plonge dans de l’acide nitrique. Le cylindre de zinc plonge dans un vase poreux renfermant de l’acide sulfurique étendu d’eau. Cette pile est la plus puissante de toutes.

Tout le monde sait qu’une aiguille aimantée, suspendue librement, se dirige du sud au nord, mais que soumise à l'influence d’un courant, elle dévie de sa position première pour y revenir aussitôt que le courant cesse.

C’est ce phénomène que M. Ampère a caractérisé d’une manière frappante et ingénieuse , en supposant un petit homme couché sous l’aiguille dans la direction du courant (qui le traverse des pieds à la tête), et dirigeant sans cesse sur la gauche la pointe de l’aiguille qui regarde le nord.

ne* aimanta.

Un aimant a la propriété d’attirer le fer, et l’on. donne le nom de pôle aux deux extrémités de l’aimant, en raison de leur

grande énergie d’action, eu égard à celle des autres parties. Le pôle boréal est celui qui regarde le sud, le pôle austral celui qui regarde le nord. Si l’on approche l’un de l’autre deux aimants librement suspendus, on remarque que les pôles de môme nom se repoussent et que les pôles de nom contraire s’attirent.

Un barreau en fer devient un véritable aimant et reçoit le nom d 'électro-aimant, lorsque, étant entouré d’un fil métallique, un courant parcourt le fil. Le morceau de fer reste aimant tout le temps que le courant persiste.

De {'aimantation dn fer,

M. Arago ayant roulé en hélice un fil recouvert de soie, de manière à former un cylindre creux et ayant fait passer un courant dans ce fil, remarqua le premier qu’une aiguille d’acier, introduite dans le cylindre, devenait aimant, et que le même phénomène avait lieu lorsque l’aiguille était remplacée par un morceau de fer.

Il observa encore que l’aimantation de l’acier était permanente, mais que l’aimantation du fer n’était que temporaire.

Ces faits sont le point de départ des travaux remarquables exécutés en Angleterre, en Allemagne et eu France, et qui ont conduit à l’établissement des télégraphes électriques.

Nous venons de voir qu’un courant qui circule dans un fil roulé en hélice, sur un morceau de fer, donne au fer toutes les propriétés d’un aimant : on peut observer encore que, réciproquement, un aimant approché du morceau de fer fait naître un courant dans le fil qui l’entoure.

Ce courant , que l’aimant développe dans le fil , a été appelé, par M. Faraday, qui l’a découvert, courant d’induction. Cette découverte a jeté les bases de l’électro-magnétisme, nouvelle bran-

che de la physique dans laquelle ce savant s’est illustré, ainsi qu’après lui le professeur Henri à Philadelphie, Lentz et Jacobi en Russie.

Les courants d’induction ont été la source d’une infinité d’instruments ingénieux avec lesquels on reproduit tous les phénomènes de la pile : décomposition des corps, actions physiologiques, calorifiques, etc.

Tels sont les faits qui ont permis d’appliquer l’électricité à la télégraphie. Il est inutile de dire qu’il existe plusieurs sortes de télégraphes électriques , qui doivent nécessairement varier suivant que l’on applique à la télégraphie l’un ou l’autre des phénomènes que nous venons de signaler.

Le premier télégraphe électrique est celui de Schweiger.-

II est fondé sur la propriété que possède un courant de dévier de sa position de repos une aiguille aimantée librement suspendue, proportionnellement au nombre de tours que le courant forme autour de l’aiguille, en suivant les sinuosités du fil qui l’entoure un plus ou moins grand nombre de fois.

On appelle multiplicateur l’instrument qui sert à dévier l’aiguille aimantée et qui lui fait décrire un angle déterminé constamment le même.

Ainsi, une pile placée dans une station faisait décrire à l’aiguille un angle plus ou moins ouvert suivant le multiplicateur dont on faisait usage à la station opposée. L’aiguille restait inclinée tout le temps que le courant subsistait, et reprenait sa position première dès que le courant était interrompu.

C’est ainsi qu’on a pu construire un piano électrique dont chaque touche représentait une lettre par l’inclinaison que prenait l’aiguille ; mais il fallait un fil et un multiplicateur pour chaque lettre, et, par suite, 24 fils pour les 24 lettres.

On économisait un grand nombre de fils par diverses combi-

naisons des aiguilles, deux à deux, trois à trois, etc. Mais cette disposition avait l’inconvénient d’exiger une attention trop soutenue, et n’a pas tardé à être abandonnée.

On a imaginé d’avoir un cadran fixe où sont gravées toutes les lettres de l’alphabet et portant au centre une aiguille mobile pour indiquer la lettre que l’on veut former. Dans ce cas, il ne s’agit plus que de trouver le moyen de faire marcher l’aiguille et de l’arrêter à volonté.

Pour y parvenir on se sert de la propriété qu’a le fer d’être aimanté instantanément par un courant, et de perdre instantanément son aimantation quand le courant cesse.

La formation du courant dans un électro-aimant produit l’aimantation ; l’interruption du courant amène la désaimantation.

Ainsi , quand le courant passe dans l’électro-ainjant, il lui donne la force d’attirer une tige de fer convenablement placée ; le mouvement que cette tige donne en s’inclinant est utilisé de manière à faire dévier l’aiguille du cadran d’un point fixe et de la porter en face de la lettre A.

Quand le courant est interrompu , l’électro-aimant n’a plus la puissance d'attirer le fer et laisse retomber la tige. Ce mouvement est encore utilisé de manière à porter l’aiguille du cadran de A sur la lettre B.

La lettre C s’obtient ensuite lorsque le courant passe, la lettre D lorsque le courant cesse, et ainsi de suite jusqu’à ce que l’aiguille revienne au point fixe d’où elle est partie, après avoir fait le tour de la circonférence en décrivant des arcs égaux pour passer d’une lettre à la lettre suivante.

On devine déjà la manière de former un mol. Suivons les mouvements de l’aiguille pour écrire, par exemple, le mot FOLX, chef-lieu du département de l’Ariége.

Pour plus de clarté, nous écrivons au-dessous de chaque lettre

le nombre de divisions que l’aiguille doit parcourir, à partir du point fixe, pour se porter sur chaque lettre : ce qui donne (F # .0«I,X.).Ily a sur le cadran que nous considérons 23 lettres et le point fixe, en tout 26 divisions.

Pour indiquer la lettre F , on fait passer rapidement l’aiguille sur les 5 premières divisions pour l’arrêter suffisamment sur la 6“° division.

Il y a eu trois courants successivement envoyés et interrompus, c’est-à-dire six mouvements.

À partir de F, l’aiguille ne s’arrête que sur la 15 ,n ' division pour désigner la lettre O parcourant ainsi 9 divisions nouvelles.

Ces 9 mouvements ont été produits par l’émission de 5 courants et 4 interruptions successives.

Comme l’aiguille tourne toujours dans le même sens, elle doit continuer sa marche jusqu’au point fixe et marcher encore jusqu’à la 9 m ” division pour former la lettre I.

De la 9“* division, elle passe à la 23 m * pour marquer la let- . tre X; ainsi pour former le mot, l’aiguille a parcouru une fois tout le cadran et 23 divisions.

On indique la fin du mot en remettant l’aiguille sur le point fixe ; par conséquent le mot FOIX a fait parcourir à l’aiguille deux fois le cadran, ce qui a demandé 26 courants et 26 interruptions successives imprimant à l’aiguille 52 mouvements successifs.

Un seul fil a suffi pour transmettre le courant du point de départ au point d’arrivée, par conséquent ce télégraphe à lettres se compose d’un seul fil conducteur.

La pile donne le courant , le fil le fait passer du point de départ au point d’arrivée dans l’électro-aimant : l’électro-aimant devenu aimant attire une tige de fer, et ce mouvement fait marcher l’aiguille d’un vingt-sixième de circonférence. Tels sont les

faits physiques qui ont servi à la construction du télégraphe à lettres ou à plateau tournant.

Reste à expliquer maintenant les dispositions matérielles des appareils qui, au moyen de l’aimantation et de la désaimantation produite par le courant, font tourner l’aiguille de manière à reproduire précisément la lettre que l’on forme. On place à cet effet (à Paris, par exemple,) un appareil horizontal dit manipulateur. Ce manipulateur porte une roue dentelée ayant 26 divisions égales, la première pour la lettre A, la seconde pour la lettre B, et ainsi do suite jusqu’à la 26“' qui est le point de repère. Ces lettres sont gravées autour d’un cercle sur le plan de la roue, et vis-à-vis chaque lettre se trouve un trou un peu au dessus.

Le centre de la roue porte une manivelle qui s’élève, tourne et s’abaisse à volonté , de manière à pouvoir se placer dans un des trous vis-à-vis une lettre, au moyen d’une petite cheville.

La manivelle communique au fil qui réunit les deux stations.

Un ressort appuie sur le bord dentelé de la roue et communique avec un pôle de la pile.

Pour former la lettre A , la manivelle doit quitter le point de repère, s’abaisser dans le trou vis-à-vis de A et tourner jusqu’au point de repère où un arrêt la maintient.

Pendant ce mouvement, le ressort qui appuie sur la roue dentelée a été mis en communication avec le Û1 qui va de Paris à Amiens, de telle sorte que le courant de la pile de Paris passe dans l’appareil d’Amiens pour porter l’aiguille sur la lettre A.

L’appareil d’Amiens ou le récepteur est composé d’un cadran placé verticalement (comme ceux des pendules ordinaires) où sont les 25 lettres, le point de repère et une aiguille mobile au centre.

On place toujours avant de transmettre l’aiguille du récepteur au point de repère, ainsi que la manivelle du manipulateur.

La manivelle, en mettant la lettre A à la place du point de repère, fait passer un courant dans l’éiectro-aimant de l’appareil d’Amiens.

En face de l’électro-aimant s’élève une pièce de fer doux ou armature placée verticalement et pouvant faire de très petites oscillations autour d'un centre de mouvement plus bas que l’axe de l’électro-aimant.

L’armature porte à sa partie supérieure une petite cheville horizontale qui entre dans une fourchette en forme de triangle . appelée ancre.

Le courant donne à l’électro-aimant la force d’attirer l’armature et de la faire osciller de manière à incliner l’ancre; et comme l’ancre, dans sa position de repos, appuie contre une dent d’une roue dentée qui tend sans cesse à tourner , il s’ensuit que la roue se met à tourner.

L’axe de cette roue porte une aiguille qui tourne avec elle.

Cette roue et l’aiguille tourneraient sans cesse jusqu’à l’épuisement de la force qui les a fait mouvoir, mais l’ancre est disposée de telle sorte qu’elle arrête la roue dès qu’une dent est passée.

Ainsi, tant que la manivelle reste sur la lettre A, placée au point de repère du manipulateur de Paris l’aiguille d’Amiens reste sur la lettre A.

La manivelle, en conduisant la lettre B àu point de repère, interrompt le courant. L’électro-aimant cesse alors d'attirer l’armature qu’un ressort remet à sa position première en inclinant l’ancre dans l’autre sens et en laissant tourner la roue d’une seconde dent : ce qui porte l’aiguillé sur la lettre B et ainsi de suite pour toutes les autres lettres, de sorte que, dans cet appareil, les lettres de rang impair sont produites par l’envoi d’un courant et celles de rang pair par l’interruption du courant.