APPLICATION! DIVEBSES

Choque communicaunir a roulette est formé comme l'indique la figure 370 ; une lame d'ivoire F empêche la communication métal-

lique entre les branches AU, Cl), qui communiquant aux pôles du la pile à l'aide des boutons A et C. La lame métallique CD, servant de conducteur, porte une petite roulette en ivoire a, qui roule sur la roue M , et ce n'est que lorsque chaque came M passe devant la roulette en ivoire, que la roulette a, étant soulevée, établit une communication électrique entre les deux petites plaques de cuivre li el 1J, munies de lames de platine. Une vis en cuivre liG, qui passe dans tin écrou E line à la lame d'ivoire F, traverse lu lame de cuivre CU, faisant ressort, au milieu d'une ouverture pratiquée dans Bette lame, et ne communique pas aveu elle; elle vient s'appuyer en (i sur la lame AU, faisant également ressort, el permet [le régler la durée du contact des pièces H et D.

Celte disposition est telle que le contact seul des deux parties qui s'approchent et s'éloignent, élahlit lu t tiouminit nliim éleclriquu, ce qui la rend préférable à celle qui consiste ii faire rouler des roulettes métalliques contre des parties également métalliques; car le roulement qui a lieu entre les roues en ivoire et les petites roues à came n'apporte qu'une tres-faible perturhation à la marche do ta machine.

Lorsque l'électro- moteur fonctionne , à chaque interruption du courant, l 'extra-courant d'induction qui se produit dans le circuit donne lieu à une étincelle qui iiltf-re les points de contact et qui donne lieu à une diminution dans la force produite. On a pu diminuer cette étincelle en disposant les fils de façon à ce que le courant commence à [Hisser dans le conducteur voisin avant qu'il cesse de passer dans le nirnil mi il chemine; alors le courant par induction trouve un libre passage au travers du conducteur métallique qui les joipl tous les deux it cet instant, et l'étincelle qui en résulte est de beaucoup diminuée. Malgré cela, on ne peut la faire disparaître complètement.

Le modèle figuré sous lo 11° 371 représente un électro-moteur

DE L'ÉLECTBQ-KtAOHBTIBUE. 370

rotatif, dont l'un de nous (E. Becquerel) a fuit nsago pour se procurer facilement nn mouvement de rotation continu. PQH est un

fin- "i.

liAlî en fer solidement établi , et qui supporte pno roue également en fer, fixée commii les montants sur le pied de l'appareil. Cette roue en fer supporte quatre électro-aimants également fixes, mais que Ton peutapprocher ou écarter du centre de la machine à l'aida du vis de rappel.

Un aie en fer HG peut tourner facilement dans des gorges disputées nu milieu dus montants; il supporte une roua en fera cames Iil'* f qui se meut avec lui. Les parties cri fer représentent quai ru 'U'iiii-.-.i'f.'iui.'iils iiileiriuapns brusquement, ut lus intervalles sont remplis par des morceaux en cuivre, alin de maintenir à la roue centrale sa forme circulaire. Celte roue à cames est formée de deux fortes rondelles dont l'épaisseur est la même que celle du fer des électro-aimants, et unies par un noyau eenlral également en fer triis-doux. Un gros lil métallique est enroulé autour de cette roue, ut constitue un électro-aimant circulaire analogue à celui qui est représenté ligure SIM, page 362, de sorte qu'on peut à volonté aimanter [es rondelles formant les deux côtés de la roue à cames.

UPPLICATIOMS D1ÏBBSES

Sur l'axo GH se trouve un distributeur forme par un système de quatre communicateurs analogues à celui qui a été décrit, page 378, à propos de la machine de M. Froment. Les deux qui sont en relation avec le montant Alt servent a faire passer périodiquement le courant dans les quatre électro-aimants de l'appareil ; lesdeux aulres, supportés par la colonne CD, servent, a l'aide des deux fils m et n, a faire passer on courant électrique, ou bien à fermer ou à ouvrir le circuit métallique constituant l'électro-aimant circulaire cenlral.

En faisant passer un courant électrique dans les quatre électroaimants latéraux d'après la disposition des cames eu fer doux sur la rouo centrale, cette roue est mise en mouvement jusqu'à ce que les parties les plus extrêmes soient en face des pôles des électroaimants ; à cet instant le courant est interrompu par le distributeur, et la roue, en vertu de la vitesse acquise, continue son mouvement jusqu'à ce qu'une nouvelle attraction vienne agir dans le même sens que précède mmént.

De même que pour la machine précédente, une vis tangente permet de régler la position du distributeur de façon à avoir le maximum d'effet, les roues à cames étant mobiles autour d'un anneau en buis fixé sur l'axe GH.

Cet électro -moteur a l'avantage de mettre en évidence un fait important pour la théorie des moteurs électriques : lorsque la machine fonctionne, elle agit en même temps comme machine magné to-élec trique en produisant un courant induit à chaque fois que le courant change de sens ou cesse de passer; or ces courants induits agissent en sens inverse du courant de la pile, et tendent à diminuer l'effet produit. Pour le prouver, on peut faire fonctionner la machine en opérant sur la partie centrale non aimantée et en fermant ou ouvrant le circuit ta», ou bien en joignant le circuit mn au circuit des électro-aimants, afin de faire passer le même courant dans les électro-aimants et dans la partie centrale.

L'expérience a prouvé que l'on obtenait le plus d'effet utile en opérant avec la partie centrale à l'état naturel , et sans faire passer le courant dans tan. Mais si, lorsque la machine fonctionne, les deux bouts m et n étant séparés , on vient à les attacher ensemble, on remarque aussitôt une diminution dans In vitesse de rotation; vient-on à les séparer, le mouvement s'accélère, et donne le même résultat que précédemment.

Voici les résultats d'une expérience ; le courant provenant de plusieurs couples de Bunzcn se divisait et passait simultanément dans les quatre électro-aimants :

DR L'éLECTBO-HtONÉTISHS.

| fermé 68"

( (ouvert 34", 8

I fermé 4î, i

fi j ouvert 28, 0

I fermé 33, 8

On explique facilement ee résultat en remarquant que, lorsque le circuit mn est ouvert , il nu peut circuler de courant par induction dans a; fil, et par conséquent autour de la partie centrale; mais. Hit moment qu'on le ferme, un courant par induction prend naissance, et les effets H'inlluence sont tels que l'action du moteur diminue. Du reste, ce courant par induction dans le circuit mn est futile à mettre en évidence avec un voltamètre ou par tout autre moyen.

Dans les machines rotatives directes dont il a été question, les armatures mobiles ou les électro-aimants mobiles passent rapidement devant tics l'iectirmimaiils lives, suivant une ligne perpendiculaire à l'axe , sans arriver jusqu'au contact; ainsi on n'utilise pas louto la force que l'on pourrait obtenir et qui est la plus énergique possible, à mesure que les surfaces en présence sont plus rapprochées Plusieurs physiciens ont construit des machines n'agis-

[*) D'après M. Huit, on peut noir une Idée de li rapidité de décroissement de l'action des éleclro-ai mania, d'après les nombres suivants relatifs aux appareils dont il > fait usage.

Action ejercée enlre le* |>c-les contraires de déni dleelro-aiinanls ! ■MatuMi riptilifii*

D !s7ï 1 Ainsi de 0 a l", il y a les î de 11 force to- 0 ,191 I tnle de produite; de I à 1»», la moitié du ue j a i 0 ,09i j ciiièitie reslint ; et dans le leste du par-

- '■ I cours, le reste de la force.

De 0 à a s ,150 '

l'action par attraction décroît d'apree la lui ordinaire, en raison inverse du carré de la dislance, suivant la fon»«la f =■ SX^Ï? ' p ** P» 1 ' 1 *» 1 •* distance; il faul Inlégrer cette cipression pour obtenir les ta leurs précédente».

De 1 à 3 0 [ou Les ^ de In quantité de travail sont donc

De 3 a 4 0,0») i produits dans le dérider nulliuielre.

De o'aot l ,'tîâ (

La formule d'après laquelle le calcul est fait est la suivante : p = j^'^jjy

APPLICATIONS 0IVBEBR8

sant qu'a» contact, et Ton peut citer MM. Whealstonc et Froment comme ayant proposé des modèles dans lesquels la roue intérieure, munie d'armatures en fer doux , vient roillcr sur les faces terminales d 'électro-aimants fixes, de manière à profiter de l'attraction magnétique jusqu'au point de contact des surfaces aimaulées.

M. Marie, qui a renouvelé les tentatives faites à ce point vue , a construit une machine formée de la manière suivante r l'éleclromotour se compose d'un certain nombre d'électro- ai mania disposés à égale distance autour d'un cercle en bois garni intérieurement d'un cercle eu cuivre; tous les électro-aimants ont leur axe dirigé vers le centre de la roue, et leur surface coïncide avec la surface concave du cercle en cuivre. Dans l'intérieur de cette grande roue, il s'en trouve deux autres dont le rayon est le £ de celui do la première, et qui sont garnies intérieurement d'un cercle en cuivre; ces roues portent chacune vingt et un électro- aimants cqui distants, dont les uns sont dirigés vers leur centre réciproque, et dont les surfaces polaires roïundcii! wr. les surfaces concaves des roues on cuivre. Les petites roues peuvent donc rouler sans glissement dans l'intérieur de la grande roue, et entraîner dans leur mouvement l'arbre de la machine, qui coïncide avec l'axe de la grande roue. Les électro-aimants mobiles viennent se mettre successivement en contact avec les électro-aimants fixes. Les grandes et petites roues sont munies d'un en^reii^e destiné à maintenir la coïncidence une fois établie.

La machine est pourvue dé pièces destinées à mettre successivement chacun des électro-aimants en communication avec ta pile, et à donner une aimantation différente aux deux électro-aimants en présence, à l'instant où ils agissent l'un sur l'autre.

M. Marié a également remplacé les roues intérieures garnies d'él ce tro-ai niants, par d'autres qui sont munies seulement d'armatures en fer doux ; la partie mobile est ainsi plus légère et les engrenages deviennent inutiles. Les roues en fer doux roulent donc comme des galets sur la surface Intérieure de la rouo enveloppante, de façon a venir successivement en contact des électroaimants au moment de leur aimantation.

M. Larmenjeat a construit un électro-moteur fondé sur le même principe et dont nous allons donner la description , car il a servi a faire des expériences dont nous reporterons plus loin les résultais. La figure 272 indique, à droite en M, une partie de l 'électro-moteur vu en coupe; à gauche en K, on voit la section (te celle de ses

DB l/ÉLlCTRO-MAOUHTlSME. IS|

extrémités qui comprend le distributeur H. La pifo qui fournil le courant est supposée en V. La longueur de la machine est n peu jnî'.s de 1 mètre.

Dans cette maehine, les contacts et les électro -aimant s sont mobiles. Les contacts M , M , M , sont formes par six cylindres de fer doux qui peuvent tourner sur leur axe ii l'aide dos tourillons (, t; ci's cylindres de 1er sont placés symétriquement nuLiiur de la machine dont la forme est cylindrique. Les électro -aimanl s circulaires sont au nombre de trois; l'un d'eux, E, est seul représenté dans la ligure ; ils sont composés chacun de trois disques en fer taillés de telle manière, que la surface do chaque disque présente six points de contact en Ter, et six parties en cuivre, remplissant les intervalles jusqu'à une profondeur de ii millimètres environ, et d'une étendue doubla des parties en fer. Ils constituent donc un double électro- aimant circulaire analogue à celui qui a été représenté ib. 2(13, page 3G9, et dont la pièce du milieu E, qui doit être aimantée d'une manière inverse aux deux pièces extrêmes, a une épaisseur double de celles-ci.

Les trois électro-aimants sont disposés à la suite l'un de l'autre sur l'axe A , mais les surfaces de contact en fer de chacun d'eux ne sont pas sur une même ligne droite, en sorte que l'action attractive qui fait rouler les électro-aimants sur les cylindres defer doux mobiles autour de leur axe et servant de contact n'a lieu que successivement.

Le distributeur K est destine à faire passer successivement le courant dans les trois électro -aimants: il se compose d'une partie mobile avec l'axe, c'est la roue 11, et d'une partie fixe, les cercles CC et CC. La roue R est formée de six parties métalliques et de six parties non métalliques. Le cercle C'C, concentrique à CC qui porte les contacts, soutient les galets r, r', r", qui louchent conUnuellenwnt h la roue H pendant la rotation.

384 H'PLICaTIONS DIVIISP.9

Le courant parlant de la pile V passe par la poulie P, qui est en communication métallique avec l'axo A ; de l'axe, il passe dans la roue R, puis traversant l'un des trois galets, il va aimanter l'un des êLectro-aimnnts ; il revient ensuite par l'une des trois poulies p', p", p-,k\a pileV.

On conçoit maintenant comment le mouvement peut se produire : la position des trois galets est réglée de telle sorte que, lorsque l'action attractive a lieu entre un électro-aimant et un contact mobile autour de son axe (supposons que ce soit l'électro -aimant correspondant au galet r") , une partie métallique de la roue R vient loucher le galet r. Aussitôt après que la partie aimantée de l'électro- aimant et le fer doux ont roulé l'une sur l'autre, une pièce de cuivre se trouve en présence du cylindre en fer doux servant de contact, et l'effet cesse; mais alors l'éleclro-ftimant voisin correspondant au galet f agit, et ainsi de suite. La pièce P, qui peut déplacer a droite ou a gauche le cercle C'C, est destinée à changer la position des galets par rapport à la roue R , cl par suite à accélérer, a ralentir ou même à changer le sens du mouvement de rotation de la machine.

Électro-moteurs cueillants. On a construit également des électro-moteurs fonctionnant par le mouvement de va-et-vient d'armatures en fer doux , attirées successivement vers les faces polaires d'électro-aimanls ; nous n'avons pas cru devoir faire la description de ces appareils , car on comprend aisément combien de formes diverses on peut leur donner ; la plupart de celles qui sont bien établies fonctionnent convenablement, et, comme nous allons le voir, le rendement n'est pas aussi différent d'une machine à l'autre, cl même d'une machine oscillante il une machine rotative , qu'on pourrait le croire. Cela revient a dire qu'elles sont tontes à peu près aussi coûteuses; cependant les machines rotatives, surtout relies qui fonctionnent au contact, ont donné de bons résultats, et c'est pour ce motif que nous en avons parlé avec quelque développement.

Quantité de travail produit par quelques électro-moteurs. Il n'est pas sans intérêt de placer ici les résultats des expériences faites devant le jury de l'Exposition universelle de 18")5, pour constater la puissance mécanique et la dépense de quelques-uns des électromoteurs présentés à l'Exposition. On a choisi les quatre appareils qui, d'après leurs dimensions, ont permis d'y adapter un frein dynaniomélrique. Ces appareils étaient : 1" une machine construite par

DE l'ÉLECTIIÛ-ÏIAGKÉTISME.

M. Larmenjeat et déjà citée plus haut; 2" une machine conslniite par M. Loiseaii et analogue à la machine relative de SI. Jacobi , avec celte différence, que les courants, àl'aide d'un répartiteur, ne passent dans les électro-aimante en présence que lorsqu'ils sont a peu de distance l'un de l'autre; 3° une machine oscillante imaginée par M. Roux , et dans laquelle des plaques de fer s'approchent et s'éloignent successivement d 'électro-aimants lixes et verticaux, mais disposés de manière à utiliser l'action magnétique du fil des électroaimants sur une armature en fer doux extérieure; ces clectroaiinants soni de la forme de ceux que M. Nickles a nommés trifurqués ; les plaques de fer doux ont un mouvement de va-et-vient qui se Iransmet à un arbre cl donne un mouvement de rotation continu; -1° enfin une machine oscillante construite par .MM. Fabre et Kuneman.

La quantité de travail a été donnée k l'aide du frein dynamomé- Irique. Afin de connaître la dépense en électricité , on a fait passer le courant électrique circulant dans la machine dans un voltamètre à sulfate de cuivre; le sel a clé décomposé, et du cuivre métallique sYst précipité au pôle négatif pendant que l'électrode positive se rongeait. Il y a, comme on l'a vu ( tome II , p. 27), une petite différence entre le poids du dép<\t au pôle — et la perle de poids an pôle +; mais pour les expériences de cette nature clic est insignifiante, et on prend la moyenne des deux déterminations. Or, comme dans chaque élément de pile, le travail chimique est le même que dans le voltamètre , il est donc facile d'évaluer la quantité de zinc dissous dans chaque couple, d'après la quantité de cuivre déposée dans le voltamètre; en multipliant ce nombre par le nombre des éléments de la pile on en déduit la consommation totale du zinc, fin peut donc, dans un temps donné, avoir par celte méthode, cl la quantité de travail donné par le frein (colonne 3 du tableau suivant), et la dépense indiquée par la consommation du zinc (colonne 0 du tableau). Les éléments de pile employés, sauf dans les deux dernières faites avec l'appareil Houx , étaient des éléments de Hunsen de petit modèle ayant des vases poreux de 12;>""'" rie hauteur sur Î10""" de diamètre ;

t. lit.

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