T. HI
lumière électrique de M. J. Dubosc, lequel est simple, d’un maniement facile, et le meilleur de ceux que l'on ait proposés jusqu'ici.
Fig, 259.
L'appareil est représenté fig. 259 : à sa base se trouve un électro-aimant autour duquel circule le courant qui doit produire l'arc voltaïque ; cet électro-aimant peut attirer un contact en fer doux K, auquel est attaché un levier coudé PL, pivotant sur un axe horizontal poussé vers le haut par un ressort et appuyé contre un levier plus court destiné à arrêter une roue dentée ; cette dernière porte un modérateur et une vis sans fin V, à laquelle le mouvement peut être donné par une seconde roue 7’, dont le pignon est en rapport avec la grande roue dentée P’ qui renferme le ressort moteur de lappareil.
La grande roue dentée P’ porte deux gorges de diamètre différent, dont nous indiquerons plus loin Pusage, et sur lesquelles s’enroulent deux chaînes 2, L', qui, après avoir passé sur les poulies de renvoi pp'p"p"", vont s’attacher en E et en E’ à des tubes en cuivre sur le prolongement desquels s’adaptent en C et C les s deux charbons conducteurs. Un petit levier mobile à la main sert à arrêter à volonté le mouvement de l’appareil. Fout cet ensemble de pièces est enfermé dans une boîte métallique, dont la partie supérieure peut être enlevée pour mettre à découvert les pièces du mouvement intérieur.
Voici maintenant quelle est la marche du courant dans le régulateur lorsque les charbons sont en contact, ou quand Pare lumineux n'est pas interompu :
Supposons que le pôle positif de la pile soit en communication avec la pince R, etle pôle négatif avee la pince R’. Le courant, qui entre en R, descend par le fil isolé à l’aide d’un anneau en ivoire ; il parcourt toute la longueur du fil de la bobine, et finit par déboucher dans la plaque en fer F, qui constitue le pôle de l’électroaimant. Le tube T, qui porte le charbon CG, touche constamment à cette plaque, et continue de cette manière à servir de conducteur au courant , qui, parvenu au point où les deux charbons se touchent, passe de l’un à autre, traverse le charbon Ç’, monte le long de son
tube T', descend par la colonnette isolée S, et va de cette colonnette à la pince R’, qui correspond au pôle négatif de la pile.
Les choses étant ainsi disposées, les charbons se touchant, ou étant éloignés de la quantité qu’il faut pour que l’arc brille de tout son éclat , la plaque de fer supérieure de l’électro-aimant sera fortement aimantée par l’action du courant; le contact K sera attiré ; ses leviers appuieront contre la roue dentée r», et, quand même on aurait monté d'avance le ressort de la roue P’, tout restera au repos dans l’intérieur de Pappareil. L’électricité continuera donc de passer, en usant le charbon GC, par le transport de ses molécules sur le charbon C’, et tous les deux, par leur combustion vive et rapide dans l'air. Au bout d’un certain temps, les pointes des charbons seront assez éloignées pour que le courant éprouve-une résistance considérable à franchir Pespace qui les sépare. L’intensité du courant se trouvant alors diminuée, le ressort soulèvera le contact K ; ses leviers fonctionneront; le ressort moteur mettra en rotation la roue P’, et les pièces modératrices qui s’y rattachent; la chaîne : qui conduit le tube porte-charbon du pôle positif, s’enroulant sur la gorge P’, fera monter le charbon G, tandis que la chaîne À du charbon négatif, se déroulant de dessus la gorge de P, fera descendre le charbon C’ qui lui correspond.
Le rapport des diamètres des poulies de la roue P' peut être changé par un système particulier de resserrement élastique fait à la main à l’aide d’une clef. Cette disposition doit toujours être telle que le point de rencontre des deux charbons se maintienne à la même hauteur, malgré l’usure plus rapide du charbon positif. Or, comme la quantité dont descend le charbon négatif, et celle dont monte le positif, sont proportionnelles aux circonférences des pou: lies respectives, il faut régler par quelques tâätonnements le rapport des diamètres de celles-ci, toutes les fois que l’on change de char-
bon, ou qu’une différence dans leurs diamètres ou dans leurs den--
sités peut amener une très-grande différence dans usure des deux extrémités incandescentes.
Quant au contact K, il est muni d’un pas de vis qui permet de léloigner ou de le rapprocher à volonté de l’électro-aimant, suivant
la force de la pile dont on fait usage. On s’aperçoit facilement de lendroït auquel il faut arrèter le contact K, par un sifflement qui se-
manifeste lorsque les deux charbons ont été trop rapprochés. Il faut
provoquer ce sifflement en tournant la vis du contact, puis le faire
disparaître tout doucement, en la tournant dans le sens contraire.
Le point convenable pour les expériences est celui où le sifflement disparaît; en deçà et au delà de ce point, les charbons se trouveraient être trop ou trop peu rapprochés.
Le tube du charbon négatif porte en 7 une noix ou un genou articulé qui permet de lui imprimer, à l’aide de la tige à bouton », un léger mouvement conique autour de la verticale pour faire coïncider toujours exactement sa pointe avec celle du charbon positif. Quand on a opéré une ou deux fois avec cet appareil, le jeu de ses parties ne présente plus aucune difficulté sérieuse , et son maniement devient aussi simple que celui d’une lampe Carcel, ou d’une lampe modérateur ordinaire. Aussi peut-on le placer facilement dans une caisse ou enveloppe métallique, et ensuite répéter les différentes expériences d'optique que l’on fait ordinairement avec la lumière solaire.
On voit que le mécanisme régulateur employé par M. Dubosc a pour fonction de fixer la position de l’arc en maintenant les deux charbons à une distance constante, et en les rapprochant quand, par l'effet de la combustion, leur distance tend à devenir plus grande. Mais il est impuissant pour écarter ces conducteurs quand ils arrivent au contact soit par rupture, soit par toute autre cause ; or, dans le dernier cas, l’arc cesse de se produire, et il faut attendre-que l'élévation de température ait rongé le charbon positif pour que la lumière puisse briller de nouveau. Quand la lampe était à portée de Pobservateur, ce temps d'arrêt était rendu très-court, car on séparait immédiatement les deux charbons; mais, quand elle était hors de portée, le temps d’arrêt se manifestait par une extinction qui était un inconvénient grave dans l'emploi de cet appareil pour léclairage.
M. Dubosc, à l’aide d’une modification apportée à son appareil, est parvenu à parer à cet inconvénient en séparant mécaniquement les charbons au moment où ils viennent en contact, ou, en d’autres termes, en entraînant, par un mouvement de recul, le charbon positif à la distance à laquelle l'arc électrique peut se produire.
Les dispositions prises pour atteindre ce but sont les suivantes : le rapprochement des charbons dans l’appareil décrit plus haut est déterminé , ainsi qu’on l’a dit, par une armature en fer doux, sollicitée par un ressort qui l'élève quand, par l’accroissement de Ja longueur de Varc, l'intensité du courant est devenue plus faible. Cette armature est ainsi commandée par le barreau central de fer doux de l’électro-aimant placé dans le pied de la lampe. Dans l’ap-
pareil modifié on a placé à l’extérieur de lhélice de lélectro-aimant un barreau cylindrique creux qui s’aimante en sens inverse de celui que renferme lhélice, et qui peut agir par attraction sur une seconde armature entourant la première, mais sollicitée par un ressort d’une résistance plus grande que celui qui gouverne celleci. Il résulte de cette disposition que le second ressort, qui n’empêcherait pas le contact de la seconde armature avec le fer doux extérieur, lorsque les deux charbons sont séparés, Pintensité du courant étant trop faible, n’est entravé dans son action que lorsque, les deux charbons étant en contact, le courant électrique a son maximum d'intensité.
Aïnsi, en résumé, le ressort de la première armature, qui fait avancer inégalement les charbons à la rencontre l’un de l’autre, fait monter le charbon positif à mesure qu’il se brüle , et le ressort de la seconde fait reculer ce dernier conducteur quand le contact a lieu et que l’arc cesse; la lumière se trouve donc rétablie immédiatement par le jeu de l'instrument. On voit que la partie nouvelle de cette disposition consiste à utiliser l’action des barreaux en fer doux extérieur et inférieur d’un électro-aimant rectiligne, de façon à agir inégalement sur deux armatures, tantôt sur l’une , tantôt sur l'autre, pour produire des effets contraires d’avance et de recul, et à maintenir ainsi la même distance les charbons polaires entre lesquels est formé l'arc voltaïque.
On peut dire, d’après cela, que-le régulateur de la lumière électrique maïntiendra l’arc voltaïque à la même place autant que les charbons dureront, c’est-à-dire pendant un laps de temps qui peut varier d’une demi-heure à plusieurs heures, suivant leurs dimensions. Si l’arc était produit dans le vide, la diminution de longueur des conducteurs serait, très-faible; mais les dépôts qui se produisent sur les paroïs des vases dans lesquels on raréfie l'air ont été jusqu'ici un obstacle à Pemploi de ces derniers. Quant aux déplacements continuels de Parc autour des extrémités des conducteurs, ils tiennent à la nature même de l’action physique mise en jeu, et à ce que la ligne de moindre résistance pour le passage de l'électricité change à chaque instant, et n'ont pu encore être évités.
Ce mode d'éclairage n’a été employé utilement jusqu’ici lorsqu'il s'agit de produire une très-grande quantité de lumière en un poinf déterminé; mais il est encore assez coûteux, vu la dépense nécessaire pour faire fonctionner les couples voltaïques.
Quand on veut faire servir la lumière électrique à l'éclairage public, il n’est pas nécessaire d’avoir un appareil construit avec autant de précision que celui qui vient d’être décrit: un appareil avec une-seule armature suffit; on peut se borner, en outre, à rendre mobile un seul charbon.
M. Loiseau a fait usage d’une disposition assez simple , qui peut être employée : elle consiste à maintenir au contact les deux charbons placés d’une manière inclinée, par leffet du poids dune armature qui se meut dans une bobine parcourue par le courant électrique; quand celui-ci circule, la bobine soulève l’armature, et les charbons tendent à s’éloigner; il s'établit ainsi un équilibre qui maintient l'arc entre les pointes de charbon.
On a fait usage de l’électro-magnétisme pour construire d’autres régulateurs, tels que régulateurs de température, etc. , Mais qui n’ont pas encore donné lieu à un emploi usuel.
Sonneries électriques. Nous avons vu que dans-les télégraphes électriques se trouvait toujours un avertisseur à timbre ou une sonnerie pour appeler l'employé chargé de la transmission des dépêches. Pour donner une idée de la disposition des appareils de ce genre, nous décrirons la sonnerie qui est en usage maintenant dans les appareils de M. Breguet, en empruntant à ce dernier mécanicien la figure et la description de l'instrument :
« La sonnerie se compose d’un socle sur lequel est établi le mé- « canisme ; elle consiste en un rouage mû par un fort ressort ren- « fermé dans un barillet, destiné à faire tourner un excentrique E,
Fig. 260. «qui, au moyen d’une bielle B, «fait mouvoir autour du centre «du mouvement O un marteau «qui frappe sur un fort tim- «bre T.
« L’axe de l'excentrique , pro- « longé de l’autre côté, porte un «bras à à ressort, qui vient s’ar- «rêter dans une entaille faite «dans une lame du ressort R, «et empêche le rouage de mar- « chers Cette lame est placée de bas en haut, perpendiculairement «au bras de l’excentrique.
«Il y a un second excentrique E’ qui, lorsque le rouage est en «mouvement, maintient la lame du ressort R éloignée, pour que
«le bras du premier excentrique puisse exécuter un certain nom- «bre de tours, et faire frapper assez de coups au marteau contre « le timbre; deux parties d’un plus petit rayon permettent à R de «reprendre sa place, et alors le bras à vient s’y arrêter.
« Une petite pièce en cuivre V, dans le haut de la platine, placée «tout contre l’extrémité de la lame du ressort, est destinée, par «un mouvement contre cette lame, à lui faire quitter le bras d de « l’excentrique, et conséquemment à faire marcher le rouage. Cette « pièce de cuivre est placée à l’extrémité d’un axe qui traverse les « deux platines ; il porte deux leviers : l’un à intérieur, qui est «destiné à être relevé par une cheville placée sur une roue pour «ramener la pièce de cuivre à sa place, et permettre à la lame de «ressort de revenir se mettre devant le bras de l’excentrique.
« L'autre levier est au delà de la seconde platine ; il repose sur «le bras de la palette en fer, qui doit être attiré par l'électro-aimant « placé dans le bas et derrière la machine.
« Ge levier est tiré de haut en bas par un ressort à boudin. Quand «il y a aimantation , la palette est attirée, son bras quitte le levier « qui, tiré par le ressort, descend ; et, dans ce mouvement, la « pièce en cuivre V, qui est devant et placée sur le même axe, se «meut.et dégage le bras à de l'excentrique ; le tout se relève, «comme nous l’avons dit, au moyen du levier intérieur, et le « levier de derrière vient se replacer sur le bras de la palette de « Pélectro-aimant.
« Sur’ le devant est une plaque qui porte le mot répondez, lequel «apparait à travers la boîte, par une petite fenêtre, et indique à «Femployé; par sa présence, s’il a été appelé pendant qu'il était «hors du poste; une clef sert à remettre le mot répondez à cou- « vert. » (Breguet.)
Nous venons d'indiquer une sonnerie fonctionnant comme averüsseur pour appeler les employés à côté des télégraphes électriques. M. Mirand a eu l’idée de construire des sonneries pouvant remplacer les sonnettes ordinaires, et même servant de petits télégraphes usuels pour transmettre, par la succession des coups, des mots ou des phrases d’un lieu à un autre. Ges appareils peuvent ètre appliqués avec succès à des besoins domestiques ou à des services spéciaux de diverses natures ; en raison de ces motifs, nous les décrirons avec quelques détails.
Ces sonneries, dont la simplicité constitue un des principaux mérites, marchent sans le secours d'aucun des rouages d’horlogerie ;
Fig, 261,
elles consistent dans un timbre muni d’un marteau mû directement par l’action magnétique, et,;ainsi que dans les appareils décrits page 178, de MM. Neef, Delarive, etc., le courant passe par l’armature d’un électro-aimant. Cette armature CG, dont la position est verticale et à laquelle tient la tige du marteau H, est portée par une lame d'acier D fixée à son extrémité inférieure, et qui tend à l'écarter des fers de l’aimant en l’appuyant, vers son extrémité opposée, sur une autre lame E, faisant aussi ressort comme la première, mais d’une moindre force. est par celte seconde lame que le courant atteint l’armature et la traverse.
Sur chaque point du parcours d’où l’on veut faire partir les communications est posé un transmetteur; c’est un disque en bois d’ébénisterie de quelques centimètres de diamètre, au milieu duquel est un bouton mobile en ivoire #. En appuyant le doigt sur ce bouton, on détermine le contact de deux lamelles de laiton qu’il recouvre, et, comme ces lamelles sont jointes par des vis de pression au fil conducteur des deux côtés de l'intersection qu’il présente en cet endroit, le circuit de la pile, que l’écartement dù à leur élasticité naturelle nterrompait, se trouve fermé; l'électricité circule, l’électro-aimant B attire l’armature, et le marteau qu’elle porte vient frapper le timbre. Cependant larmature se trouve aussitôt séparée du fil conducteur, et l'attraction cesse, pour se reproduire dès que l’armature est ramenée au contact par la lame-ressort qui la supporte : de là un renouvellement rapide du même effet et une continuité de chocs sur le timbre, c’est-à-dire un roulement qui dure aussi longtemps que le circuit reste fermé par le maintien de la pression du doigt sur le bouton transmetteur ; mais, si Pon n’appuie qu’un instant sur ce bouton, le marteau ne frappe qu'un seul coup.
Par cette succession de coups isolés et de roulements, on obtient de nombreuses combinaisons qui se placent avec facilité dans la mémoire, et qui expriment, à volonté, soit des phrases convenues, soit des lettres, soit des nombres. Peu d’instants suffisent pour se mettre au courant de ce système et pour savoir pratiquer les transmissions et les comprendre.
Lorsque le service auquel on applique les sonneries le comporte, une disposition particulière permet, à celui qui reçoit la communiation de donner la réponse, ou tout au moins de faire savoir qu’il a entendu. A cet effet, au-dessus du transmetteur, est placé un très-petit électro-aimant obéissant à un second transmetteur établi près de la sonnerie, et qui n’est pas représenté dans la figure. Vient-on à toucher le bouton de celui-ci, immédiatement on voit tomber, devant une ouverture pratiquée sur une planchette en bois poli, une plaque de métal sur laquelle est gravé le mot entendu, ou bien encore une baguette mise en mouvement, comme la plaque, par le petit électro-aimant, vient frapper un disque de bois sonore de quelques centimètres de largeur, et répète, en produisant un bruit faible, mais suffisant pour être perçu par l’auteur de la première transmission, des vibrations non moins significatives que celles du timbre. ?
Est-il question du service, soit d’une administration, soit d’un grand hôtel, service pour lequel il est nécessaire que les transmissions puissent émaner de beaucoup de points différents, à chacun de ces points correspond, dans le lieu où elles doivent être comprises, une plaque spéciale qui, en s’abaissant en même temps que la sonnerie se fait entendre, indique , par le numéro qu’elle porte, de quel endroit est parti avertissement, l’ordre ou la demande, et c’est toujours le même courant qui satisfait à ces besoins divers.
La pile que l’on emploie est la pile à sulfate de cuivre décrite page 314. Les fils de communication sont en cuivre ou en laiton entourés de coton ou de soie, ou bien de gutta-percha, quand ils ont. à parcourir des endroits humides.
M. Mirand a varié beaucoup ces petits appareils, qu’il présente comme plus particulièrement appropriés à des services d’une étendue limitée. IL pense qu’ils pourraient servir pour la transmission des ordres sur les navires, et pour établir des moyens d’avertissement entre l'arrière et la tête des grands convois sur les chemins de fer.
ren ee mr à ds Die
Transmission de mouvements par adhérence magnétique. I y a un grand nombre d'applications dù à l'emploi des électro-aimants et qu'il serait trop long de décrire ici ; il est facile de les concevoir, puisqu'elles sont toutes fondées sur les effets des électro-aimants dont on a eu des exemples dans les appareils télégraphiques , les appareils d’horlogerie, les métiers, etc. ; cependant nous devons encore en mentionner quelques-unes pour montrer tous les services que l'électricité peut rendre, même quand on emploie des sources électriques faibles , mais agissant d’une manière continue.
Nous citerons d’abord l’emploi des électro-aimants comme transmissions de mouvements, dont les horloges, les métiers électriques nous ont donné déjà des exemples, et qui ont été utilisés également dans les pianos et les orgues.
Fig. 262. M. Nickles, en variant les formes des électro-aimants usités jusqu’ici, a donné lieu à un nouvel emploi de ces appareils. En plaçant autour de roues en fer PP’, QQ', mobiles, des bobines fixes H,H' qui aimantent en sens inverse les parties en regard des roues en fer, il se produit une adhérence entre P et Q, puis entre P'etQ', comme si les deux FIRE
MN par un système été lanières en cuir.
Il a construit également les électro-aimants dont on a déjà parlé page 180, composés d’une bobine fixe ordinaire, au milieu
de laquelle une roue, dont la partie centrale a un diamètre un peu inférieur à celui de la bobine, peut se mouvoir librement; les deux extrémités de la roue ont un diamètre plus considérable 5 et dépassent mème la surface cylindrique extérieure de la bobine.
mm D +
Cette disposition représente un électro-aimant rectiligne dont les deux faces terminales seraient plus grandes que la partie centrale, et dont le fer serait mobile autour de axe. On conçoit que, lorsque le courant circule dans le fil, les deux cercles en fer sont aimantés inversement, et tout autour entre les deux circonférences , une attraction assez énergique peut se manifester sur du fer doux. En plaçant trois roues en fer, on peut également faire en sorte que celle du milieu ait une aimantation contraire à celles des deux extrémités. Ces électro-aimants ont reçu le nom d’électro-aimants circulaires.
À l’aide de ces dispositions et d’autres analogues, M. Nickles . s'est proposé d'augmenter à volonté l’adhérence des roues des locomotives sur les rails des chemins de fer, de façon à permettre aux convois de remonter les pentes; de construire des freins pour le service des chemins de fer; d’opérer des transmissions de mouvement dans les machines, etc.
M. Achard a imaginé un système d’embrayeur électro-magnétique appliqué à la filature de la soie, et qui montre tout le parti que l'on peut tirer de l’emploi d'appareils de ce genre comme organes de machine. Quoique l'application n’en ait pas encore été faite, nous le mentionnons ici, car il est possible qu’il puisse rendre des services dans ÿindustrie.
Enregistreurs électro-magnétiques. L’électricité peut servir à donner des indications continues d'appareils qui fonctionnent sans interruption , comme celles des instruments de météorologie, par exemple; on forme alors des enregistreurs électro-magnétiques. Ce nesont, en réalité, que des télégraphes qui permettent de tracer des indications à des instants déterminés.
M. Wheatstone a appliqué ce principe à la construction d’un thermomètre enregistreur, consistant en un thermomètre à mercure, dont la colonne mercurielle fait partie d’un circuit voltaïque; en retirant un fil de platine du tube ouvert de l’appareil, à des instants déterminés, ce qu’un appareil d'horlogerie peut faire, au moment de la sortie du fil du mercure, et par conséquent de la rupture du circuit, une indication est donnée sur un chronomètre, et l’on sait alors la hauteur de la colonne mercurielle, et par conséquent l'élévation de la température. Ce même principe a pu-être appliqué au baromètre, psychromètre, etc. ;
M. du Moncel s’est servi de l’action des électro-aimants pour faire enregistrer la direction et la vitesse du vent; il a construit ainsi un anémomètre qui fonctionne avec beaucoup de régularité.
Pour trouver la direction du vent, une girouette en dehors fait tourner un axe placé à la pointe centrale de l'appareil. Un anneau circulaire est adapté au bâti solide qui le maintient, et est divisé en huit secteurs correspondant aux huit aires du vent, et chacun d’eux se compose d’une plaque métallique isolée par le châssis de bois dans lequel elle est incrustée. Chacun d’eux estmis en communication avec l’un des pôles de la pile qui doit être la même pour tous, tandis qu’un doigt métallique à ressort, partant de l'axe de la girouette et s’appuyant sur la couronne métallique, établit la communication avec l’autre pôle, tantôt par l’un, tantôt par l’autre des secteurs. On conçoit donc facilement que le courant pourra donner des indications , suivant celui de ces secteurs qui lui aura livré passage, c’est-à-dire suivant les différentes dispositions de la girouette: pour cela, chaque fil est en relation avec un électro-aimant placé dans le cabinet de l’observateur, et, chaque fois que le courant passe , fait marquer un style en communication avec son armature sur un cylindre entraîné par un mouvement d’horlogerie. Comme les indications se prolongent pendant toute la durée du vent, et que le cylindre tourne régulièrement, on aura en même temps tracé sur le cylindre la direction du vent à chaque heure de la journée et sa durée.
La vitesse du vent est donnée par un appareil placé à côté du précédent, et qui consiste essentiellement en un moulinet dont le nombre des révolutions dans un temps donné va s’inscrire dans le cabinet de l’observateur. Pour atteindre ce but, la crapaudine de la girouette est mise en communication avec l’un dés.pôles de la pile, tandis que l’autre pôle vient aboutir à une languette isolée du reste de l’appareil, et que rencontre, à chaque révolution de la roue, un butoir métallique porté par elle. Comme la communication métallique est établie entre la crapaudine et le moulinet par l'axe de la girouette, on comprend aisément que, tous les cinquante tours du moulinet, le courant électrique passera pour être interrompu l'instant d'après. Ce courant temporaire est utilisé pour faire marquer un style sur le cylindre entrainé par le mouvement d'horlogie, et l’on peut relever ainsi la vitesse du vent à chaque: instant de la journée.
M. du Moncel a non-seulement pu enregistrer de cette manière la direction, la durée et la vitesse du vent, mais il a adapté à l’instrument des compteurs qui, étant mus par les électro-aimants de Pappareil, ont totalisé, pendant un intervalle de temps déterminé, le nombre
—— ee —— ET ——
hr.
de fois que chaque venta soufflé, et la durée totale de chacune d’eux.
Nous n’insistons pas davantage sur cet appareil, notre but étant de faire comprendre comment l’électro-magnétisme a été invoqué dans sa construction.
Chronoscopes et chronomètres électro-magnétiques. La rapidité de l'électricité étant très-grande par rapport à celle des corps qui se meuvent à la surface du globe, 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 magnétiques en différents points de la trajectoire d’un mobile, arriver à la détermination de la vitesse des projectiles, de celles de Pinflammation de la poudre, etc. ; aussi l'artillerie a-t-elle un puissant auxiliaire dans l'électricité, qui permet d'étudier des questions intéressant à un haut degré les progrès de cette arme. Les appareils construits dans le but de déterminer les intervalles de temps très-court ont reçu le nom de chronoscopes , ou mieux de chronomètres. Ces appareils offrent une grande diversité, tant sous le rapport de leur conception mécanique que sous celui du mécanisme au moyen duquel on emploie l’électricité. Nous allons parler de quelques-uns des systèmes en usage.
M. Wheatstone paraît être le premier qui se soit occupé de ce sujet; il a imaginé en 4840 un appareil pouvant servir à apprécier les intervalles de temps très-courts, et allant même jusqu’à la limite de -5 de seconde. On peut avoir -une idée du système d’après la figure 264.
Un mécanisme d’horlogerie est établi dans la boîte C, et peut être mis en mouvement par un poids P. Derrière la boîte C, est placé un électro-aimant muni d’un contact disposé de telle manière que,
ne
lorsqu'il est attiré par l’électro-aimant, le mouvement d’horlogerie ne peut pas marcher ; mais, si le courant vient à être interrompu, le contact se relève, les deux aiguilles des cadrans D etE se mettent en marche , celle du cadran E indiquant des dixièmes de seconde, et celle du cadran D des millièmes. Si le contact est attiré de nouveau , le mouvement des aiguilles s’arrête instantanément.
Voici comment on peut faire servir cet appareil à la mesure du temps employé par un projectile animé d'une grande vitesse pour parcourir un espace donné : un cadre en bois H embrasse l’embouchure d’un canon chargé, et un fil métallique tendu f relie deux côtés opposés de ce cadre isolant, passant ainsi devant la bouche du canon. À une distance convenable est établi un but M, disposé de telle façon que le moindre mouvement qu'on lui imprime établisse un contact permanent entre un petit ressort en métal et une autre pièce métallique. Les fils sont disposés comme l'indique la figure, et de manière qu'avant l'explosion 1 se trouve établi un circuit comprenant l’électro-aimant et le fil tendu devant la bouche du canon; l’électro-aimant attire donc.le contact, et les aiguilles ne marchent pas. Mais aussitôt que le projectile sort du canon en brisant le fil /, le circuit est interrompu et les aïguilles se mettent en mouvement ; puis, lorsqu'il atteint le but, le deuxième circuit est complété et les aiguilles s’arrêtent. La marche des aiguilles sur les cadrans donne donc immédiatement en dixièmes, centièmes et millièmes de secondes, le temps pendant lequel le courant a été interrompu, c’est-à-dire le temps qu'a mis le projectile à parcourir l’espace donné.
Dans ce système d’appareil, on peut craindre que, l’aimantation de l’électro-aimaut ne cessant pas instantanément quand le cireuit est interrompu, il en résulte un retard dans la marche de Paiguille, lequel affecte le temps à mesurer; en outre, quand le circuit est rétabli, l’armature en fer doux, attirée de nouveau par l’électroaimant, n’agit pas immédiatement pour arrêter l'aiguille. On peut joindre à ces causes de perturbation la difficulté de produire avec un mouvement dhorlogerie un mouvement uniforme et non saccadé, et la crainte qu’il ne s'opère un glissement permettant à l’aiguille de parcourir des divisions du cadran correspondant à l’intervalle qui sépare deux dents de la roue dentée. M. Wheatstone fut alors conduit à modifier son appareil en employant un courant faible quand l'électricité doit cesser de passer, afin que l’aimantation ne subsiste que pendant un temps très-court, et en faisant usage
dun courant plus énergique lors de l'établissement du circuit électrique; pour cela il avait disposé les appareils de. manière qu’au moment où le boulet était lancé par le canon, le courant d’un seul élément fort pelit agissait sur l’électro-aimant ; mais, lorsque le boulet arrivait au but, six éléments, sans aucune résistance SAONE agissaient sur laimant.
M. Hipp a modifié le chronomètre de appareil de M. Wheatstone en construisant l'horloge de telle manière que sa marche n’en soit pas changée, que les aiguilles indicatrices soient en mouvement ou en repos : aussitôt que le circuit est ouvert, une roue à dents de scie placées eylindriquement et en relation avec le système moteur des
aiguilles vient engager ses dents vis-à-vis d’une seconde roue mue:
par l'horloge, de sorte que les aiguilles du compteur sont immédiatement mises en jeu pour s'arrêter quand le cireuit est rétabli. Avec ce perfectionnement, M. Wheatstone regarde cet appareil comme très-exact.
Quelques années plus tard, en 1843, M. Breguet a construit pour M. Constantinoff, capitaine russe, un appareil disposé d’une autre manière : il se composait d’un eylindre en cuivre tournant autour de son axe, et dont la surface était divisée en millimètres par des génératrices. Sur ce cylindre venait appuyer un style porté par un chariot mobile sur un chemin parallèle à l'axe; le chariot portait trois électro-aimants, dont deux maintenaient le style éloigné du cylindre jusqu’à l'interruption du courant; le troisième retenait Je chariot jusqu’à Pinstant du départ. Le chariot était mis en mouvement par un échappement à ancre oscillant entre deux aimants, et laissant à chaque oscillation échapper une dent d’une roue, autour de l’arbre de laquelle s’enroulait le fil qui tirait le chariot.
On voit que le mécanisme qui mettait en mouvement le chariot était ingénieux, mais fort délicat. M. Constantinoff n’ayant pas publié de résultats d'expériences, on ne sait si ce système a été employé.
M. Pouillet a proposé de faire usage d'un principe de physique qui peut être invoqué dans certaines circonstances, mais d’une application difficile : lorsqu'un courant électrique passe dans le fil d’un multiplicateur, Paiguille se dévie non-seulement en raison de l'intensité du courant, mais encore de sa durée : si, par exemple, le courant ne passant que pendant x de seconde, laiguille se dévie de 4, quand il passera pendant #4 elle se déviera de 8°. Cet effet se produit jusqu’à une certaine limite, bien entendu.