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Chaqué communicateur à roulette est formé come Pindiqüe la figure 270 : unëé lame d'ivoire F empêche la communication métal-

lique entre lés branches AB, CD, qui communiquent aux pôles de la pile à laide des boutons A et G; La lame métallique CD, servant de conducteur, porte une petite roulette en ivoire &, qui roule sur la roue M, et ce n’est que lorsque chaque came N passe devant la rouletté en ivoire, que la roulette a, étant soulevée, établit une communication électrique entre les deux petites plaques de cuivre B et D, munies de lamés de plätine. Une vis én cuivre EG, qui passé dans un écrou E fixé à la lame d'ivoire F, traverse-la lame de cuivre CD, faisant ressort, au milieu d’une ouverture pratiquée dans cette lime, et ne commiüñique pas avec elle; elle: vient s'appuyer en G sur la lame AB, faisant également ressort, et permet de régler la durée du contact des pièces B et D.

Cette disposition est telle que le contact seul des deux parties qui s’approchent et s’éloignent, établit la communication électrique; cé qui là rend préférable à celle qui consiste à faire rouler dés roùléttes métalliqués contre dés parties également métalliques; car le roulement qui à lieu entre les roues en ivoire ét les*petites roues à catne apporte qu’une très-faible perturbation à la marche de là machine.

Lorsque l'électro-moteur fonctionne , à chaque interruption du courant, l'extra-Courant d’induction qui se produit dans le circuit donné lieu à une étincelle qui altère les points de contact et qui dotine lieu à une diminution dans la force produite. On a pu diminuer cette étincélle en disposant les fils de facon à ce que le courant commence à passer dans le conducteur voisin avant qu’il cesse de passer dans le circuit où il chemine; alors le courant par induction trouve ün libre passagé au travers du conducteur métallique qui les joint tous les deux à cet instant, et l’étincelle qui en résulte est de beaucoup diminuée. Malgré cela, on ne peut la faire disparaitre complétement.

Le modèle figuré sous le n°271 représente un électro-moteur

rotatif, dont l’un de nous (E; Becquerel) a fait usage pour se procurer facilement un mouvement de rotation continu. PQH est un

bâti en fer solidement établi, et qui supporte une roue également en fer, fixée comme les montants sur le pied de Pappareïl. Cette roue en fer supporte quatre électro-aimants également fixes, mais que l’on peut approcher ou écarter du centre dé la machine à laide dé vis de rappél:

Un axe en fer HG peut tourner facilement dans des gorges disposées au iniliéu des montants ; il supporte une roue en fer à cames EF, qui se meut avec lui, Les parties en fer représentent quatre démi-segments interrompus brusquement, et les intervalles sont

° remplis par des morceaux en cuivre, afin de maintenir à la roue centrale sa forme circulaire: Cette 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 .uñ noyau central également en fer très-doux. Un gros fil métallique est enroulé autour de cette roue, et constitue un électro-aimant cifeulaire analogue à celui qui est représenté figure 263, page 362, de sorte qu'on peut à volonté aimanter les rondelles formant les deux côtés de la roue à cames.

Sur l'axe GH se trouve un distributeur formé 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 AB servent à faire passer périodiquement le courant dans les quatre électro-aimants de l’appareil ; les deux autres, supportés par la colonne CD, servent, à l’aide des deux fils » et », à faire passer un courant électrique, ou bien à fermer ou à ouvrir le circuit métallique constituant l’électro-aimant circulaire central.

En faisant passer un courant électrique dans les quatre électroaimants latéraux d’après la disposition des cames en fer doux sur la roue 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 précédemment. -

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 magnéto-électrique 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 #7, ou bien en joignant le circuit #2 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 zn. Mais si, lorsque la machine fonctionne, les deux bouts » et n étant séparés, on vient à les attacher ensemble, on remarque aussitôt une diminution. dans la 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 Bunzen se divisait et passait simultanément dans les quatre électro-aimants :

BR

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RENE fermée. Um re. . 68”

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On explique facilement ce résultat en remarquant que, lorsque le circuit mn est ouvert, il ne peut circuler de courant par induction dans ce fil, et par conséquent autour de la partie centrale; mais, du moment qu’on le ferme, un courant par induction prend naissance, et les effets d'influence sont tels que l’action du moteur diminue. Du reste, ce courant par induction dans le circuit »n est facile 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 des électro-aimants fixes, Suivant une ligne perpendiculaire à l’axe, sans arriver jusqu’au contact; ainsi on n'utilise pas toute 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. Marié, on peut avoir une idée de la rapidité de décroissement de

l'action des électro-aimants, d’après les nombres suivants relatifs aux appareils

dont il a fait usage.

Action exercée entre les pôles contraires de deux électro-aimants :

Distances des surf. polaires. Quantité de travail d’après le poids porté,

De O à 1" 5k,041 :

De 1 à 2 0 ,479 Ainsi de 0 à 1", il y a les £ de la force to- De 2à3 0 ,181 tale de produite ; de { à 2", la moitié du De 3 à 4 0 ,094 sixième restant ; et dans le reste du par- : : cours, le reste de la force.

De Où 6 ,100 :

L'action par attraction décroît d'après la loi ordinaire, en raison inverse du carré > 1,28 :

de la distance, suivant la formule p — a+0,21) p étant le poids porté, x la

distance ; il faut intégrer cette expression pour obtenir les valeurs précédentes, Eutre un électro-aimant et une armature en fer doux , on a les nombres suivants :

Distances des surf, polaires. De 0 à {un De 1à 2 De2à3 De 3 à 4

De 0 à

La formule d’après laquelle le calcul est fait est la suivante : p =

Quantité de travail,

0 ,043 Les à de la quantité de travail sont donc 0 ,029 produits dans le dernier millimètre.

riens ss. scies Lits:

mp à

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

M. Marié, qui a renouvelé les tentatives faites à ce point vue, a construit une machine formée de la manière suivante : l’électromoteur se compose d’un certain nombre .d’électro-aimants disposés à égale distance autour d’un cercle en bois garni intérieurement d’un cercle en cuivre; tous les électro-aimants ont leur axe dirigé vers le centre de la roue, et leur surface coïncide avec la surface concaye du cercle en cuivre. Dans l'intérieur de cette grande roue , il s’en trouve deux autres dont le rayon est le + de celui de la première, et qui sont garnies intérieurement d’un cercle en cuivre; ces roues portent chacune vingt et un électro-aimants équidistants, dont les uns sont dirigés vers leur centre réciproque, et dont les surfaces polaires coïncident ayec les surfaces concayes des roues en 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 ayec 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 engrenage destiné à maintenir la coïncidence. une fois établie.

La machine est pourvue de pièces destinées à mettre successivement chacun des électro-aimants en communication avec la 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’électro-aimants, 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 roue envelop-

* pante, de façon à venir successivement en contact des électro-

aimants 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 à faire des expériences dont nous reporterons plus loin les résultats. 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 de celle de ses

extrémités qui comprend le distributeur R. La pile qui fournit le courant est supposée en V. La longueur de la machine est à pen près de 1 mètre.

mobiles. Les contacts M, M, M, sont formés par six cylindres de fer doux qui peuvent tourner sur leur axe à l’aide des tourillons é, #; ces cylindres de fer sont placés symétriquement autour de la machine dont la forme est cylindrique. Les électro-aimants circulaires sont au nombre de trois; lun d’eux, E, est seul représenté dans la figure ; ils sont composés chacun de trois disques en fér taillés de telle manière, que la surface de chaque disque présente six points de contact en fer, et six parties en cuivre, remplissant les intervalles jusqu’à une profondeur de 5 millimètres environ, et d’une étendue double des parties en fer. Ils constituent donc un double électro-aimant cireulaire analogue à celui qui a été représenté fig. 263, page 362, 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 Pun 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 faitrouler les électro-aimants sur les cylindres de fer doux mobiles autour de leur axe et servant de contact n’a lieu que successivement.

Le distributeur K est destiné. à faire passer successivement le courant dans les trois électro -aimants : il se compose d’une partie mobilè avec l'axe, c’est la roue R, et d’une partie fixe, les cercles CG et C'C'. La roue R est formée de six parties métalliques et de six parties non métalliques. Le cercle CC, concentrique à CG qui porte les contacts, soutient les galets r, r’, r”, qui touchent continuellement à la roue R pendant la rotation.

eo eV eV * 2H PE — = ET

Le courant partant de la pile V passe par la poulie P, qui est en communication métallique avec l'axe À ; de l'axe, il passe dans la roue R, puis traversant l’un des trois galets, il va aimañter l’un des électro-aimants ; il revient ensuite par l’une des trois poulies p', p”, p'"', à la pile V.

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 »"), une partie métallique de la roue R vient toucher 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’électro-aimant voisin correspondant au galet r’ agit, et ainsi de suite. La pièce P; qui peut déplacer à droite ou à gauche le cercle CC’, est destinée à changer la position des galets par rapport à la roue R , et par suite à accélérer, à ralentir ou même à changer le sens du mouvement de rotation de la machine.

Électro-moteurs oscillants. 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-aimants ; nous n’avons pas cru devoir faire la description de ces appareils, car on comprend aïsément 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, et même d’une machine oscillante à une machine rotative, qu’on pourrait le croire. Cela revient à dire qu’elles sont toutes à peu près aussi coûteuses ; cependant les machines rotatives, surtout celles 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 élechro-moteurs. fl n’est pas sans intérêt de placer ici les résultats des expériences faites devant le jury de l’Exposition universelle de 4855, 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 dynamométrique. Ces appareils étaient : 4° une machine construite par

M. Larmenjeat et déjà citée plus haut; 2° une machine construite par M. Loiseau et analogue à la machine rotative de M. Jacobi, avec cette différence, que les courants, à aide d’un répartiteur, ne passent dans les électro-aimants en présence que lorsqu'ils sont à peu de distance lun 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 fixes et verticaux, mais disposés de manière à utiliser l’action magnétique du fil des électroaimants sur une armature en fer doux extérieure ; ces électroaimants sont de la forme de ceux que M. Nickles a nommés trilurqués ; les plaques de fer doux ont un mouvement de va-et-vient qui se transmet à un arbre et donne un mouvement de rotation conüinu; 4° enfin une machine oscillante construite par MM. Fabre et Kuneman.

La quantité de travail a été donnée à laide du frein dynamométrique. 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 été décomposé, et du cuivre métallique s’est précipité au pôle négatif pendant que l’électrode positive sé rongeait. Il y a, comme on l’a vu (tome IT, p. 27), une petite différence entre le poids du dépôt au pôle — et la perte de poids au pôle +; mais pour les expériences de cette nature elle 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. On peut donc, dans un temps donné, avoir par cette méthode, et la quantité de travail donné par le frein (colonne 5 du tableau suivant), et la dépense indiquée par la consommation du zinc (colonne G du tableau). Les éléments de pile employés, sauf dans les deux dernières faites avec l'appareil Roux, étaient des éléments de Bunsen de petit modèle ayant des vases poreux de 195"! de hauteur sur 50"il: de diamètre :