QUESTIONS RELATIVES AUX OHMNGANES DIVERS DES ÉLEÉCTRO-MOTEURS

Quelques-uns des modèles des électro-moteurs étant décrits, il nous reste à faire connaître les causes qui se sont opposées jusqu'ici à ce que l'on ait pu utiliser ces appareils comme moteurs puissants pouvant présenter de l’économie dans: leur emploi. Il faut examiner les circonstances particulières provenant de la production des forces électriques et de Paimantation dans les masses de fer employées.

Peu de course des appareils, La force magnétique qui se produit au contact des armatures et des électro-aimants est énorme ; mais à une très-petite distance elle diminue rapidement (voir page 381). La force magnétique, dans ces circonstances , est donc du même genre que celle que Pon développe par les leviers, la presse hy-

draulique : les appareils peuvent donner une très-grande force , mais fournissent peu de course.

Limile d'aimantation. On a vu page 181, que dans les électroaimants, entre certaines limites, la force magnétisante est proportionnelle à l'intensité du courant et au nombre de tours despire du fil métallique. Mais si le barreau est d’un petit diamètre, et le courant assez intense, la force aimantaire ne croît pas dans la même proportion, et tend vers une limite qui serait un maximum magnétique. D’après les expériences citées page 181, ce maximum serait proportionnel au carré des diamètres ; ainsi, pour de très-gros électroaimants la limite est fort éloignée. Il résulte de là qu’il est avantageux de faire usage de gros barreaux de fer doux.

Changement d’aimantation du fer. Le fer doux, n’étant jamais pur ni parfaitement malléable, conserve pendant plus ou moins de temps, à chaque interruption du courant, une portion de l’aimantation passagère que le courant lui a communiquée ; de là un nombre de changements limité dans les aimantations des gros électro-aimants employés dans les machines, et qui n’atteint pas celui que l’on obtient avec les petits électro-aimants des télégraphes électriques, qui sont construits avec grand soin. Du reste, on peut consulter à ce sujet ce qui a été dit pages 177 et suivantes.

Distributeur. Au moment où le courant cesse de passer, ou bien change de sens, il se manifeste une étincelle due à l’extra-courant ou courant d’induction, qui détruit peu à peu les surfaces en contact, ou les couvre de poussière ou d’oxyde qui diminue la facilité du passage de Pélectricité. On a vu du reste que lon avait obvié en partie à cet inconvénient, et diminué l’étincelle par une disposition particulière permettant au courant induit de passer dans un circuit métallique fermé par le mouvement du distributeur lui-même; mais on ne l’a pas supprimé complétement.

Résistance du couple. L'effet magnétique produit dans les électro-aimants, toutes choses égales d’ailleurs, est en raison directe de l'énergie de l’action chimique des couples employés, et augmente d'autant plus que la résistance du couple est moindre. Ainsi, d’après M. Jacobi, le couple de Grove ou de Bunsen, qui est le plus énergique de tous et le moins résistant de ceux qui sont employés aujourd’hui , donne les meilleurs effets : 1 kilogramme de zinc consommé dans ce couple fournit en équivalent mécanique 4,75 de force, lorsqu'il ne donne que 4 quand il est consommé dans la pile à sulfate de cuivre. (M. Jacobi a-t-il calculé le prix de l’acide azo-

tique consommé pour l'absorption de l'hydrogène dans le premier couple : rien ne l’indique ?) Mais il n’est pas dit que l’on ne trouvera pas des couples moins dispendieux et plus énergiques encore que ceux qui ont été employés jusqu'ici.

Maximum de travail des électro-moteurs. Lorsqu'une machine électro-magnétique est en mouvement par l'action d’un courant électrique , elle fonctionne en même temps, ainsi qu’on l’a vu plus haut, page 380, comme moteur et comme machine magnéto-électrique donnant lieu à des courants par induction qui se produisent dans les fils mêmes de la machine. Aïnsi, les interruptions ou les changements de direction du courant voltaïque donnent lieu à des variations dans les intensités magnétiques des élèctro-aimants, d’où résultent des courants induits inverses qui agissent en sens contraire du courant de la pile.

Cette proposition a été établie par M. Jacobi dans ses recherches sur les électro-moteurs : en effet, en interposant dans le circuit des bobines et de la pile un multiplicateur, la déviation de l’aiguille produite par le courant, quand la machine est en repos, commence à diminuer aussitôt que la machine est en mouvement, et reste stationnaire quand le mouvement devient uniforme. Cette diminution dans la déviation de l’aiguille peut être attribuée en partie au commutateur, et en partie au courant d'induction; mais on peut à volonté réduire l'effet dù aux interruptions, et alors l’influence du commutateur ou de l’interrupteur se trouve annulée ; dans ce cas on ne peut plus attribuer la diminution de la déviation que l’on observe qu’à l'effet des contre-courants magnéto-électriques engendrés par la marche de la machine.

M. Jacobi a montré ensuite, par la discussion des quantités exprimant les différentes actions qui se produisent dans une machine du genre de celle qui nous occupe, qu'il y a un moyen d’arriver dans un appareil au maximum de travail qu’il peut donner, avec une pile déterminée : ce travail doit être produit lorsque, par suite de l’action contraire des contre-courants, l’intensité du courant évaluée par la déviation de l'aiguille du multiplicateur est réduite à moitié. Si donc la machine est employée à élever un poids, ou à vaincre les frottements d’un frein dynamométrique , et que l'on introduise dans le circuit une boussole de sinus, on- pourra accélérer ou ralentir son mouvement et arriver au point où la déviation de la boussole est réduite à moitié; à ce point correspondra le maximum de travail. Si alors on évalue le travail mécanique et la dépense de la

> guess

390 APPLICATIONS DIVERSES DE L'ÉLECTRO-MAGNÉTISME,

pile, on aura tous les éléments de comparaison désirables dans les recherches économiques que l’on aenvue. Il faut faire attention que, si les contre-courant diminuent en partie l'effet. du courant de la pile, celle-ci ne travaille pas à perte, et, lorsqueda déviation est réduite à moitié, la consommation du zine est aussi réduite à moitié. L'effet dont il est question est équivalent à un changement dans la résistance du circuit, et est le même que si la résistance totale était doublée.

M. Jacobi, d’après ses recherches, a été conduit à cette conclusion, qu'avec les piles employées maintenant, et d’après l’état actuel de nos connaissances sur le magnétisme et l'électricité, l'effet mécanique ou le ‘travail que ces forces peuvent produire est, en considération des dépenses faites, beaucoup inférieur à celui des autres moteurs usuels. Mais ce n’est assurément pas là le dernier mot de la science, et Pélectricité a déjà réalisé tant de merveilles, que l’on ne doit pas dire que la construction de puissants électromoteurs soit impossible; car, si l'on parvient à découvrir des sources électriques plus économiques.et plus puissantes que celles que Pon emploie aujourd'hui, et à éviter une partie des inconvénients signalés plus haut, on ne doit pas douter que l'électricité et le magnétisme ne puissent se placer à côté de la chaleur comme forces motrices.

Nous devons faire remarquer;en terminant, que si l’on n’est pas parvenu à construire économiquement de puissantes machines , on a utilisé avantageusement les électro-moteurs de peu de force pour faire tourner des tours, des métiers, surtout quand on a besoin d’un mouvement très-rapide. D'un autre côté, aussitôt la pile en action, l'appareil fonctionne, et l’on peut faire cesser l’effet immédiatement; en outre, les piles constantes et peu coûteuses que nécessitent ces appareils ne consomment du zinc que lorsque l'appareil fonctionne,

Note relative au déyagement de l'électricité par frottement.

Dans le tome [er de cet ouvrage, nous avons déjà parlé du déga- “gement de l'électricité par frottement entre les corps conducteurs

et non conducteurs, et notamment pages 28, 120 et 129. Nous :

avons vu que les effets varient suivant des causes tellement légères qu’elles échappent souvent à nos recherches, et qu'il n’est pas possible de rattacher tous les faits observés à des principes généfaux. On a cependant reconnu trois causes augmentant la tendance négative des corps : 4° un frottement plus grand; 2 un accroissement de température ; 3° une surface dépolie et couverte d’aspérités, ou bien une constitution fibreuse.

Dans les machines électriques ordinaires on a reconnu (voir t. [er, p.28 et 129) que les amalgames oxydables donnaient lieu à un plus grand dégagement de lélectricité que les autres corps; de là on avait été conduit à penser que peut-être l’action chimique intervenait dans la manifestation du phénomène. Mais, l’un de nous (E. Becquerel) ayant eu l'occasion de faire quelques expériences en soumettant au frottement des corps de diverse nature , et ayant été conduit à des conséquences contraires à cette dernière conclusion, nous avons pensé qu'il serait utile d’en donner ici connaissance.

Fig. 19.

Dans ces expériences, le double frottoir A, qui pressait contre la roue en verre de la machine représentée figure 19, était formé de morceaux de bois garnis d’une peau portant sur du crin, de manière à faire pression sur le verre. Un morceau d’étain était collé sur la peau, etétaiten communicationavec le conducteur M. Surcette lame d’étain on plaçait des morceaux de soie fixés sur les frottoirs, et à la surface de cette soie on répandait les corps en poudre qui devaient frotter contre le verre ; on les faisait adhérer à l'aide d’un peu de graisse. De cette manière l'électricité dégagée dans le frottement du verre contre les corps en poudre fixés à diverses enveloppes de soie recouvrant les frottoirs , se répartissait de manière que le conducteur » prenait l'électricité du verre, et le conducteur M celle du frottoir. On approchait alors les deux balles # et n l’une de l’autre, afin de faire éclater des étincelles, et l’on cherchait l'écartement extrême nécessaire pour qu’elles éclatent , c’est-à-dire la longeur maximum des étincelles; des divisions inscrites sur une des tiges permettait de faire cette détermination.

Ce procédé de mesure est trop imparfait pour donner le rapport des effets produits, mais il sert à montrer quelles sont les différences des actions exercées par les corps de diverse nature: Le plateau en verre de la machine avait 63 centimètres de diamètre, et les boules m etn, 4 centimètres; on a tourné le plateau avec la vitesse uniforme d’un tour par seconde :

— - : : 2 = LONGUEUR MAXIMUM SUBSTANCES EN.POUDRE PLACÉES SUR: LE FROTTOIR.