Caractères des bobines d'induction. — NOUS avons VU

(456) que la décharge des bobines d'induction présente des caractères particuliers. A l'ouverture ou à la fermeture du courant inducteur, les extrémités du fil induit prennent d'abord une différence de potentiel croissante, qui passe par un maximum, diminue ensuite, puis change de signe et éprouve, en définitive, une série d'oscillations sensiblement isochrones qui s'éteignent peu à peu. M. Berstein a manifesté ces oscillations en fermant le circuit induit au bout d'intervalles de temps croissants, à partir

(2) Pogg. Annulai, t. CX.XXVI, p. G5G. — Annales de Chimie et de Physique, 4e série, t. \YU, p. 509.

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du moment où le circuit inducteur est ouvert ou fermé, et obtenu ainsi des courants alternativement de sens contraires.

M. Mouton (*) a observé le môme phénomène en reliant les extrémités du fil induit à un électromètre, afin de déterminer directement les différences de potentiel qui correspondent aux étals successifs de l'appareil, et constaté les mêmes oscillations. Dans tous les cas, la première oscillation est celle qui a la plus grande intensité et qui est dominante, surtout lorsque le circuit est interrompu ; mais la détermination de la différence des potentiels par les méthodes ordinaires est impraticable pour les appareils très puissants, et l'on ne peut guère recourir à d'autre moyen que la mesure des dislances explosives.

On peut ainsi vérifier, par expérience, que l'induction établit entre les deux pôles une différence de potentiel déterminée, indépendante du potentiel absolu de chacun d'eux. Ainsi, avec une bobine de petites dimensions, j'ai constaté, par exemple, que la distance explosive maximum, entre une pointe positive et un plateau négatif, était de 5 centimètres. Cette distance explosive n'était pas modifiée quand on mettait en communication avec le sol la pointe ou le plateau, et même, dans ce dernier cas, elle paraissait un peu augmentée. Lorsque les deux pôles étaient terminés en pointe, la communication de l'un d'eux avec le sol diminuait un peu la distance explosive maximum, mais d'une quantité insignifiante.

La même expérience ne réussirait pas avec les bobines de grandes dimensions, parce que ces appareils ne sont pas suffisamment isolés. Quand on met l'un des pôles en communication avec le sol, le potentiel de l'autre pôle tend à doubler; il se produit alors des étincelles de toutes parts entre l'extrémité correspondante de la bobine et les corps voisins.

867. Association «les bobines. — Cette propriété des décharges d'induction conduit à une application importante. Supposons que différentes bobines soient disposées de telle façon que l'interruption du courant inducteur se produise dans toutes simultanément, et réunissons ces bobines en tension, c'est-à-dire le pôle positif de la première avec le pôle négatif de la seconde, le

(') Comptes rendus de l' Académie des sciences, t, LXXXJI, p. 84.

pôle positif de celle-ci avec le négatif de la suivante, et ainsi jusqu'à la dernière. La différence des potentiels des pôles extrêmes sera alors égale à la somme des différences relatives à chacune des bobines et, par conséquent, proportionnelle au nombre des bobines réunies.

En fait, c'est la combinaison réalisée dans les bobines cloisonnées, où un même courant inducteur agit simultanément sur diverses bobines successives ajoutées bout à bout. Foucault (4) associait ainsi 4 bobines différentes alimentées par la même pile et commandées par le même interrupteur. Dans ce cas, on peut faire passer le courant de la pile successivement par les diverses bobines inductrices ; mais il parait plus avantageux, pour la parfaite simultanéité des effets, de diviser le courant principal en 4 dérivations qui se rendent séparément dans les différentes bobines et se réunissent ensuite en retournant à la pile. Si les bobines d'induction sont groupées en tension, on obtient avec le même débit d'électricité une différence de potentiel 4 fois plus grande. Au contraire, si l'on réunit ensemble tous les pôles de même nom, le débit deviendra 4 fois plus grand, sans que la différence de potentiel soit modifiée. C'est cette disposition qu'il faudra employer, par exemple, pour charger rapidement une batterie de grande surface.

868. Mesure du déMt. — La détermination du débit ne présente pas de difficultés. Pour cela, on met les deux armatures d'une batterie isolée en communication avec un excitateur dont les branches sont séparées par une certaine distance d ; l'armature extérieure de la batterie communique en même temps avec l'un des pôles de la bobine, et la communication de l'armature intérieure avec l'autre pôle est interrompue par une distance plus grande D, que les étincelles doivent franchir. Cette distance explosible est nécessaire à maintenir, sans quoi les deux courants induits de sens contraires passeraient également, et les armatures de la batterie étant réunies par le fil induit ne pourraient conserver leurs charges. A chaque étincelle de la bobine, la batterie reçoit une certaine quantité d'électricité; au bout d'un certain temps, la batterie se décharge par l'excitateur. Le même plié-

(*) Gavarret, Traité (V électricité, t. II, p. 314.

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nomène se reproduisant d'une manière continue, on peut déterminer la moyenne du nombre n des étincelles nécessaires pour provoquer la décharge de la batterie.

Cette expérience donne lieu à plusieurs observations.

1° La distance explosive D de la bobine doit toujours être notablement plus grande que la distance d à laquelle se décharge la batterie. En effet, le passage de l'étincelle augmente beaucoup la conductibilité de la première interruption D et, si la distance des boules de l'excitateur n'est pas assez faible, il arrive un moment où la batterie se décharge par le fil induit lui-même, en franchissant la distance explosive D au moment où se produit une étincelle de la bobine; on voit alors cette étincelle s'élargir et s'entourer d'une auréole lumineuse. Si un ôlectromètre deHenley est installé sur l'armature intérieure de la batterie, le pendule s'abaisse immédiatement.

2° Les interruptions du courant inducteur ne doivent pas se succéder trop rapidement, sans quoi la distance explosive est considérablement diminuée et la quantité d'électricité qui correspond à chacune des étincelles décroit aussi rapidement. Pour une distance explosive donnée, il y a une vitesse d'interruption qui fournit le débit maximum pendant l'unité de temps, et une autre vitesse plus faible à partir de laquelle le débit relatif à chacune des étincelles reste constant. Si l'on maintient la vitesse d'interruption au-dessous de cette dernière limite, on vérifie que le nombre des étincelles nécessaires pour provoquer la décharge de la batterie à une distance constante est toujours le même ; on vérifie aussi que ce nombre d'étincelles est proportionnel à la capacité de la batterie et à la distance des boules de l'excitateur, tant que cette distance, tout en restant très-faible par rapport à la distance explosive D de la bobine , est comprise entre les limites pour lesquelles elle est proportionnelle à la différence des potentiels.

3° Quand on augmente la distance explosive D, le débit d'électricité pour chacune des étincelles diminue rapidement.

Voici quelques expériences d'après lesquelles on verra bien quelle est la marche du phénomène. La bobine était alimentée par 8 grands éléments Bunsen et pouvait donner des étincelles dans l'air, à la distance de 57 centimètres, entre une pointe posi-

tive et un plateau négatif. La distance explosive D était produite entre deux boules de 2 centimètres de diamètre, et les boules de l'excitateur étaient d'environ 5 centimètres ; la batterie était formée par 6 grandes jarres ; enfin les interruptions étaient obtenues à la main, et assez lentement pour que Ton eût à ce point de vue le débit maximum :

DISTANCES l

:xplosives