ÉTAT DE LA PIL NOMBRE D'KI.F..MENTS

Surface IoIiIp du nne de eliaque cleioenL

TtATUl

du

moteur

AaiiA

«oUi-

wrtre.

Trxùl

du

molcur

avec

«alla*

RU'ire.

CansoinoialioQ dti line pur

heura et par kilogramélre

C«UMOI>

matioD de nne per lirure et par cheval de force.

.àppareilA,

' .4pp.ire-| LArinrnieil .

i iriiiAturrs 1 fauliul Mir fie»

«luiAnlt.

tleinenls.

20 simples. Zinc inlér' l ü tloubto.s —

1 0 Iriple.i —

lU quadruples —

[>.'ciinèL

carre.

Kilncn-

mctrc.

Kdofra*

mélre.

r.tain-

UIC*.

Kilofrraoi U*1. 1

4,50ol

Appirfil

liiaiiMil'lfl

10 quadruples —

•Iv M. Jarobi.

lo.triplei —

2,.iS

10 Biinpirs —

10 doubles —

Avp^reil

10 triples —

Àoui.

10 quadruples —

a Zinc extér'

2 4 sitnp'es. Zinc intérieur

Appareil

12 doubles

n<* luin

1 2 doubles —

12 doubles —

Si, 700*

APPLICATIONS PRTSIQDES. 343

Nous remarquerons seulement que M. Becquerel ne parait pas s’être préoccupé de faire marcher les divers appareils, de façon à leur faire donner à chacun leur maximum de travail, ce qui eût été un élément important dans la détermination de leurs valeurs relatives. On a choisi les quatre appareils qui, d’après leurs dimensions, ont permis d’y adopter un frein dynanométrùjue. Ces appareils étaient : 1* 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 l’aide d'un répartiteur, ne {mssentdans les électroaimants en présence que lorsqu’ils sont à peu de distance l’un de l’autre; 3° une machine oscillante imaginée parM. Roux, et dans laquelle des plaques de fer s'approchent et s’éloignent successivement d’électroairoants iixes et verticaux, mais disposés de manière à utiliser l’action magnétique du fil des électroaimants sur une armature en fer doux extérieure ; ces ékctroaimants sont de la forme de ceux que .M. Nickiès a nommés trifurqués; les plaques de fer doux ont un mouvement de va et vient qui se transmet à un arbre et donne un mouvement de rotation continu; 4° enfin une machine oscillante construite par MM. Fabre et Kunemann. La quantité de travail a été donnée à l'aide du frein dynamomélrique. .\fin 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 pèle négatif pendant que l'électrode positive se rongeait. Il y a une petite différence entre le poids du dépôt au pôle — et la perte de poids au pôle -f-; 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 chitni({ue 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 mé-

Di

344 APPLICATIONS DE L'ÊLECTRICITÉ.

lliode, et la quantité de travail donné par le frein (colonne 5 du tableau ci-dessus ) 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 Bunzen de petit modèle ayant des vases poreux de 12Ü millimètres de hauteur sur 50 millimètres de dia« mètre.

$ 3. Application à la téIA|[raphle.

Nous avons vu dans le paragraphe précédent les tentatives qu’on a faites pour appliquer les propriétés magnétiques du courant électrique à la construction d'un moteur mécanique. Au point de vue de l’économie et de la puissance, ce moteur est très-inférieur à ceux ijui sont usuellement employés et en particulier à la vapeur; mais il possède un caractère spécial qui le rend propre à des usages auxquels il peut seul être adapté. Ce caractère, c'est la distance illimitée à laquelle il peut agir. Il est comme un bras qui a le pouvoir de s’allonger indéfiniment pour porter sa main là où il y a une action à exercer. Partout donc où une grande force ne sera pas indispensable, et où il y aura nécessité d’agir instantanément à une distance plus ou moins grande du lieu d’où l’action doit partir, la puissance magnétique du courant électrique deviendra l’une des forces les plus précieuses que la nature puisse nous offrir.

Avant de connaître le pouvoir magnétique du courant électrique, un grand nombre de savants avaient déjà émis l’idée d’appliquer à la télégraphie la faculté que possède l’électricité de se propager instantanément d’une extrémité à l’autre d’un conducteur isolé. Un savant écossais, dont le nom n’est connu que par les initiales G. M., George-Louis Lesage, à Genève, avaient chacun de leur côté imaginé des systèmes télégraphiques qui devaient fonctionner au moyen d’une machine électrique. Mais les inconvénients qui résultent de ce mode de production d’électricité toujours plus ou moins incertain, la'complication des moyens proposés, rendirent infructueux les essais nombreux qui furent tentés de 1787 à 1813. Cependant Soemme-

APPLICITIONS PHYSIQUES. 345

ring, en 1811, avait imaginé la construction d'un télégraphe fondé sur la propriété du courant voltaïque de décomposer l’eau , mais le nombre considérable de circuits électriques qu'exigeait un pareil système, puisqu'il en fallait autant que de signes, le rendait peu praticable; de plus, les indications exigeaient un certain temps pour se manifester. Ce dernier inconvénient était évité dans le système proposé par Ampère, en 1820, après la découverte d'OF.rsted, qui consistait à faire usage de l'action instantanée que le courant exerce sur l’aiguille aimantée; mais le premier inconvénient, celui du nombre considérable de circuits nécessaires, subsistait toujours. Toutefois MM. Uitchieet Alexander construisirent à l<idimbourg, en 1837, un télégraphe qui était la réalisation du système d’Ampère; seulement en supposant qu'il leur fallait 24 signes, au lieu de 48 conducteurs ils n’en établissaient que 25, un seul étant suflisant pour le retour des courants transmis par les 24 autres. Fecliner avait proposé pour rendre l’effet plus sensible sans avoir besoin d’augmenter outre mesure la force de la pile, de se servir du galvanomètre multiplicateur et d’en avoir autant que de signes à transmettre ; du reste il avait bien entrevu toute la portée de ce mode de communication.

Sbelling eut le premier l'heureuse idée qu'il n’était pas indispensable d’avoir autant de conducteurs que de signes et il montra qu’avec un seul multiplicateur on pouvait transmettre un grand nombre de signaux, en combinant convenablement les déviations de l’aignille aimantée qui pouvaient avoir lieu tantôt à droite, tantôt à gauche, de manière qu’une déviation à gauche, une déviation à droite, 2 déviations de suite à gauche, 2 à droite, 2 déviations de suite mais la première à gauche, la seconde à droite, 2 encore de suite, mais la première à droite, la seconde à gauche, etc., etc., représentaient des signes conventionnels. Pour éviter que l’aiguille fût par trop fortement ébranlée par ces brusques déviations, Sbelling y iixa un petit appendice qui en plongeant dans un godet de mercure amortissait les ébranlements qu’aurait éprouvés l’aiguille. Il joignit également une espèce de réveil à son appareil alin que l’oreille fût avertie du commencement de l’observation; à cet effet, les

346 APPLICJITIOIIS »E L'iLBCTmCITé.

choses étaient disposées de façon que le premier mouvement de l’aiguille faisait tomber une balle de plomb sur un levier dont le mouvement détachait l'arrêt d'un réveil ordinaire. Schelling, qui avait fait son premier essai en Russie, en présence de l’empereur Alexandre et plus lard de l’empereur Nicolas, ne put malheureusement réussir à réaliser son système sur une grande échelle.

Un pas important fut fait en 1833 à Gœllinguc, par Gauss et Weber, par l'installation de deux fils de cuivre isolés l'un de l'autre, tendus par dessus les maisons entre le cabinet de physique et l'Observatoire; circuit, qui en étant employé avec succès k des communications ainsi qu’à régler les horloges, fit entrevoir la possibilité de transmettre à de grandes distances des lettres, des mots et des phrases. Le courant électrique destiné à établir la' communication d'une station à l’autre était un courant d'induction; l'appareil indicateur était un simple galvanomètre multiplicateur dont le fil était mis en communication par ses deux extrémités avec celles du fil de la bobine d’induction. Au moyen d’un commutateur on pouvait diriger le courant d’induction dans un sens ou dans l’autre de manière à obtenir des déviations opposées de l’aiguille du multiplicateur. En combinant d’une manière ingénieuse plusieurs mouvements de l’aiguille, Gauss et Weber parvinrent à produire au moyen de sa déviation tantôt à gauche, tantôt à droite, tous les signes possibles, tant lettres que chiffres. En supposant que pour représenter un signe on aille jusqu’à cinq déviations de l'aiguille, on a déjà un moyen d’obtenir 62 signes différents. Pour amortir les oscillations de l'aiguille, Gauss eut l’idée de placer l’aiguille aimantée dans une cage de cuivre qu’il nomma réioujeur, procédé fondé sur l'induction et employé plus tard, comme nous l’avons déjà vu, par Weber dans la construction du galvanomètre.

Les appareils de Goetlingue avaient été établis exclusivement dans un but scientifique. M. Steinheil de Munich, sur l’invitation de MM. Gauss et Weber, chercha à les simplifier afin de les rendre plus propres à la transmission des signes. Les changements qu'il introduisit dans le télégraphe qu'il établit en

AmiCÀTlOHS PHTSIQUCS. 347.

1837 à Munich, 8ur l’invitation du roi de Bavière, furent les suivants ;

1° 11 substitua à la bobine d'induction de l'appareil de Gœttiogue une simple machine de Clarke pour développer les cou< rants induits;

2* 11 forma son appareil indicateur de deux aimants placés chacun dans un multiplicateur au lieu d'un seul, de manière à avoir un double mouvement avec un seul courant ;

3° Il munit les extrémités des aiguilles aimantées de légers appendices de laiton portant de petits godets remplis d’encre d'imprimerie, et terminés par des pointes capillaires qui traçaient à chaque mouvement des aiguilles sur une bande de papier qui se déroulait régulièrement au moyen d'un rouage d’horlogerie, des points disposés à la suite les uns des autres d'une manière convenue, pour représenter les diverses lettres de l'alphabet.

Pour obtenir des signes sensibles à l'oreille, M. Sleinheil avait fixé aux extrémités des aimants, au lieu de godets, de petits marteaux qui venaient frapper sur l'un ou l'autre de deux timbres ayant un son différent et qui remplaçaient la bande de papier.

Gauss avait eu la pensée qu'on pourrait se servir des deux rails d'un chemin de fer comme de conducteurs du courant pour le télégraphe électrique. Steinbeil ayant fait quelques expériences en vue de réaliser l'idée de Gauss sur le chemin de Nuremberg à Furth, ne put obtenir un isolement assez parfait des rails pour que le courant pût parvenir d'une station à l’autre ; la grande conductibilité dont il remarqua à cette occasion que le sol était doué, lui fit présumer qu'il serait possible de l'employer comme conducteur, ce qui permettrait de supprimer entre deux stations l'un des fils conducteurs. Les essais qu’il fit pour constater l'exactitude de sa conclusion furent suivis d'un plein succès, et il fit faire ainsi à la télégraphie électrique l'un de ses plus grands progrès, soit à cause de l’économie que produisait la suppression de l'un des fils conducteurs, soit par la facilité qui eu résultait pour l'établissement de grandes lignes télégraphiques.

348 APPLlClTIOKg DE l'ÉLECTRICITÉ.

La transmission de l'électricité par la terre avait déjà été obtenue par un grand nombre de physiciens, ainsi que nous en avons donné des exemples dans le premier volume de ce traité; mais M. Steinbeil est le premier qui ait constaté ce fiait pour l’électricité voltaïque et en vue de son application à la télégraphie. Le conducteur du télégraphe construit à Munich eu 1837 était formé d’un fit de cuivre terminé à ses deux extrémités par deux plaques de cuivre enfoncées dans la terre ; le courant traversait cette distance avec d’autant plus de facilité qu’on augmentait davantage la surface des plaques enterrées. M. Bain, en 1842, fit un grand nombre d'expériences sur la conductibilité du sol en vue surtout d’employer la terre comme conducteur humide interposé entre les plaques zinc et cuivre d’un couple ' ; il s’assura qu’on obtenait ainsi un courant passablement fort et très-constant. Nous verrons plus tard qu'il réussit à employer ce courant pour faire marcher les horloges électriques. M. Wheatslone fit aussi à peu près à la même époque un grand nombre d’expériences sur le même sujet en étudiant la propagation du courant à travers l’eau de la Tamise.

Nous reviendrons sur les recherches relatives à la conductibilité de la terre quand nous nous occuperons d’une manière plus spéciale des conducteurs destinésà transmettre une dépêche d’une station à l’autre; nous nous bornons pour le moment à la signaler, vu que nous serons appelés bien vite à montrer tout le parti qu’on en a tiré.

Le savant qui le premier a contribué par ses travaux aussi ingénieux que persévérants à donner à la télégraphie électrique le caractère pratique qu’elle possède maintenant, est, sans aucun doute, M.W'healstone. Cet illustre physicien fut conduit à ce beau résultat par les recherches qu'il avait faites en 1834 sur la vitesse de l’électricité, recherches dans lesquelles il avait employé des fils isolés de plusieurs milles de longueur, et qui lui avaient démontré la possibilité de faire passer par des cir-

■ M. Gauss avait déjà olisrrTé l'apparition d'un courant électrique dans un fit mis en communication arec le sol par de larges surfaces métalliques fixées à ses extrémités.

APPLICITIONS PHYSIQUES. 34d

cuits aussi longs, des courants voltaïques et magnéto-électriques. C’est en 1 837, au mois de juin, que M. Wheatstone prit sa première patente. 11 employait d’abord cinq üls conducteurs entre deux stations éloignées agissant sur cinq aiguilles aimantées dont les mouvements se combinant deux à deux, ou trois à trois, pouvaient produire plusieurs signes différents. M. Wheatstone s’associa à cette époque avec.M. Cooke, qui avait également imaginé un appareil télégraphique ingénieux fondé sur les mêmes principes. Les physiciens anglais avaient joint dès l’origine au télégraphe proprement dit un appareil destiné à appeler l’attention de l’observateur et désigné sous le nom A' alarme. C’est une cloche qui sonne sous un marteau de détente qui est subitement relâché par l’action d’un aimant temporaire de fer doux sur lequel on fait agir le courant électrique. Ici le courant n’agit plus d’une manière immédiate pour produire le mouvement; mais il se borne à aimanter par son passage un morceau de fer doux; cet aimant passager attire une autre petite pièce également de fer doux qui empêchait l’action d’un ressort permanent; l’échappement ainsi devient libre, et un mouvement d’horlogerie fait mouvoir le marteau qui frappe le timbre. — On a également tiré un grand parti de ce procédé très-ingénieux pour la télégraphie elle-même. Le principe sur lequel il est fondé renferme un nombre immense d'applications, car il permet à l’homme de mettre en action à quelque distance que ce soit toutes les forces de la mécanique, d’une manière instantanée. En effet, plus tard M. Wheatstone l’appliqua à la construction de son télégraphe à cadran, et c’est ce môme principe qui sert de base au télégraphe de Morse inventé a peu près à la même époque.

Avant de passer à l’étude détaillée de ceux des télégraphes dont la pratique a sanctionné le mérite et qui sont universellement adoptés, nous citerons encore le télégraphe électro-physiologique de M. Worsellemann de Heer, fondé sur l’emploi des commotions que le passage du courant détermine dans l’un ou l’autre des dix doigts d’un observateur; celui-ci à un signal ' donné doit placer les doigts de ses deux mains sur les dix touches d’un clavier, qui, au moyen de dix fils, communiquent

350 APPLICATIONS DK L'tLECTRICITÉ.

avec les louches d’un autre clavier, sur lesquelles un second observateur fait agir ses doigts. L’observateur qui transmet les signaux a soin de munir ses doigts de gants, afin de ne pas recevoir la commotion qui ne doit être perçue que par l’autre observateur. L'avantage de ce système est de n'exiger l’emploi que de fils fins; seulement il en faut dix, ce qui est un grand inconvénient, mais il en a aussi un autre, c’est que la force du courant destiné à transmettre les signaux doit nécessairement varier avec la sensibilité de l’observateur qui tes reçoit.

Nous allons passer à l’examen des principaux télégraphes électriques, en ne nous arrêtant qu’à ceux qui sont maintenant en usage sur les principales lignes télégraphiques. Remarquons d’abord que dans tout système télégraphique il y a trois parties distinctes : les appareils destinés à transmettre et à enregistrer les dépêches, soit les appareils télégraphiques proprement dits, les conducteurs destinés à établir les communications voulues entre les appareils iratumetleuri et les appareils ricepteun, et enfin les instruments producteurs de l’électricité qui sont le plus souvent des piles voltaïques et, dans quelques cas, des machines magnéto-électriques d'induction dans le genre de celles de Clarke. Nous ne nous occuperons pas d'une manière spéciale de ce dernier point que nous avons suffisamment traité dans nos deux premiers volumes; nous nous bornerons à mentionner à l’occasion de chaque système télégraphique que nous serons appelés à décrire, quel est l’appareil producteur de l’électricité qu’on emploie pour le mettre en activité.

Un peut classer sous trois chefs les divers systèmes télégraphiques les plus usuels; le premier comprend les télégraphes fondés sur l’action déviatrice qu’exerce le courant sur l’aiguille aimantée; ce sont les télégraphes à aiguilles; le second renferme les télégraphes dans lesquels l’action du courant en aimantant un fer doux, fait marcher un index tel qu’une aiguille destinée à indiquer le signe qu’on veut transmettre; ce sont essentiellement les télégraphes à cadran ; on peut placer dans le troisième chef les télégraphes dans lesquels l’action a également lieu au moyen de l'aimantation du fer doux par le courant, mais dans lescjuels cette action s'exerce sur des appareils

APPLIClTiONS PHTUQVU. 351

au moyen desquels les dépêches sont enregistrées de manière qu’il en reste une trace permanente. De ces trois systèmes le premier, et surtout le troisième, sont ceux qui maintenant sont le plus généralement répandus; aussi, obligé de nous restreindre, c’est de ceux-là que nous donnerons surtout une description détaillée.

a. Télègraphet à aiguilles.

La partie essentielle du télégraphe à aiguille est un multiplicateur (fîg. 372) dont l’aiguille fixée verticalement sur un axe horizontal se meut devant un cadran. Parmi ces télégraphes les uns sont à une seule aiguille, les autres, et ce sont les plus nombreux, sont à deux aiguilles. Le télégraphe à une aiguille (lig. 373) présente un alphabet tracé à droite et à gauche de l’aiguille; quelques lettres exigent jusqu’à quatre mouvements , mouvements qui peuvent être ou tous du même c6té ou les uns d’un côté et les autres de l'autre ; mais, il faut que le dernier mouvement qui indique une lettre placée à droite soit toujours à droite, et celui d’une lettre placée à gauche, toujours à gauche. Ainsi W est indiqué par quatre mouvements, trois à gauche et le quatrième à droite; L par quatre mouvements, à droite, à gauche, à droite, à gauche. Au-dessous de chaque lettre il y a un signe formé d'une ou plusieurs lignes droites penchées vers la droite ou vers la gauche; quelques-unes de ces lignes diagonales sont entières, les autres n’ont que moitié longueur; le sens de la diagonale est celui de la déviation, et il faut une déviation pour chaque diagMiale; la déviation indiquée par la demi-diagonale se fait la première. Pour simplifier, on est convenu de procéder de la onmière suivante : on emploie d'abord une, deux, trois, quatre déviations à gauche pour les quatre premiers signaux, puis une à droite avec une, deux, trois déviations à gauche pour les quatre

Fig. 372«

352 APPLICATIONS DE l'ÉLECTRICITÉ.

signaux suivants.; puis deux à droite avec une et deux à gauche, puis trois à droite avec une à gauche, et enfin à droite et à

Fig. 373.

gauche, à droite et à gauche, ce qui conduit jusqu'à la lettre L et complète ainsi la première moitié de la série. La seconde moitié est la contre-partie de la première ; les déviations à ganclic sont simplement remplacées par les déviations à droite et réciproquement. Les chiffres sout inscrits sous l'aiguille , et ils sont indiqués par les mouvements de la partie inférieure. Ainsi pour montrer 4, on porte l'extrémité inférieure de l'aiguille une fois à droite et une fois à gauche.

Le télégraphe à deux aiguilles ne diffère du précédent qu’en ce qu'il se compose de deux multiplicateurs au lieu de n'en avoir qu’un seul. Les deux aiguilles sont également disposées verticalement chacune sur un axe horizontal (tig. 364) . La caisse supérieure est occupée par la sonnerie ou alarme. Les lettres de l'alphabet sont rangées sur plusieurs lignes commençant à gauche et finissant à droite ainsi que dans l'écriture ordinaire.

APPLICATIONS PHTSIQCES. 333

La première série depuis A jusqu’à P figure au-dessus des poiutes des aiguilles; la deuxième série, depuis R jusqu'à Y,

figure au-dessous des pointes des aiguilles. Chaque lettre est indiquée par un, deux ou trois mouveinenls. Les lettres de la série supérieure sont formées par l’aiguille la plus rapprochée qu’on fait tourner une, deux ou trois fois du côté de la lellre de manière à pointer vers elle. Pour les lettres de la série inférieure on remue les deux aiguilles à la fois, en dirigeant leurs extrémités basses vers la lettre. Six lettres C, D, L, M, U, V, exigent deux mouvements contraires de l’aiguille ou des deux aiguilles; d’abord à droite, puis à gauche pour C, L et V; et d’abord à gauche puis à droite pour D, M et V. Ces lettres sont gravées en petites capitales et séparées par de doubles flèches, ni. 23

Fig. 373. I

cateurs onlinaires, deux aiguilles; l’une a intérieure appelée aiguille diamant^ en forme de losange, très-courte et très-large, l'autre A extérieure, plus longue et semblal)le aux aiguilles ordinaires. M. Walker a trouvé de l’avantage à substituer à l'aiguille diamant une aiguille formée de plusieurs aiguilles très-courtes, en acier mince et fortement aimantées appliquées contre un disque en ivoire de trois centimètres de diamètre (fig. 376); l’aiguille extérieure a

Fig. 376 7 cent. ; de longueur.

334 APPLICATIO.NS DE l’ÉLECTDICITÉ.

Il nous reste à faire connaître maintenant la disposition intérieure du télégraphe à aiguilles; nous nous contenterons, pour simplitler, de décrire celle du télégraphe à une seule aiguille, la disposition du télégraphe à deux aiguilles étant, à une légère modification près, parfaitement semblable. Le multiplicateur dans ces télégraphes (fig. 375) porte, comme dans les multipli-

APPLICATIONS PH^SIQCSS. 3o5

Le châssis de la bobine R (lig. 375) est en cuivre, ou mieux en bois ou en ivoire; il est lixé pur des écrous k une plaque de cuivre vernie du côté de la boite et appuyée contre sa paroi. Le lil de la bobine a moins d’un quart de millimètre de diamètre; ses deux extrémités e, e' aboutissent aux vis de pression Y, V'; une lame métallique L unit l'extrémité « avec une autre vis de pression V, ; *' communique de même par une lame métallique L' avec une vis de pression Z, et par Z avec le pôle zinc de la pile P. Les deux lames L, L' sont entièrement semblables à deux autres, L, , L« que l’on voit à gauche de la ligure.

' Les trois lames L', L, , L, communiquent métalliquement par des ressorts droits, R', R,, R,, avec un commutateur G dont nous décrirons bientôt le mode d’action. Les ressorts R', R,, en acier, pressent fortement contre deux pointes implantées sur une lige de cuivre T, vissée dans la caisse en bois de l’instrument. Un ül conducteur F, unit la vis de pression Y, avec Y,, et le circuit se complète de la manière suivante, entre Y, et Y,; le courant arrivé en Y, passe dans la bobine par la droite, revient par la gauche en Z, passe par le ressort R', arrive au cylindre C, vient en Y, par le ressort R, et retourne à Y, par le fil F,. Concevons maintenant que le fil conducteur d’une première station communique avec Y,, et le lil de la seconde station avec Y,, l’appareil sera dans le circuit de la ligne télégraphique et tout prêt à recevoir les signaux manifestés par les déviations de l’aiguille ou des aiguilles, puisque deux appareils semblables sont accolés l’un à l’autre, et que leurs bobines sont traversées à la fois par le courant qui va de Y, en, Y,. Ou est convenu, pour obtenir une régularité plus grande, de mettre toujours en communication avec Y, le 01 conducteur supérieur, et avec Y, le fil conducteur inférieur.

Yoilà comment les signaux sont reçus; disons maintenant comment ils sont transmis. Le commutateur est un cylindre en bois de buis, porté comme l’indique la figure, et qui peut tourner sur lui-même au moyen d’une manivelle; ses extrémités e,, Cj sont revêtues d’anneaux de cuivre avec appendices saillants, et isolés l'un de l’autre par le bois qui les sépare. Deux forts ressorts d’acier r,, r.j, vissés à droite et à gauche sur les

356 APPLICATIONS DE l’ÉLECTRICITÉ.

lames L', Lj, appuient avec frottement, l’un sur la virole de cuivre e,, l’autre sur la virole communiquer les ex-

trémités du commutateur avec les vis de pression Z et C, et par elles avec les pôles de la pile. Un autre ressort plus court r, qui appuie aussi sur la virole la met en communication directement avec la vis de pression Vj, et par cette vis et le fil Fj avec la vis de pression V^. Si l’on fait tourner le commutateur, la saillie A J fera soulever l’un des ressorts R', Rj, qui par là même ne communiqueront plus entre eux par le cylindre C. Dans la ligure c’est le ressort de droite R' qui est soulevé; mais un petit mouvement de plus imprimé au commutateur fait toucher le ressort r' par la seconde saillie qui le met en communication avec la virole alors le courant de la pile circule à travers l’appareil et dans tout le circuit télégraphique. Arrivé en effet en Z, il passera par r à la virole e,, entrera dans le multiplicateur V, sortira par V', viendra en V,, passera par F dans le fil conducteur de la ligne télégraphique, viendra en V^, passera par r à la virole c,, et de cette virole par le ressort r, au pôle cuivre C. Si l’on tourne le manipulateur en sens contraire, le courant transmis de Z à la virole viendra en Vj par le ressort R et la lame L,, ira par F.^ dans le conducteur de la ligne télégraphique, viendra enV,, entrera dans le multiplicateur par V', sortira par V, et viendra par le ressort >• correspondant à r, à la virole c, et par le ressort r, au pôle cuivre C. La disposition intérieure des ressorts des multiplicateurs est représentée (fig. 377) d’une manière indépendante du reste de l'ap-

pareil, ce qui permet de la mieux comprendre. Les liaisons sont étahlies de telle sorte, que lorsqu’on tourne la manivelle à

droite l’aiguille a est déviée vers la droite. L’aiguille A, placée à l’extérieur de l’appareil, a toujours son pôle nord en haut; l’aiguille intérieure o a toujours son pôle nord en bas; de telle sorte que, en vertu de la loi de l’action des courants sur les aimants, si, regardant l’instrument de face, on voit la pointe supérieure de l’aiguille se mouvoir vers la droite, on peut être sûr que dans la moitié du fil la plus près du spectateur le courant est ascendant. 11 suffira donc de tourner la manivelle tantôt à droite, tantôt à gauche, pour faire dévier à droite et à gauche toutes les aiguilles des télégraphes et transmettre les signaux.

L’alarme ou carillon destiné à avertir qu’une dépêche va être transmise et qui est placé sur le sommet de la caisse (fig. 374) présente un mécanisme très-simple (fig. 378); e est un électroaimant vu de champ; a est l’armature mobile en fer doux, attirée par l’électro-aimant chaque fois et aussi longtemps que le courant passe: deux petits battoirs en cuivre garnis d’ivoire et implantés dans l’armature l’empêchent d’arriver à un contact absolu avec les pôles de l’éleclro-aimant, tout en lui permettant de s’en approcher de très-près; cette disposition a pour but de prévenir l’adhérence de l’armature de l’électro-aimant, adhérence qui continuait trop souvent, même après la rupture du circuit. L’armature est portée par le petit bras du levier le, dont l’autre bras coudé se termine par un crochet destiné à s’appuyer contre les dents de la roue r,, pour l’enrayer ou l’arrêter dans son mouvement; un ressort faible H bulle d’un côté contre un obstacle fixe, de l’autre contre le grand bras du levier l tendant à le ramener constamment à la position d’ét{uilibrc, ainsi que l’armature a. Le ressort du mouvement d’horlogerie, dont la figure ne montre que les pièces principales, est contenu dans le barillet b portant

Digiii.!ed by Googic

3Ô8 APPLICA.TIONS DE L’ilECTRICITÉ.

la roue dentée r^; est une seconde roue dentée dont le pignon engrène avec la roue r^‘, r^ est une quatrième roue mise en mouvement par le pignon de rj, engrenant avec le pignon de la roue r, , et en communication avec l’échappement à encre f\ enfin une lige fixée à l’axe de l'échappement se termine par un double battant, peiulule ou marteau à deux têtes m m. Le jeu de cet appareil est très-manifeste; quand le courant passe, l'armature o est attirée, le levier l se porte vers la gauche, le crochet n'arrête plus la dent de la roue r,, l'action du ressort n'est plus empêchée, toutes les roues tournent, et sous l’influence alternative de la roue d’échappement le marteau frappe rapidement le timbre à droite et à gauche. Le timbre sonnera tant que le circuit restera fermé; mais dès qu’il sera rompu, le ressort R détachera l’armature, le crochet du levier/ buttera de nouveau contre les dents de la roue r,, et tout s’arrêtera. Ce n’est pas le courant, comme on le voit, qui meut le battant du timbre, mais bien la force du ressort; le courant n'a pour fonction que de dégager la dent de la roue r, ; rien n’empêche par consé(iucnt que l’on no puisse faire sonner ainsi de grosses cloches, comme on l’a fait en Angleterre dans les circonstances particulières.

On a modifié de mille manières le mécanisme des carillons; quelquefois le marteau est extérieur et ne frappe qu'un coup : dans la sonnette centrifuge de M. Whcatstonc deux marteaux sont fixés aux extrémités d'un levier monté sur l’axe d’une roue. Au lieu du crochet enrayant la roue, c’est quelquefois une pointe qui s’engage dans un trou sur la circonférence de la roue : souvent aussi l’arrêt est un fort ressort entaillé qui relient le bras qui porte le marteau; quand, dans le mouvement de l’armature, le ressort est retiré de l’entaille, le bras tombe et carillonne.

Lorsque l’éleclro-aimant du carillon se trouve dans le circuit du multiplicateur de l’aiguille du télégraphe, chaque courant qui passe pour produire un signal ferait en même temps sonner, ce qui serait très-désagréable. On obvie à ce grave inconvénient en faisant usage de ce qu’on a appelé ctmrl circuit; c'est-à-dire qu’on ouvre au courant pour aller au galvanomètre

APPUCATIO.'tS PHYSIQUES. 359

un chemin plus court que le trajet par rélcclro-aimant rie la sonnerie. Le court circuit s'établit par le simple mouvement de la poignée qui est à droite (fig. 374). Les rioiix tiges rie cuivre que l’on voit à droite de la figure 374 sur le côté de la botte rie la sonnerie, communiquent, l’une, celle rie derrière, avec l’un des fils du multiplicateur de la sonnerie; l’autre, celle de devant, avec l’un ries fils du multiplicateur de l’aiguille; elles se continuent dans l’intérieur du télégraphe et descendent jusqu’au niveau de la poignée : la poignée en cuivre de la manivelle communique avec la tige rie derrière; l’autre tige se lie métalliquement au ressort U placé sous la poignée. On incruste dans le disque de la manivelle sur lequel frotte le ressort K une pièce d’ivoire. Lorsque la poignée est verticale, le ressort porte précisément sur l’ivoire ; la poignée et le ressort sont isolés, les deux liges ne communiquent entre elles qu’à travers les fils des multiplicateurs de la sonnerie et des aiguilles, le carillon résonne et l’aiguille est déviée; mais si on rend la poignée horizontale, la manivelle communique avec le ressort, les deux liges sont unies métalliquement; le courant peut aller directement au fil du multiplicateur de la bobine : comme le nouveau chemin est considérablement plus court que le premier, le courant le suivra; et, quoique le circuit du multiplicateur de la sonnerie soit aussi fermé, il n’y passera que fort peu d’électricité, trop peu pour que le carillon résonne.

Nous ne nous arrêterons pas à la description de quelques parties moins importantes des 'télégraphes à aiguilles, dont le jeu est d’ailleurs facile à comprendre. Nous nous bornerons à mentionner encore un petit appareil que M. Walker, auquel nous avons emprunté les descriptions qui précèdent, a trouvé de l’avantage à joindre à l’appareil principal et qu’il a nommé appareil silencieux. 11 a pour but quand une dépêche est transmise entre une station extrême et une station intermédiaire, de l’empêcher de parcourir toute la ligne. En effet, si nous prenons pour exemple la ligne télégraphique qui unit Londres à Douvres, le fil isolé sur toute la ligne ne communique avec le sol qu’à Londres et à Douvres, communication qui remplace le fil de retour, tous les appareils des stations intermédiaires étant dans le

360 APPLICATIONS DE l’ÉLECTRICITÉ.

circuit; il en résulte que si on transmet une dépêche de Londres à Tunbridge, le courant va jusqu'à Douvres où il trouve la communication avec le sol. Au moyen d’un petit disque à aiguille qu'on voit au bas de la figure 374, on peut imprimer un mouvement de rotation à un cylindre en bois de buis qui est implante normalement au centre du disque ; une lame de cuivre, en communication avec le sol au moyen d'un fil, est incrustée longitudinalement sur le cylindre de bois contre lequel appuient quatre ressorts ilont les deux premiers sont liés à deux des fils de la station de Londres et les deux autres à deux fils de la station de Douvres. 11 en résulte qu’en tournant le cylindre d’un cêté ou de l'autre, on fait communiquer avec le sol soit les deux fils de Londres, soit les deux fils de Douvres; fils qui dans l'état ordinaire sont isolés du sol à Tunbridge. Cette communication possible présente un double avantage ; en réduisant la distance parcourue par le courant, elle permet d’agir avec des piles plus faibles, et en confinant les signaux dans une portion des fils, celle couiprise entre les deux stations mises en rapport, elle laisse l'autre portion à la disposition des stations qu’elle traverse. Le nom donné à l’appareil provient de ce que, quand on tourne le disque mobile de manière que la pointe de son aiguille soit sur le mot silence, on met au moyen d'une lame de cuivre en communication immédiate les extrémités des galvanomètres de l'appareil télégraphique de la station de Tunbridge par exemple; ce qui fait qu’une dépêche qui n’est pas destinée pour cette station la traverse sans aifecter les instruments, vu le circuit plus court que trouve le courant au moyen des communications métalliques qui sont établies entre les extrémités respectives du fil de chaque galvanomètre.

Le télégraphe à aiguilles est généralement employé en Angleterre, et pour donner une idée complète de la manière dont il fonctionne, nous sommes obligés d'intercaler ici quelques détails sur le mode de communication qui est établi entre les diverses stations. Les conducteurs destinés à faire communiquer les stations sont des fils de fer de quatre millimètres de diamètre, recouverts en général d’une couche de zinc pour prévenir l'oxydation. Us sont supportés par des poteaux dits souteneurs de

APPLICATIONS PHT8IQLES. 361

4 mètres 25 à 9 mètres de hauteur, suivant les circonstances, de 4 à O centimètres d’équarrissage à la base et de 3 à 4 an sommet; ils sont peints en blanc et goudronnés dans la partie qui entre dans le sol ; leur distance moyenne est de oO mètres. Indépendamment des poteaux souteneurs, il existe de distance à distance des poteaux extenseurs dont la distance moyenne est de 400 mètres, destinés, comme leur nom l’indique, à tendre les tils qui, vu leur grande longueur, formeraient sans cela une courbe qui les rapprocherait trop du sol . Il est essentiel que les fils ne soient pas en communication immédiate avec le bois des poteaux qui est conducteur, surtout quand il est humide, parce que les courants seraient déviés; ils passeraient dans les fils voisins ou pénétreraient dans le sol, ce qui occasionnerait de grandes perturbations. Pour les isoler ou se sert de supports de différcnles formes en terre cuite ou en porcelaine vernie ', qui sont implantés sur le poteau en bois et sur lesquels on fait passer les fils. Sur les lignes anglaises, on fixe contre le poteau souteneur par des boulons en fer une plaque de bois qui en est séparée par des disques de faïence ; la plaque porte elle-même quatre doubles cônes en faïence et retenus par des colliers de fer. Les fils conducteurs traversent l’un de ces doubles cônes et sont ainsi très-bien isolés; un double système

de fils passe devant et derrière le poteau recouvert d’un petit toit eu faïence ou en ardoise (fîg. 379)^. Dans la figure le poteau

) Nuus verrons qu'en Allemagne et en Suisse on emploie en général le verre pour faire les supports isolants.

* Pour ne pas compliquer la figure, nous n'avons représente qu'un des systèmes.

362 APPLICATIOnS de l'électricité.

souleneur est à gauche ; l’extenseur qui est à droite a un volume plus considérable. Il «si traversé par autant d’écrous en fer qu’il y a de 61s; chaque écrou porte de chaque côté son tendeur composé d’un tambour ou treuil avec roue et encliquetage; les bouts du tendeur sont isolés du poteau par des disques en faïence et les üls vienuent s’y attacher des deux cftlés ; pour compléter le circuit on soude un 61 secoudaire au 61 principal des deux côtés du poteau La petite pièce qu’on voit à droite et à gauche sur le second 61 et au milieu du troisième et du quatriciiie, et que les Anglais appellent thackle, est formée d'un anneau de faïence muni de deux crochets ; l’un des crochets est 6xé au centre de la poulie, l'autre lui est attenant au moyen d'une attache qui fait le tour de sa circonférence. Ils sont donc isolés l’uii de l’autre; il en résulte que le poteau extenseur est eu dehors du circuit du second 61, circuit qu’on complète, comme nous l’avons dit, par un conducteur secondaire. Quant au quatrième 61, on voit qu’il part de chacune des deux portions séparées par la poulie isolante, un conducteur, et ces deux conducteurs aboutissent à la station télégraphique où le circuit est fermé soit par l’appareil lui-même, soit par un conducteur secoudaire s’il n’y a aucune dépêche ni à recevoir, ni à transmettre.

Le système d’isolement des 61s conducteurs que nous venons de décrire présente plus d’un inconvénient; aussi, a-t-on cherché à substituer aux conducteurs aériens des conducteurs souterrains qui sont des 61s de cuivre recouverts d’une couche isolante faite en général de gutta-percha; nous reviendrons plus loin, quand nous nous occuperons plus en détail des divers modes de communication des stations télégraphii|ues entre elles et des précautions nécessaires pour les préserver contre les atteintes de plus d’un genre, qui peuvent les endommager, sur ce système de conducteurs qui uon-seulemenl sont beaucoup

> Il n'y .1, à cliaqiic poteau extenseur, que la moitié des Itls qui soient interrompu?; l'autre moitié traverse le poteau, tout en étant isolés au moyen des doiiMcs cônes en terre cuite, dont ils traversent l'axe, il résulte de cette disposition que, puisque les poteaux sont t 400 mètres les uns des autres, chaque (il a 800 mètres de longueur.

APPLICATIOS PHTSKIDES. 363

plus dispendieux à établir, mais qui dans la pratique ont présenté encore plus d’inconvénients que les aériens, de sorte qu’on y a généralement renoncé, sauf dans les cas où il est impossible de s’en passer, comme lorsqu’il s’agit de traverser des tunnels ou de pénétrer dans les villes.

Si maintenant nous voulons nous faire une idée de la manière dont fonctionne un système télégraphique dans son ensemble, il nous faut prendre une ligne télégraphique particulière, celle de Londres à Douvres, par exemple, placée sous la direction de M. Walker, auquel nous devons la plupart des détails qui précèdent et qui lui-même a introduit dans la manipulation un grand nombre de perfectionnements que lui ont suggérés sa longue expérience et sa connaissance si approfondie du sujet. Cette ligne est une ligne complète et indéjMîndante de toutes les autres; elle s’étend de Londres à Uoebester, de Londres à Douvres avec des embranchements à Tunbridge Wells, à Maidstone, etc.; la longueur totale du circuit (lu’elle embrasse est de 182 milles anglais. Les stations sont distribuées en groupes de manière qu’il n’y en ait pas plus de six ou sept par groupes. Le groupe le plus important est celui de Londres à Douvres; il exige deux lils, indépendamment du retour par la terre qui s’opère au moyen d’un fil nommé fil de terre, qui, partant de l’appareil, est mis en communication avec le sol par l’intermédiaire d’une plaque enfoncée en terre ou d’objets qui y sont naturellement enfouis, tels que les tuyaux de gaz, etc.; ces 61s passent par toutes les stations intermédiaires, parmi lesquelles les plus importantes, telles que Tunbridge, Asford et Folkstone, sont pourvues d’instruments, indépendamment de ceux qui sont aux deux stations extrêmes. A chacune de ces stations les 61s sont interrompus au moyen des poulies isolantes [shacktes), décrites plus haut (6g. 379), et des fils conducteurs, partant du 61 principal de chaque eftté de la poulie, viennent aboutir aux instruments, comme nous l’avons expliqué. Ainsi deux 61s suffisent pour établir la communication télégraphique entre Londres, Tunbridge, Asford, Folkstone et Douvres; chacune de ces cinq stations est munie de l’appareil à deux aiguilles; à chaque station intermédiaire

364 APPLICATIONS DE l'ÉLECTRICITÉ.

se trouve un fil deterre, aussi bien qu'aux stations extrêmes; nous avons vu son emploi qui permet d'abréger le trajet du courant quand la dépêche ne doit pas parcourir toute la ligne. L'un des deux fils est constamment mis en rapport avec l'alarme, afin qu'on soit averti qu’un message va être transmis; mais une fuis l'avertissement donné, le fil est mis en communication avec l'un des deux multiplicateurs de l'appareil, l’autre fil étant déjà en communication avec le second multiplicateur. Nous avons déjà vu qu’on peut éviter que le courant passe dans les multiplicateurs quand on est assuré que la dépêche n'est pas destinée à la station, en lui offrant un circuit plus court. Deux fils sont nécessaires au télégraphe à deux aiguilles; un seul suffit avec le télégraphe à une aiguille, non compris le retour par la terre. Il n’est pas nécessaire, comme nous l'avons expliqué, d’avoir un fil spécial pour l'alarme; toutefois avec le télégraphe à une aiguille qui n’exige qu'un fil, l'on a l'habitude de consacrer le second à l’alarme.

Indépendamment des deux fils qui desservent les cinq stations que nous avons mentionnées, il y a d'autres paires de fils pour les stations d’un ordre inférieur et qui forment différents groupes. Ces fils ne se prolongent pas sur toute la ligne; ils sont interrompus aux stations extrêmes du groupe auquel ils appartiennent. Toutefois il résulte de leur établissement qu'il y a dix fils qui aboutissent à la station de Londres provenant seulement de la ligne qui nous occupe. Cela pourrait faire croire que ces dix fils sont indispensables pour le travail télégraplüque; or, comme nous l’avons vu, entre Londres et Douvres, deux seulement sont nécessaires ; un seul même suffirait. Mais s’il n’y avait que deux fils pour desservir les 18 stations qui font partie de la ligne, les communications directes entre Londres et Douvres seraient perpétuellement interrompues, ou bien ce seraient les communications avec les stations intermédiaires qui souffriraient; c’est pourquoi les poteaux une fois établis, on a trouvé plus avantageux d’augmenter le nombre des fils, ce qui entraîne une très-faible augmentation de dépense.

M. Walkcr a imaginé de placer aux différentes stations des sortes de plate-formes tournantes qui sont des especes de cotu-

mulaleurs destinés à changer à volonté les communications, de manière à pouvoir, en cas de nécessité, se servir pour les stations inférieures, des fils de la ligne principale, comme au moyen des aiguilles ou change la direction des convois sur les chemins de fer. Ainsi, à la station centrale de Tunhridge, M. W'alker a dans son bureau une plate-forme double qui peut faire communiquer tour à tour son appareil télégraphique avec Londres, avec la ligne de North-Keut, avec Douvres et avec les embranchements. Cette plate-forme est un cylindre ou tambour en bois dans lequel sont incrustées des lames de cuivre et contre lequel s'appuient des ressorts en acier qui communiquent avec les extrémités des fils conducteurs.

Les piles dont on fait usage sur la ligne de Londres à Douvres sont des piles à auge de bois avec plaques de zinc et de cuivre de 16 pouces carrés de surface environ; les compartiments des auges sont séparés par des parois en ardoise, et les cellules sont remplies d’un sable siliceux humecté avec de l’eau acidulée au moyen de l’acide sulfurique et dans lequel plongent les plaques des couples. La figure 375 renferme la représentation de l’une de ces piles. Il est préférable dans la pratique d’augmenter le nombre des couples et de ne faire usage (jue d’une faible solution acide plutôt que d’en avoir une forte avec un petit nombre de couples. On varie, du reste, le nombre des couples avec la distance qui sépare les stations. Ainsi, pour les groupes de stations entre lesquelles les distances ne sont que lOà 15 milles, on emploie 2i couples;de Tunhridge, à l’une et à l’autre extrémité de la ligne, ce qui comporte une distance de 40 à 60 milles, il faut 48 couples ; de Douvres à Londres il en faut 60. Ajoutons que les zincs sont amalgamés; ils peuvent servir six à huit mois sans avoir besoin d’ètre amalgamés de nouveau, et même dix à douze si on a soin de bien laver le sable de temps à autre avec un courant d'eau. Tous les télégraphes de la ligne South-Eastem , qui est de 182 milles avec 47 stations, sont desservis au moyen de 2,200 couples,, et tout le système télégraphique de la Grande-Bretagne en exige 20,000.

Rappelons maintenant en terminant ce qui concerne le télé-

;jf)6 APPUCATI0N9 DE l’ÉLECTAICITÉ.

graphe à Jeux aiguilles, la manière dont on s’en sert. Voici d'abord le vocabulaire complet :

A. Deux mouvements vers la gauche de l'aiguille gauche.

U. Trois mouvements vers la gauche de l’aiguille gauche.

C et 1. Deux mouvements de l’aiguille gauche, le premier A gauche, le second à droite.

D et 2. Deux mouvements de l’aiguille gauche ; le premier à droite, le second à gauche.

E et T. Un seul mouvement de l’aiguille gauche vers la droite.

K. Deux mouvements à droite de l’aiguille gauche.

G. Trois mouvements de l’aiguille gauche vers la droite.

H et 4. Lin mouvement vers la gauche de l'aiguille droite.