CHAPITRE IV

De la résistance totale du eircuit et de la force électro-motrice nécessaire à la parlUte transmisêion des signaux.

Nous supposeroD» pour fixer lei idées que le télégraphe eioployé est le télégraphe à cadran de M. l^Yheatstooe , amoacé p. 9S, et dont noua donnerons bientôt la description.

Les conditions qu'il iaut remplir pour qne cet appareil fooctioniM parfaitement, «pt:

l"" Que le courant électrique soit asseï fort pour qu'on ne soit pu forcé do donner trop de jeu è r«§uille du cadran ; 2"* que l'intea* site du courant tnesurée ayee un galvanomèure suffisamment aea* siUe soit toujours la même» que la pile par conséquent soit en ixm état et de force coostanie \ 3* que la direction du courant dans le fil de Télectro-aimant ne ?arie pas; h"* que tes contacts soient parbiie* ment nettoyés.

Comme ks mouvements de raiguille sont en relation avec la roution de Fancre d'échappement, qui est tantôt libre, tantôt airtlée» suivant que le fer dont elle se compose en partie est ou a'est pas attiré par l'électro-aimani » la rapidité de ses «mouvements dépend du mouvement correspondant de l*ancre.

Ce tél^raphe fonctionne parfaitement quand les mouvements de Fanere et par suite ceux de l'aiguille ou indicateur se succèdent régiH lièrement avec la plus grande rapidité possible; lorsque le manipola*teur ou rittdicateur des lettres au point de départ faisant un tour entier, en deux secondes, TaiguiUe du cadran fait elle-même un tour entier et revient exactement au point de départ.

M. Uatteucci a conclu d'un grand nombre d'expériences faites sur les lignes télégraphiques de la Toscane que le courant électrique avec lequel ces conditions étaient le mieux remplies donnait è son galvanomètre une déviation de 1 3 degrés.

BÉâlSTAiNCE DU ClACUlï. 2$<

Le fil employé sur ces lignes est on fil de fer d*AiigIelerrei a" 11 du oommerce ; la résistance d'an mille de ce fil mesurée exaciment est égale à celle d'un fil de cuivre de i4"*30 débogueur et pesant A92S6il, Ce premier fait coqsraté, rien n'est plus facile que de calculer à priori la résistance du fil conducteur d'une ligne télégraphique quelconque , en le supposant toHJours formé de ce même fil do fer n* 11 : il suflira de remplacer cette résistance par celle d'une lon« gueur déterminée du fil de cuivre pris pour terme de comparaison.

Cela posé, tout circuit télégraphique se compose t*" d'une étendue de terre plus ou moins longue, égale à la distance des deux stations estrémes; 2* de la pile; Z<» du fil de cuivre enronlé autour de Kélectro-aimant du télégraphe ; 6° d'un fil de Ifar isolé et de môme longueur ï peu près que la couche de terre.

Nous avons d^montié dans le chapitre précèdent théoriquement ot expérimentalement que l'on pouvait regarder la résistance de la terre comme sensiblement nulle» et qu'on pouvait par coost^ent la né-

Four déterminer la résistance intérieure de la pile, que nous supposerons, pour fixer les idées^ être une pile de Bunsen , on prend un de ses éléments et on le place dans un circuit formé .du fil du galvanomètre et d'une certaine longueur du fil de cuivre dont la résistance est prise pour unité ; et après avoir lu sur le galvanomètre la déviation produite, on remplace ce premier élément par un second tout à fait semUable ; la déviation doit être la même ; si cela n'était pas^M prend on troisième élément, puis un quatrième s'il est nécessaire, etc.» josqu'âi ce qu'on ait trouvé deux éléments qui donnent exactement la même déviation. Quand on y est parvenu, on unit ces deux éléments en joignant les zincs aux zincs , les charbons aux charbons, et on les place ensemble dans le circuit. La nouvelle déviation observée doit être un peu plus forte que celle donnée par les deux piles séparées ; et cette augmentation provient évidemment de ce que la résistance intérieure des deux piles réunies n'est plus que la résistance d'une seule d'entre elles. Pour retrouver la première déviation , on est obligé d'ajouter au circuit une certaine longueur du fil de cuivre étalon; cette longueur sert précisément de mesure à la résistance intérieure de la pile. £n répétant plusieurs fois cette expérience sur un élément de Bunsen en bon état, soit au moment où il vient d'être préparé, soit vingtquatre heures et plus après, on voit, pourvu que le tlnc soit bien

t%i TÉLÉGRAPHIE ÉLECTRIQUE.

amalgamé, que la longueur da fil de enivre qui représente la résistance de la pile est sensiblement la même. Pour l'élément dont se sertail M. Matieucd , cette résistance intérieure équivalait à celle de 50 mètres du fil du télégraphe.

La résistance du fil de l'électro-aimant se mesure immédiatement au moyen du rhéostat; pour l'appareil de M. Matieucci, elle équivalait à celle d'une longueur du fil du télégraphe égale à 10 milles italiens. Dans d'autres appareils fonctionnant aussi très-bien , cette résistance n'était que celle de 3 à A milles de fer.

Après qu'on a ainsi réduit en longueurs du fil conducteur de la ligne télégraphique la résistance intérieure de la pile et celle du fil de l'électro-aimant , il ne reste à étudier que la résistance de ce fil conducteur, c'est-à-dire , en d'autres termes, qu'il n'y a plus qu'à résoudre le problème suivant Étant donnée la distance entre deux stations, et par suite la longueur du fil de fer qoi les unit , déterminer le nombre d'éléments, de Bunsen, par exemple, nécessaires pour obtenir à travers le circuit, en y comprenant l'appareil télégraphique, tu courant qui suffise à la transmission rapide et régulière des signaui.

Pour résoudre ce problème dont la solution assure seule le bon service du télégraphe^ il faut avant tout déterminer l'intensité du coarant produit dans un circuit donné par un seul élément de Bunsen. Le tableau suivant donnera une idée des résultats qu'il est possible d'obtenir dans une série d'expériences faites avec une très-grande exactitude. On remplaçait le fil conducteur par une longueur de fil du cuivre étalon produisant la même résistance , et l'on mesurait la force du courant par la déviation de Taiguille de la boussole des sinns en même temps que par la déviation de Taiguille du galvanomètre.

Langueurs du circuit en miUes de fits de fer du téiégraffu: S5/i56769 10.

Déviations de la boussole des sinus :

52M/2, 30*3/4, 23% 18M/2, 15M/2, 43% lVl/2, lOM/û, 9M/4.

Déviations du galvanomètre.

GOURANTS DÉRIVÉS. 286

On voit par ce tableau qu'an seul couple de Bunsen peut produire dans UD circuit de S milles de fil de fer la déviation de {%• que nous avons dit être nécessaire pour le jeu parfait du télégraphe à cadran.

Nous avons déjà dit qu'on pouvait dans la pratique admettre qu'un élément de Bunsen monté avec tout le soin voulu possède une force dectro-motrice constamment la même ou constante. Pour passer du cas d'un seul élément au cas d'une pile, il suffira d*introduire dans la formule de Obm les données de l'eipérience précédemment oblenues.

En prenant pour unité la force électro^motrice d'an seul élément» pour unité de résistance une longueur de 5 milles du fil télégraphique» il s'ensuivra que l'unité de force électro-motrice produit, dans un circuit dont la résistance est ^;aie à l'unité, un courant représenté par douse degrés du galvanomètre, on le courant nécessaire pour mettre en action le télégraphe*

Supposons avec M. Hatteucci, et pour mieux arrêter la pensée, qu'il s'agisse d'établir une communication télégraphique entre Pise et Pootedera, et par conséquent d'obtenir entre ces deux stations le courant normal. de IS"" dans un circuit long de 10 milles, augmenté du fil qui entoure rétectro-aimant de l'appareil télégraphique, fil dont la résistance est représentée de son côté par 10 milles du fil condacteur. Il en résultera que le circuit télégraphique entier de Pise k Pootedera sera rq>résenté par vingt-deux milles du fil de fer du télégraphe ou par quatre unités et demie de résistance. Dans ces conditions, la formule de Ohm réduite en nombres apprendra qu'il faut employer de quatre à cinq éléments de Bunsen pour obtenir dans le circuit le courant de 12"* nécessaire à la mardie parfaite des appareils. Ce résolut théorique s'est trouvé confirmé par l'expérience : en effet , quand on transmet des signaux avec quatre éléments de Pise à Pontedera, le courant donne à la boussole des sinus «ne déviation de 1 h"" 1/2 ; avec cinq éléments, la déviation est de 20"* 1/2; or, le courant de 12« du galvanomètre correspond à une déviation de 18"* 1/2 sur la boussole des sinus: le courant normal est donc intermédiaire entre les courants obtenus avec quatre et cinq éléments; et avec ces derniers courants la transmission des dépêches est encore régulière et rapide.

M. Matteucci, à l'occasion de ces expériences, consuu la supério'rite évidente des appareils électriques dans lesquels l'électro-aimant

286 TÉLÉGRAPHIE ÉtEOTRIQUE.

e»t entouré d'un fil fin el trèi-long lur eeoi oà c» fil eii grot et

Il mit dans le circuit de Ponteden à Pite une machine k fil court , dont la résistance était égale à celle de trois milles du GI de fer de la .ligne, et Yît que l'intensité du courant estimée avec la boussole des jinus était de 26* 1/2 avec trois éléments , de 3S* avec cinq éléments : elle était plus forte qu'avec un électnniiaiant entooré d'un fil ûb iieaucoup plus long, et cependant la régularité et la rapidité dessignaox laissaient beaucoup plus à désirer dans le premier cas que dans le second. On pouvait dans le second cas , sans empêcher, saus altérer en jrien le jeu facile et rapide de l'appareil, augmenter dans une proportion assez grande la distance de l'ancre au fer doui , et laisser moins de liberté à l'aiguille du cadran. Il est donc bien certain que la force d'os 'électro*aimant faisant partie d'un circuit très-long est plus augmentée par l'accroissement du nombre des tours do fil, qu'elle n'est dlmijiuée par Taugmentaliou de résistance apportée par les nouvelles cir* convolutiotts.

< Citons encore quelques expériences. La longueur du eiroait entre Piao et Empoli est d'environ vingt-huit milles et demi ; en ajouuat k cette longueur les dix miHes de fil de fer qui représentent la réslstaoee du fil de l'électro-aimant , le circuit entier est de quarante milles en* ▼iron, on de huit unités de résistance; la théorie indiquerait donc qu'il faut employer huit éléments pour obtenir l'intensité normale de 12 degrés. Or, l'expérience montre qu'avec huit éléments on obtient jan courant de 19<* 1/2 à la boussole des sinus, ou de 1S« li peu près ao falvanomètre, et qu'avec ce courant les signaux sont transmis régo- Ûèrement en raison de vingt«buit signaux par minute. Entre Piie et Florence , le circuit est de quarante-sept milles de longueur et de cin^ quante-sept milles avec les dix milles de fil de fer qui représentent le fil de l'électro-aimant : cela fait de onze à douze unités de rékistance, «t le service se fait très-bien en réalité avec douze éléments. De Sièoe onfin à Livourno, il y dix-sept unités de résistance, et il suffit de quioxe k Mise éléments pour que le télégraphe fonctionne parbitemeat.

ISOLEMENT IMPARFAîr DES FILS; COURANTS DÉRIVÉS.

Nous avons aopposé dans tout ce qui précède que le fil eondueieor était parfaitement iiolé, qu'il n'y avait ni perte d'électricité, ni eoO'