Principe dei Iransformateura. — Soient deux bobines

formtJes de tils conducteurs Tune R composée d'un grand

nombre de spires de 111 fin, l'autre A d'un petit nombre

de spires de gros conducteurs (fig. 200). Si nous envoyons

des courants rapidement alternés à

travers la première, la seconde sera

^; traversée également par des courants

alternatirs dont l'inlensité dépend de la '

résistance du circuit.

Si E est la force éiectromotrice qui fait circuler le courant t dans la bobine Fig. 260. ^> ""^ force électromotrice e sera déve-

loppée dans A et il en résultera un courant d'intensité I.

Si la transformation s'opérait sans perte, l'énergie Ei dépensée dans la bobine B appelée circuit primaire devait se retrouver totalement dans le circuit secondaire A, on aurait par conséquent

Ei = cl.

Ainsi si E = 1000 Volts et i = 10 Ampères, on pourrait avoir, par exemple, e = 100 Volts et I = 100 Ampères, de façon que la puissance dépensée dans le premier circuit étant de 1000 Watts, on retrouverait cette même puissance dans le circuit secondaire ; mais le courant de haute tension et de faible intensité serait transformé en un autre de faible tension et de grande inten-

1 — ^ — P-- — . ' . '■ > .C ' yA ^ ' T -. V* ^""^^^^

le circuit secondaire ; la perte correspond k réchauffement du transformateur.

309. Transformateurs à courant continu. — Les courants alternatifs présentent Tinconvénient d*étre plus dangereux (|ue les courants continus, ils ne se prêtent pas facilement (du moins jusque maintenant) au fonctionnement (les moteurs, on ne peut pas s'en servir pour Télectrochimie; aussi on a voulu également transformer les courants continus à haute tension. Seulement pour créer des courants dinduction il faut introduire un appareil mécanique déterminant les interruptions du courant.

Si nous supposons un moteur électrique à courant continu dont une section sur deux seulement soit réunie au commutateur qui amène le courant, et dont les autres sections soient réunies à un autre collecteur, les courants passant dans les sections d'ordre impair induiront à chaque interruption des courants secondaires dans les sections d'ordre pair, et ces derniers seront recueillis par le second collecteur.

Le travail nécessaire pour faire tourner l'anneau est très faible, en outre ces appareils ne donnent pas d'étincelles aux balais, l'entretien paraît donc devoir être insignifiant. Cependant ils exigent une surveillance alors que les transformateurs à courants alternatifs peuvent être abandonnés à eux-mêmes; aussi ces derniers sont-ils infiniment plus répandus.

310. Distribution de l'énergie électrique. — Généralement l'énergie électrique développée dans une dynamo, doit être répartie entre un certain nombre de consommateurs, lampes électriques, moteurs, etc. On peut employer pour cela un certain nombre de dispositions dont les principales sont les suivantes :

et Thonipson-IIouston, intercalant jusqu'à 96 lampes u arc dans un seul circuit, le courant a généralement une intensité de 10 Ampères. La chute du potentiel nécessaire pour chaque lampe étant de 30 Volts, il en résulte que la source d électricité doit produire une force éleclromotrice d au moins 4800 Volts.

Ce système présente les avantages qui résultent de la haute tension, les frais d'installation sont réduits à un minimum; seulement ils en présentent tous les inconvénients, dont les principaux sont : les dangers que présentent les hautes tensions pour les personnes, le manque d'indépendance entre les différents appareils récepteurs.

Nous avons indiqué les précautions prises dans les lampes à arc pour arriver à rendre ^cette indépendance aussi complète que possible.

On intercale même des lampes à incandescence de grande intensité lumineuse, 100 à 200 bougies, sur le circuit des lampes à arc. Il faut avoir soin de les munir de dispositifs convenables pour assurer la continuité du circuit quand une lampe vient à se briser.

La disposition en tension est la plus économique et peut souvent convenir pour Téclairage des rues, des chantiers et en général des grands espaces.

311. Distribution en dérivation. — a) Distribution directe. — Elle consiste à maintenir constante la différence de potentiel entre les conducteurs principaux A et B, entre lesquels on place en dérivation les appareils consommateurs tels que lampes à arc ou à incandescence, accumulateurs, bains de galvanoplastie, etc. (fig. 265).

Il existe une indépendance complète entre les divers appareils que l'on peut supprimer ou intercaler à volonté.

La seule difficulté est d'arriver à maintenir la même

oir une diifërcncc de potentiel constante aux appareils, il faut que la force électroniotrice de la source augmente avtc son débit, à moins que la résistance des conducteurs soit absolument négligeable.

Ainsi si une canalisation pour une installation est établie de façon qu'il y ait une perte de 10 volts, par exemple qu*il y ait 110 volts ù la dynamo et 100 volts aux lampes, lorsque la moitié des lampes sera éteinte on n'aura plus qu'une perte de o volts et si la dynamo est à tension constante ou il y aura lOo volts aux bornes des lampes ce qui serait inadmissible.

Pour pouvoir employer des dynamos à tension constante, il faut donc que la perte de charge ne varie pas de plus de 2 p. 100 de la tension lorsque Tintensité du courant varie de zéro à son maximum, il faut donc des conducteurs de résistance négligeable.

Il résulte de là que l'emploi des machines Compound n'est possible que dans les petites installations, à moins que Ton ne veuille faire des dépenses considérables de premier établissement.

Dans la plupart des cas, les machines excitées en dérivation avec champ magnétique réglable seront beaucoup plus avantageuses.

312. b) Distribution par rintermédiaire de transformateurs. — Lorsque la source d'électricité ne peut pas être placée dans le voisinage immédiat des lieux de consommation, on développe des tensions très élevées entre les deux conducteurs principaux, généralement 1000 volts et l'on ramène cette tension généralement à 100 volts au moyen de transformateurs placés au lieu même de consommation (fig. 268). On peut utiliser dans ce but les courants continus ou les courants alternatifs.

ratrice. Le moteur étant mis en train si Ton augmente sa charge un peu brusquement, il en résultera un changement de vitesse et la rupture de la concordance des phases entre la g<*nératrice et le moteur,d'où arrêt de celui-ci.

Nous pensons que le jour où Ton aura inventé un moteur ù courants alternatifs d'un fonctionnement assuré et d'un prix raisonnable, on aura fait un grand pas pour la multiplication des stations centrales d'éclairage électrique.

313. Tension et dérivation combinées. — Dans certains (fas, on partage le courant d'une distribution à intensité constante entre différentes lampes placées en dérivation.

Fig. 269.

Ainsi sur un courant de 10 ampères on peut placer en dérivation deux lampes, chacune de 5 ampères.

Si Ton place 10 lampes à incandescence en dérivation, chacune d'elle sera traversée par un courant de 1 ampère, et si la résistance de chacune d'elles est de 50 ohms, la chute de potentiel d'une borne à l'autre sera de SO volts, et chaque lampe absorbera une puissance de SO w^atts.

Le grand défaut de ce système, c'est que chaque fois qu'une lampe à incandescence s'éteint, elle doit être remplacée par une résistance équivalente, sinon celles

matit^re pour les conducteurs positif et négatif poum (■treappck'c i.

Avec deux inactiincs accouplt^es, comme nous venons de les voir, chacun des conducteurs positif, négatif et neutre ne devra jamais transmettre qu'un courant maximum de îiO umpi>rcs, sa section ne devra donc être que i,'î, la quantité totale de ntalière pour les trois con-

rJ,

dueteurs sera donc 1 1,2, r<!conomie de matière sert

donc de 1/2, soit 25 p. 100 de la quantité de cuivre qui

irait été employée avec le système à deux conducteurs.

— :wâ —

soir, v\W. s'i'lrvc n'^iilit'Tiînienl jusqu^à 7,oOO lampes, ( T ù S lirun*s, clK' iDoiitt^ rapidement à 15,000 lamp pour rt'lomber à 7,'>(M) lampes de 8 à 10 heures du soi Kn n-sumi' pour une moyenne parvingt-quatre heures ( !2,âT«) lampes, la station centrale doit avoir des machin ù mrme de fournir le courant à 1«j,000 lampes, alors qi <*ette (li^mande ne se produit que pendant une den heure à peine.

Le système représenté tig. 271, permet de faire Ir vailler les machines pendant vingt-quatre heures cens cutives, on emmagasine Ténergie dans les accumulateu pour pouvoir la dépenser au moment voulu.

Les moteurs et les dynamos ne doivent avoir que puissance nécessaire pour fournir le courant moyen ce respondant à 2,27.*> lampes. On a établi ù Londres d stations centrales d'après ce système, rexpérience sei pourra se prononcer sur la façon de se comporter c accumulateurs. Ceux-ci, (failleurs, constituent u dépense importante.

Cette disposition ne permettrait de transmettre des signaux que dans une seule direction, ce qui, dans la grande généralité des cas, ne suftit pas, aussi chaque station est-elle pour\ue : 1" d'un interrupteur M, appelé 7nanipulateur, qui permet d'envoyer des courants au correspondant; 2" d'une pile P, et 3" d'un galvanoscope ou récepteur l\ servant à accuser le passage du courant et à permettre de recevoir le signal transmis.

Au lieu de faire usage de deux fils conducteurs formant circuit métallique complet entre les deux stations, on emploie un seul conducteur qui porte le nom de ligne télégraphique ; les deux extrémités de la ligne sont mises en communication avec le sol par l'intermédiaire, d'une part de la pile, d'autre part, du récepteur. Les points a et a' du sol, aussi éloignés qu'ils soient, se trouvant au même potentiel, les choses se passent comme si ces deux points étaient réunis par un conducteur sans résistance.

Le ronlact des extrémités du conducteur avec la terre doit être rendu aussi intime que possible, pour cela on enfouit dans le sol humide une plaque métallique que Ton appelle plaque de terre ou simplement teire,

817. Fonctionnement des appareils. — Supposons que le poste A transmette un message à son correspondant B, le manipulateur M' de B reste au repos. Le manipulateur se compose d'un levier métallique pouvant basculer autour de son axe b, La ligne est toujours en communication avec le levier; à l'état de repos, celui-ci reposant sur le buttoir r la ligne est mise en communication avec la terre par l'intermédiaire du récepteur B. Si l'on appuie sur le manipulateur, le contact en r est rompu, mais le circuit de la pile V est fermé par a p b V r' a' ; dans ce

geric. Lu bande de papier riant soulevée vient frott contre une molette F animée d'un mouvement de rot tion, par suite dutiuel sa tranche est continuellemei

Fig. 273.

enduite dVncre (|u'elle prend sur un tampon en coton ( Suivant (jue rémission du courant dure plus ou moin de temps, le contact entre la bande de papier et F eî plus ou moins prolongé et la molette trace soit un point ( soit un Irait ( — ). En combinant ces deux signaux d diverses Tarons, on a composé un alphabet connu sou le nom de code Morse (|ui permet de transmettre toute les dépêches usuelles. Voici quelques-uns de ces signe conventionnels :

A . — F . . — . Point

H — ... (î . Apostrophe

Vj '~~ . """ • 11 . • . . 1

321. Appareil à cadran. — Les deux systèmes que noui venons de décrire ont le défaut de ne pas transmettre Ici dépêches au moyen des signaux alphabétiques ordi naires; il faut un certain apprentissage pour arriver à lei traduire; pour obvier à cet inconvénient on emploie

.If

veillent unilornie le iiiouvenient des deux roues doi

'^ être synclironiciue, cVsl-à-dire (jue les deux roues dite;

roues des tj/pcs (huvi'ut tourner avtîc la même vitesse

^ et toujours garder la iiiènie position relative, ainsi I:

\\ lettre A par exemple doit toujours se trouver en niènit

'j temps sur le diamètre vertical aux deux postes corres-

*1 pondants entre eux. Supposons (jue Ion veuille trans-

'] mettre la lettre H, au moment ou celte lettre passe sui

la verticale dans le poste transmetteur, un courant esl

envo\é et déclanche clie/.le correspondant un mécanisme

((ui vient appliquer la bande de papier contre la roue

des types, de sorte que la lettre \\ est imprimée à son

passade sur la verticale.

L'appareil Hughes permet de transmettre plus de lettres que l'appareil Morse dans le même temps, en outre on évite l'inconvénient de la traduction du télégramme, ce qui supprime une cause d'erreur. Aussi il est très employé sur le continent pour les relations importantes. î^28. Réception à Touïe. — Parleur. — En Angleterre et surtout en Amérique, on n'attache que peu d'importance a renregistrcment des signaux, aussi on reçoit simplement les télégrammes à l'ouïe. Dans l'appareil Morse, l'armature de rélectro-aimant,en venant frapper sur les vis de buttée, produit un léger bruit, on distingue ainsi i'i l'ouïe si c'est un signal long ou court, par conséquent un point ou un trait qui est transmis; avec un peu d'habitude les employés arrivent à comprendre les signaux sans qu'il soit nécessaire de les inscrire. Aussi aux Etats- Unis on réduit l'appareil Morse à son électro-aimant muni de son armature, le récepteur ainsi ramené à sa plus simple expression porte le nom de parleur.