Voir d. Joubert : Traité élémentaire d'électricité

1042 ÉLECTRICITÉ À L'ÊTAT DYNAMIQUE.

1° Description. — Les organes essentiels d'une bobine de Ruhmkorff sont deux circuits ou bobines, de dimensions variables enivant la puissance de l'appareil, et un interrupteur.

Bobines. — Les deux bobines sont faites en fil de cuivre rouge parfaitement isolé ; l'une en gros fil, de 2 à 2,5 mm de diamètre, et l'autre en fil fin, d'un quart ou d'un tiers de millimètre (fig. 918). C'est le gros fil qui constitue le cireuit inducteur; il a de 44 o0 mètres de longueur ; il est enroulé le premier sur un cylindre creux de bois ou de carton, qui forme le noyau. de la bobine, puis enveloppé d'un manchon de verre ou de caoutehoue isolant sur lequel on enroule le fil fin, qui est le fil induit. La longueur de ce dernier varie avec les dimensions des bobines : dans les grandes, il peut avoir jusqu'a 120 000 mètres de long, et alors

Fig. 918,

son diamètre est moindre que dans les petites bobines (de inillimètre au lieu de 4). Afin d'éviter entre deux spires voisines une décharge présentant une grande différence de potentiel espable de percer l'isolant, on enroule souvent le fl induit en galettes successives qu'on juxtapose et qu'on réunit en série

les avoir séparées par des disques isolants. Les bobines ainsi construites sont appelées bobines cloisonnées.

Interrupteur à marteau. — N y a plusieurs modèles d'éntérre leurs. Le plus simple est l'interrupleur à marteau (fig: 949). 1bse compose essentiellement d'une pièce de fer mobile 9, tm leau, aquelle oscille entre un électro-aimant A qui Pattire d'une manière imlermiliente, & une wièes R, aquelée enélime, Où elle retombe par son propre poids. L'ÉRERGNNANL NESCREE stitué par un faisceau de Ms de Sex dons, au Sox on |

cylindre un peu plus long que la bobine, et c'est le courant inducteur lui-même qui l'aimante d'une manière intermittente,

Le courant vient de la pile, par le fil P, à une borne a (fig. 918), traverse le commutateur C (pièce accessoire, qui sera décrite ciaprès), puis par la borne b entre enfin dans la bobine à gros fil. il en sort par le fils (fig. 919), pour gagner l'interrupteur où il suit le circuit ioh, fermé en o par le contact du marteau et de l'enclume (fig. 918). De là il se rend à la borne c par l'intermédiaire d'une lame de cuivre K, et enfin au pôle négatif de la pile par le fil N,

Le faisceau À s'aimante dès que le courant de la pile passe dans le gros fil et le marleau o est attiré; mais aussitôt, le contact n'ayant plus lieu entre o et h, le courant se trouve interrompu, l'aimanlation cesse et le marteau retombe; puis, le courant passant de nouveau, la même série de phénomènes recommence, en sorte que le marteau se mel à osciller avec une grande rapidité, ouvrant ainsi et fermant tour à tour le circuit : à chaque oscillation, deux forces électromotrices d'induction, successive ment directes et inverses, se produisent dans le fil fin et une suite ininterrompue d'étincelles jaillissent entre ses deux extrémilés pp, suffisamment rapprochées, qui sont les rhéophores de la bobine.

Remangue.— On peut vérifier que les deux quantités d'électricité induites dans les deux phases de l'oscillation sont égales, maïs que la force électromotrice du courant direct est plus grande que celle du courant inverse (1015). En effet, si l'on place un galvanomètre dans le cireuit induit, on ne remarque aucune déviation. Et si l'on écarte les deux rhéophores pp' (fig, JS), la résistance de l'air s'opposant au passage des courants, c'est celui qui a le plus de tension, c'est-à-dire le courant direct, qui passe en excès, puis

Fig. 919,

1. Pour aclionuer les pelites bobines, de Sù à 35 centimètres de longues suffit de 3 ou 4 éléments Bunsen grand modèle ; pour les grandes bobines. Rubmkorf estimait qu'on doit prendre une surface de pile aualre vs ss xrande,

Ia r dans ln bobine induelrice, sat de Ver ronge WeisaEene

qui finit par passer seul, jusqu'à une distance limite où &l n'y a plus du tout d'étineelles : alors il n'y a plus mi courant inverse courant direct; mais il se produit en P et en P' des potentiels électrostatiques alternativement de sens contraires : c'est Vinduc: lion en circuil ouvert.

1024. Organes accessoires de la bobine de Ruhmkorff! — Condemsateur de Fiseau. — M. Fizeau a considérablement augmenté la tension des courants induits en interposant dans le circuit inducteur un condensateur wultiple. Use compose de feuilles d'étain superposées et isolées les unes des autres par dei feuilles de fort papier r (6g. 920), plus larges que l'étain, qu'on 4 trentpées dans une dissolution de résine. De deux en deux, les feuilles d'étain débortent le papier, d'un côté en …, ee"... et de l'autre en 4, # #"...; les dtuins de rang impair étant réunis par une pince forment une armature du condensaleur, et ceux de rang pair forment l'autre armature. Dans les grandes bobines, {a sur-

fice de chaque armature nlteint ainsi 20 métres carrés, L'une d'elles est en communication avec la borne é, qui reçoit le courant à sa sortie de lt Iibine, et l'autre est en communication avec la borne m, qui est reliée elle-même, par la lame K, avec le commutateur €, puis avec la pile, Le condensateur tout elier est renfermé dans le socle dé bois qui supporte la bobine, Pour comprendre l'effet du condensateur, il faut se rappeler qu'he interruption du courant inducteur il se produit un extri-couramt di ms cr continue en quelque sorte, prolonge sx dnrée et, par suite, affaiblit la teushon de l'extra-courant d'ouverture, Mais quand le condensateur est intercalé dans le etrenit inducteur, cet extra-courant change d'êleetricité positive l'armature qui communique avec 1, et d'électricilé négative Varmature qui communique avèc m. Ur ces électrients contraires se recombinant aussitôt, par Vi termédiaire du gros fil de la pile et duetrcuit CKm, donnent naissance à un court coutraire à celui de la pile, lequel désimate instantanément le faiscemu de fer | : doux : le courant induit est done plus court, Fig. 921. et par suite plus intense, Les hormes ei el n placées à l'extrémité de 1x planchette servent à recueillir l'extra-courant. € > Commutateur de Ruhmkorff, — Layyarel est taunt d'u petit mm dateur à main qui permes soit de changer à onké ke ses, do es it

ssl

Cet organe est tout en cuivre, sauf le noyau central À, qui est un cylindre de buis (fig. 921) ; sur les deux côtés sont fixés deux contacts de cuivre C, C', où s'appuient deux lames élastiques de laiton, liées aux deux bornes « et e, qui reçoivent les rhéophores de la pile, Le courant de celle-ci arrivant en 4 monte en C; de là, par une vis y, ilgagne la borne b et la bobine; puis, revenant por la lame K, qui communique avec le marteans, il va jusqu'en C' par la vis æ, descend en c et retourne à la pile par le fil N. Si à l'aide du bouton m on tourne le commutateur de 180 degrés, il est facile de voir que c'est l'inverse qui à lieu : le courant gagne alors le marteau para lnme K et sort en b, Enfin si l'on ne tourne que de 90 degrés, les lames élastiques ne s'appuient plus sur les contacts C, C', mais sur le cylindre de buis 4, et le courant est interrompu.

1025. Interrupteur à mercure (de Foucault), — Dans les grosses bobines, l'interrupteur à marteau oscillant est insuffisant, parce que les surfaces de contact

Fig. 922.

s'échauffent alors jusqu'à se souder; dé plus l'élincelle qui jaillit entre l'enclume et Le marteau diminue l'instantanéité des interruptions et par conséquent l'intensité des effets. Foucault à imaginé un inlerrupleur à meéreure qui ne présente pas cet inconvénient,

Dans deux godets de verre « et #, contenant du mercure dont In surface est recouverte d'une couche d'alcool (fig. 922), plongent deux tiges de platine «et d, fixées au même bras d'un levier AB dont l'autre bras porte une armature de fer doux À, sollicitée par un électro-nimant E. Le levier AB est porté par une tige !, montée elle-même sur une lame élastique d'acier, qui peut osciller librement à droite et à gauche, en transmettant son mouvement au levier et aux tiges « el d, La lame et le levier peuvent étre soulevés plus ou moins à l'aide d'une crémaillère et d'un pignon, Toutes ces pièces sont montées sur une planchette avec deux commutateurs à main et avec différents conducteurs, N

A l'origine, les tiges de platine plongent dans le mereure, el l'on Lait artiste par le fil p, au commutateur correspondant, le courant d'une pelile pile aux

tua ÉLECTRICITÉ À L'ÉTAT DYNAMIQUE.

liaire, distincte de celle qui produit le courant inducteur, Le courant gagne be godet u, le levier BA, la lame d'acier, et de là le fil de l'électro-aimant, d'où à révient au même commutateur, puis à la pile pur le fi r, L'ærmature À étant alors attirée, la lame oscille vers A, les tiges « et d ne sont plus en cons avec le mercure, le courant ne passe plus el l'électro-aimant cesse

mais la lame élustique oscille aussitôt en sens contraire, les tiges de plats: s'abaissent et le courant passe de nouveau, Il se produit de 50 à #0 osil. lations par seconde. On peut retarder ou accélérer sa vilesse, en élevant on ubaissant une masse © qui glisse le long de la tige 4.

Ce sont ces oscillations qu'on utilisé pour interrompre le courant indoctenr. Celui-ci arrive en P au second commutateur, gagne le godet w, la tige d, le levier, la lame d'acier, et de là le Gil b, qui le conduit au gros 1 de la bobine. Or on voit que chaque oscillation du levier AB fait sortir la pointe d du mer cure et produit une interruption dans le circuit inducteur.,

Remanques. — 1° Les fils m et n sont en communication avec les bornes mt et « de lu bobine (Ag. 918), c'est-à-dire avec les deux armatures du condensateur.

2° L'alcool n'a pas seulement pour effet dé s'opposer à l'échauffement por l'étincelle de rupture, il sert encore à empêcher l'oxydation aux points où elle éclate, en supprimant le contact avec l'oxygène de l'air,

3° Ilest évident qu'on peut supprimer tout interrupteur et lancer dans le 0 inducteur un courant primaire, d'intensité variable provenant d'un alternaten quelconque.

1026. Transormateurs : type Zypernowski, — L'énergie électrique qui arrim dans le circuit primaire de la bobine de Rulimkorff, possède ordinairement une fhible force électromatrice ct une grande intensité : elle est transforme en énergie électrique qui ee cule dans le cireuit secordaie avec une faible intensité & une grande force élec motrice.

En dirigeant au contraire dans le cirouit secondaire courant de faible intendit et de grande force éleete motrice on recueillerait dus l'autre cireuit un comrant & grande intensité et de faible force électromotrice, Le duit EI restérait trés ment constant dums la tune formation,

Tout appareil capable d —— transformer ainsi les

: de l'énergie électrique M Fig. 925. nomme transformateur.

L'un des plus connus st le type Zypernowski (fig. 925). Il se compose d'un noyau intérieur, formt® disques annulaires en tôle consolidés par des cadres qui, avec les deux extérieurs en fer, constituent la carcasse de l'appareil. Les bobines 01e roulées sur les segments annulaires entre les cadres. Les extrémités des électriques sont attachées à des bornes fixées au plateau supérieur par médiaire de disques en porcelaine. Les tuccordements avec les fils e se font par l'intermédiaire de bandes Séliu ani Lonieut 2} 28 prodnite

court cireuil, Dans d'autres types, es chreus primaire ek SRE en, els

AlMPLICATIONS DE L'INDUGTION VOLTAÏQUE. 1047

manière à former l'anneau; le noyau de fer est alors constituë par un Nil enroulé sur cet anneau.

1027. Effets de la bobine de Ruhmkortf. — La bobine de Ruhmkor® peut produire des effets physiologiques, calorifiques, chimiques, lumineux el mécaniques analogues à ceux d'une batterie électrique extrèmement puissante.

Effets physiologiques. — Ils sont tellement intenses, que les commotions des bobines moyennes, même quand le courant inducteur provient d'un seul couple de Munsen, sont déjà insupportables, Avec deux couples de Bunsen on tuc un lapin, et avec un grand nombre de couples un homme serait fondroyé.

Effects calorifiques, — On les constate aisément en interposant entre les

| Fig. 924. Fig. 9%. Fig, 926.

rhéophores P, P' (fig. 918) un fil de fer très fin : celui-ci est fondu et brûle avec une vive lumière. Hs ont été utilisés dans la l'usée Statehiam (1029). Effets lumineur. — Ces ellets sont très variés, suivant qu'ils ont lieu à la pression ordinaire, ou duns des gaz très raréfés, ou dans des vapeurs à très faible tension, Dans l'air, ils consistent en une série d'étincelles vives et bruyantes, dont ln longueur va jusqu'h 45 centimétres avec la grande hobine de 65 centimètres de longueur, Dans l'air très raréfié, les ellets sont fort remarquables, Qu kes réalise ask ment en reliant les rhéophores Pet P' de la bobine avec les deux \es Se |

l'œu électrique déjà décrit, Dans le vide à 4 où à mu, où voi ne VS

traînée lumineuse se produire d'une houle à l'autre, d'une manière sensiblement continue (fig. 926). Si l'on approche alors la main de Pœuf, on prodsit (fig. 924) par influence une déviation de la lumière électrique.

C'est le pôle positif du courant induit qui présente le plus d'éclat ; sx hriière est rouge de feu, tandis que celle du pôle négatif est faible et violaeée: de plus, cette dernière se prolonge tout le long de la tige négative, phénomène qui me se produit pas au pôle positif (fig. 925).

Effets mécaniques. — On peut aussi produire des effets mécaniques puisse Avec la grande bobine de 65 centimètres on percé une masse de verre de 5 centimètres d'épaisseur. La plaque à percer V est alors disposée conne Le montre la figure 927.

Dans le cas où la plaque de verre à percer V présenterait une trop grande résistance, il est à craindre que l'étincelle n'éclate dans la bobine tif en trouant la couche isolante qui sépare les fils, ot alors la bobine serait win hors d'usage. Pour éviter cet accident, deux fils e et « mettent les pôles des bobise

Pig. 927.

en communication avec deux tiges métalliques horizontales, Us espacées l'une de l'autre, Alors, si l'élincelle ne pout éclater en em verre, elle éclate de m en n, et la bobine est préservée.

Effets chimiques. — MM, Ed. Becquerel et Fremy ont constaté lose ques de la bobine de Ruhmkorff en faisant éclater les étincelles entre mités de deux fils de platine traversant les parois d'un tube dé verre et hermétiquement fermé. On trouve ainsi que l'azote et l'oxyeène te combinent lentement, en donnant naissances à de l'acide nitreux. Din en, les etfets chimiques de l'étincelle sont compliqués d'effets calorifiques el ete mécaniques. Cet inconvénient disparaît dans la décharge silencieuse, dite effliree électrique.

Charge des batteries. — La hobine de Rubmkorif peut anssi étre utiliséepour charger des bouteilles de Leyde, eL même des batteries de plusieurs fjsrres 1 est nécessaire alors de ménager, sur l'un des fils qui fai communiquer les armatures de la hatierie avec les pükes de a bobine, une Iniorruption qui 2e livré passage qu'au courant direxk. Yu velo S'anire 2. Valtweie us deux tiges d'une bouteille de Lane, on penit AESTEE Ve AEWAL es Wie Un

fuhmkorft, dans des conditions deëtoes.

1028. Etfluve électrique. — Un nomme effluve électrique le passage silencieux, et sans chaleur apparente, de l'électricité à travers un milieu gareux.

1. Effets chimiques de l'effluve — Expériences de M. Berthelot, — En passant à travers les gaz sous la formé d'effluve, l'électricité donne nüissance à des réactions chimiques remarquables, qui dépendent beaucoup de la forme sous laquelle agit la décharge, M. Berthelot à fait une étude approfondie de ces elfets eter uvert les lois expérimentales

IL. Effets lumineux, — 1° Tubes de Geissler, — Lorsqu'on fait passer la décharge de la bobine dans des tubes de verre contenant une vapeur ou un gaz très raréfié, la lumibre électrique apparaît sous la forme de zones (ou strates) alterna tivement brillantes et obscures, formant comme une pile de lumière entre les

Fig. 928.

deux électrodes. Ces phénomènes, qui ont été étudiés pur Masson, Grove, Gassiot, Plücker, etc,, se produisent dans des tubes fermés, de verre où de cristal, construits pour la premikre fois par Geissler, On ÿ introduit un gaz où

Fig, 929.

uue vapeur; puis, avant de les fermer, on y fait le vide, à un demi-millimètre. Aux deux extrémités des tubes sont soudés deux fils de platine qui y pénètrent de 1 à 2 centimètres, et qu'on fait communiquer avec les pôles de la bobine de Ruhmkorff, Les stries lumineuses varient de forme, de couleur et d'éclat. avec le degré de vide, la nature du gaz ou de la vapeur, ek es dimensions des tubes, Souvent le phénoméne prend encore un plus bel aspeel qar la MueresRens) que la décharge électrique excite dans le verre.

LE] ÉLECTRICITÉ LISANIQUE.

Le fur #9 repreute les res dsasves per [hpèragier à es écms-i- Lamétre de preminn dam a tube nltermatremment remdé 4% dirt uns Le tuvsien, | lesmière ent béamrie . dam les paris cagellacres elle es rouge

Le Ggrre #29 rmantre Les sèries daus l'acte carhmmiguee à mm quart de eubtre de prenskve : la couleur est verdètre, et Les sûres s'ont pes La forene qu dus lhydrogeer Îrrms Fanote, La lomébre ect jaume-comge

# Expériences de Croakes. — Les expériences de Cruses sur Le lumiere

lequel on à fais le vide à La trompe de

w Expériences de l'lucker. — — Mücker à vérifié que la lumière des tubes de Geissier ne dépend pas de la substance des électrodes, ensés de La mature du jus on de le vapeur qui et dans le tube. Il » constaté aussi que les fmières fournies par l'hydrogène, l'asne, l'acide earboaique, ele., exseninées me spermr: fournissent des spectres trés différents.

de la bobine de Aubmkorff — Fusée de Siatshem —

Len fit de cuivre AB (fig, 150) st recouvert de gnfta-perchs sullurge,

Fig. 90.

il ne forte au bout do quelques mois, au contact du métal ot de som

une couche do sulfure de cuivre qui suffit pour conduire le courant, En

si, en une partie quelconque du cireuit, on coupe In moitié supérienre de l'on veloppo, puis que, dans l'échanerure ab ainsi formée, on enlève ue more du fi do cutvre de 6 millimétros de longueur, un courant intense lancé dans ce fil, interrompu, passe pourtant par le sulfure qui adlière à la gutta et Le fait enirer en ignitian, EL si, dans la cavité ainsi creusée, on met du éolon-poudee on de la poudre à canon, — comme l'a fait l'ingénieur Statelinm, — e# pl 104 fou dès qu'on lance le courant : de 1 le nom de fusée de Stateham ELU dinpositif,

Au Lou du courant intense d'une pile très puissante, on peut LUS bobine de Huhmkor®. La décharge de la bobine entre les points æ 0t& safflil pour anflammer la luséte, On l'utilise dans l'industrie où duns l'art oniltalee pour mettre le fou aux mines à grande distmmce,

De"