Machines à frottement et machines à influence

On appelle machine électrique ou électromoteur toute source continue d'électricité. Les diverses sources d'électricité peuvent être divisées en diverses catégories suivant la nature de l'énergie à laquelle est due la production de l'électricité ; mais chacune de

MACHINES A FROTTEMENT. 949 ces sources a, en somme, pour effet d'établir une différence de potentiels entre deux conducteurs A et B.

Si nous supposons que les conducteurs A et B soient reunis par un troisième conducteur 0, il se produira dans celui-ci un écoulement d électricité destiné à rétablir l'égalité de potentiel entre A et B. Mais la machine, qui est une source continue d'électricité, maintient A et B à des potentiels différents ; il y aura donc le long de 0 un écoulement continu d'électricité ou un courant électrique.

Au point de vue des effets que peut produire ce courant, et en particulier des usages thérapeutiques de l'électricité, il y a lieu de distinguer l'ensemble des électromoteurs en deux catégories : les uns peuvent établir entre les conducteurs A et B, lorsque ceux-ci sont isolés l'un de l'autre, une très grande différence de potentiels, le débit du courant qui traverse le conducteur 0, c'est-à-dire la quantité d'électricité qui s'écoule à travers ce conducteur, étant relativement faible ; les autres électromoteurs, au contraire, ne peuvent établir entre A et B, supposés isolés, que de faibles différences de potentiels, la quantité d'électricité qui s'écoule par seconde à travers le conducteur intercalaire G étant par contre considérable.

Nous ne nous occuperons actuellement que des électromoteurs de la première catégorie, qui sont d'ailleurs des électromoteurs dynamiques, c'est-à-dire des machines dans lesquelles le travail dynamique est transformé en énergie électrique. Ces électromoteurs peuvent être divisés en deux groupes : dans les uns, en effet, appelés machines à frottement, le travail dynamique est transformé par frottement en électricité ; dans les autres, qui ont reçu le nom de machines à influence, la différence de potentiel réalisée est due au travail nécessaire pour déplacer un corps dans un champ électrique.

560. Machines à frottement. — Ce sont les premières machines électriques réalisées. On peut prendre pour type de ces électromoteurs la machine de Ramsden, dans laquelle un plateau de verre, mû au moyen d'une manivelle M (fig. 334), frotte entre deux paires de coussins reliés au sol. Le plateau s'électrise positivement par frottement, décompose par influence le fluide neutre de deux conducteurs isolés, repousse vers l'extrémité 0 de ces conducteurs l'électricité positive et attire l'électricité négative qui

ÉLECTlllClTl';.

s'écoule par les pointes d'un peigne, ce qui ramène à l'état neutre les points en regard du plateau.

Théoriquement, le fonctionnement de la machine s'arrête lorsque les actions contraires des électricités positives du plateau et des conducteurs sur le fluide neutre de ceux-ci se contre-halan-

cent. Mais, comme l'air et les pieds en verre qui supportent le plateau ne sont pas des isolants parfaits, le fonctionnement de h machine est pratiquement limité par l'égalité qui s'établit entre la quantité d'électricité mise en liberté sur les conducteurs pendant un temps donné et celle que ces mômes conducteurs perdent pendant le môme temps.

Les machines à frottement sont très influencées par l'humidité de l'atmosphère, et leur

Fig. 334.- MacLine à frottement de Ramsden. fonctionnement est irrégulior ;

aussi, ces électromoteurs ont-ils été abandonnés, en particulier pour les usages médicaux, depuis la découverte des machines à influence.

561. Machines à influence. — Nous renvoyons aux ouvrages de Physique générale pour la description de l'électrophore, la plus simple des machines à influence, et de la machine de Carré, qui n'est plus guère employée aujourd'hui en électrothérapie.

Machine de HoUz. — Cette machine se compose d'un plateau de verre VV (flg. 335), auquel on peut donner un mouvement rapide de rotation au moyen de la manivelle B, et d'un plateau V'V maintenu fixe grâce aux traverses isolantes A, A, A, A. Le plateau fixe est muni de deux fenêtres 0, 0' diamétralement opposées: le long du bord supérieur de l'une des fenêtres et du bord inférieur de l'autre, sont collées des bandes de papier fort, qui forment les armatures et portent chacune une pointe dont l'extrémité s'avance librement dans l'ouverture de la fenêtre correspondante. De l'autre côté du plateau fixe, et en regard des prfnatures, sont disposés deux peignes métalliques T, 1' armés do

MACniNES A INFLUENCR.

dents fines et nombreuses et réunis à deux conducteurs dont les extrémités sont traversées par deux tiges métalliques mobiles que terminent les sphères 0 et C susceptibles d'être rapprochées, éloignées ou placées eu contact.

La machine de Holtz peut être munie de un, de deux ou de quatre couples de plateaux, les uns fixes, les autres mobiles.

Une telle machine ne fonctionne qu'après avoir été amorcée; à

Fig. 335. — Macliiue de Hollz.

cet effet, on place en contact les sphères 0 et C, on fait tourner le plateau mobile, et l'on approche de l'une des armatures une plaque d'ébonite préalablement frottée et par conséquent chargée d'électricité négative. Un bruissement particulier avertit que l'amorcementest réalisé. En écartant alors les sphères C et C, on voit jaillir entre elles une série indéfinie d'étincelles, si l'on continue à faire tourner le plateau mobil»; mais la machine se décharge et doit être amorcée de nouveau si la distance des sphères 0 et C est trop grande.

Pour donner la théorie sommaire de cette machine, il est commode do suppoRpr qu'ollo est formée, non de plateaux, mais de

cylindres de verre et de considérer ce qui se passe dans une coupe perpendiculaire à l'axe (flg. 336).

L'armature P électrisée négativement, par le contact avec la plaque debonite, agit par influence sur le peigne I, attire le fluide + qui se répand pendant la rotation sur une moitié de la face interne du cylindre mobile et repousse le fluide — qui, par le peigne I', se répand sur l'autre moitié de la face interne du môme cylindre. Oes charges positives, échelonnées en IMF, et négatives, distribuées en l'M'I, agissent à leur tour par influence sur les armatures ;

Fig. 336. — Théorie de la machine de Holtz.

les premières attirent le fluide — vers la base de l'armature P et repoussent le fluide -f- vers la pointep d'où il s'écoule ; les secondes décomposent de môme le fluide neutre de P', attirent le fluide + vers labase de cette armature et repoussent le fluide — vers la pointe Les charges négatives de P et positives de P' augmentent donc pendant la première demi-révolution ; l'influence de ces armatures sur le conducteur II' va également en croissant, et la charge posi-