MACHINES ÉLECTRIQUES

'l4. Les miritinfa â«etriqut aoai de* appareil» prodacUun clricilé qui fervent k établir ameàifféreMxdepUe$U.iel entre demx *iaclenrt isolés oa entre n ooadactear isolé eC le miL Les 4s«s -tricîtés sont déreloppées i is kMenfmmmtitf$ èfaiea —r les Aemx

>uc se c&srge uoak. iMos ce nimn cas, os as cbh^hmb ncs •■ ioinwineat de la OMcUae. ta éiféremtm et piâtmlirl da demx

teelevrt rt$U ta même ^pte ^Bm • fonetiammeamemt 4e taait

•eue de trmeaiL Ce tntvail est sffiKjai à àwipolaifidsniétMuf.efed— yaigatwe^giteéi iafeffîsvicciMdBssL Q»

liLECTlIIClTF. STATIQUE

appareil où lVleclricit« est développée par le frotlemenl; 2° un collecteur d'éleclricilé.

Description (fig. 648). — V appareil producteur d'électricité consiste un un plateau ou disque de verre vertical D, mobile dans son plan autour de son axe, el passant à frottement entre deux paires de cous- «iiis on cuir rembourrés de crin C L'électricité neutre du disque est ijt'composée par le frottement, au contact du verre et du cuir; l'élec- Iricilo positive reste sur le verre, et la nég^ative passe des coussins

[ûa sol S par les montants de bois auxquels les coussins sont

[fixés.

\a coUecleur d'électricité consiste en deux gros cylindres creux de

ilaitOD parallèles B, disposés à la hauteur du diamètre horizontal du i\\u\net de verre et ayant leurs axes normaux au plan du disque. Ces •"jlinjrcs sont isolés par des colonnes de verre fixées sur la table en bois qui porte les montants des coussins. A leurs extrémités les plus cloi^rnées du plateau, ils sont reliés par un tube transversal; leurs eitrètnilés voisines du disque portent des michoires métalliques M <'oni les branches recourbées en fer à cheval contournent les bords du disqoe. Ces mâchoires, ^'arnies de pointes, forment des peiijnes

[•"ornés vers chacune des faces du disque, perpendiculaires à son

Ipian et assez écartés pour lui permettre de tourner sans les

[•oocher.

fonctionnement. — Le disquo de verre, chargé sur ses deux faces

' "lectricilé positive par le frottement des coussins supérieurs, vient

présence de la mâchoire M et agit sur elle par influence. Il attire

l'électricité négative par les pointes et

^Pousse la positive aux extrémités du col-

ftor qui sont terminées par des surfaces

>ndies. L'électiicité négative qui s'écoule

ï'**' les pointes neutralise l'électricité positive

**•• deux faces du verre, et ramène ainsi à

*t<ii neutre la région 0 du disque qui a

*tichi la mâchoire (lig. 6W). Après un quart

** tour, le quadrant déchargé vient frotter

^ntre les coussins inférieurs, s'y charge positivement, et, en agissant

•^teuite sur la deuxième mâchoire M', produit la môme électrisation

positive du collecteur. Comme la rotation est continue, la charge

positive tend à croître de plus en plus sur le collecteur qui forme le

COURS DE PHYSIOnS

pâle posillf de la machine "\ Les coussins forment le pôle nJg L'éleclricité négative des coussins, au lieu de s'écouler dans le sol ] les montants de bois, quand l'électricité positive du disque s'e»l éU gnée et a cessé de l'attirer, pourrait servir à charger un second ( lecteur qui recevrait ainsi une masse d'électricité négative égale il masse positive.

Charge et potentiel du collecteur. — A mesure que la ctiar^'C q des cylindres augmente, leur potentiel v (ou la différence enlre leur potentiel et le potentiel du sol) croit conformément à la relaliua q ^= CD, où c représente la capacité constante du collecteur Sur le conducteur transversal on place un pendule E (éleclroniètrc^ Henley, fig. 648], dont le support conducteur repousse une d'ivoire, moliile, électrisée comme lui et terminée par une balle ( sureau. La déviation de la lige, lue sur un cadran, croît avec] charge et par conséquent avec le potentiel.

Débit. — Ledéhil d'une machine est la (jiianlité d' éleclriciti \ peut fournir le collecteur pur seconde. Il pourrait être mesuré pw le nombre des étincelles qu'on tirerait du collecteur en en approchaat à une distance déterminée un conducteur relié au sol. Le débit ne dépend ni de la grandeur ni de la durée de la pression des coassins sur le disque pourvu que le contact soit bien assuré '*'. 11 est pn^p tionnel à la hauteur des coussins et ne dépend pas de leur larg (la hauteur augmente le nombre des points de contact, la larg« augmente la durée du contact], lî dépend de la nature de la surTuoe frottante : on recouvre habiluellenienl les coussins d'or m ussifl bisulfure d'étain) ou d'amalgame d'élain réduit en poudre. Le débit ne dépend ni de la capacité du conducteur ni du milieu ambiant. !•' débit est proportionnel à la vitesse de rotation du disque ; il se produit donc la même quantité d'électricité à chaque tour.

Limite de la charge. — La limite de la charge est atteinte qua le potentiel du collecteur est devenu assez élevé pour qu'une décharge

(1) L'âlectricité du disque qui passe en bce des pointes et agit sur elles par inlta est à peu prés untonide par les pcijfne». el, connue dans le cas de l'influence à l'IoUWf d'un conducteur formé (781), l'eloclricilo cnveluppee pa>ise an collecteur, quoUe qu'»"'' la cliarge do cclui-ui.

(?) Le frottement n'est pas lu cau»e do l'électricité comme il peut être la a*H»( i* ^ chaleur : la production d'electricit<S parait duc ici au limple conlacl de deux tubilt^'*' différentei ; le frottement a pour objet d'Alablir un meilleur contact entre un plu» gr"' nombre de particules.

ELECTRICITE STATIQUE

Ite entre les peig^nes et les coussins. La longueur de l'étincelle deux conducteurs auj^mentant avec leur dilTérence de potentiel, [potentiel limite du collecteur sera plus grand sur une machine à ad diamètre où la distance entre les conducteurs et les coussins Iplas grande. Cette limite est rarement atteinte, car il arrive ordiuremcnt un moment où la déperdition en un temps donne par l'air ll'liumidité superficielle des supports est égale à la quantité d'éieclité que produit dans le même temps le jeu de la machine ; le enliel cesse alors de croître. On recule celle limite pratique en nissant à la gomme laque les supports de verre pour les rendre as hygrométriques, et en les frottant avec des linges secs et chauds ide leur enlever toute trace d'humidité.

inantité d'électricité des décharges. — La quantité d'électricité

s'écoule dans une décharge est cv, c capacité du collecteur,

«liHérence de son potentiel avec celui du sol. Comme i; est fixe pour

étmcelle de longueur déterminée, /a qaanlilé d'éteclricité de la

'tvb:trije est proportionnelle à la capacité du collecteur. Si la capacité

ia collecteur est faible, les étincelles qu'on en lire avec un conduc-

(nraon isolé maintenu à une distance d sont grôles et nombreuses.

Si l'oQ augmente la capacité, il faudra pour une même \ntesse de

»lation ou un même débit, plus de temps pour porter le collecteur

l potentiel qui détermine la décharge à la distance d, et le nombre

■ décharges en un même temps diminuera ; mais les étincelles

ïonl plus bruyantes et plus nourries.

Autrefois, pour augmenter la capacité du collecteur, on accroissait I dimensions et on le reliait à de gros cylindres métalliques susndus par des fils de soie ; actuellement, on met le collecteur en «nmunication avec une des armatures d'un condensateur (829) dont mire armature va au sol.

Source de l'énergie électrique des collecteurs de la machine à

frottement. — Par le contact, une clifTt'rence de potentiel s'est établie entre fiir Cl le verre, et les surfaces en regard ont pris des charges contraires, tharj^es sont très voisines comme elles le seraient sur un condensateur inr isulfuitc très mince, et elles se neutralisent sensiblement. Par la rota- , la charge du verre se trouve soustraite à l'influence de colle des cousaun potentiel au;,'muDte. Il faut dopenser du iravail pour éloigner les positives des masses négatives et vaincre la force d'attraction. C'est cette d(^|iense de iravail (807) «pie les masses positives prennent un 'UivI supérieur u celui du sol : il est lu source de l'énergie electrii|uo coiulucieurs. Le travail dépensé pour vaincre le frottement n'ett pat fti en énergie électrique; il est dépensé en pure |>crle.

COimS DE PHYSIQUE

MACHINES ▲ INFLUKNCK

L'humidilé do l'atmosphère rend irrégulier le fonctionnemenl des machines à frottement; en outre, leur débit est bien moindre ips celui des machines à influence.

816. Machine de Holtz. — Description (fig. 650). — Unplat«iu de verre mince F{, plein, verni à la «i^omme laque sur ses deux faces, tourne rapidement dans son plan autour d'un axe borhouuA t^ntrcun

plateau de verre fixe et un double systome de peignes et de conducleurs métalliques M et M'. La plateau fixe R', verni à la goo»»"* laque et d'un diamètre un peu plus grand que le plateau mobile, eti percé en son centre d'un trou circulaire qui laisse passer l'axe àe rotation du plateau mobile. De plus, deux fenêtres sont pratiquées aux extrémités d'un même diamètre horizontal ; sur chacune d'elle* est collée une bande de papier E ou armature terminée dans le même sens par une pointe en carton c ou < ' qui fait saillie dans I«

ÉLECTRICITÉ 6TATIQDE

:re. Le plateau fixe sert uaiquement de support isolant aux deux

itures.

la hauteur des fenêtres, en face des parties pleines des armatures,

fouvenl les peignes métalliques. Ces peijj^nes sont fixes et reliés

des tiges métalliques à des boules de décharge entre lesquelles

ssent des étincelles lorsque l'appareil est en marche.

Viorcement. — Pour faire fonctionner l'appareil, on approche Drd au contact les boules de décharge, de façon que les deux Des soient en communication ; puis, faisant tourner le plateau le de la. pointe à. la base des armatures, on électrise l'une des Itures par contact avec un corps électrise tel qu'une plaque onite frottée. Bientôt la machine s'amorce; on le reconnaît au Bsement des électricités qui s'écoulent par les pointes des arraalet par les peignes ; on peut dès lors éloigner la plaque d'ébonite

Kr les boules des excitateurs. Des étincelles jaillissent sans ion entre les boules, tant que l'on fait tourner le plateau

MM

Fig. tiSl.

Fig. 0S2.

(pUcation (fig. 651). — L'armature A, chargée n«igativement par l'éboi»i?it par influence sur les conducteurs CC, tire du peigne C de l'éleo ( positive qui se purte sur la surface inférieure du disque mobile et y re a oiube de la mauvaise conductibilité du verre. L'électricité négarepouBsée, s'écoule par C sur la partie supérieure du disque mobile, licite positive du plateau mobile est transportée devant la pointe b où muniquée par influence à l'armature B o>. Cette électricité posi-

Da eonduetaur iiolé, termioé par une pointa dirigée vers un corps éleRlrisé, ta

I pw innuence do la oi^ina électricité que ce corps (789).

f imiaturca A et B uni été rcjetées latéralemeot dans la figure f>i'2 pour éviter toute

toa; ellea «ont en rt>alit<< pluci-es derrière le disque mobile, comme l'indique la