APPLICATIONS SCIENTIFIQUES

f85«. ChroB^seope de ■. «•▼em. — Ce système, imaginé en 4848, nous offre une combinaison du chronoscopA électrique et du pendule balistique. L*appareil se compose de trois parties principales : un chronoscope Ep {fig. 1379), un disjoncteur nn\ et un conjoncteur E'b.

Le chronoscope est formé d'un pendule p pouvant osciller au centre d*uo cercle divisé. La lentille de ce pendule est munie d'une petite masse de fer, au moyen de laquelle elle peut rester suspendue à un électro-aimant horizontal E fixé au cercle par une vis de pression, et dont le lil aboutit aux bornes a et e. L'axe autour duquel oscille le pendule, est enveloppé d*un manchon muni d'une rondelle en fer doux qui porte une aiguille / terminée par un vernier. Un léger ressort fait que Taiguille et le manchon sont entraînés par le mouvement du pendule ; mais ce dernier continue à se mouvoir, quand l'aiguille est rendue fixe,

Fig. 1379.

par un éleclro- aimant qui attire la rondelle de fer doux, derrière laquelle il est placé, et dont le fil aboutit aux bornes a' et e\

Le conjoncteur E'b consiste en un électro vertical E' soutenant une masse de fer m qui, en tombant sur le ressort r, fait enfoncer son extrémité recourbée, clans du mercure, et ferme un circuit dont fait partie ce ressort et la bande de cuivre h. Le di^onrtcfir nn' se composé de deux lames de cuivre fixes c, c isolées, communiquant avec les boulons n, n, et entre lesquelles s'engagent deux autres lames isolées c\c\ Les lames c' , c' sont fixées aune tige qui traverse un cylindre dans lequel est un ressort à boudin, qui tend toujours à les éloigner des lames c, c. Si Ton pousse la tige, les lames se touchent, et les bornes n, n, n', n' communiquent deux à deux. Un arrêt maintient ces lames en contact; mais si Ton presse le bouton o, on dégage l'arrêt, et le ressort fait subitement reculer les lames c\ c\

L'appareil contient trois circuits ; les deux premiers, que nous désignerons par 1 et 2, reçoivent réiectricité de la pile P ; l'un, représenté par un trait double, passe par Télectro E, la cible R, dans laquelle il forme des sinuosités, et le disjoncteur nn' \ l'autre, 2, représenté par un trait simple, passe par TélecUro placé derrière la rondelle de l'aiguille /, et par le conjoncteur E'6 et le di^onc-

teur nn\ Le troisième circuit, représenté par une ligne ponctuée, et recevani le courant de la pile P% passe par une seconde cible R' et par le eonjaneteurWh, Cela posé, on fait d'abord une expérience préliminaire. Les lames du disjoncteur nn' étant en contact, de manière quejes circuits 4 et 3 soient fermés, on fait adhérer le pendule p à l'électro E, on place Taiguilie / sur le zéro de U division, et Ton suspend la masse m à l'électro E' du conjoncteur. On presse ensuite la détente o, les circuits 1 et 3 sont ouverts au même instant, et le pendule p se détache, ainsi que la masse m. Celle-ci vient* fermer le circuit 2 entre r et 6, l'électro placé derrière l'aiguille / attire la rondelle et arrête cette aiguille dans une position k, pendant que le pendule continue ses oscillations. Oo rétablit ensuite l'appareil dans son état primitif et l'on fait partir la pièce de canon. Le boulet coupant le fil de la cible R, le circuit 1 est interrompu et le pendule tombe. Un instant après , le boulet vient couper le circuit 3 en R', la masse m se détache et vient fermer le circuit 2, ce qui arrête l'aiguille I. Si les deux circuits 1 et 3 eussent été ouverts au même instant, c'està-dire si le boulet n'avait mis aucun temps à franchir l'espace RR', l'aiguille se serait arrêtée en a, puisque toutes les conditions de l'expérience sont restées les mêmes. Mais l'aigiiille s'arrête un peu plus loin, en a, et la différence a «.' correspond au temps employé par le boulet à parcourir la distance RR'. Ce temps se déduit par le calcul, de la valeur des arcs oa, oa. La grandeur absolue de ces arcs dépend évidemment du temps que met la masse m à tomber sur le ressort r. On peut donc , en plaçant l'électro E' plus ou moins haut, donner à ces arcs la grandeur la plus favorable au calcul du temps employé par l'aiguille pour venir de a en a' .

iSSV. €hroBoscope remplaçait la maehlae d*Aiivood. — M. Wheatstone a appliqué sa méthode chronoscopique (1854) à l'étude de la chute de> corps. La fig ^\3S0 représente un appareil construit sur les mêmes principes, par MM. Breton. H est le chronoscope, dont les rouages sont arrêtés parle contact de Télectro-aimant e, quand passe le courant de la pile P. Une lame de cuivre c, mobile à charnière et retenue par le crochet à ressort k, soutient on? balle de métal. Quand on retire le crochet, en tirant le cordon n, la lame ( s'abaisse brusquement, et la balle vient tomber librement dans une coupe R portée par un léger ressort Ra. Ce ressort est fixé à un curseur que Ton peut arrêter à différentes hauteurs sur la règle kl. Le courant passe par l'électro e, li lame de cuivre c, le crochet k et la tige tt\ qui descend le long de la règle et

APPLICATION AUX OBSERVATlOiNS MÉTÉOROLOGIQUES. 843

communique avecle pôle négatif de la pile. Un f.l de dérivation /* peut aussi faire passer le courant par la coupe R, le ressort r, quand la coupe le touche, et par la tige V . Pour faire Texpérience, on tire le cordon n, la balle tombe, et en même temps la lame c se séparant du crochet ^, le circuit est ouvert en ck ; alors, le contact de Téleclro e se déplaçant, le chronoscope H se met en marche. Quand la balle arrive en R, la coupe s'abaisse sous le choc, le circuit dérivé est fermé en Rr, et le courant étant rétabli dans l'électro, le chronoscope est arrêté. Du chemin qu*ont parcouru les aiguilles, on déduit le temps qu'a mis le corps, à tomber de la hauteur A:R.

f8S8. II. APPLicATioira AUX OBSBRTATiORSiMoiQLoeiQin».— C'est encore M. Wheatstone qui a le premier appliqué Télectricité à Tenregistrement des observations météorologiques. L'appareil qu*il a imaginé a été installé entr'autres à l'observatoire de Kiew. La/î^f. 1381 en donnera une idée. On y distingue deux parties principales , l'une destinée à recueillir les indications, l'autre à les enregistrer; chacune d'elles possède un mouvement d'horlogerie particulier. Nous prendrons pour exemple les observations barométriques. Le baromètre 66' (/î^. 1381) est à siphon ; il est parcouru par un courant qui passe par un fil fixe plongeant en h dans la colonne de mercure , et par un autre fil rigide en acier , enfoncé dans la branche ouverte et pouvant sortir du mercure et y rentrer alternativement. Ce fil est suspendu à une One chaîne n qui s'enroule sur une poulie r affermie sur un arbre /"r qui fait partie du circuit, et que fait tourner par intermittences une horloge HH. Quand le mouvement a lieu, le fil d'acier est soulevé et finit par quitter le mercure, ce qui ouvre le circuit. Quand le fil est arrivé à une certaine hauteur, l'horloge abandonne la poulie à elle-même pendant 1 minute; et le fil redescend dans le mercure, par l'efTet du contrepoids n. La course du fil est de 4«",06, il met S" à remonter, et à ciuse de la minute employée à descendre, il recommence à monter toutes les 6 minutes.

On voit que le circuit reste fermé pendant une partie d'autant plus grande de la course du fil, que le mercure est plus élevé dans la branche ouverte du baromètre, c'est-à-dire que la pression atmosphérique est plus basse. Si donc on pouvait connaître la fraction des 5 minutes qu'emploie le fil à monter, pendant laquelle le courant reste fermé, on en pourrait déduire la position du niveau du mercure. C'est ici que l'enregistreur va jouer son rôle.

Le mouvement imprimé à l'arbre de la poulie est communiqué en même temps, à deux sortes d'étoiles c, c, à rayons élastiques portant à leur extrémité des

Fig. 438t.

caracléres en relief. Au moment où le fil quitte le mercure, le contact d'un électro-aimant par lequel passe le courant, et dont le fil apparaît en e, f, s*écarte, et laisse partir le second mouvement d*horlogerie, qui n*est pas représenté dans la figure, et qui fait frapper aussitôt un marteau m, sur les extréoiités des deoi rayons intérieurs horizontaux des étoiles, de manière à imprimer les caractères que portent ces deux rayons, sur un cylindre C garni de papier. Aussitôt, ce cylindre est attaqué par une came qui le fait un peu tourner sur lui-même, et en même temps il se déplace dans le sens de son axe, l'un de ses touhlIoDs étant taillé en vis et engagé dans un écrou fixe.

L'une des étoiles porte i5 rayons garnis de lettres; l'autre, 12 rayons portant les 10 premiers chiffres et 2 repères. La première fait un tour en 90 secondes, et par conséquent 10 tours pendant les 5 minutes que le fil met à monter. L'autre avance d'un rayon en 30 secondes; l'empreinte qu'elle donne indique donc le nombre de tours accomplis par la première avant la rupture du drcuil, et la lettre imprimée par celle-ci, le nombre de ses bras qui ont passé devant le cylindre en plus des tours entiers. Si l'on sait à quel déplacement de l'extrémité du fil d'acier correspond la substitution au précédent, d'un bras de l'étoile aux 15 rayons, on en conclura la distance du niveau du mercure au point le plus bas de la course du fil. Or, cette étoile faisant 10 tours, ou laissant passer 150 rayons pendant que le fil accomplit son ascension de 4<",06, on voit que l'on peut indiquer 150 positions du niveau du mercure, ou apprécier des variations j{q x 4«'",06=0*=",27, ou i de millimètre environ. L'observation n'étant enregistrée qu'au moment où le fil quitte le mercure, on voit qu'il n'y i pas à s'occuper des changements de niveau produits par l'immersion du til.

Un même appareil peut servir à enregistrer les indications de plusieurs instruments. Celui dé la figure enregistre aussi les indications d'un psychromètre p, dont les deux thermomètres sont ouverts par le haut, et reçx)ivent des fils d'acier qui montent et descendent au moyen de poulies fixées au même arbre que la poulie r. Un réotome A, commandé par l'horloge HH, fait passer le courant de la pile p, successivement par les trois instruments, de manière que les signes frappés sur le cylindre C leur correspondent alternativement. Ce réotome consiste en une roue en bois portant trois secteurs métalliques équidistants, auxquels sont attachés les fils fixes des trois instruments; un froUoir mené par l'horloge, et dont Taxe communique avec le fil a de la pile, tourne et vient s'appuyer successivement sur les secteurs. Une indication de chaque instrument est enregistrée toutes les 18 minutes, puisqu'il faut à chaque fil 6 minutes pour monter et descendre. Remarquons que le thermomètre et le psychrométre doivent être exposés à l'air libre; mais rien n'empêche de transmettre le mouvement de l'horloge HH aux poulies, par l'intermédiaire de fils, comme dans les compteurs électro-chronométriques (1852) , pendant que b étoiles restent à côté de l'horloge et du cylindre enregistreur.

M. Liais a imaginé un appareil qu'il nomme baromélrographe, qui enregistre le maximum et le minimum du baromètre en 24 heures, et de plus, fait connaître