Sur le détecteur d'ondes à effet magnétique

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Submitted on 1 Jan 1903

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Sur le détecteur d’ondes à effet magnétique

C. Tissot

To cite this version:

C. Tissot. Sur le détecteur d’ondes à effet magnétique. J. Phys. Theor. Appl., 1903, 2 (1), pp.342-348.

�10.1051/jphystap:019030020034201�. �jpa-00240759�

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« des apparences identiques ^{à celles} qui ^{donnent la} réfraction et la réflexion totale de la lumière pourraient ^{avoir été} produites par des rayons lumineux ayant ^traversé l’aluminium (1). ^»

SUR LE DÉTECTEUR D’ONDES A EFFET MAGNÉTIQUE ;

Par M. C. TISSOT (2).

Dans de récentes expériences ^de télégraphie ^{sans fil à} grande ^dis-

tance, ^{exécutées sur} le cuirassé italien Carlo Alberto, ^{M. Mar-}

coni s’est servi avec succès d’un ^nouveau détecteur d’ondes qu’il ^a imaginé, ^et qui ^{est basé sur un} principe ^tout différent de celui sur

lequel reposent les cohéreurs.

Le phénomène ^{utilisé se} rapproche beaucoup ^{de ceux} qui ^{ont été} signalés autrefois par lord Rayleigh, ^{et étudiés} plus ^récemment par Rutherford et par miss Brooks, ^{et ont trait à} la désaimantation qui ^se produit dans les noyaux d’aciers dimantés ^à saturation sous l’action de courants de haute fréquence ^{ou d’ondes} électriques.

Rutherford avait même imaginé ^un dispositif capable de servir de détecteur pour déceler les ondes ^à distance.

L’appareil ^se composait ^en principe ^d’une aiguille ^d’acier, préala-

blement aimantée à saturation, ^et placée ^{dans une} bobine soumise à l’action des ondes. Les changements ^{de l’état} magnétique du noyau étaient traduits par ^un magnétomètre.

Sur les conseils de M. Brillouin, ^{nous avions} reproduit ^un dispo-

sitif analogue qui permettait ^de déceler l’effet des ondes électriques

à une distance de 4 kilomètres. L’objet ^{de nos} recherches n’était pas d’ailleurs de réaliser un appareil ^détecteur susceptible d’être subs- titué ^au cohéreur dans les applications ^{à la} télégraphie ^{sans fil. Nous}

nous proposions ^de poursuivre l’étude du phénomène qui ^se passe dans l’antenne réceptrice. ^{A cet effet, nous} voulions substituer au

cohéreur des détecteurs moins sensibles, ^mais susceptibles ^{de fournir}

des indications capables ^d’être interprétées ^{sans confusion.}

En même temps que de l’appareil ^de Rutherford, nous nous ser-

(1) Comptes Rendus, ^t. XXXII, p. ’i39 ; ^{25 mars} ri901.

jC) Communication faite à la Société française ^de Physique. ^{Séance du}

20 février ~l90~.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019030020034201

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vions, ^{à cette} même distance de 4 kilomètres du poste d’émission,

d’un détecteur propre ^à enregistrer ^l’effet thermique.

Cet appareil ^{était un} bolomètre, analogue ^à l’appareil ^{bien connu}

de Rubens, constitué par des fils de platine ^de 20 ~ de diamètre in- tercalés dans les branches d’un pont. ^La sensibilité de ce bolomètre était suffisante non seulement pour déceler l’effet des ondes ^à la distance choisie pour l’exécution des expériences, ^{mais même} pour

pouvoir effectuer la mesure de l’énergie ^reçue par l’antenne.

La comparaison des observations fournies par les deux appareils

-

magnétique ^et thermique -- pouvait ^nous permettre d’étudier la marche du phénomène dans différentes conditions de transmission.

Nous reviendrons ultérieurement sur la description ^et l’interpréta -

tion de ces expériences (1).

Ce qui ^{nous conduit à en} parler, ^{c’est que le nouveau} détecteur de M. Marconi présente ^{une certaine} analogie ^{avec le} dispositif ^de

Rutherford que ^{nous avons} utilisé.

Ce dispositif de Rutherford ne saurait se prêter ^{à aucune} applica-

tion pratique, ^{tant à cause} de la délicatesse du magnétomètre qu’il exige (nous ^nous servions d’un équipage ^de galvanomètre ^{Thomso n}

à long fil) qu’en raison de la nécessité où l’on ^se trouve de ramene r

l’aimantation à saturation à chaque expérience. D’ailleurs sa sensibi-

lité paraît ^médiocre.

M. Marconi a imaginé ^d’abord de substituer au magnétomètre ^un téléphone pour déceler les variations de l’état magnétique du noyau.

Le noyau porte alors deux enroulements : ^un enroulement primaire

intercalé sur le trajet ^{de l’onde, et un} enroulement secondaire relié

au téléphone. Mais M. Marconi a reconnu que, si le noyau ^{se trouve}

placé ^{dans un} champ magnétique variable, ^{il se} produit ^un change-

ment brusque dans la valeur de l’induction au moment où le primaire reçoit ^{une onde} électrique. ^Le phénomène ^est donc notablement différent de l’effet étudié par Rutherford : il paraît ^surtout beaucoup plus ^sensible.

Selon M. Marconi, il serait dû à une diminution brusque ^{de retard}

dans le au moment où se produit l’action de l’onde.

L’induction du noyau suit les variations du champ ^{avec un certain} retard ; ^{ce retard se trouvant} instantanément réduit ou annulé, ^l’in-

duction subit au moment du passage de l’onde ^une variation brusque

(1) Expériences effectuées en septembre-octobre ^1902.

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qui ^{donne naissance à un courant induit dans} la bobine reliée au

téléphone.

Les expériences que ^{nous avons} entreprises ^en essayant de réaliser de différentes manières un dispositif analogue ^nous portent ^{à croire}

que ^ce n’est pas le ^« traînage magnétique ^{» ou «} retard dans le

temps » qui intervient dans le phénomène, mais bien l’hystérésis proprement ^dite, c’est-à-dire le retard sur la courbe d’aimantation.

Le phénomène paraît ^en effet sensiblement indépendant ^{de la}

vitesse de variation du champ (1) ^{et se} produit incompa1-ableilient

mieux sur l’acier qu’avec le fer doux.

Les divers échantillons d’acier présentent ^{à cet} égard de notables différences et le degré ^de trempe ^{a une influence} marquée ^{sur la}

marche du phénomène. ^En principe, les noyaux qui paraissent

donner les meilleurs résultats sont ceux dont le cycle d’aimantation embrasse une grande ^surface.

Le fer doux, qui ^{se montre très mauvais} lorsqu’il ^est employé ^sous

forme de tige, ^{de fils ou de} lames, ^{donne au} contraire d’excellents résultats lorsqu’il ^est employé ^{sous forme de limaille} fine ^et propre, tassée dans un tube : on peut remarquer que ^cette observation vient à l’appui ^de l’interprétation que ^{nous avons} donnée.

En général, lorsque l’on donne naissance au champ variable par la rotation d’un aimant (ou ^d’un électro), ^on observe que le phéno-

mène ^est notablement plus ^intense lorsque ^les pôles de l’aimant des extrémités du noyau que lorsqu’ils ^s’en éloignent.

Il semble donc que le phénomène ^se produise ^mieux quand ^le champ ^{va en} croissant que lorsqu’il ^{va en} décroissant. Sous cette

forme, l’observation est incomplète.

Si le noyau fixe ^{est en mn et} que l’on fasse ^tourner l’aimant dans le ^sens de la flèche, l’expérience ^montre-en réalité que l’effet ^est plus

intense dans les deux secteurs bod’, b’od, ^{selon le sens de} la rotation.

Ces secteurs, qui ^sont disposés ^comme l’indique ^{le schéma} (~~. ~ ),

sont en ge’néral dissymétriques par rapport ^{à l’axe de} champ ^{nul cc!,}

et les extrémités b, ^b~sont plus voisines de a et a’ que les extrémités d, ^d’.

Or, ^{si l’on se} reporte ^{à la courbe} d’aimantation, ^{on voit} que ^ces secteurs correspondent respectivement ^{aux branches de}

la courbe.

(1) Pourvu toutefois qu’elle ^ne soit pas trop grande.

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C’est ce que ^{nous avons} vérifié en faisant le tracé de la courbe d’aimantation par la méthode balistique.

FIG, i.

Ainsi, ^bien que le champ ^{aille en croissant en} valeur absolue de

c en b’ et de c’ en b, ^ces portions de branches appartiennent ^{en réa-}

lité à la phase décroissante de l’aimantation.

La disposition ^{des secteurs} affecte la même forme générale ^avec

les différents échantillons de métaux magnétiques. ^{Mais la} dissy-

métrie est plus ^{ou moins accentuée et,} pour certains noyaux, l’axe ce’ devient sensiblement bissecteur de l’angle ^{des secteurs.}

En _{tous cas,} il est certain qu’une ^seule partie ^{de la} phase ^est utile, ^et qu’il y ^a intérêt, ^en pratique, ^à réduire la valeur de celle qui

est inutilisée.

Nous avons réalisé le dispositif ^sous les formes suivantes :

Dans l’appareil (fla. 2), ^le noyau ^est fixe et se trouve placé ^dans

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une bobine longue ^et étroite constituée par ^un enroulement d’une seule couche de fil de 10 millimètres environ soigneusement ^{isolée et}

revêtue d’une couche épaisse de gomme laque.

FIG. 2.

Les extrémités de cet enroulement sont reliées à l’antenne et à la terre. Une bobine centrale plate comprenant 4 ^{à 500 tours du même}

fil est reliée au téléphone.

Le noyau ^est constitué par ^un faisceau de fils d’acier ou par ^une série de lames minces.

L’aimant mobile a la forme d’un C et embrasse le noyau. Il ^est

porté ^{par un axe} vertical que l’on peut ^{entraîner à} l’aide d’une pou- lie de renvoi.

L’aimant peut ^être avantageusement remplacé par ^un électro qui permet ^{d’obtenir une induction} plus ^{forte, ce} qui rend l’euét plus

intense.

L’axe de rotation porte alors deux bagues ^{isolées sur} lesquelles

viennent frotter deux lames-ressorts, qui ^{amènent le courant d’exci-}

tation.

On voit _que ^ce dispositif utilise le phénomène ^en hystérés’is ^alieî--

-

347 Dans l’appareil ^{de la} fig. 2, ^c’est I*hystéi-ésis ^tournante qui ^se

trouve mise en jeu (~) .

L’aspect ^du dispositif rappelle celui d’un anneau Gramme. Une

bague ^{d’acier ou un anneau} de fils d’acier est mobile entre les pôles

d’un électro fixe et porte les deux enroulements superposés. ^Le pri- maire, formé d’une seule couche de fil fin, ^est relié par deux bagues

isolées portées par l’axe, ^et deux balais à l’antenne et à la terre ; ^le secondaire est une petite ^bobine qui ^est reliée de la même façon ^au téléphone.

Les bagues portées par l’axe ^sont disposées ^de part ^et d’autre de l’anneau (2).

Avec l’un ou l’autre de ces appareils, des vitesses de variations de 1 à 5 tours par seconde conviennent très bien ; ^{mais on} peut passer de la vitesse de 1 tour en 10 secondes à 10 tours par seconde ^sans modifier le phénomène.

La sensibilité de ces appareils, employés ^{comme détecteurs}

d’ondes électriques, paraît comparable ^à celle des cohéreurs

(flg. 3).

FIG. 3. Fic.4.

Nous nous sommes proposé de rechercher quel ^{est l’effet} qui

intervient dans le phénomène.

(1; ^Ce dispositif permet de la manière la plus simple, par l’emploi ^{de deux ou} plusieurs bobines, d’utiliser constamment la phase ^utile.

(~) ^{Nous ne les} avons encore essayés qu’à des distances modérées (25 ^à 30 milles).

Ils ont permis de recevoir très nettement les signaux, ^{en ne} faisant usage que

d’une énergie réduite à la transmission.

348

L’appareil ^{a été} disposé de manière à recevoir des décharges ^de

différentes formes, ^bien déterminées.

Un commutateur tournant K 4) produit successivement la

charge ^d’un condensateur C par la pile (ou ^le compensateur P) ^{et la} décharge ^{de ce} condensateur dans l’appareil ^A.

Le circuit de décharge comprend, ^outre le condensateur C, ^de capacité ^{variable, une self S et une} résistance non inductive R.

On peut ainsi, ^en agissant ^{sur les} éléments : C, capacité ^{du con-} densateur ; L, self de la bobine S; R, résistance non inductive, ^réali-

ser à volonté la forme de décharge que l’on désire, ^et disposer ^de

ces éléments de manière à ce que l’appareil reçoive toujours ^{la même} énergie.

On peut ^aussi opérer ^{avec des} périodes différentes.

Le cadre de cette note ne nous permet pas de ^nous étendre sur le détail de ces expériences ^sur lesquelles ^nous reviendrons.

D’une manière générale, ^il semble que la valeur de la période

n’intervienne pas directement dans le phénomène. ^A égalité ^d’éner- gie ^reçue, les ondes très amorties sont celles qui paraissent ^donner

le maximum d’effet.

Cet effet serait donc comparable ^{à un choc, et} dépendrait ^seule-

ment de l’amplitnde ^{de la} première oscillation.

A ce point ^{de vue,} l’appareil parait ^se comporter ^{comme le} dispo-

sitif de Rutherford.

TENSION SUPERFICIELLE DES MÉLANGES D’ALCOOL ÉTHYLIQUE ^ET D’EAU;

Par M. M. DESCUDÉ.

Mes expériences ^ont porté ^{sur des} mélanges marquant 10-, 20~, 30°, ~0% 50-, 60°, î 0°, 80°, 90°, ~(10°~ ^aux alcoomètres légaux, ^{et la}

méthode que j’ai employée ^est celle des tubes capill aires ; ^{de sorte}

que la tension superficielle ^se déduit de la relation :

dans laquelle ^F représente la tension superficielle ; ^Il, la hauteur