Notions sur le fonctionnement des bobines d'induction

HAL Id: jpa-00242116

https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00242116

Submitted on 1 Jan 1905

HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers.

L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés.

H. Armagnat

To cite this version:

H. Armagnat. Notions sur le fonctionnement des bobines d’induction. Radium (Paris), 1905, 2 (1),

pp.7-13. �10.1051/radium:01905002010701�. �jpa-00242116�

notblement son action dans la profondeur : que ^le llllttl·. ^{tuméfie et ulcère,} s’épidermise, mais ne s’arrête pas dans son évolution. De ces faits ^{en harmonie alvt’t’}

les explications précédentes on pourrait facilement conclure que finalement l’agent et trace de la thérapie par transformation des couleurs n’est pas une radia- tion, mais un mode d’énergie chimique sans action spécifique. dont les dermatologistes eux-mêmes com- mencent à être rassasiés et dont l’insuccés n’est pas très

surprenant.

Dans ces conditions je proteste contre ^l’abandon

prématuré du poste si nouvellement conquis l’ineffi- cacité qu’on allègue, à supposer qu’ele ne soit pas due

aux défauts d’une technique encore en voie de _per- fectionnement. ^ne plaide nullement ^{contre La nature}

radiante du produit ^final. L’épithelioma. de par sa

nature, de par ^sa tendance al renaîte rapidement ^des plus petits reliquants du traitement, exige ^{une destruc-}

tion extrêmement régulière qu’une méthode emprun- tant ses moyens d’action ^à des injections intra-cutanées

ne peut que difficilement réaliser. Mais pour le lupus on n’a pas coutume . à l’aide des rayons d Rontgen, d’obtenir autre chose que l’aplanissement des régions

funétrées et l’épidermisation des portions ucérés :

c’est un fait suffisamment constaté et dont la cause

est facilement explicable cependant la lumière curnen-

trée peu penétrante ^{de l’arc} électriq ^le lupus tandis que la lumière de Rontgen. puisque un ante.

n’en est pas également capable. Sil la thérapie par trans-

formation des couleurs. dont la caracteristique ^est l’action en profondeur, ne le peut pas non plus qu’y

a-t-il là d’étonnat?

c’est à la méthode nouvelle de faire naître les condi- tions de son emploi mais il ne faut pas que ses créateurs l’abandonnent. cela pourrait décourager grandement tous ceux qui étaient prêts à collaborer, sur le terrain pratique, à son achèvement.

Dr Guido Holzknecht,

Privat-docent de radiologie ^médicale

à l’Université de Vienne.

Notions sur le fonctionnement

des bobines d’induction

Les phénomènes qui se produisent dans les bo- bines d’induction sont trop complexes pour que

l nous puissions les ^envisager dans leur en-

semble ; nous savons à peu près quel est l’effet pro-

duit par chacun des facteurs du problème. mais à

moins de faire une analyse complète pour chaque cas il est impossible de dire la le phénomène total.

Limitons le problème à la bobine d’induction simple.

telle qu’elle sert en radiographie par exemple exami-

nons tous les effets obser- valables et. en partant ^des données expérimentales nous pourrons reconstituer à peu près le phénomène complet.

La bobine d’induction se

compose comme l’en sait

d’un circuit primaire ^P.

font ement d’un

gros lll auront ^: sur un

noyau en fil de fer f. fi-

gure l

Au-dessus du primaire . ^et séparé ^de lui par-

un tube de subst ance isolante. est enroulé le ciruit

secondaire formé d’un rand combre de te un

de fil plus fin que celui du primaire. Pour fixer les

idées, disons que le circuit primaire d’une bobine moyenne peut renfermer 200 tours de gros fil. tandis

que le circuit secondaire en a de 20 à 60 000. c’est- à-dire 100 à 300 fois plus

Les choses sont disposées comme identique ^le

schéma ci-contre. Le primaire ^{est relié à la} pile ^{ou à} la source d’électricité E, directement à un bout et par l’intermédiaire d’in interrupteur K, à l’autre bout.

Un condensateur G. formé de feuiles d’étain séparées

par des feuilles de papier ^{est placé en} dérivation sur

l’interrupteur ^K.

Relions aux bornes B,B’ du secondaire des conduc-

teurs b,b’ sysceptibles ^d’être rapprochés ^{à volonté et} actionnons l’interrupteur K. Au moment de la ferme-

ture du circuit , nous ne pouvons obtenir entre b,b’

qu’une étincelles très courte, tandis qu’au moment où nous interropons le circuit en éloignant K de K’

nous pouvons obtenir une étincelle très longue voie l

donc un premier point établi : la force électromotrice,

à la rupture ^est beaucoup plus grande qu’à ^{la ferme-} ture, car nous savons que pour faire éclater une étin- celle entre deux conducteur séparés il faut qu’il existe entre eux une différence de potentiel ^d’autant plus grande que la distance elle-même est plus grande

maintenant un galvanomètre dans le cir- cuit de conducteur entre conducteur b.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/radium:01905002010701

par exemple : ^nous voyons alors, si l’interrupteur ^est

actionne très lentement, le galvanomètre recevoir ^des impulsions successives, toujours ^{du même ses, tant}

que la distance entre b ^et b’ est assez grande pour que l’étincelle produite ^{à la} rupture passe seule. Si l’in- terrupteur ^Na plus ^{vite, le} galvanomètre prend ^une

déviation permanente plus ^{ou moins} grande, ^{de sorte} qu’on peut ^mesurer l’intensité moyenne du ^courant induit. Des que la distance entre b, b’ ^{est assez} courte pour qu’une ^{étincelle se} prodiiie aussi il la ferme- ture, ^on voit le galvanomètre ^{dévier dans un sens a la} fermeture, dans 1 antre a la rupture, ^{et si la vitesse} de l’interrupteur augl11ente, ^le galvanomètre prend

encore une déviation permanente ^{du côté des} impul-

sions dues à la rupture. Enfin, lorsque les conduc-

teurs b, b’ ^se touchent, ^les impulsions ^du galvanomètre

sont égales dans les deux _sens, de sorte que si les

interruptions ^se répètent rapidement, ^le galvanomètre

reste au zéro parce qu’il ^est soumis à des forces égales

et opposées.

Le cas oit l’étincelle se produit seulement à la rup- turc est celui des bobines fournissant des étincelles ou

des décharges dans les tubes cathodiques ; ^{c’est ce} qui justifie ^la désignation ^des pôles de la bobine en positif et négatif; ^{en réalité, il faut} entendre par là positif

ou négatif ^{au moment de la} rupture.

Les petites ^{bobines, dites} médicales, que l’on ^em-

ploie fréquemment pour électriser ^les maladies, sont,

au contraire, comparables ^{aux bobines dont le circuit}

secondaire est fermé ; ^le _{corps du} malade, qui ^réunit

les deux bornes du secondaire, ^{est traversé} _{par des} quantités d’électricité égales ^{et de} signes contraires,

mais la distinction des forces électromotrices se fait

toujours ^{; si} l’on actionne l’interrupteur ^{très lente-}

ment, ^{on constate} que la ^{secousse est} beaucoup plus

faible à la fermeture qu’a l’ouverture.

Observons maintenant l’interrupteur ^{lui-même et}

nous remarquons atissitôl qu’une ^{étincelle se} produit toujours ^{entre les} points ^{de contact K, K’ au moment}

de la rupture ; ^{cette étincelle est} plus ^{ou moins} forte, selon l’intensité du courant ^{et la} capacité ^{du conden-}

sateur C, ^{mais on} n’arrive jamais à ^la supprimer.

La longueur de l’étincelle entre les conducteurs b, b’

influe aussi : l’étincelle de l’interrupteur ^{est d’autant} plus forte que l’étincelle secondaire ^est plus longue.

Pour compléter ^nos données, ^{faisons encore deux} expériences. ^{Prenons un} condensateur C, disposé ^de

telle sorte que nous puissions faire varier la capacité

et, partant ^{de la} plus faible valeur disponible, ^aug-

mentons en ^mesurant, pour chaque

.

valeur de la capacité, ^la distance la plus grande ^à laquelle l’étincelie peut ^{encore éclater en bb’. Nous} voyons alors que la longueur d’étincelles, qui ^{est très}

courte pour les petites capacités. ^{va en} augmentant

avec C jusqu’à ^un certain maximum, ^à partir duquel

la longueur ^décroit lorsqu’oii ^{continue à} augmenter ^C,

figure 2 ,1. D’autre part, ^laissant C constant, faisons varier 1’intensité

du courant induc-

teur, en changeant

la résistance du circuit ou la force électromotrice de la pile ^{E, nous}

voyons ^alors la

longueur ^d’étiti-

celles augll1enter d’abord lente- ment, ^ensuite

plus rapidelllent

Fig. 2.

et enfin de plus ^en plus lentement, comme le montre

la figure 5.

Introduisons maintenant ici les quelques ^notions théoriques qui nous

seront nécessaires.

(considérons le

novau de fer de notre bobine : dès ’ que ^nous faisons passer le ^courant dans la bobine pri- maire, le noyau s’aimante, l’énergie électrique que ^nous fournit: la source de

Longueurs d’étincelles Fig. 5.

courant se divise en deux parties; ^la première, ^et

souvent la plus importante, ^se dépense dans le circuit

l’ll produisant ^{de la chaleur} qui ^est complètement perduc ; la seconde s’emmagasine ^{dans le} fer, elle

est restituée n la rupture ^du circuit, c’est la seule

portion ^de l’énergie que ^nous utilisons dans la bo- bine. Tandis _que l’énergie emmagasinée dans le fer est constante pour ^une même intensité et indépen-

dante du tcmps pendant lequel ^{le courant} passe,

l’énergie dépensée ^{sous forme} de chaleur augmente

proportionnellement ^au temps; ^{il est donc} logique ^de

réduire le temps ^de passage ^{du courant au strict} nécessaire, ^afin d’augmenter le rendement de la bo-

bine, c’est-à-dire le rapport ^de 1 énergie ^{utilisée à} l’énergie dépensée.

Chaque fois que l’aimantation du noyau de fer varie, il se développe ^{dans les circuits} qui l’entourent des forces électrolmotrices d induction qui ^sont propor- tionnelles à la vitesse de cette variation, ^et hropor- tionnelles aussi au nombre de tours dans chaque ^cir-

cuit ; ^ces forces électromotrice sont dirigées ^{de telle}

sorte qu’elles s’opposent à la variation d’aimantation,

ce qui ^{est une} conséquence de la loi dl’ la conservation de l’énergie. Dans le circuit primaire, ^{au moment de}

la fermeture, ^{la force} électromotrice d’induction est

dirigée ^{en sens} opposé à ^la force électromotrice E due

la source, par conséquent ^elle s’oppose ^a l’établisse-

ment du courant, tandis qu’à la rupture ^{elle est diri-}

gée dans le ^sens de E. et. par suite. elle tend ^à pro- longer la durée du courant.

De la théorie. nous retiendrons : que l’énergie disponible ^{au moment de la} rupture depend ^{de l’ai-} mantation du faisceau de fer c’est-à-dire qu’elle aug-

mente avec l’intensité du courant primaire et qu’elle est limitée. Nous voyons également que la variation d’aimantation développe dans ^{le circuit} primaire et

dans le circuit secondaire des forces électromotrices d’induction dont la grandeur, à la rupture ^{est abso-}

lument indépendante de la force électromotrice E et qui sont entre elles dans un rapport constant à peu près ^{égal au} rapport des nombres de tours. Tout ce

que nous dirons de la force électromotrice d’induction dans le circuit primaire (force électromotrice de self- induction) sera également vrai pour celle qui est déve- loppée dans le circuit secondaire (force électromotrice

secondaire), pouru que l’on tienne compte du rap- port ^ci-dessus.

Dans les bobines d’induction l’aimantation du novau

de fer est à peu près proportionnelle à l’intensité du

courant primaire. nous pouvons donc ^étudier ce qui se passe en observant ce courant lui-même , et de ses varia- tions nous déduirons la grandeur et les variations des forces électromotrices d’induction. Ce qu’il nous faut

maintenant, afin de poursuivre ^{notre étude} expéri- mentale de la bobine, c’est un appareil capable de nous indiquer les variations les plus rapides de l’in tensité du courant. Il existe aujourd’hui des instru- ments, nommés oscillographes, qui sont des galvano- mètres permettant d’observer et de photographier la

frome des courants en fonction du temps, même quand

les variations sont de l’ordre du dix-millième de

seconde. Nous allons prendre un oscillographe double,

celui de Blondel, par exemple, qui est composé de deux appareils dont l’un sert d’ampèremètre et l’autre ^de voltmètre. Le premier 01. ^fi-

gure 4. intercalé dans le cir-

cuit primaire. mesurera l’in-

tensité du courant inducteur et le second 02. qui ^une

grande résistance. servira de voltmètre et nous donnera,

lorsqu’il ^{sera branché en dé-}

rivation aux bornes du pri-

maire. la grandeur et la forme de la force électromotrice de

sefl-induction. Avec l’oscillographe nous allons voir se

dessiner devant nous des courtes dont les abscisses seront proportionnelles ^au temps ^{et les ordonnés}

proportionnelles à l’intensité l ou à la force électromotrice

de self-induction e.

Disposons d’abord les choses de telle sorte que

force électromotrice secondaire soit trop faible pour

donner une étincelle entre b,b fst Dès la ferme-

ture du circuit. nous constatons que l’intensité du courant augmente graduellement puis à la rupture.

L’intensité au lieu de tomber brusquement à zéro. n’y

arrive qu’après ^{une série} plus ^{en moins longue}

d’oscillations d’amplitude decroissante ce que

nous voyons dans la figure 3. La ^force électromotrice

de self-induction e. qui est négative pendant la pre-

mière partie ^{de la} période c’est-à-dire de sens opposé

à E. devient aussi oscillante à la rupture et ^{il est facile} de constater ce qui ^est d’ailleurs conformer à la théorie, _que les maxima ^et minima de ces oscillations

se produisent toujours , à très peu près au moment

où l’intensité l passe par zéro.

A la fermeture l’intensité augmente plus ou moins

vite: si nous laissons le ciruit ferme pendant un temps suffisant. ^nous voyons le courant atteindre

l’intensité du regime déterminée uniquement par la loi d’0hm mais en pratique, avec les bobines d’induc- tion, ce régime n’est presque jamais atteint/. Le temps pendant lequel l’intensité varie avant d’atteindre son régime s’appelle l’établissement du courant. L’oscillo- graphe ^{va nous} montrer rapidement l’effet des diffé- rents facteurs sur la courbe d’établissement : nous

pourrons; en faisant varier tour à tour la résistance R

du circuit, ^sa self-induction L et la force électromo- troce E de la source, obtenir des courbes différentes

bien que d’allure uniforme; la figure 6 montre ce que l’on observe quand les facteurs visés prennent des valeurs proportionnelles à 1, 2 et 3.

Comme on le voit sur la figure 3 , la variation de

courant est beaucoup moins rapide à la fermeture qu’à

la rupture, aussi les forces électromotrices développées sont beaucoup plus faibles La théorie démontre et

l’expérience prouve que la force électromotrice de self-

induction ne peut jamais pendant l’établissement,

être supérieure à la force électromotrice E de la source.

Passons à la rupture et obervons les oscillations que nous avons signalées ^{tout à} l’heure. Nous consta-

tons tout d’abord que ces oscillations sont isochromes, c’est-à-dire que les passages conscutif au zéro se produisent à des intervalles égaux. L’amplitude des

oscillations decroit régulièrement ; le rapport ^entre les amplitudes de deux oscillations conscutives est

constant. Deux facteurs caractérisent donc les oscilla- tions : la durée et l’amortissement.

La durée est surtout intéressante au point ^{de vue}

qu i nous occupe ^{en effet} pour une certaine intensité atteinte au moment de la rupture les forces

électromotrices d’induction seront d’autant plus grandis que les oscillations seront plus courtes.

puisques ^à amplitude ^égale, nous aurons une variation

plus rapide ^de l’intensité et , est montré dans les figure 3, où l’on voit la courbe esabaisseer la durée lltion augmente

Quels sont donc ssent sur la

durée des oscillations ;;::: force électromotrice E n’agit

pas du ^{tout ;} la résistance R augmente l’amortisse- ment et par la elle modifie ^un peu la durée; ^les

facteurs principaux ^sont la self-induction L et la capa- cité C qui, ^{tous les deux.} augmentent ^{la durée des oscil-}

valseur de condensateur qui, pour chaque ^{bobine, nous}

donne les meilleure résultats: ; une i’uis cette valeur

dépassée ^la longueur d’étincelles décroît quand ^la capacité augmente, ^ce qui ^est conforme à la théorie.

lations. 11 semble donc logique de réduire les deux facteurs ci-dessus alin d’augmenter ^{les forces électro-}

motrices d’induction; l’expérience ^montre que ^cette déduction est fausse à partir d’un certain point. ^Pour

Les courbes de la figure J ^{ne sont vraies} que si la

capacité du condensateur est grande. ^Des que ^nous

atteignons ^la capacité ^la plus ^{favorable et} lorsque ^nous

sommes en dessous, ^nous remarquons ^unc première

une bobine donnée nous n’avons, ^en général, pas iiitérèt à diminuer la self-induction parce que l’énergie emmagasinée ^est proportionnelle ^{à ce} coefficient. donc

en le réduisant ^nous diminuerions reflet utile ; ^{il ne}

nous reste donc, ^comme facteur réglable, que la capa-

cite du condensateur. la théorie nous apprend que ^{1 a}

force électromotrice secondaire ou la longueur d’étin-

celles qui ^{nous lui-t a} l’apprécier, doit suivre la loi

exprimée par la courbe 13 de la figure ’2, tandis que

l’expérience ^{nous montre} clairement qu’il y ^aune

anomalie : les oscillations ne décroissent régulière-

ment qu’à partir de la seconde élongation, figure ^{7 ;} l’amplitude ^{de la} première demi-oscillation est toujours beaucoup plus grande que ^ne le voudrait le rapport

constaté entre les suivantes. Une seconde anomalie est

celle-ci : la première demi-oscillation est souvent inter- rompue par ^un point de rebroussement de la courbe, ^et si l’on trace une seconde courbe joignant ^{les sommets}

des oscillations, ^{on Noit le} prolongement ^{de cette}

courbe atteindre le point ^de rebrou ssement, ^comme le montre la figure ^7.

L’observation de l’interrupteur ^{lui-même esi aussi}

ntéressante : tandis qu’avec ^les grandes capacités

l’étincelle (lui ^se produit toujours ^{entre les} points ^de

contact est assez faible, on la Boit augmenter a ^mesure

que la capacité ^{diminue, et} quand ^{celle-ci est nulle,}

1 étincelle de l’interrupteur ^devient considérable; ^elle

l’orme comme une flamme, ^{et on} n’obtient, ^{au secon-}

daire, qu une ^étincelle relativement courte.

Il y ^{a une} relation directe entre l’étincelle de 1 in-

tcilupteur ^et les anomalies constatées ci-dessus. Il

faut toujours ^se rappeler qu il y ^{a un} rapport ^constant

entre les forces électromotrices induites dans les deux circuits, déserte qu’il existe ^{dans le} primaire ^{et entre}

les points ^{de contact de} l’interrupteur des différences de potentiel qui, ^{an bout d’un} quart ^de période, ^c’est-

à-dire en très peu de temps atteignent des valeurs considérables. Au moment de la rupture. ^{les con-} tacts KK’ (fig. 1) qui fermaient le circuit ne s’éloi- gnent pas ^avec vitesse infiniment grande; ils sont au moment où la force électromotrice de self- d’induction est maximum, à une distance assez faible pour qu’une étincelle puisse jaillir ^{entre eux en} dépen-

sant une partie ^de l’énergie disponible, ^ee qui ^réduit

d’autant l’effet utile de la-bobine.

Pour donner une forme concrète à ce qui précède,

prenons ^un exemple pratique: ^une bobine donnant 25 centimètres d’étincelles développe ^une force élec- tromotrice d’environ 100 à 150 000 volts et comme elle a à peu près 200 fois moins ^{de tours au} primaire;

la force électromotrice de self-Induction atteint de 500

à 750 volts, au bout d’un temps égal à un quart de période des oscillation ; celles-ci étant de l’ordre du millième de seconde c’est donc un quatre-millième

de seconde après ^la rupture que ^t’t’ maximum est atteint. voyons maintenant quel est le le chemin par-

couru par le ^contact mobile de l’interrupteur Ii pen- dant ce temps. Supposons ^un interrupteur ^{à marteau} dans lequel le déplacement ^{total du contact n’atteint}

pas ^un millimètre ; si ^cet interrupteur ^{donne 30 inter-} ruptions pal’ seconde, ^nous pouvons facilement cal- culer que ^sa itesse la plus grande atteindra environ 150 millimètres par seconde; donc, ^{au moment du} maximum de la force électromotrice de self-induction la distance entre les deux contacts sera inférieure

à 4 100 de millimètre ! Ce que l’on sait des différences

de potentiel nécessaires pour faire jaillir une ^étincelle spontanément ^entre deux conducteurs montre qu’il y

a, dans ^ces conditions, autant de chances de voir une

étincelle jaillir ^à l’interrupteur qu’entre les bornes du secondaire.

C’est au moment où l’étincele éclate à l’interrup-

teur que ^se produit le crochet de la courbe d’intensité :

or ce crochet ne coincide jamais avec le moment où

se produit ^la rupture géométrique du circuit : de même il est facile de constater le retard de l’étin-

celle de l’interrupteur . En observant cette étincelle au

miroir tournant on constate qu’elle éclate plus ^ou

moins longtemps après ^la rupture géométrique. ^selon

les conditions de l’expérience. C’est à ce retard que

l’on doit de pouvoir se servir de la bobine d’induction En effet si l’étincelle se produisait dès le commence-

ment de la rupture, elle allumerait une sorte de petit

arc qui faciliterait le passage du courant fournit par la

source E . de sorte que la variation de l’intensité serait ralentie et les effets d’induction beaucoup ^dimi-

nués. Au contraire, l’étincelle en retard sur

la rupture anit à un moment où la distance est

déjà trop grande pour que l’arc s’allume : le conden- sateur seul qui est chargé à un potentiel égal à la

force électromotrice de self-induction ^se décharge

par l’étincelle ; il en résulte pendant un temps très

court un arrêt de la variation de l’intensité : ensuite

les choses recommenceront comme si la rupture s’était produite seulement pour une intensité correspondant à celle du point de rebroussement. Pendant la décharge

du condensateur, la force électromotrice de self-

induction est complètement annulée (fig. 8 : elle re-)

monte ensuite pour atteindre, après ^un temps ^{égal à}

un quart ^{de la} période d’oscillation, un nouveau

maximum plus faible que celui qu’elle aurait atteint s’il n’y avait pas ^eu d’étincelle, ^mais quand ^{ce maxi-}

mum est atteint, il est clair que la distance des ^con- tacts est plus grande que la première ^fois et, par*

conséquent, ^elle peut ^être suffisante pour s’opposer

an passade d’une nouvelle étincelle: loute d’énergie disponible ^{reste donc} pour ^la décharge ^{utile au secon}

daire.

Nous avons vu que le fait de diminuer la longueur d’étincelle second aire, sans rien changer d’autre part

réduit l’étincelle à l’interrupteur : cela ^se comprend facilement par la ^théorie ci-dessus car dès qu’une

étincelle éclate dans un des circuits l’énergie emma-

gasinné disparait en partie en se dispersant là où elle

trouve la moindre résistance relative

L’anomalie _que nous avons citée relativement à l’amortissement des oscillations tient à la même

cause. L’énergie emmagasinée dans la bobine est à

chaque ^instant proportionnelle ^{au carré} de l’intensité du courant primaire : ^{dans les} oscillations quand

l’intensité s’annule l’énergie ne disparait pas elle s’emmagasine dans le condensateur _pour repasser ensuite dans la bobine ^et ainsi de suite tant qu’elle

n’est pas entièrement absorbée par l’échauffement ^du

circuit. _{Dès que} par le fait d’une ^{étincelle une} partie de l’énergie est dépensée brusquement il est évident

que l’intensité maximum obtenue à l’oscillation sui-

vante ne peut pas atteindre la valeur qu’elle aurait du

porte. On observe donc que la première

on a une amplitude très différente des

autres pace que celles-ci partent ^d’une intensité ini-

tiale plus ^faible qui ^{est celle du} point de rebrousse- ment.

Si nous augmentons ^la capacité ^du condensateur, .

nous diminuons les forces électromotrices induites, mais comme nous retardions le moment où elles

atteignent ^{leur maximum, nous} pouvons néanmoins réduire l’ étincelle de rupture, ^{de sorte} que la force électromotrice secondaire obtenue après, ^{cette étincelle} peut ^{encore être} plus ^élevée qu’elle ^{ne l’ était} pour

une capacité plus ^faible. Cependalt, ^{li mesure} que

nous augmentons ^la capacité ^{cette action favorable}

devient de plus ^eii plus ^{faible et elle} finit même par n’être plus sensible du tout, de ^sorte _{que la} longueur

d’étincelle qu’il ^est possible ^{d’obtenir au secondaire}

diminue conformément à la théorie.

Il est nécessaire de beaucoup ^{insister sur le rùle de}

l’étincellc de l’interrupteur, ^{car c’est à elle} que l’on doit toutes les difficultés de la théorie des bobines ; ^il

serait facile sans cela de calculer les forces électro- nlotrices développées ^{et on} pourrait déterminer à l’avance les dimensions les plus favorables dans

chaque ^{cas, tandis} que ^cette étincelle ^nous oblige ^a

recourir à l’empirisme.

Nous pouvons maintenant nous faire une idée assez

simple ^{de cc} qui ^se passe dans ^le secondaire. Nous

avons vu que la courbe des différences du potentiel

aux bornes du primaire ^{était semblable â la courbe}

des forces électromotrices secondaires, ^{de sorte} que

nous pouvons ^{nous en servir.} Prenons un exemple :

la force électromotrice à la rupture présente ^{la forme} générale ^donnée par la figure ^{9. Si la distance entre} les conducteurs bb’ (fig. 1) ^est telle que la diffé-

rence de potentiel nécessaire pour l’étincellc soit

égale ^a V1, ^nous voyons que ^cette valeur est obtenue seulement au sommet de la courbe, ^{c’est à CC 1110-}

ment que l’étincelle éclate en déchargeant ^{les conduc-}

teurs bb’, puis ^{ensuite, comme la durée de cette}

étincelle est très courte, ^{les con-} ducteurs se rechargent, ^{mais ils}

ne peuvent ^atteindre qu un poten- tiel moindre yue Y,, ^{il ne se} pro- duit donc qu’une ^{seule étincelle.}

Si, ^au contraire, ^nous rapprochons

bb’ de manière que la différencé de potentiel nécessaire ne soit

plus que V2, ^ce potentiel ^{est at-}

teint rapidement ^{et une} première ^{étincelle se} pro-

duit, puis les conducteurs ^se rechargent, B’2 ^{est de}

nouveau atteint et il ^se produit ^{ainsi une succession}

d’étincelles jusqu’à ^ce que l’énergie totale soit dis-

sipée.

selon que l’étincelle ^est simple ^ou nlultiple, ^à chaque rupture, ^son aspect change ^{et aussi} quelque-

fois ses propriétés. L’étincelle simple ^{est générale-}

ment blanche et produit ^{un bruit} sec ; lorsque V2 ^est

très petit ^{on constate au contraire} yllu l’étincelle

devient _jaune ou rougeàtre ^{aBec un} noyau blanc plus

ou moins intense et elle est plus silencieuse.

Il e;t difficile de se rendre compte directement des

phénomènes dont le secondaire est le siège, ^car

ceux-ci ont généralement ^{une durée} trop ^courte pour èlre analysés ^au moyen des oscillographes. ^{Tout ce}

que ^nous pouvons dire de certain c’est qu’a chaque

étincelle, ^{tant à} l’interrupteur qu’au secondaire, il y

a une dépense brusque ^d’une partie ^de l’énergie, par

conséquent la variation du courant primaire ^{subit un}

arrêt momentané et en même temps ^{les forces élec-}

tromotrices induites s’annulent. Nous pouvons ^coin- stater aussi que quand ^la bobine fournit des décharges disruptives : étincelles, décharges dans les tubes

cathodiques, la durée du phénomène ^{lltile est très}

courte vis-à-vis de la période ^de l’interrupteur, ^mais

elle gagne ^{en intensité ce} qu elle perd ^{en durée est}

c’est ^ce qui explique que les décharges peuvent pro- duire des effets mécaniques qui exigent ^des puissances considérables, ^comme de percer des blocs de ^verre par exemple.

Examinons maintenant ce qui ^se produit lorsque l’interrupteur mécanique qui ^nous avait scrv i jus- qu’ici ^est remplacé par ^un interrupteur électrolytique.

Le dispositif ^est plus simple puisque l’interrupteur

se réduit, ^{dans le} ivehnelt, ^{a un fil de} platine qui émerge ^{d’un tube de verre} plongé ^{dans un bain}

d’eau acidulée, ^dans lequel plonge également ^{une lamie}

de plomb (fig. 10); ^il n’y ^a pas de condensateur aux

bornes de l’interrupteur. Quand le fil de platine

est anode, c’est-à-dire relié au pôle positif ^{de la}

source, lc courant est interrompu ^{un très} grand

nombre de fois par ^seconde. L’anode émet uite

lumière rosée particulière ^{et fait entendre un bruit} qui correspond ^{à la} fréquence ^des interruptions. ^Des

étincelles nom-

breuses éclatent

aux bornes du secondaire.

Quand ^{on ob-}

serve à l’oscil-

lographe le ^cou-

rant qui ^tra-

verse une bo- bine actionnée par ^un inter- rupteur ^Weh- neit, lorsque ^la

source du coll-

donne une centaine de Bolts, on est frappe par le

grand ^nombre d interruptions obtenues ; ^{on constate} qu’il n’y ^a pas d’oscillations à la rupture ^et que celle-ci n’est pas toujours complète. Si l’étiiicelle produite ^au

secondaire est assez courte, elle ^a l’aspect ^d’une

chenille de feu qui ^{se résout en une multitude d’étin-}

celles blanches lorsqu’on ^{souffle sur} elle. Cette Baria-

tion de l’étincelle se réperente sur le courant induc-

leur ; on constate qu’avec l’étincelle whenillé les ^inter- rutpions sont plus fréquentes qu’avec les étincelles

blanches et souvent la rupture du circuit n’est _pas

complète dans le premier cas fig.11

La forme du courant à l’établissement montre que pour une surface de platine donnée l’intensité maximum obtenue est à peu près constante, quelle que soit la

force électromotrice de la source et la self-induction de la bobine, ^tandis que si la surface de platine

augmente ^les interruptions deviennent moins fré-

quentes en même temps que l’intensité maximum

s’élève ; la figure 12 montre quelques uns des effets

donnant à l’anode la teinte rosée que nous avons signalée plus haut. Cette étincelle doit rétablir circuit et comme celle éclate au moment où l force

électromotrice est suffisament grande pour percer la

couche de vapeur . on comprend que l’intensité ne

tombe pas toujours jusqu’à ^zéro

La grande fréquente ^des interruptions obtenues

tient à deux causes : d’abord il

rupteurs ^on emploi généralement des sources de

force électromotrice plus élevée avec un résistance

de circuit égale à celle des bonbines ordinaires, et

ensuite, à cause du très faible intervalle qui existe entre la rupture et la fermeture suivante. Le cou-

rant secondaire développé au moment où l’étincelle éclate produit, pa!’ induction dans l,’ circuit pri-

maire, une force électro-motrice qui ajoute à ^celle

de la source et favorise l’etablissement du courant.

Cette dernière action est bien visible sur la figure 12.

t’;ir On voit que dès _que l’étincelle est souf- flée, c’est-à-dire quand ^{son intensité} tllilllllilt’, les

interruption ^sont moins fréquentes parce que 1 ( , courant augmente moins rapidement

que l’on obtient ^nl l’aidant varier les différents facteurs.

L’aspect des courbes du courant à la rupture ou, plus exactement à la période décroissante, montre qu’il est ^;1 peu près impossible de déterminer à l’avance les force électromitrices développées: sont ce que l’on peut dire sur ces interrupteurs, c’est que le phénomène est d’origine thermique. Il éxiste entre le platine ^(II le liquide de l’interrupteur Wehmelt une résistant variable, assez grande pour que le passage

du courant crée à ce point un échauffement ^suffisant pour volatiliser le liquide: ^11111’ couche de vapeur se forme autour de l’anode qui tend à isoler le platine

du liquide ^{1’1 a} interrompre le courant. La force élec-

tromotrice de self-induction développée Il Ir ^cette

variation brusque de l’intensité est telle qu’une étin-

celle éclate en partant la couche de vapeur et ^en

Comme on le sait l’interrupteur électrolytique a un très mauvais rendement qui s’explique si on mesure

la quantité ^d’énergie qui ^est dépensée dans l’inter- rupteur ^{lui-même (ln observe souvent} q lit ^cette

quantité représentent plus de 80 pour 100 de l’éner-

gie totale.

Bien _que la théorie des interrupteurs électrolytiques diffère sensiblement de celle des interrupteurs méca- niques, on peut dire que les effets produits ;111 secon-

daire sont analogues dans les deux cas, mais la diffé-

rence entre les forces électroniques de fermeture et

de rupture ^{est moins grande avec le Wehnelt} qu’avec

les interrupteurs mécaniques, à cause de la rapidité

avec laquelle ^{le courant} s’établit.

H. Armagnat.

Chef du laboratoire des ateliers Carpentier.