Propriété
qu'on tous les corps d'attirer, dans certaines circonstances, les
corps légers environnants, d'émettre des étincelles, de causer des
commotions sur les humains et sur les animaux. Il y a deux sortes
d'électricité : l'électricité vitrée (verre frotté avec du
drap) positive, et l'électricité résineuse (résine frottée avec
une peau de chat) négative. Pratiquement, il y a deux sortes
d'électricité : 10 L'électricité statique ; 20 L'électricité
dynamique. Electricité statique. C'est le phénomène produit en
frottant un corps quelconque : si le corps est bon conducteur,
l'électricité se manifeste sur tous les points ; s'il est mauvais
conducteur, elle se manifeste seulement à l'endroit frotté. Il
existe quelques machines produisant de l'électricité statique. Ces
machines sont composées, en principe, de disques de verre tournant
entre des coussins en feutre ; telle la machine de Wimshurt. Ces
machines servent, tout au plus, à des expériences de laboratoire.
Electricité dynamique. C'est la formation du courant. Dans un vase
rempli aux trois quarts d'eau, acidulée, plongeons une lame de zinc
et une lame de cuivre. La réaction chimique qui se produit entre
l'acide et le zinc détermine un fluide électrique dont on admet
l'existence, une sorte de poussée qui le dirige vers le cuivre et
une sorte d'aspiration du côté du zinc. Le fluide tend donc à
s'échapper par la lame de cuivre, tandis qu'il est attiré
extérieurement et à travers l'espace, par la plaque de zinc. L'air
ne se laissant pas traverser par le fluide, tout mouvement cesse
bientôt; mais, si l'on réunit le cuivre au zinc au moyen d'un
conducteur de l'électricité, et si on branche en série sur un
circuit un appareil spécial appelé galvanomètre, on voit
l'aiguille dévier dans un sens ou dans l'autre, suivant le sens du
courant. Le fluide s'écoule par le cuivre et rentre dans le vase par
le zinc. Cette expérience suffit donc à nous amener à parler de
mesure du débit et, par conséquent, de quantité d'électricité.
Quantité d'électricité est analogue à quantité d'eau. On la
mesure par le travail produit qui est, évidemment, proportionnel à
cette quantité. L'unité pratique de quantité est le « coulomb »,
qui met en liberté dans le voltamètre 0 mg. 0104 d'hydrogénés.
Coulomb (1736-1806) est un physicien français, né à Angoulême. Il
est l'inventeur de la balance de torrion. Intensité : - L'intensité
d'un courant électrique est la quantité d'électricité que ce
courant débite en une seconde. L'unité pratique d'intensité est «
l'ampère ».
L'ampère
est un coulomb à la seconde. On emploie comme unité l'ampère-heure,
qui est la quantité d'électricité fournie par un courant d'un
ampère pendant une heure. Sous-multiple : le milliampère, qui est
la millième partie de l'ampère. L'appareil de mesure servant à
mesurer l'intensité se nomme ampèremètre. Ampère (1775-1836)
trouva les principes de la télégraphie électrique et découvrit la
loi fondamentale de l'électrodynamique, d'après laquelle deux fils
conducteurs, traversés par l'électricité, s'attirent ou se
repoussent suivant que les courants s'y meuvent dans le même sens ou
dans le sens contraire. Corps bons conducteurs et mauvais conducteurs
: - L'électricité traverse la matière même des corps dits
conducteurs de l'électricité. Les métaux sont généralement de
bons conducteurs, tandis que les solides autres que les métaux sont
mauvais conducteurs. Corps bons conducteurs : argent, cuivre, bronze,
corps silicieux, etc. Corps mauvais conducteurs ou isolants : verre,
porcelaine, caoutchouc, etc. Les liquides, sauf le mercure, sont
conducteurs de l'électricité ; mais ils offrent une plus grande
résistance au passage du courant que les métaux. Résistance : -
Les corps, même les meilleurs conducteurs, offrent toujours une
résistance au passage du courant. On peut comparer le conducteur à
une conduite d'eau et la résistance serait représentée par les
parois de la conduite qui 'empêchent l'eau de circuler. L'unité de
résistance est « l'Ohm », au nom du physicien allemand (17871854).
Un fil de cuivre de 1 mm de diamètre et de 50 mètres de long offre
une résistance de 1 Ohm. Loi d'Ohm : L'intensité d'un courant est
directement proportionnelle à sa force électromotrice et
inversement proportionnelle à la résistance du circuit, d'où la
célèbre formule : I = E R Force électromotrice : - Dans tout
générateur électrique, il y a une sorte de pression qui agit sur
le fluide pour le mettre en mouvement. On l'appelle la force
électromotrice. L'unité de force électromotrice est le « volt »
du nom du physicien italien Volta (1745-1827), auteur de la pile qui
porte son nom. Puissance : - L'unité de travail mécanique est le
kilogrammètre, qui est représenté par le travail nécessaire pour
élever, en une seconde, à un mètre de hauteur, une masse de 1
kilogramme. La puissance d'une machine représente le travail qu'elle
peut produire pendant une seconde. L'unité de puissance employée en
mécanique est le cheval-vapeur ou H.P. En électricité, on emploie
le watt comme unité de puissance. Le watt est la puissance d'une
machine pouvant produire 1 ampère à la seconde sous une tension de
1 volt. Applications de l'électricité : - L'électricité a pris,
dans la vie moderne, une place considérable, depuis la modeste pile
jusqu'au moteur électrique de grande puissance, et le jour n'est
peut-être pas éloigné où nous verrons la force «électricité »
supplanter d'une façon absolue la machine à vapeur et toute cette
chaudronnerie dont nous avons encore besoin aujourd'hui. Piles : -
Nous avons vu dans notre première définition qu'une lame de zinc et
une lame de cuivre plongeant dans une solution acidulée produisent
un courant électrique. Nous avons là une pile simple ; c'est là,
le principe de la pile de Volta : le cuivre de la pile est le positif
ou + ; le zinc est le négatif ou -. Cette pile ayant le défaut de
se polariser est pratiquement abandonnée. Polarisation : -
L'hydrogène mis en mouvement par l'action chimique est entraîné
par le courant sur le cuivre qu'il entoure bientôt d'une gaine
gazeuse. Les gaz étant mauvais conducteurs de l'électricité, la
résistance, à l'intérieur de la pile, se trouve considérablement
augmentée ; par conséquent, le courant diminue d'intensité. Pour
éviter cet inconvénient, on est arrivé à faire des piles à
dépolarisant : pile Danien et pile Callaud, dont le dépolarisant
est le sulfate de cuivre ; pile Bunsen : dépolarisant l'acide
azotique ; pile Leclanché : dépolarisant le bioxyde de manganèse.
Electrochimie : - Le voltamètre est un appareil qui sert à la
décomposition de l'eau par un courant électrique. Il se compose
d'un vase de verre dont le fond est traversé par deux fils ou
électrodes. On place sur chacune des électrodes une éprouvette et
on relie les deux fils à une pile. L'eau étant traversée par le
courant, du gaz se dégage dans chacune des éprouvettes et le niveau
de l'eau descend. L'eau se décompose et ses éléments constitutifs
: hydrogène et oxygène, se portent chacun sur une électrode. Ce
phénomène est appelé électrolyse. C'est en appliquant ce principe
que l'on est arrivé aujourd'hui à faire la galvanoplastie : dorure,
cuivrage, nickelage. Accumulateurs : - Une autre application de
l'électrolyse a lieu dans les accumulateurs électriques. Dans un
vase de verre ou de matière isolante : celluloïd, ébonite, sont
placées des lames de plomb séparées les unes des autres. Les lames
impaires sont reliées à une électrode négative ; les lames paires
à une électrode positive. L'accumulateur est formé à la suite de
charges et décharges successives. La densité de l'électrolyse est
de 24 à 28° Baumé. L'usage des accumulateurs se répand de plus en
plus ; ils ont sur les piles l'avantage d'un débit très intense.
Magnétisme : - On appelle aimants, des corps ayant la propriété
d'attirer le fer, l'acier, la fonte et tous les corps dits
magnétiques. L'aimant naturel est un minerai de fer ou oxyde
magnétique. Les aimants artificiels sont des barreaux droits ou
recourbés en fer à cheval, trempés à saturation, et auxquels on
communique les propriétés magnétiques par frottement avec un autre
aimant ou par champ magnétique (induction). Pôles : - Un aimant
droit, libre de se mouvoir autour d'un axe, dans un plan horizontal,
prend une direction bien déterminée. L'une de ses extrémités se
dirige vers le Nord ; on l'appelle pôle Nord, et l'autre pôle Sud.
Deux aimants de même polarité se repoussent ; deux aimants de
polarité contraire s'attirent. Electro-aimant : - Une barre de fer
doux, formant noyau d'une bobine, sur laquelle est enroulé du fil
conducteur isolé de soie ou de coton, parcouru par un courant,
devient un aimant très-puissant. Mais toute la force d' aimantation
disparait quand le courant cesse. Cet appareil se nomme
électro-aimant. Toutes les applications de l'électricité découlent
de ces phénomènes en magnétisme. Sonnerie électrique : - La
sonnerie électrique se compose d'un électroaimant et d'une armature
portée, par une lame flexible, qui se trouve située à l'extrémité
de l'armature, et terminée par un marteau qui peut frapper sur le
timbre. Quand on appuie sur le bouton, le courant passe dans
l'électro-aimant et l'armature se trouve attirée ; mais, à ce
moment, le contact ayant cessé entre le ressort et la borne,
l'armature est ramenée à sa position première par le ressort. Le
courant circule à nouveau et le même phénomène se reproduit ; et,
à chaque attraction, le marteau frappe sur le timbre.
L'électro-aimant est appliqué de même façon à la télégraphie :
chaque fois que l'on appuie sur le manipulateur, l'armature de
l'appareil récepteur est actionnée et imprime sur la bande les
points ou traits de l'Alphabet Morse. Induction : - Un courant
électrique, tournant dans un champ magnétique, produit un courant
électrique. Les courants ainsi obtenus se nomment des courants
induits. Toute machine produisant des courants induits se compose de
deux parties : 1° L'organe créant le champ magnétique que l'on
appelle inducteur ; 2° L'organe où se forment les courants induits
et que l'on appelle induit. Dynamos : - La dynamo est une machine qui
transforme l'énergie mécanique en énergie électrique ; elle se
compose de deux parties : l'inducteur et l'induit. 1° L'inducteur
est toujours un ou plusieurs électro-aimants fixés à même la
carcasse de la machine. L'induit tourne entre les masses polaires des
électro-aimants ; 2° L'induit se compose généralement d'un noyau
en forme d'anneau ou tambour formé de rondelles minces en fer doux,
fortement serrées les unes contre les autres. Pour éviter les
courants parasitaires de Foucault, on intercale entre chaque rondelle
des feuilles de papier verni. Les sections d'enroulement sont placées
sur le pourtour de l'anneau ou dans des encoches creusées, à même
dans les rondelles feuilletées. Les courants engendrés sont
alternatifs ; on les redresse au moyen du collecteur. Le collecteur
est formé de lames de cuivre isolées les unes des autres par des
lames de mica. Le collecteur se fixe au bout de l'induit sur le même
arbre. Les sections d'enroulement sont reliées aux lames de cuivre.
Des balais en charbon frottent sur le collecteur et recueillent le
courant redressé. Moteurs : - Les dynamos étant réversibles, si
nous envoyons un courant dans une dynamo, celle-ci se mettra à
tourner et retransformera l'énergie électrique en énergie
mécanique. Le moteur se compose des mêmes organes que la dynamo.
Les moteurs reçoivent une foule d'applications. Ils rendent de très
grands services ; ils ont permis l'emploi de la force à de très
grandes distances de la machine génératrice. L'utilisation des
chutes d'eau actionnant des alternateurs ont permis d'employer la
force à des distances considérables. La force électromotrice dans
ces lignes est très élevée ; parfois, elle dépasse 150.000 volts.
Aux endroits où elle doit être employée, les courants sont
transformés en haute et basse tension, au moyen des transformateurs.
Aujourd'hui, que ne fait-on pas avec le moteur électrique : métro,
chemin de fer, tramways, machines d'extraction pour les mines,
sous-marins utilisant les accumulateurs pour la plongée, etc. ? On
se sert beaucoup de petits moteurs pour usages domestiques : moteurs
pour machine à coudre, aspirateurs de poussière, séchoirs
électriques, ventilateurs, etc., etc. Eclairage : - On emploie
l'électricité pour l'éclairage soit au moyen des lampes à arcs ou
des lampes à incandescence (Voir Lampes électriques). Voir aussi :
télégraphe, télégraphie sans fil, téléphone et téléphonie
sans fil.
Aucun commentaire:
Enregistrer un commentaire