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C. RECHNIEWSKI. — LA THÉORIE DES MACHINES DYNAMO-ÉLECTRIQUES 



3° Certaines industries chimiques. 



Dans ces trois domaines l'électricité commence à 

 lutter avantageusement avec le gaz et les machines 

 à vapeur. 



Un mètre cube de gaz brûlé dans des brûleurs 

 ordinaires donne environ en lumière l'équivalent 

 de huit becs carcels pendant 1 heure ; le même 

 mètre cube de gaz transformé d'abord en travail 

 par l'intermédiaire d'un moteur à gaz, puis en 

 énergie électrique par une dynamo peut donner 

 jusqu'à 10 carcels en employant des lampes à 

 incandescence et bien plus en employant des ai'cs 

 électriques. L'amortissement du moteur et la sur- 

 veillance rendent seuls, dans la plupart des cas, la 

 lumière électrique plus chère. 



A la base de toutes ces applications se placent 

 les producteurs d'énergie électrique, c'est-à-dire 

 les machines dynamo-électriques dont nous allons 

 nous occuper spécialement. 



I 



Ces machines reposent sur le principe d'induc- 

 tion découvert par Faraday. 



Lorsqu'un fil d'une longueur l se déplace dans 

 un champ magnétique d'intensité H avec une 

 vitesse v perpendiculairement aux lignes de force, 

 il se trouve le siège d'une force électro-motrice, 

 exprimée ainsi dans les unités nouvelles: 



Dans toutes les bonnes machines dynamos les 

 champs magnétiques varient entre 30(J0 et 

 7000 unités C. G. S ; il est impossible, pour des 

 raisons mécaniques et économiques, de dépasser 

 ce chiffre. 



La vitesse v peut varier entre .500 et 6000 cm 

 par seconde et encore cette dernière vitesse n'a été 

 atteinte que dans les dynamos de M. Parsons ac- 

 couplées à sa turbine à vapeur et faisant de 8 à 

 10000 tours par minute, et dans certaines machines 

 Ferranti de grandes dimensions ; dans des machines 

 ordinaires v reste entre 1000 et 2300 tours. 



Si nous admettons pour H 7000 et pour v 

 2300, nous trouvons que la force électro-motrice, 

 induite par cm de longueur du conducteur est de 



7000 XIX 2300.10-8 = 0,173 volt. 



Or, comme dans la pratique nous nous servons 

 couramment de tensions de 110 volts et plus, jus- 

 qu'à plusieurs milliers on voit qu'il serait maté- 

 riellement impossible de produire cette force 

 électro motrice au moyen d'un conducteur recti- 

 ligne; il fallait trouver un moyen de multipli- 

 cation. 



Au lieu d'un fd rcctiligne prenons une boucle 



se déplaçant dans le champ magnétique. La force 

 électro-motrice induite le long de toute la boucle 

 en la contournant est égale à la somme algébrique 

 des forces électro-motrices induites le long de ses 

 éléments, ce qui revient à dire que cette force élec- 

 tro-motrice est égale au taux de variation des 

 lignes de force dans la boucle : s'il en restait en 

 effet autant qu'il en rentre, la somme algébrique 

 des forces électro -motrices induites le long des 

 éléments de la boucle serait 0. 



Si le fil fait plusieurs spires sur lui-même et 

 forme une bobine et non plus une boucle, les forces 

 électro-motrices s'ajouteront tout simplement et en 

 multipliant le nombre de spires on peut arriver au 

 voltage que l'on voudra; la limite n'est imposée 

 que par l'isolement. 



La force électro-motrice ainsi produite sera, 

 comme on le sait, alternativement positive et néga- 

 tive, la variation du flux étant périodique. 



En groupant autour d'un axe mobile des bobines 

 semblables, et en reliant entre elles celles qui sont 

 semblablement placées par rapport aux champs ma- 

 gnétiques fixes, nous avons constitué une machine 

 à courants alternatifs. 



En inversant, au moyen du commutateur, les con- 

 tacts du circuit induit avec le circuit extérieur au 

 moment du changement de sens du courant induit, 

 on peut obtenir un courant toujours de même sens 

 dans le circuit extérieur. Mais ce courant restera 

 fortement ondulé. 



Supposons maintenant que les bobines de l'induit 

 soient subdivisées en sections (d'un petit nombre 

 de tours) déplacées les unes par rapport aux autres 

 d'une façon continue tout en restant reliées entre 

 elles de la même manière, c'est-à-dire en série les 

 unes sur les autres, avec des contacts frottants ou 

 balais prenant le courant juste à l'endroit où la 

 force électro-motrice induite change de sens, de 

 cette manière l'inversion des jonctions ne se pro- 

 duit que pour un petit nombre de spires à la fois 

 et le courant ne descend jamais jusqu'à dans le 

 circuit extérieur : il ondule simplement un peu 

 autour d'une valeur moyenne et peut pratique- 

 ment être considéré comme constant (fig. 1). 



Nous sommes amenés ainsi aux véritables ma- 

 chines à courants continus telles qu'elles sont 

 employées maintenant. Pacinotti le premier réalisa 

 celte disposition à Bologne en 1864, mais il fallut 

 que Gramme la réinventât en 1809 pour qu'elle 

 prît la place que l'on sait dans le domaine de la 

 pratique. 



Les progrès, après avoir été très lents jusqu'en 

 1880 à peu près, se sont précipités à la suite d'é- 

 tudes entreprises surtout en Angleterre. Les tra- 

 vaux de Hopkinson et de Kapp méritent d'être 

 mentionnés tout particulièrement. 



