ACTUALITES SCIENTIFIQUES ET INDUSTRIELLES 



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SCIENTIFIQUES ET INDUSTRIELLES 



La loi de variation de la force élkctromotrice appliquée a un transformateur 



en inl'luence-t-elle le rendement? — u.\ nouveau densimètke 



La force électromotrice fournie par un alternateur 

 a une valeur variable, successivement positive et néga- 

 tive, qui peut être représentée en fonction du temps 

 par une courbe du genre de la sinusoïde. Examinons de 

 plus près la manière dont naît cette force électro- 

 motrice. Un aimant ou un électro-aimant crée dans 

 l'espace qui l'environne ce que l'on appelle un champ 

 électrique, dont la manifestation se traduit par l'attrac- 

 tion ou la répulsion exercée sur un corps électrisé, 

 qui se meut en suivant une courbe que l'on appelle 

 liijne (/>■ force. Toutes les courbes semblables s'étalent 

 en éventail à partir des pôles. Elles sont matériali- 

 sées par les enchaînements des grains de limaille de 

 fer dans l'expérience du fantôme ntagné tique. Leur 

 nombre est évidemment infini. On parle quand même 

 de nombres Unis de ligues de force. Voici par suite de 

 quelle convention : soit une surface qui est normale en 

 ton- sis points aux lignes de force et que nous divisons 

 en éléments assez petits pour que sur chacun d'eux 

 nous puissions, en tout état de cause, considérer 

 comme constante la valeur du champ. Si la somme 



A.-- - — O-D 



S S 



. ( 



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Fie. I. — Fantôme magnétique. — X S. pôles d'un aimant; 

 A B C D. trajet du circuit considéré. — Les lignes de 

 force sont représentées en pointillé. 



des produits de chaque élément par la force qui lui 

 est appliquée est égale à 1, on dit qu'une ligne de 

 force passe au centre de la surface considérée, qui est 

 une surface unité. Celle-ci sera d'autant plus petite 

 que le champ sera plus intense, et, par conséquent, le 

 nombre de lignes de force traversant une surface don- 

 née quelconque varie de la même façon que le champ : 

 la convention adoptée est rationnelle. Lorsqu'un fil 

 bonducteur métallique, faisant partie d'un circuit fermé, 

 est mis en mouvement dans un champ, il se déve- 

 loppe dans le conducteur une force électromotrice 

 variable, dont la valeur est à chaque instant fonction 

 du nombre des lignes de force qui ont été coupées. La 

 production .l'une telle force électromotrice est un phé- 

 nomène d'induction électromagnétique; ce phénomène 

 a été observé pour la première fois, vers 1831. par 

 Faraday , observation d'une fécondité merveilleuse . 

 puisque toutes les machines électriques employées en 

 industrie sont des machines à induction. 



Si nous reprenons le fil conducteur dont nous nous 

 sommes servi tout à l'heure, et que nous le fassions 

 tourner autour d'un aimant ou d'un électro-aimant, 

 nous engendrerons une force électromotrice qui, par- 

 lant de zéro, croîtra jusqu'à un maximum, reviendra à 

 zéro, changera de direction et repassera par un nouveau 

 maximum, ou plutôt par un minimum si nous donnons 

 le signe négatif à la nouvelle direction et le signe positif 



à la première. La force électromotrice reprendra en- 

 suite une valeur nulle lorsque nous achèverons notre 

 tour. Il est facile de s'expliquer ce qui précède en exa- 

 minant un fantôme magnétique (fig. 1). Les traits tirés 

 représentent le chemin parcouru par notre fil. Le 

 nombre de lignes de force qu'il coupe est maximum en 

 A B et C D, minimum en B C et 1) A. Nous n'insistons pas 

 sur le changement de signe : l'explication enestpresque 

 toute naturelle si l'on donne un sens à chaque ligne 

 de force depuis le pôle positif jusqu'au pôle négatif. 

 Nous avons de cette façon obtenu uue véritable force 

 électromotrice alternai ire. Nous l'obtiendrons encore 

 si, au lieu de promener le conducteur dans le champ 

 d'un seul aimant, nous le faisons passer devant une 

 série de pôles successivement positifs et négatifs. Les 

 alternateurs réalisent ces conditions. On admet géné- 

 ralement dans les calculs, que ia courbe qu'ils four- 

 nissent est une sinusoïde (A, fig- 2). Cela n'est pas tout 



Fig. 2. — Différentes formes de courbes. — A, courbe sinu- 

 soï laie régulière; B et C, courbes données par un même 

 alternateur, la première à vide, la seconde à pleine charge. 



à fait exact. Les courbes réelles sont moins régulières 

 que des sinusoïdes. Iles varient avec le type d'alterna- 

 teur et avec la charge. Il est facile de le comprendre : 

 leur forme, résultant de la disposition des ligues de 

 force, dépend, par conséquent, des dimensions des épa- 

 nouissements polaires, de la quantité de fer qui se trouve 

 dans l'armature, du courant qui traverse celle-ci et qui 

 produit un champ secondaire se superposant à celui 

 des inducteurs, etc. Le constructeur peut donc, à son 

 gré, en admettant qu'il ait réuni sur ce sujet un nombre 

 stiftisant d'observations, créer des machines donnant 

 des courbes étudiées et déterminées à l'avance. Ce 

 genre d'études est-il nécessaire"? Vaut-il mieux, au 

 contraire, comme font quelques constructeurs, ne 

 pas s'occuper du tout, dans le projet d'un alternateur, 

 de la courbe de la force électromotrice qu'il engen- 

 drera ? Cette façon d'agir nous semble inadmissible tant 

 que l'on n'aura pas prouvé que la forme de cette 

 courbe est sans influence sur le rendement et sur le 

 fonctionnement de l'alternateur et des appareils qu'il 

 alimente. Et si cette influence existe, il est d'un im- 

 mense intérêt de connaître très exactement les l"i^ 

 qui la régissent, de savoir quelles sont les courbes 

 qui conviennent le mieux aux différents cas. C'est 

 une partie de ce problème fort complexe el jusqu'à 



cette époque encore peu abordé', .pie MM. Stanlej M 



ton, C. Pcrcy Taylor et J. Mark Barr ont tenté de 



