Les Merveilles de la science/Télégraphe électrique - Supplément
La télégraphie électrique, depuis l’année 1870, époque à laquelle s’est arrêtée notre Notice sur cette invention, a pris une extension si considérable qu’il a fallu inventer des appareils et des méthodes nouvelles pour répondre aux besoins toujours croissants de ce mode de correspondance instantanée.
Quelle que fût leur habileté, les employés des télégraphes ne pouvaient suffire au nombre croissant de dépêches amené par l’abaissement des tarifs. On aurait pu, pour répondre à cette excessive augmentation de travail, multiplier, sur les lignes les plus encombrées, le nombre des fils et celui des employés. C’est ce que l’on fît d’abord. Mais ce moyen, praticable avec avantage sur les lignes d’un faible parcours, n’était plus possible pour les lignes de très longue étendue ; car l’installation d’un nombre considérable de fils nouveaux sur de très grands parcours aurait amené des dépenses bien au-dessus des recettes de la ligne.
Il a donc fallu chercher une autre solution à cette difficulté, et, en conservant un petit nombre de fils, accroître la capacité de transmission des appareils.
Le génie de nos constructeurs et ingénieurs trouvait dans ce problème une ample matière à s’exercer, et il n’a pas fait défaut à l’attente du public. Aujourd’hui, la rapidité des transmissions télégraphiques dépasse, on peut le dire, toute limite, et l’instrument qui sert à l’expédition des messages a subi, sinon de profondes modifications, du moins des appropriations particulières, qui en ont décuplé la portée.
C’est à exposer les perfectionnements de la télégraphie électrique, depuis l’année 1870 jusqu’à ce jour, que ce Supplément sera consacré.
Les perfectionnements que nous avons à faire connaître, et qui ont permis d’accroître considérablement le nombre de dépêches transmises en un temps donné, sont de trois ordres, constituant trois systèmes bien distincts.
Au premier système se rattachent les transmetteurs automatiques, qui expédient les dépêches au moyen d’une bande de papier perforée à l’avance par l’expéditeur, ou par un employé, et dont les trous correspondent aux caractères de l’alphabet Morse.
Le second système, dit de transmission simultanée, consiste à envoyer plusieurs dépêches à la fois sur le même fil, dans le même sens ou dans les deux sens opposés, à l’aide d’appareils anciennement connus, mais disposés d’une façon particulière.
Dans le troisième système, ou système des transmissions multiples, on fait usage de plusieurs appareils transmetteurs, manœuvrés à la fois par autant d’employés. Dans ce but, on utilise alternativement les courants positif et négatif de la pile, et cela pendant des périodes très courtes ; ce qui donne le moyen d’expédier plusieurs dépêches sur le même fil.
Nous allons exposer successivement chacun de ces systèmes.
CHAPITRE PREMIER
Le meilleur employé de la télégraphie, en se servant de l’appareil Morse, ne peut expédier plus de 25 dépêches de 20 mots, ou 500 mots dans une heure. Encore serait-il incapable de poursuivre ce travail avec la même rapidité, pendant l’heure suivante.
Le système de la transmission automatique permet d’accroître le nombre de dépêches expédiées dans un temps donné. La dépêche étant composée à l’avance sur des bandes, par des employés spéciaux, sans que le fil télégraphique soit utilisé, le fil du télégraphe reste disponible pendant le temps où l’on perfore la dépêche sur la bande ; et de plus, la transmission se faisant sans aucune interruption comporte une rapidité supérieure à celle de la transmission ordinaire par un seul employé.
Wheatstone, l’un des créateurs de la télégraphie électrique, est l’inventeur de la méthode de transmission rapide, désignée communément, en Angleterre, où elle est fort en usage, sous le nom de Jacquard électrique, parce qu’elle rappelle les cartons perforés du métier Jacquard.
Ce système télégraphique exige, comme nous l’avons dit plus haut, que les dépêches soient préparées à l’avance.
La préparation consiste à perforer les bandes de papier, de trous dont l’espacement et la disposition correspondent aux points, aux traits et aux intervalles qui composent les signes de l’alphabet Morse. Ainsi, deux trous en ligne droite, placés vis-à-vis l’un de l’autre, forment un point, et deux trous en diagonale, un trait. Un trou isolé de la bande centrale correspond à l’intervalle de deux lettres, et trois trous à celui de deux mots.
Nous n’avons pas besoin de dire que ce n’est pas l’expéditeur lui-même de la dépêche qui est obligé de perforer la bande de papier. Il remet sa dépêche, écrite en langue ordinaire, à un employé, lequel s’occupe de la traduire sur une bande de papier, qu’il perfore ainsi qu’il va être dit.
L’appareil qui produit la perforation des bandes, ou le perforateur Wheatstone, est représenté dans la figure 428. Il se compose d’une petite boîte en cuivre, D, surmontée d’un pupitre E, sur lequel on place le manuscrit de la dépêche à traduire en trous sur le papier. La boîte est munie de tiroirs, B, C, pour renfermer les rognures de papier provenant du travail.
Trois pistons, a, b, c, étant pressés, poussent, à l’intérieur de la boîte, trois poinçons d’acier, qui sont de véritables emporte-pièces. Ces poinçons sont de deux dimensions. Les uns, plus gros, sont destinés à pratiquer les trous affectés à la formation des signaux ; les autres, plus petits, qui sont placés au milieu de la bande et régulièrement espacés, ne servent que de moyen de prise au disque qui doit provoquer le déroulement du papier.
Muni d’un petit maillet dans chaque main, l’employé frappe sur les pistons, pour faire agir les poinçons. Des ressorts à boudin ramènent en arrière les poinçons, quand la perforation a été faite.
La bande de papier, PP′, est entraînée par un mouvement d’horlogerie au-devant des poinçons contenus dans la petite case F. Le déroulement du papier est facilité, ainsi qu’il vient d’être dit, par la suite des petits trous équidistants, dont la bande a été percée, en même temps que les trous affectés aux signaux.
Comme la manœuvre des pistons a, b, c est assez pénible pour l’opérateur, dans les bureaux qui renferment des tubes pneumatiques pour l’envoi des dépêches, on utilise l’air comprimé pour remplacer la main de l’employé.
Les bandes étant ainsi perforées, si on les place dans le transmetteur — qui se compose d’aiguilles métalliques verticales, venant, à certains intervalles, se mettre en contact avec le papier qui se déroule d’un mouvement uniforme — quand les trous du papier laisseront passer les aiguilles, le courant électrique de la ligne sera établi. Quand, au contraire, les aiguilles rencontreront le papier plein, le courant sera interrompu par suite de la non-conductibilité de cette substance.
C’est, comme on le voit, le principe des cartons Jacquard des métiers à tisser les étoffes façonnées, transporté dans le domaine de l’électricité.
L’appareil qui, dans la pratique, réalise l’effet que nous venons d’indiquer, c’est-à-dire le transmetteur Wheatstone, est représenté en coupe théorique, et réduit à ses éléments essentiels, dans la figure 429.
Il se compose d’un balancier en ébonite, B, maintenu dans un mouvement oscillatoire, par l’entraînement des rouages de l’appareil. Deux goupilles (g et g′) fixées au balancier s’appuient sur les bras du levier, L et L′, qui oscillent ainsi à l’unisson avec B. Deux tiges verticales, t et t′ fixées aux extrémités des bras de levier, L, et L′, se meuvent de bas en haut, au-dessous de la bande, b, b′. Lorsque, dans leur mouvement, ces tiges rencontrent un des trous pratiqués dans la bande b, b′, elles passent au travers et envoient un courant (positif ou négatif) dans la ligne ; quand, au contraire, elles rencontrent un intervalle plein, elles sont arrêtées par le papier, substance non conductrice de l’électricité, et le courant se trouve interrompu.
Voici comment se produit l’émission ou l’interruption du courant. La tige T′, C, entraînée par le levier L′, fait mouvoir un disque D, en parfaite concordance avec le balancier B. Les deux segments métalliques du disque sont, bien entendu, parfaitement isolés par une bande centrale en ébonite. Deux leviers, M′ et M, en communication constante, le premier avec le pôle positif de la pile, P, et l’autre avec son pôle négatif, s’appuient contre l’une ou l’autre des deux goupilles, c′ c′, fixées sur chaque segment du disque D, et envoient dans la ligne, tantôt un courant positif, tantôt un courant négatif. Or, ces courants renversés se succéderaient sans interruption si la bande de papier perforé ne limitait pas le jeu des tiges t′ et t. Aux endroits où la bande ne porte pas de trous, les leviers, L′ et L, se trouvant arrêtés, maintiennent le disque D immobile, et empêchent ainsi le courant de passer dans la ligne ; mais là où la bande est perforée, un point donne un courant renversé à chaque oscillation, et un trait à chaque seconde oscillation. Alors, la tige t′ pénètre dans la perforation supérieure, et le courant renversé va à la ligne.
Le transmetteur est mis en mouvement par un poids. Il peut imprimer à la bande une vitesse de 20 à 130 mots par minute.
Le récepteur n’est autre qu’un récepteur Morse, encreur, très sensible, qui diffère des appareils ordinairement employés en ce que la molette imprimante marque l’empreinte. Cette molette est mue par un axe, mis en mouvement par des armatures, qui sont en fer doux et fixées aux pôles d’un aimant permanent. Ces armatures, qui se trouvent ainsi polarisées, sont engagées entre les branches d’un électro-aimant, qui reçoit les courants alternatifs lancés dans la ligne.
Lorsqu’elles ont été attirées par un courant ayant traversé l’électro-aimant, elles restent immobiles, jusqu’à ce qu’un courant contraire vienne les déplacer. Lorsqu’elles sont mises en mouvement, la molette imprimante est amenée au contact du papier, et y trace une ligne, jusqu’à l’envoi d’un courant contraire. Le point est formé par un courant momentané agissant sur la molette, et suivi d’un courant inverse très court, qui la remet en place. Un trait s’obtient par un courant court suivi d’un courant inverse, venant après un intervalle de temps.
Le Jacquard électrique de Wheatstone rend de grands services en télégraphie. Voici, sur cet appareil, quelques détails empruntés au journal anglais, The Nature :
« Pour se faire une idée de la valeur du système automatique rapide sur des lignes télégraphiques d’un développement considérable, il suffit de comparer, dans les mêmes conditions, l’appareil Morse avec le Jacquard électrique.
« Pour utiliser un appareil alliant une telle célérité de transmission à d’aussi puissants moyens d’enregistrement, il devenait nécessaire d’adopter un système spécial de transmission et de réception pour économiser le travail manuel et tirer du fil le maximum de rendement. Les dépêches passent donc en groupe à la machine qui doit les transmettre par le fil ; ce qui veut dire que pour un circuit d’une longueur de 500 kilomètres, 12 dépêches de 30 mots sont poinçonnées sur un ruban continu et envoyées par le transmetteur à la fois et vice versa. Le fil de Londres à Birmingham, par exemple, peut envoyer quatre groupes, distincts de 12 dépêches chacune, et recevoir trois groupes semblables dans une heure. Cela équivaut à 84 dépêches de 30 mots chacune ; sur une moyenne de 5 lettres par mot, cela forme un total de 12 600 lettres, et 210 lettres par minute. Cela revient encore à 42 mots par minute, en y comprenant tous les accusés de réception et formalités d’usage.
« Une semblable rapidité n’exige qu’un personnel de cinq employés aux stations de réception et de transmission, à savoir : deux pour poinçonner les dépêches sur le papier bande, deux pour écrire et transmettre, et un cinquième pour manier l’appareil, accuser les réceptions, demander les répétitions.
Le système qui vient d’être décrit est employé sur plusieurs des grands circuits d’Europe, mais surtout en Angleterre. Son avantage principal consiste, non seulement dans sa grande exactitude, mais encore dans l’augmentation de vitesse qu’il procure. On peut dire qu’il double la capacité des fils. Malheureusement, il entraîne des frais supplémentaires. Quand il doit fonctionner plusieurs heures consécutives, il faut, pour son service, deux employés perforateurs, un employé ajusteur et trois écrivains au bout de chaque fil.
Un des télégraphes qui ont le mieux résolu le difficile problème de la transmission rapide au moyen de bandes perforées est l’appareil américain de MM. Foote, Bandal et Anderson, qui est exploité, depuis 1881, entre Boston et New-York, sur une ligne de 330 kilomètres.
Le principe de ce système consiste, comme celui du perforateur Wheatstone, à percer d’avance des bandes où la dépêche est inscrite en signes Morse.
On commence par fabriquer les bandes perforées, à l’aide d’un clavier semblable à celui d’un piano. Après quelques semaines de pratique, on peut percer des bandes avec une vitesse de 1 500 à 2 000 mots à l’heure. On place ces bandes perforées sur l’appareil transmetteur, lequel, au moyen d’une manivelle tournée à la main, les fait passer entre un système de roues et de balais de contact. Les trous du papier établissent les contacts électriques, et envoient dans la ligne, par un mécanisme qui n’est pas encore divulgué, une série de courants positifs ou négatifs, qui correspondent aux points et aux traits de l’alphabet Morse.
Le récepteur est tourné à la main.
La vitesse de la transmission, avec l’appareil américain, est, dit-on, de 1 000 à 1 200 mots par minute.
Ce même système a reçu, en Amérique, une simplification qui en augmente notablement l’efficacité. Elle consiste à confier aux expéditeurs eux-mêmes le soin de fabriquer leurs bandes perforées, et aux destinataires le soin de déchiffrer les bandes imprimées par l’appareil récepteur. Dans ce but, la Compagnie a fait établir, à l’usage de ses clients, des appareils perforateurs particuliers, d’une construction très simple, très robuste, qui portent le nom de perforateurs des gens d’affaires.
Grâce à ce moyen, chacun devient son propre télégraphiste. Chaque expéditeur perfore ses bandes ; et d’autre part, les dépêches reçues en signaux Morse ne sont plus transcrites au bureau de télégraphe. On remet la bande même au destinataire. Le rôle de la Compagnie se réduit donc à transmettre les dépêches par sa ligne, sans s’inquiéter des opérations de la perforation et de la transcription, ni même de la clef des signaux ; ce qui permet la télégraphie secrète.
Ce procédé a une conséquence originale. C’est que les dépêches se payent, non plus d’après le nombre des mots, mais d’après la longueur des bandes perforées.
Le télégraphe des gens d’affaires, qui est dérivé du besoin d’activer la vitesse de l’envoi et de la réception des dépêches, a un grand succès en Amérique. Les négociants font perforer par un commis les bandes remises par la Compagnie, et on envoie ces bandes au bureau du télégraphe.
En Angleterre on n’a pas encore réussi à faire accepter par les négociants cette manière de procéder. En France, où l’on ne sort jamais de la routine, on n’a pas même songé à la proposer. Le système de la perforation a été, pendant quelque temps, en usage au bureau central des télégraphes de la rue de Grenelle, à Paris ; mais aujourd’hui il est complètement abandonné.
CHAPITRE II
Le système dit de transmission simultanée a pour but, comme le précédent, d’accroître le rendement d’un même fil télégraphique. Il consiste à expédier, en même temps, sur un même fil, deux dépêches, dans le même sens, ou en sens contraire. Quand la transmission de ces dépêches s’effectue simultanément entre deux postes reliés ensemble, on donne à ce mode de transmission le nom de duplex. Si les deux dépêches sont expédiées à la fois, dans le même sens, on a le système diplex. Enfin, si l’on transmet simultanément deux dépêches dans un sens, et deux autres en sens contraire, le système employé prend le nom de quadruplex.
Voilà des résultats bien extraordinaires en eux-mêmes, et que l’on était loin de prévoir à l’origine de la télégraphie électrique. Essayons de faire comprendre comment on est parvenu à les réaliser.
Les expéditions simultanées de deux dépêches, dans le même sens ou en sens contraire, n’exigent point d’appareils nouveaux. Ce sont des dispositions particulières des divers appareils télégraphiques en usage aujourd’hui, qui permettent d’obtenir les curieux effets que nous venons de signaler.
C’est à un savant autrichien, le Dr Gintl, de Vienne, que l’on doit la première idée de la transmission simultanée des dépêches par le même fil ; mais c’est à un Américain, M. Stearn, que revient l’honneur d’avoir transporté cette idée dans la pratique.
La transmission simultanée de deux dépêches en sens contraire (duplex) s’effectue par deux méthodes, dont la plus intéressante est la méthode différentielle.
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Supposons (fig. 430) un récepteur R placé entre la ligne L, et un transmetteur, M, lequel est en relation, d’une part avec la pile P, et de l’autre avec la terre T. Admettons encore que la bobine de l’électro-aimant de l’appareil de réception soit recouverte de deux fils distincts, enroulés en sens contraire, et communiquant : 1o tous deux avec le transmetteur ; 2o l’un avec la ligne et l’autre avec la terre, après avoir traversé une bobine de résistance. Il est certain que, quand l’un des postes enverra seul le courant, ce courant, après avoir traversé les bobines du récepteur R, passera en partie par la ligne, en partie dans le sol, et que le récepteur restera au repos, si l’intensité des deux courants est égale. Mais si le courant transmis par le poste correspondant est tel qu’à l’arrivée il ne puisse agir que sur l’une des bobines, il se rendra directement à la terre par le transmetteur M, et mettra en marche l’appareil de réception. Si, enfin, les deux postes correspondants envoient ensemble des courants contrariés et d’égale intensité, aucun courant ne passera par la ligne, et les deux récepteurs fonctionneront sous l’influence des courants qui traverseront les bobines reliées à la terre.
La double transmission dans le même sens (diplex) s’obtient en disposant au poste de départ deux transmetteurs, qui distribuent des courants d’intensité et de sens contraires, et en installant au poste d’arrivée, un certain nombre de relais, mis en communication avec autant d’appareils à signaux.
Ce système de transmission peut facilement être combiné avec celui de la transmission simultanée en sens contraire, et permettre, à l’aide d’un fil unique, d’envoyer en même temps quatre dépêches, deux par deux, en sens contraire (quadruplex).
Un ingénieur français, M. de Baillehache, a fait, à différentes reprises, dans des bureaux télégraphiques de Paris, des expériences de ces transmissions croisées, qui ont démontré les avantages et la facilité pratique de ce remarquable procédé. Cependant, on n’a pas jusqu’ici consacré de lignes télégraphiques à son application pratique.
On doit à M. Élisha Gray, ingénieur américain, d’un rare mérite, un moyen fort curieux de transmettre, à l’aide d’un seul fil, simultanément, sept à huit dépêches, et même le double de ce nombre, en employant le système duplex. Ce moyen, basé sur la loi du synchronisme des vibrations sonores propagées par les courants électriques, consiste à établir aux postes de départ et d’arrivée une série de diapasons, accordés deux par deux, et dont chaque groupe correspond à une échelle musicale. Ceci étant fait, si à l’un des deux postes, et à l’aide d’un électro-aimant et d’un circuit local, on vient à agir sur l’une des branches de l’un des diapasons, celui-ci étant relié au fil de ligne pourra, par une disposition spéciale, transmettre des ondes électriques, qui produiront dans la branche du diapason correspondant une série de vibrations, d’accord avec les premières. Les diapasons du départ étant donc reliés par groupes avec autant d’appareils manipulateurs, et ceux de l’arrivée avec un nombre égal d’appareils récepteurs, il est évident que les signaux transmis par les uns seront exactement reproduits par les autres.
Le télégraphe harmonique de M. Élisha Gray a été soumis, en Amérique, pendant deux mois, sur la ligne de la Western-Union, entre Boston et New-York (320 kilomètres), à des expériences qui ont parfaitement réussi, et ont déterminé l’adoption, sur cette ligne, des systèmes de transmission rapide de M. Élisha Gray. Mais jusqu’ici l’Amérique seule l’a adopté.
Dans une des expériences, cinq employés ont transmis, dans l’espace de neuf heures, 2 124 dépêches, soit 236 dépêches par heure, ou 47 dépêches par homme et par heure.
Dans une autre expérience, quatre employés, choisis parmi les meilleurs, ont envoyé en cinq heures 1 184 dépêches, soit 59 dépêches par employé et par heure.
CHAPITRE III
Les systèmes télégraphiques à transmission multiple sont fondés sur ce fait que la rapidité de transmission des actions électriques étant incomparablement plus grande que celle que l’employé le plus exercé peut atteindre dans la manœuvre d’un appareil transmetteur, on peut utiliser le temps perdu par la main de l’employé, quand elle est inactive, en appliquant au même fil le travail de plusieurs autres employés, qui se succèdent périodiquement.
Dans la pratique, le système de la transmission multiple consiste à diviser le temps de la transmission en intervalles réguliers et périodiques, dont chaque période est affectée à un appareil transmetteur distinct. Un certain nombre d’employés utilisent le fil de ligne, chacun à son tour ; de telle sorte qu’ils se reposent ou travaillent alternativement ; et que le fil est toujours en activité.
Le système de la transmission multiple fut imaginé, en 1860, par Rouvier, inspecteur des lignes télégraphiques françaises ; mais la première application n’en fut réalisée qu’en 1871, par Meyer, employé de l’administration des télégraphes de Paris, qui s’en servit pour produire des signaux Morse.
Le télégraphe Meyer comprend trois appareils distincts : le récepteur, le transmetteur et le distributeur.
Le récepteur se compose d’un cylindre imprimeur, sous lequel se déroule une bande de papier, qu’entraînent un poids et un système de rouages, analogue à celui du télégraphe Hughes. Ce cylindre porte, suivant le nombre de transmetteurs employés, une hélice ou une fraction d’hélice, formant saillie. Lorsque le courant passe dans l’appareil, un levier, mis en action par un électro-aimant, vient appuyer la bande de papier contre l’hélice du cylindre imprimeur, lequel y trace un trait ou un point, suivant la durée du courant. Ces signaux, au lieu d’être, comme avec le système Morse, placés à la suite les uns des autres, sont inscrits perpendiculairement à la largeur de la bande de papier.
Le transmetteur est constitué par un clavier de huit touches, dont quatre blanches et quatre noires. Les unes reçoivent le courant positif de la pile, les autres le courant négatif. Les touches blanches servent à produire les traits, et les noires les points de l’alphabet Morse. En abaissant simultanément les touches blanches et noires, on forme, grâce au courant positif ou négatif, une combinaison de points et de traits, dont l’ensemble constitue une lettre ou un mot.
Le distributeur, qui fait passer le courant de la pile locale dans la ligne, et le répartit sur les appareils de réception, est l’organe essentiel du télégraphe Meyer.
Il se compose d’un disque métallique isolé et fixe, dont la circonférence est divisée en quarts de cercle, affectés, chacun, à un transmetteur spécial, et comprenant 12 divisions. Quatre groupes de divisions doubles sont reliés par huit fils isolés aux huit touches du clavier correspondant. Les quatre autres divisions qui séparent les différents groupes sont en communication avec le sol.
Un mouvement d’horlogerie, dont la marche est rendue régulière par un pendule conique, analogue à celui qu’emploie M. Hughes dans son télégraphe imprimeur, actionne à la fois les hélices des quatre récepteurs, et un balai, ou frotteur, qui parcourt la circonférence du disque, et établit, en passant à tour de rôle sur chacune de ses divisions, la communication avec la ligne. Le frotteur met ainsi chaque transmetteur en relation avec le récepteur correspondant, et cela pendant la durée d’un quart de rotation. Un petit marteau prévient chacun des quatre télégraphistes que le signal qu’il vient d’envoyer est passé dans la ligne.
L’appareil Meyer, plein de dispositions originales et neuves, a été employé, pendant plusieurs années, sur les lignes françaises ; mais il est aujourd’hui abandonné ; ce qui nous dispense d’en donner des dessins.
Ce qui a fait disparaître le télégraphe multiple Meyer, c’est la découverte et la construction du télégraphe Baudot, qui est un admirable perfectionnement du télégraphe Meyer. Le télégraphe Baudot a été naturellement préféré à l’appareil Meyer, parce qu’il fournit les dépêches imprimées, tandis que l’appareil Meyer ne fournissait que les signaux gaufrés (traits et points) de l’alphabet Morse.
CHAPITRE IV
Le problème de la transmission multiple a été résolu de la manière la plus rigoureuse, par le merveilleux appareil qui porte le nom de son inventeur, le télégraphe Baudot, lequel non seulement utilise le travail de plusieurs employés qui se succèdent, mais encore imprime les dépêches.
On peut en effet définir le télégraphe Baudot « un télégraphe permettant de transmettre à distance et par un seul fil le travail de quatre ou six employés, manipulant à la fois quatre ou six claviers alphabétiques distincts, et permettant de recevoir quatre ou six dépêches, qui s’impriment, à l’arrivée, en caractères typographiques, sur des bandes de papier, qu’il suffit de coller sur une feuille de papier, et de faire parvenir au destinataire, comme dans le système Hughes ».
Le nom de télégraphe multiple imprimeur lui convient donc parfaitement, puisqu’il réalise la transmission multiple, et qu’il imprime la dépêche, à l’arrivée.
L’appareil Baudot comprend cinq parties principales, distinctes, qui se décomposent ainsi :
1o Le transmetteur ou manipulateur, véritable clavier à cinq touches, qui, grâce à l’expédition de courants de la pile, tantôt positifs, tantôt négatifs, permet d’envoyer au poste récepteur les diverses combinaisons de courants répondant à des signaux de l’alphabet Morse.
2o Le récepteur, qui enregistre les émissions de courant du manipulateur correspondant, en agissant sur les armatures d’électro-aimants ;
3o Le distributeur, qui établit la concordance des communications entre les différents manipulateurs et les récepteurs correspondants, ainsi qu’entre les touches des manipulateurs transmetteurs et des électro-aimants récepteurs ;
4o L’imprimeur, qui recueille la combinaison reçue par les électro-récepteurs, et la traduit par l’impression de la lettre, du chiffre ou du signe correspondant ;
5o Ce système étant fondé sur le synchronisme absolu de la rotation de deux axes, il faut maintenir leur synchronisme. C’est ce que réalise le régulateur métallique hélicoïdal, adopté par M. Baudot, sorte de volant, déjà connu en mécanique, sous le nom de pendule conique, et qui sert à régler le mouvement des organes du télégraphe-imprimeur de Hughes. Ce régulateur, comme son nom l’indique, donne au mouvement du distributeur une égalité de marche parfaite, et absolument égale à celle de l’appareil placé à la station d’arrivée.
Comme dans l’appareil Hughes, le moteur de tout le système mécanique est un poids de 50 kilogrammes, qui, en s’abaissant, produit le mouvement de tous les rouages.
La vitesse de rotation d’un distributeur varie entre 155 et 180 tours par minute ; ce n’est pas un maximum, car pour le service de certaines lignes on a souvent atteint la vitesse de 210 tours.
En prenant comme moyenne le nombre de 165 tours par minute, et en se rappelant que chaque employé transmet ou reçoit une lettre par tour, on trouve que, dans ces conditions, le rendement d’un fil de ligne desservi par un appareil Baudot simple est de 165 lettres, ou 25 mots environ par minute, soit 1 500 mots à l’heure ; et pour un Baudot double, ou duplex, 3 000 mots.
Avec les appareils télégraphiques actuellement en usage, on obtient, par heure, les rendements suivants :
Morse simple, de 400 à 500 mots ; en double (duplex), de 800 à 1 000 mots.
Hughes simple, de 900 à 1 000 mots ; en double (duplex), de 1 800 à 2 000 mots.
Meyer simple, de 1 800 à 2 000 mots.
Wheastone simple, de 2 000 à 2 200 ; en double (duplex), de 2 600 à 3 000 mots.
Baudot simple, 1 500 mots ; et en duplex 3 000 mots.
Le télégraphe multiple de Baudot qui imprime, comme l’appareil Hughes, les dépêches en caractères typographiques, constitue, par son originalité, par sa précision et sa rapidité de transmission, l’une des inventions les plus ingénieuses de notre siècle. Aussi M. Baudot a-t-il obtenu, à l’Exposition internationale d’électricité de 1881, le diplôme d’honneur.
Nous allons essayer de faire comprendre son mécanisme, non dans son entier, ce qui exigerait un volume, mais dans ses données principales.
Le télégraphe Baudot peut fonctionner, soit à la manière ordinaire, comme le télégraphe imprimeur de Hughes, soit en duplex, par les procédés adoptés aujourd’hui, soit enfin comme appareil multiple. Dans ce dernier cas, qui est le plus fréquent, deux, trois, quatre, cinq, et même six appareils, avec le même nombre d’employés, peuvent transmettre ensemble leurs dépêches, sur un même fil. C’est ce cas particulier que nous considérons seulement ici.
Supposons deux postes de ce système disposés, pour la transmission multiple, aux extrémités d’une seule et même ligne. Ils seront desservis par six employés, manœuvrant six manipulateurs, six récepteurs-imprimeurs, et un distributeur commun. Voyons comment les signes envoyés sur le même fil, par les six employés, se succédant à tour de rôle, seront distribués sur le fil de ligne, et se transmettront à chacun des appareils récepteurs établis au poste d’arrivée.
Le manipulateur, représenté dans la figure 431, comprend un clavier à cinq touches, divisé en deux parties inégales, entre lesquelles se place une manette M, qui sert à mettre le clavier en état de repos ou d’activité, c’est-à-dire en état de transmettre ou de recevoir. Les trois touches placées à droite sont manipulées avec le doigt indicateur (index), le majeur et l’annulaire de la main droite ; celles de gauche, avec l’index et le majeur de l’autre main. La boîte AB contient les pièces qui mettent en relation les différentes touches du clavier, tantôt avec la pile, tantôt avec le fil de ligne. C’est un pupitre sur lequel le télégraphiste place le manuscrit de la dépêche à expédier.
Lorsque le distributeur, que nous décrirons plus loin, est dans la position convenable, les cinq touches du clavier lancent à volonté, sur la ligne, des courants négatifs, ou des courants positifs. Il s’ensuit qu’en attaquant une ou plusieurs touches à la fois, on peut produire 32 signaux distincts, résultant des 32 combinaisons possibles des cinq touches ; car le nombre des combinaisons arithmétiques de cinq signes est 32.
Le tableau ci-dessous montre ces diverses combinaisons de courants, et par suite, le doigté qu’exécute l’employé sur les touches du manipulateur. Les signes + et − indiquent le sens des courants émis : les touches attaquées, qui transmettent des courants positifs, sont marquées du signe + et celles qui transmettent des courants négatifs, du signe − :
| Repos | − − − − − | Erreur | − − − + + |
| A ou 1 | + − − − − | N ou N° | − + + + + |
| B ou 8 | − − + + − | O ou 5 | + + + − − |
| C ou 9 | + − + + − | P ou % | + + + + + |
| D ou 0 | + + + + − | Q ou / | + − + + + |
| E ou 2 | − + − − − | R ou — | − − + + + |
| É ou etc. | + + − − − | S ou ; | − − + − + |
| F ou p | − + + + − | T ou ! | + − + − + |
| G ou 7 | − + − + − | U ou 4 | + − + − − |
| H ou h | + + − + − | V ou ’ | + + + − + |
| I ou o | − + + − − | W ou ? | − + + − + |
| J ou 6 | + − − + − | X ou , | − + − − + |
| K ou ( | + − − + + | Y ou 3 | − − + − − |
| L ou = | + + − + + | Z ou : | + + − − + |
| M ou ) | − + − + + | t ou . | + − − − + |
| Blanc-chiffres | − − − + + | Blanc-lettres | − − − − + |
Durant la manipulation, et afin que l’employé soit averti de l’instant où il doit transmettre, un marteau, désigné sous le nom de frappeur de cadences, actionné par un électro-aimant, tombe sur la boîte du manipulateur, chaque fois que celui-ci est mis en relation avec la ligne, par l’intermédiaire du distributeur.
Comment les courants venant du manipulateur sont-ils lancés dans le fil de la ligne, et reçus au poste d’arrivée ? C’est le distributeur qui remplit cet office fondamental.
Le distributeur est formé d’un disque en matière isolante, portant sur sa surface des pièces métalliques qui, comme l’indique le diagramme suivant (fig. 432), sont reliés aux touches du manipulateur. Ce disque est divisé en six secteurs égaux, A, B, C, D, E, F, affectés chacun à un poste, et portant cinq contacts reliés aux touches des six manipulateurs. Un septième secteur, X, dit de correction, a pour but de transmettre le courant qui doit régulariser le mouvement, et en même temps, assurer le synchronisme des distributeurs de chaque poste de départ et d’arrivée.
Sur l’axe du disque se trouve un levier mobile, L, animé d’un mouvement uniforme de rotation, et qui porte un frotteur, mis en communication constante avec la ligne. En tournant sur le disque, ce frotteur passe successivement sur les six secteurs (nos 1, 2, 3, 4, 5), recueille les courants qu’il reçoit de tous leurs contacts, et les lance dans la ligne, avec laquelle il est en rapport.
Dans le diagramme (fig. 432) qui représente le poste de transmission, les touches 1 et 3 du secteur A sont au repos ; tandis que les touches 2, 4 et 5 sont abaissées, et établissent la communication électrique. Lors donc que le frotteur viendra à passer sur les cinq contacts de ce secteur, les courants lancés dans la ligne seront exprimés par les signes − + − + + dont l’ensemble forme la lettre M.
En continuant son mouvement sur les autres secteurs, le frotteur transmettra successivement et de la même manière les courants positifs ou négatifs, selon que l’employé placera la manette à l’état de repos ou d’activité.
Comment les signaux ainsi envoyés au récepteur commun par les divers manipulateurs, et distribués par cet organe mécanique, sont-ils reçus à la station d’arrivée ?
Il existe, à cette station, un récepteur tout pareil au transmetteur de la station de départ, c’est-à-dire divisé de même en 6 secteurs, et animé d’un mouvement uniforme, absolument pareil à ce dernier. Le frotteur qui, sur le disque de départ, parcourt les divisions, passe au même instant sur chacune d’elles, le synchronisme de leur mouvement étant parfait. Chaque division du distributeur affecté à la réception est reliée à un petit électro-aimant, qui est excité toutes les fois que le courant lancé sur le fil de la ligne vient à l’atteindre. Une armature polarisée oscille entre les pôles de l’aimant, et est limitée dans sa course par deux butoirs, contre lesquels elle s’applique suivant le sens du courant transmis, jusqu’à ce qu’un courant de sens contraire vienne la déplacer. Le diagramme ci-dessus (fig. 433) montre, en effet, que les armatures reliées aux touches 2, 4 et 5 sont inclinées vers la droite, tandis que celles qui sont mises en relation avec les touches 1 et 3 sont inclinées vers la gauche, et traduisent la combinaison de la lettre M, que nous avons supposée transmise par la station de départ.
Voilà comment, en principe, s’effectue l’expédition, la distribution et la réception des dépêches. Mais nous avons, pour la simplicité, présenté le distributeur sous la forme d’un simple diagramme. Il importe de faire connaître exactement cet appareil, tel qu’il fonctionne dans la pratique.
Nous le représentons dans la figure 434.
Le distributeur Baudot comprend l’axe moteur d’une part ; et d’autre part, les rouages, ou organes, mis en action par ce moteur.
Q est le poids de 50 kilogrammes qui, en s’abaissant, par l’effet de la pesanteur, fait tourner, au moyen de la corde qui le soutient, la poulie P. Sur le même axe est un régulateur à hélice, R, ou pendule conique, qui a pour fonction de rendre uniforme le mouvement. L’arbre C porte, à son extrémité, un pignon, qui engrène avec une roue d’angle horizontale, A, dont l’axe porte le bras B, armé de dix frotteurs.
Le plateau horizontal et isolant, D, porte neuf rangées circulaires concentriques de contacts, en métal, dont chacune est parcourue par l’un des frotteurs du bras B.
Les deux premières rangées, reliées la première avec la ligne et la seconde avec les manipulateurs, servent à la transmission ; les deux suivantes sont réservées à la réception. L’une sert au contrôle au départ et à l’impression en local, et l’autre communique avec les électro-aimants des relais récepteurs que nous décrirons bientôt.
La cinquième rangée, dont le frotteur est relié à la huitième, assure le bon fonctionnement des relais, et corrige les défauts de synchronisme, en menant le courant à la terre, entre deux émissions consécutives.
La sixième rangée reçoit, par les frotteurs des rangées 6 et 7, le courant d’une pile locale. Ce courant traverse un certain nombre de contacts, dont l’un fait fonctionner le frappeur de cadence, et avertit l’employé qu’il peut transmettre un nouveau signal. Enfin, le frotteur de la neuvième et dernière rangée est relié à un dixième frotteur, qui précède celui de la quatrième rangée, et reçoit le courant négatif d’une pile locale, dont le rôle est de ramener au repos les armatures des relais récepteurs.
Le septième secteur, destiné à la correction, envoie son courant dans un électro-aimant spécial, qui a pour effet d’embrayer et de désembrayer le levier porte-frotteurs, lorsqu’on veut régler le mouvement du distributeur de départ.
Chaque relais récepteur (fig. 435) est formé par un aimant BB, à armature polarisée, et dont la lame transversale oscille soit à droite, soit à gauche, sous l’influence de celui des pôles d’un électro-aimant placé au-dessous, avec lequel l’armature est en communication. Les bobines de cet électro-aimant reçoivent les courants positifs et négatifs émis sur la ligne. Une tige de fer doux, dont la course est limitée par deux butoirs, l’un dit de repos, et l’autre dit de travail, amplifie les oscillations de l’armature. Les courants négatifs de la ligne font incliner la tige de fer doux vers la première, tandis qu’au contraire les courants positifs le font pencher vers la seconde. Nous avons vu comment les bobines du relais sont reliées aux contacts du distributeur et à la terre. Quand donc les frotteurs de réception ont passé dans le secteur correspondant, toutes les armatures des relais conservent la combinaison reçue, puis la transmettent, par l’envoi d’un courant local, au contact du septième trotteur, et aux électro-aimants du récepteur-imprimeur.
Le mouvement général est imprimé, avons-nous dit, à cet appareil, au moyen d’un poids de 30 kilogrammes, comme dans le télégraphe Hughes. Mais, tandis que dans l’appareil Hughes il fallait que l’employé relevât le poids, au moyen d’une pédale, dès qu’il était arrivé au bas de sa course, ce qui lui occasionnait une grande fatigue, dans le télégraphe Baudot c’est un moteur électrique qui relève ce poids, dès qu’il est près de toucher le sol.
On sait que les dépêches du télégraphe Baudot s’impriment, comme celles du télégraphe Morse et du télégraphe Hughes.
Comment se produit l’impression de la dépêche ? Comment les combinaisons des courants positifs et négatifs de la pile transmis par chaque section du distributeur, et reçus par les électro-aimants récepteurs de chaque secteur correspondant, viennent-elles se traduire en lettres d’imprimerie, sur la bande de papier sans fin qui se déroule à la station d’arrivée ? Le mode d’impression, dans le télégraphe Baudot, est peu différent, en principe, de celui du télégraphe imprimeur de Hughes, que nous avons décrit dans les Merveilles de la science [1]. Mais il faut que la roue, ou molette, qui porte les lettres d’imprimerie, vienne s’appuyer, au moment convenable, sur le papier, alors qu’elle doit réunir et combiner les mouvements des cinq armatures des aimants récepteurs, ainsi qu’on le voit sur la figure 436 qui représente le récepteur-imprimeur Baudot. C’est là un problème difficile, que M. Baudot a parfaitement résolu, au moyen de relais, convenablement placés, actionnant un mécanisme particulier.
Ce mécanisme, qui a reçu le nom de combinateur, est la partie la plus originale du télégraphe Baudot.
Le combinateur se compose d’un disque horizontal fixe, sur lequel sont cinq travées concentriques de l’axe du disque, divisées chacune en deux voies, et séparées par des zones de même longueur que ces voies. Le tout est placé sur un cercle divisé en 360 degrés, sur lequel s’appliquent des secteurs.
Un chariot mobile parcourant ce disque actionne des leviers, qui, eux-mêmes, vont pousser les lettres typographiques par un mécanisme spécial, dans le détail duquel il serait difficile d’entrer ici. Bornons-nous à énoncer les conditions du problème, qui consiste à faire tourner la roue des lettres typographiques de manière à ce que chaque lettre vienne, au moment voulu, s’appliquer contre le papier tournant, et à dire que ce problème a été parfaitement résolu par l’inventeur.
Par son aspect extérieur, le récepteur-imprimeur Baudot diffère peu du récepteur-imprimeur du télégraphe Morse, comme on peut le voir sur la figure 436, qui représente cet appareil. On voit que la roue B, qui porte les lettres typographiques, actionnée par la roue A, imprime chaque lettre sur le papier P, que déroule le mouvement régulier du rouleau porte-papier D. Le courant qui, venant du combinateur, fait tourner la roue des lettres typographiques, se distribue à l’intérieur de l’appareil par les tiges conductrices C, C.
Tels sont les organes essentiels du télégraphe Baudot, pour la transmission et la réception. Voilà comment les six employés d’un poste occupés, chacun, à manœuvrer six appareils transmetteurs, peuvent, sur le même fil, expédier des signaux aux six employés du poste d’arrivée, affectés à autant d’appareils récepteurs-imprimeurs.
En résumé, le télégraphe Baudot, dont nous n’avons fait qu’exposer les données principales, est une des plus belles créations de l’art moderne de la télégraphie. Tout, dans ce remarquable système, est conçu dans un même but, tout est solidaire, tout concourt à un fonctionnement régulier et irréprochable. Le principe de la division du travail et la concordance des divers opérateurs pour l’accroissement de la rapidité n’ont jamais été réalisés avec autant de bonheur.
Le dessin qui précède (fig. 437), pris au bureau central des télégraphes de la rue de Grenelle, à Paris, représente un poste de télégraphe Baudot. On y voit quatre employés ayant sous les yeux, sur un pupitre, le texte de la dépêche, manœuvrant, chacun, un clavier alphabétique (manipulateur) et ayant près de lui le récepteur, où s’imprime la dépêche envoyée par le correspondant.
Le distributeur est commun aux quatre appareils transmetteurs manœuvrés par les quatre employés. On reconnaît l’appareil que nous avons représenté plus haut (fig. 434) avec son régulateur hélicoïdal horizontal (pendule conique), son cercle de distribution, et le poids qui, en s’abaissant, par l’action de la pesanteur, communique le mouvement à tout ce système mécanique.
Sur une travée longeant le mur, et peu distante du poste en activité, sont les relais, le parafoudre et une boussole.
Le cinquième employé, debout, est le surveillant, chargé de s’assurer du bon fonctionnement des appareils de ce poste.
Tous les appareils télégraphiques que renferme la salle du bureau central des télégraphes de la rue de Grenelle, représentés sur notre dessin, ne sont pas des télégraphes Baudot. On voit, sur les bancs du fond de la salle, d’autres employés travaillant avec les télégraphes Morse et Hughes.
Un système télégraphique qui permet, quand le service l’exige, d’augmenter le nombre de dépêches expédiées, sans changer autre chose que le nombre des appareils, et sans avoir recours à des employés en nombre plus grand qu’à l’ordinaire, est éminemment précieux dans la pratique. Quand l’intensité du travail l’exige, à certaines heures de la journée, par exemple, un bureau central peut, s’il est muni d’un certain nombre d’appareils Baudot, les grouper sur la ligne à desservir, et le mode de transmission reste le même — c’est le point capital — quel que soit le nombre des employés qui opèrent.
Ajoutons que la manipulation du clavier est simple et rapide, l’employé n’ayant à manœuvrer que cinq touches, et que l’impression, se faisant en caractères d’imprimerie, a l’avantage d’être conforme à nos habitudes en télégraphie.
Ces diverses considérations expliquent la faveur qui a accueilli le système Baudot en divers États de l’Europe.
Nous ne terminerons pas ce chapitre sans dire un mot d’un procès criminel, jugé à Paris, au mois d’août 1888, et auquel a été mêlé le nom de l’appareil Baudot.
Un employé des télégraphes, V. Mimault, avait découvert la manière de combiner les courants positifs et négatifs de la pile, pour composer un clavier à cinq touches, qui permettait de réaliser 32 combinaisons de signes télégraphiques. C’est là, sans doute, le principe du clavier télégraphique, ou manipulateur, de M. Baudot. Mais nous ne croyons pas que M. Baudot ait emprunté à V. Mimault cette idée, déjà connue, au point de vue arithmétique. D’ailleurs, le vocabulaire n’est pas tout, dans l’appareil Baudot. Il faut voir dans cet appareil un perfectionnement admirable du télégraphe multiple de Meyer, qui faisait usage du synchronisme du distributeur, qui envoyait plusieurs dépêches simultanées, mais avait le défaut de ne pas imprimer les dépêches. Le télégraphe que nous devons à M. Baudot renferme tant d’autres combinaisons ingénieuses ; il répond à tant d’indications importantes ; il résout avec tant de bonheur de si nombreuses difficultés de détail, qu’il y aurait une injustice profonde à contester à son savant auteur l’invention de ce beau système mécanique.
Il faut, du reste, s’applaudir que le nom d’un Français soit venu s’attacher à l’une des plus importantes créations de la télégraphie moderne ; car jusqu’ici, les noms de savants étrangers, ceux de Wheatstone, de sir W. Thomson, de Hughes, de Caselli, de Bonelli, tous anglais, américains où italiens, avaient seuls brillé dans cette glorieuse carrière.
CHAPITRE V
On doit à M. Estienne, d’une part, et à M. A. Cassagne, d’autre part, des appareils télégraphiques, qui non seulement transmettent les dépêches avec une grande rapidité, mais encore facilitent l’emploi des abréviations. Ce système, qui se rattache aux transmissions multiples, porte le nom de la sténo-télégraphie.
Le principe sur lequel repose le télégraphe Estienne est le même que celui de l’appareil Morse. Toutefois, sa construction présente des différences caractéristiques. Au lieu de porter un seul style, traçant sur le papier une succession de points et de traits, dont la combinaison forme les signaux usités, l’appareil de M. Estienne possède deux styles séparés, l’un pour les points, l’autre pour les traits. Grâce à cette disposition, qui dispense de faire varier la durée des courants pour obtenir des signaux brefs ou longs, on peut réduire à leur minimum toutes les émissions, et transmettre avec une rapidité beaucoup plus grande.
L’impression des signaux, faite en travers de la bande de papier, facilite encore la lecture des dépêches. Enfin, on peut obtenir des signaux distincts, en augmentant la durée des émissions du courant, et faire usage, par ce moyen, des abréviations en télégraphie.
Comme le télégraphe Morse, l’appareil de M. Estienne (fig. 438) comprend un manipulateur et un récepteur. Le manipulateur, M, est un simple inverseur de courant, qui permet, en touchant les plaques A ou B, de lancer dans la ligne des courants, tantôt positifs tantôt négatifs. Ces courants arrivent au récepteur par un électro-aimant à armature polarisée. Cette armature, qui se déplace dans un sens ou dans l’autre, suivant la nature du courant transmis, se termine par une petite fourchette f, sur chaque branche de laquelle repose un levier articulé autour d’un point fixe, et dont l’extrémité libre porte une petite plume d’acier. Cette plume est garnie d’une languette de peau, dont un bout trempe dans une capsule remplie d’encre, G, et dont l’autre frotte sur le papier p, dès que l’armature est mise en action.
La clef C est destinée à tendre le ressort d’horlogerie qui provoque le déroulement du papier.
Pour pouvoir indifféremment lancer un courant positif ou négatif dans la ligne, M. Estienne a muni son manipulateur de deux leviers et de deux ressorts reliés, les premiers à la ligne et les deux autres à la terre. Lors donc qu’on vient à abaisser un de ces leviers, il lance dans la ligne l’un des pôles de la pile, et soulève en même temps le ressort de terre correspondant, qui fait communiquer avec le sol le pôle de nom contraire.
Au repos, le courant de la ligne arrive au récepteur, par l’intermédiaire d’un troisième ressort, placé entre les deux leviers, et s’appuyant normalement sur la borne de contact. Il n’en est plus de même pendant la transmission, car le ressort est soulevé par celui des deux leviers mis en jeu.
L’Allemagne, l’Italie, la Russie, la Belgique, la Suède, ont adopté le télégraphe de notre ingénieux compatriote. Il n’est employé en France, à titre d’essai, que depuis quelques années, malgré les incontestables services qu’il peut rendre, toutes les fois que l’importance du transit dépasse la limite de 20 à 25 dépêches par heure.
Expérimenté entre Paris et Marseille, et sans relais intermédiaires, malgré la distance de 860 kilomètres qui sépare ces deux villes, cet appareil a permis de transmettre 2 500 mots (125 dépêches de 20 mots) à l’heure, en se servant d’une bande perforée à l’avance. C’est là un résultat remarquable et qui fait le plus grand honneur à l’inventeur.
Le sténo-télégraphe de M. A. Cassagne, ingénieur-directeur des Annales industrielles, est une heureuse application à la télégraphie du principe de la machine sténographique de M. Antoine Michela. On sait que la machine sténographique, qui fut expérimentée au Sénat, à la Chambre des députés, et au Conseil municipal de Paris, en 1881, peut enregistrer, avec la vitesse de la parole, et en les représentant graphiquement, par les combinaisons d’un très petit nombre de signes, environ 200 mots à la minute, soit 12 000 mots à l’heure.
Le problème à résoudre pour appliquer la méthode sténographique de M. Michela à la télégraphie consistait à combiner un appareil de transmission télégraphique rapide, qui, tout en augmentant le rendement des fils, n’exigeât qu’un personnel restreint.
Par l’emploi de la roue phonique d’un télégraphiste danois, M. Paul La Cour, M. A. Cassagne est parvenu à construire un système télégraphique qui a donné les meilleurs résultats, et qui est appelé à un grand avenir.
Voici, en quelques mots, la disposition de cet appareil, qui se compose d’un transmetteur et d’un récepteur-imprimeur.
R, roue phonique. — 1, 2, 3, contacts isolés, en communication avec les bornes e, e, et avec les touches correspondantes. — A, axe de la roue, mobile avec elle, et sur lequel est fixé le frotteur. — B, cuvette en bois, faisant partie de la roue et remplie de mercure formant volant. — b, borne faisant communiquer le frotteur avec la ligne. — E, électro-aimant de la roue. — E′, électro du diapason D. — r, r, réglage des pôles de l’électro. — C, contact (invisible).
Le transmetteur (fig. 439) comprend un manipulateur, formé de 20 touches, dont les contacts électriques sont reliés alternativement aux pôles positif et négatif de deux piles, mises par leur milieu en communication avec la terre. Ces touches sont encore reliées à des segments de contact d’un distributeur L.
Un frotteur, calé sur l’axe, A, de la roue dentée en fer doux, R, est animé d’un mouvement de rotation continu et rapide, que lui imprime un rouage d’horlogerie. Ce frotteur passe sur chacun des contacts du distributeur et les met alternativement en relation avec la ligne.
Au poste d’arrivée, les courants ainsi transmis arrivent dans un distributeur, en tout semblable au premier, et dont le frotteur, qui tourne en synchronisme parfait avec celui du poste de départ, les fait passer dans les bobines des relais polarisés qu’ils actionnent. Ceux-ci forment alors les circuits de la pile locale, laquelle fait fonctionner les poinçons de l’appareil imprimeur correspondant aux touches du manipulateur de l’appareil de transmission. Dès que ces poinçons ont imprimé leurs signes sur la bande de papier, celle-ci avance d’une certaine longueur et se trouve prête à recevoir une nouvelle série de signes.
E, E, électro-aimants des poinçons p, p (cachés par la partie centrale). — a, a′, armatures soulevant les poinçons et les appliquant contre la bande de papier A, A, par l’intermédiaire du ruban R imbibé d’encre. — b, b, bornes et fils reliant le butoir de travail de chaque relais à l’une des extrémités des électros E, E. — M, électro-aimant inséré également dans le circuit des électros E et produisant, par l’abandon de l’armature F, l’avancement d’une dent de d, et, par suite, du papier à la fin de la réception d’une ligne sténographique. — B, borne à laquelle aboutissent les extrémités des fils de tous les électros c, et en communication avec la pile locale. — d, e, engrenage assurant un déplacement lent du ruban imbibé d’encre. — G, rouleau porteur du papier.
L’imprimeur (fig. 440) comprend 20 poinçons, portant des caractères sténographiques, qui s’impriment sur la bande de papier, chaque fois qu’ils sont poussés par l’armature de l’électro-aimant avec lequel ils communiquent. Chacun de ces 20 poinçons est relié à l’une des 20 touches du clavier transmetteur.
Chaque fois que l’armature a, du distributeur, passe sur l’un des contacts, par exemple sur celui qui porte le no 3, le frotteur d de l’appareil de transmission arrive sur le contact 3′ ; le courant amène alors l’armature du relais sur le butoir correspondant ; le circuit de la pile se trouve fermé à travers l’électro E3, et le poinçon mû par la roue, d, vient appuyer sur la bande de papier qui se déroule, venant du rouet G.
Le synchronisme des distributeurs de transmission et de réception est obtenu au moyen d’un électro-diapason, D, représenté à gauche du transmetteur (fig. 439), et dont les vibrations sont produites par le passage intermittent du courant d’une pile dans les bobines de l’électro-aimant, E′ (fig. 439). Ces intermittences sont entretenues par les vibrations mêmes du diapason D dont l’une des branches ferme et ouvre alternativement le circuit. Les vibrations de la seconde branche ont pour effet d’envoyer par intermittences les courants d’une seconde pile dans l’électro-aimant E′, dont les noyaux se trouvent, suivant le sens du courant, aimantés ou désaimantés. Ces alternances produisent des attractions successives sur la roue dentée R, en fer doux, qui acquiert ainsi un mouvement uniforme de rotation.
Plusieurs expériences ont été faites entre Paris et les principales villes de France, avec l’appareil de M. A. Cassagne, et toutes ont démontré les avantages de cet ingénieux système au point de vue de la rapidité.
En octobre 1886, M. Cassagne a pu, sur une ligne de 350 kilomètres, obtenir un rendement de 400 mots par minute, soit environ 24 000 mots à l’heure. Pour une distance de 750 kilomètres, la vitesse de transmission a été de 17 000 mots à l’heure ; enfin, dans le même espace de temps, et sur une ligne de 900 kilomètres, la transmission s’est effectuée avec une vitesse de 12 000 mots.
Tout récemment, M. Cassagne a apporté à son télégraphe de nouveaux perfectionnements, qui en augmentent encore la vitesse. Ils consistent dans l’emploi d’un perforateur à clavier, indépendant du système sténo-télégraphique, et qui permet de manipuler avec une vitesse extraordinaire. On peut aussi, grâce à cette nouvelle disposition, desservir simultanément, et par le passage de la même bande, un nombre facultatif de postes, pourvu que les résistances dans les circuits restent constantes.
Le montage des appareils en duplex peut donner un rendement encore plus considérable.
Le sténo-télégraphe de M. A. Cassagne semble répondre à tous les desiderata, car il résout, tout à la fois, le difficile problème de la transmission des signes de la sténographie et de la correspondance à bon marché.
La rapidité de transmission des dépêches, avec les divers appareils actuellement en usage en télégraphie, varie dans des proportions assez notables. En supposant une ligne aérienne d’environ 600 à 700 kilomètres, on peut admettre, approximativement, les chiffres ci-après, pour le nombre de dépêches (composées de 20 mots) qu’il est possible d’expédier en une heure.
Appareil Morse |
25 | |
| — | en duplex |
45 |
Appareil Hughes |
60 | |
| — | en duplex |
110 |
Appareil Wheatstone à composition préalable |
90 | |
Id. en duplex |
160 | |
Appareil Meyer, 25 par clavier, soit pour 4 claviers |
120 | |
Id. 6 claviers |
180 | |
Appareil Baudot, pour 4 claviers |
160 | |
Les appareils Morse et Hughes sont aujourd’hui de beaucoup les plus employés. Le télégraphe Baudot, réservé pour certaines grandes lignes, ne dessert que les bureaux des villes importantes situées à une assez grande distance de Paris, telles que Lyon, Amiens, Marseille, etc.
Nous avons donné les dessins des télégraphes de Wheatstone et de Baudot. Il ne sera pas inutile de mettre sous les yeux du lecteur ceux du télégraphe de Morse et de Hughes, les plus répandus aujourd’hui, ainsi qu’il vient d’être dit. Nous avons déjà représenté ces deux appareils, dans notre Notice des Merveilles de la Science [2] ; mais la forme qu’on leur donnait à l’origine a été modifiée depuis. Les figures 441 et 442 donnent le dessin exact des deux appareils télégraphiques que l’on voit aujourd’hui le plus fréquemment sur les lignes françaises, comme dans les bureaux de l’étranger.
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A, rouleau à papier. — B, électro-aimant, attirant son armature, b. — C, ressort à boudin ramenant l’armature à sa position d’immobilité, quand le courant cesse de passer. — t, appareil encreur et style traçant les traits sur le papier. — p, papier déroulé au-devant du style.
La figure 441 représente le récepteur du télégraphe Morse, à encre, dit système à tampon, construit par M. Bréguet. Un rouleau est chargé d’encre, un autre rouleau produit les traits et les points avec l’encre empruntée au premier.
Nous ne donnons pas le dessin du transmetteur, vulgairement nommé clef de Morse, parce que c’est le même que nous avons représenté dans les Merveilles de la science [3].
P, chaîne et poulie supportant le poids de 50 kilogrammes, moteur des rouages de l’appareil. — A, rouleau porteur des bandes du papier. — R, régulateur en hélice, dit pendule conique, fixé par un bout au bloc B, libre de l’autre. — P, armature de l’électro-aimant. — D, roue des caractères typographiques. — T, roue pressant les caractères typographiques entre la molette M, et le papier. — z, z, bande de papier imprimée. — C, clavier du télégraphiste, mettant en action la roue des caractères. — X, chaîne de la pédale qui sert à relever le poids, quand il est arrivé au bas de sa course.
La figure 442 montre quelle est la disposition donnée au télégraphe imprimeur de Hughes par M. Bréguet, dessin qui diffère de celui que l’on trouve dans les Merveilles de la science [4]. La légende qui accompagne cette dernière figure fait connaître la destination des divers organes mécaniques de cet appareil.
CHAPITRE VI
Nous avons consacré, dans la Notice des Merveilles de la science, une très courte mention à la télégraphie souterraine, c’est-à-dire à la disposition qui consiste à enterrer les fils sous le sol, au lieu de les tendre en plein air, sur des supports convenablement élevés. La télégraphie souterraine était peu en faveur à l’époque où notre Notice a été écrite ; mais cela tenait à l’imperfection du procédé alors en usage pour enfouir les fils, qui ne produisait qu’un isolement défectueux. Depuis cette époque, des considérations d’ordres divers ont imposé aux États européens l’adoption des lignes souterraines, dont l’installation a fini par devenir très facile, par suite des progrès qu’a faits l’industrie de la fabrication des câbles sous-marins, ainsi que l’étude des substances isolatrices. Il existe en Angleterre une ligne souterraine d’une grande étendue (Londres-Liverpool), ainsi qu’un grand nombre d’autres, moins importantes.
En Prusse, un réseau complet de télégraphie souterraine a été terminé vers 1885 ; et nous possédons sept à huit lignes souterraines, dont la plus longue est celle de Paris à Marseille.
Dans les lignes souterraines, l’influence des perturbations atmosphériques est nulle, et les effets de la foudre et des orages n’y sont appréciables que si la ligne souterraine est reliée à une ligne aérienne. On peut, d’ailleurs, paralyser l’effet des orages avec un bon paratonnerre de bureau télégraphique. Les influences atmosphériques peuvent donc être considérées comme nulles, et la transmission des dépêches est presque indépendante des variations de température.
Enfin, les câbles conducteurs étant enfouis dans des tranchées de 1m,50 à 1m,80 de profondeur, on ne peut les détruire volontairement qu’avec de grandes difficultés, et les avaries accidentelles y sont très rares.
C’est pour cela que, depuis plusieurs années, les diverses administrations télégraphiques introduisent graduellement dans le service des lignes souterraines, tant pour les communications intérieures que pour les rapports internationaux.
Nous sommes donc amenés à décrire les procédés d’installation des lignes souterraines.
Nous disions que les premières lignes souterraines faites jusqu’en 1870 environ étaient de construction vicieuse. Elles étaient formées, en effet, d’un simple fil de cuivre recouvert de gutta-percha, et enfoui dans le sol. Or, la gutta-percha, qui se conserve si admirablement sous l’eau, se désagrège et se décompose quand on l’enfouit en terre. Ajoutons que la gaine de plomb dont on enveloppait la gutta-percha était souvent endommagée par les coups de pioche des terrassiers. Aujourd’hui, ce sont de véritables câbles, peu différents des câbles sous-marins, qui servent de conducteurs à la télégraphie souterraine.
Ces câbles sont enfermés dans des tuyaux de fonte. On les enfouit le plus souvent le long de la voie des chemins de fer ; ce qui est la route la plus sûre et la plus avantageuse. En effet, les travaux sur ces voies sont faciles et moins onéreux qu’en pleine campagne, vu la commodité et la rapidité des transports que procurent les trucs des chemins de fer, que l’on peut y faire circuler, avec des ouvriers.
Les câbles souterrains sont à un, trois, quatre et sept fils, suivant les circonstances. Les câbles à sept fils sont relativement les moins chers, parce qu’ils exigent moins de matériaux pour la protection extérieure, et on les pose avec aussi peu de frais que les câbles à un seul fil.
L’âme, ou le fil central du câble, est un fil de cuivre, de 1mm,25 de diamètre, qu’on recouvre d’une gaine de gutta-percha ; le conducteur prend ainsi un diamètre de 4mm,35. Il est ensuite entouré d’un fort ruban de coton tanné et trempé dans un bain de bon goudron de Stockholm. Le goudron diminue l’isolement du fil, mais il a l’avantage de conserver la gutta-percha.
Les fils de cuivre, recouverts de rubans goudronnés, sont étendus côte à côte, et attachés, de distance en distance, avec du fil de chanvre, de manière à former un câble. On coupe les attaches, au fur et à mesure de l’introduction du câble dans les tuyaux. Il ne faut pas, comme on l’a fait quelquefois, recouvrir le câble entier d’une enveloppe de toile de chanvre ; si la toile venait à pourrir ou à se déchirer en certains points, la partie défectueuse pourrait endommager le câble ou engorger le tuyau.
Pendant la pose, il faut vérifier avec soin l’isolement et la conductibilité du fil par les méthodes connues.
Dans le parcours des villes, on place sous les trottoirs des rues un tuyau de fonte assez gros pour qu’on puisse y établir tous les fils dont on aura vraisemblablement besoin.
C’est ce que l’on voit dans le dessin pittoresque que nous donnons (fig. 443) de la pose d’une ligne de télégraphie souterraine, à la place du Trône, à Paris.
Sur le premier plan, à gauche, des ouvriers introduisent dans la tranchée une chambre de fonte d’un diamètre beaucoup plus grand que les conduites, et qui forme la tête de ligne. Sur le second plan, des ouvriers se disposent à manœuvrer une pompe à air, destinée à refouler et à comprimer de l’air dans toute la conduite intérieure pour s’assurer de sa complète herméticité. Les autres ouvriers, au fond et sur le premier plan, apprêtent les conduites.
On peut introduire soixante-seize fils dans un tuyau de 0m,076 de diamètre intérieur, et cent vingt fils dans un tuyau de 0m,10. On a le soin de goudronner à chaud l’intérieur du tuyau, pour empêcher la formation de la rouille, qui ferait adhérer les fils au métal assez fortement pour qu’il soit difficile de les détacher.
Des regards placés au ras de la surface du pavé, et qui ont 0m,76 de longueur sur 0m,28 de largeur et 0m,30 de profondeur, encastrés dans une dalle en pierre, sont disposés, de 100 mètres en 100 mètres, lorsque la ligne est droite, et plus près les uns des autres dans les courbes. Les tuyaux sont soudés les uns aux autres, comme les conduites d’eau, à la soudure de plomb, pour éviter l’introduction des gaz ou des liquides. Il faut éviter le voisinage de tuyaux livrant passage à de la vapeur chaude ou à de l’air chaud.
Le système que nous venons de décrire, et qui est en usage en France et en Angleterre, a l’inconvénient d’empêcher l’introduction d’un grand nombre de fils dans les conduites. Tant qu’on va en ligne droite, la traction du fil s’opère sans trop de difficultés ; mais dès que la moindre courbe se présente, le fil peut se casser, par la traction, et l’on est obligé de briser les tuyaux ou de les dessouder, non sans une grande perte de temps et d’argent.
En Allemagne et en Belgique, on a adopté un système plus simple. On se borne à déposer dans le sol des câbles serrés par des fils de fer galvanisés. Ces câbles enduits de bitume et recouverts de sable sont placés dans une conduite en briques, non cimentée.
MM. Felten et Guillaume ont ainsi opéré pour la construction de nombreuses lignes dans l’Allemagne du Nord. Un simple chariot chargé de fils avance dans la tranchée, que l’on ouvre, au fur et à mesure de la pose du câble.
En Angleterre, on a essayé d’un mode d’isolement plus simple encore, qui consiste à envelopper les fils de bitume.
On prend une boîte en bois, assez solide pour ne pas se déjeter ou plier ; on en garnit le fond, on y coule une couche de bitume chaud et liquide, qu’on a mélangé avec du goudron de Stockholm, pour le rendre moins cassant.
Lorsque le bitume est refroidi, on dispose dans le fond de la boîte une première rangée de fils ; on les tend fortement, et on les empêche de se toucher, au moyen de peignes mobiles ; puis on les recouvre du mélange bitumineux maintenu assez chaud pour qu’il adhère parfaitement à la première couche déposée au fond de la boîte, mais pas assez pour qu’il fasse corps avec elle. On dispose ensuite une deuxième rangée de fils, et ainsi de suite, jusqu’à ce que l’on ait rempli la boîte. On peut employer des fils de fer ou de cuivre nus, ou bien des fils recouverts de gutta-percha, mais dont la gutta-percha est défectueuse.
Comme l’humidité empêche l’adhérence des différentes couches de bitume, il faut opérer par un temps sec. Si une goutte d’eau tombait dans la boîte, pendant l’opération, la chaleur du bitume la vaporiserait, et il se formerait un trou suffisant pour laisser pénétrer l’humidité du sol, et occasionner un défaut de conductibilité.
Ce système n’a pu donner de bons résultats. La difficulté de réparer les avaries qui peuvent se produire n’est pas sans grand inconvénient. Les frais de premier établissement sont, d’ailleurs, trop élevés.
Les lignes télégraphiques souterraines servent à relier les points d’atterrissement des câbles sous-marins aux stations télégraphiques terrestres. Pour relier une ligne sous-marine à une ligne souterraine terrestre, on pose le câble sous-marin, tantôt dans une tranchée, tantôt dans les égouts, selon les localités. Dans tous les cas, c’est le câble marin des grandes profondeurs qui sert à opérer la jonction.
Dans l’égout, le câble est fixé à la voûte, au moyen de crampons scellés dans la maçonnerie. Quant à la ligne souterraine qui fait suite à cette dernière, on l’enfouit, à un mètre de profondeur, dans le sol, et on l’encaisse dans des tuyaux à poterie rendus étanches au moyen de ciment de Portland.
C’est ainsi que l’on opéra pour raccorder le câble sous-marin de la Méditerranée à la ligne souterraine de Marseille. Le sol où ces lignes ont été disposées (le Prado) présente des conditions d’humidité qui sont particulièrement favorables à la bonne conservation des câbles. Dans d’autres stations de l’Eastern Telegraph Company, à Aden, par exemple, il a été nécessaire, à cause de la sécheresse du sol parcouru par la ligne souterraine, de l’encaisser dans des tuyaux en fonte étanches, que l’on maintient constamment remplis d’eau.
On utilise également les conducteurs isolés au moyen de la gutta-percha, et réunis en forme de câble, pour traverser les cours d’eau, les tunnels des chemins de fer et les égouts.
Pour franchir les cours d’eau, on se sert de câbles identiques à ceux qui sont posés au fond de la mer pour relier les rivages éloignés. L’armature protectrice en fer doit toujours être de forte dimension, si la rivière est navigable, à cause de la faible profondeur des eaux dans lesquelles ces câbles sont plongés.
Pour la traversée des tunnels des chemins de fer, on se sert de fils de cuivre, isolés par une double gaine de gutta-percha, entourée de chanvre goudronné et recouverte de glu marine. On les fixe, par des crampons de fer, aux parois des tunnels.
Les câbles qui traversent les tunnels sont raccordés aux fils aériens, au moyen de serre-fils.
Dans les tunnels, on se trouve bien d’employer des conduits en bois fixés aux parois du souterrain. Le bois dont on se sert ne doit pas être injecté à la créosote, qui altère la gutta-percha ; mais on peut garnir la boîte d’une couche de goudron saupoudrée de sable fin. Le fil revêtu de rubans goudronnés est également recouvert de sable. Le tout est enfermé dans une feuille de zinc, qui met les fils à l’abri des cendres chaudes ou des escarbilles échappées des locomotives.
Nous dirons cependant qu’en France les lignes de télégraphie passent rarement sous les tunnels. On préfère leur faire franchir, par la voie aérienne, le sommet du tunnel. Quand cela n’est pas possible, le câble contenant les fils de ligne est encaissé dans un conduit longitudinal fixé à la muraille du tunnel. À sa sortie, il se rend dans une caisse placée en dehors de la galerie, et qui est en rapport avec le poteau télégraphique par des bornes, auxquelles viennent se rattacher, d’un côté le fil du câble, et d’un autre, le fil de fer aérien, au moyen d’une ligature faite de fils recouverts de gutta-percha.
CHAPITRE VII
Dans les Merveilles de la science, nous avons décrit, sous le nom d’accessoires [5], les instruments, appareils ou engins, qui servent à la pratique de la télégraphie électrique, à savoir : la pile, les sonneries, les fils conducteurs et les poteaux.
Les sonneries n’ont subi aucune modification ; mais les autres accessoires de la télégraghie électrique ont reçu différents perfectionnements, ou transformations, que nous avons à mentionner dans ce Supplément.
Piles. — Les piles autrefois en usage pour la télégraphie électrique étaient surtout, comme nous l’avons dit dans les Merveilles de la science, la pile Daniell, la pile à sable et la pile Marié-Davy à sulfate de mercure.
La pile Marié-Davy, malgré ses avantages, sous le rapport de la durée et de la constance du courant, est aujourd’hui abandonnée, à cause de la cherté du mercure et de ses propriétés toxiques. La pile de Daniell, avec quelques modifications selon les pays, est la plus en usage aujourd’hui. La pile Callaud, la seule répandue dans la télégraphie française, n’est qu’une forme de la pile de Daniell.
Les autres générateurs d’électricité adoptés à l’étranger sont : la pile Minotto, employée pour le service de l’Inde et de l’Extrême-Orient, — la pile Leclanché, qui prend de plus en plus de faveur, dans tous les pays — et dans quelques circonstances, la pile au bichromate de potasse.
Nous avons décrit et figuré, dans le Supplément à la pile de Volta, qui fait partie de ce volume [6], la pile de Daniell. Nous devons mentionner ici les diverses dispositions pratiques qu’on lui donne aujourd’hui, pour le service de la télégraphie.
On sait que la pile de Daniell consiste en un cylindre de zinc amalgamé, à l’intérieur duquel est placé un vase en terre poreux, de même forme, qui contient lui-même une plaque de cuivre. Le cylindre est baigné dans l’acide sulfurique étendu d’eau, et le cuivre dans une dissolution de sulfate de cuivre.
Dès que la communication est établie entre les deux métaux, le zinc est attaqué par l’acide. L’eau est décomposée, et il se forme de l’oxyde de zinc, que l’acide dissout, en donnant naissance à du sulfate de zinc. L’hydrogène se porte sur le cuivre ; mais au lieu de s’attacher à sa surface et de le polariser, il décompose une partie du sulfate de cuivre sur la plaque de ce métal, et la maintient ainsi nette et luisante.
L’acide du sulfate de cuivre, ainsi mis en liberté, se porte sur le zinc, et forme du sulfate de zinc. L’acide placé primitivement dans le vase de zinc, n’a pas d’autre utilité que de rendre meilleur conducteur le liquide qui entoure le zinc.
Dans la pile de Daniell, il se forme donc du sulfate de zinc dans le vase de zinc, tandis que du sulfate de cuivre disparaît dans le vase de cuivre. Le volume du zinc diminue continuellement, tandis que celui du cuivre augmente.
Lorsque tout le sulfate de cuivre est décomposé, l’action cesse ; de là la nécessité d’ajouter continuellement du sulfate de cuivre. On place ce sel dans le fond du vase.
On compose une pile de Daniell d’une manière très économique, avec deux vases, l’un de verre, l’autre de terre, que l’on trouve dans le commerce, et qui se remplacent facilement, s’ils sont détruits.
Lorsque l’eau est saturée de sulfate de zinc, le sulfate cristallise sur le métal, et arrête l’activité de la pile. De là la nécessité d’enlever une partie de la dissolution, et de la remplacer par de l’eau. Les cristaux de sulfate de cuivre que l’on place dans le vase poreux doivent avoir la grosseur d’une noisette ; réduits en poudre, ils formeraient une masse compacte, peu soluble.
Le vase de terre contenant le zinc et l’acide sulfurique doit être beaucoup plus grand que le vase poreux ; et le vase poreux doit être un peu plus haut que le vase de verre, pour que la dissolution de sulfate de zinc ne puisse pas s’y introduire. Il est bon d’enduire le vase poreux avec du suif ou de la paraffine.
Les tiges de cuivre destinées à faire communiquer les couples entre eux, ainsi que les rivets qui relient tous les fils conducteurs, doivent être parfaitement décapés ; l’extrémité du conducteur qui se rattache au zinc doit être soudée avec de la soudure d’étain, pour assurer un bon contact.
La pile de Daniell n’est pas très puissante, mais elle a l’avantage de donner un courant constant, de se maintenir longtemps en état de bon fonctionnement et de n’émettre aucun gaz.
M. Callaud a modifié la pile de Daniell pour son application au service des télégraphes, en supprimant le vase poreux. Nous n’avons rien à ajouter à la description et à la figure que nous avons données de la pile Callaud, dans le Supplément à la pile de Volta, qui fait partie de ce volume [7].
Comme nous le disions plus haut, la pile Callaud est la seule employée dans les administrations télégraphiques françaises. Au siège de cette administration, c’est-à-dire à la direction générale des télégraphes, située rue de Grenelle, il existe une immense salle, dite des dix mille éléments, où dix mille éléments de la pile Callaud sont, en effet, réunis, pour desservir les fils de tout notre réseau. Ce sont des flacons de cristal de grande dimension, contenant la dissolution de sulfate de cuivre et les deux métaux réagissants.
Nous représentons cette curieuse salle, d’après un dessin original.
Une modification de la pile de Daniell employée exclusivement dans les Indes anglaises et dans presque toutes les stations des Compagnies de câbles sous-marins est la pile Minotto, que nous avons également décrite et figurée dans le Supplément à la pile de Volta [8]. Pour l’usage de la télégraphie, la pile Minotto a la forme suivante. Dans un vase en gutta-percha, on dépose au fond une rondelle plate en cuivre, à laquelle est attaché un fil, formant électrode. Sur la plaque de cuivre on place du sulfate de cuivre en cristaux, et par-dessus, un séparateur, fait en papier buvard. Au-dessus du séparateur, on met de la sciure de bois bien tassée et humide, sur laquelle on pose le zinc, muni de son électrode.
Avec cette forme, la pile Minotto est très portative, et peut s’expédier dans les stations éloignées. Elle se maintient constante avec peu de soins. Elle est toujours employée pour les épreuves que l’on fait à la mer, des câbles sous-marins ; car elle n’a pas les inconvénients d’une pile à liquide, qui peut laisser écouler, pendant les expériences, une partie des corps réagissants.
On donne à la même pile une autre forme. Dans un vase de cuivre on dépose environ 3 kilogrammes de sulfate de cuivre, que l’on recouvre de sciure de bois de pin humide. Sur cette couche on place le zinc, dans lequel on a ménagé quelques trous. Ainsi disposée, la pile Minotto est tellement simple que l’employé le plus inexpérimenté peut la monter. Elle fonctionne de trois mois à un an, sans autre soin que de l’humecter d’eau de temps à autre. Elle est très utile sur les circuits courts, où il faut des courants continus.
La force électro-motrice de la pile Minotto est d’une remarquable constance, mais sa résistance électrique est assez prononcée, et varie selon l’épaisseur de la couche de sable ou de sciure de bois employée et le degré de compression de cette couche. Mais les lignes télégraphiques des Indes ayant une très grande longueur, la résistance électrique de cette pile n’a pas d’inconvénient.
La pile Minotto a remplacé l’ancienne pile à sable, qui était pourtant d’un usage très commode, et qui se composait, comme on le sait, de plaques de cuivre et de zinc contenues dans un vase rempli de sable, que l’on humectait avec de l’acide sulfurique étendu d’eau.
La pile Leclanché tend à se répandre dans la télégraphie. Nous avons dit, en décrivant dans ce volume la pile Leclanché [9], que la forme dite agglomérée, c’est-à-dire ne contenant point de vase poreux, est la plus commode. Pour les téléphones, la pile Leclanché est la seule en usage, et les grandes Compagnies de chemins de fer français l’emploient pour leurs engins électriques.
La force électro-motrice de la pile Leclanché est à celle de Daniell dans le rapport de 40 à 25. Mais la pile Daniell donne un courant moins constant que la pile Leclanché, et ne saurait agir avec autant de régularité. Sa résistance intérieure est beaucoup moindre que celle de la pile Daniell ; mais, d’un autre côté, si on l’emploie en circuit, elle se polarise.
Quand la pile Leclanché est inactive, les matières employées ne se consomment pas. On peut donc, en empêchant l’évaporation du liquide, s’en servir pendant plusieurs mois, sans lui faire subir aucune manipulation et sans qu’elle perde de sa force. C’est ce qui l’a fait préférer à la pile de Daniell, toutes les fois qu’on n’a pas le moyen de la surveiller, et sur des lignes télégraphiques qui ne fonctionnent pas d’une manière continue. Tel est le cas du téléphone et des sonneries électriques. Aussi la pile Leclanché est-elle aujourd’hui presque la seule en usage pour ces deux applications spéciales.
Pour la télégraphie, la pile Leclanché n’est bonne que si on la limite à des lignes de peu de longueur.
Si l’on a besoin d’un courant d’une grande intensité sur un court circuit, il faut faire usage d’une pile au bichromate de potasse, malgré les irrégularités de son courant. La pile au bichromate de potasse est environ deux fois plus forte que la pile de Daniell, et elle ne donne lieu à aucun dégagement de vapeur ; mais son irrégularité empêche de l’employer dans les conditions ordinaires du service. Dans quelques postes télégraphiques de l’Allemagne du Nord, on a eu recours à cette pile, mais son usage ne saurait se généraliser.
On voit, en résumé, qu’aucune pile particulière ne saurait prétendre au monopole du service des lignes télégraphiques. Chacune a des avantages, dont on tire parti pour les lignes à desservir. La pile de Daniell est la plus sûre, quand on a besoin d’un courant faible et continu, sur une ligne d’une médiocre étendue. La pile Minotto parait rendre de réels services dans les Indes, et elle est la plus avantageuse pour les stations des câbles sous-marins. La pile Leclanché est bonne lorsqu’il s’agit d’obtenir une action brusque et subite. Si la ligne a des parties isolées ou des appareils marchant difficilement, et qu’on ait besoin d’un courant encore plus brusque et plus rapide que celui de la pile Leclanché, la pile au bichromate de potasse est indispensable.
M. Caël, inspecteur du service télégraphique, a publié le résultat d’expériences faites pendant trois ans sur les lignes de Lille à Dunkerque et de Bruxelles au Havre, pour comparer les piles Callaud, Marié-Davy et Leclanché. M. Caël conclut de ses observations, que la pile Leclanché est préférable à toutes les autres, en raison de son économie, de la facilité de son entretien, du bas prix des sels qui entrent dans sa composition, et des bons résultats qu’elle a fournis dans son application simultanée à plusieurs circuits d’égale résistance.
Fils. — Le conducteur employé pour les lignes télégraphiques aériennes est encore généralement, comme au début de l’art qui nous occupe, un fil de fer galvanisé, c’est-à-dire recouvert d’une couche de zinc, qui le préserve de l’oxydation. Son diamètre varie suivant les circonstances. Pour les lignes importantes, le fil de fer galvanisé a de 4 à 5 millimètres de diamètre.
Plus un fil est fin, plus on doit apporter de soin à le bien isoler ; car son petit diamètre augmente la résistance au passage du courant. On a reconnu que de deux fils également isolés et de même longueur, l’un de 4 millimètres de diamètre, l’autre de 5, le premier fonctionne mal, tandis que l’autre donne de bons résultats. Un fil trop mince s’oxyde assez promptement ; il se coupe quelquefois par le frottement, sur les supports isolants, ou bien il s’allonge, en s’amincissant, au point d’appui, quand les portées sont trop longues.
Pour les lignes courtes et de longue portée, on a fait quelquefois usage de fil d’acier, en raison de sa plus grande ténacité.
On sait que le cuivre est bien meilleur conducteur de l’électricité que le fer ; cependant on a toujours écarté le cuivre, comme conducteur aérien, par suite de sa ténacité inférieure à celle du fer, et de son prix. Pour combiner l’excellente conductibilité électrique du cuivre avec la ténacité de l’acier, des constructeurs américains ont fabriqué un nouveau fil télégraphique, qu’ils nomment compound (c’est-à-dire composé) et qui est constitué par un fil de fer, recouvert d’une hélice de cuivre, que l’on réunit au brin d’acier, par une soudure à l’étain. Ces fils sont très bien fabriqués ; cependant leur usure est très prompte, sans doute parce que le contact des deux métaux forme une pile voltaïque, entretenue par l’oxygène de l’air.
En France, on a composé un fil télégraphique bien supérieur au fil compound des Américains, en faisant usage du bronze silicieux, c’est-à-dire de bronze que l’on allie à une petite quantité de silicium. L’emploi de ces fils, fabriqués à Bruxelles, par MM. Montefiore Lévy, et à Angoulême, par M. Lazare Weiler, a permis de réduire leur diamètre, sans changer leur conductibilité, ni leur ténacité.
Le bronze silicieux a servi à fabriquer le fil qui relie Bruxelles à Paris, et Paris à Marseille pour la téléphonie, et il est employé aujourd’hui pour toutes les jonctions téléphoniques des villes situées à de grandes distances.
Les fils de bronze silicieux sont encore limités aux usages de la téléphonie à grande portée ; mais il est à croire qu’ils finiront par être adoptés pour la télégraphie électrique.
Aujourd’hui, comme nous le disions plus haut, les fils dont on fait usage sur nos lignes télégraphiques sont en fer galvanisé, de 4 millimètres de diamètre ; mais ceux qui sont tendus le long des chemins de fer n’ont que 3 millimètres. En revanche, ceux qui servent aux lignes internationales ont de 5 à 6 millimètres.
Ces fils sont fournis par les fabricants, en rouleaux, du poids de 20 kilogrammes au moins, sans joints, ni soudure. Chaque pièce de 20 kilogrammes forme un rouleau, ayant 60 centimètres de diamètre intérieur, et maintenu par trois liens.
Le fil de 4 millimètres doit pouvoir supporter, sans se rompre, un poids de 450 kilogrammes, et le fil de 5 millimètres un poids de 650 kilogrammes. Dans ces épreuves, le fil devra s’allonger au moins de 2 pour 100 de sa longueur.
Il doit être assez tenace pour résister à la rupture dans les conditions ordinaires, et assez souple pour s’enrouler facilement quand il s’agit de raccorder deux bouts.
Pour reconnaître si un fil fourni par le fabricant est composé de fer de bonne qualité et bien recouvert, sans tache ni gerçure, et s’il a la résistance mécanique voulue, on le soumet à deux genres d’essais. Le premier consiste à déterminer l’allongement qu’il peut prendre sans se rompre, le second à évaluer le nombre de torsions qu’il peut recevoir. Pour cela, le fil est enroulé sur un tambour ; de là il est tiré alternativement sur trois, cinq ou six poulies à gorge, et il vient s’enrouler sur un deuxième tambour, que l’on fait tourner avec une vitesse supérieure d’environ 2 pour 100 à celle de la poulie. Le fil est ainsi fortement tendu, et l’on mesure son allongement, en même temps que l’on constate sa rupture ou sa résistance.
La galvanisation du fer le préserve facilement de l’oxydation. Les différents essais que l’on a faits en Angleterre, pour remplacer la galvanisation par la peinture ou le goudron, n’ont donné que de mauvais résultats. On en est donc revenu à la galvanisation, bien qu’elle rende, dit-on, le métal un peu aigre, et diminue sa facilité d’extension.
Les fils de fer galvanisé peuvent durer vingt ans sans aucune détérioration, en rase campagne, et à l’abri de la fumée de la houille. Mais à l’intérieur des villes et dans les localités manufacturières, le long des voies ferrées, et près des usines, où elles sont exposées à l’action de la fumée du charbon, enfin sous les tunnels, dans les tranchées et près des gares, la couche de zinc est assez vite altérée. En certains points, un fil de 4 millimètres ne dure pas plus de quatre ans. Dans les villes manufacturières, il faut employer des fils de diamètre de 4 à 5 millimètres au moins.
On a souvent fait usage, dans les longues portées, de fils tordus en cordon ; mais un cordon s’oxyde beaucoup plus facilement qu’un fil unique, et la fumée le détériore très rapidement.
Quand les portées sont trop grandes pour le fil ordinaire, on se sert de fil d’acier.
Les qualités électriques et mécaniques des fils en bronze silicieux permettent de croire que les fils de fer ne conserveront pas longtemps le monopole des transmissions télégraphiques. Comme les appareils télégraphiques à transmission rapide tendent à être préférés partout, il faudra des fils très bons conducteurs, et leur surface devra être assez réduite pour donner le moins de prise possible aux phénomènes d’induction ; c’est ce qui amènera la généralisation des nouveaux fils.
Poteaux. — Depuis quelques années, on a fait, en Angleterre et en France, un grand nombre d’essais, pour remplacer par des poteaux en fer les longues perches de bois qui, dans presque tous les pays, servent de supports aux fils télégraphiques. Ces essais n’ont pas donné de très bons résultats en Europe ; mais dans les Indes Orientales, dans l’Australie et l’Amérique du Nord, là où le bois est vite détruit par les insectes, on ne se sert que de poteaux de fer, qui ont, d’ailleurs, l’avantage de pouvoir s’expédier par mer, en grande quantité, sous un petit volume.
Ces poteaux sont fabriqués en Angleterre, dans l’usine de MM. Siemens frères, d’où on les expédie dans les différentes parties du monde.
La figure ci-dessous représente le poteau tubulaire en fer creux, qui se compose de quatre parties : 1o la base b ; 2o le socle t en fonte ; 3o le tube supérieur t′, en fer forgé ; 4o enfin le paratonnerre P, aussi en fer forgé.
La base est formée de plaques de fer rivées ensemble. Elle joint à une grande rigidité une élasticité qui lui permet de céder à des tensions soudaines et excessives. Le tube inférieur diminue de diamètre vers sa partie supérieure, qui se termine par une bague dans laquelle ira s’ajuster la partie supérieure tubulaire du poteau. Cette partie est fixée au tube inférieur par un ciment composé de soufre et d’oxyde de fer. Le tube supérieur est formé d’un feuillet de fer, dont la couture est jointée à la forge ; il est conique et se termine par une bague qui sert à recevoir le paratonnerre.
Ces poteaux coûtent trois fois autant qu’un poteau en bois de même force, mais leur durée est bien supérieure.
Les poteaux télégraphiques en fer sont limités à certaines latitudes. En Orient, en Égypte, par exemple, on les préfère aux poteaux de bois, trop sujets à l’attaque des insectes. En Europe, sauf quelques cas particuliers, on s’en tient aux poteaux en bois.
Les bois employés sont le pin, le sapin, le chêne, le mélèze, injectés de créosote ou de sulfate de cuivre, d’après la vieille et excellente méthode Boucherie. Le mélèze est le meilleur bois pour la télégraphie, mais il ne se prête pas aussi facilement que les autres substances à l’injection des substances conservatrices, qui s’opère, comme on le sait, au moment où l’arbre vient d’être abattu.
En France, le pin ou le sapin, injectés au sulfate de cuivre, sont les seuls bois employés pour les poteaux télégraphiques, à cause de la modicité de leur prix et de la régularité de leur forme. C’est du mois de décembre au mois de mars, lorsqu’ils possèdent une sève très fluide, et qu’on a pu les injecter sur pied avant leur abattage, que l’on coupe les pins et les sapins, et c’est du 1er mai au 1er décembre qu’on les débite, sous forme de perches.
En Angleterre c’est le mélèze de trente à quarante ans qui est préféré. Il faut que l’arbre soit abattu en hiver, et conservé pendant un temps suffisant à l’abri de l’humidité, après qu’il a été injecté au sulfate de cuivre. On empile les poteaux injectés, de manière que l’air y circule facilement. La rangée inférieure doit se trouver à plusieurs centimètres au-dessus du sol. On les maintient à l’abri des rayons du soleil, pour qu’ils ne se dessèchent pas trop vite et ne se fendent pas.
Les bois qui ont conservé leur écorce ne se fendent pas ; mais les vers ou les insectes parasites les attaquent facilement ; et comme la sève ne se dessèche pas assez vite, elle fermente, et devient une cause de germes de destruction pour le bois.
Les extrémités inférieures des poteaux doivent être légèrement carbonisées, pour assurer leur conservation, et goudronnées. On doit les laisser se dessécher complètement, pendant trois ou quatre mois, en place, avant de les peindre.
Quant aux substances qui servent à injecter les bois, pour assurer leur conservation, c’est le sulfate de cuivre qui a toujours la préférence. On sait que c’est avec le sulfate de cuivre que l’on injecte les billes en sapin destinées à recevoir les rails, sous le ballast des voies ferrées, ainsi que les poteaux des lignes télégraphiques de la France, de l’Angleterre, de l’Allemagne et de la Belgique. La créosote et le chlorure de zinc, que l’on a essayé bien souvent de substituer au sulfate de cuivre, n’ont pas donné de bons résultats.
CHAPITRE VIII
Dans notre Notice sur le télégraphe électrique des Merveilles de la science, nous avons traité sommairement des applications de cet appareil [10]. Mais son invention était alors de date trop récente pour qu’il eût reçu des applications nombreuses. Nous nous bornions à signaler l’utilité du télégraphe électrique pour les rapports entre particuliers, pour la dénonciation des crimes ou attentats, et la poursuite des criminels. Nous signalions quelques applications de la télégraphie à la science, particulièrement à l’astronomie, pour la détermination des longitudes, et à la météorologie, pour l’annonce de l’état du ciel, de la mer et de l’atmosphère, à différentes stations de la France et de l’étranger.
À cela se bornaient les applications, alors connues, du télégraphe électrique. Mais depuis l’année 1870, comme il était facile de le prévoir, les applications du télégraphe électrique sont devenues aussi importantes que variées, et nous consacrerons ce chapitre à l’exposition des différents emplois que l’appareil de Morse a reçus depuis cet intervalle jusqu’au moment actuel.
On pourrait sans doute étendre beaucoup plus que nous n’allons le faire le cercle des applications du télégraphe électrique aujourd’hui réalisées ; mais désirant nous borner aux faits acquis, et négligeant les simples projets, nous signalerons les applications des messages électriques :
1o Au service et à l’exploitation des chemins de fer ;
2o À la météorologie, particulièrement à l’annonce de l’état du ciel et la prévision des tempêtes ;
3o À l’annonce des crues rapides des rivières et des fleuves, au moment des grandes pluies ;
4o À l’annonce des pêcheries maritimes, le long des rivages où s’exerce cette industrie.
5o Aux sémaphores des grands ports de commerce, et aux stations flottantes ;
6o Au réseau télégraphique établi à l’intérieur des grandes villes, pour l’annonce des incendies ;
7o À l’expédition des ordres et avis divers entre les corps militaires, pendant les campagnes.
Application du télégraphe électrique au service et à l’exploitation des chemins de fer. — L’emploi du télégraphe électrique pour le service et l’exploitation des chemins de fer est d’une importance tout à fait hors ligne. Le fil télégraphique est devenu l’auxiliaire obligé, indispensable, de l’exploitation des voies ferrées, non seulement pour annoncer entre les stations les passages des trains, mais pour actionner une série d’appareils physico-mécaniques, destinés à former divers signaux, assurant la sécurité de la voie. Cette question a été traitée, avec tous les développements nécessaires, dans le Supplément à la Notice sur la Locomotive et les Chemins de fer, qui fait partie de ce volume. Nous nous bornons, en conséquence, à renvoyer le lecteur aux pages de ce Supplément où cette question est traitée [11].
Application du télégraphe électrique à la prévision du temps et à l’annonce des tempêtes. — C’est à un savant anglais, l’amiral Fitz-Roy, que l’on doit l’idée de signaler par le télégraphe les perturbations atmosphériques, plusieurs jours à l’avance. En 1858, l’amiral Fitz-Roy obtint du gouvernement de la Grande-Bretagne la création, sur les côtes du Royaume-Uni, de 20 stations météorologiques, devant expédier à Londres l’état du temps, d’où il serait télégraphié à tous les ports de l’Angleterre.
L’amiral Fitz-Roy exposait ainsi son projet :
« Comme les instruments météorologiques signalent ordinairement les changements importants plusieurs jours d’avance, nous examinons quel temps et quel vent on doit attendre d’après les observations du matin, comparées à celles des jours précédents, et nous en concluons, pour chaque lieu, le temps probable du lendemain et du surlendemain. Nous prenons une moyenne de ces indications locales, pour former celle de la région, et nous calculons alors les effets qui doivent se produire. Nous plaçons sur une carte des fiches mobiles qui indiquent le sens du courant et la possibilité des cyclones et nous notons la direction, l’étendue et la marche de ces vents autour de leur centre, suivant qu’ils se rencontrent, se combinent ou se succèdent. »
L’état de l’atmosphère dans chacune des régions de l’Angleterre, une fois annoncé à Londres, l’Observatoire de cette ville expédie aux ports qui peuvent être menacés l’avis qui les concerne. Les commandants de ces ports hissent immédiatement un signal d’alarme, que les marins connaissent tous, et qui signifie : Soyez sur vos gardes, l’atmosphère est troublée.
En France, c’est à Le Verrier que l’on doit la création d’un service télégraphique, destiné à prévoir les temps nuageux, pluvieux, et même les tempêtes. Depuis l’année 1860, d’après le plan de Le Verrier, nos côtes sont divisées en régions, qui contiennent des ports maritimes ; et le télégraphe électrique leur expédie, chaque jour, les indications du temps et la prévision des orages prochains.
L’Observatoire météorologique installé depuis plusieurs années sur le sommet du Pic du Midi, par le général de Nansouty, rend de grands services pour la prévision du temps et l’annonce des inondations, dans les vallées des Pyrénées et dans toute la région du sud-ouest de la France.
Le câble atlantique est un instrument précieux de prévision du temps, pour les ports de l’Europe situés au nord-ouest. Il a été reconnu que c’est généralement dans le golfe du Mexique que se forment les grands cyclones que le gulf-stream entraîne avec lui, et qu’il jette sur les côtes de l’Angleterre et de la France occidentale. En signalant aux ports de ces deux pays la formation de ces cyclones, ou l’apparition de simples perturbations atmosphériques, le câble atlantique permet souvent d’annoncer avec exactitude le jour de l’arrivée d’une de ces grandes agitations de l’atmosphère, une fois leur vitesse déterminée sur la côte américaine. S’il s’agit d’un cyclone, les météorologistes américains, lorsqu’ils ont réussi à déterminer l’intensité, l’étendue et la direction des mouvements tournants qui constituent ce redoutable météore, ainsi que sa vitesse de transport, annoncent aux ports d’Europe placés dans sa direction le jour probable de son arrivée à tel ou tel point géographique de notre continent. Sans doute, de nombreuses causes perturbatrices peuvent faire dévier sur sa route la tempête ainsi annoncée ; mais il est rare que ces indications soient reconnues erronées, et les avis reçus de l’Observatoire central créé à New-York par le commandant Maury, et dirigé aujourd’hui par ses successeurs, ont certainement évité de graves sinistres à nos côtes maritimes de l’ouest.
Annonce des crues des rivières et des fleuves. — Au moment des grandes pluies, le télégraphe rend de réels services aux ingénieurs des Ponts et chaussées de nos départements, pour signaler les crues anormales qui se manifestent en amont des fleuves. À Paris, par exemple, le service hydrographique recevant des avis de la hauteur des différents cours d’eau dont la Seine est tributaire, et de la quantité de pluie tombée dans les vallées riveraines, peut prédire, à un centimètre près, la hauteur que la Seine pourra présenter à un jour donné. Les avertissements donnés de cette manière aux habitants des bords de la Seine situés en aval permettent à ceux-ci de prendre toutes les mesures nécessaires contre les effets des inondations.
Le service hydrographique est parfaitement établi en France, non seulement pour la Seine, mais pour tous les grands cours d’eau du pays. Dans les débordements de la Seine, en 1876, la commission hydrométrique, alors dirigée par Belgrand, fournit des prévisions qui furent de la plus grande utilité ; et les inondations de la Garonne, en 1875, avaient été également annoncées plusieurs jours à l’avance, par l’Observatoire du Pic du Midi.
Sémaphores électriques. — Les sémaphores qui ont été créés primitivement pour la défense de nos côtes ont été utilisés, grâce à la télégraphie électrique, pour fournir à l’Observatoire de Paris le bulletin du temps présent et du temps probable. Beaucoup de nos sémaphores envoient, deux fois par jour, les observations météorologiques au ministère de la marine.
Les postes électro-sémaphoriques sont placés sous la surveillance de l’inspecteur du télégraphe de la localité. Les employés des postes électro-sémaphoriques (guetteurs) sont au nombre de deux dans chaque poste. Les capitaines de frégate sont chargés du service d’inspection des électro-sémaphores, concurremment avec l’inspecteur du télégraphe.
Les postes électro-sémaphoriques reçoivent également des dépêches des navires qui se trouvent en station dans la rade. Seulement, ce n’est pas un câble sous-marin qui leur transmet les observations prises en mer. Les navires correspondent avec les postes électro-sémaphoriques, en se servant du code commercial de signaux maritimes, ou code Reynold, que nous avons décrit dans la Notice sur le télégraphe aérien des Merveilles de la Science [12].
Le télégraphe électrique et les pêcheries. — Autrefois, les pêcheurs de harengs perdaient beaucoup de temps et laissaient souvent échapper leur prise, s’ils n’étaient pas avisés des points de la côte où le poisson se montre, mais disparaît très vite, après avoir déposé son frai. Aujourd’hui, en Norvège, où la pêche du hareng est parfaitement organisée, on signale le banc dès qu’on l’aperçoit au large ; et on peut toujours le reconnaître par le flot qu’il soulève. Des câbles sous-marins relient des stations situées à des intervalles rapprochés, et ces stations communiquent avec les villages habités par les pêcheurs. Dès que le hareng a pénétré dans une baie, ou fiord, le télégraphe annonce à chaque village la baie où le banc de hareng s’est montré.
Avis des incendies. — Il existe à Paris 133 postes de secours contre l’incendie, et 40 postes-vigies sont en communication télégraphique avec l’une des 11 casernes des sapeurs-pompiers. En outre, chaque caserne est reliée par un fil télégraphique à l’État-major du régiment des sapeurs-pompiers, situé boulevard du Palais, qui est le centre du réseau général.
Le réseau télégraphique qui relie entre eux les postes-vigies à l’État-major du régiment permet aux sapeurs-pompiers de s’avertir mutuellement. Mais, en outre, et par une disposition plus récente, on a posé dans les rues de la capitale, en des points convenablement choisis, des boutons avertisseurs, qui permettent aux particuliers eux-mêmes de donner avis, instantanément, d’un incendie qui vient de se déclarer.
Le bouton avertisseur est placé dans une boîte rouge en bois dont la paroi intérieure est vitrée. Il suffit de casser la vitre et de presser le bouton, pour signaler le feu au poste le plus voisin, ainsi qu’à l’État-major général des sapeurs-pompiers.
Nous représentons dans la figure 447 le petit appareil électrique avertisseur des incendies qui est posé au coin d’un certain nombre de rues de Paris. Ainsi qu’il est indiqué sur l’avis imprimé placé au-dessous de l’appareil, les habitants de la rue, en cas d’incendie, doivent casser la glace qui forme la partie transparente de la boîte, et tirer le bouton, pour avertir les pompiers. La sonnerie fait connaître, dans le poste des sapeurs-pompiers, la rue et la maison qui font l’appel ; et tout aussitôt, les pompiers se mettent en route, avec leur matériel et outillage. L’avis imprimé fait également connaître par quelle rue les pompiers vont arriver, pour qu’on puisse aller à leur rencontre.
Un dernier avis (manuscrit) fait savoir que pour un simple feu de cheminée il est inutile de faire usage de ce signe d’appel, et donne l’adresse du poste de police auquel il faut aller demander du secours, dans ce dernier cas.
Ce système d’appel public a déjà rendu des services à Paris ; mais Paris avait été précédé dans cette création par l’Amérique et l’Allemagne.
En Amérique, le télégraphe d’incendie, actionné par un bouton avertisseur, est en service dans 80 villes des États-Unis et au Canada. Il est patronné par les Compagnies d’assurances, qui l’entretiennent à leurs frais ; ce qui leur économise de grandes dépenses, en réduisant, d’une manière sensible, la gravité des incendies.
En Allemagne, l’emploi du réseau télégraphique avertisseur d’incendies a permis de réduire dans une grande proportion le nombre d’incendies graves[13].
À Hambourg, il y a deux stations centrales, l’une pour l’incendie, l’autre pour la police. Chaque station centrale est reliée par un fil télégraphique aux faubourgs de la ville ; de sorte que les postes de police et d’incendie sont avisés immédiatement du lieu où le feu s’est déclaré. On voit, en outre, dans les rues principales, les boutons avertisseurs, dont il est parlé plus haut. Ils sont, comme en Amérique et à Paris, placés sous une boîte en verre, que l’on brise, pour avertir de l’existence du feu. On compte à Hambourg 40 boutons avertisseurs sous verre, et 47 stations télégraphiques, recevant l’appel des avertisseurs. Les lignes télégraphiques qui constituent ce réseau particulier sont en partie souterraines et en partie aériennes.
À Francfort, le télégraphe d’incendie est d’un autre type. C’est un circuit de télégraphie électrique rayonnant, et muni de divers embranchements. On compte huit circuits principaux et trente-huit circuits de ramification. Les premiers servent à relier les stations pourvues de boutons avertisseurs ; les autres correspondent à des stations munies seulement de signaux d’alerte. Il y a, en tout, vingt-cinq stations pourvues de l’appareil Morse, et cinquante boutons avertisseurs automatiques. Les boutons avertisseurs aboutissent à de simples sonneries placées dans les bureaux des chefs de brigade et dans les postes de police.
Toutes les lignes qui relient le poste central aux appareils Morse et aux boutons avertisseurs ont, à Francfort, un développement de 3 035 mètres.
Le conducteur est un câble enfoui sous terre. Outre les lignes souterraines, il y a 1 782 mètres de lignes aériennes.
À Amsterdam, comme à Francfort, le réseau est circulaire. On a divisé la ville en trois grands cercles, avec une station centrale, qui communique avec les bureaux des trois régions auxiliaires. Ces cercles comprennent des brigades d’incendie et des postes de police, et les stations sont reliées de telle sorte que les postes de police sont placés dans une moitié, et les brigades d’incendie dans l’autre moitié des cercles. Par suite de cet arrangement, les deux séries de stations peuvent être divisées et communiquer séparément avec leur bureau central propre.
Outre ces trois cercles de la ville, il y a un cercle suburbain formé de fils aériens, tandis que les cercles principaux sont reliés par des lignes souterraines. Sur les bords des canaux une forte sonnerie à déclenchement avertit, en cas d’incendie, les stations de bateaux.
À la station centrale se trouve un inducteur magnétique, qui peut déclencher les sonneries d’alarme de toutes les stations. Des sonneries particulières et convenues permettent à la station centrale d’appeler une station séparément, ou toutes les stations ensemble. Le mécanisme de la cloche d’alarme est mis en mouvement par un poids, et le courant n’a qu’à opérer un seul déclenchement, comme dans le système d’avertissement sur les chemins de fer à une seule voie.
Application de la télégraphie électrique aux opérations militaires. — C’est en 1857, à l’époque de la conquête de la grande Kabylie, que la télégraphie électrique militaire fut employée pour la première fois, dans les armées françaises.
Le maréchal Randon fit organiser ce service par le chef du bureau télégraphique d’Alger, M. Lair, qui suivait la marche du quartier général, en suspendant aux branches des arbres le fil télégraphique.
Les appareils télégraphiques en usage dans nos armées sont à peu près les mêmes que ceux dont on se sert à l’intérieur des villes et d’une ville à l’autre. Ils sont enfermés dans des voitures-postes, qui contiennent, en outre, les piles et tous les accessoires. Des chariots porte-bobines servent au transport des câbles, qui, en général, sont formés de deux conducteurs isolés, dont l’un fait fonction de fil de terre et l’autre de fil de ligne. Ces chariots peuvent contenir douze bobines, de 3 kilomètres de fil chacune, disposées sur deux rangs, et entre lesquelles on place les lances, ou poteaux mobiles, les isolateurs, et en un mot, tous les outils indispensables à l’établissement de la ligne.
Dans les pays accidentés on se sert de mulets, pour le transport du matériel.
Des soldats, dressés à ce genre de service, et qui forment un corps d’électriciens, sont chargés de placer les lances, de dérouler les câbles, et de les poser sur leurs supports. Une demi-heure suffit, généralement, pour installer un kilomètre de ligne.
Voici comment on procède, en campagne, pour établir un poste télégraphique.
Les officiers reconnaissent le terrain, et déterminent le tracé de la route.
Il faut, pour construire la ligne, un sous-officier, deux caporaux et douze hommes. Les chariots porteurs de bobines ouvrent la marche. Ils sont suivis de la voiture-poste. Un sergent trace la ligne, et les soldats, divisés en trois groupes, se partagent le travail comme il suit.
Le premier groupe, si la ligne doit être aérienne, creuse les trous, pour y planter les lances. Il creuse des rigoles, si elle doit être souterraine.
Le second groupe porte les bobines. Il déroule le fil, fait les joints, et prépare le fil, pour le remettre aux soldats chargés de le poser sur les lances ou dans les rigoles.
Le troisième groupe attache le fil aux lances, et les dresse. S’il s’agit d’une ligne non aérienne, il fixe le câble à terre et le cache dans les rigoles.
On laisse ordinairement un espace de 50 à 60 mètres entre chaque lance.
Pour relever le fil, quand il s’agit de supprimer la ligne, cinq ou six hommes suffisent ; et ils opèrent à la vitesse du pas de route.
La conservation des lignes qui fonctionnent est confiée à de petites escouades de soldats, échelonnées, qui sont chargées de réparer les détériorations survenues au matériel. En outre, des patrouilles ont mission de défendre la ligne contre les rôdeurs ennemis.
Le général en chef, les commandants de corps d’armée et les chefs de l’État-major général, peuvent seuls envoyer des dépêches. Elles sont toujours écrites ; aucun ordre verbal n’est accepté, afin de garantir la responsabilité du télégraphiste. Sur un champ de bataille, c’est un officier d’État-major qui est chargé de porter les dépêches, et il a l’ordre de confirmer par une lettre, dans les 24 heures, la dépêche télégraphique qu’il a été chargé de remettre.
Le poste central de la télégraphie suit le général en chef. C’est dans ce poste que sont centralisées toutes les dépêches. On fait toujours usage d’un langage chiffré, pour être à l’abri des indiscrétions. Un employé spécial est chargé de traduire ce chiffre. Il n’est pas difficile, en effet, de surprendre une dépêche, en établissant une sorte de dérivation sur la ligne télégraphique. Il est même possible, en tenant un fil de dérivation à la main, ou mieux à la bouche, de sentir tous les courants transmis, et de comprendre les signaux qu’ils représentent. De là la nécessité d’un langage secret.
Une dépêche en caractères et en langue ordinaires pourrait être surprise par un employé télégraphiste ennemi. On connaît l’histoire émouvante de Mlle Dodu, qui surprit ainsi, pendant plusieurs semaines, des dépêches envoyées par les Prussiens, pendant la guerre franco-allemande de 1870 et qui faillit payer de sa vie cet acte de courage.
Pendant leur guerre civile, les Américains ont intercepté, de cette manière, plus d’une dépêche.
Il peut être utile en campagne d’installer rapidement une communication télégraphique, soit entre deux détachements de troupe n’ayant pas à leur disposition le matériel indiqué plus haut, soit pour effectuer une reconnaissance. On a imaginé, pour ce cas particulier, plusieurs appareils portatifs, qui répondent parfaitement aux besoins de cette opération.
Le plus employé des appareils portatifs de télégraphie militaire est dû à M. Trouvé. Il se compose d’un câble à deux fils, destiné à réunir deux stations, d’une pile pour chaque poste, et d’un appareil de correspondance. Le câble est enroulé sur une bobine, qu’un soldat télégraphiste porte sur le dos. Le fil se déroule à mesure que ce militaire s’éloigne du point d’observation. Sur le crochet qui supporte le câble, se trouve également une pile, ainsi qu’une boîte contenant un petit appareil télégraphique, qu’à un moment donné le soldat prend en main, pour recevoir ou pour envoyer une dépêche à l’officier, qui se tient à l’autre extrémité du fil conducteur, et qui, lui aussi, porte en bandoulière une pile, et tient à la main un appareil télégraphique, de la grosseur d’une montre. Le câble qui relie les deux appareils a une longueur d’environ un kilomètre ; les deux conducteurs qui le forment sont isolés par de la gutta-percha et recouverts d’un ruban caoutchouté qui les protège contre la pluie et permet de les poser à terre ou de leur faire traverser un ruisseau[14].
Au moment de la séparation des deux télégraphistes, l’officier attache à sa pile les deux fils qui aboutissent à l’extrémité du câble qu’il a entre les mains ; puis il s’assure que les appareils fonctionnent convenablement. Cette opération terminée, le soldat s’éloigne, comme le montre la figure 448, en choisissant de préférence les endroits boisés. Tandis que le câble se déroule, un aide le suspend aux branches d’arbres, ou le place de façon à ce qu’il ne soit pas rompu ni écrasé par les voitures. Au retour, il décroche le câble, et l’enroule de nouveau sur la bobine, au moyen d’une manivelle ; ce que ne pourrait faire seul le soldat télégraphiste.
Lorsque la distance à parcourir doit excéder un kilomètre, le télégraphiste mobile est accompagné d’un ou plusieurs porteurs de câbles, qui relient ces câbles au premier, à l’aide de petits mousquetons, très ingénieusement combinés.
Une demi-heure suffit pour établir une ligne volante, d’une longueur de 3 kilomètres ; ce qui est très avantageux en campagne, où l’on n’a généralement pas une minute à perdre.
Le petit appareil de la télégraphie volante, dit parleur Trouvé, qui sert à transmettre ou à recevoir les signaux, est représenté, en coupe, dans la figure 449. Il a la dimension d’une grosse montre de poche. Il est en laiton nickelé, et renferme un petit électro-aimant, dont l’armature, placée en dessous, est pourvue d’un appendice, qui, lors du passage du courant, vient frapper sur un bouton fixé au fond de la boîte. Ces coups, renforcés par la sonorité de la boîte, suffisent pour interpréter les signaux conventionnels qui constituent la dépêche.
Le manipulateur est une clef Morse, formée d’un petit levier qui pivote autour d’un axe, et dont l’une des extrémités relevée permet, en pressant avec le doigt le bouton extérieur B, d’envoyer ou d’interrompre le passage du courant.
Trois conducteurs très fins, parfaitement isolés, et recouverts de soie de différentes couleurs, afin qu’on ne puisse pas les confondre, sont tressés ensemble, et terminés par autant de crochets numérotés, dont les chiffres correspondent à ceux du câble et de la pile.
On voit sur la figure 450 le crochet que le soldat, qui déroule le câble, porte sur ses épaules, et qui renferme : 1o un kilomètre de câble enroulé sur une grosse bobine, 2o une boîte de sapin contenant à l’intérieur une pile Trouvé de 9 éléments, et le parleur télégraphique.
M. Breguet a construit un petit télégraphe à cadran très portatif, applicable aux opérations militaires ; mais il a été abandonné, à cause de la trop grande délicatesse de son mécanisme.
Pendant le siège de Paris, les armées allemandes tirèrent un grand parti d’un fil télégraphique qui circonscrivait la ville entière. L’Empereur d’Allemagne a dit que sans le télégraphe il n’eût pas été possible de faire aboutir le siège.
Les fils télégraphiques entourant Paris n’avaient pas moins de 40 lieues, distance qui n’aurait pu être occupée par des soldats, et qui suppléait à leur surveillance. On avait établi une ligne double, hors de la portée de nos projectiles. Chaque ligne se composait de quatre fils, qui établissaient des communications avec vingt-quatre stations, distribuées sur la ligne. C’est ainsi que des milliers de dépêches étaient transmises chaque jour, autour de la ville assiégée.
La ligne télégraphique circulaire dont nous parlons ne servait pas seulement à relier les corps de troupe échelonnés autour de Paris ; elle servait encore à assurer l’approvisionnement des armées allemandes. C’est par cette ligne que l’on demandait aux villes de l’Allemagne l’expédition de provisions pour les troupes opérant sur le pays envahi.
Pour défendre le circuit télégraphique qui entourait Paris, des patrouilles prussiennes le parcouraient sans cesse. Il était rare, en effet, que la ligne pût se maintenir en bon état pendant plus de vingt-quatre heures. Aussi les travaux de réparation étaient-ils incessants.
Les Prussiens s’étaient servis, pour la construction de ce circuit télégraphique, de l’immense matériel télégraphique qu’ils avaient trouvé en France.
La télégraphie militaire constitue, dans les armées d’Europe, un corps spécial, dont le mode de recrutement et les attributions varient suivant les pays.
En Angleterre, la télégraphie militaire rentre dans les attributions de l’arme du génie ; mais un certain nombre d’auxiliaires empruntés au personnel de la télégraphie civile lui est adjoint.
En Prusse, des sous-officiers pris dans l’armée sont exercés aux manœuvres du télégraphe, et envoyés dans les chefs-lieux des grandes circonscriptions militaires.
En Italie, des officiers et soldats du génie sont exclusivement chargés de ce service.
En Russie, il existe quatre compagnies de télégraphistes militaires et deux de télégraphistes civils.
En Autriche, c’est l’administration de la télégraphie civile qui est chargée de ce service, avec l’adjonction de quelques télégraphistes militaires.
CHAPITRE IX
Le réseau télégraphique qui enserre aujourd’hui le globe terrestre serait bien difficile à décomposer, tous les pays civilisés étant pourvus de lignes télégraphiques, soit aériennes, soit souterraines. Il sera pourtant intéressant de réunir ici quelques chiffres, pouvant donner une idée de l’étendue de cet immense réseau.
En 1860, époque à laquelle le télégraphe électrique commença à prendre un certain essor en France, la longueur des fils atteignait 45 000 kilomètres ; elle s’élevait à 123 000 en 1877, et à 223 263 kilomètres vers la fin de 1883. Aujourd’hui, la France possède une longueur de fils, tant aériens que souterrains, qui dépasse 225 000 kilomètres en chiffres ronds (56 220 lieues), pour desservir une étendue totale de lignes évaluée à 73 000 kilomètres (18 250 lieues).
En Europe, les lignes aériennes embrassaient, en 1874, une étendue de 270 000 kilomètres, et la longueur des fils desservant ces lignes était de 700 000 kilomètres. À la fin de 1877, le réseau européen avait une longueur de lignes télégraphiques de 450 087 kilomètres, employant 1 200 000 kilomètres de fils.
L’Allemagne possède environ 299 000 kilomètres de fils, tant aériens que souterrains ;
La Russie |
224 000 | kilomètres. |
La Grande-Bretagne |
216 000 | — |
L’Autriche-Hongrie |
148 000 | — |
L’Italie[15] |
90 000 | — |
La Suède et la Norvège |
45 500 | — |
L’Espagne |
40 800 | — |
La Belgique |
28 800 | — |
La Suisse |
16 500 | — |
La Hollande |
14 800 | — |
Le Portugal |
11 000 | — |
Les autres pays (ensemble) |
31 700 | — |
L’Australie avait, en 1880, un réseau de 42 947 kilomètres ; celui des Indes anglaises s’élevait à 29 120 kilomètres. Tous ces nombres n’ont cessé de s’accroître depuis.
« Actuellement, dit M. A. Guillemin[16], auquel nous avons emprunté une partie des renseignements statistiques qui précèdent, le développement des lignes télégraphiques sur le globe terrestre n’atteint pas moins de 2 millions de kilomètres ; ce qui équivaut à cinquante fois la longueur de la circonférence de la terre, ou près de cinq fois la distance qui nous sépare de la lune (sur ce chiffre total, la télégraphie sous-marine compte pour 60 000 milles géographiques, environ 111 000 kilomètres, ou presque trois fois la circonférence du globe). »
Chacun des 232 câbles qui forment aujourd’hui le réseau sous-marin se composant, en moyenne, de 40 fils, on peut estimer la longueur du fil de fer et de cuivre employé à 25 millions de milles, ou dix fois la distance entre la terre et la lune.
Le nombre total des télégrammes de Paris pour Paris s’élève, année moyenne, à environ 2 238 000, et produit, en chiffres ronds, 970 000 francs de recettes. Les produits télégraphiques de Paris, qui, en 1877, étaient de 6 797 555 francs, se sont élevés, en 1883, à 10 449 815 francs, malgré les nombreuses réductions apportées aux taxes télégraphiques, et particulièrement malgré l’énorme abaissement de prix, comparé à celui des télégrammes ordinaires, qui résulta de l’adoption des cartes-télégrammes et des télégrammes fermés.
Les télégrammes internationaux, qui étaient, en 1869, au nombre de 1 488 767, et ne s’élevaient, en 1879, qu’à 2 832 247, atteignent aujourd’hui le chiffre moyen de 4 200 000.
En moyenne on expédie, annuellement, en :
Grande-Bretagne |
33 966 000 | dépêches. |
France |
26 261 000 | — |
Allemagne |
18 363 000 | dépêches. |
Russie |
9 801 000 | — |
Italie |
7 027 000 | — |
Autriche-Hongrie |
6 627 000 | — |
Belgique |
4 067 000 | — |
Suisse |
3 047 000 | — |
Espagne |
2 831 000 | — |
Depuis 1870, le nombre des dépêches expédiées s’est accru dans une proportion énorme. Pour donner une idée de l’activité de la correspondance, dans les pays industriels, citons l’Angleterre, qui, dans le cours de cette même année 1870, vit passer dans son réseau près de 10 200 000 dépêches, soit 203 600 par semaine, ou près de 30 000 par jour.
M. W. Huber[17] nous apprend que le 18 juillet 1870, jour où la déclaration de guerre entre la France et la Prusse fut connue à Londres, 20 592 dépêches passèrent par la seule station centrale.
Le réseau télégraphique indien a expédié, en 1871, 33 000 dépêches ; malgré le prix élevé de la correspondance par les câbles transatlantiques, 240 000 dépêches ont franchi, en une seule année, l’Océan.
Aux États-Unis, où l’étendue des lignes, au 1er octobre 1881, s’élevait à 272 164 kilomètres, et celui des fils à 500 000 kilomètres, le nombre des télégrammes expédiés pendant l’année 1880 avait dépassé 33 millions. Dans ces chiffres, les fils réservés au service spécial des chemins de fer ne sont pas compris.
Ces données statistiques suffisent pour qu’on se fasse une idée de l’essor qu’ont pris les correspondances rapides en divers points du globe.
Le nombre des agents et sous-agents employés par l’administration des télégraphes, en France, atteignait, en 1883, le chiffre considérable de 54 000, répartis dans 7 523 bureaux. Ces derniers chiffres n’ont pas dû varier sensiblement depuis l’époque où le relevé a été fait.
CHAPITRE X
Nous placerons, comme suite au Supplément au télégraphe électrique, la description du téléphone, de sa construction première, de ses perfectionnements, de sa théorie et de son emploi général.
On peut rattacher ce merveilleux instrument à l’électricité : 1o parce que le téléphone primitif, le téléphone de M. Graham Bell, consiste en un barreau aimanté, dont les variations d’intensité magnétique provoquent dans une membrane de fer des ondulations sonores ; 2o parce que le téléphone à pile, d’Edison, qui est venu centupler la puissance du téléphone Bell, fait emploi, comme l’indique son nom, d’un courant électrique.
C’est à un modeste professeur de l’institution des sourds-muets de Boston, M. Graham Bell[18], qu’est due l’invention de cet admirable appareil, qui transmet à distance la voix humaine, et que sir William Thomson proclama, dès l’origine, « la plus grande merveille de la télégraphie ».
Passionné pour les sciences physiques et naturelles, M. Graham Bell, tout en instruisant ses jeunes élèves, étudiait le mécanisme de la parole, et poursuivait les travaux de son père, Alexandre Melvill Bell, sur un système nouveau de phonographie, et sur la reproduction des sons de la voix humaine.
On raconte qu’il s’appliqua à faire parler une jeune sourde-muette, sa pupille, et qu’il y parvint, après deux mois d’enseignement. Il songeait déjà, à cette époque, au téléphone, et comme le nom seul de cette invention future excitait de l’incrédulité parmi ses amis, il dit, un jour, à ceux qui l’entouraient : « J’ai fait parler des sourds-muets ; je ferai parler le fer. »
Ne possédant, toutefois, que quelques notions de physique élémentaire, et comprenant que pour atteindre le but qu’il se proposait, il devait se familiariser avec cette science, M. Graham Bell demanda des leçons au professeur J. Hellis, et au savant docteur Clarence Blake. M. Hellis, auquel il avait fait part de ses recherches, et du moyen qu’il employait pour déterminer la hauteur des sons, à l’aide d’un diapason, encouragea le jeune observateur, et le mit au courant des expériences de ce genre faites avant lui par le physicien allemand Helmholtz.
C’est grâce aux leçons de ces deux maîtres que M. Graham Bell fut mis au courant des travaux que les physiciens avaient déjà entrepris dans cette direction et des résultats qu’ils avaient obtenus.
Helmholtz était parvenu à reproduire, au moyen de diapasons de différentes hauteurs, mis en rapport avec un électro-aimant, non seulement les sons musicaux, mais encore les sons articulés de la voix. D’un autre côté, Page, Auguste de la Rive et Philippe Reis, avaient fait, sur la transmission des sons, différentes recherches, dont sut profiter le jeune chercheur.
Résumons ces premiers travaux, qui furent les avant-coureurs de ceux de M. Graham Bell.
En 1837, le physicien américain Page avait reconnu que si un électro-aimant est soumis à des aimantations et à des désaimantations très rapides, les vibrations transmises à l’atmosphère par le barreau aimanté émettent des sons, qui se trouvent être en rapport avec le nombre des émissions et interruptions du courant qui les provoque. C’est ce que Page appelait la musique galvanique.
De 1847 à 1852, Mac Gauley, Wagner, Heef, Froment et Pétrina, combinèrent des vibrateurs électriques, qui transportaient fort nettement les sons musicaux à distance. Toutefois, jusqu’en 1854, personne n’avait encore entrevu la possibilité de transmettre la parole, lorsqu’un simple employé des lignes télégraphiques françaises, Charles Bourseul, à la stupéfaction des savants, qui considéraient cette idée comme un rêve, publia une Note dans laquelle il laissait entrevoir le moyen de transmettre au loin la voix humaine.
Ce n’était là sans doute qu’un aperçu théorique ; mais il est à regretter que Charles Bourseul n’ait pas été mieux encouragé, car notre ingénieux compatriote aurait peut-être créé le téléphone s’il avait pu construire l’appareil qu’il méditait de réaliser.
C’est un physicien allemand, Philippe Reis, qui, en 1860, construisit le premier téléphone, fondé, quant à la reproduction des sons, sur les effets découverts par le physicien Page en 1837, et pour leur transmission électrique, sur le système des membranes vibrantes qui avait été utilisé dès 1855, par Léon Scott, dans son phonautographe.
Philippe Reis, né le 7 janvier 1834, à Gelmhausen (principauté de Cassel), était, à cette époque, professeur de physique dans une école de Friedrichsdorf, où, quelques années auparavant, il était entré comme élève. Tout en faisant ses cours et dirigeant ses classes, il s’occupait de musique, et c’est en répétant l’expérience de Page que lui vint l’idée de transmettre au loin les sons musicaux, au moyen des émissions et interruptions d’un courant électrique.
L’appareil que construisit Philippe Reis, à l’école de Friedrichsdorf, était rudimentaire, il est vrai, mais il n’en fit pas moins l’admiration de la Société libre allemande de Francfort et de l’Association des naturalistes allemands, auxquels l’inventeur les présenta, en 1862 d’abord, puis en 1864.
Tel que l’ont perfectionné MM. Yeates et Vander, le téléphone[19] de Reis consiste en deux instruments distincts : le transmetteur des sons et le récepteur (fig. 451).
Le transmetteur se compose d’un tube E, débouchant dans une boîte sonore A, à la partie supérieure de laquelle se trouve une membrane bien tendue a, b, c, qui vibre à l’unisson des ébranlements qu’elle reçoit. Au centre de cette membrane est un petit disque de platine, o, qui communique, par la borne m, avec l’un des pôles d’une pile voltaïque P, et qui transmet le courant au fil de ligne, chaque fois que la membrane soulevée par les sons émis devant l’embouchure de l’instrument vient à rencontrer l’extrémité du fil conducteur aboutissant à la borne m. L’autre pôle de la pile est relié à la terre.
Le récepteur est constitué par une tige de fer F, autour de laquelle est enroulé un fil de cuivre, recouvert de soie. Cette tige portée sur deux chevalets, d, d, est placée sur une boîte creuse très sonore, D, qui renforce les vibrations produites par les interruptions successives du courant dans la tige métallique. Le fil de ligne arrive à l’une des extrémités, f, de la spirale de cuivre, et le circuit est complété par l’autre extrémité, qui communique à la terre.
Ce récepteur reproduit synchroniquement toutes les vibrations de la membrane a, b, c, de l’appareil de transmission, et cela à tel point que la mesure et la tonalité des mélodies sont fidèlement exprimées.
Quand on parle, qu’on chante, ou qu’on joue d’un instrument devant l’embouchure E, du transmetteur, la membrane a, b, c, qui recouvre la boîte sonore A, entre en vibrations, par l’effet des mouvements de l’air occasionnés par la parole, à l’intérieur de la boîte. Pendant ces vibrations la pointe de la tige et du disque o, qui est un véritable interrupteur de courant, éprouve une série de contacts et de disjonctions avec la membrane vibrante. Ces alternatives de contact et d’écartement se transmettent à la tige F du récepteur, par le fil conducteur, m, de la pile, P ; après que le courant a traversé l’électro-aimant B, lequel agit comme un relais, pour accroître la puissance du courant. La tige F du récepteur, qui est un électro-aimant d’une certaine puissance, éprouve ainsi des aimantations et des désaimantations successives, correspondant à celles du transmetteur, et il se produit des résonnances vocales ou instrumentales parfaitement semblables à celles que l’on a fait entendre devant le pavillon E.
Le téléphone de Philippe Reis n’eut pas le succès qu’il méritait. Personne ne sut entrevoir l’avenir réservé à ce remarquable appareil, que les physiciens allemands regardèrent comme un simple perfectionnement du vibrateur de Page.
Il existe en Allemagne un recueil scientifique qui fait autorité, les Annales de physique de Poggendorff, publication à peu près équivalente à nos Annales de chimie et de physique, et dans laquelle sont publiés tous les travaux de physique ayant une véritable valeur. Philippe Reis sollicita de Poggendorff l’insertion de son mémoire dans ce recueil magistral ; mais Poggendorff ne daigna pas donner asile à l’œuvre d’un pauvre instituteur, inconnu du monde savant.
Philippe Reis, découragé, abandonna son idée, et le 14 janvier 1874, une maladie de poitrine emporta le pauvre instituteur, au moment où il allait présenter son nouvel appareil à l’Association des naturalistes allemands. Tel est le sort que réserve trop souvent aux hommes de génie l’implacable destinée !
M. Graham Bell, qui connaissait les travaux de Reis sur la transmission du son, chercha à résoudre ce problème mieux que son prédécesseur, et il eut le bonheur d’y parvenir.
Le premier appareil que construisit M. Graham Bell, en 1874, de concert avec le docteur Blake, n’était autre qu’une modification du téléphone de Reis et du phonautographe de Léon Scott. Il représentait, quant à la forme, une oreille, dont le tympan, formé par une membrane flexible enduite de glycérine, faisait vibrer un léger style. En parlant, ou en chantant devant cette membrane, le style reproduisait exactement, sur une plaque de verre noircie, toutes les vibrations de l’air ébranlé par la voix.
Peu satisfait de cet incomplet résultat, M. Graham Bell combina, l’année suivante, un véritable téléphone. L’appareil auquel il s’arrêta comprenait deux parties distinctes : le transmetteur et le récepteur..png){kind=spacer}
Le transmetteur (fig. 453), qui était réversible, c’est-à-dire susceptible de fonctionner indifféremment comme récepteur et comme transmetteur, se composait d’un électro-aimant, E, dont l’armature, constituée par un disque mince de fer, se trouvait placée au fond de l’ouverture d’un pavillon, P. On pouvait tendre ce disque de fer servant d’armature, à l’aide d’une vis, V.
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Le récepteur (fig. 454) consistait en un électro-aimant tubulaire, A, de forme cylindrique. Le fil conducteur du courant pénétrait dans l’intérieur du tube. L’armature, BC, de cet électro-aimant, se trouvait au-dessus du cylindre ; ce qui donnait à l’appareil l’aspect d’une boîte dont l’armature était, en partie, le couvercle, C.
M. Graham Bell fit le premier essai de ce téléphone dans la salle des conférences de l’Université de Boston. Le transmetteur était disposé dans la salle même, et le récepteur dans une pièce de l’étage inférieur, où se tenait un élève, prêt à répondre aux questions du maître. M. Graham Bell, très ému, ayant prononcé devant l’embouchure du transmetteur, ces mots : « Comprenez-vous ce que je dis ? » fut très agréablement surpris, en entendant cette réponse, un peu confuse, mais cependant très perceptible : « Je vous entends ».
La joie qu’éprouva notre inventeur est difficile à décrire, mais on se l’imaginera sans peine, en songeant à l’importance d’une aussi merveilleuse découverte : le transport à distance de la voix humaine !
Le téléphone magnétique de M. Graham Bell fut présenté par l’inventeur, à l’Exposition internationale de Philadelphie, en 1876. Le célèbre physicien de Londres, Sir William Thomson, qui se trouvait en Amérique, à cette époque, eut le mérite de deviner toute la valeur de ce nouvel instrument.
Voici ce qu’il écrivait à l’Association britannique de Glasgow :
« Au département Canadien, j’ai entendu la parole moyennant un fil télégraphique. C’est certainement la plus grande merveille de la télégraphie électrique ».
M. Graham Bell s’occupa de prendre un brevet pour son appareil, en Angleterre et en Amérique. Dans ce but, il pria le ministre des États du Canada, M. Brown, qui, au mois de septembre 1875, se disposait à partir pour l’Europe, de prendre, en Angleterre, un brevet en son nom, pendant que lui-même en prendrait un autre en Amérique. Malheureusement, M. Brown mourut à Londres, avant d’avoir pu exécuter sa promesse ; ce qui mit M. Graham Bell dans l’impossibilité d’obtenir, aussitôt qu’il l’aurait voulu, son brevet en Europe.
Notre inventeur résolut alors de remplir sans retard cette formalité en Amérique, et le 14 février 1876, il se rendit au bureau des patentes américaines de Washington, pour y déposer sa demande de brevet. Or, ce même jour, il se produisit un fait étrange, et peut-être unique dans l’histoire des découvertes scientifiques. À peine M Graham Bell était-il sorti du bureau des brevets, qu’un autre physicien, M. Elisha Gray, déposait une demande de brevet pour la même invention, et remettait, avec son mémoire, deux appareils, pouvant très bien fonctionner pour la transmission de la parole, quoiqu’ils différassent totalement de celui de M. Graham Bell.
Le transmetteur de M. Elisha Gray, au lieu d’agir par des interruptions de contact avec une membrane métallique comme celui de Graham Bell, agissait par la résistance variable qu’opposait une goutte d’eau, plus ou moins comprimée, au passage du courant électrique.
Bien que la demande de M. Graham Bell eût été déposée deux heures avant celle de M. Elisha Gray, il n’y en eut pas moins contestation pour le droit de priorité, et comme conséquence, un procès entre les parties. Le tribunal de Washington, qui jugea l’affaire, en premier ressort, considérant, d’une part, que le dépôt du modèle de M. Graham Bell avait été fait antérieurement à celui de M. Elisha Gray, et d’autre part, que la demande de brevet de M. Graham Bell était formulée en bonne et due forme, tandis que M. Elisha Gray n’avait pris qu’un caveat, c’est-à-dire une simple demande de protection pour son droit d’inventeur, accorda le privilège à M. Graham Bell[20]
À peine son brevet obtenu, notre inventeur songea à perfectionner encore sa découverte. C’est alors qu’il construisit le nouvel appareil, auquel il donna le nom de téléphone magnétique et qui est l’appareil en usage aujourd’hui.
Nous allons décrire ce téléphone ; mais auparavant, nous dirons quelques mots d’un petit instrument populaire, le télégraphe à ficelle, lequel, croyons-nous, a dû mettre M. Graham Bell sur la voie de sa merveilleuse découverte.
Le télégraphe à ficelle (fig. 455) se compose de deux cornets, en bois ou en métal, dont le fond est fermé par une membrane de parchemin. Un fil de coton, ou mieux de soie, fixé par un nœud, au centre de chacune des membranes, réunit les deux membranes. Ce fil étant bien tendu, si l’on vient à parler devant l’embouchure de l’un des cornets, les paroles seront entendues par la personne qui aura placé son oreille contre l’embouchure du second cornet.
Le téléphone magnétique que M. Graham Bell imagina, en 1876, ressemble au télégraphe à ficelle. M. Graham Bell remplaça le fil du télégraphe à ficelle par un conducteur métallique, et la membrane de parchemin des deux cornets par une plaque mince de tôle, ou de fer-blanc.
Dans le téléphone magnétique de M. Graham Bell la transmission des sons est produite par des courants d’électricité d’induction qu’engendrent, dans un aimant, les mouvements d’une petite lame de fer placée devant l’un des pôles de cet aimant, et qui est mise en vibration par les ondulations sonores de la voix.
On sait que les courants d’induction sont des courants électriques formés, soit par l’influence d’autres courants, soit par l’influence d’aimants naturels, soit enfin par l’influence magnétique de la terre. Ils se divisent en trois groupes bien distincts, à savoir : 1o les courants volta-électriques, produits par les piles ; 2o les courants magnéto-électriques, engendrés par les aimants ; 3o les courants telluriques, produits par le magnétisme terrestre.
Rappelons, pour l’intelligence de ce qui va suivre, qu’en physique on appelle magnétisme la propriété que possède l’aimant d’attirer le fer, et par extension, l’ensemble des phénomènes qui en résultent ; — que l’aimant naturel, ou pierre d’aimant, est un minerai de fer possédant deux pôles magnétiques, qui exercent une action particulière sur l’aiguille aimantée (boussole) ; — que les aimants artificiels sont des aiguilles, des lames ou des barreaux d’acier, auxquels on a communiqué, soit par un courant électrique, soit par simple friction contre une pierre d’aimant, la puissance attractive de ce minerai ; — qu’on nomme pôles d’un aimant les points de sa surface où sa force d’attraction est le plus intense ; — qu’enfin, on donne le nom d’électro-aimant à un barreau de fer, entouré, en spirale, d’un long fil de cuivre, recouvert de coton, de soie ou de toute autre matière isolante, et qui acquiert les propriétés de l’aimant naturel chaque fois (et seulement alors) qu’on fait passer un courant électrique dans le fil qui entoure ce barreau de fer.
Revenons maintenant à l’appareil de M. Graham Bell, et voyons la disposition qu’il a donnée à son téléphone magnétique, que l’on voit représenté dans les figures 456 et 457, en perspective et en coupe.
Une petite boîte circulaire en bois, S, S, est adaptée à un manche de bois creux et cylindrique, T, qui renferme un barreau aimanté, A, A. Ce barreau est fixé, au moyen d’une vis V, au fond du manche, et disposé de manière à ce qu’on puisse régler sa hauteur, lorsqu’on serre ou desserre la vis. À l’extrémité supérieure du barreau est ajustée une bobine magnétique, B, formée d’un grand nombre de spires de fils, isolés par de la soie. Les bouts du fil de cette bobine aboutissent à deux boutons d’attache, f, f′, placés sur les côtés du manche. Au-dessus, et très près de l’extrémité polaire du barreau aimanté, se trouve un disque mince de fer-blanc, P, P, qui constitue la membrane vibrante. Ce disque est fixé fortement par ses bords sur la périphérie de la boîte, qui, à cet effet, est formée de deux parties, pouvant s’ajuster l’une sur l’autre, au moyen de vis. Enfin, l’embouchure E, devant laquelle on parle, et dont la forme est plus ou moins évasée, termine la partie supérieure de l’instrument.
Lorsqu’on parle devant cet appareil qui peut être à la fois — qu’on le remarque bien — transmetteur et récepteur, la voix fait vibrer la plaque de fer, P, P, dont les mouvements oscillatoires modifient l’état magnétique de l’aimant A, A, et engendrent, dans les fils de la bobine, un courant d’induction. Ce courant se transmet, par le fil de ligne f, f′, à l’appareil tout semblable qui sert de récepteur, et dans lequel le même phénomène se reproduit, mais en sens inverse. Le courant arrive dans la bobine du téléphone récepteur, et modifie, par induction, le magnétisme de la tige aimantée de cette bobine. Celle-ci attire alors, avec une puissance proportionnée à l’énergie du courant qui la traverse, la plaque de fer qui se trouve placée devant elle, et la fait vibrer, à l’unisson de celle du transmetteur. Ces vibrations déterminent dans l’air une série d’ondulations, plus ou moins vives, qui reproduisent exactement la parole de la personne avec laquelle on correspond. Articulation, timbre, hauteur de son, tout est fidèlement reproduit à distance, d’un instrument à l’autre.
Tel est le téléphone magnétique, ou téléphone de Bell, instrument absolument irréprochable en soi, et qui répond merveilleusement à son office, si on ne lui demande pas de transmettre les sons à une trop grande distance.
Le téléphone de M. Graham Bell a été perfectionné par MM. Edison, Elisha Gray, Phelps, Trouvé, Gower, Siemens, Ader, d’Arsonval, etc.
Pour augmenter la puissance du téléphone magnéto-électrique, M. Elisha Gray replia l’aimant en forme de fer à cheval, et plaça devant chacun des pôles, une membrane vibrante. Cette disposition renforce considérablement les sons, et donne à la parole une plus grande netteté. En effet, dans le téléphone de Graham Bell, un seul pôle est utilisé pour les vibrations des plaques : ici, les deux pôles sont en action.
M. Phelps emploie aussi un aimant double ; mais les noyaux magnétiques des bobines sont constitués par des tubes de fer fendus longitudinalement ; ce qui fait disparaître les réactions d’induction insolites qui se produisent quelquefois dans les téléphones ordinaires. De plus, les membranes vibrantes de cet appareil sont munies de bagues élastiques, et de ressorts, qui les éloignent du système magnétique, et empêchent les vibrations centrales des lames de se compliquer de celles des bords. L’ensemble est renfermé dans une boîte sonore, pourvue d’une embouchure, et présente la forme d’une tabatière oblongue, d’un maniement très facile.
M. Gower utilisa les deux pôles d’un fort aimant, et concentra leurs effets sur une seule membrane. Il fit usage, en outre, de bobines méplates, qui semblent devoir donner de meilleurs résultats que les bobines cylindriques, parce qu’on peut les rapprocher davantage du centre de la membrane.
Le même électricien munit son appareil d’un sifflet avertisseur, analogue à ceux des porte-voix, et qui fonctionne sans le secours d’aucune pile. Ce sifflet consiste en un petit tube à anche vibrante, fixé au-dessus de la membrane, et qui résonne lorsqu’on souffle fortement dans l’embouchure du transmetteur. L’appareil est enfermé dans une boîte de laiton, d’un volume très réduit, et dans laquelle, pour éviter toute résonnance, on n’a réservé qu’une cavité extrêmement étroite. Un tube acoustique d’un mètre de long permet d’entendre et de parler sans déranger l’instrument, et facilite l’emploi du sifflet avertisseur. Les figures 458-460 représentent le téléphone magnétique Gower.
On voit dans la figure 458 l’appareil ouvert et mettant à nu l’aimant AB, replié et forme de fer à cheval, et dont les deux pôles sont en regard l’un de l’autre. Autour de ces deux pôles sont enroulées les deux bobines électro-magnétiques dans lesquelles doit se développer le courant d’induction engendré par la vibration de la membrane métallique extérieure.
Cette membrane, qui forme le couvercle de la boîte, se voit sur la figure 459. C’est une lame de fer-blanc, M, fixée sur les bords de la boîte circulaire, qui ferme cette boîte et forme une caisse sonore. La boîte est en cuivre, et le diaphragme M est fortement appliqué sur ses bords.
Il n’y a pas d’embouchure à ce téléphone, comme dans le téléphone magnétique de Bell ; mais un tuyau acoustique, C, terminé par un pavillon, D, s’adapte au couvercle de la boîte, qui est percée d’un trou, pour le recevoir. C’est ce que l’on voit représenté sur la figure 460.
Le téléphone Gower est réversible, comme celui de Bell, c’est-à-dire qu’il sert indifféremment de récepteur ou de transmetteur ; mais il faut un moyen de prévenir le correspondant du moment où l’on va parler. À cet effet, Gower avait eu l’idée d’avertir le correspondant par un coup de sifflet. Pour cela, il avait pratiqué sur la plaque vibrante, M, une petite ouverture oblongue dans laquelle s’engageait une anche d’harmonium, adaptée à une queue en cuivre, a. En soufflant par l’embouchure du tube excentrique, l’air pénétrait dans ce trou, et se mettait en vibration, en produisant un bruit de sifflet.
L’appel étant ainsi produit, le correspondant répondait de la même manière, et la conversation pouvait commencer.
En résumé, le téléphone Gower n’est qu’une forme particulière donnée au téléphone de Graham Bell. L’aimant, au lieu d’être rectiligne, est recourbé en fer à cheval, et les autres organes sont ceux de l’instrument de Graham Bell.
Le téléphone de Gower est d’une sensibilité telle qu’on peut, en se mettant à quelques mètres du transmetteur et en parlant à haute voix, se faire entendre par plusieurs personnes réunies dans l’enceinte où se trouve le récepteur. Cependant il n’est pas resté dans la pratique.
CHAPITRE XI
Nous désignons le téléphone de Graham Bell sous le nom de téléphone magnétique, parce que l’aimant seul est l’agent qui produit les vibrations téléphoniques de la plaque de fer. En cet état, c’est-à-dire réduit à un simple aimant et à une mince plaque de fer, le téléphone de Graham Bell est un instrument parfait. Il suffit aux transmissions de la parole à de faibles distances, et dans ce cas, comme nous le disions plus haut, son jeu est absolument irréprochable. Ajoutez qu’il est du prix le plus minime. Une paire de téléphones, c’est-à-dire le récepteur et le transmetteur, avec une certaine longueur de fils conducteurs, coûte 8 à 10 francs.
Par toutes ces causes, quand on veut correspondre à peu de distance, c’est-à-dire, par exemple, à la distance de la traversée d’une rue, ou des divers étages d’une maison, le téléphone magnétique de M. Graham Bell est encore aujourd’hui le meilleur instrument à recommander.
Mais quand il s’agit de transporter la voix à de grandes distances — et c’est le cas général, — le simple téléphone de Graham Bell est insuffisant.
De là les nombreux travaux qui furent entrepris, depuis 1876, pour augmenter la portée de l’instrument primitif.
Le perfectionnement le plus important qui ait été apporté au téléphone de M. Graham Bell, consiste dans l’emploi de la pile voltaïque. Un courant électrique lancé dans le fil qui transmet les ondulations sonores produites à l’intérieur de l’aimant, permet de lutter contre les courants anormaux qui se développent dans ces fils, par différentes influences.
La première idée de l’emploi de la pile pour renforcer les courants ondulatoires, c’est-à-dire les ondulations sonores, appartient à M. Edison, qui, dès l’année 1876, construisit le premier téléphone à courant électrique.
C’est dans le magnifique laboratoire de Menlo-Park, près de New-York, que M. Edison perfectionna ainsi le téléphone de Bell.
Comme récepteur du téléphone, M, Edison conserva celui de M. Graham Bell, mais son transmetteur est tout différent.
Le transmetteur téléphonique de M. Edison est fondé sur les variations de résistance électrique produites par les variations de pression qu’exerce la plaque de fer vibrante sur une pastille de charbon, lorsqu’on parle devant l’embouchure de l’instrument. La membrane métallique qui reçoit les vibrations de la voix, repose sur un petit disque de charbon, composé de noir de fumée de pétrole. Les mouvements oscillatoires de la plaque se transmettent au charbon, et les différences de pression produites par ces oscillations, font varier la résistance électrique du disque intercalé dans le circuit de la pile, et du récepteur, qui vibre synchroniquement avec le transmetteur. En outre, M. Edison appliqua à son transmetteur une disposition déjà employée par Elisha Gray. Il ajouta une petite bobine d’induction, qui reçoit le courant électrique, lorsqu’il a traversé le disque ; ce qui paraît augmenter, dans une certaine mesure, la puissance de la transmission.
L’adjonction d’un courant électrique aux simples courants ondulatoires magnétiques, mis en œuvre dans le téléphone magnétique de Graham Bell, accrut d’une manière inespérée la portée du téléphone. Seulement, le téléphone à pile et à transmetteur à pastille de charbon inventé par M. Edison, n’eut aucun succès, et ne put jamais entrer dans la pratique. Son transmetteur à charbon fonctionnait mal, et le récepteur qu’il avait proposé, fonctionnait plus mal encore ; de sorte qu’Edison dut en revenir au récepteur ordinaire de Graham Bell, ou à sa modification de forme, c’est-à-dire à la disposition de l’aimant en demi-cercle, imaginée par M. Gower.
On a vainement essayé divers transmetteurs à charbon. Les dispositions proposées par MM. Pollard et Garnier, par M. Ader, par M. Boudet (de Paris), Blake et Hopkins, donnèrent des résultats supérieurs à ceux du transmetteur à charbon d’Edison, mais la portée des ondulations sonores en était peu augmentée.
Même avec l’addition du courant électrique, le téléphone n’aurait donné lieu qu’à des applications de peu d’importance, sans la découverte d’un admirable instrument, le microphone, qui vint apporter le puissant transmetteur que la science attendait.
C’est ce qui va être expliqué dans le chapitre suivant.
CHAPITRE XII
C’est en 1877 que M. Hughes, physicien anglo-américain, déjà célèbre par l’invention du télégraphe imprimeur[21], découvrit le microphone, instrument qui amplifie considérablement les sons, quand ceux-ci résultent de vibrations transmises mécaniquement par des corps solides.
Le microphone découvert par M. Hughes consiste en un crayon de charbon, dont les deux extrémités sont taillées en pointe, et sont fixées, en haut et en bas, entre deux supports de même matière. Les points de contact sont ainsi tellement mobiles que le plus petit déplacement du crayon modifie sa position et le met en vibration. Si un courant électrique traverse le crayon, ce courant est interrompu ou rétabli un grand nombre de fois, dans un court espace de temps.
Tel qu’on le voit dans les cabinets de physique, le microphone se compose (fig. 461) d’un crayon de charbon, C, soutenu en haut et en bas, entre deux crapaudines de charbon, g, g′. Le crayon, taillé en fuseau à ses deux extrémités, ne repose que par ses pointes entre les deux crapaudines de charbon. Il est, dès lors, d’une prodigieuse mobilité dans les godets qui le renferment, et peut ballotter dans les trous supérieur et inférieur. Des contacts métalliques en rapport avec les charbons supérieur et inférieur sont en communication avec un fil conducteur, aboutissant à une pile P.
Quand un courant électrique traverse ce système, le circuit est interrompu et rétabli alternativement, pendant les vibrations du crayon, lequel s’agite sans cesse entre les godets qui le supportent.
Si, pendant le passage du courant électrique, on fait parcourir ce système par les ondulations sonores de la voix, les plus faibles sons que l’on fait entendre à proximité sont transmis au récepteur d’un téléphone T, que l’on a relié au fil conducteur, mais singulièrement amplifiés. Une mouche, qui se promène sur la table sonore A, fait entendre un très fort bourdonnement ; un coup d’épingle retentit comme un coup de marteau.
Dès que le microphone fut connu, on songea à en faire un transmetteur téléphonique, pour remplacer le transmetteur de Graham Bell. À partir de ce moment, le téléphone magnétique de Graham Bell fut conservé comme récepteur, mais le microphone lui servit de transmetteur.
462
Un des premiers transmetteurs microphoniques qui aient été construits est celui de M. Crossley, fort en usage aujourd’hui en Angleterre. C’est un assemblage (fig. 462) de quatre petites baguettes de charbon, C, C, disposées en losange derrière une planchette mince de sapin, B, et soutenues par quatre blocs de charbon, entaillés, qui les réunissent.
Le transmetteur microphonique de M. Crossley est d’une exquise sensibilité.
C’est à M. C. Ader, aujourd’hui ingénieur de la Société générale des téléphones, que l’on doit le transmetteur microphonique que l’on voit sur la figure 463. Huit crayons de charbon C, C, formant des groupes de six charbons chacun, reposent, par leurs extrémités, taillées en tourillons, sur trois traverses de même substance, T, T, percées d’un nombre égal de trous pour les recevoir. Cet ensemble est fixé à l’envers d’une planchette de sapin, P, et représente une double grille à 24 contacts de charbons. Quand on parle au devant de cette planchette, les vibrations que la voix lui imprime se communiquent au microphone, et transforment le courant électrique qui le traverse en courant ondulatoire, qui va reproduire dans le téléphone récepteur les paroles prononcées devant le transmetteur.
Pour permettre à son microphone de transporter les sons à une distance plus considérable, M. Ader, comme l’avaient déjà fait MM. Edison et Gower, a placé dans le circuit une petite bobine d’induction qui, paraît-il, renforce le courant.
Quand la Société générale des téléphones fut constituée à Paris, en 1880, elle eut à choisir entre différents appareils récepteurs et transmetteurs existant à cette époque en France et à l’étranger, et elle donna la préférence au transmetteur Ader, composé essentiellement du microphone à baguette de charbon, que nous venons de représenter (fig. 463).
M. Ader avait, en même temps, proposé pour récepteur le récepteur Graham Bell, avec la forme en fer à cheval que lui avait donnée M. Gower. La Société générale des téléphones adopta le récepteur Ader-Gower, que l’on nomme aujourd’hui le récepteur Ader-Bell.
Quoi qu’il en soit, le transmetteur Ader-Bell et le récepteur Ader-Bell sont les appareils qui furent adoptés par la Société générale des téléphones, et ce sont ceux qui fonctionnent maintenant partout en France. Il est donc essentiel de décrire avec exactitude l’un et l’autre.
Le transmetteur du téléphone Ader-Bell a la forme d’un pupitre, sur lequel (fig 464 et 465) repose une planchette de sapin, de 2 millimètres d’épaisseur, placée sur un cadre de caoutchouc, lequel empêche la planchette de bois d’être impressionnée par des vibrations autres que celles qui lui sont directement transmises.
| Fig. 464. — Transmetteur microphonique Ader-Bell (élévation). | Fig. 465. — Transmetteur microphonique Ader-Bell (vue intérieure). |
La figure 464 montre ce transmetteur en élévation, et la figure 465 fait voir les différentes parties du transmetteur microphonique renfermées sous le pupitre. C est le microphone Ader, composé de 12 crayons de charbon ; B, la bobine d’induction ; e, un crochet qui doit faire retentir la sonnerie électrique, pour servir d’appel, quand on y suspendra le récepteur, ainsi qu’il sera expliqué plus loin. Les douze petits crayons de charbon, qui n’ont que 4 centimètres de longueur et 8 millimètres environ de diamètre, sont maintenus par des traverses de même substance. Ces charbons, ainsi que la petite bobine d’induction, sont placés dans le circuit d’une pile Leclanché.
Le récepteur employé par la Société générale des téléphones est, avons-nous dit, le récepteur de Graham Bell, auquel M. Gower donna la forme d’un anneau, pour utiliser les deux pôles de l’aimant.
On voit, sur les figures 466 et 467, le récepteur Ader, en élévation et en coupe.
E est le pavillon dans lequel on parle ; A, l’aimant replié circulairement ; M M′, la plaque de fer vibrante ; B B′, la bobine d’induction ; X X, un petit anneau de fer, que M. Ader appelle surexcitateur du courant.
Nous venons de décrire le transmetteur et le récepteur Ader, qui constituent, par leur réunion, le téléphone dit Ader-Bell, employé aujourd’hui, à l’exclusion de tout autre, en France. Nous représentons dans la figure 468 l’ensemble de cet appareil. On y reconnaîtra les divers organes que nous venons de décrire successivement, à savoir :
1o Le transmetteur Ader (A) composé d’un microphone placé au-dessous de la planchette de bois de sapin. Quand on parle à peu de distance de cette planchette, elle entre en vibrations, qui correspondent à celles de la voix. Les vibrations de la planchette se communiquent au microphone posé à sa face postérieure, et les crayons du microphone vont interrompre le courant électrique qui traverse le fil conducteur composant la ligne téléphonique.
2o Le récepteur Ader-Bell (B) qui, au lieu d’être une simple tige aimantée droite, comme celui de Graham Bell, est un aimant infléchi en forme d’anneau, et muni, à chacune de ses extrémités, ou pôles magnétiques, d’une plaque de fer vibrante.
3o Une pile Leclanché (P′) qui traverse ce système, pour y faire circuler le courant électrique, qui doit se transformer en courant téléphonique, et une seconde pile (P) qui ne sert qu’à actionner la sonnerie.
4o Le double fil conducteur, qui va du transmetteur au récepteur placé à l’extrémité de la ligne, puis revient à la pile, et le fil conducteur propre à la sonnerie.
5o La sonnerie S, actionnée par la pile P, grâce au troisième fil.
Tel est le téléphone employé à Paris et dans les départements de la France, par la Compagnie générale des téléphones.
Pour s’en servir il faut :
1o Appuyer deux ou trois fois le doigt sur le bouton d’appel T, qui, faisant circuler le courant de la pile P dans le fil qui va à la station de réception, fait retentir la sonnerie de cette station. Le correspondant ainsi appelé répond de la même manière, et la sonnerie S, qui se met à retentir, avertit que l’appel a été entendu.
2o Prendre à la main le récepteur B, suspendu au crochet e ; ce qui a pour effet de mettre le fil de la ligne en rapport avec la pile P′, et d’y faire circuler le courant électrique, c’est-à-dire de mettre l’appareil en état de transmettre la voix.
Le jeu, fort ingénieux du reste, du crochet e, qui sert de support au récepteur B, dans les intervalles de repos, et qui met l’appareil en action quand on le prend en main, se comprendra si l’on veut bien se reporter à la figure 465, qui donne une vue intérieure de l’appareil transmetteur microphonique Ader. On y verra que quand le crochet e est maintenu en l’air par le poids du récepteur, il n’y a point de communication entre la fourchette mobile T et le fil conducteur a, b, mais que dès que la fourchette T se relève, c’est-à-dire quand on a détaché le récepteur qui pesait sur elle, la dite fourchette va se mettre en contact avec le fil a, b, de ligne et établit le courant.
3o Le récepteur B, quand il a été pris en main, a donc pour effet de faire circuler le courant électrique dans la ligne et de mettre l’appareil en état de fonctionner. Alors on parle devant le transmetteur, c’est-à-dire devant la planchette A, qui résonne sous les ondulations sonores, et grâce au microphone que cette planchette recouvre, la voix se transmet à la station d’arrivée.
Le correspondant répond par le même mécanisme, c’est-à-dire en parlant devant la planchette du pupitre de son récepteur.
4o Quand la conversation est terminée, l’un et l’autre des correspondants replacent le récepteur B à son crochet e ; ce qui a pour effet de suspendre le passage du courant électrique dans le fil, et de rendre l’appareil inactif. Puis l’un et l’autre des correspondants touchent plusieurs fois le bouton d’appel T, qui fait retentir la sonnerie, pour avertir le bureau central que la conversation est terminée, et que l’appareil est disponible pour d’autres correspondances.
En Angleterre, on se sert du téléphone à transmetteur Crossley, que nous avons décrit (fig. 462).
En Belgique, on a adopté le téléphone Blacke, peu différent de celui qui est en usage en France.
Tels sont les appareils qui fonctionnent le plus généralement aujourd’hui en Europe.
On trouve, dans les ouvrages spéciaux, la description de beaucoup d’autres téléphones, qui diffèrent de ceux qui sont en usage en France et en Angleterre ; mais ces appareils n’étant d’aucun emploi aujourd’hui, il serait inutile de fatiguer le lecteur de leurs descriptions. Il nous suffit d’avoir fait connaître l’instrument le plus répandu, et nous passons aux moyens qui ont été imaginés pour établir une correspondance téléphonique entre les particuliers, à l’intérieur des villes.
CHAPITRE XIII
Pour établir une correspondance téléphonique entre particuliers, on a créé, d’abord en Amérique, ensuite en Europe, un bureau central, auquel convergent tous les fils, et où des employés mettent en rapport les deux correspondants, en rattachant l’un à l’autre les fils des deux abonnés, sur la demande de l’un d’eux.
Pour faire comprendre le mécanisme de cette mutuelle mise en rapport, nous prendrons pour type le service téléphonique de Paris, un des plus sûrs et des mieux installés que l’on puisse citer.
Les fils téléphoniques destinés à transmettre les messages dans Paris sont réunis, au nombre de quatorze, de manière à former un câble, protégé par une enveloppe de plomb, et dont le diamètre extérieur est de 18 millimètres. Ils forment 7 lignes ; car, pour éviter les effets d’induction, la Société générale des téléphones n’emploie pas la terre comme conducteur de retour, ainsi qu’on le fait dans la télégraphie électrique. On a un fil de retour ; ce qui nécessite deux fils pour chaque ligne.
Chaque conducteur, considéré en lui-même, se compose de 3 fils de cuivre, d’un demi-millimètre de diamètre, qui sont tordus ensemble. Il est isolé par une couche de gutta-percha, de 3/10 de millimètre d’épaisseur, et présente une résistance électrique de 3 ohms par kilomètre.
En face de la maison de chaque abonné, deux des fils se séparent du gros câble, et pénètrent dans l’immeuble par le branchement d’égout.
La Société générale des téléphones a été, en effet, autorisée par la ville de Paris (facilité qui n’existe dans aucune autre capitale) à placer ses câbles à la voûte des égouts, sur une largeur de 30 centimètres. Dans ces conditions, il est possible de disposer, sur des supports à 3 crochets, 51 câbles représentant 357 lignes.
Le poste central du réseau de Paris est situé dans une maison de l’avenue de l’Opéra (no 27). Les câbles sortent de l’égout par un soupirail percé dans la maçonnerie, et viennent, dans le sous-sol, s’épanouir sur des tableaux en bois, en formant des sortes de rosaces, qui permettent leur classement méthodique.
Chaque ligne, isolée de ses voisines, porte, sur un jeton d’ivoire, outre un numéro d’ordre, le nom de l’abonné qu’elle dessert.
Les câbles eux-mêmes sont numérotés, de façon que, en cas d’accident, le temps consacré aux recherches soit réduit au minimum.
Il y a ainsi 4 rosaces pour les abonnés, et 3 autres, plus petites, pour les lignes auxiliaires, qui réunissent directement le poste central aux divers bureaux de quartier.
Le sous-sol renferme encore les piles, destinées à produire le courant électrique nécessaire aux transmissions.
À la sortie des rosaces, les fils se rendent au rez-de-chaussée, où se trouvent les dames employées, qui doivent, grâce au commutateur, relier entre eux deux abonnés quelconques.
Les fils de chaque abonné viennent aboutir à un commutateur (fig. 469), composé de deux plaques de cuivre, isolées l’une de l’autre, et percées chacune de 2 trous. C’est dans un de ces trous qu’on enfoncera le Jack-Knife.
Le Jack-Knife, auquel on a conservé son nom américain (couteau de Jack), se compose d’un cordon souple (fig. 470) renfermant 2 fils, dont le premier aboutit à une virole métallique, et le second à une tige centrale, isolée de la virole, et la dépassant d’une certaine quantité.
L’autre extrémité de chacun des fils aboutit au récepteur téléphonique que l’employé tient à la main. Il lui suffit donc d’enfoncer son Jack-Knife dans l’un des deux trous percés dans les plaques qui correspondent à la ligne de l’abonné, pour se trouver en relation avec lui. Suivant que le Jack-Knife se trouve enfoncé dans le trou de droite ou dans celui de gauche des plaques (fig. 469), il isole ou non l’indicateur, en écartant un ressort de contact placé à l’intérieur, et cela par l’intermédiaire d’une goupille d’ivoire a (fig. 470) qui pénètre dans le trou.
Lorsqu’il s’agit de relier deux abonnés, on se sert d’un Jack-Knife double, dont on place l’une des extrémités dans l’orifice de gauche du commutateur du premier abonné, et l’autre dans l’orifice de droite du second, de manière que le courant électrique aille de l’appareil d’un abonné à l’autre.
L’appareil qui sert aux employés du bureau central à entendre les communications des abonnés et à leur répondre est représenté sur la figure ci-dessus. C’est un récepteur et un transmetteur portés sur une même tige, flexible et recourbée.
Le récepteur, A, est le récepteur ordinaire Ader-Bell, dont on fait usage dans les appareils de la Société des téléphones ; mais le transmetteur, B, est tout différent. Il a été imaginé par le savant directeur de la Société des téléphones, M. Berthon.
C’est un microphone à charbon, mais d’une disposition toute spéciale, et qui est des plus commodes et des plus sûres. La lame vibrante qui reçoit les inflexions de la voix est une mince lame de charbon de cornue, encastrée sur les bords d’un disque en ébonite. Le microphone se compose de grenaille de charbon renfermée dans une petite coupelle en ébonite, qui occupe le centre de l’intérieur du disque. Une seconde lame de charbon supporte la coupelle, qui se trouve ainsi comprise entre deux plaques de charbon, séparées l’une de l’autre par une bague en caoutchouc. Pendant les mouvements qu’exécutent les deux lames vibrantes, elles viennent se mettre en contact avec les petites éminences des grains de charbon, et par ces points de contact et d’interruption de contact multipliés, elles établissent ou interrompent le courant électrique qui transmet les ondulations sonores, c’est-à-dire elles font l’office d’un excellent microphone.
L’appareil Berthon-Ader est entre les mains des employés de tous les bureaux centraux de la Société des téléphones.
La figure ci-dessus met sous les yeux du lecteur un des tableaux d’un bureau central de la Société générale des téléphones, qui permettra de comprendre les détails de la communication des abonnés avec le bureau central, et du bureau central avec l’abonné, enfin des abonnés entre eux.
A est le tableau des signaux d’avertissement, ou des annonciateurs ; B, le tableau des commutateurs. Chaque numéro du tableau des annonciateurs correspond au fil d’un abonné. Il remplit le même usage que les tableaux indicateurs des sonneries électriques que l’on voit dans les bureaux d’hôtels et dans les établissements publics, ou dans les maisons particulières, c’est-à-dire qu’il sert à reconnaître quel est l’abonné qui demande la communication avec un autre.
Comment ce numéro est-il indiqué ? C’est c’est ce que l’on comprendra par la figure 473, qui représente l’arrière du tableau commutateur, et où l’on voit les petits électro-aimants qui répondent à chaque plaque du tableau de devant. Quand l’abonné, en touchant le bouton de la sonnerie électrique de son téléphone, a envoyé le courant électrique dans la ligne, l’électro-aimant placé derrière le tableau est animé, et attire son armature. Et comme cette armature n’est autre chose que le disque de fer qui masquait le numéro, ce disque tombe et découvre le numéro de l’abonné appelant. On voit sur la figure 472 le no 467, qui vient d’être découvert, et annoncé par ce mécanisme électro-magnétique.
Ajoutons que, par une autre disposition ingénieuse, en tombant par derrière le numéro, le disque de fer a rencontré une petite bande de cuivre qui est en rapport avec un fil aboutissant à la sonnerie. La sonnerie retentit jusqu’à ce que l’employé soit allé relever le disque.
Au-dessous du tableau des annonciateurs A (fig. 472), se trouve le tableau des commutateurs B. On voit sur cette figure le Jack-Knife, par lequel l’employé, après avoir répondu à l’abonné appelant, et après avoir entendu sa demande, a rattaché, au moyen d’un cadran à double fiche, le numéro de l’abonné appelant avec celui de l’abonné appelé.
Le tableau des annonciateurs et des commutateurs, représenté dans les figures 472-473, renferme 64 numéros, allant dans l’ordre numérique et correspondant à 64 abonnés. Il y a deux ou trois de ces tableaux dans chaque bureau central.
Dans les bureaux plus importants, on compte un plus grand nombre de tableaux. On voit dans la figure 474 le bureau central de la Villette, qui renferme 4 tableaux.
On remarquera, dans ce dessin, qu’en outre des annonciateurs A et des commutateurs B, il y a une seconde série de commutateurs C, portant, sur chaque trou du commutateur, une lettre de l’alphabet, et formant cinq séries. Ces cinq séries de commutateurs servent à réunir les 4 tableaux entre eux, ou à mettre le poste central en relation, par des lignes dites auxiliaires, avec les différents bureaux de quartier, et par suite, avec l’un quelconque des points du réseau.
À Paris et dans les grandes villes de la France et de la Belgique, le service du bureau central est confié à des femmes. S’il existe un service de nuit, il est fait par des hommes, mais en bien plus petit nombre, les communications de nuit étant fort rares.
| Fig. 475. — L’employée écoute la demande de l’abonné. | Fig. 476. — La même employée, après avoir mis en communication les deux abonnés, appelle celui qui a demandé, et le prévient, par la sonnerie d’appel, qu’il peut causer. |
Les figures 475, 476 font voir comment les personnes employées dans un bureau central reçoivent les communications des abonnés, au moyen de l’appareil récepteur-transmetteur Ader-Berthon (représenté fig. 471), et après avoir entendu la demande de l’abonné, mettent l’abonné appelant en communication avec l’abonné appelé. Sur notre dessin, c’est la même employée qui, après avoir aperçu sur le tableau annonciateur le numéro de l’abonné appelant (fig. 475), va d’abord, de la main droite (fig. 476), au moyen du Jack-Knife, mettre en rapport l’abonné appelant avec l’abonné appelé, et ensuite, touchant de la main gauche la sonnerie du correspondant appelant, le prévient que la communication existe.
La Société générale des téléphones, constituée le 10 décembre 1880, a établi des réseaux à Paris, Lyon, Marseille, Bordeaux, Nantes, Lille, le Havre, Rouen, Saint-Pierre-lès-Calais, Alger et Oran. Le téléphone dont elle se sert est, comme on l’a vu, le téléphone Ader-Bell, c’est-à-dire le transmetteur Ader lié au récepteur Graham Bell. La Belgique conserve pour ses abonnés le télégraphe Black, et l’Angleterre le téléphone Crossley.
Nous ne donnerons pas, comme on l’a fait dans diverses publications, le nombre des abonnés au téléphone existant dans chaque ville ou dans chaque pays. C’est un relevé qui change, ou pour mieux dire qui augmente, d’un mois à l’autre. Contentons-nous de dire que le téléphone prend chaque jour plus d’extension. Cette belle invention, cinq ou six années après sa naissance, s’était déjà répandue sur toute l’étendue du globe, et avait pris possession de toutes les localités importantes, chez tous les peuples civilisés des deux mondes. Il n’est aucun exemple d’une découverte qui soit entrée aussi rapidement dans la pratique et les habitudes des nations.
CHAPITRE XIV
Pour que le téléphone accomplît son dernier progrès, il fallait qu’il parvînt à franchir des distances considérables. Nous allons examiner, dans ce chapitre, par quels moyens ce dernier pas a été fait, et dire entre quelles villes d’Europe la correspondance par le téléphone est déjà établie.
La difficulté qui empêchait d’étendre à de très grandes distances la portée du téléphone, c’était l’influence que les courants électriques qui parcourent les fils télégraphiques exercent sur le fil consacré au transport de la parole.
Lorsque, dans un circuit télégraphique, on fait passer une série de courants, brusquement interrompus, ou d’intensité très variable, s’il existe, dans son voisinage, des fils parcourus par les ondulations sonores du téléphone, les ondulations sonores téléphoniques sont influencées, troublées par ces courants voisins.
Il résulte de ce phénomène une perturbation grave dans les communications téléphoniques, puisque l’on peut entendre, dans presque tous les cas, les coups de clefs des appareils télégraphiques, joints à un bruissement qui trouble l’audition.
Pour parer à cet inconvénient, on a essayé bien des procédés. Le plus efficace est celui qu’emploie la Société générale des téléphones, qui a pris, ainsi que nous l’avons dit plus haut, le parti de supprimer le retour du courant par la terre, c’est-à-dire a réuni dans une même gaine isolante le fil d’aller et le fil de retour de chaque ligne. De cette façon, les effets d’induction produits par les circuits télégraphiques voisins donnent lieu à deux courants égaux et de sens inverse : dès lors, ces courants s’annulent, et les lignes restent indépendantes de toute influence étrangère.
Cette solution du problème est séduisante, mais elle est très onéreuse, puisque l’emploi du second fil, à l’exclusion du retour par la terre, double le prix de l’installation.
M. Brasseur est parvenu à détruire l’induction en la compensant au moyen de condensateurs et de résistances aboutissant à la terre par les extrémités d’un fil relié à celui du téléphone.
Plus tard, M. Hughes imagina, dans le même but, mais en employant deux fils parallèles, de terminer d’un côté les lignes téléphoniques par deux bobines plates. Dans ces conditions, lorsqu’un courant vient à passer dans l’une des bobines, il engendre dans l’autre un courant induit, de sens contraire. Si les spires des bobines sont dans le même sens, le courant induit de la bobine d’une ligne s’ajoutera au courant induit dans la partie droite de cette ligne ; mais si les spires sont dans le sens contraire, ces deux portions du courant induit d’une même ligne seront de sens contraire. Il suffira donc de calculer la longueur de ces spires et l’écartement d’après la distance et la longueur des deux parties droites de ces lignes, pour annuler l’induction dans celle-ci.
Le Dr Herz a construit un appareil qui permet de supprimer les courants d’induction, si préjudiciables aux transmissions téléphoniques faites au moyen des fils des télégraphes.
Le transmetteur de M. Herz est formé d’une plaque de tôle assez grande, fixée sur un anneau de bois, qui supporte trois colonnes. En dessous et autour du centre de cette plaque, sont collées six petites rondelles de pyrolusite (peroxyde de manganèse) sur chacune desquelles appuient légèrement deux pointes de charbon. Ces pointes sont fixées à l’extrémité de 12 leviers, qui supportent autant de colonnes en cuivre, et leur pression est réglée au moyen d’un fil partant de chaque levier et qui s’enroule sur un petit treuil placé au bas de chacune des colonnes.
Grâce aux contacts multiples employés dans ce transmetteur, qui, au lieu d’être intercalé dans le circuit, se trouve placé en dérivation sur la pile, M. Herz a pu amplifier les variations du courant, et éviter ainsi l’emploi d’une bobine d’induction.
Pour supprimer l’induction des fils voisins, M. Herz a interposé dans la ligne un condensateur, formé de feuilles de papier d’étain alternées et séparées par du papier enduit de paraffine, puis un diffuseur, composé de deux plaques métalliques rectangulaires, dans lesquelles sont implantées des pointes de cuivre blanchies à l’étain. Des entre-toises maintiennent les pointes à une très faible distance les unes des autres.
Ces deux appareils accessoires ont permis d’éliminer les effets produits par les courants anormaux et accidentels.
L’appareil du Dr Herz n’étant jamais entré dans la pratique, nous n’en pousserons pas plus loin l’examen.
On doit à un ingénieur des télégraphes belges, M. Van Rysselberghe, d’importantes recherches pour préserver les fils télégraphiques de l’influence perturbatrice des courants induits, résultant du voisinage des fils télégraphiques.
Les courants téléphoniques, au lieu d’être lancés et interrompus brusquement par les appareils, sont gradués, au moyen de résistances que l’on intercale successivement dans le circuit, au moment de la fermeture, et que l’on retire de la même façon, au moment de l’ouverture du circuit.
Rien n’est changé dans le mode de transmission ; seul, le manipulateur, convenablement agencé, opère automatiquement les commutations nécessaires.
Bien qu’il fournisse une solution pratique suffisante, ce système avait l’inconvénient d’exiger des manipulateurs d’une construction spéciale. M. Van Rysselberghe a donc cherché à résoudre le même problème en n’employant que des appareils ordinaires. De plus, ayant reconnu que les courants téléphoniques et télégraphiques lancés simultanément sur un même fil, dans le même sens ou en sens inverse, ne se mélangent point, et peuvent être séparés, ce physicien est arrivé à un résultat très remarquable. La puissance d’un réseau télégraphique peut être plus que doublée, sans rien changer à la ligne, puisque, avec l’adjonction pure et simple d’un petit nombre d’appareils accessoires dans chaque poste, et d’une paire de téléphones, on peut à la fois téléphoner ou télégraphier, c’est-à-dire parler et écrire simultanément.
Tout le système est basé sur l’emploi d’une bobine, dont le mode d’enroulement a pour effet d’ajouter la puissance des courants téléphoniques et de neutraliser les courants télégraphiques.
C’est là, il faut le reconnaître, une des plus intéressantes découvertes qui aient été faites de nos jours en télégraphie et téléphonie. Et nous ajouterons que cette conception n’est pas uniquement théorique ; car aujourd’hui, en Belgique et en Amérique, où M. Van Rysselberghe est allé mettre sa méthode en pratique, l’envoi simultané des dépêches télégraphiques et téléphoniques se fait d’une manière régulière dans le service.
Cependant, en ce qui touche la simple transmission des dépêches téléphoniques à grande distance, la nécessité de munir des appareils anti-inducteurs de M. Van Rysselberghe chacun des fils conducteurs télégraphiques, fixés aux mêmes poteaux, pour combattre l’influence des autres fils portés sur le même poteau, nécessite une grande dépense.
Aussi les appareils de M. Van Rysselberghe pour la téléphonie à grande distance n’ont-ils jusqu’ici trouvé d’applications que sur quelques lignes de la Belgique, mises, à titre d’essai, à la disposition de l’inventeur. Quand on créa, en 1887, un service téléphonique de Paris à Bruxelles, on renonça à tout système préventif des courants d’induction, et on se décida à tendre entre ces deux villes un fil spécial, sans aucun rapport avec les lignes télégraphiques, en le maintenant à une distance convenable des fils du télégraphe.
Le fil spécialement affecté à la téléphonie de Paris à Bruxelles est en bronze silicieux, alliage dont nous avons parlé dans le chapitre des accessoires de la télégraphie électrique. Cet alliage est plus résistant que le fer, c’est-à-dire peut être plus facilement tendu sans se rompre. Chaque fil pèse 63 kilogrammes par kilomètre. Il est attaché aux poteaux télégraphiques de la voie ferrée, mais à une distance convenable des fils télégraphiques.
C’est par ce moyen que Paris et Bruxelles, ensuite Bruxelles et Amsterdam, furent reliés par un fil téléphonique, en 1887.
Le succès de la ligne téléphonique de Paris à Bruxelles, au moyen d’un fil de bronze silicieux, fut le signal de l’établissement de communications semblables entre d’autres grandes villes de l’Europe.
Déjà, en 1884, 1885 et 1886, on avait commencé à établir en France, à titre d’essai, une ligne téléphonique de Paris à Amiens. Mais on se servait d’un fil télégraphique ordinaire, en le défendant, au moyen de condensateurs, contre les effets de l’induction des fils voisins. Le résultat avait été médiocre. En substituant au fil ordinaire des télégraphes un fil de bronze silicieux, on a obtenu un succès complet.
C’est ainsi qu’en 1887 Paris fut relié téléphoniquement à Amiens, d’une part, et d’autre part, à Rouen et au Havre, enfin à Bruxelles.
En 1888, une ligne téléphonique a été établie de Paris à Marseille. Le service a commencé au mois d’août. Une correspondance a été ménagée pour la ville de Lyon, sur le parcours de cette ligne.
Voici quelle était, au mois de janvier 1889, la liste des villes de France reliées téléphoniquement avec Paris.
Paris au Havre, et vice versâ. — (Taxe, 1 franc pour cinq minutes de conversation.) De domicile à domicile.
Paris à Lille, et vice versâ. — (Taxe, 1 franc pour cinq minutes de conversation,) De domicile à domicile.
Paris à Rouen et vice versâ. — (Taxe, 1 franc par cinq minutes de conversation.) À Paris, du domicile de l’abonné avec le bureau central télégraphique de Rouen. À Rouen, du domicile de l’abonné avec le bureau télégraphique de la Bourse de Paris.
Paris à Bruxelles, et vice versâ. — (Taxe, 3 francs par cinq minutes de conversation.) De la cabine de la Bourse de Bruxelles avec celle du bureau téléphonique de la Bourse, à Paris.
Paris à Marseille, et vice versâ. — (Taxe, 5 francs par cinq minutes de conversation.) De la cabine du bureau téléphonique de la Bourse de Marseille avec la cabine de la ligne téléphonique de la Bourse à Paris.
À l’étranger, les communications des grandes villes par le fil téléphonique commencent à s’établir.
Berlin est relié téléphoniquement avec Bruxelles ; et plus récemment, on a relié de la même manière Cologne à Francfort et Berlin à Cologne.
Entre Bruxelles et Amsterdam, la téléphonie est établie depuis plusieurs années.
Le 15 septembre 1887, une correspondance téléphonique fut ouverte au public entre le réseau de Malines et ceux de Bruxelles et d’Anvers. Les taxes sont de 1 franc pour cinq minutes de conversation, 1 fr. 50 pour 10 minutes.
En 1888, une ligne téléphonique a été établie entre Verviers et Aix-la-Chapelle. Déjà, Amsterdam et Harlem étaient reliés téléphoniquement.
En Angleterre, la téléphonie interurbaine a pris une telle extension qu’il serait impossible de dénombrer exactement les villes reliées entre elles ; car elles forment un réseau très étendu et très complexe, particulièrement dans le nord.
Même situation pour l’Écosse, dont la plupart des grandes villes, depuis Glascow jusqu’à Linlithgow, sont reliées.
En Autriche-Hongrie, beaucoup de petites villes environnant Vienne sont reliées à la capitale. En février 1886, les conversations téléphoniques étaient établies entre les villes d’Helsenberg et Gateling, en Bohême, sur une distance de 20 kilomètres.
Au 1er août 1886, une autre ligne téléphonique fut livrée au public entre Ninan et Ruim. Cette dernière fut également reliée à Vienne.
Le 1er février 1887, Hambourg et Brême furent mises en communication avec Vienne, dont elles sont séparées par une distance de 113 kilomètres.
En Russie, deux électriciens ont inventé un système de téléphonie pour la conversation à grande distance, qui a servi à relier Moscou à Saint-Pétersbourg.
En Suisse, la téléphonie rattache déjà la plupart des grandes villes, telles que Lausanne et Genève, Zurich et Berne, etc., etc. En 1889, on comptait plus de 45 villes ainsi reliées.
En résumé, le merveilleux problème de la téléphonie inter-urbaine peut être considéré comme résolu, et la téléphonie d’une ville à une autre très éloignée n’est plus, dans les divers États de l’Europe, qu’une question de temps. Toutes les grandes villes se préoccupent de la création de circuits téléphoniques, et bientôt la téléphonie interurbaine aura autant d’importance, en Europe, que la télégraphie électrique.
Quant à l’Amérique, patrie originaire de cette invention, la téléphonie entre les villes a pris un tel développement qu’il serait aussi fastidieux qu’inutile d’entreprendre ce dénombrement.
CHAPITRE XV
Nous terminerons ce qui nous reste à dire du téléphone, en mentionnant les principales applications de cet admirable appareil.
Le téléphone appliqué aux usages domestiques est un auxiliaire des plus utiles et des plus précieux. Il permet de correspondre d’un étage à l’autre d’une maison ; d’établir une communication rapide et sûre entre une habitation et un atelier, entre un bureau et une usine, etc.
Lorsque la distance qui sépare les deux postes que l’on se propose d’établir n’excède pas une centaine de mètres, le simple téléphone magnétique de Graham Bell est assurément celui auquel on doit accorder la préférence. Cet instrument est, en effet, peu coûteux et d’une installation facile. Toutefois, comme, avec cet appareil, la sonnerie n’existe pas, on est obligé d’avoir recours, soit à la sonnerie électrique, qui se trouve aujourd’hui dans tant de maisons, ou à l’ancienne sonnette à fil de fer, soit à des appareils avertisseurs électro-magnétiques, c’est-à-dire à des timbres qui retentissent par l’action d’un électro-aimant mis en mouvement par la main. Une simple manivelle faisant tourner l’électro-aimant développe un courant électrique, qui suffit pour actionner un timbre.
Supposons donc, en premier lieu, qu’on veuille, sans le secours d’une pile, établir une communication téléphonique entre deux points donnés. Pour cela, il suffira, soit de prendre deux téléphones de Bell et de les réunir par deux fils bien isolés, soit de relier l’une seulement des bornes de chaque téléphone par un fil, et de faire communiquer l’autre borne de ces appareils avec la terre, une conduite d’eau ou de gaz.
Mais si, pour les courtes distances, le simple téléphone magnétique est suffisant, il n’en est plus de même lorsqu’il s’agit d’établir une communication téléphonique entre deux points éloignés, ou dans des locaux qui ne sont pas silencieux ; car la trop grande distance ou le bruit seraient un égal obstacle à la transmission de la parole.
Dans ce cas, les téléphones à pile sont indispensables. Ils permettent de correspondre aux plus longs éloignements, et transmettent la parole avec force et netteté.
L’installation des postes de ce genre est rendue très simple, grâce à la disposition qui leur a été donnée par nos constructeurs. On les établit sur une planchette, qui porte, en outre, des bornes, avec indication pour le placement des fils.
Plusieurs inventeurs et constructeurs, parmi lesquels nous citerons MM. Bréguet, Trouvé, Ullman, Barbier, Mildé, Fortin, Ader, etc., ont imaginé de petits postes téléphoniques, dont le montage est très simple, et qui réunissent la sonnerie, les téléphones et le bouton d’appel. Des bornes, portant les mots pile, sonnerie, téléphone, indiquent où doit être attaché chaque fil.
Dans ces derniers temps, la Société générale des téléphones, sous la direction de M. Berthon, a donné beaucoup d’extension à la téléphonie domestique, en construisant une série d’appareils, qui fonctionnent avec une grande régularité, et sont d’un usage très commode.
L’un des meilleurs appareils de ce genre, c’est le téléphone Ader-Bell, à colonne, qui n’est que le transmetteur ordinaire Ader-Bell posé sur une console de bois, et pouvant être déplacé.
Nous représentons cet appareil dans la figure 477.
Le bouton A, que l’on voit au pied de la colonne, actionne la sonnerie électrique placée dans le poste de réception.
On voit, dans la figure ci-dessus, le transmetteur microphonique d’appartement, système de M. Berthon, directeur de la Société générale des téléphones. La surface qui reçoit l’impression de la voix est le transmetteur Berthon, qui sert aux employés des bureaux centraux pour correspondre avec les abonnés, et que nous avons déjà décrit et représenté par la figure 471. A est ce transmetteur ; B, le récepteur Ader-Bell ; a, b, c, d, sont les bornes auxquelles on fixe les fils allant aux différents appels à produire ou à recevoir. La sonnerie électrique S est au-dessous du transmetteur. On applique contre le mur la boîte contenant le microphone transmetteur. Le récepteur B est suspendu à un cordon, et fonctionne par le mécanisme ordinaire.
Une autre forme du même appareil est représentée sur la figure ci-dessous. C’est un appareil combiné Berthon-Ader. Le transmetteur A est le transmetteur Berthon, à plaques de charbon et à grenaille de charbon. Le récepteur B est le récepteur ordinaire Ader-Bell. Il est relié par un cordon souple à une applique C, munie de six bornes métalliques, a, b, c, d, e, f, destinées à recevoir les fils conducteurs aboutissant aux différents appels à produire dans la maison. D est le bouton d’appel, et E un crochet commutateur automatique où l’on suspend le tout.
Ce petit appareil est le téléphone de bureau par excellence, parce que, laissant libre la main droite, il permet d’écrire, en même temps qu’on écoute.
Une forme mobile du Transmetteur microphonique système Berthon est représentée sur la figure 480. C’est un appareil transportable, monté sur un socle en bois noir. et composé d’un transmetteur microphonique Berthon, à charbon (A), et d’un récepteur Ader-Bell (B), suspendu à un crochet commutateur, comme dans les téléphones ordinaires.
La Société des téléphones construit des appareils de téléphonie intérieure plus importants que les précédents, car ils constituent de véritables postes téléphoniques mobiles, c’est-à-dire portant des annonciateurs et des commutateurs.
La figure 481 représente un poste central mobile, composé d’une planchette verticale, munie de bornes, pour l’attache des fils conducteurs, d’annonciateurs, avec disque (A) découvrant le numéro d’appel, comme les annonciateurs des bureaux centraux. De même aussi que dans un bureau central, l’appareil est pourvu de commutateurs Jack-Knife (J) et d’un crochet, pour suspendre les cordons de communication. Le transmetteur (T) est le pupitre à microphone Ader.
La figure 482 représente une forme différente du même appareil, c’est-à-dire un poste central mobile, avec annonciateurs.
Il se compose d’une planchette verticale, munie de bornes, avec annonciateurs à disque (A), d’un fil conducteur, avec commutateur Jack-Knife, J, et d’une sonnerie S. Ici, c’est le transmetteur Berthon-Ader, T, T′, qui sert à parler et à écouter.
Dans la figure 483, on voit le même poste central mobile, dans lequel le transmetteur est le pupitre Ader. Il se compose d’une planchette verticale, munie de bornes (1, 2, 3, 4) avec annonciateurs à drapeau, A, commutateur Jack-Knife, J, crochet pour suspendre les cordons de communication, et transmetteur Ader, T.
D’autres appareils ont reçu une disposition différente, qui facilite leur déplacement.
On voit sur la figure 484 un poste central mobile, composé d’une planchette horizontale, supportant une boîte en forme de pupitre, sur laquelle sont établis des leviers, jouant le rôle de commutateurs, La face de devant du pupitre porte de petits annonciateurs. Au crochet commutateur on suspend l’appareil téléphonique combiné Berthon-Ader, qui sert à parler et à écouter. Le tout, monté sur un pied de fonte, peut être déplacé, en raison de l’extensibilité du fil conducteur.
La figure ci-dessous représente une autre forme du même appareil, présentant, comme le précédent, des leviers L, qui jouent le rôle de commutateurs, des annonciateurs à disque, A, sur la face antérieure, et un crochet commutateur automatique C, qui sert à mettre le poste en communication avec le correspondant. L’appareil servant à parler et à écouter est l’appareil combiné Berthon-Ader T, T′. La colonne mobile de fonte permet de déplacer l’appareil à volonté.
Différents constructeurs de Paris s’appliquent aujourd’hui à combiner des téléphones domestiques. Nous citerons, en particulier, MM. Mildé et Fortin, dont les appareils se voient dans beaucoup d’ateliers.
Dans tous ces appareils, il faut un signal d’appel. Les sonneries électriques qui existent presque partout remplissent cet office.
À défaut de sonnerie électrique, on munit aujourd’hui les télégraphes domestiques de sonneries mises en action par un courant électrique, courant que développe un aimant, mis en état de rotation au devant d’une armature. On produit ainsi un appel suffisant.
La Société générale des téléphones construit des appareils à sonnerie électro-magnétique, permettant, comme il vient d’être dit, de se passer de sonnerie électrique, ou de sonnerie ordinaire.
La figure 487 montre un poste à sonnerie magnéto-électrique, vu à l’intérieur, et la figure 486, le même appareil, vu à l’extérieur.
C’est un appareil Berthon-Ader combiné, T, T′, porté sur une planchette, munie de bornes métalliques, et sur laquelle est fixée une sonnerie électro-magnétique, composée d’un aimant naturel, M (fig. 487). On fait tourner cet aimant au moyen de la poignée A, devant son armature, ce qui produit un courant électrique dans les bobines a, b. Le courant électrique ainsi développé va actionner la sonnerie trembleuse B. L’appareil renferme un commutateur automatique C, une bobine d’induction, et une pile Leclanché P, pour produire le courant électrique destiné à la ligne téléphonique.
On donne d’autres dispositions, représentées dans les figures 488 et 489, aux postes téléphoniques avec sonnerie électro-magnétique.
Le premier (fig. 488) est pourvu d’un transmetteur Ader, avec un commutateur automatique C, une bobine d’induction et des bornes métalliques. La sonnerie électro-magnétique est contenue dans une boîte fermée A.
Le second (fig. 489) porte un transmetteur microphonique Berthon-Ader T, avec les mêmes organes que l’appareil précédent. La sonnerie électro-magnétique est également enfermée dans une boîte A.
Après l’application du téléphone aux communications à l’intérieur des maisons, ateliers et bureaux, il importe de signaler le fait extraordinaire de la transmission à grande distance, au moyen du téléphone, des représentations musicales. Tout le monde sait qu’en 1881 on a vu, pour la première fois, réalisé à Paris, le phénomène merveilleux des pièces de l’Opéra entendues au Palais de l’Industrie, grâce à l’instrument qui nous occupe.
Comment était-on parvenu à ce résultat, inoui jusque-là ? M. Ader, l’ingénieur de la Compagnie des téléphones, avait disposé le long de la scène de l’Opéra, de chaque côté du trou du souffleur, douze transmetteurs téléphoniques, en tout semblables à ceux qui sont employés pour la correspondance entre particuliers. Des fils souterrains mettaient ces transmetteurs en communication avec le Palais de l’Industrie, où une salle avait été convenablement aménagée pour amortir les bruits extérieurs. Là, les amateurs, l’oreille collée au récepteur téléphonique ordinaire, entendaient, avec une profonde surprise, les chœurs, les chants et les divers bruits de la salle de l’Opéra.
Rien ne peut donner l’idée de ces auditions théâtrales aveugles, pour ainsi dire, où, sans rien voir, mais seulement par le sens de l’ouïe, on recevait l’impression toute vibrante de la représentation qui se donnait à l’Opéra, à deux kilomètres de là.
Le succès de cette magnifique expérience, faite à Paris, en 1881, eut beaucoup de retentissement, et on s’empressa de la reproduire sur divers théâtres étrangers, pour des auditions, à distance, de concerts ou de représentations théâtrales. À Paris, en 1881, on donnait au Musée Grévin des auditions des chansonnettes et scènes du café-concert de l’Eldorado, situé à un notable éloignement.
Au mois de décembre de la même année, une liaison téléphonique fut installée, à Berlin, entre l’Opéra et une salle du bureau téléphonique du quartier de la Leipzigen-Strasse. On entendait parfaitement les chanteurs et les chœurs ; on reconnaissait chaque artiste au timbre de la voix, et l’on percevait toutes les nuances des divers instruments de l’orchestre, autant toutefois que les instruments de cuivre ne dominaient pas la mélodie du chant.
À Bordeaux, pendant la même année, plusieurs personnes réunies au bureau central de la Société des téléphones de la place des Quinconces écoutèrent un artiste qui jouait du violon avec une grande supériorité, dans une maison des allées de Tourny. On saisissait les sons les plus faibles de l’instrument.
À Oldham, bourg situé près de Manchester, pendant la même année, des artistes et des chanteurs, dans York Street, furent parfaitement entendus du bureau des téléphones de la ville.
À Charleroi, le 14 août 1884, la Compagnie des téléphones Bell fit à ses abonnés la surprise d’un concert à domicile. Chaque abonné avait reçu, le matin, l’avis suivant :
Concert-Téléphone. — Dimanche, 14 août, concert au bureau central du téléphone Bell. Toutes les communications seront établies à onze heures précises du matin. Mettre le cornet à l’oreille, à l’heure juste, sans avertir le bureau central.
Le concert eut lieu à l’heure dite, et fut très applaudi des abonnés.
À Bruxelles, en septembre 1884, on installa une communication avec le châlet de la reine des Belges à Ostende et le théâtre royal de la Monnaie. La reine put ainsi entendre, à une distance de plus de 250 kilomètres, Guillaume Tell, et le lendemain, la répétition générale du Barbier de Séville.
Après la mort du roi d’Espagne, la cour de Bruxelles ayant pris le deuil, la reine ne paraissait plus au théâtre. On établit une ligne téléphonique, avec les appareils nécessaires, entre le théâtre de la Monnaie et le château de Laëken, où résidait la reine ; de sorte que la royale Majesté put assister, de loin, aux représentations de l’Opéra. Il paraît même qu’elle se plaisait à écouter les répétitions.
Un journal de Bruxelles a raconté, à ce propos, une anecdote curieuse. La reine suivait, un jour, par l’appareil téléphonique, la répétition de l’opéra des Templiers. Tout à coup, elle eut un tel mouvement de brusque surprise, que le téléphone lui tomba des mains. C’est qu’elle venait d’entendre le chef d’orchestre, dans un moment d’impatience contre les chœurs, lancer le nom du Très-Haut d’une manière qui n’avait rien d’édifiant.
Depuis ce jour, les répétitions au théâtre de la Monnaie furent conduites, dit-on, de la façon la plus correcte.
En septembre 1884, on put entendre, de la gare d’Anvers, la musique du Vauxhall de Bruxelles. Non seulement les morceaux d’ensemble étaient perçus avec la plus grande netteté, mais le solo de violon, exécuté par M. Hermann, sur la Méditation de Gounod, put être entendu à Anvers sans qu’aucun détail de l’exécution échappât aux auditeurs. Et chose extraordinaire, on faisait, à ce moment même, des expériences de transmission simultanée par le téléphone et le télégraphe, par le système Van Rysselberghe ; de sorte que, tandis qu’on entendait à Anvers la musique de Bruxelles par le fil du téléphone, ce même fil remplissait son service ordinaire et continuait à envoyer des dépêches télégraphiques !
On voit sur la figure 490 comment il faut disposer les transmetteurs microphoniques le long de la scène du théâtre, des deux côtés de la boîte du souffleur, pour recueillir les sons, les chants, les paroles, et les transporter au loin.
Des sermons et des exercices de piété ont été transmis à distance par le même moyen.
À Mansfield (États-Unis), en 1879, on fit entendre les sermons et le service religieux à des personnes âgées et infirmes, qui ne pouvaient quitter leur demeure. Le téléphone, entouré de fleurs, était placé sur une table, devant le prédicateur, et les fils, qui rampaient le long du mur de l’escalier, établissaient les communications avec les chambres des malades, qui pouvaient distinctement écouter les paroles de l’officiant.
Le Courrier des États-Unis du 22 avril 1880 assure qu’un téléphone installé dans l’église Plymouth, à Brooklyn (ville attenante à New-York), et relié aux résidences de MM. Reach, à New-York, et Henry Pope d’Elizabeth, à New-Jersey, permit à ces gentlemen d’entendre de leurs chambres, tout en se livrant au plaisir du jeu, le sermon du révérend Beecher.
À la suite de l’installation de Brooklyn, l’église du prédicateur Talmage, de la même ville, fut pourvue d’un appareil téléphonique, permettant aux paroissiens malades d’entendre, de chez eux, la messe.
À Hartford (Connecticut), chaque dimanche, une centaine d’abonnés sont mis téléphoniquement en communication avec leur église ; et ils peuvent entendre ainsi, sans quitter leur demeure, le sermon du pasteur en chaire.
À Bradford (Angleterre), on peut écouter, chaque dimanche, par le téléphone, les psaumes et le service religieux célébré dans une des chapelles de la ville d’Halifax.
À Birmingham et à Bradfort, d’autres églises sont pourvues d’un système semblable de communication.
À Greenock, depuis le mois de juin 1882, l’église de Saint-Georges-Square est reliée au réseau central de cette ville par un téléphone.
À Paris, en 1882, M. Léon Say, alors Président du Sénat, désirant se rendre compte des effets du téléphone appliqué aux séances de la haute assemblée, fit placer deux microphones à droite et à gauche de la tribune. Les paroles de l’orateur furent ainsi parfaitement transmises au palais du Petit-Luxembourg, dans un des bureaux de la présidence du Sénat. Un secrétaire-rédacteur les percevait aussi nettement que s’il eut été placé au pied de la tribune.
Le même essai eut lieu à l’Assemblée des députés de Berlin. La tribune était mise en relation téléphonique avec une salle éloignée dite salle des machines. Les transmetteurs étaient appliqués des deux côtés de la tribune. Dans la salle des machines, on entendit, non seulement chaque mot que prononçait l’orateur de la Chambre, mais encore les colloques des députés placés près de lui.
Voilà, certes, des résultats extraordinaires, et qui justifient bien le cachet de merveilleux qui s’attache au téléphone !
L’instrument qui nous occupe est aujourd’hui appliqué aux opérations militaires. On s’en est d’abord servi pour juger des effets du tir dans les écoles de tir et les polygones d’artillerie.
Le même instrument peut être d’un grand secours pour la défense des places, pour la transmission des ordres du commandant aux batteries, pour l’échange des correspondances avec des ballons captifs planant au-dessus des champs de bataille, etc.
C’est le téléphone Gover qui est en usage dans l’armée, parce qu’il fonctionne sans pile voltaïque. Le fil est déroulé, et placé sur les épaules d’hommes, échelonnés à des distances convenables.
La Société générale des téléphones construit un poste militaire, système Berthon, qui est un excellent appareil téléphonique. Il est composé (fig. 491) d’une boîte en chêne, contenant une machine magnéto-électrique M, que met en mouvement la poignée P, et qui actionne la sonnerie d’appel, S, — d’un appareil combiné Berthon-Ader A pour transmettre et recevoir les paroles, — d’un commutateur pour la pile du microphone, — d’une bobine d’induction, — de trois éléments de pile en vases d’ébonite, E, et de bornes pour le raccord des fils avec la ligne que l’on pose entre les deux stations.
La sonnerie électro-magnétique peut faire un appel à toute distance. La pile qui ne sert qu’au microphone, est parfaitement étanche : l’appareil peut être renversé, sans qu’il en résulte aucune avarie pour les éléments.
Selon les besoins, la boîte peut être portée simplement à la main, par la poignée de cuivre ; ou si l’appareil sert à des exercices ou à des opérations en campagne, elle peut être fixée au moyen du sac sur le dos du soldat ou portée en bandoulière.
Pendant les manœuvres de la fin d’avril 1882, le colonel Leperche, du 89e régiment de ligne, fit fonctionner le téléphone d’une manière très régulière. Des soldats posaient les fils, et des communications verbales furent établies de l’Arc de Triomphe de l’Étoile au pont d’Asnières.
En août 1882, pendant les manœuvres et exercices de tir du camp de Wimbledon, près de Londres, la téléphonie militaire fut appliquée au service, avec une remarquable activité. Les télégraphistes du 24e régiment de volontaires du Middlessex ne téléphonèrent pas moins de deux cent dix mille huit cents mots (210 800), pendant les cinq jours que durèrent les manœuvres.
Dans la marine, le téléphone est appelé à rendre de grands services. Il permet d’établir des communications entre les électro-sémaphores, les navires mouillés en rade et les forts de la côte. Au bord des navires, il peut servir à la transmission des ordres.
Nous avons vu que sur les paquebots de premier ordre, comme ceux de la Compagnie française transatlantique, le téléphone est à la disposition du commandant.
Le fil téléphonique peut être encore utilisé pour la mise à feu des torpilles, pour vérifier l’état de ces projectiles, et reconnaître si la continuité du circuit au sein des amorces, ne présente pas de défectuosités.
Le commandant Aug. Trêves, mort en 1885, et qui s’était fait connaître par un grand nombre d’applications de l’électricité à l’art de la guerre, fit, en décembre 1882, une très intéressante expérience. Il mit en rapport, sous les eaux, l’île d’Aix, Saint-Pierre-d’Oléron, la tour de Chassiron et un aviso en rade de Toulon. Les paroles prononcées dans une des stations choisies pour ces expériences, furent, à l’instant, entendues dans les autres, par le passage du courant dans le câble sous-marin téléphonique.
En juin 1882, une communication fut établie, en rade du Havre, entre le cercle Marie-Christine et un bâtiment ancré à quinze cents mètres. On croyait que le mouvement des flots troublerait les transmissions, mais il n’en fut rien. Plusieurs habitants du Havre causèrent, grâce au téléphone, avec le commandant du navire.
Dans les travaux qui s’effectuent sous l’eau, aussi bien dans les rivières que dans la mer, le téléphone est un excellent moyen de correspondre du niveau de l’eau avec l’intérieur de la cloche à plongeur ou du scaphandre. En 1882, dans des travaux qui se faisaient sur la rivière Wear, en Angleterre, on se servit journellement du téléphone pour parler, du rivage, aux ouvriers scaphandriers.
Les bateaux-feux, ces îles flottantes destinées à servir de bouées indicatrices, qui jusque-là, étaient isolés en mer, seront prochainement reliés à la côte par des téléphones.
Une application importante du même instrument, a été faite pour la transmission des ordres et la surveillance de la ventilation dans les mines.
En médecine et en physiologie, les appareils téléphoniques et microphoniques reçoivent quelques emplois. M. E. Ducrétet a construit un microphone stéthoscopique, qui permet d’entendre, dans plusieurs téléphones à la fois, les plus faibles pulsations des artères. Cet appareil se compose de deux tambours à membrane vibrante, de M. Marey, accouplés à un microphone à charbon. L’un sert d’explorateur, et l’autre fait fonction de récepteur. Un tube de caoutchouc réunit les deux tambours, et transmet au microphone tous les mouvements de l’explorateur. On règle la sensibilité de l’instrument au moyen d’un contre-poids, mobile sur un levier à coude, auquel est fixé l’un des crayons de charbons du microphone. L’appareil est placé dans le circuit d’une pile de quelques éléments, et d’un téléphone, qui reproduit les plus faibles battements de l’artère.
Le téléphone a été appliqué à l’étude de la balistique, autrement dit au calcul de la vitesse d’un projectile, calcul qui, jusqu’à présent, ne s’effectuait que par l’observation visuelle de la flamme qui accompagne la sortie de ce projectile.
Nous rappellerons encore, parmi les innombrables applications dont le téléphone est susceptible, celle qu’a faite M. Hughes, dans la construction de sa balance d’induction électrique.
L’instruction judiciaire a trouvé dans le téléphone un moyen de pénétrer les secrets d’un accusé. En 1884, un juge de New-York eut, dit-on, l’idée de faire placer un transmetteur microphonique contre le mur d’une cellule de prison, en recouvrant l’ouverture avec du papier mince, percé de petits trous, à peine visibles. Dans cette cellule on fit entrer les complices ou les parents d’un prévenu ; puis on les laissa ensemble, sans surveillant. Pendant qu’ils s’entretenaient, un agent, ou un gardien de la prison, tenait son oreille collée au transmetteur. Ce moyen réussit parfaitement. Le prévenu, ne soupçonnant rien, causa librement, avec ses complices, du crime dont il était accusé ; et la justice obtint ainsi des révélations qui n’auraient pu être arrachées au prisonnier par aucun autre moyen.
À Montevidéo, en 1883, une conspiration militaire, ayant pour but de renverser le Président de la république de l’Uruguay, fut découverte par le téléphone. Deux officiers causaient entre eux, par l’intermédiaire du bureau central de la ville. Un commandant entend, par hasard, la conversation ; aussitôt il s’empare du téléphone, en faisant tenir en respect l’officier dont il venait de surprendre les paroles dites à trop haute voix, puis il continue à converser, à sa place, avec l’interlocuteur qui parlait de la conspiration. Le commandant apprit ainsi quel était le signal convenu et le moment de la révolte, et il fit arrêter les officiers et soldats mêlés au complot.
Le téléphone sert à des usages plus pacifiques. Dans plusieurs villes d’Angleterre, il est le moyen de communication entre des joueurs d’échecs, qui, de leurs maisons, ou de cercles éloignés l’un de l’autre, font des parties, sans se déranger.
Au mois de mars 1882, les cercles d’échecs des villes de Brigthon et de Clichestre, à 25 milles de distance, organisèrent un grand tournoi de pions et de fous, qui charma les amateurs, pendant toute une journée.
Au mois de mars 1884, une grande partie d’échecs eut lieu par le téléphone entre Cardiff et Swansea, en Angleterre, et, en octobre de la même année, une partie d’échecs fut jouée par téléphone, entre huit membres du cercle des échecs à Bradford et un nombre égal de membres du cercle de Wakefield, à la distance de 25 milles.
En mai 1883, à Scarborough, dans le comté d’York, entre les rues Newborough et South, des amateurs purent jouer aux échecs au moyen du téléphone Gower Bell.
En octobre de la même année, des habitants de Wolverhampton et de Birmingham jouèrent aux échecs d’une ville à l’autre, au moyen du téléphone. Les joueurs étaient installés dans les bureaux de la National Telephone Company, tandis que ceux de Birmingtham s’étaient établis à Curzon-Hall. Circonstance particulière, le jeu eut lieu avec des pièces vivantes, c’est-à-dire avec des hommes et femmes qui se mouvaient, dans leurs costumes bariolés, sur un vaste échiquier.
Nous pourrions prolonger longtemps la liste des curieuses récréations scientifiques et autres, auxquelles a donné lieu l’invention de Graham Bell ; mais il faut savoir s’arrêter, même quand on raconte les merveilles réunies de la science et de l’art.
- ↑ Tome II, page 142.
- ↑ Tome II, pages 140 et 143.
- ↑ Tome II, page 138 (fig. 58).
- ↑ Id., page 143.
- ↑ Tome II, pages 160-174.
- ↑ Page 404.
- ↑ Page 408.
- ↑ Page 406.
- ↑ Pages 396-398.
- ↑ Tome II, pages 178-184.
- ↑ Pages 298-312.
- ↑ Tome II, pages 81-84.
- ↑ On appelle incendies graves, en Amérique et en Allemagne, celui qui exige, pour l’attaquer, l’emploi de plus de deux pompes.
- ↑ L’emploi de deux conducteurs est ici motivé par l’impossibilité où l’on est souvent de se servir du sol comme fil de retour.
- ↑ L’Italie, la Suède, la Norvège, l’Espagne, le Portugal, la Grèce, la Bulgarie, la Bosnie et la Serbie, ne possèdent que des lignes aériennes.
- ↑ Le Monde physique.
- ↑ Auteur d’une statistique détaillée du réseau télégraphique universel et d’une carte générale de ce même réseau.
- ↑ M. Graham Bell, qui s’est fait naturaliser Américain, en 1876, est né à Edimbourg (Écosse).
- ↑ Le mot téléphone (du grec τῆλε, loin, et φωνὴ, voix) appliqué à un instrument de physique a été employé pour la première fois par Philippe Reis. Cependant, F. Sudre avait déjà appelé téléphonie un système de télégraphie acoustique dont il est l’inventeur, et que nous avons longuement décrit dans les Merveilles de la science (Le Télégraphe aérien, tome II, pages 69-76).
- ↑ Ce n’est pourtant qu’en 1880 que s’est terminé, à l’avantage de M. Graham Bell, le procès entre les deux inventeurs.
- ↑ Voir les Merveilles de la science, t. II, pages 136 et suivantes.