L’unité de résistance est « l’Ohm », au nom du physicien allemand (1787-1854). Un fil de cuivre de 1 mm de diamètre et de 50 mètres de long offre une résistance de 1 Ohm.
Loi d’Ohm : L’intensité d’un courant est directement proportionnelle à sa force électromotrice et inversement proportionnelle à la résistance du circuit, d’où la célèbre formule :
Force électromotrice : Dans tout générateur électrique, il y a une sorte de pression qui agit sur le fluide pour le mettre en mouvement. On l’appelle la force électromotrice. L’unité de force électromotrice est le « volt » du nom du physicien italien Volta (1745-1827), auteur de la pile qui porte son nom.
Puissance : L’unité de travail mécanique est le kilogrammètre, qui est représenté par le travail nécessaire pour élever, en une seconde, à un mètre de hauteur, une masse de 1 kilogramme. La puissance d’une machine représente le travail qu’elle peut produire pendant une seconde. L’unité de puissance employée en mécanique est le cheval-vapeur ou H.P. En électricité, on emploie le watt comme unité de puissance. Le watt est la puissance d’une machine pouvant produire 1 ampère à la seconde sous une tension de 1 volt.
Applications de l’électricité : L’électricité a pris, dans la vie moderne, une place considérable, depuis la modeste pile jusqu’au moteur électrique de grande puissance, et le jour n’est peut-être pas éloigné où nous verrons la force « électricité » supplanter d’une façon absolue la machine à vapeur et toute cette chaudronnerie dont nous avons encore besoin aujourd’hui.
Piles : Nous avons vu dans notre première définition qu’une lame de zinc et une lame de cuivre plongeant dans une solution acidulée produisent un courant électrique. Nous avons là une pile simple ; c’est là, le principe de la pile de Volta : le cuivre de la pile est le positif ou + ; le zinc est le négatif ou —.
Cette pile ayant le défaut de se polariser est pratiquement abandonnée.
Polarisation : L’hydrogène mis en mouvement par l’action chimique est entraîné par le courant sur le cuivre qu’il entoure bientôt d’une gaine gazeuse. Les gaz étant mauvais conducteurs de l’électricité, la résistance, à l’intérieur de la pile, se trouve considérablement augmentée ; par conséquent, le courant diminue d’intensité. Pour éviter cet inconvénient, on est arrivé à faire des piles à dépolarisant : pile Danien et pile Callaud, dont le dépolarisant est le sulfate de cuivre ; pile Bunsen : dépolarisant l’acide azotique ; pile Leclanché : dépolarisant le bioxyde de manganèse.
Electro-chimie : Le voltamètre est un appareil qui sert à la décomposition de l’eau par un courant électrique. Il se compose d’un vase de verre dont le fond est traversé par deux fils ou électrodes. On place sur chacune des électrodes une éprouvette et on relie les deux fils à une pile. L’eau étant traversée par le courant, du gaz se dégage dans chacune des éprouvettes et le niveau de l’eau descend. L’eau se décompose et ses éléments constitutifs : hydrogène et oxygène, se portent chacun sur une électrode.
Ce phénomène est appelé électrolyse.
C’est en appliquant ce principe que l’on est arrivé aujourd’hui à faire la galvanoplastie : dorure, cuivrage, nickelage.
Accumulateurs : Une autre application de l’électrolyse a lieu dans les accumulateurs électriques. Dans un vase de verre ou de matière isolante : celluloïd,
Magnétisme : On appelle aimants, des corps ayant la propriété d’attirer le fer, l’acier, la fonte et tous les corps dits magnétiques. L’aimant naturel est un minerai de fer ou oxyde magnétique. Les aimants artificiels sont des barreaux droits ou recourbés en fer à cheval, trempés à saturation, et auxquels on communique les propriétés magnétiques par frottement avec un autre aimant ou par champ magnétique (induction).
Pôles : Un aimant droit, libre de se mouvoir autour d’un axe, dans un plan horizontal, prend une direction bien déterminée. L’une de ses extrémités se dirige vers le Nord ; on l’appelle pôle Nord, et l’autre pôle Sud.
Deux aimants de même polarité se repoussent ; deux aimants de polarité contraire s’attirent.
Electro-aimant : Une barre de fer doux, formant noyau d’une bobine, sur laquelle est enroulé du fil conducteur isolé de soie ou de coton, parcouru par un courant, devient un aimant très-puissant. Mais toute la force d’aimantation disparaît quand le courant cesse. Cet appareil se nomme électro-aimant. Toutes les applications de l’électricité découlent de ces phénomènes en magnétisme.
Sonnerie électrique : La sonnerie électrique se compose d’un électro-aimant et d’une armature portée, par une lame flexible, qui se trouve située à l’extrémité de l’armature, et terminée par un marteau qui peut frapper sur le timbre. Quand on appuie sur le bouton, le courant passe dans l’électro-aimant et l’armature se trouve attirée ; mais, à ce moment, le contact ayant cessé entre le ressort et la borne, l’armature est ramenée à sa position première par le ressort. Le courant circule à nouveau et le même phénomène se reproduit ; et, à chaque attraction, le marteau frappe sur le timbre.
L’électro-aimant est appliqué de même façon à la télégraphie : chaque fois que l’on appuie sur le manipulateur, l’armature de l’appareil récepteur est actionnée et imprime sur la bande les points ou traits de l’Alphabet Morse.
Induction : Un courant électrique, tournant dans un champ magnétique, produit un courant électrique. Les courants ainsi obtenus se nomment des courants induits. Toute machine produisant des courants induits se compose de deux parties :
1° L’organe créant le champ magnétique que l’on appelle inducteur ;
2° L’organe où se forment les courants induits et que l’on appelle induit.
Dynamos : La dynamo est une machine qui transforme l’énergie mécanique en énergie électrique ; elle se compose de deux parties : l’inducteur et l’induit.
1° L’inducteur est toujours un ou plusieurs électro-aimants fixés à même la carcasse de la machine. L’induit tourne entre les masses polaires des électro-aimants ;
2° L’induit se compose généralement d’un noyau en forme d’anneau ou tambour formé de rondelles minces en fer doux, fortement serrées les unes contre les autres. Pour éviter les courants parasitaires de Foucault, on intercale entre chaque rondelle des feuilles de papier verni.
Les sections d’enroulement sont placées sur le
