Courant (hydromécanique)

“ L'intensité, pour chaque courant, est la même en tous ses points; la tension, au contraire, varie d'un point à l'autre; si elle était constante, il n'y aurait pas de courant. On peut, en suivant une image suggérée par le nom lui-même, comparer le courant à un fleuve; l'intensité correspond à la quantité d'eau débitée à travers une section tranversale; elle est la même, en différents points, tant qu'aucun affluent ne l'augmente et
qu'aucune dérivation ne la diminue. La tension peut être comparée à l'altitude, qui diminue quand on descend le cours de l'eau. ”

“ L'eau est fournie par un courant rayonnant qui s'avance d'un orifice central vers la circonférence extérieure. Les extrémités intérieures des aubes devraient faire avec les rayons qui les rencontrent l'angle que nous avons représenté par 6 dans l'équation 3 du n° 650, de façon à pouvoir diviser le fluide à mesure qu'il se meut en rayonnant vers l'extérieur, sans le frapper, ce qui entraînerait une certaine agitation et produirait par suite du frottement une perte d'énergie. ”

“ Lorsqu'un corps électrisé est pourvu d'une pointe, il perd par là toute son électricité. Elle s'écoule sans bruit et sans commotion par l'extrémité pointue. Cet écoulement tient à l'accumulation extrême du fluide électrique sur la pointe. Il en résulte une tension irrésistible qui surpasse toujours la résistance de l'air. Ce gaz est en même temps vivement repoussé par la pointe d'où l'électricité s'échappe; de telle sorte qu'il se produit un véritable courant d'air, comme si un vent rapide soufflait de la pointe dans l'atmosphère. ”

“ Si les phénomènes dont nous venons de parler se produisent dans un tuyau, principalement dans le cas des gaz, le courant ascendant produit est plus intense parce que la masse d'air qui s'élève se refroidit moins rapidement, puisqu'elle est séparée des couches ambiantes : il y a alors entre l'intérieur et l'extérieur une différence de pression qui est d'autant plus grande que le tube est plus élevé. ”

“ L'énergie mécanique une fois produite peut être transportée de diverses façons : au moyen de liges rigides, comme dans les pompes d'épuisement de mines, au moyen de câbles, ou bien au moyen de fluide sous pression, air ou eau ; les applications de transport d'énergie sous l'orme de courant électrique se font de plus en plus nombreuses : enfin mentionnons le transport d'énergie sous forme de chaleur, au moyen de vapeur d'eau ou d'eau surchauffée. ”

“ Par analogie avec ce qui se passerait pour des tuyaux par lesquels s'écoulerait un liquide, on est conduit à penser que, dans un temps donné, il passera plus d'électricité que par un seul conducteur, que l'intensité du courant sera plus grande. ”

“ Le choc qui foudroie est une inondation d'électricité. C'est la différence des tensions extrêmes, qui, semblable à une hauteur de chute, détermine la naissance du courant; elle se nomme force électromotrice.
Un torrent impétueux, pour continuer le rapprochement, qui, avec un faible débit, balaye tout sur son passage, en tombant de la montagne à la plaine, présente l'image d'un courant de grande tension. Un fleuve large et profond qui, dans un lit presque horizontal, roule lentement d'immenses eaux, représente au contraire un courant de grande intensité. ”

“ Les éléments des corps traversés par le courant électrique se séparent sous l'influence de cet agent. Les uns, tels que l'hydrogène et les métaux, se dirigent dans le même sens que le courant; les autres, tels que l'oxygène, le chlore, le cyanogène et les acides, vont en sens contraire 1. S'il ne se produit pas d'action subséquente, les premiers de ces éléments deviennent libres au pôle négatif, c'est-àdire à la surface par laquelle le courant sort de la substance décomposée, et les seconds au pôle positif ou à la surface par laquelle le courant s'introduit dans le liquide. ”

“ Enfin, si l’énergie des courants s’élève à un certain degré, la décomposition de la pointe devient très-active, l’hydrogène s’accumule, se condense sur la ligne du courant, même au-delà du corps, et sur une longueur variable comme l’énergie du mouvement décomposant et l’état de sécheresse de l’atmosphère ; et il en est ainsi jusqu’au moment où le courant atmosphérique contraire, chargé d’oxygène, enflamme l’hydrogène et quelquefois avec détonation. Dans l’obscurité, la lumière produite par cette combustion est visible sous l’influence de courants relativement faibles. ”

“ Le poids de l’eau contribue donc beaucoup à la vitesse de l’eau ; et c’est pour cette raison que la plus grande vitesse du courant n’est ni à la surface de l’eau ni au fond, mais à peu près dans le milieu de la hauteur de l’eau, parce qu’elle est produite par l’action du poids de l’eau qui est à la surface, et par la réaction du fond. ”

“ Si rien ne vient troubler l'action de ces forces successives agissant pour augmenter la vitesse dans l'un des tuyaux et la diminuer dans l'autre, il arrivera un moment où le courant passera tout entier d'un seul côté. ”

“ Si le courant va en montant, il ne s'établira que dans un certain nombre de tuyaux suffisant pour que la vitesse ne dépasse pas la limite au delà de laquelle la perte de charge est plus grande que l'excès de pression des colonnes des tubes relativement froids sur celles des tubes chauffés.
La conclusion est donc toujours la même. Dans tout appareil de chauffage, pour refroidir le mieux possible un fluide, il faut le faire circuler en descendant, au contact des surfaces de transmission. ”

“ L'effet inverse se produirait si la force du courant s'élevait au-dessus de l'intensité normale; et, lorsque son accroissement serait suffisant, l'inclinaison du levier permettrait à la tige des ancres de délivrer le système de rouages qui fait écarter les charbons. On conçoit d'après cela qu'on peut régler les inclinaisons extrêmes du levier de manière que la force du courant ne puisse osciller que dans des limites déterminées autour de sa valeur normale, ce qui est la solution la plus satisfaisante de ce genre de problèmes. ”

“ Si l'on fait passer un courant électrique à travers ce liquide, il se décompose graduellement, un courant de gaz oxigène se rend d'un côté, tandis qu'un courant de gaz hydrogène passe de l'autre; mais si l'on peut dé-
composer l'eau, on peut aussi la composer, il suffit pour cela de renfermer dans un appareil convenable les proportions voulues des deux gaz ci-dessus, et d'y faire passer une étincelle électrique.— Il se produit une forte explosion, et les gaz sont combinés ”

“ À partir des lois du courant de déplacement, on prévoit l’existence du courant de convection, c’est-à-dire la production d’actions magnétiques par des particules électrisées en mouvement. Le courant ordinaire ou courant de conduction est considéré lui-même comme constitué par l’ensemble d’un nombre énorme de courants de convection particulaires. ”

“ La pression sur les palettes est égale à celle d'un courant qui contiendrait la même quantité d'eau et frapperait un obstacle fixe avec moitié de la vitesse, c'est-à-dire, celle du courant qui s'échappe de la roue, lequel doit être deux fois aussi profond ou aussi large que le courant primitif, puisque son mouvement est moitié moins rapide; or, nous savons qu'une
colonne d'eau d'un semblable courant, de deux fois la hauteur applicable à sa vitesse, ou bien de la moitié de la hauteur de la chute, est la mesure de la pression hydraulique ”

“ La puissance de travail, l'énergie d'un courant, comme on dit, a pour mesure, sous quelque forme qu'il se manifeste, le produit de l'intensité par la force électromotrice. L'énergie d'une chute d'eau a pour mesure le produit de la hauteur de chute par le poids de l'eau débitée. ”

“ Si le courant s'affaiblit un peu, l'armature s'élève, son levier s'incline; en même temps le point d'application de la pression qu'éprouve son second bras se rapproche du centre de rotation, ce qui affaiblit l'effet du ressort et rend possible l'équilibre du levier dans une position peu différente de la première. Si le courant s'affaiblit davantage, il se produit une nouvelle position d'équilibre du levier, et ainsi de suite, jusqu'à ce que l'affaiblissement du courant soit tel que, dans la position actuelle du levier, la tige à détente délivre le rouage qui fait rapprocher les charbons. ”

“ La plus grande partie du liquide, en avant du corps solide, est donc obligée de passer derrière (fig* 45) , une très-petite partie seulement de celui qui est derrière, passe en avant; de sorte que si l'on considère les vitesses relatives des filets qui environnent le corps, par rapport à la vitesse du corps solide, on verra que du côté de la rive doit se former un courant rétrograde beaucoup plus volumineux que le courant direct du côté du large : de là sur le corps une pression latérale qui le pousse vers les filets plus rapides, dans lesquels il doit trouver moins de résistance. ”

“ Mais si l'on imagine en avant ou en arrière, et à une petite distance de ce corps solide un autre corps semblable, on comprendra facilement que l'énergie du courant inférieur pourra en être diminuée, de sorte que ces deux corps seront obligés de descendre dans des couches à vitesse relative plus grande, où s'établira sous eux un courant aussi énergique que celui qui existait précédemment dans la couche supérieure pour chaque corps isolé. De là ce nouveau principe : qu'un corps solide, eu égard à sa distance à d'autres corps solides voisins, peut se trouver en équilibre ”

“ Mais dans cet examen il faut toujours faire attention à une chose, c'est qu'un courant de fluide électrique II-229 passant au travers du bois, de la brique, du métal, &c. quand il passe en petite quantité, la force avec laquelle ses parties se repoussent est limitée & surmontée par la cohésion des parties du corps qu'il traverse au point d'empêcher l'explosion; mais quand le fluide vient en trop grande quantité pour être retenu par cette cohésion, il fait explosion, & déchire ou fond le corps qui s'efforçoit de lui résister. ”

“ Il y a plus ; si l'on se borne à augmenter la surface de contact de l'un des conducteurs métalliques sans modifier celle de l'autre (comme dans les trois premières expériences) , on observe que la quantité de gaz développée autour du conducteur métallique dont la surface reste constante, suit exactement dans son accroissement la même marche que l'intensité calorifique du courant, et qu'elle atteint sa limite au même instant. ”

“ Si l'intensité de la thermogenèse est invariable, le courant refroidissant est uniforme. Mais toute variation dans l'intensité de la thermogenèse tend à produire des variations parallèles dans la température de la masse liquide et, grâce au régulateur, des variations de même sens dans le débit du courant. En un mot, le débit du courant refroidissant est proportionnel à l'intensité de la source calorifique et la compensation est parfaite. ”

“ Mais la chute hydraulique nous fournit le mot - « écoulement » qui fait image ; on dit « écoulement de chaleur ou de calorique », comme on dit « écoulement d'eau ». On dit encore « écoulement d'électricité » ou « courant électrique » ; on a même défini, pour l'électricité, une qualité mesurable que l'on appelle le « potentiel ». L'écoulement d'électricité ou courant électrique va toujours du poten-
tiel le plus élevé" au potentiel le plus bas, comme
l'eau s'écoule du niveau supérieur vers le niveau inférieur, el la chaleur, du corps le plus chaud au corps le plus froid. ”

“ L'existence du courant ascendant au-dessus d'un poêle allumé ou dans le voisinage de son tuyau de fumée est aussi mise en évidence par le jeu d'enfant qui consiste à suspendre en ces endroits, des surfaces hélicoïdales obtenues en découpant une spirale dans une feuille de papier et la posant par son centre sur une tige pointue faisant pivot. On sait que l'hélicoïde se met à tourner d'une manière continue, et l'observation montre aisément que le sens de la rotation est bien celui qui correspond à l'action d'une force dirigée de bas en haut et due à la pression exercée par le courant ascendant. ”

“ Les réactions chimiques produites dans la pile de Smée correspondent à un dégagement de chaleur que cette pile rend intégralement, partie par elle-même, partie par le fil homogène qui réunit ses deux pôles; et nous avons vu, d'après les expériences calorimétriques de M. Favre, que la chaleur fournie par le circuit entier s'élève à 18c,796 pour le dégagement de 1 gramme d'hydrogène.
Le rendement n'est plus le même, et une partie de la chaleur qu'on devrait recueillir disparaît, lorsque le courant électrique est employé à produire un travail chimique ou mécanique. ”

“ De même qu'en augmentant le diamètre des fils métalliques traversés par un courant, on facilite sa propagation, et par là on diminue ou on annule ses effets calorifiques, de même, en augmentant la surface de contact entre un liquide et les métaux qui mettent ce liquide dans le circuit, on finit par annuler les propriétés chimiques du courant. Ce qu'il y a de certain, c'est que ces propriétés se manifestent toujours aux points où le courant
éprouve le plus de résistance, et par conséquent dans les surfaces de contact des conducteurs hétérogènes ”

“ Un kilogrammètre égal donc 9,81 watts.
Sachant d'autre part que 75 kilogramme très correspondent à un cheval-vapeur, nous pourrons évaluer facilement en chevaux l'énergie électrique d'un courant quelconque.
8. Quantité, coulomb. —I1 ne faut pas confondre la quantité avec l'intensité. Le débit de notre conduite d'eau est la quantité d'eau débitée en une seconde et correspond à l'intensité d'un courant électrique.
La quantité d'électricité qui traverse un conducteur pendant un temps déterminé est proportionnelle au débit et au temps de l'écoulement.
L'unité est le coulomb. ”