Bobines d'induction de Ruhmkorff

C'est en 1851 que Ruhmkorff  construit les premières bobines d'induction qui présentent la propriété de transformer un courant électrique de faible tension et de forte intensité circulant dans un enroulement "inducteur" en un courant de tension très élevée, produit dans un second enroulement "induit". La tension obtenue, dont l'importance dépend des caractéristiques physiques de l'appareil, est capable de produire des commotions, des étincelles ou encore des effets lumineux dans les gaz raréfiés. Durant la deuxième moitié du 19e siècle, la bobine de Ruhmkorff est utilisée, par exemple, pour la mise à feu à distance des explosifs et également pour obtenir les plus beaux effets lumineux dans les tubes de Geissler qui enchantent alors petits et grands...

"Toutes les fois qu'on lance un courant dans la bobine centrale (abcd), il se produit un double phénomène ; d'abord ce courant transforme en aimant les fils de fer du noyau ; ces aimants, qui commencent avec le courant qui prend naissance dans l'inducteur, agissent avec lui pour déterminer un fort courant induit dans la bobine extérieure (ABCD). Si au contraire, on interrompt le courant inducteur, les aimants cessent d'être aimants, et il y a deux causes, la rupture du courant d'une part et la diminution d'aimantation d'autre part pour déterminer dans la bobine induite un fort courant induit direct. Ces courants d'induction seront d'autant plus intenses que les spires de la bobine induite seront plus nombreuses et plus près de l'inducteur ; c'est pourquoi l'on prend le fil induit si long et si fin ; dans les grands appareils il mesure plus de trente kilomètres.

Il faut donc produire de fréquentes interruptions du courant inducteur et les réaliser automatiquement"

NOUVELLE PHYSIQUE
Ecoles Primaires Supérieures de Jeunes Filles
Programme de 1909 - Librairie E. André fils - Paris

Un des moyens les plus simples pour obtenir ces fréquentes interruptions est l'interrupteur à marteau construit comme celui d'une sonnerie électrique.






Lors de la phase d'aimantation du noyau, la pastille en fer doux fixée à l'extrémité de la lame métallique élastique est attirée par le noyau. En s'écartant de sa position de repos, la lame se décolle de l'extrémité de la vis à tête moletée et ouvre le circuit : le fer doux perd alors son aimantation et la lame reprend sa position initiale contre la vis. Le circuit se retrouve fermé : le noyau s'aimante à nouveau  attirant encore la pastille en fer doux du rupteur, et ainsi de suite...






En agissant sur sa tête moletée, le déplacement de la vis permet de régler la fréquence des vibrations et de l'émission d'un courant induit.

Les extrémités du fil induit étant reliées aux éclateurs, la décharge électrique produite entre leur pointe se traduit par une étincelle dont la longueur dépend des caractéristiques de la bobine.

Sur certaines bobines, un commutateur permet d'inverser le sens du courant dans l'enroulement primaire

Le plus grand de ces modèles possède une bobine d'une  longueur de 10 cm sur un socle de 19 x 11 cm. Le petit modèle offre une bobine de 6,5 cm pour sur socle de 12 x 7 cm. Chacune est équipée, dissimulé dans son socle, d'un condensateur à feuilles d'étain qui permet de réduire l'étincelle parasite (l'étincelle d'extra-courant) qui se forme entre l'extrémité de la vis moleté et la lame élastique et d'augmenter fortement l'intensité des courants induits.

Une bobine de Ruhmkorff alimentée, comme lors de l'Exposition d'Electricité de 1881, par une pile Grenet (pile au dichromate de potassium).

Nous sommes très éloignés du "grand modèle de la machine de Ruhmkorff" présenté par Th. du Moncel et qui bénéficie d'une bobine de 52 centimètres. L'induit est réalisé avec un fil de 1/10 de millimètre de diamètre sur 100 kilomètres de longueur...

Au début du 20ème siècle, Carpentier, successeur de Ruhmkorff, construit des bobines de 2 mètres produisant des étincelles dépassant le mètre.

Exposé des Applications de l'Electricité par le Cte Th. du Moncel
Tome 2 - Librairie Eugène Delacroix - Paris - 1873

Les tubes de Geissler, de formes très variées, sont obturés sous atmosphère raréfiée. Ils contiennent, à l'intérieur même du tube ou dans le verre qui le compose,  des traces de substances phosphorescentes ou fluorescentes. Lorsque l'on relie ces tubes à la bobine de Ruhmkorff, ils fournissent une lumière stratifiée, intense et dont les couleurs dépendent des éléments utilisés.

Dans le tube de Geissler, les électrodes sont en aluminium. Elles communiquent avec les anneaux externes en cuivre qui pemettent de relier le tube à la bobine de Ruhmkorff.

Tube de Geissler de 15 cm, relié à la plus grande des bobines de Ruhmkorff du Compendium.

L'Electricité pour Tous - H. de Graffigny - E. Bernard, Imprimeur-Editeur- Paris - 1905