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L'étude de ces courants hautes fréquences est très intéressante. Presque chaque expérience révèle quelque chose de nouveau. De nombreux résultats peuvent, bien sûr, être prévisibles, mais beaucoup sont plus imprévisibles. L'expérimentateur fait plusieurs observations intéressantes.
Par exemple, prenons un morceau de fer et maintenons le contre un aimant. Partant de basses fréquences pour les augmenter de plus en plus, nous sentons que les impulsions se succèdent de plus en plus rapidement , deviennent de plus en plus faibles, et finissent par disparaître. On observe alors une traction continue, la force, bien sûr, n'est pas continue, mais il nous semble que si , notre sens du toucher est imparfait.
Ensuite, nous pouvons établir un arc électrique entre des électrodes et observer, qu’avec l’augmentation de fréquence, la note qui accompagne les arcs des alternances devient de plus en plus aigu, faiblit progressivement, et cesse enfin. Les vibrations de l'air, bien sûr, continuent, mais elles sont trop faibles pour être perçues, notre sens de l'ouïe nous fait défaut.
Nous observons les petits effets physiologiques, le chauffage rapide des noyaux de fer et des conducteurs, curieux effets inductifs, les phénomènes intéressants des condensateurs, et des phénomènes de lumière encore plus intéressants avec une bobine d'induction à haute tension.
Toutes ces expériences et d'observations serait du plus grand intérêt pour l'étudiant, mais leur description me mènerait trop loin du sujet principal. C'est en partie pour cette raison, et en partie en raison de leur importance beaucoup plus grande, je me bornerai à la description des effets de lumière produite par ces courants.
Dans ces expériences, on utilise à cette fin une bobine d'induction à haute tension ou des appareils équivalents pour la conversion des courants relativement faible en courants de haute tension.
Si vous être suffisamment intéressés par les résultats, je vais décrire comment commencer une étude expérimentale de ce sujet ; si vous êtes convaincus de la véracité des arguments que j’avance - votre but sera de produire des hautes fréquences et de hauts potentiels; en d'autres termes, de puissants effets électrostatiques. Vous rencontrerez alors de nombreuses difficultés, qui, une fois complètement surmontées , nous permettrons de produire des résultats vraiment merveilleux.
La première difficulté rencontrée sera d'obtenir les fréquences nécessaires au moyen d'appareils mécaniques, et, s'ils sont obtenus autrement, des obstacles de nature différente se présenteront. Ensuite, il sera difficile d'obtenir l'isolation nécessaire , qui pour les potentiels nécessaires est élevée , sans augmenter considérablement la taille de l'appareil, car, en raison de la rapidité de l'alternance, l'isolation présente des difficultés particulières.
Ainsi, par exemple, quand un gaz est présent, la décharge peut travailler, par le bombardement moléculaire du gaz et son chauffage et, en conséquence, à travers au moins un pouce des meilleurs matériaux isolants solides, tels que le verre, caoutchouc dur, la porcelaine, la cire d'étanchéité, etc, en fait, à travers toute substance connue isolante. La principale condition dans l'isolation de l'appareil est, par conséquent, l'exclusion de toute matière gazeuse.
En général mon expérience tend à montrer que les corps qui possèdent le plus de pouvoir inducteur spécifique, tels que le verre, sont des moyens d'isolation plutôt inférieurs aux autres, qui, alors qu'ils sont de bons isolants, ont une bien plus petite capacité inductive spécifique, tels que les huiles, par exemple, les pertes diélectriques étant sans doute plus grande que dans les premiers.
La difficulté d'isoler, bien sûr, n'existe que lorsque les potentiels sont très élevés, pour des potentiels de quelques milliers de volts, il n'y a pas de difficulté particulière rencontrée dans les courants d'une machine donnant, par exemple, 20.000 alternances par seconde, à toute distance.
Cette fréquence, cependant, est beaucoup trop petite à de nombreuses fins, mais tout à fait suffisante pour certaines applications pratiques. Cette difficulté d'isolation n'est heureusement pas un inconvénient vitale, elle affecte surtout la taille de l'appareil, car, lorsque des potentiels trop élevés seraient utilisés, les dispositifs de distribution d'éclairage devraient se situer non loin de l'appareil, et souvent ils seraient tout à fait près de lui. Comme le bombardement du fil isolé dépend de l'action condensateur, la perte peut être réduite à peu de choses à l'aide de fils extrêmement minces fortement isolés.
Une autre difficulté sera rencontrée dans la capacité et la self-induction propres de la bobine.
Si la bobine est grande, c’est à dire, si elle contient une grande longueur de fil, elle sera généralement impropre à de trop hautes fréquences; si elle est petite, elle peut être bien adaptée à ces fréquences, mais le potentiel pourrait alors ne pas être aussi élevé que souhaité.
Un bon isolant, et de préférence possèdant un petit pouvoir inducteur spécifique, doublerait les performances. Tout d'abord, ceci nous permettrait de construire une bobine très petite capable de résister à d'énormes différences de potentiel, et d'autre part, une telle petite bobine, en raison de sa plus petite capacité et plus faible auto-induction, serait capable d'une vibration plus rapide et plus vigoureuse.
Je considère comme de grande importance le problème de construire une bobine d'induction ou un appareil de quelque nature que ce soit qui possèdent les qualités requises et cela m'a occupé pendant un temps considérable.
A suivre ...
Traduction en langue française d'une conférence prononcée par Nikola TESLA devant l'American Institute of Electrical Engineers, au Columbia College, NY, le 20 mai 1891.
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