Radioconducteur

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Radioconducteur à billes
Tube à limaille utilisé par E. Branly, construit par E. Ducretet

Premier dispositif de détection des ondes hertziennes inventé par le professeur Édouard Branly le 20 novembre 1890.

Présentation[modifier | modifier le code]

Le radioconducteur initial, utilisé le 20 novembre 1890 par Édouard Branly, se présente sous la forme d'un tube de verre, étroit, contenant un peu de limaille métallique intercalée entre deux tiges conductrices.

Découverte de la radioconduction et du radioconducteur[modifier | modifier le code]

Plaque commémorative de l'Institut catholique

Édouard Branly réussit à commander à distance, la fermeture d'un circuit électrique, sans qu'il y ait de lien matériel entre l'organe de commande — un générateur d'étincelles — et un tube à limaille, celui-ci agissant comme un organe sensible aux ondes électriques produites par l'éclatement de l'étincelle.
Il vient de mettre en évidence le principe de la Radioconduction et baptise le tube à limaille du nom de Radioconducteur, c'est-à-dire dont la conductibilité varie sous l'effet de radiations, les ondes hertziennes générées par les étincelles électriques[1].

Édouard Branly présente sa découverte, quatre jours plus tard, devant l'Académie des Sciences[2].
À noter que c'est dans le mot « radioconducteur » que le terme radio est utilisé pour la première fois[3].

Évolution du radioconducteur[modifier | modifier le code]

Tube à limaille à pression variable

Édouard Branly multiplie les expériences sur le tube à limaille en modifiant :

  • la nature du métal : limaille de fer, aluminium, antimoine, cadmium, zinc, bismuth, plomb[4] ...
  • la texture de la limaille : limaille pulvérulente, limaille fine, grenaille,
  • le diélectrique : huile de colza, baume du Canada[5]...
  • les deux tiges conductrices,
  • la pression exercée sur la limaille[n 1].
    • Tube à limaille à pression réglable mesurable[6] (cf illustration)[n 2]
    • Tube à limaille à pression réglable non mesurable
  • le corps du tube : verre, ébonite, quartz

Il se fait aider pour construire les différents modèles par Eugène Ducretet. Il constate dans les comptes rendus des applications qui sont réalisées avec les radioconducteurs « [...] de l'inconstance dans les meilleurs tubes à limailles, »[7] il cherche donc « un radioconducteur plus régulier »[8]. C'est dans le cadre de cette recherche qu'il s'intéresse à d'autres types de radioconducteur. Des études de variations de conduction entre surfaces métalliques sont réalisées en utilisant des colonnes de disque métalliques superposés avec bornes en haut et en bas pour contacts électriques. Elles donnent lieu à deux communications[9],[10] dans lesquelles Édouard Branly conclut qu'il n'y a pas de réels phénomènes de radioconduction.

Radioconducteur à billes métalliques[modifier | modifier le code]

Faisant l'hypothèse que dans les colonnes à disques les surfaces métalliques en contact sont trop larges pour qu'il y ait radioconduction, il utilise une colonne de six billes d'acier superposées dans un cylindre de verre avec électrodes — voir illustration — et un poids de laiton à la partie supérieure. Édouard Branly constate que les radioconducteurs ainsi réalisés sont d'une sensibilité comparable à celle des limailles[11]. À partir de ces expériences, partant l'hypothèse d'un rapport entre l'exigüité des surfaces de contact et la sensibilité du radioconducteur il s'oriente vers ce qu'il appelle les radioconducteurs à contacts ponctuels ou imparfaits.

Radioconducteur à contacts imparfaits[modifier | modifier le code]

Radioconducteur trépied-disque

Édouard Branly invente au début de l'année 1902 le radioconducteur à contacts imparfaits, qui, selon son inventeur, est d'un fonctionnement sûr et beaucoup plus sensible que les tubes à limaille. Dans sa première communication[12] intitulée Radioconducteur à contact unique il précise : « ils permettent de réaliser des conditions assurant [...] une grande régularité associée à la sensibilité [...] ». Dans la même communication il décrit le dispositif, le trépied disque : « Trois tiges métalliques de même nature, parallèles et verticales, de 2 mm de diamètre environ, sont réunies à leur partie supérieure par un disque qui les relie à l'un des pôles [...] les extrémités inférieures des tiges, polies puis oxydées reposent librement sur un plan d'acier poli, relié au second pôle. ».

Édouard Branly conçoit plusieurs modèles de radioconducteurs de type trépied :

  • Trépied-disque à pointes fixes
  • Trépied-disque à pointes articulées (illustration ci-contre)
  • Trépied-disque à pointes suspendues
  • Trépied-disque à aiguilles amovibles

Afin de préserver le dispositif de toutes traces d'oxydation, certains disques sont pourvus d'un rebord avec un joint en mastic sur lequel on installe une cloche de verre où l'on fait le vide (illustration ci-contre).

Il teste des métaux de différentes natures pour les pointes : « [J'ai] utilisé [...] des radioconducteurs tellure-acier, tellurure d'argent, d'or, de mercure - acier... ces pointes sont infiniment plus sensibles et plus régulières que des pointes d'acier trempées et polies »[13].

En juillet 1910, Édouard Branly décrit, dans une conférence[14], un nouveau modèle de radioconducteur, le « Trépied-cylindre à pointes librement suspendues, sous cloche à vide ». Ce radioconducteur se distingue des modèles précédents, il se comporte comme un détecteur-redresseur[15].

Radioconducteur tellurure-argent pour réception de signaux morse au téléphone[modifier | modifier le code]

Ce radioconducteur comprend :

  • un cylindre vertical, fixe, en argent, isolé électriquement de son axe
  • une plateforme horizontale portant trois colonnettes conductrices librement suspendues

Les contacts sensibles résident entre la surface polie du cylindre et les pointes en tellurure d'or des trois colonnettes. Le courant va du cylindre à l'axe par les pointes et les colonnettes. « [...] cet appareil présente une singularité : il agit comme un détecteur-redresseur, à la manière des récepteurs à galène, et non, à la manière des trépieds proprement dits, comme radioconducteur (fermant un circuit). »[16]

Applications[modifier | modifier le code]

Le radioconducteur est utilisé dans les premiers récepteurs de télégraphie sans fil (TSF) où il fait office de détecteur.

  • Expériences de TSF réalisées par Eugène Ducretet du 26 octobre 1896 au 13 juin 1897 entre la Tour Eiffel et le Panthéon où est installé le récepteur de TSF équipé d'un « radioconducteur Branly » de type tube à limaille[17]
  • Le lieutenant de vaisseau Camille Papin Tissot, utilise des récepteurs équipés de radioconducteurs à limaille. En 1898, Camille Tissot, établit la première liaison radio en mer, entre le navire Le Borda et le sémaphore du parc aux Ducs, à Brest. Le Professeur Édouard Branly lui fournit des tubes à limailles pour faire des essais et améliorer les résultats obtenus[18].
  • Liaisons de télégraphie sans fil réalisées avec succès par Guglielmo Marconi du 27 mars au 29 avril 1899 entre une station installée à Wimereux (Pas de Calais), une à South-Fireland (Douvres) et deux navires L'Ibis et La Vienne, naviguant dans la Manche. Tous les récepteurs de TSF sont équipés de radioconducteur de type tube à limaille[19].

Aspect scientifique[modifier | modifier le code]

À ce jour, on ne sait toujours pas comment l'onde électromagnétique qui touche l'antenne, provoque la transition de phase « isolant-conducteur », rémanente de surcroît, de la poudre ou de la limaille du cohéreur. Aucune explication scientifique valable n'a été publiée à ce jour à ce sujet.

L'explication scientifique du cohéreur reste donc un mystère depuis 1880 ...

Communications à l'Académie des Sciences[modifier | modifier le code]

Professeur Édouard Branly[modifier | modifier le code]

  • (fr) Édouard, Branly, Variations de la conductibilité sous diverses influences électriques, Académie des Sciences, séance du 24 novembre 1890.
  • (fr) Édouard, Branly, Résistance électrique au contact de deux métaux, Académie des Sciences, séance du 22 avril 1895.
  • (fr) Édouard, Branly, Résistance électrique au contact de deux disques d'un même métal, Académie des Sciences, séance du 25 juillet 1898.
  • (fr) Édouard, Branly, Radioconducteurs à limaille d'or et de platine, Académie des Sciences, séance du 26 décembre 1898.
  • (fr) Édouard, Branly, Radioconducteurs à billes métalliques, Académie des Sciences, séance du 1er mai 1899.
  • (fr) Édouard, Branly, Radioconducteur à contact unique, Académie des Sciences, séance du 10 février 1902.
  • (fr) Édouard, Branly, Remarques à propos de la note de M. Tissot, « Sur l'emploi de détecteurs sensibles d'oscillations électriques basés sur les phénomènes thermo-électriques » présentée à la séance du 6 juillet — Radioconducteurs à pointes de tellure et tellurures, 13 juillet et 3 aout 1908.
  • (fr) Musée Branly, Appareils et matériaux d'expériences, Association des Amis d'Édouard Branly, Paris 1997.

Autres auteurs[modifier | modifier le code]

  • (fr) Eugène, Ducretet, Télégraphie hertzienne sans fil, entre la Tour Eiffel et le Panthéon, Académie des Sciences, séance du 14 juin 1897.
  • (fr) Eugène, Ducretet, Récepteur de télégraphie sans fil, Académie des Sciences, séance du 26 mai 1902.

Bibliographie[modifier | modifier le code]

  • (fr) Édouard, Branly, Traité élémentaire de physique, Editions Poussielgue, Paris 1899[n 3].
  • (fr) Édouard, Branly, Les radioconducteurs, Congrès International de Physique, Paris 1900.
  • (fr) Édouard, Branly, Les radioconducteurs et leurs applications à la télégraphie et à la télédynamique, in Bulletin de la Société d'encouragement pour l'Industrie Nationale, Paris, 1910.
  • (fr) Édouard, Branly, La TSF, Télégraphie et Téléphonie sans fil, Editions Payot, Paris 1923[n 4].
  • (fr) J. Waszik, Les phénomènes électrostatiques dans les détecteurs à limaille à contacts imparfaits, in l'Onde électriques, 3e année, Chiron, Paris, 1904[20].
  • (fr) E., Monier, La Télégraphie sans fil et la Télémécanique, Editions Dunod, Paris 1908.
  • (fr) Alphonse Berget, La Télégraphie sans fil, Librairie Hachette, Paris, 1917.
  • (fr) Albert Vasseur, De la TSF à l'électronique, Éditions Techniques et Scientifiques Françaises, Paris, 1975.
  • (fr) Bernard Baris, Docteur E. Branly, Atelier Claudine B., Moulins, 1990.
  • (fr) Michel Amoudry, Le Général Ferrié et la naissance des Transmissions et de la Radiodiffusion, Presse universitaire de Grenoble, 1993.
  • (fr) Musée Branly, Appareils et matériaux d'expériences, Association des Amis d'Édouard Branly, Paris 1997.

Notes[modifier | modifier le code]

  1. Il fait construire un dispositif permettant de faire varier la position d'une des tiges métalliques grâce à un dispositif à vis micrométrique. cf illustration en supra.
  2. Appareil construit par M. Gendron, assistant d'Édouard Branly
  3. Six éditions, constamment remaniées entre 1899 et 1924
  4. Deuxième édition en 1925

Références[modifier | modifier le code]

  1. Bernard Baris, op. cit. p. 71
  2. Variations de la conductibilité sous diverses influences électriques, op. cit.
  3. De la TSF à l'électronique, op. cit. p. 25
  4. Communication du 24 novembre 1890
  5. Journal universel d'électricité — La lumière électrique, 16 mai 1891
  6. Communication du 6 décembre 1897
  7. Récepteur de télégraphie sans fil, op. cit., p. 1
  8. Récepteur de télégraphie sans fil, op. cit. p. 1
  9. Communication du 22 avril 1895 op. cit.
  10. Communication du 25 juillet 1898, op. cit.
  11. Communication du 1er mai 1899, op. cit.
  12. Communication du 10 février 1902, op. cit.
  13. Remarque à propos de la note de M. Tissot adressée à l'Académie le 13 juillet 1908, op. cit.
  14. Conférence publiée par le Bulletin de la Société d'Encouragement pour l'Industrie Nationale, op. cit.
  15. Musée Branly, appareils et matériaux d'expérience, op. cit. p. 128
  16. Notes d'expérience, Musée Branly, op. cit. p. 128
  17. Eugène Ducretet, op. cit.
  18. Lettre du 2 novembre 1919 de Camille Tissot à Edouard Branly
  19. Bernard Baris, op. cit., p. 84-86
  20. p. 535 à 541

Liens[modifier | modifier le code]