Fabriquer un télégraphe
En une phrase
Le télégraphe est un appareil qui permet d’envoyer des messages à distance en utilisant des impulsions électriques le long d’un fil, selon un code de points et de tirets.
Comment ça marche
Qu’est-ce que c’est ?
Le télégraphe est le premier système de communication électrique. Il fonctionne sur un principe simple : un opérateur appuie sur un bouton (le manipulateur), ce qui ferme un circuit électrique. Le courant parcourt un long fil jusqu’à un récepteur distant, où un électro-aimant attire une pièce métallique qui produit un clic. En combinant des clics courts (points) et longs (tirets), on encode des lettres et des chiffres : c’est le code qui porte le nom de son inventeur.
Le système se compose de trois parties :
- L’émetteur : un bouton ou manipulateur qui ouvre et ferme le circuit
- La ligne : un fil conducteur reliant les deux stations
- Le récepteur : un électro-aimant avec un bras métallique qui clique quand le courant passe
Où le trouver / comment le fabriquer ?
Le télégraphe ne se trouve pas dans la nature. Il faut le construire pièce par pièce. Les composants essentiels sont :
- Une source de courant : pile, batterie ou dynamo
- Du fil de cuivre isolé pour les bobines et la ligne
- Du fer doux pour le noyau de l’électro-aimant
- Un ressort en métal ou un ruban élastique
- Des vis, clous ou rivets pour l’assemblage
- Une planche de bois comme support
Comment l’utiliser ?
On appuie sur le manipulateur pour envoyer des impulsions. L’opérateur distant entend les clics et décode le message lettre par lettre. Avec de la pratique, on peut envoyer et recevoir 15 à 25 mots par minute.
Étapes détaillées
1. Fabriquer l’électro-aimant du récepteur
L’électro-aimant est le coeur du récepteur. Quand le courant passe, il attire un bras métallique.
- Prendre un noyau en fer doux (un gros clou, un bâton de fer) d’environ 5 à 10 centimètres de long.
- Enrouler du fil de cuivre émaillé autour du noyau. Faire 200 à 500 tours, serrés et réguliers.
- Laisser dépasser les deux extrémités du fil pour les connexions.
- Plus il y a de tours et plus le courant est fort, plus l’électro-aimant est puissant.
2. Construire le bras de réception (le marteau)
- Fabriquer un bras en fer léger (lame de fer, bout de tôlé) d’environ 5 centimètres de long.
- Le fixer sur un pivot ou un ressort pour qu’il puisse bouger librement.
- Positionner le bras juste au-dessus de l’électro-aimant, à 1 ou 2 millimètres. Quand le courant passe, l’électro-aimant attire le bras vers lui avec un claquement sec.
- Quand le courant s’arrête, le ressort ramène le bras en position haute.
- Régler l’écartement pour que le claquement soit net et audible.
3. Construire le manipulateur (l’émetteur)
Le manipulateur est un bouton qui ferme le circuit quand on l’appuie.
- Fixer une lame de métal (laiton, fer) sur une planche de bois. La lame est fixée d’un côté et libre de l’autre.
- Sous l’extrémité libre, placer un contact métallique. Quand on appuie sur la lame, elle touche le contact et ferme le circuit.
- Un ressort sous la lame la ramène en position haute quand on relâche.
- Le retour à la position haute doit être rapide pour pouvoir envoyer des points courts.
4. Monter le circuit
Le télégraphe fonctionne avec un circuit en série : pile, manipulateur, ligne, récepteur, et retour par la terre (ou un second fil).
- Relier un pôle de la pile à une vis du manipulateur.
- Relier l’autre vis du manipulateur à la ligne (fil de cuivre ou de fer qui va vers la station distante).
- À la station distante, relier la ligne à la bobine de l’électro-aimant.
- Relier l’autre bout de la bobine à la terre (pieu métallique enfoncé dans le sol humide) ou à un second fil de retour.
- L’autre pôle de la pile est relié à la terre localement.
Schéma électrique simplifié : Pile (+) — Manipulateur — Ligne — Bobine récepteur — Terre — Pile (-)
5. Poser la ligne
La ligne télégraphique est le fil qui relie les deux stations.
- Utiliser du fil de fer galvanisé ou du fil de cuivre résistant. Le fer est plus fragile électriquement mais plus solide mécaniquement.
- Tendre le fil entre des poteaux en bois de 3 à 4 mètres de haut, espacés de 30 à 50 mètres.
- Isoler le fil des poteaux avec des isolateurs en verre, en céramique (voir Fabriquer de la poterie) ou en gomme naturelle.
- Le fil ne doit toucher aucun arbre, toit ou objet métallique sur son parcours.
- Pour les longue distances (plus de 1 kilomètre), utiliser un fil plus épais et une pile plus forte. Le courant perd en force sur les longues distances.
6. Apprendre le code
Le code le plus courant est un code point-tiret :
- Point : impulsion courte (environ 0,2 seconde)
- Tiret : impulsion longue (environ 0,6 seconde, soit 3 points)
- Espace entre les éléments d’une lettre : 1 point de silence
- Espace entre les lettres : 3 points de silence
- Espace entre les mots : 7 points de silence
Quelques lettres importantes :
- A : point-tiret
- B : tiret-point-point-point
- C : tiret-point-tiret-point
- E : point
- S : point-point-point
- O : tiret-tiret-tiret
- T : tiret
- SOS : … --- … (point-point-point, tiret-tiret-tiret, point-point-point)
7. Opérer le télégraphe
- Vérifier que le circuit est branché et que la pile fonctionne.
- Appuyer sur le manipulateur pour envoyer un point court : le récepteur distant doit claquer brièvement.
- Envoyer un tiret en maintenant appuyé plus longtemps.
- Commencer par des lettres simples, puis des mots courts.
- L’opérateur distant écoute les clics et note les lettres sur une feuille de papier.
Variations par climat
- En climat froid : les lignes aériennes peuvent geler ou se briser sous le poids de la glace. Prévoir des poteaux plus rapprochés et des fils plus épais. Les piles perdent de leur capacité à basse température : les entreposer au chaud.
- En climat tropical humide : l’humidité crée des fuites de courant le long des isolateurs. Utiliser des isolateurs de qualité et nettoyer les fils régulièrement. La corrosion attaque les connexions : les souder ou les envelopper de bande isolante.
- En climat désertique : le sable rayer les fils. La chaleur intense détend les fils. Les tender plus serré le matin quand il fait frais.
Pièges et erreurs courantes
- Ligne trop longue sans relais : au-delà de quelques dizaines de kilomètres, le courant est trop faible. Il faut des stations relais qui reçoivent et réémettent le signal.
- Mauvaise mise à la terre : si le pieu de terre n’est pas dans un sol suffisamment humide, le circuit ne se ferme pas. Enfoncer le pieu profondément et arroser le sol autour si nécessaire.
- Court-circuit : si le fil de ligne touche un poteau, un arbre ou le sol, le courant passe par ce chemin au lieu du récepteur. Isoler soigneusement.
- Manipulateur trop dur ou trop mou : le ressort doit être assez léger pour des points rapides, mais assez fort pour un retour net.
- Récepteur trop faible : si le bras ne claque pas, ajouter des tours à la bobine, utiliser une pile plus forte, ou réduire l’écartement entre le bras et l’électro-aimant.
Une fois que vous savez faire ça, vous pouvez débloquer
Notes
- Le premier télégraphe électrique opérationnel a été mis en service en 1837. Le code point-tiret a été standardisé en 1851.
- Sur une ligne bien construite, on peut communiquer sur des dizaines de kilomètres sans relais.
- Le télégraphe peut aussi fonctionner en mode “sonneur” sans manipulateur : on frappe directement sur le fil pour envoyer un signal d’urgence.
- Pour une utilisation permanente, installer une sonneuse (cloche électrique) pour alerter l’opérateur quand un message arrive, afin qu’il n’ait pas à écouter en permanence.
- Les relais sont des télégraphes miniatures qui reçoivent un signal faible et le réémettent avec une pile locale plus forte. C’est ainsi qu’on construit des réseaux longue distance.
Ressources externes
- APRS — Automatic Packet Reporting System : https://aprs.org/ — Protocole de communication radio numérique moderne dérivé de la télégraphie.
- CHIRP : https://trac.chirp.danplanet.com/ — Logiciel open source pour programmer les radios utilisées en télégraphie sans fil.
- Meshtastic : https://meshtastic.org/ — Réseau de communication maillé LoRa moderne pour remplacer/augmenter le télégraphe.
- KiCad : https://www.kicad.org/ — Conception open source de circuits pour le télégraphe et les relais.
- APRSdroid : https://github.com/aprs4ll/aprsdroid — App Android pour communication APRS (télégraphie numérique radio).
- Voir aussi : Ressources et Outils — Section Radio amateur