Fabriquer un télégraphe Morse
En une phrase
Le télégraphe Morse est un système électrique qui envoie des impulsions courtes et longues (des points et des traits) le long d’un fil de cuivre pour transmettre des messages instantanément à distance — la première technologie de communication à distance par fil.
Qu’est-ce que c’est ?
Le telegraphe Morse est un systeme de communication qui utilise l’electricite pour transmettre des messages codes sur de longues distances. Le principe est simple : un operateur appuie sur un bouton (la cle telegraphique), ce qui envoie un courant electrique dans un fil. Le courant active un electromagnetisme a l’autre bout du fil, qui fait cliquer un recepteur. Les cliques courts sont des points, les cliques longs sont des traits. L’ensemble des points et des traits forme les lettres de l’alphabet Morse.
Le telegraphe a ete invente par Samuel Morse en 1837 et a revolutionne les communications. Avant le telegraphe, un message mettait des jours ou des semaines a parcourir un continent. Apres le telegraphe, un message traverse un continent en quelques minutes.
Sans telegraphe, la communication a distance depend de messagers a pied, a cheval ou en bateau — des heures ou des jours pour chaque message. Avec le telegraphe, l’information voyage a la vitesse de la lumiere.
Le systeme comporte trois elements :
- L’emetteur (cle telegraphique) : un bouton qui envoie le courant.
- Le recepteur : un electromagnetisme qui clique quand le courant passe.
- La ligne : un fil de cuivre qui relie l’emetteur au recepteur.
Où trouver/fabriquer
Les composants
| Composant | Matiere | Source |
|---|---|---|
| Fil de cuivre | Cuivre emaillé | Voir Fabriquer des fils et câbles |
| Noyau d’electro-aimant | Fer doux | Voir Extraire le fer |
| Pile ou dynamo | Zinc, cuivre, acide | Voir Générer de l’électricité ou Construire une dynamo |
| Cle telegraphique | Bois, fer, fer doux | Menuiserie + forge |
| Recepteur | Bois, fer, electro-aimant | Menuiserie + forge |
| Fil de ligne | Fil de fer galvanise ou cuivre | Voir Fabriquer des fils et câbles |
| Isolateurs | Verre ou porcelaine | Voir Fabriquer de la poterie ou Fabriquer du verre |
| Poteaux | Bois | Abattage et menuiserie |
L’alphabet Morse
| Lettre | Code | Lettre | Code | Chiffre | Code |
|---|---|---|---|---|---|
| A | .- | N | -. | 1 | .---- |
| B | -… | O | --- | 2 | ..--- |
| C | -.-. | P | .—. | 3 | …— |
| D | -.. | Q | —.- | 4 | …- |
| E | . | R | .-. | 5 | … |
| F | ..-. | S | … | 6 | -… |
| G | —. | T | - | 7 | —… |
| H | … | U | ..- | 8 | ---.. |
| I | .. | V | …- | 9 | ----. |
| J | .--- | W | .— | 0 | ----- |
| K | -.- | X | -..- | ||
| L | .-.. | Y | -.— | ||
| M | — | Z | —.. |
Signal de depart : .-.-.- Signal de fin : …-.- Signal d’attente : -…- Erreur : …
Etapes detaillees
Etape 1 : Fabriquer l’electro-aimant (le coeur du telegraphe)
L’electro-aimant est le composant qui convertit le courant electrique en mouvement mecanique. Quand le courant passe dans la bobine, le noyau de fer devient un aimant et attire une plaque de fer. Quand le courant est coupe, l’aimant lache la plaque.
- Le noyau de fer : forger ou trouver un barreau de fer doux de 5 cm de long et 1 cm de diametre. Le fer doux est du fer non trempe — il s’aimante et se desaimante facilement, contrairement a l’acier qui garde son aimantation. Voir Extraire le fer et Forger des outils en fer.
- La bobine : enrouler du fil de cuivre emaillé autour du noyau de fer. Voir Fabriquer des fils et câbles pour la production de fil de cuivre.
- Commencer par enrouler 5 couches de fil de cuivre de 0,5 mm de diametre autour du noyau.
- Chaque couche a environ 100 tours. Total : 500 tours de fil.
- Enrouler dans le meme sens, couche apres couche.
- Laisser 20 cm de fil libre a chaque extremite pour les connexions.
- Isolation entre couches : appliquer une couche de cire d’abeille (voir Fabriquer de la cire) ou de vernis (voir Fabriquer des vernis et enduits protecteurs) entre chaque couche de fil pour eviter les courts-circuits entre les spires.
- Tester l’electro-aimant : connecter les deux fils a une pile (voir Générer de l’électricité). Approcher un clou en fer de l’electro-aimant. Si le clou est attire, l’electro-aimant fonctionne. Deconnecter la pile : le clou doit tomber. Si le clou reste colle, le fer est trop dur — utiliser du fer doux.
Etape 2 : Fabriquer le recepteur (le cliquetis)
Le recepteur est le mecanisme qui transforme le clic electromagnetique en un son audible ou un mouvement visible.
- Le bati en bois : tailler un bloc de bois de 15 x 8 x 5 cm. Voir Fabriquer des outils de menuiserie pour le travail du bois.
- L’electro-aimant : fixer l’electro-aimant sur le bati, a plat, avec le noyau vertical.
- L’armature (la plaque mobile) : decouper une plaque de fer doux de 4 x 2 cm et 1 mm d’epaisseur. Cette plaque est attiree par l’electro-aimant.
- Le ressort : decouper une lame-ressort en acier (voir Produire de l’acier) de 5 cm de long et 5 mm de large. Fixer une extremite de la lame au bati et l’autre extremite a l’armature. Le ressort maintient l’armature a 2 mm de l’electro-aimant quand aucun courant ne passe.
- Le contact : quand le courant passe, l’armature est attiree par l’electro-aimant et frappe le noyau avec un “clac”. Quand le courant est coupe, le ressort rappelle l’armature avec un “clac” de retour. Ces deux cliques forment le signal.
- Le clou reglage : visser un petit clou ou une vis dans le bati, au-dessus de l’armature. Ce clou limite la course de l’armature et ajuste le volume du clic.
Etape 3 : Fabriquer la cle telegraphique (l’emetteur)
- Le levier : tailler une barre de bois de 12 cm de long, 2 cm de large et 1 cm d’epaisseur. Ou forger une lame de fer de meme dimension.
- Le pivot : fixer une extremite du levier sur un axe en fer qui traverse le levier. L’axe est fixe sur deux montants en bois. Le levier pivote sur cet axe comme une balancoire.
- Le ressort de rappel : fixer un ressort en acier sous le levier. Le ressort maintient le levier en position levee (pas de courant).
- Le contact : sous l’extremite libre du levier, fixer une petite plaque de cuivre. En face, sur le bati, fixer une autre plaque de cuivre. Quand l’operateur appuie sur le levier, les deux plaques de cuivre se touchent et le circuit est ferme. Quand l’operateur relâche, le ressort ecarte les plaques et le circuit est ouvert.
- Le bouton : fixer un bouton rond en bois ou en corne au bout du levier pour que l’operateur puisse appuyer confortablement.
- Les bornes : fixer deux bornes en cuivre sur le bati. Une borne est connectee a la plaque de cuivre du levier, l’autre a la plaque de cuivre du bati. Ces bornes reçoivent les fils de la ligne.
Etape 4 : Installer le circuit electrique
Le telegraphe Morse le plus simple utilise un seul fil entre l’emetteur et le recepteur. Le courant va de la pile, through l’emetteur, through le fil de ligne, through le recepteur, et retourne par la terre.
- La pile (ou dynamo) : voir Générer de l’électricité pour la fabrication d’une pile a l’acide, ou Construire une dynamo pour une dynamo actionnee par le moulin. Une pile zinc-cuivre fournit 1 volt par element. Pour 10 km de ligne, il faut environ 6 a 12 elements en serie (6 a 12 volts).
- Le fil de ligne : tendre un fil de cuivre ou de fer galvanise entre les deux postes. Voir Fabriquer des fils et câbles pour la production du fil. Le fil doit avoir au moins 1 mm de diametre pour minimiser la resistance.
- Les poteaux : planter des poteaux en bois tous les 50 m. Le fil est suspendu aux poteaux par des isolateurs en verre (voir Fabriquer du verre) ou en porcelaine (voir Fabriquer de la poterie). Les isolateurs empechent le courant de fuir vers la terre a travers le poteau.
- La prise de terre : enfouir une plaque de cuivre ou un tuyau de fer a 1 m de profondeur dans le sol humide a chaque poste. La terre sert de fil de retour. Le courant passe par le fil de ligne, through le recepteur, et retourne par la terre.
- Les connexions : connecter la pile a la cle telegraphique, puis la cle au fil de ligne. A l’autre bout, connecter le fil de ligne au recepteur, puis le recepteur a la prise de terre.
Schema du circuit
Poste A (émetteur) Poste B (récepteur)
+---------+ +---------+
| Pile | | |
+---------+ | |
| | |
[Cle] --------- fil de ligne ----[Recepteur]
| | |
+-- terre ----------------------+-- terre -+
Etape 5 : Le systeme a double voie (emission et reception)
Pour que les deux postes puissent emettre et recevoir, il faut une cle et un recepteur a chaque bout. Le circuit est le suivant :
- Chaque poste a une cle et un recepteur : la cle et le recepteur sont connectes en parallele. Quand l’operateur appuie sur sa cle, le courant passe dans le fil de ligne et active le recepteur de l’autre poste. En meme temps, le recepteur local clique aussi (confirmation).
- Le relais : pour les longues distances (plus de 20 km), le signal est trop faible. On installe un relais — un recepteur qui active un nouveau circuit avec une nouvelle pile. Le relais amplifie le signal.
- Le scribe : pour enregistrer les messages, un stylet grave les points et les traits sur une bande de papier qui defile. Le papier est entraine par un mecanisme a horloge (voir Construire une horloge mécanique). Le scribe est optionnel — la majorite des operateurs lisent le code a l’oreille.
Etape 6 : Apprendre le code Morse
- Les lettres les plus frequentes d’abord : E (.), T (-), A (.-), N (-.), I (..), S (…), O (---), H (…), R (.-.), D (-..).
- Les chiffres : les chiffres sont systematiques. 1 = .----, 2 = ..---, etc. Le nombre de traits augmente de 1 a 5.
- Les signes speciaux : fin de message = …-.-, fin de transmission = .-.-.-, erreur = …
- Pratique : envoyer et recevoir des messages entre les deux postes. Commencer par des lettres simples, puis des mots, puis des phrases.
- Rythme : un point = 1 unite, un trait = 3 unites, espace entre les elements = 1 unite, espace entre les lettres = 3 unites, espace entre les mots = 7 unites.
Variations par climat
En climat tempere
- Conditions ideales pour les lignes telegraphiques. Les poteaux en bois durent 15 a 25 ans.
- L’humidite augmente la resistance electrique des isolateurs. Utiliser des isolateurs en verre ou en porcelaine.
- La terre est un bon conducteur en climat tempere (sol humide).
En climat tropical humide
- L’humidite est l’ennemi du telegraphe : corrosion des fils, fuite de courant par les isolateurs, pourriture des poteaux.
- Utiliser du fil de cuivre emaillé ou du fil galvanise.
- Traiter les poteaux avec du goudron de bois (voir Fabriquer de la colle naturelle).
- Les isolateurs en verre sont essentiels — sans eux, le courant fuit par les poteaux humides.
En climat aride et desertique
- Le sol sec est un mauvais conducteur. La prise de terre peut ne pas fonctionner. Solution : enterrer le fil de retour en parallele au fil de ligne, a 50 cm de profondeur. Ou utiliser un systeme a deux fils (un fil aller, un fil retour).
- Le sable et la poussiere abiment les contacts. Couvrir les bornes avec des capuchons de cuir.
- La chaleur dilate le fil de cuivre, qui s’affaisse en ete. Tendre le fil avec une poulie a ressort pour compenser la dilatation.
En climat froid
- Le froid contracte le fil, qui risque de casser. Laisser un peu de mou entre les poteaux.
- La neige et la glace sur les fils ajoutent du poids et peuvent casser la ligne.
- Les piles a l’acide perdent de leur puissance par grand froid. Isoler les piles dans des caisses remplies de sciure de bois.
Pieges et erreurs courantes
- Resistance trop elevee : un fil trop fin ou trop long a trop de resistance. Le courant est trop faible pour activer le recepteur. Utiliser du fil d’au moins 1 mm de diametre et ajouter des elements de pile pour compenser.
- Isolation defectueuese : si le fil de ligne touche un poteau, un arbre ou le sol a cause d’un isolateur casse ou manque, le courant fuit et le signal est affaibli ou perdu. Verifier les isolateurs et les connexions regulierement.
- Mauvaise prise de terre : la prise de terre doit etre enfouie dans un sol humide. Si le sol est sec, la resistance de terre est trop elevee et le circuit ne se ferme pas. Arroser la prise de terre ou enterrer le fil de retour.
- Electro-aimant trop faible : si l’electro-aimant n’attire pas l’armature, ajouter des tours de fil (plus de spires = champ magnetique plus fort) ou augmenter la tension de la pile (plus d’elements en serie).
- Contact oxyde : les plaques de cuivre de la cle s’oxydent avec le temps. Nettoyer les contacts avec du papier de verre ou de la pierre ponce regulierement.
- Confusion entre points et traits : les debutants confondent souvent les points et les traits. Pratiquer en envoyant des lettres simples et en les ecoutant. Commencer par E (.) et T (-), puis A (.-) et N (-.).
- Fils inversees : si les bornes de la pile sont inversees, l’electro-aimant fonctionne quand meme mais le sens du courant est inverse. Cela n’affecte pas le fonctionnement du telegraphe, mais peut poser probleme pour les relais polarises.
Une fois que vous savez faire ca, vous pouvez debloquer
- Fabriquer un Télégraphe — version avancee avec relais et scribe automatique
- Construire une radio — la radio remplace le fil par les ondes electromagnetiques
- Créer un réseau informatique — le telegraphe est le premier reseau de communication
- Générer de l’électricité — les piles et les dynamos alimentent le telegraphe
- Construire une horloge mécanique — les mecanismes d’horlogerie servent au scribe automatique
Notes
- Le premier message telegraphique de Samuel Morse, envoye en 1844 entre Washington et Baltimore, etait : “What hath God wrought” (Ce que Dieu a forge).
- Les operateurs telegraphiques qualites pouvaient envoyer et recevoir 25 a 30 mots par minute. Les meilleurs atteignaient 40 mots par minute.
- Le telegraphe a ete le premier reseau mondial de communication. En 1866, un cable telegraphique transatlantique reliait l’Europe et l’Amerique. Un message mettait quelques minutes a traverser l’ocean — la ou un bateau mettait 10 jours.
- Le prix du telegraphe etait calcule au mot. Les operateurs economisaient les mots. Des codes abreges etaient utilises pour les phrases courantes (comme les emojis du 19e siecle).
- Le telegraphe a ete supercede par le telephone en 1876, mais a reste en service pour les communications maritimes et militaires jusqu’au milieu du 20e siecle.
Ressources externes
- Kiwix + Wikipedia hors-ligne — articles sur le telegraphe, le code Morse et l’histoire des telecommunications
- Instructables (via Kiwix) — projets de construction de telegraphes artisanaux
- Survivor Library — Telegraphy — manuels historiques de telegraphie et de code Morse