Éd. 1971-1976

train (suite)

Les trains de voyageurs

Dans certaines formes particulières d’exploitation, il peut arriver que tous les trains aient à peu près les mêmes caractéristiques d’horaire et de composition. Ce cas se présente le plus souvent sur des lignes secondaires ou dans les transports urbains et interurbains, dans lesquels la recherche d’un grand débit constitue un impératif absolu. En dehors de ces cas particuliers, la plupart des grands réseaux offrent toute une gamme de trains de voyageurs aux caractéristiques diversifiées, chaque catégorie de trains remplissant des fonctions déterminées qui correspondent aux besoins des transports. La différenciation des trains peut provenir de la fréquence de circulation (trains réguliers, périodiques, supplémentaires, spéciaux), de la catégorie à laquelle ils appartiennent (rapides, express, directs, omnibus), du mode de traction, de la nature du trafic à assurer (trains internationaux, à longue distance, de banlieue) et enfin des types de places contenus dans la composition des trains (trains accessibles aux voyageurs de 1^re classe, des deux classes, trains autocouchettes, trains de voitures-lits, etc.). Sur les lignes dont le trafic est peu important, chaque train offre un échantillonnage de places de divers types. Là où elle est possible, la spécialisation des trains est un facteur de qualité très important du point de vue de la commodité des horaires et du niveau général du confort. Elle permet de tracer des horaires adaptés aux désirs et aux besoins d’une clientèle homogène, alors que l’horaire d’un train unique remplissant simultanément plusieurs fonctions ne peut résulter que de compromis entre des désirs et des besoins contradictoires. Les facteurs les plus importants de la qualité et de l’attrait commercial d’une desserte sont la vitesse et la régularité. Dans les pays où la concurrence des autres moyens de transport joue largement, un bon niveau des performances des trains rapides et express, souligné par celles de quelques grands trains mis particulièrement en vedette, est une nécessité de l’adaptation du chemin de fer aux exigences de la vie moderne. C’est ainsi qu’ont été créés des trains Trans-Europ-Express qui relient entre elles la plupart des grandes villes d’Europe occidentale et que la vitesse de certains trains de voyageurs atteint 200 km/h. Pour améliorer encore la vitesse commerciale des trains de voyageurs, les administrations ferroviaires des pays industrialisés projettent la construction de lignes nouvelles sur lesquelles des trains automoteurs pourraient circuler à des vitesses comprises entre 250 et 300 km/h. Ces réalisations devraient permettre au chemin de fer de rester le plus rapide, le plus régulier et le plus sûr des moyens de transport terrestre.

Cl. M.

➙ Adhérence / Chemin de fer / Exploitation / Métropolitain / Mouvement / Trans-Europ-Express / Voiture / Wagon.

traînage magnétique

Ensemble de phénomènes associés au retard avec lequel l’aimantation d’un corps ferromagnétique suit les variations du champ magnétique appliqué.

Lorsqu’on modifie le champ magnétique auquel est soumis un échantillon ferromagnétique, l’aimantation n’atteint sa valeur finale qu’après un intervalle de temps plus ou moins long.

Corrélativement, quand on soumet l’échantillon à un champ magnétique tournant H, de fréquence circulaire ω, une puissance ωHJ sin δ est dissipée sous forme de chaleur, où δ, l’angle de perte, mesure le retard angulaire de l’aimantation J par rapport à H. Si les pertes ne provenaient que de l’hystérésis magnétique, δ conserverait une certaine valeur δ₀, indépendante de la fréquence. Or, l’expérience montre que δ est plus grand que δ₀ et augmente parfois avec la fréquence.

Dans un corps ferromagnétique conducteur de l’électricité, tel qu’un métal ou un alliage, ces effets proviennent, tout au moins en partie, des courants induits qui s’opposent à la pénétration du champ magnétique à l’intérieur du corps. Nous laisserons de côté cette origine banale, dont on peut s’affranchir en feuilletant le corps. Nous ne nous occuperons pas non plus des variations d’aimantation liées aux éventuelles altérations avec le temps de l’état physico-chimique de l’échantillon.

On observe aussi, au cours des premiers millionièmes de seconde qui suivent la modification du champ, des phénomènes de relaxation liés à la résonance ferromagnétique. Lorsqu’on applique un champ magnétique à un petit élément de volume dont l’aimantation spontanée fait un angle ψ avec le champ, l’aimantation commence à tourner autour du champ en un mouvement de précession — ψ restant constant — de fréquence angulaire γH, où H est en œrsteds et γ de l’ordre de 10⁷. Ce n’est qu’après un certain nombre de tours que l’aimantation finit par s’aligner dans la direction du champ magnétique.

En dehors des phénomènes précédents, il en existe d’autres, désignés plus spécifiquement sous le nom de traînage magnétique (ou de viscosité magnétique), qui se manifestent dans une échelle de temps extrêmement étendue, du millième de seconde ou moins jusqu’à plusieurs siècles. On en distingue deux espèces : le traînage de fluctuations thermiques et le traînage de diffusion.

Le traînage de fluctuations, de caractère thermodynamique, apparaît dans toutes les substances ferromagnétiques. Le mécanisme en est probablement très complexe, mais on peut se le représenter d’une manière imagée en l’attribuant aux fluctuations thermiques des champs magnétiques internes de dispersion. Ses effets sont proportionnels, d’une part, à la susceptibilité irréversible s_i de l’état considéré et, d’autre part, à l’amplitude maximale du champ fluctuant. La valeur probable de cette amplitude croît comme le logarithme de l’intervalle de temps t qui s’est écoulé depuis la dernière modification du champ. La variation d’aimantation ΔJ, due au traînage, est donnée par
ΔJ = s_iS(Q + log t),
où Q est un nombre de quelques dizaines et S une grandeur homogène à un champ magnétique. Pour fixer les idées, S vaut 5 · 10^–4 œrsted pour le fer et 1,7 œrsted pour un alnico de 350 œrsteds de champ coercitif. La constante S croît avec la température comme Tⁿ, n étant compris entre et 1. L’angle de perte δ ne varie pas avec la fréquence et varie peu avec la température.