Mesure des courants alternatifs : appareils à fer doux

1°. — Nous ne pouvons passer sous silence une catégorie nombreuse d’appareïls où la partie mobile est en fer doux. Ils sont destinés à mesurer plus ou moins correctement les caractéristiques. des courants alternatifs pour la définition desquelles le lecteur se reportera au chapitre xui. Bien que la théorie complète de ces instruments exige des connaissances étendues sur l’aimantation (voir la seconde partie de ce Cours), nous les décrirons brièvement ici pour abréger.

Nous poserons comme principe APPROCHÉ que les déplacements d’un morceau de fer doux tendent à se produire de manière que

l'intégrale : ff) H°dv,

appliquée à tout son volume, soit marima; H est la valeur totale du champ, dv l'élément de volume du fer doux.

Autrement dit, le fer se déplace vers les points où le champ est maximum, indépendamment du signe de ce champ. D'où la possibi-

lité d'utiliser les appareils dans des champs alternatifs, c'est-à-dire

dont la direction et l'intensité varient périodiquement.

- On réalise l'apériodicité des appareils ($ 148) en liant à la pièce de fer mobile une palette qui se déplace dans un espace dont elle ne touche pas les parois, mais dont les bords restent voisins de ces parois. On crée ainsi un frottement notable sur l'air. |

2%. — La figure 174 représente deux types très simples où la pesanteur joue le rôle de force directrice.

Dans le type I, un barreau de fer est suspendu par un fil souple à l'extrémité d'un levier. A l'axe de ce levier sont liés l'index I, la palette amortissante À et le contrepoids C. Le fer est attiré par une bobine verticale de section circulaire.

I Il Fig, 174.

Dans le type IT, le fer est sous forme d'un disque qui peut tourner autour d'un axe excentré.

L'amortisseur est constitué par une sorte de piston non jointif.

Dans sa rotation, le disque entre plus ou moins profondément dans une bobine verticale de section quasi rectangulaire.

3°. — La figure 175 représente un type d'appareil qui comporte des pièces de fer fixes et une pièce mobile.

Une bobine B, dont le plan des spires est vertical, aimante (parallèlement à son axe) deux barreaux de fer doux NS. Une plaque de fer doux nn tourne autour de l'axe de la bobine. Elle est done repoussée par les barreaux fixes, que le champ horizontal soit dirigé vers l’avant (pôles représentés) ou vers l'arrière (pôles inverses). Le couple antagoniste est emprunté à la pesanteur: le contrepoids C sert au réglage.

4°. — En raison de la forme de la loi d'attraction, les indications sont en gros proportionnelles au carré de l'intensité efficace ($ 127) : à chaque instant la force est en effet à peu près proportionnelle au carré du champ, c'est-à-dire au carré de l'intensité. Les traits de la graduation (en ampères) sont donc très rapprochés pour de petites

intensités; au-dessous du dixième de l'intensité maxima que l’appareil supporte, les mesures sont illusoires. Par des artifices on rend les traits plus équidistants sans arriver à l'équidistance absolue.

Les appareils doivent être réglés pour la fréquence du courant utilisé ($ 250) en raison des phénomènes d'hystérésis {voir la seconde partie de ce Cours).

Galvanomètres, ampéremètres et voltmètres à cadre mobile.

Le galvanomètre à cadre mobile a été introduit par Lord Kelvin comme récepteur télégraphique transatlantique (voir la seconde partie de ce Cours). Il ne faisait, du reste, que reprendre une idée très antérieure due à Bain, à moins que ce ne soit à quelque autre. Le seul mérite de MM. Deprez et d’Arsonval est d’avoir vulgarisé l’appareil sous une forme commode et de prix relativement modique. Au surplus, dans le tome IT des Applications de l'rlectricité de du Moncel (1873), on trouvera sous le nom de Bain exactement décrit le galvanomètre de Deprez-d'Arsonval.