geable

Pour une fréquence de 45 périodes, Lo varie de 1,348 à 1,820. La résistance ohmique étant de 39 ohms, il est facile de calculer le déphasage entre l’intensité 4, et la différence de potentiel vu.x. dans ce circuit. On trouve qu'il varie de 20 à 2040'. Dans un cas comme dans l’autre, cet angle est toujours assez petit. On peut adopter 2020! comme valeur moyenne.

Circuit IT. — La résistance ohmique de ce circuit est très grande par rapport à la self-induction [la résistance r (fig. 17) maintenue dans le circuit a toujours été supérieure à 1.000 ohms}. On peut donc admettre en première approximation que ce circuit se comporte sensiblement comme s’il ne contenait que de la résistance ohmique. Le courant # est donc sensiblement en phase avec la force électromotrice qui le produit; c’est-à-dire

déphasé de — par rapport au flux qui traverse l’échantillon et

par en par rapport à &. Il est bon de noter, en outre,

rence de phase + est nulle; et elle s’annule lorsque © —

Cette dernière valeur. du déphasage est donc la seule inacceptable.

Pour toute autre valeur, les déviations du galvanomètre G,

que la résistance de la bobine exploratrice étant voisine de 1/100 d’ohms, elle subit, lors de son chauffage à haute température, des variations de résistance de l’ordre de quelques dixièmes d’ohms et par conséquent négligeables vis-à-vis de la résistance totale du circuit II dont elle fait partie.

Circuit III. — Dans ce circuit, l’électro-aimant du galvanomètre G, est relié par des fils de résistance négligeable, aux bornes M et N, entre lesquelles on maintient une différence de potentiel efficace égale à 110 volts. Dans ces conditions, la bobine de l’électro est parcourue par un courant dont l’intensité efficace est égale à l’intensité du courant continu qui la traverserait si on maintenait à ses bornes une différence de potentiel continue égale à 4 volts. Il est facile d’après cela de déduire la, valeur du déphasage de l'intensité 13 et par conséquent du champ JCc, (à l’hystéris près) par rapport à la différence de potentiel vu.x. On trouve ainsi une valeur de 87055’. Le courant est presque en quadrature avec la différence de potentiel;

Déphase du courant i: par un champ %c,. — Il nous est maintenant possible de calculer le déphasage qui existe à chaque instant dans le galvanomètre G entre le champ 36, produit dans l’entrefer et le courant t? qui traverse la bobine mobile.

Nous avons vu que — dans le circuit I — :; est en retard de 220’ sur la différence de potentiel vu.x. D'autre part, le cou-

Re : 7 : x rant {2 (circuit Il) est sensiblement en retard de — sur &, c’est-à-

dire que t> est déphasé 9220’ par rapport à vu.n.

Enfin, 1», et par conséquent JCt., sont déphasés de 87055! par rapport à cette même différence de potentiel ou x.

La différence de phase » qui existe finalement entre £2 et Fc, est égale à : 92020! — 87055" — 4025! avec un écart maximum possible pendant un essai de 20’ en plus ou en moins.

Calcul du couple C, agissant à chaque instant sur la bobine

du galvanomètre G.— Admettons que le champ JG, de l’entrefer du galvanomètre soit rigoureusement radial et de la forme : Fc —= à Cos wt (18)

le courant 1 qui passe dans la bobine mobile du même galvanomètre étant égal à :

ta = D cos (ot — »)(19); avec : b= 7 (20)

donnent à chaque instant la valeur de l’induction de l’échantillon À pendant qu’il est soumis au chauffage ou au refroidissement. Un couple thermo-électrique placé dans le même échantillon nous permet de mesurer, avec un second galvanomètre Ga, la température de l'échantillon et, en combinant les indications de ces deux galvanomètres au moyen d’un prisme incliné à 45°, par la méthode bien connue de M. Saladin (t), nous pouvons obtenir immédiatement, par enregistrement

Pendant une période, la valeur moyenne du couple qui s’exerce sur la bobine est : |

mn Cr T f NS6 cos (of — ») a cos wt (21) N étant le nombre de spires de la bobine du galvanomètre. S étant la surface d’une spire.

NS cos (wf — +) — le moment magnétique de la bobine, T re 5 J. A (cos? wf cos 9 + sin w{ cos wé sin o) dé (22) en prenant : À — NSba — Cte. Cr È cos 9 (23)

D’autre part, la bobine ayant atteint sa position d'équilibre, on peut écrire :

Cn = — NSa Re cos 9 — Ca (24) C étant la constante de torsion du fil et « l’angle de déviation.

On voit donc que, pour une valeur donnée de cos », l’angle & varie proportionnellement à E+, C'est-à-dire que, avec le dispositif adopté (fig. 17), cette variation est aussi proportionnelle à l’induction maxima et à la perméabilité correspondante, de l’échantillon étudié.

Notons enfin que le couple C,, est d'autant plus grand que » est

: RUES < T plus petit et qu'il s’annulerait pour Po Nous avons vu

que y était compris entre 45’ et 4045/; cos w varie donc entre 0,99746 et 0,99656, soit de moins de 9/10.000 ce qui est pratiquement négligeable. En outre, sa valeur est assez voisine de 1 pour que le couple C» soit sensiblement maximum.

(t) E. Sazanin. — The Iron and Steel Metallurgist and Metallografist, t. VIX, 1904, p. 287.

photographique, la courbe des inductions en fonction de la température.

Cette méthode des galvanomètres conjugués est une modification du dispositif optique imaginé par Lissajous pour la composition optique de mouvements vibratoires dirigés dans des sens rectangulaires. Voici en quelques mots comment elle a été réalisée.

Les rayons lumineux issus de la lanterne F (fig. 18) dans laquelle un diaphragme percé d’un trou très fin réalise une source ponctuelle, sont dirigés sur le miroir s, du galvanomètre à courants alternatifs G,. Après réflexion sur ce miroir

Fig. 18. — Dispositif enregistreur utilisé pour l’étude des transformations magnétiques.

s, ils rencontrent le prisme à réflexion totale P dont les arêtes sont inclinées à 45° sur l'horizontale, et dans un plan perpendiculaire à la direction moyenne de ceux-ci. Ce prisme a pour effet de transformer les déviations horizontales des rayons lumineux tombant sur le miroir s, du galvanomètre G,, en déviations verticales. Ces rayons ont ensuite à traverser un système de deux lentilles /, et /, avant d’arriver sur le miroir $, du galvanomètre G. Ces lentilles -sont réglées de telle manière que les deux miroirs s, et s, soient foyers con- Jugués l’un par rapport à l’autre; c’est-à-dire que tous les rayons issus du miroir 8, tombent sur le miroir S-

De là ces rayons se dirigent sur la plaque L dont la dis-

tance au miroir $&, est telle, qu’elle se trouve dans le plan où se forme l’image du point lumineux F.

Différents types d'échantillons employés. — Dès nos premiers essais, nous nous sommes aperçu que l'allure des courbes est très différente suivant le rapport qui existe entre le diamètre L et la longueur D des échantillons. L'influence démagnétisante des pôles se manifeste d’une manière souvent imprévue. Aussi nous avons été amené à choisir trois types d'échantillons dont nous donnons les principales dimensions en millimètres dans le croquis ci-après (fig. 19). Les deux premiers sont des barreaux : type A et type B. Le troisième est un anneau : type C.

Le champ démagnétisant est très fort dans les barreaux du type À dans lesquels la longueur est seulement égale à cinq fois le diamètre : L — 5D. Il est beaucoup plus faible dans les barreaux du type B dans lesquels L = 66,6D. Enfin il est nul dans les échantillons en forme d’anneaux, type G, qui à

ce point de vue peuvent être assimilés à des barreaux de longueur infinie par rapport à leur diamètre.

Ces trois types d'échantillons ont été réalisés avec toutes les nuances d’aciers étudiés.

Chaque échantillon était percé d’un trou pour permettre l'introduction d’un couple thermoélectrique. Pour compenser la diminution de section déterminée par ce trou, on avait ménagé des surépaisseurs correspondantes, comme on peut s’en rendre compte sur le croquis des échantillons type A et type B (fig. 19). R

Pour opérer sur un métal dont la constitution soit bien définie, nous avons fait forger des morceaux dont les dimensions étaient notablement plus grandes que celles des échanüillons auxquels nous voulions arriver.

Nous avons alors fait subir à ces morceaux, bruts de forge, et placés dans une caisse remplie de charbon de bois en poudre, un recuit entre 850? et goo° avec refroidissement

| TI tel << © I — Es jt re ce | “= É = [ge — (æ) Er] |

ype

(sn

de

5 = Æx = == —— = à = [= [ns ae GS) = = ce Miss Nc 2

ST Fig. 19. — Croquis cotés des 3 genres d'échantillons :

barreau type A; barreau type B et anneau type C.

lent, dont l'allure est représentée par la courbe donnée (fig. 20).

Ce recuit faisait disparaître les irrégularités qui auraient

pu résulter du forgeage, sans qu’il y ait à craindre une altération quelconque de la composition du métal puisqu'on avait à enlever au moins 2 mm. de métal sur chaque face des échantillons ainsi recuits, avant de faire les essais.

Agencement des enroulements et dispositif de chauffage. — Pour le chauffage des barreaux types A et B, nous avions préparé un four à résistance électrique (fig. 21). Les spires chauffantes étaient enroulées sur deux tubes en porcelaine placés concentriquement a et b et portant chacun un enroulement de même pas.

Ces deux enroulements réunis en série, mais enroulés en

sens inverse étaient parcourus par le courant de chauffage et

Termpcrature ë Lo]

0 F3 l 15° Temps

Fig. 20. — Allure du recuit des échantillons.

produisaient au centre un champ rigoureusement nul. Cet ensemble se trouvait lui-même placé dans un autre tube c en terre réfractaire, notablement plus grand que les deux premiers. L'espace annulaire compris entre les tubes bet c était rempli par de la chaux qui est assez mauvaise conductrice de la chaleur pour que la paroi extérieure du tube c ne dépasse jamais 50°. Sur ce tube était bobiné directement le solénoïde destiné à produire le champ alternatif au milieu duquel devait se trouver l’échantillon. Ce solénoïde constituait l’enroulement inducteur I, quant à l’enroulement induit IH, :l était réalisé directement sur l'échantillon et par conséquent introduit avec ce dernier dans le tube de chauffage (a) du four. Il fallait donc que l’isolement de cet enroulement soit

‘(g 10 y sodfj) xneoueq sop ru a7 anod 9stqun onbr139019 ano — ‘13 “Sr

A pa

2 Lè on

RS

avons réalisé au moyen de fil de cuivre

incombustible. Nous l’

ecar-

amiante. En outre, pour éviter la d

de o mm. 5 isolé à l’

Duration de nos échantillons, nous réalisions une atmosphère réductrice dans le four, en emplissant (avec de la poussière de charbon de bois, et même pour les échantillons très carburés, avec un mélange de charbon de bois et de carbonate de baryte) tout l’espace resté libre dans le tube a après l’introduction de l'échantillon. Comme la température maxima de chauffage n’était nitrop élevée, ni maintenue trop longtemps, il suffisait simplement d'empêcher le contact direct de ces mélanges avec les échantillons, pour n'avoir pas à redouter la cémentation.

Pour l’anneau type C, l’enroulement inducteur constitué par un fil de 1 mm.en constantan (pour que la résistance du circuit ne se modifie pas sensiblement pendant le chauffage) isolé à l'amiante et l’enroulement induit en fil de cuivre de o mm. 5 isolé également à l'amiante étaient obligatoirement bobinés l’un et l’autre sur l’anneau lui-même. Cet anneau étant ainsi préparé, on introduisait la soudure d’un couple thermoélectrique dans le petit trou disposé à la recevoir, et le tout était placé dans une boîte en terre réfractaire remplie du mélange charbonneux dont nous avons déjà parlé. Cette boîte était alors placée dans un four électrique à résistance, comme on peut le voir figure 22. (Les fils de l'enroulement secondairé et ceux du couple ne sont pas représentés sur cette figure).

Détermination de la température des échantillons. —- Nous avons indiqué que, pour éviter l'oxydation, nous avions créé autour des échantillons une atmosphère réductrice à base d'oxyde de carbone. Or les couples de platine sont très rapidement faussés dans une telle atmosphère. Nous avons été amené, après quelques tâtonnements, à adopter le couple fer-constantan qui lui, au contraire, s’y comporte très bien. Nos couples étaient du reste vérifiés avant et après chaque expérience au moyen des points fixes suivants :

Ebullition de l’eau (ramenée à 760 mm.). . . . 1000 Ebullition de la naphtaline (ramenée à 760 mm). . 2150

Ebullition du soufre (ramenée à 760 mm.) .

Solidification de l’alumininium. .

Fusion d’un fil d’or pur .

‘(9 sod4) xneouue sop oSeyneyo 9j anod 9s1prn onbin9979 ano y — ‘zx Si

UV RE. A. + À PISE sr Dr DS rÈA PERS 2000020009.

RER RE ESRI RE RSS 2 RE SR SSSR Le RIRE)