EFFETS DU COURANT ÉLECTRIQUE J

L'art de guérir par l'électricité prend le nom (ï électrothérapie.

Les courants très puissants occasionnent des chocs violents ; ils peuvent même foudroyer instantanément. C'est pourquoi il faut se garder de toucher les fils partant des machines qui produisent les courants destinés à l'éclairage électrique, dont la tension est considérable.

XIV — ÉLECTRO-MAGNÉTlSMi: Les GALVANOMETRES j

Action des courants sur les aimants. — Expérience d'Œrsted. — Unu aiguille aimantée, suspendue par son centre au moyen d'un fil ou en équilibre sur un pivot dans une position horizontale, prend toufours d'elle-même la direction du Nord au Sud, son pôle austral regardant le Nord.

Si l'on place parallèlement au-dessous d'elle un fil conducteur parcouru par un courant allant du Nord au Sud, elle est déviée de sa position et son pôle austral se tourne vers l'Ouest. Si ce même fil est placé au-dessus [fig. 104), le pôle austral est dévié vers l'Est. Enfin en changeant le sens du courant on obtient des déviations contraires aux précédentes.

Ces effets du courant furent observés pour la première fois en 1829 par Œrsted [i). On les démontre à l'aide de l'appareil représente' figure 104.

Un conducteur en cuivre esc fixé sur une planchette^; à ses extrémités se trouvent deux bornes A et B où viennent aboutir les fils de la pile. Une aiguille indicatrice mobile, placée sur le conducteur, sert à indiquer le sens du courant. Un support placé au centre de la planchette porte un pivot sur lequel se meut l'aiguiile aimantée. Ce pivot peut

(1) Physicien danois, né e

1777. mort <

)-MAGNKTlSME — LES G.ILVANOMf^TRKS Il5

être abaissé ou clevé à volonté, do manière à amener l'aiguille au-dessous ou au-dessus du conducteur traversé par le courant. A cet appareil est joint un système d'aiguilles asiatiques, représenté en haut de la figure et dont il sera parlé plus loin.

nè^le d'Ampère. — Ampère (i) étudia ensuite lesj effets constatés par Œrsted, Pour mieux fixer les idées, il^ formula la loi suivante ;

Si l'on suppose un observateur couché dans le conductssur, la face tournée vers t'aiguille et le courant entrant par les pieds et sortant par la tête, le pâle austral de l'aiguille déviera toujours vers la gauche de l'observateur (fig. io5).

Cette loi permet donc de savoir dans quel sens doit dévier l'aiguille quand un courant donné passe dans le conducteur et aussi de connaître le sens d'un courant par lelui de la déviation.

L Polér

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Aimantation par les courants. — II y a une relation frappante entre l'action d'un courant sur l'aiguille aimantée et l'effet magndtîque qu'il produit sur une tige de fer ou d'acier. La loi d'Ampère s'applique également aux deux phénomÈnes. Si l'on soumet en même temps une aiguille aimante'e placée parallèlement et une tige de fer, placée perpendiculairement au conducteur, à l'aciion du même courant, il se forme dans le fer un pôle austral à droite quand le pôle austral de l'aiguille est dévié à droite £tius pôle austral à gauche, quand le pôle austral de l'aiguiHe est dc'vie' à gauche. Des polarités contraires se développent d'ailleurs dans le fer aus côtés opposés.

Multiplicateur. Galvanomètre. — Dans un circuit fermé circulaire, ovale ou rectangulaire (A fig. io6],

centre duquel peut se mouvoir l'aiguille aimantée, toutes les parties du conducteur concourent à augmenter l'effet de courant et cet effet devient plus marqué si le conducteur fait plusieurs tours comme ie montre la disposition B, fig. io6. Un courant très faible qui, avec un seul tour, n'aurait eu aucune action sur l'aiguille, produit avec plusieurs tours une déviation très sensible. On peut donc, au moyen de la déviation d'une aiguille aimantée, non seulement constater l'esistence d'un courant, mais encore en mesurer l'intensité. L'instrument qui sert à cet usage, pri-|,

ËLECTHO-MAGNÉTlSMf: — LES GALVANOMETRES [I7

mitîvemeni nommé multiplicateur, est aujourd'hui appelé galvanomètre.

Cet instrument fut construit en 1820 par Scliweiger, physicien allemand, peu de temps après la de'couverte d'Œrsted. Il trouve son emploi dans toutes les expe'riences oïl intervient l'électricité et il est indispensable dans toutes les installations. Il existe un très grand nombre de modèles différents de ces appareils, variant suivant les usages auxquels ils sont destinés; mais ils sont tous basés sur le même principe.

Galvanomètre horizontal. — ■ La figure 107 repré- (ente le plus simple des galvanomètres. C'est celui qu'on nploie communément dans les bureaux télégraphiques, est quelquefois appelé boussole, en raison de sa ressemblance avec l'instrument ainsi nommé. 11 se corn-

; d'un cadre ovale ou rectangulaire C C en bois, fixé

r une planchette et recouvert d'une cloche en verre. Sur

e cadre est enroulé un certain nombre de fois un fil [de

uivre fin, enveloppé de soie afin d'isoler les spires les

unes des a

. Les extrémités de ce fil, dégagées de leur

lis LÉLKCTRICITE ■

enveloppt;, sont fixées à deux bornes P P vissées sur le' rebord du socle. Au centre du cadre est planté verticalement un pivot sur lequel oscille l'aiguille aimantée A A. Une autre aiguille indicatrice B B, en cuivre, est fixée à angle droit sur la première et se meut sur un demi-cercle gradué.

Pour pouvoir se servir du galvanomètre il faut l'orienter; l'appareil doit être placé de telle sorte que l'aiguille aimantée, demeurant immobile dans la direction Nord-Sud, soit parallèle aux spires du fil et cachée par le cadre. Dans cette position, la pointe de l'indicatrice marque le zéro du demi-cercle gradué. Si l'on attache alors à l'une des bornes, placées au bord de la planchette, un fil métallique relié à l'un des pôles d'une pile et qu'on touche l'autre borne avec un fil en communication avec l'autre pôle de la pile, un courant passera dans le fil enroulé sur le cadre et l'indicatrice, entraînée par l'aiguille aimantée dont elle est solidaire, déviera soit à droite, soit à gauche, suivant le sens du courant. L'intensité de celui-ci sera indiquée par le nombre de degrés dont l'indicatrice sera déviée.

Galvanomètre à. algnllle indicatrice verticale. —

Dans le galvanomètre dont ia description précède, l'aiguille aimantée, ainsi que l'indicatrice, se meuvent dans un plan horizontal et les spires de fil sont enroulées sur un cadre venical. L'instrument représenté par la figure io8 est un peu différent.

Les spires sont enroulées sur un cadre circulaire horizontal; un disque aimanté en acier, posé sur couteaux, remplace l'aiguille aimantée. L'indicatrice, fixée verticalement au centre de ce disque, se meut sur un limbe gradué et peut être facilement aperçue h quelque distance, ce qui

ÉLECTRO-MAGffÉTISME 1

"permet d'employer l'appareil comme galvanomètre de cours pour la dtïmonstration. Le disque aimanté est, d'autre pan, maintenu horizontalement au centre du cadre par un contrepoids placé au-dessous et que ne montre pas la figure. Dès qu'un courant passe, ]e disque, dont les pôles sont opposés aux couteaux sur lesquels il pivote, est dévié dans un sens ou dans l'autre, suivant la direction du courant ; par suite l'indicatrice est déviée elle-même, soit à droite, soit à gauche du zéro du limbe gradué.

L ÉLECTBiCITÉ

lique fait un grand nombre de tours sur le cadre. Pour augmenter encore la sensibilité de l'instrument on fait usage d'un système dit asiatique (fig. log). Ce système comprend deux aiguilles aimantées, superposées parallèlement, comme le montre la figure. Les pôles contraires sont en regard l'un de l'autre et les aiguilles solidaires. Dans un tel système, l'influence du magnétisme terrestre, qui dirige l'aiguille simple d'une boussole, devient peu sensible, car les actions contraires tendent à se neutraliser]

;. cette influence serait même tout à fait nulle si les deux aiguilles avaient rigoureusement la même force magnétique. Dans un galvanomètre astatique, tel que le montre la figure iio, l'aiguille inférieure se trouve à l'intérieur du cadre, l'autre suspendue à l'extérieur, sert d'indicatrice; elle se meut sur un demi-cercle gradué et indique, par le nombre de degrés dont elle dévie, l'intensité des courants mesurés. Dans cet appareil, les aiguilles aimantées ne sont pas placées sur un pivot, mais suspendues à un fil de cocon, fixé à la partie supérieure de l'appareil, qui est lui-même recouvert d'une cloche en verre pour le sous^ traire aux agitations de l'air.

Quand un courant passe dans les spires du fil, il a ^..la même manière que dans le galvanomètre simple^

ÈLECTRO-MAGSéTlSME — LES GALVANOMÈTRES 131

toutes les parties du circuit concourent à faire de'vier l'aiguille de l'intérieur du cadre dans le même sens. Quant à l'aiguille extérieure, elle peut être considérée comme n'étant influencée que par la partie du circuit qui se trouve immédiatement au-dessous d'elle; les pôles des deux aiguilles étant intervertis, on voit, d'après la loi d'Ampère, que lesactionsducourant sur les deux aiguilles concordent pour faire dévier le système dans le même sens.

I Fie. MO. — Goivanoniêire Daus !es galvanomÈtres qui

r asiït^quc. viennent d'être décrits, le cadre et

• la bobine sont fixes, dans d'autres, la bobine est mobile '■ par rapport à l'aiguille. Dans tous, l'intensité est toujours mesurée par l'amplitude de la déviation ; mais au delà de iS" environ, cette déviation n'est plus qu'approximativement proportionnelle à l'intensité du courant. On a re- I cours alors, quand une mesure rigoureusement exacte est I nécessaire, à des instruments spéciaux.

I Souvent, deux galvanomètres de même construction, de r forme identique, donnent une déviation différente pour le I même courant, ou une déviation de même grandeur pour E des courants d'intensité différente. Cela tient au degré de ^sensibilité de chaque instrument, qui dépend de diverses L causes et particulièrement de la force magnétique des ai- I guilles, qui est rarement la même. Avant de se servir d'un I galvanomètre, il est donc nécessaire de déterminer la valeur I de ses déviations aussi exactement que possible en y faisant I passer un courant d'intensité cornue.

[22 LKLECTKICITE

Galvanomètre à miroir. — Pour les mesures de prë- I cisîon on emploie des galvanomètres connus sous le nom [ de"galvanomètres Thomson ou galvanomètres à miroir (fig. iii). Ces instruments sont d'une sensibilité très grande que l'on peut faire varier à volonté.

Dans ces appareils le fil fin, enveloppe' de soie, est enroulé un très grand nombre de fois sur une bobine cylindrique, au centre de laquelle est suspendu, par un fil de cocon, un tout petit barreau aimanté, sur lequel est collé un petit miroir mobile avec lui et visible par une fenêtre H, ménagée dans la boîte en cuivre qui enveloppe l'appareil. Sur celte boîte est fixée verticalement une tige T, qui k supporte un aimant directeur mobile S N, qui peut être ma- I nœuvré à l'aide d'une crémaillère V. Cet aimant directeur t à faire varier l'astaticité du petit barreau aimanté qui nt lieu d'aiguille et supporte le miroir. L'action direci trice de la terre est ainsi plus ou moins affaiblie et l'instrur ' I ment rendu plus ou moins sensible.

Une échelle graduée, représentée par la fig. 112 est sup-fl ' portée par un pied au-dessus duquel est adapté uo bec de^ 1 gaz. Ce bec brûle dans un tube fendu longitudinalemeniS I du côté qui regarde le galvanomètre. L'échelle et la source 3 r lumineuse sont placées à une certaine distance et en facffi I de celui-ci. Le rayon lumineux, qui s'échappe de la fente dm } tube, vient frapper le miroir qui le renvoie par réflexioj r l'échelle graduée. Les plus faibles mouvements du baH