INSTRUMENTS DE MESURE
SI. Valeurs efficaces des quantités électriques alternatives. — Avant de continuer cette étude et d'examiner les autres cas particuliers qui se produisent dans les circuits parcourus par un courant alternatif, il est indispensable de savoir comment on peut mesurer les quantités électriques alternatives et aussi de connaître les instruments qui conviennent pour effectuer ces mesures. Les quantités électriques alternative que Ton doit mesurer sont au nombre de trois :
1** La force électromotrice agissant sur un circuit ou la tension aux bornes de ce circuit;
2^* L'intensité du courant ;
3** La puissance.
En ce qui concerne l'intensité, si les variations sont parfaitement harmoniques, sa valeur peut être représentée, comme à l'ordinaire, par une sinusoïde et on peut alors penser qu'il suffit de mesurer sa valeur maximum qui se reproduit à chaque période, puisque, à ce moment, elle est parfaitement déterminée. La période de ce courant étant connue (elle dépend du type de machine et de la vitesse angulaire de cette dernière, comme on l'a vu au paragraphe 17), on pourrait construire la courbe de l'intensité et toutes ses valeurs succes-
VALEURS DES QUANTITÉS ÉLECTRIQUES PÉRIOD ES 7i
sives seraient ainsi déterminées. Mais, en dehors des difficultés pratiques qu'il y a pour réaliser un instrument pouvant indiquer la valeur maximum de l'intensité, il y a en réalité ce fait que Tallure harmonique de l'intensité est une conception théorique. Dans la pratique, on a toujours cherche!^ à obtenir des forces électromotrices sinusoïdales dans le circuit et on n'a pu jusqu'ici atteindre complètement ce but. Si certains types d'altenmteKirs permettent d'obtenir une allure presque sinusoïdale pour la courbe de force électromotrice, en général on n'obtient qu'une sinusoïde plus ou moins déformée. lien résulteque la courbe de l'intensité est également déformée, mais ses dé« formations sont moins accentuées par suite de l'action de la self-induction, qui tend toujours à s'opposer aux variations d'intensité ; par contre, le fer du noyau influe beaucoup sur ces effets de déformation qui sont encore plus considérables si l'on intercale un condensateur dans le circuit. Ces cas particuliers seront examinés dans le tome II, chapitres vu et vuk
Comme la courbe de la force électromotrice et celle de l'intensité peuvent avoir une forme différant de la sinusoïde, cela indique qu'il n'y a
qu'un seul procédé per- .
mettant de déterminer la valeur de ces grandeurs, procédé qui consiste à avoir recours à un des effets produits fio. 31.
par elles, comme on le
fait pour le courant continu, en choisissant judicieusement l'effet produit et l'instrument convenable pour le mesurer. En réalité, il y a toujours intérêt à connaître les valeurs successives de deux intensités de courant, la courbe de l'une ayant l'allure que montre la figure 31 en a et celle de l'autre ayant l'allure 6 ; mais, si ces deux courants produisent un même effet, par exenrple s'il» échauffent également un conducteur, on peut en déduire que leur efficacité est identique et c'est là un. point important. Il faut remarquer également qu'un
72 IJl TECHNIQUE DES COURANTS ALTERNATIFS
courant continu c peut aussi produire le même échauffement du conducteur considéré dans le môme laps de temps. Si on suppose que l'intensité du courant continu pouvant, dans la même période de temps, produire le môme phénomène thermique ait une intensité de 10 ampères, on peut en conclure que Vintensiié efficace des deux courants a et f) est aussi de 10 ampères.
A première vue, on pourrait supposer que cette valeur 10 correspond à la valeur moyenne des diverses valeurs successives de rintensité pendant une demi-période; ce serait une erreur qu'un raisonnement très simple l'ait comprendre.
82* Effets thermiques d'un courant alternatif. — Les
effets thermiques d'un courant sont proportionnels au carré de ^^.^^^^^^ son intensité (l'énergie
/^ ^"^N»'* thermique développée
» / \ . = /?t2). L'effet résul.
w j tant produit est la som-
\ j me de chacune des va-
\ j leurs successives, dont
\ j la valeur moyenne a
^^^^^^^^.^ une signification phy-
sique bien définie. Soit c- {fiff. 32) l'ordonnée moyenne du diagramme obtenu en élevant au carré chacune des valeurs successives de i. Cette valeur moyenne est le carré de l'intensité du courant continu c qui, au point de vue thermique, produit le même effet que le courant i. On peut donc dire, que le courant variable i a une valeur efficace égale à c, c'est-à-dire que c représente Tinlensité efficace du courant alternatif.
Pendant la seconde demi- période, le courant change de sens, mais le phénomène thermique se produit également; les ordonnées de i'^= ( — i) ( — i) aont toujours positives {fig. 33) et leur valeur moyenne ne change ni de grandeur, ni de signe. .' Le moyen de définir la valeur de l'intensité d'un courant
FiG. 32.
Fio. 33.
alternatif fondé sur la conception de son efficacité est donc parfaitement justifié.
Donc, en utilisant un phénomène thermique comme principe d*un instrument destiné à mesurer l'intensité d'un courant alternatif, Tinertie d'une pièce mobile ne permettant pas à Taiquille indicatrice d'indiquer les valeurs successives de l'intensité de la courbe i^, la position d'équilibre du système mobile est déterminée par la valeur moyenne des carrés des valeurs instantanées de l'intensité.
En graduant l'instrument avec un courant continu, si on l'utilise pour mesurer un courant alternatif, il indique les valeurs efficaces de l'intensité de ce dernier.
En résumé, l'intensité efficace cVxm courant alternatif est égale à la valeur que doit avoir un courant continu pour produire^ dans le même laps de temps et dans le même circuit^ la mêfne quantité d'énergie thermique.
