INSTRUMENTS DE SIR W. THOMSON
I* Ampèremètre. — La bobine B, placée verticalement comme l'indique la fig, 293, a la forme d'un tore. Ce tore est
Fig. 295.
formé de très gros fil (28™"*'! de section). Sur l'axe de révolution de ce tore est une rainure CD pratiquée dans une planchette d'acajou. Dans la rainure, glisse un système magnétique G.
Ce système, que l'on voit en ma figuré à part, est formé de quatre petits barreaux aimantés m reliés à un index léger formé d'une lame d'aluminium n servant d'aiguille.
Pour les petites intensités, le champ magnétique directeur est le champ terrestre; mais, pour rendre l'instrument apériodique et pour permettre la mesure de grandes intensités, Sir W. Thomson y adapte un aimant directeur AA' formant un champ dont la valeur entre directement dans la formule de l'instrument.
Cet ampèremètre doit être orienté perpendiculairement au méridien magnétique. Sa sensibilité varie, naturellement, suivant qu'on approche ou qu'on éloigne Taiguille de la bobine.
L'instrument porte, comme on le voit, deux graduations : Tune angulaire, pour les déplacements de l'aiguille; l'autre linéaire, le long de la rainure CD.
Supposons d'abord qu'on n'emploie pas l'aimant permanent : la graduation linéaire est telle que, si le secteur gradué G est à la division i, le champ magnétique étant égal à i, l'intensité sera indiquée par le nombre de divisions parcourues par l'aiguille.
Comme le champ terrestre a une valeur, non pas égale à i , mais égale à H, l'intensité est exprimée en ampères par la formule
d étant le nombre de divisions parcourues par l'aiguille, n le nombre inscrit en regard de la division de CD à laquelle on a placé le front du secteur G.
Quand on se sert de Taimant directeur A, qui crée un champ dont la composante horizontale est F, la formule précédente devient
On commencera d'ailleurs par déterminer le champ H H- F, en faisant passer dans l'instrument im courant d'intensité connue. Cet ampèremètre permet de mesurer des intensités comprises entre o,oi ampère et 5oo ampères.
Remarquons d'ailleurs que, dans la formule (2), si n est constant, c'est-à-dire si l'on fait une série de mesures en laissant le
secteur G en place, on peut calculer la constante une fois
pour toutes. Soit K sa valeur; on a alors
i = Kd.
2** Voltmètre. — La construction du voltmètre est identique à celle de l'ampèremètre, sauf la nature du fil de la bobine, qui a une résistance de 8000 ohms.
La graduation est faite dans la même hypothèse que celle de
rampèremètre, et la force électromotrice est donnée en volts par les deux formules
Hd
(sans l'aimant directeur),
E = ^^ — (avec 1 aimant directeur).
AHPËREHËTRE DE H. LIPPHANN.
Cet instrument est fondé sur la répulsion d'un aimant par un courant.
Un manomètre à mercure {/Ig- 296) est placé entre lès branches d'un aimant de façon que les pôles se trouvent à droite et à gauche de la branche horizontale du manomètre. Le courant est amené au mercure par cette branche horizontale, et il la traverse verticalement, c'est-à-dire perpendiculairement à Taxe du tube.
Fig. Q96.
La portion de colonne de mercure parcourue par le courant représente un élément de courant mobile. Cet élément tend à repousser l'aimant dans une direction déterminée par la règle d'Ampère; mais, l'aimant étant immobile, c'est le courant qui se déplace.
Dans l'instrument, l'élément de courant a une section rectangulaire. Soit / la longueur comptée dans le sens du courant el s l'épaisseur. Soit H l'intensité du champ magnétique
La force électromagnétique qui tend à déplacer le courant a
pour valeur
/=Uli;
pour avoir la pression hydrostatique, il faut diviser l'expression
Fig. 29p.
de la force par l'aire U de la surface dans laquelle elle s'exerce.
ÊLBCTRIGlTfi DYNAlflQCB.
La pression p sera donc
ou /> =
Ht
en pratique
Tascension mercurielle est de 23"™ pour i ampère.
L'instrument est réversible : un écoulement continu donne naissance à un courant appréciable.
lues fi g, 297 et 298 représentent l'appareil. On y voit en A, B les deux branches de Taimant fixe et en M, M' les deux branches du manomètre : la branche M' a une section très large et par suite le niveau du mercure y est sensiblement constant. La dénivellation étant proportionnelle à H et en raison inverse de s, on a donné à la cuve une forme très plate et Ton a formé ses parois des pièces polaires mêmes de Taimant AB, afin d'augmenter H.
