ÉLECTRO-DYNAMOMÈTRES
un ressort spiral dont la torsion est rendue apparente, par le déplacement d'une aiguille (Electro-dynamomètre Siemens).
Si les courants lancés dans les deux parties de l'appareil étaient différents I et F, le moment du couple exercé par la bobine fixe sur le cadre mobile serait :
/i, n, S, S', étant le nombre de tours respectifs et la surface moyenne des spires.
Si I = r, on voit que la formule se réduit à l'expression I* = KM, ce qui veut dire que la torsion du fil est proportionnelle au carré de l'intensité.
Dans ce cas, l'intensité n'intervenant que par sa grandeur absolue et non par son signe, puisque (-j-I) X ("j"^) = 4-1* et que ( — I) X ( — Ï)=+IS ^^ ^o** q^^ l'électrodynamomètre s'applique aussi bien a la mesure des cou-
(1) Cette formule est l'application de la loi de Coulomb.
Cette loi se formule ainsi : La force d'attraction ou de répulsion qui 8*exerce entre deux corps électrisés dont les dimensions sont très petites par rapport à leur distance, varie en raison inverse du carré de la distance des deux corps et en raison directe du produit des quantités d'électricité dont sont chargés les deux corps. Elle s'applique aussi aux attractions et répulsions magnétiques.
L'auteur de cette loi et l'inventeur de la balance dite de torsion qui permet de la vérifier, est Coulomb (Charles-Auguste de), qui naquit à Angouléme en 1736 et mourut en 1806. Il appartenait à nne famille de magistrats. Il embrassa la carrière militaire. Ses premiers travaux sur les aiguilles aimantées datent de 1777. Il fut nommé en 1784 intendant général des eaux et fontaines de France, et en 1786, membre de l'Académie des sciences. Il donna sa démission au moment de la Révolution et se consacra complètement à ses études. Nommé membre de l'Institut à sa création, il était inspecteur général de l'Instruction publique en 1802.
Ses travaux ont été publiés dans les Mémoires de V Académie des sciences (1784).
118 LES MESURES ELECTBIQVES
runts directs qu'à celle des courants alteruatifs dont il sera parlé dans un chapitre postérieur. Les indications dooneot la moyenne des carrés de l'intensité.
Mesure des réBistances- — Rhéostats. — La mesure des résistances ou des conductibilités nécessite un certain nombre d'apparciU.
On a souvent, et, en particulier, dans la conduite des machines électriques, ii faire varier la résistance d'un circuit. On y parvient îi l'aide de résistances, variables à volonté, qu'on appelle des rhéostala.
Ces appareils ont diverses formes.
Celui de Poggendorf, appareil de laboratoire, est composé de deux fils de platine parallèles tendus horizontalement au-dessus d'une planchette. D'un côté, ils aboutissent à deux prises de courant.
Un curseur, en caoutchouc durci, est enfilé à frottement dur sur ces deux fils. Il est creux et contient du mercure qui réunît électriquement les deux fils. En déplaçant ce curseur, on fait varier la longueur du til de platine introduite dans le circuit et, par conséquent, la résistance de ce Fig. 46, — RhéoHtat de 'WheatBtuiic. dernier.
Le rhéostat de WheaUtone (fig. 40) est composé de deux cylindres parallèles. L'un est en ébonite (caoutchouc durci); il porte à sa surface une rainure hélicoïdale, dans le fond
RHÉOSTATS 119
le laquelle repose un fil métallique dont l'extrémité aférieurc correspond à une prise de courant. L'autre ylindre, de mêmes dimensions que le premier, est en litoD. Au moyen d'une manivelle, on peut faire tourler le premier. Dans ce mouvement, le fîl se déroule le sa surface et s'enroule sur le second cylindre. >mme celui-ci est fait d'une matière conductrice, oute la partie du fil |ui y est enroulée se rouve hors circuit, celle- + à seule qui est sur le ylindre en ébonite s'y rouvant.
On peut ainsi faire / arier la résistance. Une l ègle placée entre les léux cylindres et paallèlement à leur axe lermet de ta mesurer.
1 suffit de lire la graluation au point où la lartie du fil, placée ntre les deuxcylîndies, ient l'affleurer. ''k- '''■ - Rii-^"»tai de dynamo.
Pour les mesures inlustrielles, on a besoin d'appareils plus robustes et lermettant de faire varier la résistance dans de plus arges limites.
On rencontre fréquemment le tyj)e de rhéostat ife lynamo représenté sur le schéma (fig. 47).
II se compose d'un certain nombre de spirales de naillechort fixées parallèlement à un tableau.
Au-dessus de ce tableau s'en trouve un second (ui porte plusieurs touches de contact et un levier nobile qui peut à volonté s'appuyer sur l'une de ces
120 LES XESUHES ÉLECTRIQUES
touches qui sont réunies aux sections successives du rhéostat.
L'examen de la Bgure montre qu'on peut introduire
Fig. 't8. — Obm légal coDBlrnil par H. Carpentier.
successivement dans le circuit un tiers, deux tiers ou la totalité de la résistance du rhéostat.
II est clair qu'on peut augmenter le nombre des touches et celui des spirales de maillechort et par conséqucut obtenir une plus grande variation de résistance.
Bobines de résistances. — Ohm étalon. — Les appareils ci-dessus ne sont pas, à proprement parler, des
ou M ÉTALON 121
appareils de mesure. On emploie, à cet effet, des bobines spéciales graduées à l'aide d'un ohm étalon.
Remarquons tout d'abord qu'il importe de préciser quel est l'ohm étalon dont il s'agit.
Celui de rAssociation britannique {B. A.) n'est pas le même que l'ohm légal tel qu'il a été défini dans les Congrès d'électricité qui se sont succédé depuis 1881.
Le premier est représenté par la résistance, il 0" centigrade, d'une colonne de mercure de l""' de section et de 104"", 8 de longueur; le second est représenté par la résistance, à 0", d'une colonne de mercure de li""' de section et de 106 centimètres de longueur.
Il en résulte que l'ohm légal vaut 1,0112 ohm (B. A.) et que l'ohm (B.A.) vaut 0,9889 ohm légal.
La maison Carpentier a réalisé pratiquement des ty- f\g 49, Qhm dn Po»t Office. pes de l'ohm légal dans lesquels la colonne de mercure est repliée plusieurs fois sur elle-même de (açon il occuper moins d'espace et à diminuer la fragilité de l'appareil (fig. 48).
L'ohm légal du Post Office de Londres est formé par un double fil enroulé sur un tube isolant et protégé par une gaine de paraffine fondue. Les extrémités du fil aboutissent à deux tiges métalliques recourbées qu'on introduit dans deux godets remplis de mercure ou viennent également plonger les extrémités du circuit à expérimenter.
La figure 49 représente un ohm étalon de ce type construit par 1» maison Carpentier.
Boîtes de résistancoB. — Les boites de résistances sont des appareils composés d'un certain nombre de bobines de résistances connues qu'on peut associer entre files comme on associe les poids pour faire une pesée. Ces bobines sont reliées à une série de blocs ou plols en laiton aitcceasifa qu'on peut mettre en contact électrique an moyen de Jiches métalliques montées sur une petite poignée en ébonite.
On voit sur la figure 50 comment on peut mettre hors circuit une bobine de résistance en intercalant une fiche entre les deux plots successifs auxquels elle est reliée.
On associe ensemble un certain nombre de bobines soît en décades linéaires (fig. 51), sont en décades circulaires jfig. 52).
Il est clair, dans l'un et l'autre cas, qu'en mettant la
fiche dans l'ouverture correspondante à une bobine, la bobine 5 par exemple, on met hors circuit toutes les bobines suivantes 6, 7, 8, 9 et 10.
La figure 53 représente l'aspect extérieur du type le plus courant de boites de résistances.
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Appareils penr mesurer les résiatMiÈees. — ijfunt à U mesure d'ane résistance incoDODe. elle petit être obtenue â l'aide <le plosiears méthodes.
Noos noDS contenterons d'indiquer le principe de < rement employée.
^Ile qui est le plus ordinal-
Fi^. :i3. — Boite àe tititlanrt.
Pont de "WbBatBtone. — Elle est basée sur l'emploi d'un appareil dont le fonctionnement schématique etii représenté par la figure 54 dans laquelle a et t sont dm
résistances fixées connues d'avance, R une résistance dont on peut faire varier la valeur à volonté, et œ la résistance inconnue qu'on doit mesurer.
Supposons ces résistances associées sous la forme d'un losange 1.2.3.4 dont les sommets 1 et 2 sont mis en communication avec les deux pôles d'une pile et dont les sommets 3 et 4 sont sur le circuit d'un galvanomètre g. Les choses étant ainsi disposées, faisons varier la résistance R, jusqu'à ce que l'aiguille du galvanomètre ne se déplace plus. A ce moment, aucun courant ne traversera la dérivation 3.4. — ia h 'b 'x étant les intensités des courants dérivés qui traversent les quatre côtés du losange, on a d'après les lois de Kirchoff
Fig. 54. — Principe du pont de Wheatstone.
On en déduit :
Le pont de Wheatstone comprend les résistances fixes et la résistance variable. Il comporte comme accessoire une pile, un galvanomètre et un interrupteur double.
Les renseignements généraux sur l'électrométrie qui précèdent sont certainement très incomplets. Ils suffisent pour donner une idée des méthodes et des appareils de mesure et pour rendre intelligibles les développements qui vont suivre.
