Emploi des phénomènes d'induction. — Montage

— On se propose de mesurer le champ d'un électro-aimant ou d'un aimant en recueillant dans un galvanomètre le courant induit dans une bobine que l'on retire brusquement du champ magnétique.

Préparer une bobine exploralrice faite de quelques dizaines de tours de fil de cuivre enroulés en spires d'un diamètre un peu plus f^rand que la largeur des pôles de l'aimant. Mettre cette hobinc dans le cii-cuit d'un galvanomètre avec une boîte de résistances destinée à régler la sensibilité. Mettre aussi dans le circuit un amortisseur constitué par une bobine de quelques tours de fil dans laquelle on peut déplacer à lu main un petit aimant pour envoyer dans le galvanomètre des courants induits auxiliaii-es de.slinés à arrêter les oscillations.

Si l'on veut obtenir la valeur absolue des champs mesurés, on mettra encore dans le circuit quelques tours de fil enroulés autour

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■ MESURE DES CHAMPS MAGNÉTIQUES IMTEMSES. 3ai

du milieu d'un solénoïde de dimensions connues, comme celui qui nous a servi dans l'expérience précédente.

On évitera de choisir un galvanomètre de grande résistance. Un galvanomètre de Nobilî d'une résistance de un ou deux oKms

observé par réilciion suffit, par exemple, pour étudier le champ d'une aiguille à tricoter aimantée (106 bis).

Si l'on emploie un galvanomètre à aimant mobile, cet instrument devra être placé aussi loin que possible des aimanr'i que l'on étudie, et l'on devra éviter de bouger ces aimants s'ils sont encore assez, près pour agir sur le galvanomètre {').

Si l'on emploie un galvanomètre à cadre mobile, ces précautions sont inutiles. De plus on n'a pas besoin d'amortisseur; l'arrêt des oscillations s'obtient en mettant le galvanomètre en couri-circuil^ Il convient, par contre, de laisser toujours dans le circuit une résistance assez forte pour que le galvanomètre oscille franchement. On ne peut pas se servir de certains galvanomètres dont les cadres sont bobinés sur un anneau de cuivre rouge, puisqu'ils sont apériodiques même en circuit ouvert.

Les connexions seront faites avec des fils doublés, te fil de retour tordu avec le fil d'aller, afin que le circuit ne puisse être traversé

( ') L'aimant, le soliaolde ou l'éleclro-aimant doivent, tout au moins, avoir une orientation telle qu'ils ne (aasenL pas dëvier le galvanomètre. Dans cette position, le champ très faible créé dans le galvanomètre s'ajoute bien au champ terrestre, mais il en modiTie peu la valeur et ne fausse pas sensiblement les impulsions

A., II. 2L

D,g,t7„lb,.LnOOglC

)>dr un flux inagnétiijue variable que dans les enrouleinentâ qui servent à inesiirer le cham|>.

Kxpérifnces, — Placer lu bobine exploratrice près d'un pôle de l'aimant, amortir les oscillations du galvanomètre et retirer bi-iisqiieiiient cette bobine ('). On observe au galvanomètre une impulsion et l'on mesure la déviation maxima de l'oscillaLion qui se produit,

— Eludier tout d'aboi-d la loi suivant laquelle cette dé\iatioii augmente quand on diminue la résistance du circuit. La déviation doit varier eu raison inverse de la résistance totale. Régler alors cette résistance de luanière que t'impuhiou soit facile à mesurer.

— Ré|H''ier l'expérience en remettant lu bobine exploratrice à la même place mais dans dilTérentes orientations. Les déviations obtenues ont un maximum ei peuvent changer de sens. Elles sont proporlionnelles à la projection de \» force magnétique sur la perpendiculaire au plan des spires. — On construira la eourlii; représentative.

— Mesurer de la même fa<;on les impulsions qui se produisent quand on arrache la bobine exploratrice des dilTérents points du champ. Ces impulsions mesurent les valeurs du f1u\ magnétique qui pusse au travers de la bobine dans chacune de ses positions. On construira la courbe représentant les variations de la force magnétique le long de l'axe.

Valeurs absolues. — ■ Pour étalonner l'appareil, on envoie un courant de quelques ampères dans le soléiio'ule de dimensions connues qui agit par induction sur le circuit du galvanomètre.

L'impulsion du galvanomètre peut être mesurée à l'établissement ou à la rupture du courant, ou bien quand on arrache l'enron- Jement disposé autour du milieu du solénoïde. Quel que soit le ■procédé employé, cette impulsion doit toujours avoir la même -valeur. Elle mesure le tlux magnétique qui traverse cet enroulement et dont la valeur absolue est connue si l'on a mesuré l'inlensilé ■du courant qui traverse le solénoïde.

La valeur des (lus observés dans lesaulres expériences se déduit de cette mesure par une simple proportion.

(') I.e mouvement de la l>obine devrait itre inllDiment rapide. En praliqur, lunt qu'il ne s'agit que de petites rotations des organes mobiJes, il suffit qui> le dûplicement de la bobine »oit terminé avant que la déviation du gai Ta no mètre ait atteint une fraction notable de l'élongation maxima.

ÉLECTRO-An

ETLDE DLN ELECTRO-AIMANT.

143< Construction. — l^ ojci un exemple d'eleclro-aimanf assez piiissuiit. Le noyau de fer forgé AOB a un dianièlrede /{""jô et une loufjueiir totale de 4->""i a\ec un érarlement des deux l)ranche$ de lo'"' d'axe en axe; il pèse environ ."i^*. Les bobines M, \, longues de i i'"' et larges de H""', portent cliaoune environ 5oo Kuirs de fil isolé au coton ayant o*'", i5 de diamètre; soit un poids Iota! de (il de-l^s. ^ ■*

Le coui-ant maximum que l'on peut envoyer dans l'appareil, pour une expi-iiencc de courte durée, est d'une quinzaine d'ampères. Comme la résistance totale est voisine de a obins, la force vlectromotriee néeessaire est alors d'une quinzaine de volts pour chaque bobine.

Avec ce courant maximum on développe une force magnétomotrice totaled'eniironaoooounilésG.G.S. Si le circuit magnétique *;st ouvert, lafofce magnétique moyenne entre A et B peut donc dépasser looo unités C.G.S. Avec une armalure(ià'°' :<^"" x •»."") 4|ui laisse un entrefer de i"" d'épaisseur devant chaque pôle, le champ, dans cet entrefer, peut s'approcher de loooo unitésC. G. S. •Si l'on fermait complètement le circuit magnétique avec cette armature, l'induction magnétique, dans tout le fer, s'approcherait <le 20OOO unités pour le courant maximum. La force nécessaire pour arracher l'armature (force portante) ( F= 2. S — ^ — \ serait alors bien supérieure à loo*".