QUATRIÈME SÉRIE D'EXPÉRIENCES

Expériences sur la machine Gramme

Avant de commencer l'exposé de ces expériences, nous allons nous arrêter un instant au point suivant. On sait que lintroduction d'un

noyau de fer doux dans l’intérieur d’une bobine a pour effet d'augmenter le coefficient de selt-induction. Dans les expériences sur la bobine dont nous nous sommes servi (3° série d'expériences), cette augmentation était d'environ 10 fois pour le noyau plein. Cette augmentation est due à l’aimantation de fer doux. Donc, si le fer est déjà aimanté à saturation, l’augmentation ne peut plus avoir lieu et on doit pouvoir supprimer linfluence du fer doux en aimantant le noyau à saturation.

Voici quelques expériences que nous avons entreprises dans Le but de vérifier ces faits.

Nous avons d’abord déterminé le coefficient de self-induction d’une grosse bobine (fig. 26), bobine dont on se sert dans les cours pour

montrer les lois de Faraday. A l’intérieur de cette bobine il y a une autre bobine dans laquelle s’adapte un faisceau de fils de fer. Le coefficient de self-induction de la bobine extérieure, après enlèvement du fer de la bobine intérieure, est de

0,107 >< 010 CARS Puis nous avons introduit le faisceau de fils de fer dans la bobine intérieure. Le coefficient de self-induction a été déterminé de nouveau

et nous avons trouvé 0,403 < 107 MC GS;

c’est-à-dire une valeur à peu près 4 fois plus grande.

Finalement, nous avons répété la dernière expérience, mais après avoir lancé dans la bobine intérieure un courant continu et intense. Dans ces circonstances, on a trouvé pour le coefficient de self-induction de la bobine extérieure :

ONIO RIOMRC. GES.

c'est-à-dire une valeur très peu supérieure à la première.

On voit donc que l'expérience vérifie pleinement les faits prévus par la théorie et qu’on peut supprimer l'effet dû au fer par l’aimantation à saturation.

Ceci a une importance capitale pour la théorie des machines dynamoélectriques — théorie qui est encore assez obscure, particulièrement pour ce qui concerne le rôle à attribuer aux pénomènes de self-induction. Comme on emploie le plus souvent, dans les dynamos, des courants d’une intensité telle que les inducteurs commencent à être saturés, on voit que linduction de l’anneau sur lui-même est moins considérable que celle qu’on mesure.

Dans lexpérience précédente, nous avons pris le cas où le courant qui circule autour du fer est très intense et où le courant dans la bobine est très faible, de telle sorte que la bobine ne peut pas changer la polarité du fer. Si, au contraire, le courant dans la bobine extérieure est assez fort pour neutraliser l’effet du courant intérieur, les résultats ne seraient plus les mêmes.

Voici maintenant les expériences réalisées sur les machines Gramme.

Petite machine Gramme

Nous avons d’abord opéré sur une petite machine Gramme, qui nous avait été prêtée avec beaucoup de complaisance par M. Alvergniat. Voici les constantes de cette petite machine :

Résistance des électro-aimants... 3,87 ohms — HeNANNEAU eee. 2,08 — -- totale (mesurée)...... 5,03 —

La résistance de l’anneau a été prise telle quelle, les balais s’appuyant sur deux secteurs opposésdu collecteur. Le collecteur avait 12 segments, Dans cette machine, comme dans la plupart de ces petites machines, il y avait trop de fer relativement au fil, et, même avec les courants les plus forts compatibles avec le diamètre du fil (0,6 millimètre), les électros étaient loin d’être saturés.

Les courbes obtenues séparément pour les électros et l’anneau sont presque des lignes droites et, dans ces conditions, le courant qui circule dans les électros n’a qu’une faible influence sur le coefficient de self-induction de l’anneau.

Les courbes ont été reproduites sur la figure 27. La courbe supérieure représente l’extra-courant relatif aux électros seuls ; les autres courbes

r$St =

se rapportent à l'anneau seul, l’une sans excitation des électros, l’autre, les électros étant excités par un courant aussi intensé que possible. La diminution de l’extra-courant et par conséquent du coefficient de self-induc-

tion est de 1/5 environ.

Thmpères

Quant à la méthode de mesure, elle est identique à celle dont nous nous sommes servi pour la machine Gramme type d'atelier.

Machine Gramme, type ordinaire d'atelier

Dans ce qui précède, nous avons vu qu’il y a proportionnalité entre le produit du coefficient de self-induction par l'intensité de courant et l’intensité du champ magnétique produit par l’électro-aimant.

Il nous a paru intéressant de vérifier cette proposition directement sur une machine dynamo réelle. Nous avons employé pour cela la machine qui est le mieux connue et qui a été le plus étudiée : c’est la machine Gramme ordinaire. La maison Breguet a bien voulu mettre à notre disposition une de ces machines, grâce à l’obligeance du directeur M. Sciama.

Nous avons effectué également quelques mesures avec une machine Gramme, type d’atelier, qui se trouve au laboratoire des recherches physiques à la Sorbonne.

Avec la machine construite par la maison Breguet, nous avons effectué les expériences suivantes.

D’abord nous avons déterminé le coefficient de self-induction des inducteurs et nous avons suivi les variations de ce coefficient depuis de faibles intensités jusqu’à environ 44 ampères, le débitnormal étant de 25 ampères.

Nous décrirons d’abord avec quelques détails le dispositif employé.

Pour expérimenter sur le système inducteur sans l'anneau, il suffit de desserrer les balais et de réunir les balais à l’aide d’un fil gros et court; On attache ce filsur les pièces métalliques des porte-balais à l’aide des e de serrage ordinaire et on prend les contacts sur les bornes extérieures de la machine (fig. 28).

Cette machine est mise en équilibre dans un pont de Wheatstone. À cet effet (fig. 29), on met en AB une résistance bien connue et formée de fl assez gros pour qu'aucun échauffement ne soit possible. Le fil sur les inducteurs de la machine Gramme a un diamètre de 3,4 m.m. ; nous

avons employé en général pour les fils d'attache des fils de 4 millimètres ; d’ailleurs, la machine se trouvait tout près des autres résistances, de telle façon que les fils qui reliaient la machine aux points A et D n’avaient qu’une longueur de 40 centimètres chacun.

La résistance A B était formée par la bobine de fils de maïllechort, chaque bobine ayant une résistance de 0,2 ohm avec du fil de 3 miilimètres de diamètre ; ces quatre bobines étaient mises en quantité : on faisait plonger les extrémités des fils d’attache dans des godets de mercure (fig. 30).

C’est d’ailleurs la même disposition qui nous a servi précédemment.

- Les deux autres branches BC et C D étaient formées par des boîtes de résistance ordinaires ; seulement on avait eu soin d'employer des résis-

tances considérables pour que le fil ne se trouvât pas échauffé par le passage du courant. Cette résistance était de 3 à 5000 ohms, et comme la résistance des autres branches du pont n’est pas supérieure à 1 ohm, le courant le plus fort qui passe dans les boîtes, pour une intensité de

14 ampères est de :

c'est-à-dire d'environ 1/100 ampère. On voit que dans ces conditions aucun échauffement n’est à craindre.

Il restait à déterminer bien exactement la valeur de la résistance R’en

? Rae , 0,20 ‘ A B. Cette résistance devait être égale à —— — 0,050 ohm, mais comme