CHAPITRE XIV ESSAIS ÉLECTRIQUES ET MESURES USUELLES

•UTILlVi DES SSSàll XT OB8 MXSUBKS KLECTRIQUSS. — UnITJU DB MESUftKS. — LoiS rOXDA-

MiNTALSSy loi d'Ohm, loi des coaraots dérivés. — Appareils dk mssurk. — Galtako- MÈTBB8, boussole des sinus, boussole des tangentes, galvanomètres périodiques, «périodiques, galvanomètre à aiguilles astatiques, galvanomètres à miroir, galvano-

< mètre Thomson, galvanomètre Deprez d'Arsonval, voltmètres, ampèremètres, milliampèremètres. — Shunts. — Caisses de nisisTANCES. — Pont de Wheatstons. — Condensateurs. — Cl^s et Covhutatsdrs. — Pile étalon. — Installation vt BisLAci d'un galvanom&tre Thomson, constante et formule de mérite. — Mesures blbctriques. — Mesure des résistances. — Résistance d'une bobine ou d'un conducteur, méthode du pont de Wheatstone, méthode de substitution. — Essais périodiques. — Hesuei DE la résistance intérieure d'une pile, méthode de la demi-déviation. — Hesobx bb LA roRGE élbctromotbicb, méUiode du condensateur. — Mesoeb de la bésistaiub ses terres, méthode du pont de Wheatstone. — Mesure des conducteurs aériens. — Mesure des conducteurs souterrains, essai de la capacité, mesure de la perte de

^ charge, essai d'une soudure.

UtiUté des essais et des mesures électriques. — La régularité du fonctionnement d'un circuit télégraphique, composé d'une source d'électricité, d'une ligne télégraphique, d'un appareil récepteur et complété par la terre, dépend de l'état plus ou moins parfait de ces différents éléments.

De la valeur de la force électro-motrice et de celle de la résistance intérieure de la source d'électricité résulte l'intensité du <K>urant loumi.

La résistance et l'isolement de la ligne télégrapliique^, sa jcapacité, les phénomènes d'induction dont elle est le siège, tant par elle-même (self-induction) que par le voisinage des conducteurs voisins (induction nuitueUe), sont de nature, par leurs variations, à modifier l'intensité et, par suite, les effets des courants qui la traversent.

La résistance des récepteurs et celle de la terre qui coinplète le circuit ont des influences analogues.

Il convient donc, dans une bonne exploitation, de connaître la valeur normale des divers éléments que nous venons d'envisager, d'étudier leurs variations et de constater périodiquement leur état, dans le but de rassembler des documents précis qui permettront de rechercher avec méthode et de découvrir plus

1C8SA16 ÉLQCTRIQXJES iS9

rapidement les dérangements accidentels que, malgré les précautions les plus minutieuses, on est impuissant h empêcher.

C'est au moyen d'essais et de mesures que Ton arrive à ce résultat. Nous ne nous occuperons ici que des mesures d'un usage courant.

Uaitte 4e Aieswres. — Les unités pratiques employées pour les one^iireô électriques sent :

Uokmj naanié de résistance; c'est la résistaiice d'une colonne ^Ae mepotire de i millioaètre carré de section et 4e 1063 millimètres de longueur, à la température -de la glace fondante (^ centigrade).

Pour les résistances considérables, on compte par tnegohms. Le megohm est égal à un million d'ohms. On représente souvent Tohm par la lettre grecque oméga minuscule w, et le megohm par oméga majuscule Û.

Jje volt, unité de force électromotrice; c'est à peu près la force électromotrice d'un élément de pile Daniell. Plus exactement, la force électromotrice d'un élément DariieTl est do 1,079 volt ou, inversement, le volt est égal aux 9268 dix-millièmes de la force électromotrice d'un élément Daniell.

Vampère, unité d'intensité : c'est l'intensité d'un courant produit par une force électromotrice de 1 volt à travers une résistance de 1 ohm.

En télégraphie, on compte souvent par milliampères, millième partie d'un ampère; ce sont des courants de cet ordre qui actionnent les récepteurs télégraphiques.

Le coulomb, unité de quantité : c'est la quantité d'électricité qui traverse un conducteur pendant une seconde avec une intensité d'un ampère.

Le farad, unité de capacité : c'est la capacité d'un condeusateur qui, <;hargé sous une force électromotrice d'un volt, contient un coulomb. Le farad est une unité beaucoup trop grande pour la pratique ; on lui substitue habituellement le microfarad ou millionièrme partie du farad. On représente le microfarad par la lettre grecque f; il équivaut à peu près àla capacité de 5556 mètres de GÀUe (3 jnilles marins).

Lois fondamentales. Loi cFOhm, — Les unités d'intensité, de force électromotrice et de résistance sont liées par une relation très simple : l'intensité est égale au quotient de la division de la force électromotrice par la réâstafnce ou :

. . ... force électromotrice

mtensite = r— r-r

-résistance

ampère = ^^^ ohm

Loi des courants dérivés. — Définitions : Si, entre deux points A et B d'un conducteur, on installe un ou plusieurs autres conducteurs de résistances inférieures, égales ou supérieures à la portion déjà comprise entre A et B, on établit des dérivations ou des circuits dérivés.

' La conductance est Tinverse de la résistance; elle a pour

expression ç.

Loi : La conductance ^ d'un conducteur équivalent à un

nombre quelconque de circuits dérivés est égale à la somme

des conductances -, -7 de ces circuits.

Lorsque les circuits dérivés sont au nombre de deux, on a :

d'où R =

R Ir'^r rXf' rXr'

C'est-à-dire qu'on peut substituer aux conducteurs de résistance r et r, intercalés entre A et B, un conducteur de résistance R, sans changer le régime du courant, la valeur de R étant le produit des résistances r et r' divisé par leur somme.

La somme des intensités i et i' des courants qui circulent dans les deux fils de dérivation ayant des résistances r et / est égale à l'intensité I du courant qui circule dans le reste du circuit.

La force électromotrice e restant constante, on a :

€=iir e = iy

ESSAIS ELECTRIQUES

îr=:tr ou -, = -=— r—? = ; :

Del= — î— :, on tire f = -^ r r+r r-hr

Appareils de mesure. — Galvanomètres. — Les appareils* employés dans les bureaux pour constater le passage du courant et auxquels on a donné improprement le nom de galvanomètres, ne sont que des indicateurs ; ils ne permettent pas d'opérer des mesures ; le nom de galvanoscopes qu'on leur donne à l'étranger leur convient mieux que celui de galvanomètres.

Les galvanomètres servant à effectuer des mesures sont la boussole des sinus, la boussole des tangentes, le galvanomètre à aiguilles astatiques, le galvanomètre Thomson, le galvanomètre Deprez d'Arsonval, etc. Dans beaucoup d'essais pratiques^ on est conduit à faire usage de voltmètres, A^ ampèremètres ou de milliampèremètres.

Boussole des sinus. — L'enroulement des boussoles des sinus est fait en gros fil de cuivre recouvert de soie; il ne comporte-

qu'un petit nombre de spires. Les extrémités de ce fil sont attachées aux bornes PP (flg. 328) qui communiquent elles-mêmes avec les bornes p, p servant à attacher les fils du circuit extérieur.

Le cadre G, autour duquel est enroulé le fil, est fixé au milieu d'un disque de bois D. Au centre de ce disque, se trouve un pivot en acier sur lequel est posée l'aiguille aimantée, garnie d'une chape en agate. L'aiguille aimantée est entièrement contenue dans le cadre G, mais, perpendiculairement à son axe, elle porte une aiguille indicatrice en laiton BB. A l'extrémité antérieure de cette aiguille correspond une colonnette x, surmontée d'une plaque portant deux goupilles de laiton, entre lesquelles l'aiguille BB peut osciller, et une ligne de repère à

Fig. 32S. — Boussole des sinus.

hm TELEGRAPHIE PRATIQUE

aquelle correspond la pointe de Taiguille indicatrice quand l'aiguille aimantée est parallèle aux spires du fil enroulé sur le cadre C. Le disque D, muni d'une manette et d'un index E, peut tourner autour de son centre qui coïncide avec le point -de suspension de l'aiguille aimantée et avec le centre du socle S. Dans le mouvement de rotation qu'on lui imprime, le disque D entraîne avec lui le cadre C et l'aiguille B. Les communications électriques entre les bornes P et les bornes p sont assurées par des fils souples. En se déplaçant avec le disque D, l'index E se meut sur un limbe gradué qui permet de mesurer Tamplitude du mouvement de rotation. Lorsqu'un courant traverse le ffl enroulé sur le cadre C, Taiguille aimantée est déviée et l'aiguille indicatrice vient buter contre une des goupilles de la plaque x. On lait tourner le disque D jusqu'à ce que la pointe de raiguîlle de laiton se détache de la goupille et s'arrête sur la ligne de repère de la plaque x. Le nombre de degrés dont s'est déplacé l'index E sur le limbe gradué indique l'angle de déviation de Taiguille aimantée ; l'intensité du courant qui a traversé le cadre galvanométrique est proportionnelle au sinus de cet angle. Il e^ donc possible de comparer les intensités i et i de deux courants provoquant dans le galvanomètre des déviations d et cT; on a

alors :

t^ sin. d i' ~ si n. ^

Dans les essais courants qui n'exigent pas une grande précision, on peut, sans erreur sensible, admettre que les intensités sont proportionnelles aux déviations, ce qui donne la relation :

Boussole des tangentes. — On fait quelquefois usage d'un autre galvanomètre, dans lequel les intensités sont proportionnelles aux tangentes des angles de déviation

i tg. d

i' "" tg. rf'

Avec ces instruments, les indications sont d'autant plus précises que les angles de déviation sont plus petits. Lorsque ceë angles ne dépassent pas 7 à 8% on peut considérer les tangeates comme proportionnelles aux déviations et leur substituer la valeur de ces déviations elles-mêmes ; on a alors :

Galvanomètres périodiques, apériodiques, — On dit qu'un galvanomètre est pénodique lorsque son aiguille, avant de s'arrêter, décrit une série d'oscillations dont l'amplitude va en décroissant. On appelle élongation^ la position du système lorsqu'il fait un écart maximum avec sa position d'équilibre. On dit qu'un galvanomètre est apériodique lorsque, du premier jet, l'aiguille s'arrête à sa position d'équilibre, sous rimpulsion du courant qui la fait dévier.

Galvanomètre à aif/uilles asiatiques. — Le champ magnétique terrestre tend à empêcher Taiguille aimantée des galvanomètres de se déplacer. L'action du courant qui traverse le fil enroulé sur le cadre, tend, au contraire, à placer l'aiguille perpendiculairement à la direction des spires. En atténuant le premier de ces eftets, on permet à l'autre de se produire plus librement et, par conséquent, on rend plus sensible le galvanomètre. On obtient ce résultat en accouplant convenablement deux aiguilles aimantées. Les deux aiguilles sont réunies par une tige rigide, de telle sorte qu'elles soient parallèles et que leurs pôles de noms contraires soient situés Tun au-dessus de l'autre. Si les deux aiguilles aimantées étaient absolument identiques, le champ magnétique terrestre serait sans action sur elles et elles resteraient dans une position d'équilibre indifférent, quelle que soit la position qu'on leur donne. Cette condition n'est jamais réalisée dans la pratique et le système, quoique subissant très faiblement l'influence du magnétisme terrestre, obéit suffisamment à son action directrice pour s'orienter.

En plaçant chacune des aiguilles à l'intérieur d'un cadre et en effectuant l'enroulement d'un fil oontiuu sur chacun des cadres,

Fi g. 329. — Boussole des tangentes.

de façon que le courant circulant à travers les spires concoure à faire dévier les deux aiguilles dans la même direction, on obtient un* équipage très sensible.

Les aiguilles, ainsi accouplées, sont appelées aiguilles asiatiques.

Le poids des aiguilles et le mode de suspension ont aussi une grande influence sur la sensibilité. Dans le galvanomètre que nous décrivons, on fait usage d'un équipage très léger que l'on suspend au moyen d'un fll de cocon non tordu. Le cadre multiplicateur est composé de deux bobines aplaties, dont la résistance totale est de 2000 ohms.

Une tige carrée, munie d'une vis de rappel soutient l'équipage mobile, auquel elle est reliée par un fil de cocon sans torsion, mais cette liaison n'est pas directe, et, pour permettre de changer les fils de cocon sujets à se rompre, ils sont attachés de part et d'autre à de petits anneaux métalliques. Une boîte annexée à chaque appareil contient un certain nombre de fils de rechange. Des crochets sont adaptés à la pièce carrée et à l'équipage astatique; les anneaux du fil de suspension sont enfilés dans ces crochets.

L'aiguille supérieure du système astatique se meut sur un cadran divisé ; pour augmenter sa longueur sans accroître sensiblement son poids, elle est entourée d'un tube d'aluminium très mince qui en est le prolongement.

L'entrée et la sortie du fil des bobines sont reliées aux bornes du galvanomètre, mais ces deux bornes sont également reliées à deux plots en laiton que l'on peut réunir au moyen d'une cheville métaUique. Entre l'une des bornes et le bloc correspon-

<lant, est intercalée une bobine de shunt de g qui n'entre en

circuit, bien entendu, que si la cheville réunit les deux blocs. L'enroulement sur les deux cadres est formé par 13000 tours

(le fll recouvert de soie, dont le diamètre est de — de millimètre.

La résistance du galvanomètre est habituellement de 2000

ohms, celle du shunt de — q— = 222,22 ohms à 20° centigrades.

On admet généralement que ce galvanomètre, bien réglé, dévie, lorsqu'il est shunté, de 1 degré sous une force électromotrice de 1 volt, à travers une résistance de 6 megohms. Sans shunt, il donne 1 degré pour 1 volt et 60 megohms.

Pour les déviations qui ne dépassent pas 5 à 6 degrés, on con-

ESSAIS ELECTRIQUES

sidère les intensités comme proportionnelles aux déviations.

Ce galvanomètre est monté sur un socle en ébonite supporté par trois vis calantes.

On peut aisément, .à Faide de la colonne de laiton qui protège le fil de suspension, adjoindre à l'équipage un aimant directeur.

Galvanomètre à miroir. — Les galvanomètres à miroir sont ceux qui donnent les indications les plus précises. Un petit miroir, solidaire de Taiguille aimantée, reçoit les rayons d'une source lumineuse et les réfléchit sur une échelle graduée placée à distance. Le déplacement angulaire du rayon réfléchi étant, ainsi qu'on peut le démontrer aisément, double de celui de l'aimant et du miroir, il devient possible d'apprécier les moindres déplacements du miroir.

La figure 330 montre la disposition de l'échelle graduée telle que la construit M. Ducretet. Avec ce système, on peut employer une source lumineuse quelconque, telle qu'un bec de gaz, une lampe à pétrole, une bougie.

La graduation est faite en millimètres, généralement sur papier blanc. Dans les modèles que construit la maison Carpentier, la règle graduée est en celluloïd et laisse voir l'image par transparence.

L'échelle graduée est placée à environ 0,80 mètre du galvanomètre. Derrière l'échelle, on installe la source lumineuse dont la

flamme se présente directement en regard d'une fente rectangulaire, ou bien est projetée dans cette direction par un miroir plan auxiliaire, mobile autour d'un axe. La fente rectangulaire est traversée par un fil métallique tendu verticalement.

Le rayon lumineux, après avoir frappé le miroir du galvanomètre, est réfléchi et vient former sur l'échelle graduée une tache lumineuse que l'on appelle spot.

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Fig. 330. — Echelle graduée.

Les galvanomètres à miroir sont périodiques, comme le galvanomètre Thomson, ou apériodiques, comraie le galranomètro Deprez d'Arsonval.

GeUvanotnètre Thomson. — Le galvanomètre Thomson se compose de deux paires de bobines, agissant sur un système d'aiguilles astatiques, suspendues par un fil de cocon sans torsion. A ce système est adjoint un miroir très léger qui dévie en même temps que Téquipage magnétique. Ce miroir reçoit la lumière d'une flamme et la réfléchit sur la règle graduée où elle forme le spot.

L'enroulement des bobines est formé, d'abord avec du fil très fln, ce qui donne un très grand nombre de spires ajoutant leur action pour faire dévier Taimant, mais la finesse du fil ayant pour effet d'augmenter notablement la résistance du circuit, on compense cet inconvénient en enroulant les couches extérieures avec du fil d'un diamètre plus fort. La surface des bobines est enduite de gomme laque pour empêcher la pénétration de l'humidité.

L'enroulement des bobines est tel qu'en associant convenablement les quatre bornes placées sur le socle, on puisse obtenir un galvanomètre à circuit unique ou un galvanomètre différentiel; on peut également grouper les bobines en série ou en quantité.

En attachant la pile à la borne de gauche, le circuit extérieur à la borne de droite et en réunissant les deux homes du milieu, les bobines sont montées en série ; la résistance du circuit total est habituellement de 7 à 8()00 ohms, représentés par 2400 tours de fil sur chaque bobine.

En attachant la pile à la borne de gauche reliée à la borne du milieu, la plus voisine de la borne de droite, et en reliant le circuit extérieur à la home de droite réunie à la home du milieu la plus voisine de la borne de gauche, les bobines sont montées en quantité ; la résistance de leur enroulement total est réduite au quart.

En attachant la pile aux deux bornes intermédiaires réunies et le circuit extérieur aux deux bornes extrêmes, on a un galvanomètre difTérentiel; le courant traverse les deux paires de bobines en sens inverse et, si les deux enroulements sont identiques, l'action des courants qui les traverse s'annule.

Comme dans la pratique, les deux circuits ne sont pas rigoureusement égaux, on ajoute au plus faible une petite bobine compensatrice, que l'on place dans la partie centrale du cadre supérieur, derrière le miroir.

hiliiij'A

La déviatioa du système magnétique résulte de la différence d'intensité produite par les résistances du circuit extérieur.

A la tige S (fig, 331) est suspendu par le fil de cocon Téquipa^ magnétique placé à F intérieur des bobines; il se compose d'un miroir très léger de 8 à 10 millimètres de diamètre, derrière lequel sont collées à la gomme laque cinq aiguilles aimantées très fines, disposées parallèlement. Le miroir est placé entre les deux bobines supérieures. Au miroir est également soudée une tige rigide, supportant des aiguilles aimantées , semidables aux premières et formant avec elles un système asiatique. A ces aiguilles aimantées est adjointe une grande aiguille en aluminium destinée à amortir les oscillations. Cet équipage est placé entre les bobines inférieures.

Pour mettre l'appareil en station on soulève la tige S sans la tourner, pour ne pas tordre le fil de cocon. Pour transporter le galvanomètre, on enfonce à fond la tige S et le miroir est alors immobilisé.

Sur une tige verticale en laiton, située au-dessus de la cage du galvanomètre, est placé un aimant que l'on peut faire glisser le long de cette tige et que Ton peut aussi orienter au [moyen d'une roue dentée et d'une vis sans fin; cet aimant agissant sur les aimants du galvanomètre, permet de leur donner la position convenable au moment de la mise en station.

Le socle du galvanomètre est monté sur des vis calantes; on peut vérifier son horizontalité au moyen d'un niveau à bulle d'air.

Galvanomètre Deprez d'Arsonval, — Entre les pôles d'un fort

Kig. 331. — Galvanomèlre Thomson.

aimant en fer à cheval, un cadre galvanométrique, au centre duquel se trouve un cylindre creux en fer doux, est maintenu par deux fils métalliques verticaux (flg. 332). Ces fils ne sont que la continuation de Tenroulement du cadre ; ils livrent passage au courant, mais servent aussi d'axe de rotation au cadre.

Lorsque le cadre est traversé par un courant, il tourne en tordant ses fils de suspension; ceux-ci, par leur élasticité,

Fig. 332. — Galvanomètre Deprez d'Arsonval.

ramènent le cadre à sa position de repos, dès que Faction du courant cesse.

Les déviations sont observées, soit au moyen d'une aiguille se mouvant sur un limbe gradué, soit au moyen d'un miroir et de la lumière réfléchie. Dans ce dernier cas, le fil supérieur porte un petit miroir; une lentille convergente permet d'augmenter la netteté des images. La lecture des déviations se fait comme dans ie galvanomètre Thomson.

Lorsqu'on a à faire de nombreux essais dans un court espace de temps, ce galvanomètre est très commode, car il est absolu-

ment apériodique; il est renfermé dans une cage de verre et monté sur des vis calantes.

On construit ces galvanomètres à circuit simple ou différentiel.

\oltmètres. — Les voltmètres sont des galvanomètres qui, par leur graduation, permettent de mesurer en volts les forces électromotrices ou les différences de potentiel. Ces galvanomètres; dont la résistance est assez grande pour permettre de négliger les résistances extérieures, s'installent en dérivation entre les bornes de la source d'électricité dont on veut apprécier la force électromotrîce.

Parmi les voltmètres apériodiques dont Tusage nous a semblé le plus commode, nous signalerons celui de MM. Chauvin et Amoux. Nous en empruntons la description au journal VElectricien (n°* 228 et 229, année 1895).

Ces voltmètres sont basés sur le principe d'un cadre galvanométrique mobile dans un champ magnétique produit par tm aimant permanent.

Le cadre mobile est constitué par une petite couronne de fil isolé à la soie. Cette couronne est sertie entre deux bagues concentriques de cuivre pur, et les deux extrémités du fil sont respectivement soudées à ces deux bagues. Outre la rigidité qu'elles donnent au cadre galvanométrique, les deux bagues de cuivre constituent un amortmeur électromagnétique très énergique qui permet à Taiguille indicatrice d'atteindre, sans oscillations et néanmoins avec exactitude, sa position d'équilibre pour chaque mesure.

Le cadre a l'aspect et les dimensions d'une alliance ordinaire; il est muni, suivant un de ses diamètres, de deux petits pivots en acier pénétrant dans deux crapaudines en pierre fine qui réduisent considérablement les frottements et l'isolent électriquement, pi^^ 333 Equipage du Deux ressorts spiraux s s (fig. 333), en métal voiimètre chauvin et non magnétique, amènent le courant au cadre mobile et servent en môme temps à développer le couple antagoniste qui doit faire "équilibre au couple électromagnétique développé par l'aimant sur ce cadre, quand il est traversé par un courant électrique. Ces deux ressorts spiraux sont bandés l'un contre l'autre, afin d'assurer, au départ, la fixité par rapport au zéro de l'aiguille. Celle-ci est en aluminium afin de réduire, autant qu'il est possible, le moment d'inertie de la partie mobile.

Cet équipage, parfaitement équilibré, de façoa à permettre tes lectures dans toutes les positions, est renfermé dans un tube muni, à ses deux extrémités, de traverses sur le milieu desquelles sont fixées les chapes de deux crapaudines en pierre Une. A l'intérieur du cadre mobile se trouve centrée et fixée sur le tube une de ces billes d'acier F que Tindustrie fabrique couramment aujourd'hui, et qui vient fermer le circuit ma^j^uétique d'un aimant A, en forme d'anneau ou de tore (flg. 334).

« Dans les voltmètres, le circuit du cadre mobile a une résistance moyenne de 75 ohms ; un courant qui est, en moyenne, de r> milliampères, suffit pour donner à l'aiguille une déviation

égale à la totalité de l'échelle. A la suite du cadre sont placées, en série avec lui, des bobines de résistance à très faible coefficient de température, dont la valeur est simplement proportionnelle à la force électromotrice à mesurer.

Ainsi par exemple, la résistance d'un voltmètre destiné à mesurer 150 volts, avec un courant de ta- Flg. 334. - Aimant et cadre du r^ge du Cadre mobile de^ 5 milli-

volimètre Chauvin et Arnoux. ^50

ampères, est de 777^7- = 30000 ohms 0,00»

comprenant 75 ohms en cuivre et 29 925 ohms en fil de maillechort, comme celui qu'on emploie dans les boîtes de résistances. On voit donc que, dans ce cas, la résistance du fil de cuivre du

cadre mobile n'entre que pour — jr dans la résistance totale, de

telle sorte que les indications du voltmètre sont pratiquement indépendantes de la température.

« Ce sont ces très faibles valeurs du courant et de la résistance du cadre mobile, qui ont permis de doter l'appareil d'un très grand nombre de sensibilités en dessous et en dessus de cette valeur. Ainsi, par exemple, un voltmètre ayant un boîtier de 0,15 m de diamètre et de 0,05 m d'épaisseur, est disposé pour donner une déviation égale à la totalité de son échelle (150 divisions) pour 3, 15, 150, 300, 600 volts.

<( Dans ce but, l'appareil est muni, à la partie supérieure de s(m boîtier, de plusieurs bornes correspondant aux différents voltages maxima que permet l'échelle, et qui sont indiqués sur le cadran à la hauteur de chaque borne avec les résistances correspondantes en ohms. La borne de gauche marquée 0 est

I l Fig. 335. — Voltmètre Chauvin et Arnoux.

commune aux différentes sensibilités; la borne de droite, qui lui est diamétralement opposée, correspond au. voltage le plus élevé que l'appareil peut mesurer (flg. 335).

« Pour mesurer une différence de potentiel dont on ne connaît pas approximativement la valeur, il faut toujours relier les deux fils aux bornes diamétralement opposées et ne détacher que le fil de la borne de droite pour le fixer successivement aux autres bornes, en allant progressivement vers la gauche jusqu'à ce qu'on ait trouvé la sensibilité convenable.

« Au-delà de 120 volts, pour le modèle de 10 cm, et de 600 pour celui de 15 cm, les voltmètres sont munis de résistances placées en séries avec celles de l'appareil, en se servant toujours des bornes diamétralement opposées.

« Les mesures, dans ce cas, peuvent être poussées jusqu'à 3000 volts et au-delà, avec toutes sensibilités intermédiaires. »

Ampèremètres, — Dans les ampèremètres Chauvin et Amoux, le circuit du cadre mobile a une résistance moyenne de 0,5 ohm, et un courant qui est en moyenne de 0,05 ampère, suffit pour donner à l'aiguille une déviation égale à la totalité de l'échelle.

« Pour mesurer un courant supérieur à 0,05 ampère, le circuit du cadre mobile est placé en dérivation sur les extrémités d'une résistance appropriée au courant à mesurer.

Ces résistances qui sont constituées par des feuilles de maillechort de 1 mm d'épaisseur, soudées par leurs extrémités à deux blocs de cuivre munis des mâchoires nécessaires pour amener le courant, sont reliées au circuit du galvanomètre par deux fils souples de 1 mètre de longueur environ, dont les deux extrémités sont terminées par des broches coniques pouvant s'engager dans des trous coniques réservés, d'une part, sur les extrémités des résistances, et, d'autre part, sur les deux bornes de l'ampèremètre (fig. 33()). De cette façon, il est impossible de se servir d'autres conducteurs que les fils souples du galvanomètre, dont l'emploi est essentiel pour faire des mesures précises.

Un seul galvanomètre muni de plusieurs shunts peut donner une déviation égale [à la totalité de son échelle (soit 100 divisions, par exemple) pour 1, 10, 100, 1000 ampères.

Les signes + ^t — marqués respectivement en face des deux bornes de gauche et de droite, indiquent clairement, lorsque r aiguille dévie dans le sens voulu, le sens du courant.

Fig. 336. — Ampèremètre Chauvin et Arnoux avec son shunt.

Dans tous les ampèremètres, Taiguille dévie de gauche à droite lorsque le courant traverse l'appareil de gauche à droite. Suivant la règle usuelle, le courant pousse Taiguille.

Les voltmètres et Jes ampèremètres Chauvin et Arnoux sont très peu influencés par les courants électriques 'passant dans leur voisinage.

Ces galvanomètres peuvent être posés accidentellement sur des masses de fer ou de fonte non aimantées, sans que Terreur des indications persiste au-delà de leur présence sur ces masses, mais il faut éviter absolument de les poser sur des masses de fer aimantées.

MilUampèretnètres. — Ces galvanomètres qui se placent en série dans le circuit en expérience, sont pourvus d'une clé de

contact, placée à la partie inférieure du boîtier qui, par son déplacement, permet de passer rapidement par toutes les sensibilités dont est pourvu le galvanomètre.

L'échelle est divisée en 100 parties égales, le zéro étant à gauche ou bien au centre de Téchelle. Dans ce dernier cas, les divisions sont marquées, de part et d'autre du zéro jusqu'à 50.

Lorsque le zéro est à gauche il faut attacher le pôle positif de la source dont on veut mesurer le débit à la borne de gauche.

Lorsque le zéro est au centre de la graduation, le courant peut pénétrer indifféremment par la droite ou par la gauche, et l'inclinaison de laiguille indique le sens du courant.

La résistance du cadre galvanomètrique est de 5 ohms.

Lorsque la clé de contact est au repos, chaque division de l'échelle représente un milliampèrc.

A droite et à gauche sont établis des shunts que les constructeurs graduent suivant les demandes. Généralement on place à gauche un shunt dont la résistance est de 2,5 olims, et à droite un autre shunt dont la résistance n'est que de 0,5 ohm.

Lorsqu'on pousse la clé de contact vers la gauche, chaque division de l'échelle représente deux milliampères. Lorsqu'on pousse la clé vers la droite, les -divisions de l'échelle correspondent chacune à dix milliampères.

Shunts. — On appelle shunts des dérivations, de résistance connue, que l'on établit sur un circuit dans le but d'obtenir un effet déterminé.

On ne peut faire traverser les circuits des galvanomètres sensibles, tels que les galvanomètres à miroir, que par des courants très faibles, sous peine de faire renverser le miroir et de faire sortir le spot en dehors de l'échelle; on est donc presque toujours conduit à ne lancer dans les bobines du galvanomètre qu'une faible partie du courant que l'on utilise; à cet effet, on intercale entre les bornes du galvanomètre un shunt.

Chaque galvanomètre doit avoir son shunt particulier, car tous les galvanomètres n'ont pas la môme résistance et les bobines du shunt ,. j^ 3.7 sj^^^

doivent représenter des valeurs parfaitement déterminées de la résistance du galvanomètre.

Ordinairement, les shunts sont renfermés dans une boîte cjiin-

r)74 TÉLÉGRAPHIE PRATIQUE

<lric[ue dont la face supérieure, en matière isolante, est garnie d'une plaque centrale en laiton et de 5 plaques latérales. Os plaques, isolées les unes des autres, peuvent être mises en commumcation par des chevilles métalliques, comme dans les commutateurs bavarois. Aux bornes, représentées sur la figure 337, on attache : à la borne de gauche Tun des bouts du circuit extérieur et une des bornes du galvanomètre; à la borne de droite, l'autre bout du circuit et la seconde borne du galvanomètre. Les shunts renferment généralement trois bobines représen-

^sii^t ^, gjjj, et ggg de la résistance du galvanomètre prise pour

unité.

Les communications sont les suivantes :

La plaque centrale CA est reliée à la borne de gauche B; la borne de droite A reçoit le fil de sortie des trois bobines dont les fils d'entrée sont respectivement réunis aux plaques marquées

- —, 3jrjr. En intercalant une cheville entre la borne de gauche

et le plot marqué q, l'intensité du courant qui traverse le galva-

nomètre n'est plus alors que ^q de l'intensité totale ; en utilisant

la bobine de ^ elle ne serait que de j^ et de rrrrrr. si on avait re-

cours au shunt ônô- U faut donc multiplier par 10, 100 ou 1000 l'intensité du courant qui a traversé le galvanomètre pour obtenir Tintensité du courant total. Si on admet que les déviations sont proportionnelles aux intensités qui les provoquent, il faudra pour avoir la déviation exacte du galvanomètre sous l'influence du courant total, multiplier la déviation observ ée par 10, 100 ou 1000.

En intercalant la cheville métallique F Fig. 396. — dSnrauiementdefi eiitre les dcux bomes A et B, on aurait

bobines dfl» caisses de résifi- iz i i xj. « »i

taocea. «Bnulé le galvanomètre qu aucun couraDt

n'aurait traversé. Caisses de résistances. — Les caisses de résistances sont formées de bobines étalonnées qui, par leur association, permettent d'obtenir en ohms toutes les résistances comprises entre deux limites déterminées, par exemple 1 ohm et 10 000 olims.

ESSAIS ELECTRIQUES

On construit des caisses de résistances ou des rhéostats, c'est tout un, sur difl*érents modèles ; on en fait de rondes ou de rectangulaires, à chevilles ou à manettes; la disposition des

Fig. 339. — Assemblage des bobines des caisses de résistances.

bobines, bien que variable, peut toujours être ramenée à un type unique : les deux extrémités du fil de la bobine sont réunies à deux plots métalliques A, B (fig. 338); tant que ces plots métalliques restent isolés, le courant traverse le fil de la bobine ; lorsqu'on réunit les deux plots métalliques le courant tout entier passe de l'un à l'autre sans traverser le fil de la bobine.

L'enroulement des bobines est fait en fil de maillechort recouvert de deux couches de soie. Chaque bobine est montée sur une carcasse; le fil à enrouler est plié en deux à moitié de sa longueur et on enroule côte à côte les deux brins de la boucle ainsi formée; comme le montre la figure 338, les deux brins formant l'entrée et la sortie de la bobine sont soudés à deux blocs différents A, B, mais la sortie d'une bobine est reliée au même bloc que l'entrée de la suivante (fig. 339). On voit que, dans chaque bobine, le courant traverse les deux brins de la boucle en sens inverse; on évite ainsi la self-induction.

Il serait très difficile d'obtenir pratiquement pour chaque bobine un enroulement donnant exactement sa résistance nominale. Pour obtenir des résistances rigoureusement exactes, M. Carpentier a eu recours à un réglage. La boucle

Fig. 340.

Réglage des bobines.

du fil de maillechort est coupée en a et en i (flg. 338), et la partie enlevée C est remplacée par une résistance réglable. Voici comment, dans la pratique, les choses sont disposées: les deux l)Outs du fil de maillechort sont soudés à deux petits plots noyés dans la carcasse; MN (fig. 340) est un bouchon fileté qui porte la résistance réglable sous forme d'un petit bout de fd. La joue en buis de la bobine est taraudée et sert de logement au bouchon MN, traversé lui-même par une vis conique. On a eu soin de donner au fil de la bobine une résistance un peu inférieure à celle qu'elle doit avoir, et, en enfonçant plus ou moins le bouchon MN, on introduit entre les deux brins de fil séparés la

Kig. 311. — Caisse de rcsisUiices. (Modèle Carpeiilier).

résistance convenable pour obtenir la résistance nominale exacte de la bobine.

Les bobines sont noyées dans la paraffine pour les soustraire à l'humidité.

Les figures 341 et 342 montrent deux des dispositions que Ton emploie le plus fréquemment; dans la première, avec 16 bobines, on réahse toutes les combinaisons comprimes entre 1 ohm et 11 110 ohms; ces seize bobines ont pour valeurs respectives :

1 ohm 2, 2, 5, 10, 20, 20, 50, 100, 200, 200, 500, 1000, 2000, 2000, 5000 ohms.

Lorsque toutes les chevilles sont intercalées entre les différents plots, la résistance de la caisse est nulle; lorsque toutes les chevilles sont enlevées, la résistance de la caisse est égale à la somme des résistances de toutes les bobines, soit 11 110 ohms; enfin, pour obtenir une résistance donnée 2713 ohms, par exemple, il suffira d'enlever les chevilles placées en regard des

chiffres 2000, 500, 200, iO, % 1 gravés sur la tablette d'ébonite qui supporte les différents plots en laiton.

Dans la seconde disposition, les bobines sont disposées par décades; il en faut 36 pour obtenir tous les nombres compris

t.PtMê^V

Fig. 342. — Caisse de résistances à décades. (Modèle Carpentier.)

entre 1 et 10 000. Les grands plots représentent les unités, dizaines, centaines et mille; les petits plots, numérotés de i à 9, correspondent à 1 à 9 unités, i à 9 dizaines, etc.; il suffit d'une seule cheville par ordre d'unités, et, pour obtenir une résistance de 836 ohms, on placera la cheviUe des centaines en regard du plot 8, celle des dizaines en regard du plot 3 et celle des unités en regard du plot 6.

Les rhéostats circulaires tels que celui que représente la figure 343 portent deux manettes que l'on fait mouvoir sur des plots dont la graduation est indiquée sur la plaque centrale ; en enlevant l'une ou l'autre des chevilles placées sur le socle de l'instrument, on met en circuit une bobine de 500 ohms qui s'ajoute aux résistances de la graduation supérieure; en débouchant les deux trous à la fois, on introduit dans le circuit deux bobines] de 500 ohms, soit 1000 ohms.

Pont de Wheatstone. — A la plupart des caisses de résis-

FiR. 343 — Rhéostat circulaire.

(Modèle Carpentier.)

Fi g. 3M. — Disposition théorique du pont de Wheatslone.

tances, on ajoute un dispositif qui permet de les utiliser pour les mesures à effectuer par la méthode dite du pont de Wheatstone.

Rappelons que la disposition théorique du pont de Wheattôtene

est figurée par une série de fils conducteurs représentant un quadrilatère et ses deux diagonales.

Sur Tune des diagonales est intercalé un galvanomètre ; sur Taiïtre est placée une pile

Lorsqu'il ne passe aucun courant dans le galvanomètre, et que Taiguillç reste à zéro, bien que la pile soit en activité dans le circuit, on a, entre les résistances a, 6, c, d des quatre côtés du quadrilatère, la relation suivante :

aXrf=*Xcou^ = | d'oîi Ton tire la valeur de la résistance inconnue rf.

Mais si nous faisons a =: c, on aura aussi 6 = ^, et la résistance inconnue d sera égale à la résistance que Ton aura débouchée sur la branche b.

Dans la pratique, trois des branches du pont sont montées sur la caisse de résistances (fig. 345).

A cet effet, de part et d'autre de la borne A sont intercalées des bobines de résistance de 10, 100 et 1000 ohms; elles forment les deux branches AD, AC du pont, ou branches de proportitm. La branche AD est reliée à la branche DB ou branche de comparaison^ constituée par Tensemble des bobines de la caisse de résistances, telle que nous l'avons décrite précédemment.

La quatrième branche est formée par la résistance à mesurer x que Ton intercale entre les bornes B et G. Deux clés .sont disposées en L et en L', Tune, L', sert à fermer le circuit de la pile P; l'autre, L, permet d'introduire en temps utile le galv^ nomètre dans le circuit. La borne A est reliée, à l'intérieur de la caisse de résistance, avec le plot de travail de Ja c\é L'; la

ESSAIS ELECTRIQUES

pile P est attachée au ressort de la clé L' et à la borne B ; c'est la diagonale AB du quadrilatère théorique. La borne C est reliée, à l'intérieur de la caisse de résistances avec le plot de travail de la clé L; le galvanomètre G est attaché au ressort de la clé L et k la borne D; c'est la diagonale CD du quadrilatère théorique. Habituellement, dans les mesures, on établit un rapport connu entre les deux branches de proportion; ce rapport peut

En débouchant iOOO gur AD et 10 sur AG, le rapport est

La branche de comparaison permet de faire toutes les cornbinaisons comprises entre 1 et 10000 ohms.

Si le rapport entre les deux branches do proportion est 1, les résistances débouchées sur la branche do comparaison re présent ont exactement la résistance à mesurer; mais si le rapport entre les doux branches de proportion est do 1/100, les résistances débouchées sur la branche de comparaison seront 100 fois plus grandes que la résistance à mesurer; si la résistance débouchée est do 1 ohm, la résistance cherchée sera de 0,01 ohm.

Inversement, si le rapport entre les deux branches de proportion est de 100, les résistances débouchées sur la branché

-mui>

Fig. 345. — Caisse de résistances avec pont de Wbealston(S. (Modèle Ducretet.)

de comparaison sont 100 fois plus petites que la résistance à mesurer; si la résistance débouchée est de 10000 ohms; la résistance cherchée sera de lOOOOX *00 = 1 megohm.

On voit par là qu'avec une caisse de résistances ne comportant qu'une résistance de 10,000 ohms, on peut mesurer toutes les résistances comprises entre 0,01 ohm et 1 megohm.

11 convient de n'abaisser la clé L, fermant le circuit du galvanomètre, qu'après avoir abaissé la clé L', pour, permettre au courant d'atteindre son régime permanent à travers l'ensemble des conducteurs avant de lui faire traverser le circuit du galvanomètre. Il convient aussi, en commençant une mesure, de déboucher des résistances se rapprochant autant que possible de la résistance cherchée; si on n'a aucun terme de comparaison, il sera bon de shunter le galvanomètre et d'enlever le shunt lorsque, en raison de l'approximation obtenue, les courants lancés dans le galvanomètre ne seront plus de nature à provoquer des déviations trop grandes.

Condensateurs. — On mesure les capacités en les comparant à des capacités connues qui sont représentées par des condensateurs étalonnés.

Les condensateurs que l'on emploie habituellement, sont formés par un nombre plus ou moins considérable de feuilles <I'étain superposées, analogues à celles dont on enveloppe le chocolat, et isolées les unes des autres par des feuilles de papier saturées de paraffine. Les feuilles d'étain de rang impair sont réunies ensemble et forment l'une des armatures du condensateur; les feuilles d'étain de rang pair sont également réunies ensemble et forment l'autre armature. Chacune des armatures est réunie à un bloc de laiton, garni d'une borne et monté sur une plaque en ébonite servant de couvercle à une boîte rectangulaire ou circulaire, qui renferme le condensateur et dans laquelle il est noyé dans de la parafftne. En plaçant une cheville métallique entre les deux blocs de laiton, on réunit les deux armatures.

On peut monter plusieurs condensateurs comme on monte les éléments d'une pile : en série ou en cascade ou bien en quantité ou en surface.

Le montage en cascade s'opère en réunissant rarmatiu-e formée par les feuilles d'étain de rang pair du premier condensateur à l'armature formée par les feuilles d'étain de rang impair du condensateur suivant et ainsi de suite ; il reste libre aux deux extrémités de la série ime armature de rang impair et une armature de rang pair.

La capacité totale du système, dans le cas où tous les condensateurs sont d'égale capacité, est égale à la capacité de Tun d'eux divisée par leur nombre.

Le montage en surface s'opère en réunissant ensemble toutes les armatures formées par les feuilles d'étain de rang pair et en réunissant également ensemble toutes les armatures formées par les feuilles d'étain de rang impair.

La capacité totale du système est égale à la somme des capacités des condensateurs employés.

Quelquefois, les condensateurs sont gradués, c'est-à-dire que l'ensemble des feuilles d'étain de rang impair formant une armature correspondant à une borne, Tautre armature est sectionnée et aboutit à plusieurs bornes correspondant à différentes fractions de la capacité totale.

Clés et commutateurs. — On utilise, pour les mesures, des clés et des commutateurs qui ne diffèrent pas très sensiblement, dans leurs dispositions essentielles des organes similaires d'usage courant. ^

Parmi les clés, on distingue la clé à inversion de courant, la clé d'interruption, la clé de court-circuit, la clé de Webb, la clé de Sabine, etc.

Le manipulateur Morse est une clé que l'on peut employer dans les mesures; elle permet d'envoyer un courant sur un conducteur et de le mettre immédiatement après en communication avec la terre,

La clé de Webb permet de charger la ligne, de l'isoler et de la décharger; à cet effet, le levier qui communique avec la ligne peut être arrêté par un petit encliquetage dans une position telle qu'il ne communique plus ni avec le plot relié à la terre, ni avec le plot relié à la pile.

Un levier en laiton EE (fig. 346) est articulé sur une chape métallique, garnie d'une borne de serrage L et montée sur une colonne en ébonite A.

Le ressort R sollicite le levier EE à se relever. En M, le levier EE est pourvu d'une manette isolante M et d'une pièce de contact qui peut s'appuyer sur le plot P, muni d'une borne de serrage et monté sur la colonne en ébonite C.

Le levier EE traverse un anneau métallique, flguré en coupe, garni de la vis V et de la vis de serrage T, le tout monté sur la colonne en ébonite R.

L'extrémité libre du levier EE porte deux crans. En regard de ces crans, la manette en ébonite D est articulée en d et garnie d'un doigt e.

Le conducteur ou la ligne en expérience sont attachés à la vis L, la pile à Ja vis P et la vis T est mise à la terre (ces vis sont cachées par les colonnes A, B, C sur la figure). Les trois colonnes A, B, C, ainsi que la chape rf, sont montées sur un socle commun SS.

Lorsque, au moyen de la manette M, on abaisse le levier EE, on met le conducteur en expérience en relation avec la pile et (m peut maintenir le levier dans cette position en relevant la manette D, dont le doigt e mord dans le cran supérieur de EE.

Fig. 346. -^ Clé de Webb.

En rejetant brusquement en arriére la manette D, le levier EE se relève, sous l'action du ressort R, et vient buter contre la vis V ; le conducteur en expérience est à la terre et le levier EE a cessé d'être en contact avec le plot P.

Si on recule légèrement la manette D, de façon que le doigt e reste en prise avec le cran inférieur du levier EE, le conducteur en expérience est isolé, car le levier EE n'a plus aucun point de contact ni avec le plot P, ni avec la vis V.

La clé de court-circuit est représentée par la figure 347. Les fils en expérience et les bornes du galvanomètre sont attachés aux bornes A, B.

Le galvanomètre se trouve ainsi intercalé entre A et B ; il est

en court-circuit lorsque la clé est au repos, le ressort D étant appuyé contre la vis C.

11 est souvent commode de maintenir la clé abaissée, sans être obligé de conserver constamment le doigt appuyé sur le bouton E.

Dans ce but, un crochet en ébonite H a été articulé sous le bouton E. Lorsque ce crochet est mis en prise avec le bouton métallique F, le ressort D est immobilisé et isolé de la vis C.

La clé d'inversion de courant peut être représentée schématiquement par la figure 348. Elle comprend deux clés jumelles A,B.

Lorsqu'on abaisse la clé A le pôle positif de la pile est à la terre et le pôle négatif en relation avec la ligne; c'est l'inverse qui se produit lorsqu'on abaisse la clé B.

11 est indispensable de veiller, avec le plus grand soin, au bon isolement de toutes les parties qui ne doivent pas communiquer électriquement entre elles et de ne pas perdre de vue que Thumidité des isolants peut produire des dérivations. De même, les pièces de contact qui livrent passage au courant devront être maintenues dans le plus grand état de propreté. Ce n'est que grâce à ces précautions que Ton peut opérer avec succès.

Pile-étalon. — On a construit, pour les mesures de précision, des éléments de pile spéciaux offrant toutes les garanties de constance possibles.

Fig. :^47. — Clé de court-circuit.

Fig. 348. — Clè d'inversion de courunt.

La pile-étalon de T administration française est du type Daniell.

Dans les mesures usuelles, on n'a pas, en général, un élément étalon de pile à sa disposition; on y supplée en utilisant un élément Csdlaud grand modèle, dans de bonnes conditions de montage et d'entretien.

Si on tient compte de la température dont les changements entraînent des variations dans la force électromotrice, si on prend soin de maintenir la pile à Tabri des trépidations et dans un endroit sec, on pourra substituer l'élément Callaud à Télément-étalon Daniell qui fait défaut. Le seul inconvénient qui résulte de son emploi, c'est qu'il n'est pas transportable, les chocs et les secousses amenant très rapidement le mélange des deux dissolutions superposées.

D'ailleurs, les piles Leclanché, peu encombrantes et facilement transportables, conviennent très bien pour la plupart des essais, à la condition de ne pas les laisser trop longtemps en circuit fermé.

Installation et réglage d'un galvanomètre Thomson. Constante et formule de mérite. — Les galvanomètres Thomson doivent être à l'abri de toute vibration. Dans les installations fixes, on les place sur un bâti en maçonnerie très solidement construit. A défaut de socle maçonné, on pose le galvanomètre sur un plateau suspendu et bien équilibré. Dans ce cas, l'échelle et la source lumineuse doivent également être suspendus. Quelle que soit d'ailleurs la disposition adoptée, il convient de soustraire le galvanomètre à l'action de la chaleur produite par la source lumineuse.

Avant chaque série de mesures, il convient de s'assurer de la sensibilité du galvanomètre, sensibilité qui varie dans d'assez larges proportions, suivant les conditions dans lesquelles on se trouve. C'est ce qu'on appelle prendre la constante du galvanomètre. La constante d'un galvanomètre est la déviation que produit un courant fourni par une force électromotrice de 1 volt à travers une résistance de 1 meghom.

Mais on n'a pas toujours une résistance de 1 meghom à sa disposition, tandis que les caisses de résistance donnent généralement 10 000 ohms. Si on fait traverser au courant cette résistance de 10 000 ohms et qu'en même temps on shunte le galvanomètre au centième, la constante sera donnée par la formule

Constante = Déviation

force électromotrice' Il suffira donc de faire usage d'une pile de force électromotrice

• ESSAIS ELECTRIQUES 585

égale à 1 volt pour obtenir la constante par lecture directe ; la constante est alors la déviation observée.

On appelle formule de mérite d'un galvanomètre la résistance qu'il faut donner au circuit pour qu'un courant produit par une force électromotrice de 1 volt fasse dévier l'aiguille du galvanomètre de une division. Ce procédé, comme le précédent, permet d'apprécier la sensibilité d'un galvanomètre.

Mesures électriques. — Nous nous bornerons ici à étudier les méthodes de mesure les plus communément employées, celles qui, en un mot, sont d'un usage courant.

Mesure des résistances. — En dehors des essais de lignes dont nous parlerons plus loin, il s'agit en général de mesurer la résistance d'une bobine, d'un fil conducteur ou la résistance intérieure d'une pile; il s'agit, en somme, de mesurer la résistance d'un objet que l'on a sous la main et que l'on peut, tout entier, intercaler dans un circuit.

Dans les deux premiers cas, deux méthodes sont indifféremment employées : la méthode du pont de Wheatstone, la méthode de substitution; c'est à la première que l'on donne habituellement la préférence.

Résistance d'une bobine ou d'un conducteur. Méthode du pont de Wheatstone, — Soit une bobine dont on veut connaître la résistance. On emploie une caisse de résistances avec pont de Wheatstone (flg. 345), un galvanomètre Thomson avec shunt, un élément de pile Callaud grand modèle.

Entre la clé L' et la borne B, on intercale l'élément de pile; entre la clé L et la borne D, on place le galvanomètre avec son shunt. Les deux extrémités de la bobine à mesurer sont réunies aux bornes B et C par de gros fils conducteurs, dont la résistance est négligeable.

Dans les deux branches de proportion AC, AD, on débouche des résistances égales et se rapprochant autant que possible de la résistance cherchée. On peut toujours apprécier à priori si la résistance à mesurer se rapproche de 10, de 100 ou de 1000 ohms, résistances dont on dispose sur les branches de proportion du pont; le résultat de la mesure sera d'autant plus exact que la résistance débouchée se rapprochera plus de la résistance cherchée. Débouchons 100 ohms, par exemple, sur chacune des branches AC, AD.

Enlevons la cheville ^^ du shunt, abaissons successivement

la clé L', puis la clé L et, par tâtonnement, débouchons sur la branche BD des résistances telles que le galvanomètre ne donne

hm TÉLÉGRAPHIE PRATIQUE

plus de déviation quand les deux clés sont abaissées. Bouchons

lo shunt g^, débouchons le shunt — et recommençons Topera-

Mon. Répétons Texpérience avec le shunt -seul, puis sans shunt.

J^orsque réquUibre aura été atteint et que l'aiguille du galvanomètre restera au zéro, la somme des résistances débouchées sur la branche BD sera la résistance cherchée.

Dans la pratique, avec un peu d'habitude, les premières résistances débouchées sur la branche BD se rapprochent très sensiblement de la résistance chercbée, et on peut souvent se dispenser de shunter le galvanomètre.

La résistance mesurée est celle qui correspond à la température de la salle dans laquelle on a opéré, mais il ne faut pas [lerdre de vue que les résistances électriques varient avec les températures et dans des proportions assez considérables pour qu'il soit souvent nécessaire d'opérer une correction et de rapporter les résultats obtenus à une température définie. On y arrive facilement en appliquant une formule de physique très simple et bien connue.

Supposons que Ton veuille ramener la résistance obtenue à ce qu'elle serait à la température de la glace fondante, 0** centigrade :

Soit Rt la résistance obtenue à la température de la salle (l'expérience;

Ko la résistance à 0",

/ la température de la salle,

a le coefficient de variation de résistance du métal du fil de la bobine ;

on a : Rf = Ro (1 + «/)

d'OllRo:= ^'

Exemple : la résistance obtenue à la température de 18° est de ^252 ohms; le coefficient de variation du fil de la bobine, qui est en cuivre, est de 0,0039.

Par cette différence entre 252 ohms à IS*» et 236 à 0*, on voit combien est importante la correction de température pour obtenir des mesures concordantes.

ESSAIS ELECTRIQUES

La mesure d'un conducteur quelconque dont on peut attacher les deux extrémités aux bornes E et C s'effectue dans les mêmes conditions que celle d'une bobine.

Méthode de substitution, — On fait usage de cette méthode lorsque les rhéostats dont on dispose ne comportent pas de pont de Wheatstone. Elle nécessite deux opérations.

L'expérience est disposée comme le montre la figure 349. La bobine ou le conducteur à mesurer sont intercalés entre la pile P et le galvanomètre G, convenablement shunté, s'il y a

Fig. 319, — Mesure d'une bobine par la mélbode de substilutiop.

lieu. Le manipulateur M est interposé entre la pile et la seconde borne du galvanomètre. En fermant le circuit en M, à travers la bobine à mesurer x et le galvanomètre, on obtient une certaine déviation que l'on note. On enlève la bobine x et on lui substitue un rhéostat dont on fait varier la résistance jusqu'à ce que l'on ait obtenu exactement la déviation déjà notée. La résistance débouchée est la résistance cherchée.

Cette méthode, comme celle du pont de Wheatstone, donne lieu, bien entendu, à une correction de température.

Essais périodiques. — Dans les bureaux français, on soumet les conducteurs à des essais périodiques d'isolement et de résistance, et au besoin de capacité, qui permettent de se rendre éompte de la valeur électrique des conducteurs au point de vue ie l'exploitation.

Les résultats obtenus sont consignés sur des registres spé- (^iaux portant un tracé uniforme pour tous les bureaux. ■i Les piles sont soumises à des essais analogues. ' Les instruments utilisés sont, suivant les cas, des galvanomè-

très Thomson ou des galvanomètres astatiques, tels que celui que nous avons décrit précédemment, la boussole des sinus ou la boussole des tangentes, le condensateur étalon.

Les inscriptions sur le registre se font d'après les modèles suivants :

Modéto ▲.

FILS SOUTBRBAIlfS Bureau de

Fil n«

Modèle

Longueur du conducteur du câble :

du conducteur :

Points extrêmes :

Tracé :

RÉSISTANCE