OBSERVATIONS
NOM
DB
l'opAbatbub
Mesure de la résistance intérieure d'une pile. Méthode de la demi-déviation. — On emploie un galvanomètre sensible, une caisse de résistances et une clé formant interrupteur, un manipulateur Morse ou une clé d'appel téléphonique. La résistance à mesurer étant faible, il faut très fortement shunter le
galvanomètre. Un shunt au jr^ donnerait encore une déviation
trop grande ; ordinairement, on place entre les deux bornes du galvanomètre un fil de cuivre long d'environ un mètre.
On débouche, dans la caisse de résistance R (flg. 330), ime résistance R' du même ordre que la résistance présumée de la
pile, soit 10 ohms.
On ferme le circuit en abaissant le manipulateur M et en le laissant sur contact.
On observe une certaine déviation du galvanomètre, soit 182 divisions On d é -
Fig. 350. -^ Mesure de la Téfistance intérieuie d*uae pile
(méthode de la demi-déviaUon). boUChC alorS dailS
la caisse R des résistances R'' sutQsantes pour ramener la déviation du galvanomètre à la moitié de ce qu'elle était auparavant, soit
-—. = 91 divisions.
Pour obtenir ce résultat, on a débouché, par exemple, 26 ohms.
Soit n la résistance de la pile,
R' la première résistance débouchée,
R" la seconde résistance débouchée.
On a a: = R'' — 2R' = 26 — 2X10 = 6.
Si la pile dont on mesure la résistance intérieure se compose d'un certain nombre d'éléments, on obtient la résistance moyenne d'un élément en divisant le résultat trouvé par le nombre des éléments.
Mesure de la force électromotrice. Méthode du condensateur, — On emploie un galvanomètre sensible, un interrupteur, tel qu'un manipulateur Morse ou une clé d'appel téléphonique, un condensateur de 2 micro farads, un élément étalon (à la rigueur un élément Callaud grand modèle) et un commutateur.
La figure 351 représente la disposition de l'expérience; E est la pile étalon, P la pile à mesurer, D le commutateur, M l'interrupteur, C le condensateur, G le galvanomètre.
On shunte convenal)lement le galvanomètre au -, si la mesura
porte sur la force électromotrice d'un seul élément.
ESSAIS ELECTRIQUES
On place la cheville du conmiutateur en 1 et odi abaime le manipulateur pendant i(f environ, de façon à charger le condensateur C avec la pile-^étalon. On lâche brusquement le mani* pnlateur dont le ressort vient buter contre son contact de repos ; le condensateur se décharge alors à travers le galvanomètre, «it il en résulte une déviation, soit 10 divisions.
On place la cheville du conmiutateur en 2 et on répète l'opération; c'est alors la pile à mesurer qui charge le conden-
Hlll
Kig. 351. — Mesure de la force électromotrice (méthode du condensateur).
sateur. La décharge donne lieu à une nouvelle déviation, soit 15 divisions.
Le rapport des forces électromotrices est égal au rapport des déviations :
et si nous avons la force électromotrice E' de la pile-étalon é^ale à 1 volt, on a
E = i^ = 1,5 volt,
qui est la force électromotrice cherchée.
Mesure de la résistance des terres. Méthode du pont de Wheatstone, — La connaissance de la résistance des terres est t^^s importante, puisque, aux deux extrémités do la ligne, elles complètent le circuit télégraphique.
11 n'est pas possible de mesurer la résistance d'une terre prise isolément; il faut, de toute nécessité, disposer de plusieurs
prises de terre parfaitement indépendantes, car mesurer la résistance d'une terre consiste à mesurer la résistance du sol entre cette prise de terre et une autre prise de terre.
On peut mesurer la somme des résistances de la ligne et des terres placées aux deux bouts.
Si la résistance de la ligne est connue, on en déduit, en retranchant cette résistance de la résistance totale obtenue, la somme des résistances des deux terres.
Si la résistance de la ligne est inconnue, il faut la mesurer, mais en éliminant les deux terres; il faut, pour cela, disposer d'im second conducteur entre les deux stations.
Fig. 35S. — Mesure de la résistance des terres (méthode du poat de WheaUtone).
On fait boucler directement les deux conducteurs à la station correspondante, et on mesure leur résistance comme s'il s'agissait d'une bobine; nous avons déjà examiné ce cas. On répète ensuite l'essai sur chaque conducteur avec une terre à chaque bout. Voici comment on procède : le fil de ligne est attaché à la borne C du pont (fig. 352) et mis à la terre à la station correspondante; la borne B de la caisse de résistance est mise à la terre.
Si les résistances débouchées dans les branches de proportion sont égales, les résistances débouchées dans la branche de comparaison donneront la somme des résistances de la ligne et des deux terres, soit :
en appelant x la résistance de la terre du poste,
y la résistance de la terre du poste correspondant, r la résistance de la ligne, d les résistances débouchées.
En répétant Texpérience sur le second conducteur, on aura :
Enfin, la mesure directe des deux fils bouclés, sans terres, aura donné :
De ces trois équations on tirera la valeur de x-\'y.
x-\ry
S'il s'agit de mesurer isolément la résistance de la terre d'un poste, on établit deux autres prises de terre suffisamment éloignées pour qu'elles ne puissent se confondre avec la première. On les réunit deux à deux par un conducteur de résistance connue, une bobine d'électro-aimant, par exemple, que Ton a pris soin de mesurer à l'avance. L'association de ces terres deux à deux, reliées par cette résistance ^il^^ donne lieu à trois expériences pratiquées avec le même dispositif que dans le cas précédent.
Soient x^ y, 2, les trois prises de terre, / la résistance constante intercalée entre ces terres considérées deux à deux : les trois expériences nous donnent trois équations
d ou X=:-
Mesure des conducteurs aériens. — Les expériences à faire à l'aide du galvanomètre portent sur les fils de moyenne importance, tels que les fils auxiliaires de moyenne communication et les fils municipaux; elles consistent à noter la déviation du galvanomètre lorsque la ligne est à la terre, lorsqu'elle est isolée, lorsqu'elle est en service ordinaire et lorsqu'on lui substitue une résistance fixe et connue.
On fait usage de la pile du bureau (15 à âO éléments) et d*une boussole de sinus.
Soient A le poste qui fait les essais, et B le poste correspondant :
1" opération : A fait mettre B à la terre et, au moyen d'un manipulateur intercalé avec le galvanomètre entre la pile et la ligne, ferme le circuit. Si le conducteur est en bon état, il n'est pas possible d'obtenir l'équilibre du galvanomètre, la boussole renverse. On en prend note dans la 6* colonne du tableau (modèle C).
2" opération : A invite B à s'isoler. Le manipulateur étant de nouveau abaissé, le galvanomètre marque 0° si l'isolement de la ligne est parfait; il marque un certain nombre de degrés si la ligne a des pertes. On note la déviation dans la ?• colonne.
3* opération : B reste sur récepteur. A abaisse son manipulateur et note la déviation dans la 8* colonne.
A" opération : A, dans son propre bureau, remplace la ligne en expérience par une résistance connue intercalée entre le galvanomètre et la terre, par exemple, un récepteur Morse dont les bobines ont une résistance de 500 obms. La déviation obtenue est notée dans la 9** colonne du tableau.
11 ne reste plus qu*à remplir les autres indications commes à l'avance.
Les essais entre deux bureaux A et B ont généralement iiea sur des conducteurs dont le diamètre est le môme dans tout leur parcours. 11 peut ne pas en être toujours ainsi. Lorsqu'on opère sur un conducteur composé de sections dans lesquelles le diamètre du lil diffère, il convient de ramener la longueur totale à celle d'un conducteur de diamètre uniforme, le fil de fer de 4 millimètres par exemple. Il convient, en un mot, de déterminer la longueur d'une ligne en fil de 4 millimètres qui aurait la même résistance que la résistance trouvée.
Pour convertir, au point de vue de la résistance, une longueur donnée de fil de 3 millimètres en fd de 4 millimètres, c'est le cas le plus fréquent, il suffit de multiplier la longueur connue par le rapport des sections des deux conducteurs.
Le fil de 3 millimètres a 7,07 millimètres carrés de section, le lil de 4 millimètres a 12,57 millimètres carrés de section.
10 kilomètres de fil de 3 millimètres égalent
— ,\.- — =17,779 kilom.
Autrement dit, la résistance de 10 kilomètres de lil de 3 milli-
mètres équivaut à la résistance de 17,779 kilomètres de fll de 4 millimètres.
En général, L longueur cherchée, égale /, longueur connue, multipliée par S, section du fll de 4 millimètres, et divisée par s, section du fil dont on veut- convertir la longueur en fil de 4 millimètres.
Dans les mesures relatives aux conducteurs reliant un bureau de rÉtat à deux postes municipaux, le cas est fréquent où les sections de lignes sont établies en fils de diamètres diff'érents. Il y a lieu, dans ce cas, d'opérer la réduction.
Soient A le poste de l'n-tat, B et fi les postes municipaux : l'expérience étant disposée comme précédemment, c'est-à-dire le manipulateur et la boussole des sinus intercalés entre la pile et la ligne, on procède aux essais :
IT® opération : A fait isoler B et prend les déviations, d'abord quand G est à la terre, puis quand il est isolé.
2" opération : A fait isoler G et prend les déviations, d'abord quand B est à la terre, puis quand il est isolé.
3^ opération : A invite B à se mettre sur rappel et G à se mettre sur appareil. A met son manipulateur sur contact et note hi déviation.
4- opération : A invite G à se mettre sur rappel et B à se mettre sur appareil : A met son manipulateur sur contact et note la déviation.
r5" opération : A remplace la ligne par une résistance connue, abaisse son manipulateur et note la déviation.
Les fils internationaux et les fils intérieurs de grande et de moyenne communication sont mesurés, par la méthode du pont de Wheatstone, avec le galvanomètre astatique sans miroir, que nous avons décrit (page 563). Les résultats des expériences sont inscrits sur un tableau modèle B.
Pour mesurer la résistance, on opère comme s'il s'agissait d'une bobine, seulement le conducteur est mis à la terre à la station correspondante, tandis que la pile et la borne B (fig. 352] de la caisse de résistance sont à la terre dans la station qui fait les essais.
En somme, on opère comme s'il s'agissait de mesurer la résistance de la ligne, augmentée de celle des deux terres que l'on suppose négligeable.
La résistance kilométrique est obtenue en divisant la résistance
totale par la longueur de la ligne évaluée en kilomètres.
L'isolement d'un conducteur ou, pour être plus exact, sa résistance d'isolement, se mesure comme les autres résistances, seulement avec un peu plus de précautions.
Cette opération consiste à faire isoler le conducteur à la station correspondante et à mesurer sa résistance. Cette résistance est très considérable si la ligne est en bon état, mais si on emploie un galvanomètre Thomson, comme le prescrit le règlement, ce galvanomètre accuse toujours une déviation résultant des pertes que le conducteur subit par ses supports le long de son parcours.
Dans les mesures, d'isolement, il y a intérêt à employer des piles très fortes, dont la force électromotrice est voisine de 100 volts. Avec de semblables piles, il est difQcile de prendre la constante du galvanomètre. On prend alors cette constante avec un seul élément et on établit le rapport entre la force électromotrice de cet élément et la force électromotrice de la pile totale, soit k ce rapport et C la constante obtenue.
Si l'essai du conducteur donne une déviation rf, la résistance d'isolement cherchée sera
L'isolement kilométrique sera l'isolement total trouvé divisé par la longueur de la ligne évaluée en kilomètres. En pratiquant cet essai, il faut éviter de donner des à-coup an
galvanomètre, aussi fait-on usage d'une clé de courtcircuit, outre riiiterrupteur qui doit fermer le circuit de la pile.
On ferme d'àl)ord le circuit en l (fig. 353), la clé de cour-tcircuit M restant au repos, et on envoie le courant sur la ligne pendant quelques secondes, de façon à bien laisser s'établir le régime permanent, puis, par petits mouvements rapidement répétés, on agit sur la clé de court circuit M jusqu'à ce qu'enfin on l'abaisse
Fig, 353. — Mesure de risolement kilométrique.
complètement. Le courant traverse alors le galvanomètre dans la proportion indiquée par le shunt et le spot prend assez rapidement sa position d'équilibre.
Mesure des conducteurs souterrains. — Les différentes colonnes du tableau A indiquent nettement les expériences à exécuter sur les conducteurs souterrains. D faut mesurer la résistance kilométrique avec un courant positif, puis avec un courant négatif et prendre la moyenne; il faut aussi mesurer risolement kilométrique avec un courant positif, puis avec un courant négatif et prendre la moyenne; nous connaissons les procédés à employer pour effectuer ces deux séries d'opérations.
Il nous reste à mesurer la capacité kilométrique et la perte de charge dans les conditions spécifiées.
Essai de la capacité, — L'essai de la capacité kilométrique se fait en comparant rélotigation, c'est-à-dire la déviation la plus grande du galvanomètre, produite par la décharge d'un conden-
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Fig. 351. — Mesuro de la capacité.
sateur étalon avec l'élongation produite par la décharge du conducteur en expériences, les charges ayant été effectuées dans les mêmes conditions et pendant des temps égaux.
On emploie un galvanomètre Thomson convenablement shunté G, une clé de court-circuit M, une clé de décharge I, un condensateur G. L'expérience est disposée comme le montre la figure 354.
On charge le condensateur G en abaissant la clé de décharge I et en laissant la clé de court-circuit au repos ; la charge a lieu pendant 20'' par exemple. Immédiatement après, on décharge le condensateur en abaissant d'abord la clé de court-circuit M, puis en relevant brusquement la clé de décharge qui vient buter
contre son contact de repos, relié à la terre. Les deux armatures étant à la terre, la décharge a lieu u travers le galvanomètre; on prend note de Télongation. Au condensateur C, on substitue le conducteur à mesurer dont l'extrémité libre est isolée. On répète l'expérience dans les mêmes conditions, c'est-à-dire qu'on charge le conducteur pendant 20" et qu'on le décharge immédiatement après; on note la nouvelle élongation. Le rapport des capacités est égal à celui des élongations :
La capacité du condensateur étalon étant connue, on a
La capacité kilométrique est le quotient de la division de la capacité totale par la longueur du conducteur^ mesurée en kilomètres.
Mesure de la perte de charge. — L'expérience étant disposée comme le montre la figure 355, on charge le conducteur pendant 15", en maintenant la clé M sur son contact de travail et en laissant
e ^ Liante isvtêf'^
Fig. 355. — Mesure de la perle de charge.
l'a clé g en repos. Immédiatement après on abaisse la clé g et on laisse la clé M revenir brusquement sur son contact de repos. On note la déviation obtenue qui est proportionnelle à la charge du conducteur.
On recommence Texpérience en chargeant le conducteur pendant io"', mais, au lieu d'agir immédiatement après sur les clés M, g, on laisse la clé M isolée, pendant une minute, entre son contact de travail et son contact de repos. La minute écoulée, on abaisse l'a clé g et on laisse la clé M revenir sur son contact dte repos; on obtient une nouvelle déviation qui est proporConnelîe, non plus à la charge que le conducteur a reçtte, mats à la charge quil a conservée après une minute dfsolement.
Soient a la première déviation observée, b la seconde, la perte de charge est représentée par
lissai dune soudure. — La soudure revêtue de son diélectrique est plongée dans une cuve à eau. Le câble étant bien isolé sur toute sa longueur et à une de ses extrémités, est relié par Tautre bout à un galvanomètre, à une clé et à une forte pile. Le second pôle de cette pile, terminé par une lame métallique est plongé dans la cuve à eau à côté de la soudure en expérience. Lorsqu'on abaisse la clé, le galvanomètre dévie s'il existe une perte dans la soudure. Cependant, de ce que le galvanomètre n'accuse aucune déviation, il ne faudrait pas conclure que la soudure est parfaite; elle pourrait présenter des pertes assez faibles pour que le courant qui passe de l'âme de la soudure à la plaque polaire, située dans la même cuve à eau, ne soit pas assez énergique pour influencer le galvanomètre; la méthode n'est donc pas sûre; elle n'indique que les défauts graves.
Du reste, nous n'avons voulu exposer dans ce diapitre, comme l'indique son titre, que les méthodes auxquelles on est appelé à avoir recours chaque jour. Les méthodes plus exactes, mais aussi plus délicates et plus compliquées, sont du ressort des traités de mesure électrique, auxquels nous engageons le lecteur à se reporter.
