CHAPITRE TROISIÈME

APPAREILS USUELS BASÉS SUR L'UTILISATION DES ACTIONS MÉGANIQUES PRODUITES PAR LES CIRCUITS PARCOURUS PAR DES COURANTS

591. — ClassUioation des appareils destinés à la mesure de l'intensité d'un courant. — Tous les instruments destinés aux mesures électriques industrielles, sont (sauf quelques exceptions, très peu nombreuses, que nous examinerons à part) basés sur l'utilisation des actions mécaniques que peuvent produire les circuits parcourus par des courants, quand on les met en présence d'aimants ou d'autres circuits, également parcourus par des courants.

Dans le premier cas^ Teffort moteur développé est proportionnel au produit de l'intensité du courant par celle du champ magnétique engendré par l'aimant ; dans le second cas, il est proportionnel au produit des intensités des courants qui parcourent les deux circuits en présence.

Les instruments de la première catégorie peuvent eux-mêmes être divisés en deux classes :

l^ ceux dans lesquels on emploie un aimant permanent;

2"" ceux dans lesquels on emploie un électro-aimant excité par le courant lui-même.

Enfin, dans les appareils de la première catégorie, on peut, comme dans les anciens galvanomètres, employer un circuit fixe et un aimant mobile ou, au contraire, un aimant fixe et un circuit mobile, suivant le but à atteindre ; dans les appareils de la seconde caté<-

GUAPITRE TROISIÈME

gorie, on est nécessairement obligé de rendre un des circuits mobile. Nous étudierons donc les dispositions employées dans Tordre suivant :

l"" Appareils à circuit fixe agissant sur aimant permanent mobile ;

2** Appareils à circuit mobile et à aimant permanent fixe ;

3° Appareils à circuit fixe et à aimant temporaire mobile ;

4° Appareils composés de deux circuits dont Tun mobile (Électrodynamomètre) .

§ 1. APPAREILS A CIRCUIT FIXE AGISSANT SUR UN AIMANT PERMANENT MOBILE.

592. — Galvanomètre de Nobili. — Le plus ancien spécimen de ce genre, est le galvanomètre ordinaire composé d'une aiguille aimantée mobile autour d'un axe vertical (généralement constitué par un fil de cocon) et placée dans un cadre sur lequel on enroulait un certain nombre de tours de fil.

Pour le rendre plus sensible, Nobili imagina de le constituer

Fig. 340.

par la réunion de deux appareils identiques composés chacun d'un cadre et d'une aiguille (fig. 340). Les deux aiguilles étaient fixées à un même axe rigide suspendu au fil de cocon, elles étaient aussi identiques qi|e possible, parallèles, et aimantées en sens inverse, réalisant ainsi un système auto-astatique indifférent à

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Taction du magnétisme terrestre, tandis que les actions mécaniques des courants sur les aiguilles, étant de même sens, s'ajoutaient entre elles. La seule force antagoniste était donc celle développée par la torsion du fil de cocon qui est, comme nous Tavons déjà dit, prodigieusement petite, et en outre, une faible action directrice produite par le magnétisme terrestre et que Ton ne peut jamais éliminer complètement à cause de l'impossibilité d'obtenir deux aiguilles ayant rigoureusement le môme moment magnétique; ce couple directeur magnétique est généralement beaucoup plus grand que le couple de torsion du fil de cocon.

Les instruments de ce genre sont extrêmement sensibles, mais ne peuvent être considérés comme permettant de faire des mesures exactes à cause du peu de stabilité de la seconde force antagoniste proportionnelle à la différence des moments magnétiques des deux aiguilles ; de sorte qu'une variation relative très faible, mais en sens contraire du moment de ces aiguilles, produit une variation relative considérable dans le couple directeur résultant. En outre, aucune des conditions que Ton doit remplir pour obtenir un effort mécanique maximum avec une dépense d'énergie minime, n'y est observée .

Il peut paraître singulier que nous nous préoccupions de la dépense d'énergie dans des appareils de ce genre, mais nous montrerons plus loin que cette considération est nécessaire quand on veut atteindre une très grande sensibilité, parce que tout appareil de mesure est en réalité un moteur électrique dans lequel la production d'un effort statique exige une dépense d'énergie, et que, dans beaucoup de cas, cette dépense d'énergie est limitée par la nature même du phénomène que l'on étudie. Des exemples ultérieurs feront d'ailleurs mieux comprendre l'utilité de ces considérations.

593. Influence du diamôtre de la bobine d'un galvanomètre sur la dépense d'énergie nécessaire pour produire un effort déterminé. — Dans le galvanomètre de Nobili tel que le représente la fig. 340^ il y a un véritable gaspillage d'énergie ; c'est-à-dire que l'on