Méthode de M. F. Stenger f ' . — La méthode ima

'Xj F. Steîïoer, Annaien der Pht/sU,\ l XXXIH, p. :ilî, 1888. Eomo.nd van Ai Ml., Éleclrinan^ septembro 1889.

ginee par M. le docteur F. Stenger de Dresde (i 888) a pour ! (robtenir facilement et avec une grande précision l'intensité i champs magnétiques en unités C.G.S. L'appareil n-est ] autre chose, en principe, queFinversedu galvanomètre bifilai l'nc petite bobine est suspendue à un biGlaire dans le cha:

magnétique, de telle façon que le plan i spires soit vertical et parallèle aux \\p de force horizontales du champ. Cette bine est traversée par un courant d'intcnî connue i, et Ton observe avec un miroii une échelle la déviation a de la bobine s< l'action de Taimant. -Si S est la surface » spires de la bobine, W le couple direct de la suspension bifilaire, on a pour Tint site H du champ magnétique :

lia

Aux deux extrémités d'un tube de ve à parois minces (fig. 248) a se Irouv deux anneaux />, h.^ de cuivre, qui doil è absolument pur. Deux pièces de cuivrer, isolées Tune de l'aulre et pressées au mo\ de petites vis sur les anneaux b^ />^, s< fixées avec de la gomme laque au tube verre mince (L L'autre extrémité du lub» traverse une petite plaque d'ébonite e, : laquelle sont vissées les deux pièces cuivre /!, /'„ isolées l'une de l'autre, soude îi ces dernières les fins fils de susp sien en platine ^^, };.,. i\ et /,, d'une pi et c^ el /^, d'autre part, sont mis en comc iiication métallique, à l'inférieur du tube verre d, au moven de fils de cuivre rec verls de soi(» et tordus ensemble. En enlre les anneaux A,, A^, on a enroulé su tube d(» verre a une couche de fil de cuivre fin, dont les exi mités sont mises en communication métallique avec les

V\il. 248. -- .M/-tho.l.

CHAMPS MAGNÉTlQrES. :\M

iioaux. On isole convenablement avec un vernis à la }::omnie 4aquc les quelques spires de fil recouvert de soie. A cause des faibles courants que Ton emploie, ce procédé irisoh^nienl esl suffisant. Pour faire les lectures des déviations, on fixe un petil tniroîr argenté très léger h en dessous de la bobine, el on plaee finalement tout Tappareil dans un gros tube do verre pour h* |>réserver des courants d'air.

Détermination du couple directeur du bifilaire II'. — On piMit -calculer cette quantité de deux manières :

La première mélliode, employée par M. Stenger, <'sl dérrih* -en détail dans le Guide de physique pratique d(» M. F. Kolilrauscb (*).

La longueur moyenne des lils se détermine b^ plus connnotlément par le catbétomètre. Pour mesurer les distan(*es lioriaontales e,, e., des extrémités supérieures et inférieures des fils, le mieux est d'employer une macbine à diviser ronvenablement {jlacée et munie d'un microscope avec réticule, car une pi»lit(î •erreur dans la délermination de «, («t e., (îst très appréciiibb* dans le résultat final. Cette cause d'erreur n'rxisle pas dans la •seconde mélbode, qui, en revanche, est beaucoup plus longue. Le principe de la méthode est fondé sur la formule suivante ('), qui donne la durée d'une oscillation simpb^ de la bo> bine écartée de sa position d'équilibn» :

V vv

dans laquelle k est le moment d'inertie du syslêmt; par rapport ik Taxe de rotation, et W b» moment de la forre pour un écarl ^gal à 1. Pour appliqu«>r e«;lte formub*, on plaee h l'inléri^Mir de la bobine de Stenger une petite rè^He de bois, de forme parallélépipédique, très légère, de h;lle faronque le rentre du parallélépipède se trouve sur l'axe de rotation de la bobine qui oscille, on y suspend des poids connus à des distance^ eonnues,

}) Y. ROHLIIACACII, fiuhlf Je, fjifjfi^fié! in-nUffH*-, wJif. riviri'.ii-»-. fi. M2, IHîWi.

Voy. ausii : 3lAftc.%KT fi JormcRT. l^'on* ittr t^-i^» infU»' ft le ififinêit^mn. \. M. p. 69.

mentalph^ik^ t I, p. 139.

'Sm ËNËUGIE fiLECTRlQUE.

cl on fait oscilller le syslème en délermioant chaque fois les durées d'oscillations.

Commfi la bobine n't'sl formée quo d'une seule couclie de fil. on oblicnl commodémient la valeur de S en multipliant parlr nombro de spires la surface du cercle formé par l'axe du lil dans chacune dos spires(').

La quantité Igs se détermine par la méthode ordinaire au moyen d'une échelle dont on observe parréflexion les divisiondans un miroir.

610. Appareil de K. Angstrom.. — M. le docteur Aif -ïnjsïmw/, professeur à l'École supérieure de Stockholm, a ri--

rig. 2V>. - Apjiai'i'il lie .M. Âugslroiii ; vue de facf.

i:emnient imaginé, pour la détermination de l'intensité de: champs mag^néliqucs, un appareil fort ingénieux qui es! iim

\h JIIT'^TT^

Kig, !ii'. - A|,i.aml il.' -M- Aii(!ilr.iui. vuo l;.U-r;i

tieiireusf' modifîciition de la niéllioile de Stenger (-), oL qui n<i vient tout spécialement pour les champs magnétiques puissant L*înstrument, qui est une espèce de balance, est représenté an

(') HiaBTKnr, IVM. Ann., I. XXVI. p. iii, IBBf., ■ (■) AxomiUM, fijrnfi-"» «(■/«■.-/(.i/iiiii ,1e.- Pli;i'it, l. XXV, IiTraisoii 8, |i. 38S.

CHAMPS MAGNÉTIQIES. d.Sî«

deux tiers environ de la grandeur naturelle dans les ligures 24!* et 250 vu de face et de côté.

AB est un iléau de balance léger re[)osant sur deux couteaux V, et Vj fixés au tube DC. Ce tube porte une bobine d'ébonite K. sur laquelle ou enroule deux couches d(» lil bien isolé. Le courant électrique entre dans la bobine et en sort par le lil fin H.

Ces fils ne gênent que d'une façon insignilianle le niouvenienl libre du fléau de la balance; ils peuvent d'ailleurs élre ejilièremeut évités, en amenant le couninL et le faisant sortir, par exemple, par Tintermédiairede petits godets contenant du mercure, voisins des couteaux de la balance ; T est un contrepoids au moyen duquel on peut régler la sensibilité de la balance. En S se trouve un dispositif permettant de noter exactement la position de repos du fléau de la balance. Sur ce fléau, qui est gradué, on fait mouvoir un cavalier. On peut suspendre aussi des poids plus considérables à un petit élrier \, sous forme» de fils métalliques. Enfin II est une vis de réglage, et LM un simple arrêt.

L'appareil n'exige aucune installation particulière: il suflil déplacer la bobine dans le champ, de façon que l'axe de rotation du fléau de la balance soitdirigé perpendiculairement aux lignes de force du champ. On s'assun; que l'action du champ magnétique ne modifie pas cette position, l(»rsqu'aurun courant n«* traverse la bobine E. Il fautalors faire passer le courant dans cette bobine, puis équilibrer de nouveau la balance avec les poids.

Si M est la masse employée pour avoir l'équilibre,

L le bras de levier,

S la surface des spires,

et I l'intensité du courant.

rintensité H du champ maKnétif|ur ««st donnée par la formule

La 5i/r///t/> ///:'■. >y>//v'v piîiif l'.in; facilement déterminée ;réom' triquement. Lorsque la première couche de lil est efironlée. ei le diamètre de la bobine mesuré avant et apreh renronlenienl, les spires de fil sont recouvertes de venii- et entourée-ideqiiel

k étant une constante de construction dépendant des formes et des dimensions des bobines. Si Tun des circuits, le circuit mobile, par exemple, est monté en dérivation aux bornes d'on appareil et présente une grande résistance, le courant I qui le traverse sera proportionnel àladifTérencede potentiel e existant entre les bornes de Tappareil, et la formule s'écrira

À' étant une nouvelle constante. La mesure du couple permettra donc de déterminer la puissance el.

La formule n'est exacte que si les deux circuits ne subissent pas de déplacement relatif et ne renferment pas de pièces de fer susceptibles d'introduire des phénomènes de saturation magnétique qui troublent la proportionnalité. Il faut aussi, comme pour la mesure des intensités efficaces des courants périodiques (504), que la période d'oscillation de la bobine mobile soit beaucoup plus grande que lapériode du courant à mesurer, afin que Tapparcil puisse prendre un état moyen d'équilibre.

Le premier wattmètre, imaginé par M. Marcel Deprez el présenté sous le nom impropre de 7nesureur d'énergie (1880 . ne remplissait pas les conditions nécessaires. Le premier wattmètre industrie la été construit, en 1882, par M. Weriier Siemens en modifiant convenablement Télectrodynamomètrc industriel (368). Mais le circuit mobile du wattmètre de M. Siemens présentait un coefficient de self-induction élevé qui ne permettait pas de rappliquer aux courants périodiques de fréquence élevée sans introduire des coefficients de correction et des formules compliquées. C'est M. C. Zipernowsky qui a construit, en 1883, le premier wattmètre industriel applicable à tous les circuits, quelle que soit la forme du courant.

514. TVattmètre de MM. Ziperno^^sky et Bl&thy 1885). — Cet appareil (fig. 2;)1) se compose essentiellement de deux parties distinctes : le w^attmètre proprement dit et une série de résistances additionnelles. Le wattmètre comprend une bobine fixe à gros fil dans lequel passe le courant total. Ce ^ros fil comporte deux enroulements différents (fig. 2*32). A

PCISSIHCE ELCCTVQCE-

Et une bobine de Bl de grosse sM-tion H d'un pt-Ul i)ninl>n> d# pires : B rpnfernu- an plus grand nombrv de spire^s d*' RI plus '^. Des cbf-villes, que Ion peut placer t-.nvi>niibl.-mool dans Im

sa,b, c, d, permoLIctil de nu-tirtr lu biiliiiic ti ^ro» lil daii»

^rcuït, les deux bobines on tension uu Ivh deux Imbiiiew

i circuit, sans cependant interrompre ec circuit. La dtiriva-

, prise entre ICs borne» do l'appareil ti étudior, pause daiiK

Aobine mobile C formée d'un petit iionibri' de iipires pour

Ur le plus petit coefficient de ttL-lf>indu<'lion poHsiblo ; le

Ht arrive à ciitlc bobino par deux liU d'argent, et le

^ple électrodynamique ettt éfiuilibri^ par un rexiturl fi boudin

auquel on imprime une torsion convenable à Taide d'un boulon (le torsion muni d'un index.

Les résistances additionnelles sont disposées dans une boite spéciale dont les connexions sont indiquéesfigure253.PctR sont des bornes communiquant avec le watlmëlre; F et G sont reliées aux extrémités du circuit à étudier; r, /•,, Tj, r, sont des résistances roulées en double et que Ton introduit en circuit suivant la différence de potentiel eflicace à mesurer. Ces bobines sont établies pour supporter un courant de o,i ampère. En II est un interrupteur pour le fil fin, en Q un inverseur de courant permettant d'avoir le couple électrodynamique toujoui's dans le même sens.

Lorsque Ton emploie le wattmètre avec des courants alternatifs, la résultante de l'action du champ magnétique terrestre est nulle. Avec un courant continu, on peut annuler celte action en plaçant le plan de la bobine mobile perpendiculairement au méridien magnétique.

La puissance électrique absorbée par le wattmètre n'est pas toujours négigcable devant la puissance à mesurer. On peut la rendre négligeable suivant les quantités à mesurer ou la déterminer séparément et la retrancher des résultats obtenus.

En ce qui concerne les coefficients d'induction du watlmèlre, la théorie complète (*) démontre que le wattmètre appliqué à un circuit périodique simple donne la valeur exacte de la puissance moyenne dans le cas où ni le circuit à fil fin ni le circuit à mesurer n'ont de self-induction, et dans le cas où les cons-

Kig. 252. — Enroulement du wattmètre.

(*) J.-A. Flrmixg, T/ie alkrnate carrent transformer in theory and prtictict. vol. I, p. 145.