MESURE DES ANGLI*:S ET DES DÉVIATIONS
Les déviations des systèmes ou équipages mobiles des appareils de mesure électrique se déterminent :
1* Par lecture directe;
2" Par la méthode du miroir.
39. Lecture directe. — L'équipage mobile porte une longue aiguille ou index se déplaçant devant un cercle gradué. Il faut que l'index soit le plus près possible du plan pour éviter l'erreur dite de parallaxe provenant d'une lecture oblique sur Téclielle. On évite cette erreur en traçant Téchelle sur un miroir, en visant par-dessus avec un seul œil, de telle façon que l'index cache son image, et on lit la division correspondante.
Avec un cercle gradué de i6 centimètres de diamètre, il est difficile de lire un angle à moins d'une minute d'arc.
Lorsque l'appareil n'est pas pourvu de miroir, on peut employer un procédé indiqué par M. F, Drouin (1888) qui consista à appliquer sur le verre qui recouvre, en général, le cadran des ^appareils gradués, un parallélipipède de glace ou de flint. En vertu des lois élémentaires de la réfraction, l'aiguille semblera brisée toutes les fois que le rayon lumineux ne sera pas normal au cadran. La lecture est d'autant plus précise que le parallélipipède de flint est plus épais.
40. Méthode du miroir. — La méthode du miroir, imaginée par Poggendorff (1826) permet de lire avec précision dos déviations extrêmement petites : elle a été développée et appliquée par Gauss, Weber et sir W. Thomson.
Le principe de la méthode consiste à fixer sur le système mobile, autour d'un axe vertical, par exemple, un miroir dans lequel on observe les déplacements de l'image d'un objet extérieur. On peut alors assimiler ce rayon lumineux à un index sans poids de grande longueur.
Les lectures se font à la lunette ou par projection sur une échelle graduée.
Emploi de la lunette, — Un miroir plan M (fig. 2) suspendu au système oscillant et tournant autour d'un axe vertical, est
iC*
Fig. 2. — Mesure des dévwtions parla méthode de la luiieUo.
placé parallèlement à une échelle EE' fortement éclairée disposée à une certaine distance. Au-dessus de l'échelle est une lunette L mobile autour d'un axe horizontal. On la dirige vers le miroir et on la règle pour qu'elle donne une image nette de Téchelle vue par réflexion. On fait coïncider le zéro avec un fil à plomb DD' ou un réticule tendu devant le milieu de l'objectif. Lorsque le système dévie, l'échelle semble se déplacer et lorsque l'équilibre est rétabli, on lit la nouvelle division de
Fig. 8. — Principe de la méthode* delà lunette.
l'échelle dont Timage coïncide avec le réticule. On voit (fig. 3) que les angles OCN et NCX sont égaux en vertu des lois de la réflexion, en appelant / la longueur OX, et d la distance CO,
U SNËRGrR ÉLECTRIQUE.
Los mesures sont d'aiitant plus esacles que la distance rfci plus grande. Elle attoini souvent 3 et ,( mètres en pratique.
fig, I. — Liiiiclli' pour II iii.'-lhoilo ilr l'o(;Ki''i<l"rll.
Les échelles sont tracées sur papier, ou, lorsqu'on veut de' précision, sur ivoire ou sur métal. On peut aussi tracer les a
Ki(j. 5. — Échelle pour U inùtbode de l'oggpiidortt.
visions sur verre et les éclairer par derrière; les divisions api paraissent alors en noir sur fond brillant: on jieut aussi lesti cer sur du verre argenté, les Irait» paraissent alors, en éclai I ;inl ausfti par clernète, brillants snr fnnH noir.
GRANDEURS DES QUANTlTIiS PIIYSIOL'ES. 2K
Lorsqu'on a besoin d'un repère indépendant du réticule, on place sous le miroir mobile un miroir fixe tout semblable. Ces deux miroirs superposent les images do l'échelle, l'une fixe et l'autre mobile lorsque leurs plans sont parallèles.
La figure 4 est un modèle de lunette mobile appropriée aux observations magnétiques avec son échelle divisée (fig. ">), des étriors portent des miroirs plans et servent à supporter des
T fixe pour W ob^iTTaliouii tiiB|iiiHii|UPAi par la luéthoile île PoggcndurlT.
barreaux aimantés ainsi qu'une monture de miroir fixe pour le repérage du zéro [tig. 6).
L'échelle graduée sur une lame d'ivoire, est divisée en (Icmi-millimètrcs; elle a :to centimètres de longueur. Elle est lixée en son milieu sur une règle métallique R lîxée elle-même à une colonne C qui entre h frottement doux dans un tube métallique faisant corps avec le trépied à vis calantes. Les vis V servent à régler la courbure de l'échelle pour qu'elle prenne la forme d'un arc de cercle de rayon égal à la dislance qui la sépare des miroirs lorsqu'on a à faire des lectures d'angle. L'échelle reste droite lorsqu'on veut counallrc les tangentes des angles.
Méthode de projection des images. — Dans la pratique on simplifie la méthode de la lunelle en projetant directement sur l'échelle l'image réfléchie d'un objet lumineux et en faisant une lecture directement sur cette échelle. A cet effet, on emploie un miroir concave, et on place l'échelle et la fente éclairée ou un réticule se détachant dans une surface éclairée dans un même
plan passant par le centre de courbure du miroir, c'est-à-dire an double de la distance focale, et à égale distance de part et d'autre de ce centre dans le sens vertical ; l'image de la fente et du réticule se projette alors sur l'échelle en vraie grandeur On peut employer une échelle opaque ou une échelle transparente.
Les échelles transparentes sont les plus commodes et tendent à se substituer partout aux échelles opaques.
M. Ducretet[{%S5i) emploie une échelle tracée sur papier verni translucide (fig. 7). La source lumineuse est un bec de gaz avec cheminée métallique portant en regard de la flamme une fente
Kig. 7. — Échelle traiispareute de M. Ducrotot.
garnie de mica et un fil tendu constituant le réticule. La lampe est mobile sur le cadre supportant l'échelle, ce qui facilite la remise au zéro.
M. /. CarpetUier (1884) emploie un système d'échelle transparente qui mérite une mention spéciale (fig. 8 et 9).
Le point lumineux fixe est obtenu à l'aide d'une petite lanterne analogue aux lanternes de voiture, dans laquelle la bougie, contenue dans un tube, est poussée constamment par un ressort vers le bout par lequel passe la mèche. Le corps de la lanterne protège la flamme contre les agitations de l'air et peut se mouvoir le long du tube qui contient la bougie. Suivant la hauteur à laquelle on le fixe, le miroir qui constitue l'un des
GHANtiKl.iRS HES 'JUAMITKS PîlïSigrE5.
fonda de la laolerne peut avoir son centre à la liauteur de la Hauime, en dessus ou en dessous. Grâce à ce réglape, on oblienl un faisceau lumineux, horizontal ou obliquo, ascendant ou descendant, et éclairant convenablement le miroir de Téchpllc
iraiisparciite. destiné à réfléchir le faisceau sur le miroir du i.'alvano[nètre. On peut même, dans certains cas, utiliser la Itimifere du jour, si elle est convenablement orientée, à la condition esseutîelle qu'elle no vienne pas frapper en plein l'échelle elatlaiblir ainsi l'image du ri5licule.
L'échelle est en celluloïd, substance assen translucide, souple ■peu fragile; elle est rendue rigide par une garniture raétalke pouvant glisser sur son support el permettant de déplacer, Wanl les besoins, l'origine des lectures. L'opérateur est derrière l'échelle, du côté opposé à l'arrivée ■rayon lumineux, et peut s'approcher autant qu'il veut sans pnte d'obstruer la marche du faisceau, e pied d'optique ayant une base fort petite s'installe partout incombre peu la table île mesures. Le même pied porte le (cule dont l'image sur la rëglc sert à définir l'axe du rayon îix, et un miroir qui, avec deux mouvements, l'un de pi- , l'autre de busculuge, peut s'orienter k volonté pour
28 ËNEilGiE ÉLECTHIOI'E.
amener la lumiën' sur le miroir. On augmenlc la précision de» iechires en înLerposanL une loupe enlrc l'œil el l'écliellc.
Méthude oplUim de M. d'Arsom^al (1886). — Celle métlio-k'. qui permet de lire dp Irês faibles déviations angulaires, comii^lr A renverser la mtMhode de Pogg<'ndortr(40'. Au foyer Cfinjupui-
de l'objectif qui donne d'habiLude une image de l'échelle [ petite quo l'ubjol, M. d'.\rsoiival place une Rebelle tran^arcol photographiée, divisée on dixièmes et en vingtitraes de mMf mètre. L'objectif de la lunette donne une Image agrandie I cette échelle, image qui, aprfes avoir été réfléchie par le miif mobile, vient se former au-dessus de cet objectif. On l'obsei et on l'agrandit encore en l'examinant avec l'oculaire qui p un réticule servant de repfere. M. d'Arsonval remplace le H roir plan par un miroir concave à long foyer et, pour évitera ilouble image, le rayon de courbure de la face antérieure i
it que celui de la face postérieure qui seule e;
obtient ainsi des images d'une netteté et d'une purel4
GRANDEUKS DKS QUANTITÉS PHYSIQUES. 29
parfaites. Le système étant placé à 1,2 m du miroir mobile permet d'apprécier des déplacements de Timage de — de millimètre, soit une déviation angulaire de - — de deerré.
En substituant au micromètre un réticule et à Toculairo une échelle Carpentier, on a 20 fois moins de sensibilité, mais on peut observer alors des déviations beaucoup plus grandes. Le pied d'optique est disposé pour faire facilement celle modification.
