Ëlectromètre asiatique de MM. Curie et
Sondlot ; 1888) (^). — Cet instrument est une transformation
fc rêWtrc»mëLrc à quadrants de Sir W.
Tbumson. L*aiguiIlo (lig. lOS), au lieu d'être
rtï forme do 8, est constituée par deux demi- /
^•rclcs \j et Aj soutenus par une petite pièce '
f êb«.>uile ; ces deux demi-cercles, solidaires ■
dans leurs mouvements, sont indépendants
au [Mtint de vue électrique. Les secteurs sont
rwnpiacés par des plateaux fixes P^ et P.^
lyanl également la forme de demi-cercles. En désignant par V,, V^, V,, Vj les potentiels respectifs de A,,
Aj. Pi. Pj, par z Tanglc de déviation de Taipuille sous raclion
•If-s forces électriques équilibrées par la torsion du fil de sus-
pt'nsion, on a
i la seule condition que Tangle des deux fentes diamétrales ne *oil pas très petit. /• est une constante cararlérislique éf;ale îi <lt.-ux fois le quotient de la capacité de l'aiguille pour l'unilé d'aiiîrle par le couple de torsion du fil de sus[)ension pour l'unité tlansTlo.
L'avantage de cet instrument réside, non dans la substitution de «lemi-cercles aux secteurs de réb'clronièlre à quadranls, mais «lans le fait que Taiguille mobile (»sl formée d imsyslî'm*' de deux conducteurs à des jxdenliels disliiirls, en Ions poinls «^mblableau système des conducteurs fixes : l'appanMl esl ainsi Hfodu plus symétrique, el cette svméiri*' se reirouve dans la formub^ qui dcmne les déviations de riiistninienl.
Le couple directeur électrique si^nialé par M. (ioiiy dans lélectromèlre ordinaire (228) n'existe pasdanscel inslrunienl.
L'aiguille, très légère, est découpée dans une fi'uille dalurcinium de o^ou;"» millimètre d'épaisseur (|ui reçoit niie ri::i-
'. Coûifiies rendus de l'Académie ifrs srient'e<, scVinco du îr» novcinlin' IKH8.
dite assez forte <riin j^aufra^e préalable, donnant une surface ondulée analogue à celle des tambours des baromëlres ané-j roïdes. Les plateaux fixes étant en acier aimanté amortissent | les mouvements de Taiguille. L'appareil peut être employé par les méthodes hémostatique et hétérostatiques, comme électromètre différentiel et enlin comme wattmëtre (voyez ce mol).
Dans ce cas, il mesure exactement la puissance moyenne absorbée par un appareil alimenté par des courants de forme quelconque.
231. Voltmètre électrostatique Industriel de Sir W. Thomson (1886). — La mesure industrielle des différences de potentiel élevées exige un appareil à lecture directe, prenant rapidement sa position d^équilibre, facile à équiper et à employer dans un atelier quelconque.
('/est dans ce but que Sir W. Thomson a combiné l'appareil représenté figure iO(), établi pour la mesure directe de potentiels variant entre 4oo et loooo volts. Par ses dispositions, cet appareil est intermédiaire entre les électromëlres svmétriques propremcînt dits et les électromètres h attraction que nous allons décrire un peu plus loin, car il ne comporte qu'une seule paire de quadrants avec aiguille mobile en aluminium suspendue à rintérienr et tournant autour d'un axe horizontal. La paire de quadrants fixe est reliée à Tun des points et Taiguillt' à Tautre point, entre lesquels on veut déterminer la différence de potentiel.
L'ensemble constitue donc un condensateur à capacité variable dans lequel le couple dû aux actions électrostatiques est équilibré par le moment d'un poids suspendu à Textrémité inférieure de Tai^'^uilb», moment proportionnel au sinus de langle de déviation. L'extrémité supérieure de Taiguille porte une pointe servant d'index qui se déplace devant une graduation tracée expérimentalement.
Trois poids différents suspendus à Taiguille modifient la sensibilité absolue (216) de Tinstrument dont les déviations correspondent alors respe('liv(Mnent h :><), loo ou aoo volts par division de la graduation.
Les oscillations de l'aiiiuille sont amorties à l'aide d'une sorte de petit trapèze qui vient s'a|)pliquer contre l'aiguille et Tarrêle
kLf;CTH..iM[;TI(KS SYMETHRUIES.
BCt! en manipiivranl iwi moitii'n) ii|i]iorluii uni- pt-lito ma-
f ptaci^ft sur la ilrnili- ili' rapparcil. Enlin, pniir ôviter <tn
f-cirtniit ucridrnlol qui moUrnil l'aiipareil liors lU- service
volalilinanl înslanlanénienl l'ai^'iiillo lorsque la HifÏL'runce de
lontiel h mesurer est élevée el fouruic par une machine, la
nmanicalion entre les quadranlR. l'aipuille et les points cnlro
S^^SHi
Cig. IWî. - Kli'i-ll-.iiii-'[iY ijulusliirl ,!.■ -11 W, ■|li,,iiiM.ii.
i on veut cfTcrluer la mesure ne s'élabliL que par l'inlerire de tubes en verre en forme d'L" dans lesquels est un fil ton humide présentant une très grande résistance. Dans mdttions. même si l'aiguille vient loucher les quadrants,
résistance ainsi intercalée ne permet pas au courant qui s'é-
lilil de prendre une intensité dangereuse pour la conserva-
in de l'appareil.
^^eclromêlre industriel s'applique aussi liien aux courants
continus qu'aux courants périodiques, comme nous rétablirons dans le chapitre suivant^ en précisant exactomonl, dans chaque cas, la quantité physique qu'il mesure.
IIÏ. — Electkomèïres a attraction.
232. Définitions. — Les appareils appartenant à cette classe sont quelquefois désignés sous le nom d'éiectromètrrs absolus parce qu'ils permettent de déterminer les différences de potentiel en unités électrostatiques lorsque l'on connaît les dimensions de l'appareil et les forces exercées.
Le premier électromètre à attraction a été imaginé et réalisé par Snoiv Hnrris eu 1834.
Le premier modèle de Sir \\\ Thomson fut présenté par Tauleur h l'Associaliou Britannique en 18So. Il était constitué par un disque et un plan. La formule n'était exacte qu'à la condition que la dislance entre le disque et le plan fût infinimenl petite par rapport au diamètre du disque.
(Vest en 1860, que Sir W. Thomson imagina de ne rendre mobile qu'une partie du disque et inventa Vanneau de garde qui a pour effet de répartir la charge d'une façon uniforme el permet d'appliquer la théorie en toute rigueur.
233. Théorie de Félectromètre à attraction. — Deux disques parallèles plans placés à une distance d l'un de l'autre possèdent des charges électriques égales et de signes contraires. Vax considérant une surface S pour laquelle la densité est uniforme, on a (127)
On en déduil, on appcliinl V la différence de potentiel d** doux disqnes
s AtM
Xons avons vu (109. que la force normale/,, exercée par un |»lan indéfini ( harjié sur une quantité q a pour valeur
•- -Mm
ÉLECTROMÈTRES A ATTR.\<:TION. 2<>9
En appelant Q la charge du disque mobile de surface S, la orce totale F sera donnée par les relations :
d'où
En exprimant d en centimètres, S en centimètres carrés, on iV en unités électrostatiques C.G.S. de potentiel.
Sir W. Thomson a établi par expérience qu'on obtient une très grande approximation en donnant au disque mobile un iiamèlre égal au maximum aux trois quarts du diamètre du plateau fixe et à la distance d le cinquième du diamètre total de Tanneau de garde.
Si le disque a un rayon il et Tanneau de garde un rayon intérieur R,, on prend pour valeur de S la surface moyenne
ce qui donne
'-^WwTWf
Pour exprimer en volts la différence de potentiel déterminée ?n unités électrostatiques C.G.S., il suffit de savoir, comme nous rétablirons un peu plus loin (288), que
I unité électrostatique C.G.S. de différence de potentiel = 'loo volts.
Nous allons examiner quelques-unes des formels pratiques années à Télectromètre à attraction par Sir W. Thomson.
234. Électromètre à attraction de Sir W. Thomson. - Le principe de tous les électroniètres absolus de Sir ^. Thomson consiste à ne rendre mobile que la partie centrale de l'un des plateaux. L'appareil se compose toujours de ^ux disques minces A et C (fig. 107) isolés. Le disque infé- ^w A est monté sur une vis micrométrique permettant de 'approcher et de l'éloigner à volonté du disque C suspendu au fenire de Tanneau de garde B avec lequel il communique électriquement.
HospiTALUR, — Éneryie éluclrique. I. — 44
210 KNBRGIE ËLECTRIQL'E.
Pour tlétcrmincr la forcv exercée ealre le disqae A et le disque C, celui-ci esl suspendu à un levier L, équilibré par ua conire-poids Q tournant autour d'un Til métallique tendu sur lieux supports conducteurs reliés au plateau de garde. Le Ic-
KiK- lÛT. — Priii.'ii)C <li
vîer L se termine par une fourchette portant un cheveu tendu horizontalement. Cette fourchette laisse passer une tige fiu portant deux points de repère que l'on observe avec une loupe'.
Le cheveu doit être exactement entre les deux points lorsque le disque C et l'anneau de garde sont dans un même plan. On tare l'appareil en plaçant une masse connue M sur le plateau C, et en équilibrant le système à l'aide d'un cavalier posé sur le levier L, les deux plateaux communiquant électriquement entre eux. On enlève alors le poids F, on établit une différencp de potentiel entre les deux plateaux, et Ton fait varier leur distance jusqu'à ce que le cheveu revienne se placer entre les deux repères. La force F exercée entre les deux plateaux eBl alors égale à celle exercée parla pesanteur sur la masse M, c'estk-dire égale à M^' dynes. Cette valeur de F est déterminée à l'avance une fois pour toutes pour chaque appareil.
236. Modes d'emploi de l'électromètre & attraction. — On peut appliquer, à volonté, l;i méthode idiostatique «lu la méthode hétérostatique (227).
rt, Méthodf idiostatique. — On établit une communication entre les deux disques A et C et les deux points V, et V, dont on veut mesurer la différence de potentiel. Lorsque le disque C est dans le plan de l'anneau de garde, on a
ELECTROMÉTRES A ATTRVITION. 241
b. Méthode /tétérojitatiçue. — Il est difHcile Jr mi*surer d âvec exactitude, tandis qu'on peut déterminer, ^ràce à la vis nicrométrique, la différence des deux distances avec une Rande précision. On emploie alors la méthode hétérostatique. Le disque est chargé à un potentiel élevé et constant bouleille de Leyie, jauge et repUmi^her . Le plateau est relié successivement à la terre et au potentiel à mesurer. S^iit V le polenliel du disque. V, et \ , les potentiels de la terre et du pc'int considéré dans les deux expérienc»^-. //, d^ les distances d'équilibre correspondantes :
La première expérience donn».* :
La seconde expérience donne :
En retranchant : __
La mesure se réduit à uri«^ «liîT^^rrriiv- «J^ \^.fX>kx*-^. rur la vi-j micrométrique.
