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Fig. -D6.
lircuit est proportionnelle aux indications d'un voltamètre inleri dans le circuit, d'après l'expérience suivante :
7Ui
COURS DK PHYSIQUE
Bifurquons en A le circuit d'une pile en deux branches exacU^mpnl semblables qui se réunissent de nouveau en B et inlenalons trois voltaméires : l'un en V dans la partie non bifurquée, les deux autres V et V", identiques, dans les deux branches (fig. 756). Il estclairque la quantité d'électricité qui passe en V ou V" est la même, m admettrons qu'elle est la moitié de celle qui passe en V. Or, le volun d'hydrogène dégagé en V ou V" est le même et il est la moilit du volume qui est dégagé dans le même temps en V*".
Par conséquent, le volume d'hydrotjène dée/atjé dans vn t'oltamh esl proportionnel H la quantité d'électricité qui y passe.
Intensité. — On appelle intensité la quantité d'électricité qui} par seconde dans chaque section transversale d'un conducteur"', le rapport des intensités de deux courants différents est égal au rapport des volumes d'hydrogène dégagés par ces deux courants dans le mènii: temps.
908. Méthode électromagnétique. — L'introduction d'n: liquide dans un circuit a l'inconvénient d'afTaiblir dans une très forte proportion l'intensité du courant, et dans certains cas de l'annuler (947) ; aussi l'emploi du voltamètre pour la mesure des inlenslK n'est-il pas toujours applicable ; la méthode électromagnétique ( vient a tous les courants.
Action d'un courant sur ralguille aimantée. — C'est une action
exercée par un courant éiec-
Fig. 757.
trique sur une aiguille aimantée extérieure au circuit- Œrsted observa celle action i en 1819. |
Un conducteur rectilipieho^i rizontal orienté dans le niéd^| dien magnétique estlendusu^
dessus d'une aiguille aimantée mobile sur un pivot vertical; il dévie cette aiguille quand il est traversé par un courant (fig. 7.Î7). L'aiguill' s'écarte du méridien magnétique jusqu'à ce que l'effet du courant »ûil
(1) Si les lieux branclias sont dilTdrentes, las volumes d'hydrogène iàgtgtt J M^ diiriSronts, uiai.<i leur somme «st toujours égale bu volume dé^'agé en V.
(2) La section d'un conducteur traversé par un courant d'intcnsitd I Aul S, «B
appelle dmiité d'an courant le quotient^, c'est la quantité qui traversa par taettit chaque centimètre carré de la section du conducteur.
ELECTRICITE: DYNAMIQUE
jilibrë par l'action du couple terrestre qui tend à la ramener et
qai croit avec la déviation.
La déviation est d'autant plus grande que le ronducteur est plus
)isin de l'aiguille et que le courant est plus puissant. Avec un fort
Jurant, suffisamment rapproché, l'aiguille se met en croix avec le
conducteur.
Règle d'Ampère. — En a|ipelant, d'après Ampère, droite et gauche lu courant la droite et la gauche d'un observateur nageant dans le îns du courant'", le visage tourné vers l'aiguille (fig. 757), le pôle nord de l'aimanl est dévié à la gauche du courant.
^^Jue
La règle d'Ampère peut encore être énoncée sous une autre forme : on ge la maiii droite le long du conducteur traversé par le courant, de façon
e le courant positif .sorte par les extrémités des doigts, la paume de la tnain regardant l'aiguille. Le sens du rourant est le sens de la main, cl sa fpxxche ]e côté du pouce ; le po\c nord de l'aiguille est dévié du côté où se trouve le pouce.
Maltiplicatenr. — Un fil conducteur, couvert de soie pour l'isoleat, est enroulé un grand nombre de fois dans le môme sens sur un I orienté dans le méridien magnétique et entourant une aiguille
JT
Kg, 758.
nantie mobile en son centre autour d'un axe vertical. D'après la le d'Ampère, chacune des portions du courant a sa gauche dirigée du même côté du cadre et toutes les parties du courant tendent à porter le pôle nord da même cùlé (fig. 758). Le cadre sur lequel le fil est enroulé a reçu le nom de multiplicateur, parce que l'aclion du courant augmente avec le nombre des spires.
Galvanomètre. — L'ensemble d'un multiplicateur et d'une aiguille aimantée constitue un galvanomètre. En intercalant le multiplicateur dans un circuit, l'aimant accuse par sa déviation le passage d'un courant; le sens de la déviation fait connaître le sens du courant, enfin de la grandeur de la déviation on peut déduire l'intensité.
En effet, si l'on se borne à de très petites déviations observées par
(1} Le courant entre par les pieds et sort par la Mte de l'observaloor d'Ampire.
lia COUnS DE PHYSIQUE
réflexion sur un miroir qui tourne avec Taiguille aimantée (785\ i^ désignant par a, a', a".., les déviations dues à des courants difli-ren et par i', v', v"... les volumes d'hydrogène dégagés pendant un niA temps dans un voltamètre intercalé aussi dans le circuit, lesqaotia
-, — ... sont égaux; les dévintions sont donc proportionnelles
ijuantitès d'électricité qui circulent dans un même temps dans le( cuit ou proportionnelles aux inlensilé.i.
Un galvanomètre, comme un voltamètre, donne une indioalî constante pour un même courant, quelle que soit sa posilion daii^le circuit, ce qui confirme que l'intensité du courant d'une pile est li même en tous les points du circuit.
909. Unité d'intensité électromagnétique. — On a adopta pour unité d'intensité l'ampère ; c'est l'intensité d'un courant qui
dégage en une seconde „ de gramme d'hydrogène, ou l^'llS
d'argent.
L'évaluation de l'intensité d'un courant avec un voltamètre ej
une pesée et une mesure de temps. L'évaluation avec un galval
mètre se fait par une simple lecture, si le galvanomètre est gnM
mais cette graduation nécessite une comparaison avec un vollumèl
à cet effet, on met un voltamètre et le galvanomètre dans le mi
circuit, et un fait passer le courant pendant un temps connu; on dét^**
. a mme ainsi -• i"
910. Unité de quantité d'électricité. — Si la déviation | l'aiguille du galvanomètre nu varie pas pendant le passage du rant, le courant est constant, le volume d'hydrogène dégagé dans! voltamètre intercalé dans le circuit est proportionnel au terapsf débit est proportioniifl au temps ; la quantité d'électricité qui Iravel en t secondes chaque section transversale d'un circuit est exprii par Q = I^, où I désigne rinleiisilé, c'est-à-dire la quantité qui Vr-^ verse chaque section en une seconde.
L'unité de quantité d'électricité, appelée coulomb, est la qua qui passe par seconde par chaque section d'un circuit quand l'i
site est un ampère. Un coulomb dégage dans un voltamètre ,-jônjj
gramme d'hydrogène, ou dépose une masse de 1"""»118 d'argent coulomb vaut 3 milliards ou 3 . 10° unités électrostatiques de qua
ÈLECTniCITÉ DYNAMIQUE
RÉStSTANCB D'UN CIRCUIT
911. Débit des machines électrostatiques. — Si Ton intercale an galvanomètre très sensible, à spires bien isolées, entre les ^Bux pôles d'une machine à influence en activité, l'aiguille aimantée PBt déviée, et la déviation est proportionnelle à la vitesse de rotation oa an débit électrique de la machine. Comme la déviation reste extrê-
tmenl faible, une machine électrostatique se comporte comme une irce de potentiel très élevé et de très faible débit; les piles donnent contraire un débit considérable avec une force électromotrice faible. Tandis qu'une machine électrostatique à très faible débit donne de longues étincelles, les piles dont le débit est très ^rand, ne peuvent ^^^er que des étincelles a peine visibles.
~ S12. L'intensité du courant fourni par une pile constante, mesurée par un galvanomètre, varie avec la nature et les dimensions du cir- ^^t interpolaire. Le courant électrique s'afTaiblit ou semble éproaver Bi accroissement de résistance quand on augmente la longueur d'un ^Ocducteur du circuit, ou quand on diminue sa section, sans changer ^t nature. De même, l'afTaiblissement considérable d'un courant par ^^troduction d'une colonne liquide dans son trajet est d'autant plus rK>and que les plaques métalliques qui comprennent le liquide sont **^s écartées et que leur section est plus faible.
Résistances égales. — Deux conducteurs sont dits avoir des résistances égales s'ils produisent le même afTaiblissement d'up. courant Ixiand on les substitue l'un à l'autre dans son circuit.
k Résistances multiples. — Deux résistances égales placées bout à lUl dans un mi'me circuit forment une résistance qu'on appelle double; n résistances égales consécutives forment une résistance ■^'on dit n fois plus grande.
913. Unité de résistance. — L'unité de résistance est appelée Vliiii. C'est un étalon réalisé malérielleracnt comme le mètre; il a la résistance d'une colonne de mercure à 0" de 1U6,3 centimètres de longueur et de 1 millimètre carré de section^".
(I) Oa d*nn!l eDcnrn l'ohm : unr tanne de morcaro & 0^ «gale A Ii<'l52l i|ul iieoape 3 ovuliDK'iIrua du lunguour, dans un tube du «ocllun intëriourc constante.
A cause de la fragilité des colonnes de mercure enfermées dans des tubes de verre, on forme en (il de maillechort des résistances égales i l'ohm. Le fil, bien Uolê, est enroulé sur une bobine de bois B; soi
extrémités sont soudées en « à deux grosses tiges de cuivre I sans résistance appréciable, qui servent à établir les communicalions (fig. 759).
Boites de résistances. — On construit des résistances de 1,?, 5, 10.... 100 ohms, et on les g-roupe dans des boites appelées Ziof<<<
résistances, comme la séi
^ AT T T T T il ./" ^^^ poids dans une boite i
" " • - poids marqués (fi<;. 760).
Ces résistances sont hW en fil de maillechort pins os moins fin et de lonj^niearlelle qu'à 15* leurs résislano soient I, 2, 2, 5, JO... U
ohms.
Dans une botte de rési»
tances, chaque bobine est recouverte de fil isolé. Les extrémités des fils de deux bobines cons^ culives aboutissent par une tige / à un bloc de cuivre a de résislao<'^ négligeable fixé sur le couvercle en ébonite E de laboîte (fig.759). Toute* les bobines de la botte sont traversées par le courant quand on att«C"* aux blocs extrêmes les deux fils de la pile. On supprime une bob«>* du circuit en insérant une fiche de laiton K dans un intervalle mén8g« entre les deux blocs qui comprennent cette bobine; la résistance "•* blocs et de la cheville étant extrêmement faible par rapport à I* '^ sistance de la bobine, tout le courant passe directement par la c»"' ville d'un bloc au suivant. Les bobines truversées par le coar^ correspondent aux fiches enlevées; en faisant la somme des nom*''*'
ÉLECTRICITÉ D\'NAMIQUE "51
au-dessons des fiches enlevées, on connaît la résistance totale que oite introduit dans le circuit.
114. Mestire d'ane résistance. — On évalue la résistance I conducteur quelconque, en l'intercalant dans un circuit qni iprend une pile constante et un galvanomètre. On observe la déîon de l'aiguille du galvanomètre, puis on relire le conducteur du Dit et on lui substitue à l'aide de boites de résistances, le nombre ims et de fractions d'ohm qui convient pour obtenir la môme ation.
lour les déterminations très précises, on fait usage de la méthode K>ont de Whealstone (928).
endnctears de même nature équivalents. — On reconnaît, en les Ktituant l'un à l'autre dans un même circuit, qu'un fil de longueur / e section « a la même résistance qu'un lil de même nature de
pleur s et de section 5 ou qu'un Cl de longueur - et de section - -
|irès cela, un fil de longueur / et de section s équivaut à un fil de
^ear - et de section 1 (en divisant à la fois par s la longueur et
Ktion).
115. Résistance spécifique. — Deux conducteurs de mêmes tensions, mais de natures différentes, affaiblissent inégalement un irant.
)n appelle résistance spécifique d'une substance, le nombre p d'ohms e fractions d'ohm ayant la même résistance qu'un cube de la subs- Ce de 1 centimètre de côté, entre deux faces opposées.
116. Résistance d'un conducteur quelconque. — Un Londuc- F de lun^'ueur 1 et de section I d'une substance de résistance spé- |ue p vaut un nombre d'ohms é{;al à p. Un conducteur de même Ire, de longueur / et de section 1 , vaut p/ ohms. Un conducteur de piear / et de section s peut être remplacé par un conducteur de
îon i et de longueur - et vaut p - ohms.
^ p - est donc la résistance en ohms d'un conducteur de lon-
(ur /, de section s et de résistance spécifique p '".
Lk r<!<i)stanoe d'uD Inbo en hydraulique est do même proportionnelle à m longueur, tUou inverse de ta acctioD et proportionnelle i, un coofEeicnt i'pi'cifique.
Itt'i CODHS DE PHYSIQUE
917. Résultats. -^ Le cuivre recuit est la substance usuelle la plus conductrice.
Les métaux qui conduisent le mieux la chaleur sont aussi ceaxqui conduisent le mieux l'électricité.
La résistance d'un métal augmente avec la température; pour la plupart des métaux purs, l'accroissement est d'environ 0,38 pour 100'* centigrades; les métaux du commerce et les alliages ont une résistance supérieure à celle des métaux purs. La résistance damaillechort (cuivre, zinc et nickel) varie peu avec la température.
La résistance des solutions salines ou acides est beaucoup pins grande que celle des métaux.
L'eau distillée et les corps dits isolants ont une résistance extrêmement grande par rapport à celle des métaux et des solutions salines. La résistance des liquides et des corps isolants diminue qnxd la température s'élève.
DÉSISTAN'CBS 8PÉCIFIUDES EN MICBOHIIS (0
Argent 1,5 Platine 9,1
Cuivre 1,6 Fer 9,8
Aluminium 2,9 Mercure ti,}!
Zinc 5,7 Maillcchort !'
