Amortissement. — Sous

l'action du courant, l'aiguille du

galvanomètre prend une position

d'équilibre, mais elle ne s'y fixe

qn'après de nombreuses oscillations. De même, elle ne revient

aa zéro que longtemps après que

le courant a cessé de passer. La

résistance de l'air ne s'oppose

«Ja'imparfuilement au mouvement des pièces mobiles. On abrège la

durée des expériences en amortissant les oscillations. Le cercle divisé SOT lequel se déplace l'aiguille sapérieure est un cercle épais de cuivre rouge dans lequel le mouvement de l'ai^iille fait naître des courants d'induction qui s'opposent à son mouvement (1010).

Le galvanomètre de la figure 853 possède un système astatique dont les deux aiguilles fortement aimantées •ont reliées par des traverses en aluminium extérieures au cadre du multiplicateur, ce qui permet de supprimer la fente destinée à introduire t'aiguille intérieure dans le cadre. Le fil est enroulé sur un cadre en cuivre rouge qui amortit rapidement les oscillations en agissant par induction «TU" l'aiguille intérieure (1010). C*giJvaDomëlrc a un miroir plan; il h été employé précédemment dans les expériences sur le rayoïmemont calorifique (966).

^fi-

Fig. 85.1.

COURS OB PHTBIQUB

987. Emploi des dérivatioiu. — Si l'on a l'imprudence de vouloir mesnrer des courants trop forts pour le galvanomètre dont on dispose,

le fil du multiplicateur s'échauffe, l'image lumineuse est projetée en dehors de l'échelle graduée, et l'aimantation do système aimanté varie.

On étend les limites entre lesquelles l'appareU peut servir en n'y laissant passer qu'une partie du courant. Â cet effet, on établit ime dérivation entre les deux bornes B et B' du galvanomètre à l'aide d'un fil métallique de résistance déterminée r' (fig. 854), ce qui ne laisse passer dans le multiplicateur qu'une fraction connue du courant.

On choisit des dérivations égales à ^ > g^ > ^^

galvanomètre ; en introduisant entre les bornes du galvanomètre one

de ces trois dérivations, on réduit la sensibilité à 77^1 77^^: 1 r^rpr? de la

lu lUU lUUU

valeur maximum.

Soit en effet I l'intensité du courant dans la partie principale dn

circuit; désignons par r la résistance du galvanomètre, etsnpposons

une dérivation de résistance j^ intercalée entre ses bornes. Si nous

appelons i et i* les intensités des courants dans le galvanomètre et dans la dérivation, les relations

Fig. 8S4.

de la résistance do

permettront de calculer i.

ir = i'^ (927)

On peut les écrire : j = 99 = jôg

d'où i =

Les résistances sont ajustées sur un socle E de manière qu'on puisse à volonté intercaler entre les bornes du galvanomètre vB»

Les actions da courant concordent pour dévier du même cdté le système asiatique si le courant traverse les deux cadres en sens contraires (fig. 857).

989. Galvanomètre de Deprez et d'Arsonval (fig. 858J. — Dans ce galvanomètre l'aimant est fixe et le multiplicateur mobile. Le multiplicateur, soutenu par un fil d'argent qui amène le coaraot,

Fig. 8a8.

est disposé parallèlement à l'aimant qui est un fort aimant en fer i cheval. Quand on fait passer un courant dans le conducteur mobile, celui-ci tend à se mettre en croix avec l'aimant, de telle sorte qu'après la déviation le pôle nord de l'aimant se trouve à gauche du courant. Les déviations sont limitées par la torsion du fil suspensear d'argent, elles sont mesurées par la méthode de la réflexion.

Pendant le déplacement du conducteur mobile, il s'y développe des courants induits énergiques (si la résistance totale du circuit est faible). Ces courants amortissent les oscillations, car ils s'opposent au déplacement d'après la loi de Lenz (1010). En enroulant le conducteur mobile sur un cadre rectangulaire en argent, les courante

ÉLECTRICITÉ DTNAUIQUE

induits développés dans le cadre métallique déterminent l'amortissement même à circuit ouvert.

990. Boussole des tangentes (fig. 859). — La boussole des tangentes donne l'intensité d'un courant en ampères.

Elle se compose d'un multiplicateur vertical C, orienté dam le méridien magnétique ; en son centre est suspendu horizontalement un petit barreau aimanté.

Le barreau aimanté, de forme rectangulaire, est muni d'un index en a1a> minium qui lui est perpendiculaire et dont les pointes parcourent les divi» sions d'un cercle horizontal gradué. Une plaque épaisse de cuivre rouge ?n, parallèle au barreau, sert à amortir les oscillations; A cet effet, une vis a permet de la soulever et de la ra|iprocher du barreau.

Un fil de ciicon, enroulé sur un treuil 6, soutient le barreau que l'on fait reposer sur la plaque m pendant le transport de l'instrument.

Le cercle horizontal H, dont le centre se trouve sur l'axe vertical autour duquel peut tourner le cadre C, sert A orienter exactement le cadre dans le méridien magnétique.

L'aimant est dévié quand un courant passe dans le muUiplicateur : Vinlennité da courant est proportionnelle H la tangente de la déviation.

I''i«. Bo'J.

Fig. 860.

Démonstration. — Représentons par MM' l'inlersection du plan du méridien magnétique avec le plan liurizontal dans lequel tourne l'aimant.

COURS DE PHT8IQUB

Chacun des pôles de l'aimant est soumis à l'action : !• d'une force F due au courant et perpendiculaire au plan du cadre; 2' d'une force H due à l'action terrestre et parallèle au cadre.

Les deux forces F et H, qui agissent sur le pôle A', ont une résultante; les deux forces, égales et parallèles aux précédentes, qui agissent sar le pôle B', ont une résultante égale et parallèle à la première. Quand l'aimant a atteint sa position d'équilibre, son axe magnétique a pris la direction commune des deux résultantes.

L'action F du multiplicateur est proportionnelle à l'intensité i do courant et peut être exprimée par Gi', en appelant G l'action exercée sur chacun dos pôles lorsque le courant a une intensité d'un ampère. Cl et H forment les deux côtés de l'angle droit d'un triangle rectangle, la déviation a est l'angle aigu opposé à Gi (fig. 860j.

Gi = Htga

d'où ï = ^tga.

Avec un autre courant, si G reste le même pour la déviation «'.

H i ter

î':= 7; tira' d'où t. = ■^—,- Les tanqentes des déviations sont donc G " I tg« ^

proportionnelles aux intensités.

G est une constante propre à l'appareil, qui dépend de l'aimanta* tion de l'aiguille et des dimensions du cadre ; la constance de G pendant la déviation n'est réalisée que pour des cadres de grandes dimensions par rapport à la longueur de l'aiguille ou pour des déviations très petites, car on peut alors admettre que les pôles de l'aiguille conservent la même position par rapport au cadre dans les déviations successives, et que les diverses parties du courant exercent une action qui reste invariable.

Cas des petites déviations. — On peut dans ce cas écrire :

et par suite -,=—.•

On mesure les très petites déviations par la méthode de li réflexion.

Valeur de g- — On démontre que, pour un cadre circulaire </«-

ÉLBCTRICITÉ DYNAMIQUE

grand dismètre recouvert de n spires égales de rayon a, et pour une petite aiguille aimantée placée au centre du cadre :

2mt 10a*

lOaH,

I est exprimé en ampères, a en centimètres et II en unités magnétiques.

lOalI

a pour de petites déviations.

Dans les expériences où l'on a besoin de connaître l'intensité d'un courant en ampères, on fait usage d'une boussole des tangentes à cadre circulaire dont le rayon et le nombre des spires sont exactement connus.

C'est ainsi qu'on a opéré pour déterminer avec précision et une fois pour toutes la masse d'hydrogène ou de métal séparée par le passage d'un coulomb (942). Cette détermination une fois faite, on peut obtenir expert mentalement la constante d'une boussole quelconque en intercalant en même temps dans un circuit traversé par un courant cette boussole et un voltamètre à azotate d'argent.

Si nous désignons par m la masse d'argent déposée en un temps /, par I l'intensité du courant en ampères, l'équation

m 108 Tl ~ 96600

donnera: 1 = -.-^^:

l'observation de m et de a permettra de calculer r^ •