BALANCES ÉLECTRIQUES

lique qui est traversé par le courant et qui contient également la bobine fixe. Ces fils, qui ont une longueur de 50 centimètres, passent dans une ouverture réservée à la partie supérieure de la bobine fixe, et vont s’attacher à la partie supérieure à deux tiges métalliques implantées dans un disque d’ivoire que l’on peut déplacer micrométriquement, de manière à amener la bobine mobile à la position rigoureuse qu’elle doit occuper.

On peut, d’autre part, à l’aide de dispositions variables, tenir les fils de suspension plus ou moins rapprochés à la partie supérieure, de manière à pouvoir modifier le moment du couple de la suspension bifilaire.

Lorsque le courant passe, les bobines tendent à se placer parallèlement; la bobine mobile se meut donc jusqu’à ce qu’elle soit arrêtée par la réaction du bifilaire : l’angle dont elle a tourné est mesuré à l’aide d’un miroir lié à la bobine mobile comme nous l’avons déjà indiqué pour d’autres appareils.

Les courants mobiles étant dirigés par les aimants, cet appareil n’est pas indifférent au magnétisme terrestre. Mais outre que l’on peut diminuer cette influence en employant des courants très faibles, on peut l’annuler en plaçant dans le voisinage un aimant convenablement disposé.

Cet appareil a servi à vérifier les lois des courants d’ Ampère; il peut servir pour effectuer des mesures d’intensité. Mais c’est surtout pour la mesure des intensités des courants alternatifs tels que les produisent les machines d’induction qu’il peut rendre des services. Lorsque le courant change de sens, le changement se produit dans les deux bobines à la fois, de telle sorte que, s’il n’y a pas de changement d’intensité, la position d’équilibre reste la môme. Dans un galvanomètre soumis à de pareilles alternatives, l’aiguille, à cause de son inertie, resterait immobile au zéro pour peu que les changements fussent rapides.

262. Balances électriques. — Au lieu d’utiliser la propriété que possèdent les bobines traversées par les courants de se placer parallèlement, on peut, comme on l’a fait dans les balances électriques, évaluer les attractions ou répulsions qui s’exercent entre les extrémités de ces bobines placées parallèlement.

Dans la [balance de Becquerel, deux petits aimants cylindriques bien égaux sont suspendus au-dessous des plateaux et pénètrent à l’intérieur de bobines faisant partie d’un même circuit, mais sur lesquelles le fil est enroulé en sens contraire. Lorsque le courant passe, l’un des aimants tend à s’enfoncer davantage, tandis que

l’autre est repoussé et tend à sortir. On met des poids dans l’un des plateaux, jusqu’à ramener l’équilibre, et la valeur de ces poids mesure la grandeur des actions produites, actions qui sont proportionnelles aux intensités du courant et peuvent dès lors les mesurer.

Dans la balance de Lallemand (%. 184) qui, à cet égard, se rapproche davantage de l’électrodynamomètre, les attractions ou les répulsions se produisent entre quatre bobines, deux fixes B, B' et deux mobiles S, S'; les mobiles sont portées aux extrémités d’un levier horizontal léger suspendu par un fil sans torsion, les deux bobines fixes sont placées en regard des spirales mobiles et de part et d’autre. On fait généralement passer le courant dans un sens tel qu’il y ait

Fig. -184. — Balance de Lallemand. ( Ducretet .)

répulsion, et l’on mesure la force manifestée en tordant le fil jusqu’à ramener les bobines à leur première position.

Dans un autre instrument, la balance de Debrun, la disposition de Lallemand a été légèrement modifiée : c’est un véritable fléau de balance qui porte deux bobines à ses extrémités; elles sont traversées par le courant. D’autre part, deux bobines fixes sont placées à peu de distance des précédentes, l’une verticalement au-dessus, l’autre verticalement au-dessous. Le sens de l’enroulement dans ces bobines est tel que leurs actions concourent pour faire incliner le fléau par suite de l’attraction qui s’exerce entre les bobines fixes et les bobines mobiles. On détermine, par des procédés différents suivant les cas, le poids qu’il faut appliquer à l’une des extrémités du fléau pour le ramener à sa position d’équilibre. Gomme

GALVANOMÈTRES ÉLECTRIQUES. 283

pour l’ électrodynamomètre, l’attraction dans ces conditions sera proportionnelle au carré de l’intensité du courant, si toutes les bobines sont placées dans le même circuit.

Ce modèle de balance électrique peut être utilisé pour les mesures d’intensité des courants alternatifs.

263. Mesure de l’intensité absolue d’un courant par les galvanomètres étalonnés. — Les indications des galvanomètres sont indépendantes de l’état magnétique de l’aiguille, parce que les deux forces antagonistes, l’action de la terre et celle du courant, sont l’une et l’autre proportionnelles à l’intensité magnétique de l’aiguille. Ces indications dépendent, par contre, de l’intensité du magnétisme terrestre ; mais, en un même point du globe, cette intensité varie lentement. On peut donc, à peu près au moins, considérer comme d’intensité égale deux courants qui, traversant successivement un même galvanomètre, produisent la même déviation, et l’on peut dès lors étalonner cet instrument, en le faisant traverser par un courant dont l’intensité absolue a été évaluée par des méthodes spéciales que nous indiquerons. On pourra ainsi graduer le galvanomètre en ampères ou fractions d’ampère, milliampères, suivant l’usage auquel il est destiné.

S’il s’agit d’évaluer l’intensité d’un courant qui traverse un circuit dont ne fait pas partie le galvanomètre, l’introduction du galvanomètre changera la résistance du circuit et diminuera l’intensité, de telle sorte que l’intensité qu’indiquera la déviation de l’aiguille sera plus faible que celle du courant primitif l.

1. Soient 1 l’intensité du courant primitif, R la résistance de son circuit; on a : •

Soit maintenant V l’intensité observée dans le galvanomètre îe résistance r que l’on a introduit dans le circuit : on a

et par suite

valeur toujours plus petite que 1. Gomme on peut l’écrire sous la forme

on voit que F sera d’autant plus près de I que sera plus petit.

Mais si la résistance du galvanomètre est très petite par rapport à celle du circuit, et l’on sera assuré qu’il en sera toujours ainsi en lui donnant une résistance très petite absolument, on pourra prendre à peu près l’intensité lue sur l’appareil comme valeur de l’intensité cherchée.

264. Étalonnage des boussoles et des galvanomètres. — En général, les galvanomètres ne donnent que des intensités relatives et non pas des valeurs absolues : ces déterminations comparatives, qui peuvent être suffisantes lorsqu’il s’agit de vérifier des lois, ne le sont plus dès qu’il s’agit d’évaluer la grandeur absolue de l’effet produit, comme il arrive lorsque l’on cherche une relation entre des effets différents.

On peut obtenir la valeur absolue d’un courant à l’aide d’une boussole des tangentes ou des sinus, à la condition d’avoir eu recours à un étalonnage préalable. Cette opération détermine la constante qui entre dans l’équation (248) : elle consiste à faire passer dans l’appareil un courant d’une intensité absolue que l’on puisse connaître, et pour y arriver on mesure la quantité d’électricité qui a traversé le circuit. Si le courant a été constant pendant la durée de l’opération, en appelant Q la quantité d’électricité évaluée en coulombs et t le temps en secondes, l’intensité I évaluée en ampères

sera -.

La mesure de la quantité d’électricité s’effectuera par la détermination du poids d’un métal déposé dans une électrolyse, comme nous l’indiquerons par la suite.

Si a est l’angle de déviation observé pendant le passage du courant, les équations

pour la boussole des tangentes,

I = — sin a h

pour la boussole des sinus, donneront la valeur du coefficient constant qui servira par la suite, lorsque l’on connaîtra l’angle de

déviation et que l’on voudra trouver l’intensité..

On pourra employer le même procédé d’étalonnage pour les appareils dans lesquels la déviation est proportionnelle à l’intensité, comme le magnétomètre de Weber et le galvanomètre de Thomson. Pour ce dernier, il faudra recommencer l’étalonnage à chaque

GALVANOMÈTRES ÉTALONNÉS.

série d’opérations, parce que sa sensibilité varie très notablement avec la position de l’aimant directeur.

On conçoit également qu’il soit possible d’étalonner des galvanomètres quelconques; mais il faudra faire de nombreuses séries d’opérations, parce que la proportionnalité n’existe plus et que l’on ignore la loi qui, pour chaque appareil, lie les déviations aux intensités des courants : il sera donc nécessaire de déterminer directement l’intensité qui correspond à chaque degré de la graduation, ou du moins à un assez grand nombre pour que la proportionnalité puisse être acceptée approximativement entre deux des valeurs trouvées.

Il va sans dire que si l’on possède un galvanomètre étalonné, on peut en étalonner d’autres par comparaison. Il existe un certain nombre d’appareils qui sont ainsi disposés, et parmi ceux-ci les galvanomètres de Gaiffe, de Marcel Deprez, d’Ayrton et Perry.