Voir DttU. de la Soc. inUm. des électriciens, nov

Ils comprennent une bobine dans laquelle passe le courant et un système magnétique.

La bobine G (ûg. 596) a la forme circulaire et est constituée par un conducteur qui, pour le voltmètre est un fil fin d'argent allemand ayant une résistance de plus de 6000 ohms et faisant environ 7000 tours : et pour l'ampèremètre est une lame de cuivre dont la résistance est négligeable. Dans l'un et l'autre appareils la bobine est placée de telle façon que son plan équatorial soit vertical, perpendiculaire à une planchette P que l'on rend horizontale à l'aide de vis calantes. Les extrémités du conducteur aboutissent à deux bornes ou prises de contact qui servent à établir facilement la communication avec le circuit que l'on veut étudier.

Le système magnétique est formé par quatre petites aiguillef;

Fif . 506. — Galvanomètre de Sir VV. Thomson {La Lumière électrique).

aimantées reliées à un index en aluminium, le tout mobile autour d'un axe vertical : le plan des aiguilles passe par le centre de la bobine. L'index se meut au-dessus d'un arc divisé qui est tracé sur une glace formant miroir réfléchissant : on fait les lectures en notant la division qui est sur la droite qui joint la pointe de l'index à son image, ce qui supprime les erreurs de parallaxe.

Le système magnétique et la glace qui porte les divisions sont fixés sur une planchette qui glisse parallèlement à elle-même, de telle sorte que l'axe de rotation des aiguilles reste sur la perpendiculaire au plan équatorial de la bobine passant par son centre ; des divisions tracées sur une ligne parallèle à ce déplacement indiquent la distance de l'axe au centre. En somme le système magnétique se trouve dans des conditions analogues à celles qui se présentent dans la boussole des tangentes; les divisions tracées sur l'arc

de cercle doivent donc correspondre à des varialions égales sur la tangente.

Le système magnétique étant placé à une distance déterminée de la bobine, les indications fournies par l'aiguille seront alors proportionnelles aux intensités du courant qui traverse la bobine; mais pour un même courant, les indications varieront avec la distance, les déviations diminuant quand la distance augmente. Il va sans dire aussi que les déviations dépendent de l'intensité du champ magnétique.

Les divisions caractérisant la distance du système magnétique à la bobine sont obtenues par comparaison.

Pour le voltmètre, par exemple, on cherche la position que doit occuperle système magnétique pour qu'une différence de potentiel de 1 volt amène l'index à la division 1 dans un champ magnétique égal à l'unité; on sait alors que lorsque l'index sera à la division n, la différence de potentiel atteindra n volts; on marque 1 en ce point. Puis on déplace la planchette jusqu'à ce que la même différence de potentiel,! volt, amène la pointe de l'index à la division 2; on marqueras en ce point et l'on sait que lorsque l'index sera à la division w,

la différence de potentiel atteindra -|- volts. On continue ainsi de

proche en proche.

Si n est le nombre de divisions sur l'arc gradué, si d est le chiffre lu sur l'échelle rectiligne, E, la différence de potentiel, et H l'intensité du champ magnétique, on aura donc nécessairement :

Il faut connaître la valeur de H pour le lieu où est placé le voltmètre et il est utile de la vérifier de temps à autre. On y jirrive aisément en faisant une mesure sur un élément dont la force électromotrice soit bien connue : on a ainsi E; l'expérience donne d et n, on en déduit donc H.

Les appareils en usage permettent d'apprécier la force électromotrice à 0,04 de volt prés environ et peuvent être utilisés directement jusqu'à 100 ou 120 volts. Au delà de cette valeur, on ajoute à l'appareil un aimant demi-circulaire M dont le plan est vertical et qui a son centre à l'axe de rotation du système magnétique. On augmente ainsi considérablement le champ magnétique, et l'appareil peut mesurer jusqu'à 6000 volts, au moins.

Pour l'ampèremètre, le mode de graduation se fait empirique-

ment de la même façon de telle sorte que I étant Tintensité évalué en ampères, on a

L'ampèremètre permet de mesurer jusqu'à 1000 ampères. Ces appareils sont d'un usage très commode dans la pratique. 753. Mesureur de courants de M. de Lalande. — M. de Lalande

Fig. 597.

a imaginé un appareil de mesure des courants fort simple et qui, ne présentant pas d'aimant permanent, est indépendant des variations du magnétisme terrestre.

L'appareil est constitué par un flotteur métallique à l'intérieur duquel on a introduit un faisceau de fil de fer doux. Le flotteur, disposé comme un aréomètre, est introduit dans une éprouvette rem-

plie d'eau jusqu'à un niveau déterminé et entourée d'une bobine dans laquelle circule le courant à mesurer.

Au repos le flotteur prend une certaine position d'équilibre ; mais lorsque le fil de la bobine est traversé par un courant, sous l'action du fer doux, le flotteur s'enfonce d'autant plus que le courant a une plus grande intensité et cet enfoncement permet par conséquent d'évaluer Tintensité.

La tige qui surmonte le flotteur est cylindrique, elle est guidée

Fig. 598. — GaWanoinètre Lippmaniu

par un œil métallique dans lequel elle passe au sein du liquide, ce qui rend les fottements très minimes. L'extrémité de cette tige se meut devant une échelle graduée.

Suivant la résistance de la bobine, l'appareil peut servir comme ampèremètre (résistance de 0,01 à 0,02 de ohm) ou voltmètre (résistance de 1700 ohms); la sensibilité dépend des dimensions de la

bobine» du flotteur, des fers doux et de la tige ; entre certaines limites, pour chaque appareil, il y a sensiblement proportionnalité entre les intensités et les déplacements.

754. — Galvanomètre a mercure de M. Lippmann *. — Le galvanomètre à mercure est fondé sur l'action des aimants sur les courants. Un manomètre à mercure MM' (fig. 597 et 598) est placé entre les branches d'un aimant fixe, de telle manière que les deux pôles de Faimant N, S se trouvent à droite et à gauche de la branche horizontale du manomètre.

Le courant électrique que Ton veut mesurer est amené au mercure de cette branche horizontale, et il le traverse verticalement en PP\ c'est-à-dire perpendiculairement à Taxe du tube. Il se produit dès lors une différence de niveau entre les deux branches du manomètre, différence proportionnelle à l'intensité du courant électrique. Dans l'un des instruments présentés à la Société des électriciens, cette différence était de 23 millimètres pour 1 ampère ; pour un autre, elle était de 58 millimètres par ampère.

Le système formé par un manomètre à mercure placée sous Tinfluence d'un aimant constitue donc un galvanomètre d'une construction très simple et dont les indications sont exactement proportionnelles à l'intensité du courant électrique. La théorie de son fonctionnement est la suivante : la portion de la colonne de mercure traversée par un courant électrique représente un élément de courant mobile. Cet élément de courant tend à repousser l'aimant placé dans son voisinage, dans une direction déterminée par la règle d'Ampère. Comme l'aimant ici est immobile et que l'élément de courant est mobile, c'est l'élément qui se déplace ; la réaction qu'il subit produit une poussée hydrostatique qui se traduit par la dénivellation du mercure. Le mercure s'arrête dès que la pression hydrostatique fait équilibre à la poussée électromagnétique.

Soient i l'intensité du courant électrique etp la pression hydrostatique mesurée par la dénivellation du mercure. On peut calculer p en fonction de t. Â cet effet, supposons, ce qui est le cas en réalité, que l'élément de courant ait la forme d'un parallélipède rectangle dont la longueur comptée dans le sens du courant électrique soit L La force électromagnétique qui tend à déplacer l'élément de courant est égale à

1. Communication laite à la Soc. intem. des éUctricUnt, 2 juillet 1884.

H étant l'intensité du champ magnétique : telle est l'expression de la force. Pour avoir la valeur de la pression hydrostatique p, il faut diviser l'expression de la force par l'aire de la surface sur laquelle elle s'exerce. Cette surface est / £, s étant l'épaisseur de la colonne mercurielle comptée dans la direction des lignes de force magnétiques. En effectuant le quotient, on obtient :

La sensibilité de l'instrument va donc en augmentant avec l'intensité magnétique et avec la minceur de la colonne de mercure.

En conséquence, on a armé les pôles de l'aimant de deux masses de fer doux qui arrivent presque au contact l'une de l'autre, et qui ne laissent entre elles qu'une sorte de fente où l'intensité magnétique est considérable et uniforme. Dans cet intervalle se trouve une petite chambre à mercure rectangulaire, qui fait partie de la branche horizontale du manomètre qui est parcourue verticalement par le courant électrique. L'épaisseur s de la lamelle de mer-

cure parcourue par le courant n'est que de -^ de millimètres.

La forme et les dimensions de cette lamelle sont telles que la poussée électromagnétique soit la même en tous ses points et qu'il se produise par conséquent un état d'équilibre du mercure, sans tourbillons intérieurs,