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De la Boussole des tangentes au Galvanomètre

L'étude des phénomènes magnétiques a conduit, dès la fin du 18ième siècle, au développement des bases expérimentales et théoriques sur l'électromagnétisme.

Vers 1785, COULOMB (1736-1806) confirme la loi qui porte aujourd'hui son nom et qui permet de calculer les forces d'attraction entre corps magnétiques.

Elle permet de comprendre comment la boussole est déviée de la direction du Nord quand on approche un corps aimanté.

L'angle de déviation dépend de la perturbation du champ magnétique autour de l'aiguille.

Les scientifiques disent que la tangente de l'angle de déviation est proportionnelle à l'intensité du champ perturbant

De la même façon, si on installe une boussole au centre d'une spire conductrice orientée Nord/Sud, on constate que l'aiguille dévie si l'on fait passer un courant dans le conducteur.

La déviation est dépendante de l'intensité du courant dans le fil.

Claude POUILLET inventa vers 1825 un appareil de mesure de courant basé sur ce phénomène qu'il baptisa Boussole des tangentes.

Il démontra que le courant était proportionnel à la tangente de l'angle de déviation d'où le nom qu'il donna à son appareil.


Tg alpha = k * i
Boussole des tangentes

Vous pouvez voir sur l'image ci-contre un exemple de cet appareil de mesure.

Le rayon de la spire est de 5 cm.

Si l'on met l'appareil en série dans le circuit d'une lampe de poche alimentée par une pile (I = 300mA), la boussole dévie de quelques degrés.

La précision de l'appareil n'est pas si mauvaise que cela malgré son grand age.

Galvanomètre astatique de NOBILI

Toutefois, cet appareil n'était pas très pratique et sa précision était liée au champ magnétique terrestre.

Léopold NOBILI (1787-1835), physicien italien, perfectionna l'appareil de POUILLET et proposa un appareil astatique formé de 2 aiguilles aimantées de pôles opposés, dans lequel la déviation ne dépend plus du magnétisme terrestre.

AMPERE, de son coté inventa le "galvanomètre à bobine" dont la sensibilité est augmentée grâce au nombre important de spires de la partie mobile.

Dans ce galvanomètre le champ magnétique est crée par un aimant fixe dont l'intensité n'est pas perturbée par le champ magnétique terrestre

Galvanomètre de Poggendorff

Johan POGGENDORFF (1796-1877) améliora la précision de ce galvanomètre en adaptant sur la partie mobile un système optique.

En mesurant l'angle de déviation d'un rayon lumineux qui venait se refléter sur un petit miroir collé sur l'équipage mobile du galvanomètre, il réussi à mesurer des courants de quelques picoampères (millième de microampère).

Galvanomètre AOIP


A gauche, cet appareil de marque AOIP et de type 174 B a une sensibilité de 0.39 10 -9 A/mm à 1 m.

L'extrême sensibilité de ce matériel oblige à effectuer les mesures dans des conditions de stabilité maximales.

Le galvanomètre était en général fixé à un mur à l'aide d'une fixation spéciale munie de vis micrométriques de réglage.

Il s'agit d'un matériel de laboratoire réservé à des essais de physique ou à des expériences à but pédagogique.

Le miroir fixé à la bobine de mesure est visible entre les 2 branches de l'aimant.

Un système de blocage de l'équipage mobile pour le transport est intégré dans le couvercle de l'appareil.



Sir William THOMSON - lord KELVIN (1824-1907) inventa en Angleterre vers 1851 un "galvanomètre à aimant mobile" dont la précision s'avéra remarquable.



Voltmètre DUCRETET

On peut considérer ces appareils comme des précurseurs du Voltmètre actuel.


© 2000-2007 Pierre Dessapt