Fluxmètre

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Submitted on 1 Jan 1904

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E. Grassot

To cite this version:

E. Grassot. Fluxmètre. J. Phys. Theor. Appl., 1904, 3 (1), pp.696-700.

�10.1051/jphystap:019040030069600�. �jpa-00240942�

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FLUXMÈTRE ;

Par M. E. GRASSOT (1).

Cet appareil repose ^sur le principe d’une méthode galvanomé- trique indiquée par M. Féry (Comptes Rendus de l’Académie des Sciences, 5 juin 1899). ^{Il est} constitué par ^un galvanomètre ^genre Deprez-d’Arsonval, ^{dont le} couple de torsion est très petit ^et par

conséquent l’amortissement très grand. ^{Si l’on relie ce} galvanomètre

à une force électromotrice faible, ^{le cadre} n’ayant ^{aucun travail à} produire ^se déplacera ^{avec une vitesse telle} qu’il engendrera ^une

force contre-électromotrice opposée ^et presque égale ^{à celle} qui ^lui

est appliquée ; ^{on aura donc, en} appelant

^le déplacement ^{et E la}

force électromotrice aux bornes :

La bobine, ^{en se} déplaçant ^{dans le} champ ^de l’appareil, produit

un flux m également proportionnel ^{à ce} déplacement : ce

^{K4$. Le}

flux m engendré par ^le déplacement ^{de la bobine est} égal ^et opposé

à ~ ^{Edt appliqué aux bornes.}

Si, ^au lieu de relier l’appareil ^{à une force} électromotrice, ^on le met en relation avec une bobine d’un nombre de tours déterminé

placée ^{dans un} champ ^{uniforme, une} variation de ce champ ^{se tra-}

duira par ^une variation de flux dans la bobine, c’est-à-dire par ^une force électromotrice E

d03A6 dt. Lorsque ^{la variation sera terminée,}

on aura produit ^{aux bornes de} l’appareil ^{Edt = 03A6; nous voyons}

donc qu’une ^{variation de} flux dans la bobine extérieure à l’appareil correspond ^{à une} déviation déterminée de l’aiguille.

L’appareil réalisé par la

Compagnie pour ^la fabrication des compteurs ^{», sous} la forme de ces voltmètres ou ampèremètres ^ordi- naires, ^{est très robuste.}

La bobine mobile B (lig. 1) ^est suspendue .par ^un fil de cocon C ^à (1) ^{Séance du 18}

^1904.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:019040030069600

un ressort spiral ^P qui ^{est destiné à} amortir les chocs et à rendre le fil de cocon incassable ; ^le courant est amené à la bobine au moyen de deux spiraux cylindriques R, ^{R’ en lame} d’argent excessivement

mince, ^et les branches verticales de la bobine ^se déplacent ^{entre les}

Fic,. 1.

pôles d’un aimant NS et un noyau A qui ^{forment un entrefer avec un} champ d’environ 1 000 unités C. G. S. La bobine porte ^une aiguille qui ^se déplace ^{sur un} cadran divisé en centaines d’unités C. G. S. ;

enfin l’aiguille ^{est ramenée au zéro avec la bobine} mécaniquement

au moyen d’un bouton mû à la main.

L’étalonnage ^de l’appareil peut ^se faire par les ^mêmes moyens que celui du balistique : par exemple, ^au moyen d’un condensateur

en employant ^le montage ^ci-contre représenté ^{par la} fig. ^2.

^Un

commutateur M permet ^de charger ^{et de} décharger ^{un condensa-}

teur C sur une résistance R et une résistance R’ aux bornes de la-

698

quelle ^{est branché le} fluxmètre. Si nous supposons ^une différence de potentiel ^{E aux} bornes de la ligne, le condensateur se chargera

FIG. 2.

d’une quantité d’électricité égale ^à CE ; ^{donc le courant} qui ^aura

traversé les résistances sera égal ^{à :}

et ce courant aura produit ^aux bornes de R’ un nombre de volts- seconde égal ^à R’ ldt ^{ou à R’C:E ; de même, à la décharge, on aura}

aux bornes du fluxmètre un nombre de volts-seconde égal ^{et de sens}

contraire qui ^ramènera l’aiguille ^{à sa} position initiale. Nous remar-

quons que la déviation dépend ^{seulement et est} proportionnelle

à R’, ^{à E et à C et} indépendante ^{de R.} L’expérience vérifie faci- lement ce fait, ^{car on} n’observe pas de différence sensible si ^on fait varier R de 0 à 1 mégohm.

Les applications du fluxmètre sont, d’une manière générale, ^celles

du balistique, ^{avec cette} différence que ^le balistique ^{donne des}

indications proportionnelles à ^Idi, tandis que le fluxmètre donne les siennes proportionnelles à fFàd1. Il suffit donc, lorsqu’on ^veut

mesurer ^{ldt, de le branclier aux} bornes d’une résistance sans

self, qui ^{doit être} inférieure à 50 ohms, pour lui conserver un amor-

tissement suflisant.

Voici quelques applications du fluxmètre pour lesquelles ^{le balis-}

tique ^{est d’un} emploi difficile : soit à mesurer le flux total d’un

aimant de forme NS (fig. 3). ^{Pour le mesurer avec le} balistique,

il faudra introduire une bobine ^en B, puis ^la sortir de l’aimant ^assez

rapidement pour que ^le temps employé ^soit négligeable ^relative-

ment à celui d’une oscillation du galvanomètre; ensuite il faudra

répéter plusieurs ^fois l’expérience ^et chercher la position ^{de la}

bobine qui ^{donne le maximum. Avec le} fluxmètre, l’opération ^est

des plus simples ; ^il suffit d’introduire la bobine lentement sur l’ai-

mant jusqu’à ^ce que la déviation passe par ^un maximum ; ^à chaque

instant la déviation indique ^{le flux} qui ^traverse la bobine. On voit donc la position ^du point ^neutre ainsi que les anomalies qui pour raient exister dans l’aimantation.

Flrr. 3.

Il est également ^{facile avec} le fluxmètre de ^mesurer les dériva- tions magnétiques ^{des machines} dynamos ; ^il suffit d’en approcher

une bobine d’un nombre de tours et d’une surface connus pour avoir

en chaque point ^de l’espace ^{la valeur du} champ. ^{Ces mesures seraient}

difficiles avec un balistique.

Il est facile d’imaginer ^une disposition permettant ^{de tracer direc-}

tement les courbes d’hystérésis : ^en effet, supposons par exemple

un tore du métal à essayer; ^{sur ce tore} enroulons quelques ^tours

de fil dont les extrémités sont reliées à un fluxmètre ; ^enroulons

ensuite un deuxième enroulement d’un nombre de tours plus grand

dans lequel ^{circulera un courant} magnétisant qui traversera égale-

ment un ampèremètre ; ^{si l’axe} de rotation de la bobine du fluxmètre est vertical et l’axe de l’ampèremètre horizontal et s’ils portent

chacun un miroir, ^on _pourra les orienter de telle façon qu’un point

lumineux 0 ( fig. 4) ^{envoie un} faisceau de lumière sur une lentille L

700

qui, après ^une première ^{réflexion sur} le miroir M, ^{mobile autour}

d’un axe vertical situé dans le plan ^{de la} figure ^et porté par la bobine du fluxmètre, puis ^une deuxième réflexion sur un miroir M’

mobile autour d’un axe horizontal perpendiculaire ^{à la} figure, ^vien-

dra former l’image conjuguée ^du point ^{lumineux sur une} plaque pho- tographique ^{ou un verre} dépoli ^PP’. Si, ^au moyen d’un rhéostat

approprié, ^on fait varier le courant magnétisant ^{du tore de} + à - l,

FIG. 4.

le point lumineux décrira sur la plaque ^{PP’ une courbe dont les}

abscisses seront proportionnelles ^{au courant} magnétisant ^{et les}

ordonnées proportionnelles ^au flux total qui parcourt ^{le tore. On} obtiendra donc la courbe d’hystérésis ^{soit sur une} plaque photogra- phique, ^soit plus simplement ^{sur une} feuille de papier ^{ordinaire en}

suivant avec un crayon la ^trace du point lumineux dans son dépla-

cement.

En résumé, le fluxmètre remplace ^les galvanomètres balistiques

en présentant ^{sur ceux à} cadre mobile l’avantage ^d’être indépen-

dant de la résistance du circuit, ^{sur ceux à aimant mobile} l’avantage

de ne pas ^être influencé par les champs extérieurs, ^{et sur les deux} systèmes l’avantage ^d’être indéréglable, ^la lecture directe et de

permettre ^{de mesurer} des variations lentes de flux.