Détails pratiques sur la mesure des résistances électriques

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Submitted on 1 Jan 1873

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électriques

M. Raynaud

To cite this version:

M. Raynaud. Détails pratiques sur la mesure des résistances électriques. J. Phys. Theor. Appl., 1873,

2 (1), pp.288-294. �10.1051/jphystap:018730020028800�. �jpa-00236859�

288

DÉTAILS PRATIQUES SUR LA MESURR DES RÉSISTANCES

ÉLECTRIQUES;

PAR M. RAYNAUD.

On sait que, ^si cluatre résistances _cc,

b,

c, d

(fig. i)

^sont

disposées

suivant les quatre ^{côtés d’un}

parallélogramme,

^{dont les}

diagonales

Fig. 1.

sont

occupées,

^l’une par ^une

pile,

l’autre par ^un

galvanomètre,

^le

galvanomètre

^{ne sera} pas dévié par le passage du courant, ^si l’on a, ^entre les quatre

résistances,

la relation

d’où

Cette méthode a été

imaginée,

^en

1833,

par M. Hunter

Cl1ristje,

de l’Académie militaire de

Woolwich, qui présenta

^{un Mémoire à}

ce

sujet

^{à la Société}

royale

^de

^Londres,

^{mais elle ne fut}

remarquée qu’en 1843,

^{lors de la}

publication

du Mémoire de sir Charles Wheatstone sur la mesure

électrique,

^{et, bien} que l’illustre

physi-

cien

anglais

^eût

pris

^soin

d’indiquer

^{la source de cette}

invention,

^le

nom de pont de Wheatstone est

passé

^{dans la}

pratique.

La méthode est

appliqué

^{sous deux formes :}

Tantôt la résistance de

comparaison, b,

^{est variable et le} rap-

port d

_a des résistances est de

proportion fixe,

^{ou du moins ne}

peut ^avoir que ^des valeurs déterminées.

Tantôt la résistance de

comparaison, b,

^{est fixe et l’on peut}

établir ^un rapport

quelconque

^{entre les} résistances de

proportion.

Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018730020028800

pont à ,fil

M.

Foster, analysé

^{dans ce Journal}

( même

^tome, p .

53).

La

première

^{forme est la}

plus employéc

pour les essais

télégra- phiques;

^{elle a été}

perfectionnée

^notamment par ^IYI. Werner Sie- mens,

qui

^a

imaginé

le rhéostat

décimal,

^dont nous avons

parlé (1)

et

qui

^{forme une} résistance de

comparaison

^{de i à 10000 unités.}

Les résistances de

proportion

forment deux

rhéostats,

compre-

nant chacun trois bobines

égales

^à x o, ^{10o et 1000} unités. Leur rapport pourra ^être

pris

^de diverses manières.

On aura un rapport

égal

^à

l’unité,

^en prenant

on aura un rapport

>

i, ^en prenant

d enfin on aura un rapport 1, ^en prenant

La résistance de

comparaison

^étant variable de i à 10000 et le rapport pouvant ^être

égal à 1, 1,

_{100 10} ^{1, 10 et 100 , on} pourra ^me-

surer des résistances

comprises

^{entre 0,01 i et 1000000 ullités.}

On se

rapproche

^autant que

possible

^de

l’égalité

^des quatre ^bran- ches du point, ^en prenant ^{celui des} rapports

égaux à

^{l’unité dont les}

deux termes se

rapprochent

^le

plus

^{de la} résistance à mesurer. Le

galvanomètre employé

^n’a évidemment pas besoin d’être

gradué,

^il

suffit

qu’il

soit très-sensible. On

place

^un

interrupteur

^K

près

^du

galvanomètre,

^{et un autre K’}

près

^{de la}

pile.

Ces

interrupteurs

^{servent à ne}

jamais

envoyer le ^courant que

pendant

^un temps

très-court,

pour éviter les

échauffements,

^{et à}

ne

jamais

^{ouvrir un} passage ^{au courant} par le

galvanomètre qu’a- près

^{avoir fermé}

préalablement, pendant

^un

instant,

^{le circuit de}

la

pile,

^afin d’éviter que les

charges

^et

décharges qui

^se

produisent

(1) ^Même tome, p. 2 o.

290

dans les

longs circuits,

et surtout dans les

câbles, n’agissent

^vio-

lemment ^sur

l’aiguille.

Pour être sûr que le circuit de la

pile

^est

toujours

^{fermé un instant avant celui du}

galvanomètre,

^{on a ima-}

giné

^un

manipulateur

^{de forme}

spéciale, représenté

^{dans la}

fig.

^2.

Fig. ^2.

Il est formé de trois ^ressorts

métalliques

^I,

2, 3,

isolés l’un de l’autre

en

M,

^{et reliés à trois sommets du} pont. ^{Les ressorts 1 et 2 sont} dans le circuit de la

pile;

^{le ressort 3 et le contact 4 dans celui du}

galvanomètre.

^{P est un bouton en}

ébonite; Q

^un

disque

^{de la même}

substance,

isolant le ressort 2 du ressort 3. En pressant ^le

bouton,

on établit la communication entre 1 est 2

d’abord, puis

^{entre 3 et 4.}

K’ ^{est un} inverseur de

pile

^{formé de} quatre ^{lames de}

cuivre,

^fixées

sur une tablette

d’ébonite,

^entre

lesquelles

^on peut ^{enfoncer des} chevilles de contact : ces chevilles sont

placées

^{à deux}

angles

op-

posés,

^{1 et 2, ou 3 et}

4,

^{suivant le sens du courant}

qu’on

^veut

employeur.

Les extrémités de la résistance à mesurer sont

placées

entre L et T. On presse d’abord ^sur le

manipulateur,

^{et on le laisse}

revenir aussitôt

après

^{à sa}

position

de repos : les résistances sont

alors

réglées d’après

les indications de

l’aiguille.

On abaisse de

nouveau le

manipulateur pendant

^{un instant}

très-court,

^{et l’on}

modifie encore la résistance du

rhéostat;

^on continue ainsi

jusqu’à

ce

qu’on atteigne l’équilibre.

^{Alors on} recommence, ^en maintenant

chaque

^{fois le}

manipulateur

^un peu

plus longtemps ^abaissé, jusqu’à

ce que

l’aiguille

^ne prenne

plus

^{aucun mouvement en} établissant

et

interrompant brusquement

^{le contact. On}

sait,

^en

effet, qu’une

série de

petites impulsions

^finissent par

imprimer

^à

l’aiguille

^une

contact n’aurait _{pas été}

perceptible,

^{à la} condition que lcs ^contacts coïncident avec les moments oii

l’aiguille

oscille dans la direction

qu’elle

^doit

prendre

^{sous lcur action.}

Quand

^la résistance à mesurer est une

ligne télégraphique,

^dont

une extrémité seulement est à la

disposition

^de

l’expérimentateur,

il

place

^{cette extrémité en}

^L,

^{fait mettre l’autre extrémité en com-}

munication avec la terre, ^{et met} la borne T de son propre

appareil

en communication avec la terre : le rhéostat b et un des

pôles

^{de la}

pile

^{se trouvent par} le fait reliés ainsi à la terre.

Dans ce cas, il peut ^{être souvent utile de mesurer la}

résistance,

soit en

employant

^{un courant}

négatif,

^{soit en}

employant

^{un courant}

positif.

^{On se sert}

généralement,

^{dans ce}

but,

de la double

clef,

^ou

manipulateur

^{à inversion de courants}

K’, représenté

^dans

la fig.

^3.

Fig. ^3.

Il se compose de deux ^ressorts

métalliques Aa, Bb,

^{fixés en cc et b}

sur une

plancliette d’ébonite,

^{et terminés} par deux boutons iso- lants A et B. A l’état de repos, ^{ces deux ressorts} pressent ^contre

une lame de cuivre

C, placée

^au-dessus

d’eux; quand

^{on abaisse un}

des ressorts, il ^cesse d’être en contact avec

C,

^et presse ^contre la laine

métallique Z placée

au-dessous. b étant relié à la terre, a ^au

sommet NI du pont, ^{C et Z aux deux}

pôles

^{cuivre et zinc d’une}

pile,

en abaissant

A,

^on enverra un courant

négatif

^{dans le sommet du}

pont,

et, B

^{restant en contact avec}

C,

^le

pôle

cuivre de la

pile

^com-

muniquera

^{avec la terre. En} ahaissant B et laissant A en contact

avec

C,

^{ce sera l’inverse.}

292

La

fig.

^{3 donne une}

disposition

usuellement

employée

^{dans la}

mesure des résistances

télégraphiques.

^Les communications vo-

lantes _{par des} fils isolés sont

représentées

par des

lignes ponctuées.

K est

l’interrupteur

^de

galvanomètrc :

^{c’est un ressort}

métallique

fixé en d sur une tablette

d’ébonite,

^et pressant ^{à l’état de} repos

contre une lalne de cuivre F

placée

^{au-dessus de lui. Dans cet}

état,

le ressort D d établit une dérivation sans résistance entre les deux bornes du

galvanomètre, qui

^{se trouve} ainsi hors du circuit. Em pressant ^{sur le bouton}

D,

^on rompt la communication

métallique

du ressort avec

F,

^{et le}

galvanomètre

^est introdui t dans le circuit.

Toutes les résistances du pont ^sont renfermées dans une même

caisse, qui contient,

par

suite,

^les deux rhéostats de

proportion (10, 100, 1000),

^et le rhéostat de

comparaison ( i

^à

10000).

^Des

bornes-vis sont

placées

^aux quatre ^{sommets du} pOllt

M, N, Q

^{et R}

ou

R1,

pour recevoir les communications volantes ou fils de secours.

Les communications s’établissent facilement en se

rappelant

^que

les résistances de

proportion

^forment

toujours

^{deux côtés}

adjacents

du pont

(MR, MQ),

que la résistance de

comparaison

^{forme le}

troisièine côté

(RN),

la résistance à mesurer le

quatrième,

^et que le

galv anomètre

^{doit être}

toujours

^{en croix avec la}

pile.

^{Si donc les}

pôles

^{de la}

pile

aboutissent aux sommets

opposés

^{M et}

N,

^{les fils}

du

galvanomètre

^{dev ront aboutir aux deux} autres sommets R et

Q.

Si une des extrémités de la résistance à mesurer est à la terre, l’autre devra aboutir en

Q,

^{et le sommet N et un des}

pôles

^{de la}

pile

^{seront reliés à} la terre.’Si l’on a en inain les deux extrémités de cette

résistance,

^on pourra

supprimer

^{la terre et} relier l’autre extrémité ^au sommet N.

Mesure de la co7idiictibilité

spécifique.

- Connaissant la résis-

tance 7B d’un conducteur à la

température

^de t°, ^on peut ^{en déduire}

sa conductibilité

spécifique.

el. étant le coefficient moyen

d’augmentation

de résistance par unité de

température,

^la résistance du conducteur à zéro sera

Co ^{étant sa} conductibilités à

zéro,

^{1 et s ses}

longueur

^et

^section,

^{on a}

d’où

Supposons

^{ro incsuré en unités}

^Siemens,

le inétal de

comparaison

sera le _mercure, dont la conductibilité à zéro est

prise

pour

unité,

et, ^si 1’== i

mètre,

s’ = 1 millimètre

carré,

^{on aura}

r’ 0 = 1.

^Par

suite,

¹ étant mesuré en inèties, s ^en millimètres carrés et ro ^en

unités

mercuri elles,

la conductibilité du métal _par rapport ^{au mer-}

cure sera

Pour le

cuivre,

^on

prend

^{ex =}

0,004

^ou

o,oo38.

Pour n’avoir pas ^{à mesurer} la

section,

^on

prend

^le

poids p

^en

gralnlnes ^de la

longueur

^{1 en}

mètres, et, a

^{étant la}

densité,

^{on a}

s en millimètres carrés par ^s

= p;

_ld ^d’où

Pour le

cuivre, 0==8,89.

Connaissant la conductibilité à zéro par rapport au mercure du métal pur, ^{on en} déduit la conductibilité du métal du conducteur par rapport ^à celle du métal pur.

Les conducteurs étant

généralement cylindriques,

^{on obtiendra}

leur conductibilité _par rapport ^au cuivre pur, ^en sachant que : Une unité Siemens

équivaut

^{à 46381} millimètres de fil de cuivre pur ^{de i} millimètre de diamètre à

zéro ;

Et une unité

britannique (ohi7i) ,

^{à 48638} millimètres du même fil.

Dans la

télégraphie,

la détermination la

plus

^{usuelle est celle}

de la conductibilité d’un fil de cuivre donné _par rapport ^{à celle du} cuivre pur

représentée

par ^{100 .}

Un fil de cuivre pur de ⁱ mètre de

long

^et pesant ⁱ gramme a,

en ohms, ^une résistance de _o, 144 ^{à zéro C.}

La résistance d’un fil de cuivre pur de 1 mètres de

long

^et pesant

p grammes ^sera

donc,

^à

zéro,

294

et, par

suite,

la conductibilité par rapport ^{au cuivre} pur

(100)

^d’un

fil de cuivre de 1 mètres de

long,

pesant p grammes, ^et ayant ^une résistance _no en ohms, ^sera

SUR UN RÉGULATEUR DE COURANTS

ÉLECTRIQUES ;

PAR M. MASCART.

Il peut ^être

très-utile,

dans les recherches

scientifiques

^{et même}

dans certaines

applications industrielles,

^{d’obtenir un courant élec-}

trique

d’intensité constante

malgré

les résistances et les forces élec- tromotrices que l’on pourra introduire ^{sur son}

trajet.

^{C’est un}

problème qu’on

^a

plusieurs

fois résolu d’une manière

plus

^{ou moins}

satisfaisante, je

^citerai entre autres

le régulateur

de M. Kohlrausch

e)

et le voltastat de M. Guthrie

(2).

^{Le baromètre}

métallique inscrip-

teur de M. Rédier m’a donné l’idée d’une solution nouvelle

qui

me

parait

comporter ^{toute la}

précision

^{dont on} peut avoir besoin dans la

pratique.

La

partie importante

^de

l’appareil

^{est un mécanisme}

emprunté

^au

baromètre de AI. Rédier. Deux mouvements

d’horlogerie indépen- dants, identiques

^{et de sens}

contraires, placés

^{dans la boite H}

(fig. 1),

se terminent l’un et l’autre par ^un

petit

^{volant à}

palettes;

^une

tige métallique,

^{en forme de}

^T,

^{mobile entre les deux}

volants,

peut ^les laisser

échapper

^{l’un ou} l’autre oubien 1es arrêter tous

deux,

^exacte-

ment comme dans le

régulateur

^de Foucault pour la lumière élec-

trique.

^{Ces deux} mouvements

d’horlogerie

conmandent

séparément

deux roues dentées reliées par ^un rouage satellite. Si l’un des

mouv ements marche

seul,

^{il entraine} le satellite dans un certain

sens en le faisant rouler sur la roue restée

fixe;

^{l’autre mouvement}

marchant seul l’entraînerait en sens contraire. L’axe

qui

porte ^le satellite peut ^{donc tourner dans deux sens} différents et, par ^un sys-

(’ ) Annales de Chimie et de Ph)’.sique, 4e série, ^t. XIII, p. 452.

(2) Ibid., ^t. XV, p. 484.