Eld5-2 - Galvanomètre à aimant mobile de Ruhmkorff
Fonction
Détecter et mesurer l'intensité d'un courant.
Description
Un barreau aimanté (de moment magnétique M), d'axe horizontal, peut tourner à l'intérieur d'une bobine dans laquelle on fait passer le courant à détecter (ou à mesurer). Un miroir (plan) solidaire de l'aimant, situé au-dessus de la bobine et protégé des courants d'air par une cage avant vitrée, permet de suivre à l'aide d'un faisceau lumineux, la rotation α de l'équipage aimant-miroir. Cet équipage est suspendu à un fil qui fournit un couple de rappel -k α.
Supposons que, pour un courant d'intensité nulle, l'aimant soit perpendiculaire à l'axe de la bobine avec une torsion nulle. On posera α = 0 (choix de l'origine des angles). Cela suppose que le champ magnétique terrestre BT soit aussi perpendiculaire à l'axe. Pour un courant d'intensité i, la bobine crée un champ sensiblement uniforme Bi d'intensité K i qui exerce sur l'aimant un couple d'intensité M K i cos α. Le champ terrestre exerce quant à lui un couple - M BT sin α. À l'équilibre
M (K i cos α - BT sin α) = k α.
Si BT peut être négligé, si α est faible, on a sensiblement
M K i cos α = k α
donc α est alors sensiblement proportionnel à i.
Dans le galvanomètre de Thomson (Eld5-3), l'emploi d'un équipage astatique et d'un aimant compensateur (qui crée un champ sensiblement opposé à BT) permet d'éliminer l'influence de tout champ magnétique autre que celui qui est dû au courant.
Histoire
Henrich Daniel Ruhmkorff (1803-1877), mécanicien et électricien allemand, est venu travailler à Paris chez des fabricants d'instruments de précision. Il fonda plus tard à Paris sa propre maison et construisit des instruments électromagnétiques, des galvanomètres, des bobines d'induction (qui portent son nom). Lord Kelvin (1824-1907) perfectionna le galvanomètre à aimant mobile (Eld5-3).
