Eld5-7 - Galvanomètres à cadre mobile et galvanomètres balistiques
Fonction
Détection d’une faible intensité ou d’une faible force électromotrice.
Description et fonctionnement
Se reporter à la fiche sur le galvanomètre Deprez-d’Arsonval (Eld5-6).
Objet Eld 5-7a : ce galvanomètre ne diffère du galvanomètre Eld5-6 que par un perfectionnement de l’entrefer permettant un champ magnétique radial de meilleure qualité, comme le montre la figure :
Objet Eld 5-7b : version plus moderne du galvanomètre Deprez-d’Arsonval, cet appareil n’est plus sous cloche de verre mais il est dans un boitier. Il n’est plus placé sur une table mais il est accroché au mur. Le fil de torsion est quelquefois remplacé par un « ruban de torsion » (plus faible valeur de la constante de torsion pour une même résistance à la rupture).
Objet Eld 5-7c : ce galvanomètre est utilisable comme « galvanomètre balistique ». Lorsque le courant d’intensité i (t) variable, qui traverse la cadre et qui était initialement nul, s’établit à l’instant 0 et s’éteint à l’instant τ pour rester nul ensuite, le cadre a été traversé par la quantité d’électricité :
Si la durée de passage est très inférieure à la « période propre » T des oscillations mécaniques libres (sans frottement et sans courant) du cadre, celui-ci est « lancé » et l’angle de rotation α atteint une valeur maximale αm (α reprend la valeur zéro de façon amortie ou périodique amortie). On démontre que αm est proportionnelle à la quantité d’électricité q. Un galvanomètre balistique est donc un galvanomètre de grande période propre. Sur l’appareil Eld 5-7c, on remarquera les tiges t1 et t2 solidaires du câble et terminées par les anneaux a1 et a2 sur lesquels on peut poser deux billes b1 et b2 de même masse m. Le moment d’inertie I du cadre s’accroît alors de 2 m d² en première approximation, d étant la distance d’une bille à l’axe de rotation. La période propre du cadre passe alors de la valeur
à la valeur
Remarques :
On peut accroitre T de façon moins barbare en plaçant un condensateur aux bornes du galvanomètre.
Le coefficient de proportionnalité de αm à q est déterminé à l’aide d’une charge q0 = C U fournie par un condensateur de capacité C chargé sous la tension U.
