électriques, mesures 1 PRÉSENTATION électriques, mesures, instruments servant à mesurer des grandeurs électriques, telles que l'intensité, la charge, la tension, la puissance, ainsi que les caractéristiques électriques des circuits, comme la résistance, la capacitance et l'inductance.

« 5. 4 Ampèremètres à ailettes L'ampèremètre à ailettes, ou à fer doux, est une autre variante où deux ailettes de fer doux, l'une fixe et l'autre mobile autour d'un axe, sont placées entre les pôles d'une longue bobine cylindrique (solénoïde), dans laquelle passe le courant à déterminer.

Le courant induit un champ magnétique dans les deux ailettes, ce qui provoque une déviation constante quelle que soit la direction du courant.

La déviation de l'ailette mobile permet de déterminer l'intensité du courant. 5. 5 Ampèremètres à thermocouple Ce type d'appareil utilise le dégagement de chaleur d'un courant électrique pour mesurer l'intensité des courants alternatifs à haute fréquence.

Dans les appareils à thermocouple, le courant passe à travers un fil fin qui chauffe le point de jonction d'un couple thermoélectrique, formé par deux métaux différents ; l'électricité qui apparaît alors est mesurée par un galvanomètre ordinaire.

Dans les appareils à dilatation, le courant passe dans un fil mince qui s'échauffe et se dilate.

Le fil est relié à une aiguille qui se déplace sur une échelle graduée en ampères. 6 MESURE DE LA TENSION L'appareil le plus souvent utilisé pour mesurer la différence de potentiel, ou tension, est un galvanomètre équipé d'une importante résistance mise en série avec la bobine.

Lorsque cet appareil est relié aux deux bornes d'une pile ou à deux points quelconques d'un circuit électrique, un courant de faible intensité traverse l'appareil.

L'intensité du courant est proportionnelle à la tension ; on peut donc déterminer la tension lorsque le galvanomètre est convenablement étalonné.

En utilisant des valeurs appropriées pour les résistances en série, un même galvanomètre sera utilisable pour mesurer une large gamme de tensions.

Le potentiomètre est l'appareil le plus précis pour mesurer les tensions, les résistances ou l'intensité d'un courant continu.

Cet instrument détermine la valeur d'une force électromotrice quelconque par rapport à une valeur étalonnée. On utilise des voltmètres équipés d'une grande résistance interne pour déterminer les tensions en courants alternatifs.

On peut également se servir de voltmètres ordinaires, montés en série avec une forte résistance. D'autres méthodes de mesure de la tension alternative utilisent des tubes à vide et des circuits électroniques et sont particulièrement utiles dans le cas des hautes fréquences.

Par exemple, un voltmètre à tube à vide redresse le courant avec une diode ; l'intensité du courant continu obtenu est mesurée par un galvanomètre ordinaire.

D'autres voltmètres utilisent les caractéristiques d'amplification des tubes électroniques pour la mesure des très faibles tensions.

On peut également utiliser l'oscillographe cathodique pour mesurer des tensions : la déviation d'un faisceau d'électrons est proportionnelle à la tension appliquée aux plaques de déviation ou aux bobines. 7 MESURES DIVERSES 7. 1 Pont de Wheatstone Les mesures de résistance les plus précises sont effectuées à l'aide d'un galvanomètre placé dans un circuit appelé pont de Wheatstone, d'après le nom du physicien britannique Charles Wheatstone.

Ce circuit est constitué de trois résistances connues et d'une résistance à déterminer, montées chacune sur les quatre côtés d'un circuit quadrilatéral.

Un générateur de courant continu alimente deux points opposés du quadrilatère, et un galvanomètre est placé entre les deux autres points, formant ainsi un pont sur la diagonale du quadrilatère.

Si l’intensité du courant traversant le galvanomètre est nulle, la différence de potentiel (ou tension) aux bornes du galvanomètre est également nulle : le pont est alors à l’équilibre et selon la loi d’Ohm et les lois de Kirchhoff (lois des nœuds et des mailles), les produits en croix des résistances sont égaux ( voir circuits électriques).

Ainsi, en faisant varier la valeur de l'une des résistances connues, on équilibre le pont, ce qui permet de déterminer la valeur de la résistance inconnue. Des ponts similaires, utilisant des inductances et des capacitances connues à la place des résistances du pont de Wheatstone, sont utilisés pour des mesures d'inductance et de capacitance.

Les ponts de ce type sont, généralement, utilisés avec des sources de courant alternatif.

Ces ponts sont souvent équilibrés à l'aide d'un écouteur plutôt qu'avec un galvanomètre.

Si le pont est déséquilibré, on entend une tonalité dans l'écouteur, correspondant à la fréquence de la source, mais si le pont est équilibré, aucune tonalité n'est perceptible. 7. 2 Wattmètres On peut mesurer la puissance consommée par une partie quelconque d'un circuit électrique à l'aide d'un wattmètre, dispositif semblable à l'électrodynamomètre.

Le wattmètre est constitué d'une bobine fixe et d'une bobine mobile montée en série avec une forte résistance, de sorte que l'intensité du courant qui la traverse est proportionnelle à la tension de la source.

La déviation résultante de la bobine mobile dépend de l'intensité et de la tension du courant ; on peut alors étalonner en unité de puissance, la puissance étant le produit de l'intensité par la tension. 7. 3 Compteurs électriques Le compteur électrique est un appareil semblable au wattmètre, qui mesure la quantité d'énergie totale consommée par les circuits électriques des particuliers.

C'est en fait un genre de wattmètre, dont la bobine mobile a été remplacée par un induit de moteur.

L'induit est piloté par un régulateur magnétique et tourne à une vitesse proportionnelle à la quantité d'énergie consommée. Voir aussi électroscope. Microsoft ® Encarta ® 2009. © 1993-2008 Microsoft Corporation.

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