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HAL Id: jpa-00237668 https://hal.archives-ouvertes.fr/jpa-00237668 Submitted on 1 Jan 1880 HAL is a multi-disciplinary open access archive for the deposit and dissemination of sci- entific research documents, whether they are pub- lished or not. The documents may come from teaching and research institutions in France or abroad, or from public or private research centers. L’archive ouverte pluridisciplinaire HAL, est destinée au dépôt et à la diffusion de documents scientifiques de niveau recherche, publiés ou non, émanant des établissements d’enseignement et de recherche français ou étrangers, des laboratoires publics ou privés. Sur les courants alternatifs et la force électromotrice de l’arc électrique J. Joubert To cite this version: J. Joubert. Sur les courants alternatifs et la force électromotrice de l’arc électrique. J. Phys. Theor. Appl., 1880, 9 (1), pp.297-303. 10.1051/jphystap:018800090029700. jpa-00237668 297 SUR LES COURANTS ALTERNATIFS ET LA FORCE ÉLECTROMOTRICE DE L’ARC ÉLECTRIQUE; PAR M. J. JOUBERT. Les courants alternatifs, tels que les donnent les machines 111a- gnéto-électriques du type de l’./illiance ou des types plus récents et plus parfaits de Gramme et de Siemeiis, ont été jusqu’ici peu étudiés, ce qui s’explique par les difficultés qu’on rencontre quand on veut appliquer les méthodes et les instrun1enLs ordinaires à des courants d’une grande intensité et qui changent de sens cent ou deux cents fois par seconde. Les méthodes calorimétriques eL l’électrodynamomètre peuvent seuls être employées, et encore se présente-t-il, surtout avec ce dernier instrument, des difficultés particulières. Si l’instrument est mis sur le circuit principale il est difficile, même en le fornlant de fils très gros et lui donnant des dimensions considérables, de l’empêcher de S’t’CllaLlffel’ outre mesure; s’il est mis en dérivation, les effets d’induction du courant sur lui-même mettent en défaut les lois ordinaires des courants dérivés. Je me suis servi avec beaucoup d’avantage, pour cette étude, de l’électromètre Thomson, en l’en1plo)’ant d’une manièrcparticulièrc et que je crois nouvelle. Je supprinle complètement toute source étrangère d’électricité pour charger soit l’aiguille, soit les cadrans les deux paires de cadrans sont isolées, et l’une d’elles est mise en communication électrique permanente avec l’aiguille, égalen1ent isolée. La formule générale de 1"électromètre, dans laquelle il est la déviation de l’aiguille, V, et V2 les potentiels des cadrans, et V celui de l’aiguille, se rédui t dans le cas actuel, où V = V1, à J. de Phys., t. IX. (Septembre iS8o.) 21 Article published online by EDP Sciences and available at http://dx.doi.org/10.1051/jphystap:018800090029700 298 la déviation est proportionnelle an carré de la différence des poten- tiels des deux cadrans, et par suite indépendante du signe de cette différence. Supposons d’abord les cadrans mis en communication avec deux points A et B d’un circuit traversé par un courant continu d’inteu- sité 1. Soient Vi et V 2 les potentiels des deux points A et B, et R la résistance du conducteur qui les sépare ; on a Si entre deux autres points A’ et B‘, au lieu d’un simple con- ducteur, on a un moteur électrique ou tout autre engin capable de transformer l’énergie électrique en quelque autre forme de l’éner- gie, on a à considérer, outre la résistance propre R’ du moteur au repos, la force électromotrice E dont il est le siège pendant le mouveinent, et l’équation devient Enfin l’énergie électrique consommée entre les deux points A’ et B’ a pour expression Les valeurs des seconds membres des équations (i) et (2) sont fournies immédiatement et sans calcul par l’électromètre, si on l’a gradué en volts au moyen d’une pile de Daniell. Un électromètre donnera donc la mesure de l’intensité du cou- rant, et deux électromètres combines celle de l’énergie consommée par l’engin de transformation. Si, au lieu d’un courant continu, on a affaire à des courants al- ternatifs se succédant à des intervalles petits relativement à la durée de l’oscillation de l’aiguille, celle-ci, entraînée toujours dans le même sens, quel que soit le signe du courante prend une déviation fixe proportionnelle à la I2lozTenne des valeurs succes- sives du carré de V,,- V2° Cette moyenne est celle que donne- rait, abstraction faite des difficultés signalées plus hallt, l’elnploi des méthodes calorimétriques ou de réiectrodynamomètre. Il faut remarquer qu’elle n’est pas identique à la moyenne proprement 299 dite et que l’écart ne peut être connu que si l’on connaît la loi de variation de Vj- V2 en fonction du temps (1). J’ai détermine cette loi de variation pour une machine Siemens à courants alternatifs. Le principe de la méthode consiste à diviser la période en un certain nombre de parties égales, vingt par exemple., correspondant, je suppose, à des intervalles de 20100 de se- conde et à mesurer l’intensi té ou la différence de potentiel à chacun de ces instants. A cet effet, un petit interrupteur placé sur l’arbre même de la machine établit à chaque tour un contact qui dure moins de 1 20000 de seconde. On peut se servir de l’électrolnètre dis- posé comme ci-dessus; dans ce cas, il faut deux interrupteurs parallèles établissant le contact rigoureusement au même instant. A chaque révolution de l’ahbhe, les cadrans sont mis simultanément en relation pendant la durée du contact avec les deux points A et B et se chargent au potentiel que possèdent ces points à l’instant précis du contact. On peut aussi employer un galvanomètre, puis- qu’on prend toujours le courant à un même instant de sa période ; il suffit alors d’un seul interrupteur, et l’ajustement est plus com- monde. Voici la disposition clue j’emploie. A et B sont deux points du circuit principal aux extrémités d’une résistance connue R1 (1ohm) environ); ACB forme entre les deux (1) Pour faire brûler une bougie Jablochkoff dans les conditions normales (char- bons de om, oofi, intensité lumineuse équivalant à 5o becs Carcel), il faut un courant dont l’intensité moyennes soit de 8 à 9 webers; la bougie s’éteint quand l’intensité tombe au-dessous de 5 webers; les charbons rougissent dans toute leur longueur quand elle atteint i mwebers. La chute moyenne de potentiel entre les deux charbons varie de Qo à 45 webers. 300 mêmes points une dérivation de résistance connue et graduée R2 (100ohms) (1) ; enfin AKC est une seconde dérivation de résistance duelconclue, mais très grande (30000ohms), qui part du point A et vient aboutir à un point variable C de la résistance R2, de manière à intercepter entre A et C une résistance variable r. Sur cette dé- rivation se trouve une pile de force électromotrice e, le galvano- mètre ( galvanomètre astatique de Thomson, d’une résistance de 70000ohms), enfin l’interrupteur K, placé sur l’arhre de la n1achinc. On déplace le contact G jusdu’à ce que l’aiguille du galvanomètre soit ramenée au zéro. Il faut remarquer que la compensation est indépendante de la façon dont fonctionne l’interrupteur, puisqu’il commande de la même manière le courant à mesurer et celui de la pile qu’on lui oppose. Soient I, I1, I, les intensités du courant dans le circuit,, dans la résistance Ri et dans la résistance R2; on a éyi- demment et par suite D’autre part, les équations donnent fout se réduit donc à la mesure de r aux différentes phases de la période. J’ajoute du’une espèce de phénakisticope monté également sur l’arlJre de la machine permet de voir Farc au même instant et pen- dant le même temps, et d’étudier opLlquelnent la succession des phénomènes dont il est le siège pendant le cours d’une période. L’expérience m’a donné pour l’intensité une courbe qui se con- fond presque rigoureusement avec une sinusoïde, saufune très légère (1) Il est indispensable que les résistances Ri et R. soient rectilignes, pour éviter les extra-courants. La résistance R1 dont je me sers est constituée par 18m environ de charbons Carré, de 0m,003 de diamètre. 30I dissymétrie qui tend à déplacer le maximum dans le sens du mou- vement. Seulement, cette sinusoïde, au lieu d’avoir la position que lui assignerait la théorie, est déplacée tout d’une pièce, dans le sens du mouvement, d’une quantité égale à un huitième environ de la période entière. Un fait analogue se rencontre dans toutes les ma- chines lnagnéto-électriques, et on l’attribue ordinairement à un re- tard dans l’aimantation. L’explication ne peut convenir dans le cas actuel : la bobine induite est une bobine sans noyau de fer doux qui se déplace dans un champ magnétique; d’ailleurs, le déplacement est indépendant de la vitesse et rigoureusement le même pour des vitesses de 400, 7oo et 1000 tours par minute. Il est dû évidenl- ment à l’induction du courant sur lui-même (1); le courant prin- cipal étant de la forme A sin x, le courant secondaire est de la forme B cos x, et la superposition des deux courants donne un courant de la forme C sin (x -f-- r), ne différanl du premier que par l’intensité et par la phase. J’ai d’ailleurs obtenu la même courbe d’une autre manière. Sans rien changer à l’inducteur, j’ai mis le système induit en commu- nication avec un galvanomètre Thomson à oscillations non amorties. En donnant à la main au système induit des déplacements succes- sifs égaux uploads/Histoire/ ajp-jphystap-1880-9-297-0.pdf