Voir aussi : La loi d'Ohm - le courant continu - contrôle d'un galvanomètre - l'électromagnétisme - l'électro-aimant - Magnétisme et aimants - Réalisation d'un voltmètre
Une bobine de fil conducteur parcourue
par un courant se comporte comme un aimant (en fait un électro-aimant).
Deux aimants (ou électro-aimants) placés à
proximité l'un de l'autre s'attirent ou se repoussent,
suivant les règles suivantes :
- deux pôles identiques se repoussent
- deux pôles différents s'attirent
La force d'attraction magnétique
(ou de répulsion, ce n'est qu'une question de signe) dépend
de la distance entre les deux aimants et de la force de chacun
d'eux.
Un galvanomètre sommaire
L'aiguille d'une boussole s'oriente
de façon naturelle dans un axe nord-sud mais il suffit
d'approcher de la boussole un petit aimant pour modifier la direction
du champ magnétique local et de faire dévier l'aiguille.
La boussole peut être considérée comme un
indicateur de direction de champ magnétique. Si, au lieu
d'un aimant, on place une bobine parcourue par un courant électrique
à proximité de la boussole, l'aiguille va dévier
proportionnellement à l'intensité du champ magnétique,
donc du courant électrique. Sur la photo ci-contre la bobine
est constituée d'une cinquantaine de spires de fils de
cuivre émaillé (diam. 0,4mm). Il suffit de quelques
milliampères dans la bobine pour faire dévier l'aiguille
de la boussole. Au repos l'axe de la bobile est orienté
est-ouest.
Principe du galvanomètre à
cadre mobile
Une bobine B en forme de
cadre est soutenue par deux pivots P. Elle peut tourner
autour de son axe mais deux ressorts S en forme de spirale
la ramènent à une position de repos. Cette position
de repos est celle de l'aiguille G indiquant le zéro
sur le cadran C. La bobine est placée dans l'entrefer
d'un aimant A. Lorsqu'une différence de potentiel
est appliquée aux bornes + et - le courant qui traverse
la bobine provoque la rotation de cette dernière d'un angle
proportionnel à l'intensité du courant.
L'inversion du sens de passage du courant provoque une déviation
de l'aiguille en sens inverse. Le déplacement de l'aiguille
est limitée dans les deux sens par deux butées non
représentées sur le dessin. Un courant trop élevé
dans le cadre peut le détruire ; l'ordre de grandeur du
courant provoquant une déviation complète de l'aiguille
est de 25 à 1000 µA
Le galvanomètre représenté sur les photos
suivantes est conçu pour fonctionner horizontalement. En
plus des éléments repèrés sur le dessin
ci-dessus on peut voir le noyau magnétique N en forme de
cylindre et le levier Z de remise à zéro de l'aiguille.
Ce levier agit sur le ressort spirale, il est déplacé
à l'aide de la vis de réglage du zéro du
galvanomètre.
Détail du cadre mobile | ensemble du galvanomètre |
Galvanomètre à zéro
central
Il existe toutes sortes de galvanomètres.
Celui de la photo ci-contre est à zéro central :
il est utilisé pour mesurer des courants dont on ne connait
pas à priori le sens ou plus généralement
pour montrer l'absence de courant : indication de l'équilibre
d'un pont de Wheasthone, par exemple.