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4.2 La balance électrodynamique
Fig. 2
La balance électrodynamique (fig. 2) est constituée du
support (5), du fléau (3), de l'aiguille pour la position
zéro (7) et de trois étriers électriques (10) ainsi que
d'une bobine à 5 spires (8).
L'alimentation électrique pour les étriers est assurée
par le support (charge permanente de l'alimentation 2
A, à court terme jusqu'à 4 A).
Les étriers ont différentes longueurs, un tube en alu
(9) peut être fixé dans l'étrier de 10 cm pour
augmenter la section du conducteur.
Un étrier étant inséré, la balance doit d'abord être
équilibrée mécaniquement. La position zéro est
marquée par une aiguille. Le réglage grossier est
effectué avec des masses de 10 g (11) qui sont posées
sur des pivots de la balance. Le réglage fin est effectué
à l'aide de la masse pivotante se trouvant sur le fléau.
4.3 Système d'induction
Fig. 3
Le système d'induction (fig. 3) est constitué d'une
balance électrodynamique et d'un puissant champ
magnétique.
À cela s'ajoute un entraînement qui permet l'entrée et
la sortie des étriers électriques (10) dans le champ
magnétique pratiquement homogène entre les pièces
polaires. Corrélé aux masses (13, 15, 24, 25), le frein à
friction permet un mouvement uniforme de descente
et de montée des étriers (10) ou de la bobine (8).
Différents anneaux d'écartement (23) entre les pièces
polaires engendrent différentes densités de flux
magnétiques à des intensités de courant d'excitation
identiques.
Il est possible de réaliser des tensions d'induction
constantes sur une période s'étendant jusqu'à 30 s,
tensions pouvant être mesurées avec un micro-
voltmètre (U8530501).
4.4 Force exercée sur un conducteur sous tension
Fig. 4
Dans un premier temps, l'écart entre les pièces
polaires doit s'élever à 10 mm. L'étrier étant en place
(l = 5 cm), la balance électrodynamique est
équilibrée.
Le puissant champ magnétique est activé et un
courant continu (I = 2 A) est conduit dans l'étrier
(emploi d'un second instrument de mesure).
En soulevant le dynamomètre, on rétablit l'équilibre
de la balance électrodynamique.
Si l'on déplace le système de champ (autant que le
permet
l'étrier),
électrodynamique ne se modifie pas, le champ
magnétique entre les pièces polaires est donc
homogène.
Si l'on varie la longueur des étriers et le courant
traversant l'étrier, on observe :
F
~
l
et
F
~
I
, donc
Si l'on varie le courant d'excitation du champ ou
l'écart des pièces polaires, les forces mesurées
auparavant se modifient.
3
le
réglage
de
la
⋅
F
~
I
l
balance
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