Le Galvanomètre en tant que Voltmètre – Le Mètre D’Arsonval
Introduction au Galvanomètre
Le galvanomètre, un instrument électromécanique essentiel, sert à mesurer le courant électrique. Ses premières versions n’étaient pas calibrées, donnant naissance à des ammètres plus perfectionnés et précis. Une évolution notable a été sa calibration en tant que voltmètre à courant continu, possible grâce à la connaissance de la résistance de sa bobine.
Le Voltmètre à Bobine Mobile et Aimant Permanent
Connu également sous le nom de mètre D’Arsonval ou galvanomètre, ce type de voltmètre mesure la déflexion angulaire dans un champ magnétique uniforme pour déterminer le courant traversant la bobine. Il se caractérise par une bobine placée entre deux aimants permanents, créant un champ magnétique stationnaire. Selon les lois de Faraday sur l’induction électromagnétique, un conducteur traversé par un courant dans un champ magnétique subira une force, déterminée par la règle de la main gauche de Fleming.
Avantages et Limitations
Cette technologie présente plusieurs avantages comme une échelle linéaire, une faible consommation d’énergie et une grande précision, la rendant idéale pour les mesures en courant continu. Toutefois, elle ne convient pas aux courants ou tensions alternatifs, car elle produirait un couple alternatif. Bien que plus coûteux que les instruments à fer mobile, le voltmètre à bobine mobile et aimant permanent reste le plus précis pour les mesures en courant continu.
Autres Types de Voltmètres
- Voltmètre à Fer Mobile
- Voltmètre Numérique – DVM
- Electrodynamomètre
- Voltmètre à Redresseur
- Voltmètre à Induction
- Voltmètre Électrostatique
Le Symbole du Voltmètre
Dans les schémas de circuit, un voltmètre est symbolisé par la lettre V dans un cercle, avec deux lignes sortant pour représenter les points de mesure.
Fonctionnement d’un Galvanomètre
Un voltmètre analogique classique, par exemple, utilise un mécanisme électromécanique qui convertit le courant traversant le fil en une lecture de tension. Il contient une résistance fixe à haute valeur et un ammètre mesurant le courant le traversant. Le courant détecté est ensuite converti en une lecture en volts, suivant la loi d’Ohm : V = I x R.
Utilisation d’un Galvanomètre comme Voltmètre
Un galvanomètre à bobine mobile peut être utilisé comme voltmètre en insérant une résistance en série avec l’instrument. La bobine du galvanomètre, suspendue dans un champ magnétique puissant, crée un couple lorsqu’un courant électrique est appliqué. Ce couple est proportionnel au courant dans la bobine. La bobine tourne, comprimant un ressort qui s’oppose à la rotation. La déflexion de la bobine est donc proportionnelle au courant, qui à son tour est proportionnel à la tension appliquée, indiquée par un pointeur sur une échelle.
