Electromètre à quadrants

N° d’inventaire : 108

Fonction : mesurer la différence de potentiel entre 2 points d’un conducteur parcouru par un courant.

Description : l’appareil est constitué d’une pièce mobile nommée « aiguille » qui a la forme de deux quarts de cercle opposés. Elle est suspendue à l’intérieur d’une boîte plate, formée de quatre segments ou « quadrants ». Ceux-ci sont réunis deux à deux et forment deux paires (1 et 3) d’une part et (2 et 4) d’autre part, soigneusement isolées l’une de l’autre. Le centre de l’aiguille et de la boîte sont placés sur la même verticale. Les secteurs sont maintenus grâce à des tiges métalliques verticales maintenues par le haut et l’aiguille est soutenue par un double fil de coton . Ce fil de torsion se prolonge au-dessous de l’aiguille par une tige verticale qui porte un miroir (m).
Du miroir (m) part un fil de platine terminé par une sorte de palette (a) qui plonge dans une petite cuve (A) contenant de l’acide sulfurique. Un fil isolé (t), plongeant aussi dans ce liquide, permet de mettre l’aiguille en communication électrique avec l’extérieur. Le tout est placé dans une cage métallique surmontée d’un long tube de verre éventuellement entouré d’un cylindre en laiton et dont l’axe de symétrie coïncide avec le fil de torsion. Au sommet de ce tube, un treuil maintient le fil de torsion et permet d’abaisser ou de relever légèrement l’aiguille ; elle peut être entraînée par un tambour comme pour la balance de Coulomb. La cage est généralement reliée au sol. Le support en laiton de la cage est muni de trois vis calantes (V).
(Textes et schéma ASEISTE)

Mode opératoire : on dispose d’une lunette munie d’une règle pointant vers le petit miroir, afin de lire l’angle de torsion dont aura tourné l’aiguille.
L’électromètre a été préalablement étalonné c’est-à-dire que l’angle de torsion correspondant à une tension de 1 volt, est connu.
La position d’équilibre de l’aiguille est préalablement réglée. On fait alors communiquer les quatre quadrants avec le sol, puis on tourne l’aiguille jusqu’à ce qu’elle acquiert sa position d’équilibre.
A l’aide du fil (t), on met l’aiguille en communication avec le pôle positif d’une pile d’un grand nombre d’éléments (cent éléments par exemple) dont le pôle négatif est relié à la terre. L’aiguille est donc portée à un potentiel positif constant et élevé. (Texte ASEISTE)
On charge le conducteur avec la même pile. On relie ensuite le point (A) au système des quadrants (1) et (3) et le point (B) au système des quadrants (2) et (4). On constate que l’aiguille a tourné d’un certain angle qu’on mesure grâce au miroir et à la lunette. Comme cette déviation est proportionnelle à la tension qui existe entre les quadrants, et grâce à l’étalonnage, on en déduit la valeur algébrique de la tension recherchée.
(Texte ASEISTE)