Electricité Electricity

Electricité
Magnétisme
Electricity
Magnetism
Ref :
292 003
Français – p 1
English – p 5
Version : 9003
Boussole des tangentes
Tangent galvanometer
Electricité
Boussole des tangentes
Ref :
292 003
La boussole de tangents, grâce à son utilisation souple et efficace, connaît
depuis longtemps un large succès auprès des enseignants.
Sa conception biface évite de surcharger le dessin du circuit, tout en
conservant la possibilité de faire varier les paramètres qui influent sur
l’induction magnétique. Ainsi on peut étudier l’induction au centre d’une
bobine plate en fonction du courant, du nombre de spires et du rayon de
celles-ci. Ses dimensions (27 cm x 34 cm de haut), son prix et ses
possibilités en font un appareil de cours aussi bien que de Travaux
Pratiques.
•
•
Calcul du champ électromagnétique créé par le circuit :
o
en fonction du nombre de spires ;
o
en fonction de la distance ;
o
en fonction de l’intensité ;
o
en fonction du sens du courant
Détermination de la composante horizontale de l’induction
magnétique terrestre.
Principe – description
Les spires réalisées sur circuit imprimé constituent une bobine plate par
excellence.
• Si aucun courant ne les traverse, l’aiguille n’est soumise qu’à la
composante horizontale de l’induction terrestre BH (plus
éventuellement des inductions parasites).
• Lorsque le courant traverse les spires, il crée une induction BO
perpendiculaire à BH.
L’aiguille s’oriente et prend une position d’équilibre a correspondant à la
résultante B des 2 inductions.
FRANCAIS
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Electricité
Boussole des tangentes
Ref :
292 003
Avec :
N = nombre de spires
R = rayons des spires
I = intensité du courant qui traverse les spires
A l’équilibre BO = BH tg a
™ DESCRIPTION
L’appareil se présente sous La forme d'un grand circuit imprimé maintenu
rigidement sur sa périphérie par un profilé en aluminium.
Au centre de ce circuit, un évidemment permet de positionner la boussole
exactement perpendiculaire au plan des spires.
Ses Caractéristiques principales sont :
•
Une grande aiguille aimantée de 28 mm de longueur, prolongée par
deux fils d'aluminium, permet une mesure précise des angles. Elle
est protégée par un couvercle transparent.
•
Un rapporteur sérigraphié en blanc sur un disque d'aluminium
anodisé noir.
•
Les spires sont très visibles sur les 2 faces du circuit imprimé.
•
Dimensions : largeur 27 cm. hauteur 34 cm.
™ MISE EN SERVICE
Fixer l'aiguille au centre du rapporteur et s’assurer qu'elle
oscille librement (cette aiguille est B la livraison collée sur le
socle).
Positionner le couvercle transparent qui protègera l'aiguille
des courants d'air pouvant la faire osciller.
Nota : L'aiguille aimantée prolongée de 2 fils aluminium est fragile. Malgré
les précautions prises pour le transport. un des fils peut se décoller. II se
recolle facilement avec une colle genre « Araldite », sinon nous retourner
uniquement l'aiguille.
FRANCAIS
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Electricité
Boussole des tangentes
Ref :
292 003
™
•
•
•
•
ACCESSOIRES COMPLEMENTAIRES
Alimentation 6 ou 12 V 5 A réf. 281 083 par exemple
Rhéostat (281 044 par exemple)
Inverseur à couteaux (283 009 par exemple)
Ampèremètre 0 à 5 A. réf. 291 016
Manipulation
Avant d’effectuer les mesures
•
Vérifier que l’aiguille oscille librement
•
Orienter l’appareil de telle sorte que, n’étant pas alimenté, l’aiguille
aimantée soit dans le plan des spires (suivant le diamètre 00 du
rapporteur).
•
Effectuer le montage ci-dessous :
1.
2.
3.
4.
5.
Alimentation
Ampèremètre
Rhéostat
Inverseur
spires de l’appareil
•
Avoir soin de torsader les fils reliant la boussole des tangentes (pour
limiter les inductions parasites)
•
Pour chaque mesure inverser le courant, ce qui permet de déceler
en cas de dissymétrie des mesures, un mauvais positionnement de
l’appareil.
™ Mesures
L‘appareil permet d’étudier la variation de l’induction au centre d’une bobine
plate en fonction des facteurs I.N. R.
FRANCAIS
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Electricité
Boussole des tangentes
Ref :
292 003
1. Influence du courant I
Utiliser la spire R = 12 cm (N = 1) et faire varier I de 1 à 5 A. On trace le
graphe tg a = f(I)
C’est une droite. On en conclut que :
Tg α = Cte
I
2. Influence du nombre de spires N
Prendre successivement 1,2,3,4,5 spires pour R constant (12 cm) et I = 3 A.
Tracer le graphe tg a = f(N)
On vérifie que :
Tg α = Cte
N
3. Influence du rayon des spires R
Utiliser une spire avec rayons R = 6,8,10,12 cm et I = 3 A
Tracer le graphe tg α = f(1/R)
On vérifie que R tg α = Cte
4. Détermination de BH (composante horizontale
de l’induction terrestre)
Ayant calculé BO pour une valeur I, N, R et en mesurant dans ce cas a on
peut déterminer la composante horizontale de l’induction magnétique
terrestre :
Bo = BH tg α.
BH = BO = 2Π10 – 7 NI
Tg α
R tg α
Service après vente
La garantie est de 2 ans, le matériel doit être retourné dans nos ateliers.
Pour toutes réparations, réglages ou pièces détachées, veuillez contacter :
JEULIN - SUPPORT TECHNIQUE
Rue Jacques Monod
BP 1900
27 019 EVREUX CEDEX FRANCE
0 825 563 563 *
* 0,15 € TTC/ min à partir d'un poste fixe
FRANCAIS
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Electricity
Tangent galvanometer
Ref :
292 003
Side used to measure the induction in function of the radius of turns. Side
used to measure the induction in function of the number of turns.
The tangent galvanometer has been widely used by teachers because of its
flexibility and efficiency.
Its double-sided design does not clutter the circuit and provides the possibility
of varying the parameters that influence magnetic induction. Thus, we can
study the induction at the centre of a flat coil in function of the current, the
number of turns and their radius. Its dimensions (27 cm x 34 cm height),
price and features make it a device for classes as well as Experiments.
•
•
Calculating the electromagnetic field created by the circuit:
o
In function of the number of turns
o
In function of the distance
o
In function of the current
o
In function of the direction of the current.
Determining the horizontal component of the earth’s magnetic
induction.
Principle – description
The turns on the printed circuit are part of a perfect flat coil.
•
If no current is passing through them, the needle is subject to only the
horizontal component of the Earth’s induction BH (and possibly other
stray inductions).
•
When the current passes through the turns, it creates an induction B σ
perpendicular to BH.
The needle turns towards an equilibrium position α corresponding to the resultant B
of the 2 inductions.
ENGLISH
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Electricity
Tangent galvanometer
Ref :
292 003
For a flat coil the induction at the centre is:
With:
N = number of turns.
R = radius of the turns.
/ = intensity of the current passing through the turns.
In equilibrium B0 = B H tg α.
™ DESCRIPTION
The device is in the form of a big printed circuit held tightly at its edges by an
aluminium profile.
The galvanometer is placed at the centre of this circuit exactly perpendicular to the
plane of the turns.
Its main characteristics are:
•
An 18 mm long magnetic needle, extended by two aluminium wires to
carry out accurate measurements of angles. It is protected by a
transparent cover. A protractor screen-printed in white on a black
anodised aluminium plate.
•
The turns are clearly visible on the 2 sides of the printed circuit.
Dimensions: width 27 cm, height 34 cm.
™ COMMISSIONING
Fix the needle at the centre of the protractor and make sure it oscillates freely
(the needle is delivered glued to the base).
Place the transparent cover that protects the needle from air currents, which
could make it oscillate.
Note: The magnetic needle extended by 2 aluminium wires is fragile. In spite
of the care taken during transportation, one of the wires may come off. It can
be easily glued back using “Araldite” glue, otherwise only the needle may be
returned to us.
ENGLISH
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Electricity
Tangent galvanometer
Ref :
292 003
™ ADDITIONAL ACCESSORIES
•
6 or 12 V, 5 A power supply, part no. 284 083
•
Rheostat (for example 281 044)
•
Blade reversing switch (for example 283 009)
•
0 to 5 A ammeter. Part no. 291 016.
Experiments
Before carrying out the measurements
• Check that the needle oscillates freely
• Adjust the device in such a way that when turned off, the magnetic
needle is in the plane of the turns (according to the 00 diameter of the
protractor)
• Carry out the set-up as shown below:
1. Power supply
2. Ammeter
3. Rheostat
4. Reversing switch
5. Turns of the device.
•
Ensure that the wires connecting the tangent galvanometer are
twisted (to reduce stray inductions)
•
For every measurement, reverse the current. This helps detect, in the
case of asymmetric measurements, a faulty position of the device.
™ MEASUREMENTS
The device helps study the variation of induction at the centre of the flat coil in
function of the I. N. R factors.
ENGLISH
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Electricity
Tangent galvanometer
Ref :
292 003
1 Influence of the current I
Use the turn R = 12 cm (N = 1 ) and vary I from 1 to 5 A. Draw the graph
tgα = f(I). It’s a straight line. We conclude that
tgα / I = Ct.
2 Influence of the number of turns N
Take successively 1, 2, 3, 4, 5 turns for a constant R ( 1 2 cm) and I=3 A.
Draw the graph tg α = f(N).
We verify that:
tg α / N = Ct. N
3 Influence of the radius R of the turns
Use turns with R = 6, 8, 1 0 , 1 2 cm radius and I=3A.
Draw the graph tg α = f(1/R)
We verify that R tg α = Ct.
4 Determining BH (horizontal component of
the earth’s induction).
Having calculated Bo for a value of I, N, R, and having measured α in this
case, we can determine the horizontal component of the Earth’s magnetic
induction:
Bo = BH tg α.
BH = BO = 2Π10 – 7 NI
Tgα
R tgα
After-Sales Service
This material is under a two year warranty and should be returned to our
stores in the event of any defects.
For any repairs, adjustments or spare parts, please contact:
JEULIN - TECHNICAL SUPPORT
Rue Jacques Monod
BP 1900
27 019 EVREUX CEDEX FRANCE
+33 (0)2 32 29 40 50
ENGLISH
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