4.5 Le galvanomètre boussole des tangentes

            Claude Pouillet (1790-1868) modifie en 1837 le galvanomètre de Schweigger en remplaçant son cadre rectangulaire par une bobine plate. Il utilise le champ magnétique produit au centre d'une bobine plate telle qu'examinée dans notre section précédente puisque c'est là qu'il place une boussole de telle sorte que son axe de rotation soit selon la verticale.

            Avant de faire circuler le courant à être mesuré dans les spires de sa bobine plate, il tourne le cadre de celle-ci de telle sorte que celui-ci soit selon l'axe nord-sud, comme l'avait fait Schweigger avant lui. Il s'ensuit que le champ magnétique au centre de la bobine, dû au courant qui traverse ses spires, une fois lancé, est selon l'axe est-ouest. La boussole subit alors deux vecteurs champs magnétiques selon l'horizontale: la composante horizontale du vecteur champ magnétique terrestre, que nous notons simplement , selon l'axe nord-sud, et le vecteur champ magnétique de la bobine , selon l'axe est-ouest. La boussole, qui ne peut pivoter que dans le plan horizontal, pointe alors selon le vecteur résultant qui fait un angle θ avec le nord donné par

selon le croquis ci-contre et l'équation (4.4.5).

            Un courant I₁ dans la bobine cause donc un vecteur champ magnétique résultant qui fait un angle θ₁ avec le nord; un courant I₂ , un vecteur résultant qui fait un angle θ₂ . Il s'ensuit que

le rapport des courants est dans le rapport des tangentes des angles, pour une même bobine.

            Ce type de galvanomètre, comme celui de Schweigger, est beaucoup plus facile à manipuler et bien moins fragile qu'un utilisant un fil de suspension à tordre d'un certain angle; aussi devient-il alors fort populaire. D'autant plus que sa sensibilité peut être modifiée puisque le champ magnétique de la bobine est proportionnel à son nombre de spires N . Plusieurs bornes sont donc prévues pour l'entrée et la sortie du courant I mesuré, de telle sorte qu'entre l'une et l'autre, le nombre de spires de la bobine alors utilisée soit différent mais connu. Dans ce dernier cas, le rapport des tangentes est égal

au rapport du produit du nombre de spires par le courant qui les traverse.