[PDF] Entretien des oscillations dun pendule ou dun diapason avec un

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ENTRETIEN DES OSCILLATIONS D'UN PENDULE OU D'UN DIAPASON

AVEC UN AMPLIFICATEUR A

LAMPES;

Par MM. HEVRI ABRAHAM et EUGÈNE BLOCH.

Les montages décrits dans cet article sont seulement ceux due deux expériences de cours. Mais les indications détaillées que nous donnons sur le mode opératoire pourront sans doute être utilisées pour d'autres applications.

I. Entretien du mouvement d'un

pendule. Principe. Un pen- dule OM (longueur 50
centimètres) constitué par une tige de fer plat deux fois recourbée à angle droit, porte un aimant en fer à che- val NMS (poids 400
grammes) (fzc~. 1 ).

Pendant les oscillations du

pendule, les pôles de l'aimant se déplacent

à l'intérieur de deux

bobines fixes

AB, CD, qui occupent

en hauteur toute la place dispo- nible entre les deux branches de l'aimant, afin qu'on puisse y enrou- ler un très grand nombre de tours de fil fin. Les bobines portent, 'par exemple, chacune environ 10.000 tours de fil de cuivre émaillé ,de :0 de millimètre de diamètre. Il n'y a aucun inconvénient à ce 10 que la résistance ohmique des enroulements soit de plusieurs mil- liers d'ohms.

Ce sont ces bobines

qui servent à l'entretien des oscillations. Le mouvement du pendule crée, par induction dans la bobine AB, une force électromotrice proportionnelle

à la vitesse de l'aimant.

Supposons que

cette force électromotrice actionne un servomoteurArticle published online by 226
qui envoie dans la seconde bobine CD un courant dont les variations. soient exactement proportionnelles aux variations de tension dans la première.

Le courant de la bobine

CD, agissant

sur l'aimant, exer- cera sur le pendule une force proportionnelle

à ce

courant, c'est-à- dire qu'en définitive ,le pendule sera constamment soumis à l'action d'une force proportionnelle

à sa

propre vitesse.

Si le sens des connexions est tel

que cette force, analogue

à un

frottement, soit en sens inverse de la vitesse, elle agit comme un frottement [magnétique superposé au frottement mécanique, et, le pendule

étant mis en

mouvements, il s'amortit plus vite que lors- qu'on lestait osciller sans l'intervention du servomoteur. Inversons maintenant le sens des connexions de la bobine CD ou de la bobine AB : les effets du servomoteur sont, eux aussi, inver- sés, et l'action magnétique équivaut alors à une sorte de frottement nég atif, c'est-à-dire à un effet d'entretien. Si le frottementnégatif est faible, plus faible que les forces d'amortissement mécanique préexis- tantes, le pendule reste encore amorti, mais il s'amortit moins vite que dans son mouvement libre.

Faisons maintenant croître

peu peu l'action du servomoteur.

Nous verrons l'amortissement du

pendule diminuer de plus en plus, puis disparaître pour faire place

à un

régime d'oscillations entrete- nues assez

énergiques pour que,

chaque oscillation, le pendule vienne frapper fortement contre les butoirs qui limitent sa course.

Inexpérience

montre que les choses se passent effectivement comme nous venons de le dire quand on utilise, comme servomo- teur, les lampes amplificatrices

à trois électrodes dont les

proprié- tés sont maintenant bien connues et dont l'emploi s'impose désor- mais dans la solution d'un bon nombre de questions. Il.

Rappel

de quelques propriétés des lampes amplificatrices. Les lampes amplificatrices du modèle courant de la

Radiotélégra-

phie

Miliaire utilisent un filament de

tungstène rectilignes, placé ho- rizontalement dans la lampe et porté

à l'incandescence

par une bat- terie d'accumulateurs de 4 volts. Le courant normal de chauffage est de

0,7 ampère.

Ce filament est entouré d'une

grille, en fil tie nickel enroulé en forme d'hélice, ayant môme axe que le fila2~nent ; autour de cette grille, se trouve un cylindre, également en nickel, qui parte le nom de plaque.

Un vide très

poussé a été fait dans la lampe, après que, par des bombardements cathodiques répétés, on a purgé de 227
leurs dernières traces de gaz occlus tous les organes métalliql1f-'~ contenus dans la lampe. La pression résiduelle est inférieure au d ix- millionnième d'atmosphère. Les deux électrodes auxiliaires enfermées dans la lampe, la grilh- et la plaque, communiquent avec l'extérieur par des connexions sou- dées dans le verre, et l'on peut, an moyen de batteries d'accimnla teurs auxiliaires,

établir les tensions

qnc l'on désire entre ces élec- trodes et le filament chauffé

Celui-ci

émet,

dans le vide de LI lampe, des électrons négatifs, qui, captés par le champ électrique existant entre filament et grille ou entre filament et plaque, trans- portent dans le circuit de .9ri71e ou le ci~cz.cit de plaque des courants plus ou moins intenses et rigoureusement unipolaires. Sans faire ici l'étude détaillée de ces courants ni tracer les c~rm~~.- téï-istiques de la lampe, nous nous contenterons de rappeler que le courant débité par la plaque, c'est-à-dire passant de la plaqne au filament, est toujours positif, et qu'il augmente jusqu'à une certaine valeur maximum dite cou7°c~nt de saturation, lorsque l'on au~'- mente la tension de plaque, la tension de grille restant inva- riable. Le courant de plaque est, d'autre part, une fonction ci>ois- sante de la tension de grille, si la tension de plaque reste constante. et tend vers le même courant de saturation.

Si l'on met sur la

plaque une tension constante suffisamment

élevée

(80

à 160

volts), le courant maximum que peut débiter la plaque atteint plusieurs milliampères, lorsqu'on applique ii la grille une tension positive convenable, tandis que ce courant de plaque tombe à zéro quand on porte la grille

à une tension

néga- tive de quelques volts. On constate enfin ('..[118, dans ces conditions. le courant débité par la grille est presque exactement nul quand la grille est négative, et qu'il se mesure seulernent en microamprres quand la grille est déjà assez positive pour porter le courant de plaque

à une valeur voisine du courant de saturation.

Il résulte de là

qu'nne petite variation de tension de la grilla pourra provoquer une variations relativement importante du courant de plaque.

Si l'on a intercalé dans le circuit de

plaque une résis- tance on (dans le cas de courants alternatifs) une self convenable, il en résultera aux bornes de cet appareil une variation de tension qui (1) On compte ces tensions à p,-~rtir du potentiel du pôle négatif du fi la G1en l. considéré comme point neutre. 228
pourra

être de

cinq

à dix fois

supérieure

à la variation de tension de

grille qui lui a donné naissance. De là dérivent les propriétés ampli- ficatrices de laquotesdbs_dbs46.pdfusesText_46

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