L'électricité a la portée de tout le monde / par Georges Claude ; courant continu, courants variables, courants alternatifs simples et polyphasés, le radium et les nouvelles radiations.

  • Claude, Georges, 1870-1960.
Date:
1906
    bien vous dire que cette relation est donnée par la formule '=1 w ce qui signifie que le courant/ circulant sous l'influence d'une différence de potentiel E dans un conducteur de résistance R a pour valeur le quotient de la différence de potentiel E par la résistance R. Par exemple, si, dans un circuit donné, on a JE' = 10 volts, jR = 2 ohms, on en conclura, sans avoir besoin de mesurer /, que le courant est de — := 5 ampères. Ainsi, l'intensité estle quotient d'une division dans laquelle la différence de potentiel agissante est le dividende et la résistance le diviseur. Un simple rappel de vos connaissances arithmétiques vous montrera dès lors qu'en multipliant le diviseur R par le quotient / on doit reproduire le dividende E^ d'oii la relation E = RI, (2) qui est effectivement une autre forme de la loi de Ohm et s'exprime en disant que la différence de potentiel E existant aux extrémités d'un conducteur de résistance/?, traversé par un courant /, est forcément égale au produit de la résistance par le courant. Si, par exemple, nous avons un conducteur de R== 2 ohms traversé par un courant 7=5 ampères, nous voyons que la diff. de pot. aux bornes Ê" = 2 X 5 = 10 volts. Enfin, puisque, d'après la formule (2), le produit de R par / E est égal à E, il faut évidemment que R soit égal h -y car il n'y a que — qui, multiplié par /, soit égal à E. Ainsi il = |, (3) ce qui est une troisième forme de la loi de Ohm et s'exprime en disant que la résistance iîf d'un conducteur parcouru par un
    courant /sous l'effet d'une différence de potentiel E est égale au quotient delà différence de potentiel par l'intensité. Si, par exemple, dans un circuit donné, nous connaissons £■ = 10 volts et / = 5 ampères, nous en concluons que la résis- dO tance de ce circuit R = —- =z 2 ohms. 5 Les applications que nous avons faites de ces trois formules à mesure de leur établissement montrent déjà que ce n'est pas pour le singulier plaisir d'ennuyer nos lecteurs que nous les avons établies ; chacune, en effet, présente son utilité E spéciale. On emploiera la première 7 = —, quand, connaissant dans un circuit électrique E et R on voudra déterminer /; la seconde E = RF quand, connaissant / et i?, on voudra déter- E . . mmer £'; la troisième enfin, i?^= — » si, connaissant E et /, c'est i? qu'on veut déterminer. Nos lecteurs feront bien de s'exercer à ces calculs, qui reviennent à chaque instant dans la pratique. C'est pour cela que nous avons dû y insister longuement, si fastidieux que cela ait pu paraître. Et ce n'est pas fini, malheureusement, car il nous faut voir maintenant comment sont reliées entre elles les résistances de conducteurs de dimensions différentes. Nous avons déjà trouvé (p. 42) que ces résistances sont d'autant plus grandes que la longueur des conducteurs est plus grande et leur section plus faible. Maintenant que nous sommes un peu plus ferrés sur ce chapitre, nous concevrons facilement que si, par exemple, on double la longueur d'un conducteur, non seulement on aug- mente sa résistance, mais on la double, et que si, au contraire, on double sa section, on réduit à la moitié sa résistance. Ainsi, plus précis que tout à l'heure, nous pourrons dire que la résistance d'un conducteur est proportionnelle à sa longueur, inversemeiit proportionnelle à sa section. Or, nous avons aussi appris précédemment (p. 43) que cette résistance, en dehors des dimensions du conducteur, ne dépend que de sa na^z^re.
    Ceci nous permettra décrire, en désignant la longueur par / et la section par 5, que sa résistance li est donnée par la formule a étant un coefficient déterminé par l'expérience, particulier à chaque métal et que l'on appelle la résislance spécifique de ce métal. Cette formule permet d'obtenir R en ohms à condition d'exprimer la longueur /en centimètres, et la section s en centi- mètres-carrés, l'unité de longueur employée en électricité étant le centimètre, comme nous Vallons voir tout à l'heure. Quant à la résistance spécifique, elle est numériquement égale à la résistance entre les faces d'un centimètre cube de la substance. Pour des raisons un peu délicates à saisir, on exprime cette résistance spécifique en ohms-centi?nètres^. Voici, à ce sujet, les résistances spécifiques de quelques substances usuelles: NOMS DES CORPS RÉSISTANCE SPÉCIFIQUE en ohms-cm NOMS DES CORPS RÉSISTANCE SPÉCIFIQUE en ohms-cm Argent recuit Cuivre recuit Or écroui 0,000001492 0,00000i584 0,000002077 0,000005589 0,000008981 0,000009636 Plomb comprimé... Mercure liquide.... Solution de sulfate de cuivre saturée. 0,000019465 0,000094340 29 Zinc comprimé Platine recuit Fer recuit Et voici maintenant pour vous prouver que tout ceci sert à 1. Il faut bien se garder, en effet, de confondre la résistance spécifique a. avec a.1 une résistance et de l'exprimer en ohms. Car l'équation R = — nous montre qu'il faut multiplier a par une longueur l et le diviser par une surface s — ce qui revient, en somme, à le diviser par une longueur — pour avoir une résistance. Et il lautbien pour cela que a soit une résistance multipliée par une longueur. C'est pourquoi on l'exprime en ohms-cenlimèlres. Voilà, direz-vous, un « charabia » bien subtil ! Possible, mais, quand vous saurez que dans certain milieu électrique vous vous feriez... écharper en évaluant les résistances spécifiques en ohms, vous y regarderez peut-être à deux fois avant de vous désintéresser de la question. Et vous aurez raison.
    quelque chose, ce dont vous n'êtes peut-être pas autrement convaincu : 1° Trouver la résistance d'un fil de cuivre de 2 millimètres carrés de section et de 30 mètres de longueur. Il faut, dans la formule R = —' faire s a = 0,000001584 ohm-cm, / = 3.000 cm, s = 0,02 cm2. D'où : ^^0,000001584^X3.000^^^^3^^^^^^ 2" Quelle est la section d'un fil de fer qui, ayant 23 mètres de long, présente une résistance de 1 ohm? Il faut d'abord remarquer que la formule /? = - montre que, R étant le quotient du dividende al par le diviseur s, on doit avoir fis = a/, ou' bien encore al car dans cette dernière équation le produit/?5 du diviseur R par le quotient s est bien égal au dividende al. Or, cette rela- al tion 5=0 est très commode dans notre cas, puisque c'est s que nous cherchons. On prendra donc a = 0,000009636 ohm-cm, / = 2.300 cm, fi = 1 ohm, et on aura 5 en centimètres carrés, soit 0,000009636 X 2.300 s — -^ ^-^^ = 0,0222 cra2, soit un peu plus de 2 millimètres carrés. 3° Quelle est la longueur d'un fil d'argent de 0,2 mm^ de
    section présentant une résistance de 5 ohms? Par des considé- rations analogues aux précédentes, on mettra l'équation de la résistance sous la forme / = —j puisque c'est / qu'on cherche, a et on en déduira /= 6.700 centimètres ou 67 mètres. Attention, dans le calcul, à, bien exprimer s en centimètres carrés 1 MULTIPLES ET SOUS-MULTIPLES SYSTÈME G. G. S. Au moment oii nous allions quitter avec soulagement cet ennuyeux chapitre des résistances, je m'aperçois qu'il me reste encore quelque chose à dire. Nous venons de voir que les résistances spécifiques des métaux étaient exprimées par des fractions très petites d'ohm- centimètre. Par contre, les résistances spécifiques des corps mauvais conducteurs, ou corps isolants, verre, caoutchouc, gutta-per- cha, etc., se chiffrent souvent par des milliards et des trillions d'ohms-centimètres. Or, cela n'a rien d'intéressant de traîner dans les calculs, ni même dans le langage, des collections de zéros, qu'ils soient d'ailleurs à droite ou à gauche de la virgule. On a donc été amené en électricité, comme dans le système métrique usuel, à créer des multiples et des sous-multiples des unités pratiques, lesquels sont représentés par des préfixes d'origine latine ou grecque précédant le nom de l'unité consi- dérée. Vous apprendrez d'ailleurs avec satisfaction que ces préfixes, vous les connaissez déjà, car ils sont les mêmes que pour le système métrique, sauf quelques nouveaux venus, créés pour satisfaire aux besoins plus étendus de l'électricité. Voici pour les multiples : Déca, signifie 10. Peu usité en électricité ; Hecto, 100. Ainsi, hectowatt, 100 watts, le watt étant l'unité 4