Les galvanomètres et les voltmètres sont des appareils de mesure souvent utilisés pour évaluer des circuits électriques. le différence principale entre galvanomètre et voltmètre est qu'un Le galvanomètre est un type d'appareil dont les pièces se déplacent en réponse à un courant électrique., alors qu'un voltmètre est un appareil utilisé pour mesurer la différence de potentiel (tension) dans un circuit. Nous verrons que les galvanomètres peuvent être utilisés non seulement pour mesurer les tensions, mais également pour les courants et que les voltmètres peuvent être construits de différentes manières, avec ou sans galvanomètre..
Un galvanomètre est un appareil doté d'un aimant permanent dans lequel est placée une bobine de fil. Lorsqu'un courant traverse la bobine de fil, le fil crée son propre champ magnétique. Ce champ magnétique interagit avec le champ magnétique des aimants permanents et une force est ainsi exercée sur la bobine. La force fait bouger la bobine. Une aiguille peut être attachée à la bobine de fil et placée le long d'une échelle afin que son mouvement puisse être mesuré. Plus le courant traversant la bobine est important, plus la force ressentie par l'aiguille est importante et, par conséquent, plus elle bougera. Cela ferait dévier l'aiguille de sa position de repos. Si des courants de tailles connues traversent la bobine, la balance peut être calibrée pour lire toute valeur de courant dans une plage donnée. En conséquence, les galvanomètres peuvent être utilisés comme ampèremètres mesurer la taille d'un courant électrique. Un galvanomètre qui fonctionne de cette façon s'appelle un galvanomètre à bobine mobile puisque c’est le mouvement de la bobine qui fait que l’aiguille se déplace le long de l’échelle. Il est également possible de construire des galvanomètres dont les bobines ne bougent pas, mais les aimants le font. Ces types de galvanomètres sont appelés galvanomètres à aimants mobiles.
Schéma du galvanomètre à bobine mobile (à gauche) et photo d'un ancien galvanomètre à bobine mobile (à droite)
Les galvanomètres ne sont pas utilisés uniquement pour les mesures. L'aimant d'un galvanomètre à aimant mobile peut être fixé à un miroir de sorte que, lorsque les aimants se déplacent en réponse aux courants électriques dans la bobine, le miroir tourne en même temps que les aimants. Cela signifie que les mouvements du miroir peuvent être contrôlés en contrôlant le courant. Ce type de configuration est souvent appelé galvanomètres à miroir. Ils sont utilisés pour contrôler les faisceaux de lumière dans certains types de projecteurs. Ils sont également parfois utilisés pour diriger des faisceaux laser à haute intensité sur des matériaux pour la gravure au laser. Par exemple, la vidéo ci-dessous montre comment un galvanomètre à miroir peut être utilisé pour réaliser des gravures sur bois à l'aide d'un laser:
Un voltmètre est un appareil qui, lorsqu'il est connecté entre deux points d'un circuit électrique, mesure la différence de potentiel entre ces deux points. Les galvanomètres peuvent être utilisés pour fabriquer des voltmètres. L'aiguille d'un galvanomètre se déplace en réponse à actuel, mais si nous connaissons la résistance de la bobine, nous pouvons utiliser la loi d'Ohm pour déterminer la différence de potentiel correspondante entre les deux extrémités d'un voltmètre. Une fois encore, nous pourrions définir une échelle à côté de l'aiguille, qui lit les valeurs de la différence de potentiel correspondant à la position de l'aiguille..
Un galvanomètre à huile mobile utilisé comme voltmètre analogique.
toutefois, tous les voltmètres ne sont pas des galvanomètres. Traditionnellement, la plupart des voltmètres étaient des galvanomètres. Cependant, aujourd'hui, les voltmètres numériques sont les plus utilisés. Celles-ci consistent en un convertisseur analogique-numérique (CAN) qui convertit toute tension reçue en une valeur numérique correspondante dans le circuit du voltmètre. La valeur est transmise à un affichage, où elle est simplement affichée sur un écran sous forme de nombre.
UNE galvanomètre est un dispositif qui se déplace en réponse à un courant électrique.
UNE voltmètre est un appareil utilisé pour mesurer une différence de potentiel (tension) dans des circuits électriques.
UNE galvanomètre peut être calibré pour mesurer le courant ainsi que la tension.
UNE voltmètre ne mesure jamais que la tension.
Galvanomètres sont également utilisés pour contrôler les faisceaux de lumière en réponse à un courant.
Voltmètres ne sont utilisés que pour mesurer la tension.
Courtoisie d'image:
“Schéma du galvanomètre de type D'Arsonval / Weston.” Par Fred the Oyster (Fichier: Galvanometer scheme.png) [CC BY-SA 3.0], via Wikipédia (Modifié)
“A moving coil galvanometer.” De Wellcome Library, London (Référence de la bibliothèque: Museum No. 116/1957, Numéro de photo: M0016397) [CC BY 4.0], via Wikipédia (Modifié)
“Instrument-voltage-volt-meter-217276” de brudix (oeuvre personnelle) [CC0 1.0], via Pixabay