Mission nationale de sauvegarde du patrimoine scientifique et technique contemporain

Description

La balance de Cotton se présente sous la forme de deux bras métalliques (le fléau) centrés sur un axe de rotation soutenu par un socle. Une des extrémités du fléau permet de supporter un plateau sur lequel seront posées des masses marquées. L'autre extrémité est un ruban conducteur fixé sur le pourtour d'un secteur et limité par deux arcs de cercle. Ce ruban est parcouru, durant l'expérience, par un courant électrique d'intensité connue. Il est d’ailleurs possible d'observer deux bornes sur le socle de cette balance (rouge et noire) ainsi que le circuit électrique sur la face du dessous.
Cet appareil permet de déterminer l'intensité d'un champ magnétique en mesurant la force qu'il exerce sur le ruban conducteur. En effet, à l'équilibre, seule intervient la force électromagnétique. La valeur du champ magnétique se calcule en appliquant la formule suivante :
B = mg / I L B : valeur du champ magnétique m : masse g : force gravitationnelle I : intensité du courant L : longueur de la tige.

Utilisation

Cet appareil était utilisé en Travaux Pratiques de Physique à l'Université de Rennes 1. On l'utilisait avec un aimant dont l'entrefer (4cm) produisait un champ magnétique important. On faisait d'abord l'équilibre de la balance loin de l'aimant, puis on introduisait sa partie active dans l'entrefer. La masse à l'équilibre était alors modifiée (en plus ou en moins selon le sens du champ magnétique) et connaissant l'intensité du courant électrique qui passait dans le fil et les dimensions du ruban, on pouvait calculer la valeur du champ magnétique et la comparer à celle obtenue par d'autres méthodes (par exemple avec un fluxmètre).