Cadran solaire horizontal à orienter

Modèle léger en papier, à construire soi-même

Pour construire un cadran horizontal de grandes dimensions, on peut passer par les étapes suivantes dont tous les éléments sont disponibles gratuitement dans ce site :

  1. Construire un modèle réduit Des calculateurs en ligne produisent les graduations du cadran et les plans du style. Tester le modèle réduit.
  2. Agrandir les plans PDF aux dimensions souhaitées (prestation fournie par les calculateurs) et réaliser le cadran.

Cadrans en papier

Cette page internet est accessible à tout public, car elle livre les pièces du cadran sous la forme d'images qu'il ne reste plus qu'à imprimer, découper, plier, encoller et assembler.

Types de cadrans

Nous considérons plusieurs types de cadrans.

  • Le cadran peut être gradué en temps solaire (il est midi quand le soleil culmine) ou en heures légales (il est midi quand la montre indique 12 heures). La différence exprime l'écart entre la longitude du lieu et la longitude de référence (par exemple 15° pour le fuseau horaire UTC+1 = heure d'hiver de l'Europe centrale, ou 30° pour le fuseau horaire UTC+2 = heure d'été de l'Europe centrale).
  • Le cadran peut prendre en compte le soleil vrai (celui du jour donné) ou le soleil moyen (sur une année). La différence entre les deux est représentée par l'équation du temps.

Orientation et mise en place

Le cadran solaire doit être mis en place selon la direction sud-nord avec une précision suffisante, car une imprécision d’un degré d’angle correspond à 4 minutes de temps. Voici une méthode pour surmonter cette difficulté :

  • Réaliser d’abord le cadran «Initial : temps solaire vrai, corrigé pour donner l'heure légale» que l’on trouve sur le site (lien ci-dessous). Il est facile de l’orienter précisément sur l’heure légale (indiquée par la montre). Construit et positionné avec soin, le cadran donne l'heure légale pendant un jour. L’inconvénient de ce cadran est qu’il n’est valable que pour le jour donné. L'intérêt de ce cadran est que les bords de la feuille du cadran donnent précisément les directions nord-sud et est-ouest, ce qui sert à orienter les autres cadrans. Après avoir vérifié le bon fonctionnement du cadran pendant un jour ensoleillé, il faut marquer l'emplacement des bords de la feuille sur le support. Si vous connaissez déjà précisément la direction sud-nord, la réalisation de ce cadran n'est pas nécessaire. Puisque la validité du cadran «temps solaire vrai, corrigé pour donner l'heure légale» a une durée limitée, la réalisation en papier exprime son caractère éphémère.
  • Si désiré, on peut réaliser un autre cadran dont le lien est donné ci-dessous. Le cadran «Événementiel : temps solaire vrai» est calé sur le passage du soleil au méridien. En particulier, sa validité est limitée à un jour. Les bords de ce cadran seront précisément orientés selon les directions nord-sud et est-ouest grâce aux marques laissées par le cadran «Initial».
  • Le cadran «Événementiel» peut aussi donner le «Temps solaire moyen». Pour ce faire, entrez un jour où l'équation du temps est pratiquement nulle comme le 15 avril, le 14 juin, le 1 septembre ou le 25 décembre. Les bords de ce cadran seront précisément orientés selon les directions nord-sud et est-ouest grâce aux marques laissées par le cadran «Initial».
Temps solaire vrai légal

Temps solaire vrai

Le temps solaire vrai se réfère à la position apparente du soleil qui varie un peu de jour en jour au fil de l'année. Pour en tenir compte, il faut donner le mois et le jour de l'observation.

  Soleil moyen Soleil vrai
Heure solaire (Événementiel en certaines dates) Événementiel pour la date du jour
Heure légale (Initial en certaines dates) Initial pour la date du jour

Mathématiques du cadran solaire horizontal

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