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1.1. Observation.
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Un transformateur est constitué d'un double enroulement
de fils de cuivre verni, de section et de nombres de spires différents.
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L'enroulement primaire est la bobine comportant le plus grand
nombre de spires du fil le plus fin.L'enroulement secondaire est
la bobine comportant le plus petit nombre de spires du fil le
plus gros.
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Cette double bobine est enroulée sur un noyau de tôles
fermée par un cadre de même façon qui constituent
un circuit magnétique.
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Représentation fonctionnelle
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Repésentation normalisée
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1.2. Fonctionnement
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On attaque le primaire avec la tension du générateur, on
observe la tension au secondaire, à vide. En charge la tension
de sortie est modifiée par les caractéristiques du dipôle
utilisateur.
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1° expérience
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Le générateur attaque le primaire avec une tension
de 6 VDC
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Au secondaire on observe une brève excursion en tension,
suivie d'un retour à une tension nulle
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Le transformateur ne fonctionne pas en continu mais l'apparition
d'une tension transitoire à la mise sous tension montre que
la tension au primaire doit être une tension variable.
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2° expérience
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Le générateur attaque le primaire avec une tension
efficace Up = 6,2 VAC
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Au secondaire on observe une tension efficace Us =0,45 V
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Us
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0,45
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1
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La tension de sortie est environ 25 fois plus petite que
la tension d'entrée ce transformateur abaisse la tension.
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=
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|
=
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Up
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6,2
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25
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On obtient un résultat voisin en basculant la tension d'entrée
sur 12 V
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3° expérience
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On retourne le générateur. (On attaque le secondaire
avec une tension efficace de12 V.)
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Au secondaire on observe une tension efficace Us = 149 V
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Us |
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149 |
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La tension de sortie est environ 25 fois plus grande que
la tension d'entrée ce transformateur élève
la tension.
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= |
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= |
25 |
Up |
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6,2 |
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Ce montage est dangereux! En pratique
seule EDF utilise ce genre de transformateurs.
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Dans le montage ci-contre la diode est montée en série
avec la lampe aux bornes de laquelle on peut observer une tension
positive lorsque la diode est dans le sens passant, un palier de
tension nulle lorsque la diode est dans le sens non passant. Pour
s'en assurer, il suffit de mettre la diode en court-circuit.
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La diode filtre la tension alternative
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En remplaçant l'oscilloscope par un petit moteur à
courant continu, on constate qu'il se comporte comme s'il était
alimenté par une pile.
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La tension filtrée engendre un courant pulsé dans
lequel les électrons se déplacent toujours dans le
même sens.
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Principe : Avec des DEL on construit un montage en "pont
de Graetz"
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Alternance positive
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Alternance négative
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Pendant l'alternance positive le courant circule de la borne
positive du générateur vers la borne négative.
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Au noeud de circuit A , il ne peut traverser la diode
verte qui se trouve montée dans le sens non
passant.
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Par contre il peut traverser la diode
rouge et se diriger vers le noeud noté B
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La deuxième diode verte
se trouve aussi dans le sens non passant, le courant ne peut
que traverser la lampe de la borne B vers la borne notée
D
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De cette borne le courant ne peut passer dans la première
diode verte car on aurait une
boucle sans générateur.
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Le courant retourne donc au générateur en taversant
la deuxième diode rouge
qui est montée dans le sens passant.
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Le même raisonnement montre que lors de l'alternance
négative le courant traverse la lampe dans le même
sens.
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Tout se passe donc comme si aux bornes de la lampe il n'y
avait que des alternaces positives.
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Ce que l'on vérifie avec l'oscilloscope
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Le pont de Graëtz est un redresseur à diodes
car il retourne les alternaces négatives.
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4.1. Une propriété des condensateurs
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Le condensateur est monté aux bornes du générateur.
(Respecter la polarité)
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La lampe brille d'un vif éclat lorsqu'on monte le condensateur
à ses bornes.
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Le condensateur est un réservoir d'électricité.
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4.2. Utilisation avec une tension filtrée.
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La brièveté de l'éclair et la vitesse de charge
du condensateur laissent à penser que ces propriétés
peuvent être utilisées en tension variables.
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On le monte en dérivation aux bornes de la lampe du montage ayant
servi à visualiser la tension filtrée par une diode.
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Au voisinage de la tension de crête le condensateur se charge.
Dès que la tension diminue le trait incliné montre que le
condensateur de décharge en partie, empêchant le retour à
zéro. puis le cycle recommence.
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Cette facultée de gommer les variations de tension est appelée
lissage.
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4.3. Application.
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En montant un condensateur au sortir du redresseur à diode, la
décharge du condensateur compense rapidement les chutes de tensions
car il y a deux fois plus de crêtes que dans le cas précédent.
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On obtient une tension à peine ondulée, très proche
d'une tension continue.
Ces ondulations deviennent imperceptibles si le condensateur est de grande
capacité.
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La tension ainsi lissée équivaut à
une tension continue.
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© Villafruela Daniel
mise à jour le <
19/12/02
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