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Les composants électriques : inductance, diode et transistor

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L’inductance

  • Un courant, lorsqu’il traverse un circuit, crée un champ magnétique.
  • Celui-ci est caractérisé par une intensité et une répartition spatiale : le flux magnétique Φ\Phi.
  • L’inductance LL d’un circuit est donnée par : L=ΦIL=\frac \Phi I.
  • II en A\text A ;
  • Φ\Phi en weber (Wb\text {Wb}) ;
  • LL en henry (H\text H).
  • Par métonymie, l’inductance, comme composant, est un dipôle, tel qu’une bobine ou une self, qui, lorsqu’il est parcouru par un courant électrique, crée un champ magnétique.
  • Il existe une relation entre le flux magnétique et la tension, en V\text V (équation de Lenz).
  • U=dΦdtU=-\frac{d\Phi}{dt}.
  • Nous avons aussi : U=LdIdtU=-L\cdot \frac{dI}{dt}.
  • On parle d’impédance d’une inductance, notée ZLZ_\text{L} et exprimée en ohm (Ω\Omega).
  • U=ZLIU=Z_\text{L}\cdot I.
  • ZL=LωZ_\text{L}=L\cdot\omega.
  • U=LωIU=L\cdot \omega\cdot I.
  • ZLZ_\text{L}, l’impédance de l’inductance, en Ω\Omega ;
  • LL, l’inductance, en H\text{H} ;
  • UU, la tension efficace, en V\text{V} ;
  • II, l’intensité efficace du courant en A\text{A} ;
  • ω\omega, la pulsation en radian par seconde (rads1\text{rad}\cdot \text{s}^{-1}).

La diode

  • Une diode est un dipôle semi-conducteur, qui a pour rôle principal de laisser passer le courant électrique seulement dans un sens.
  • Elle possède deux électrodes. Pour repérer le sens d’une diode, on désigne l’anode (A) et la cathode (K).
  • En courant continu, pour que la diode soit passante, il faut que le potentiel de l’anode soit supérieur au potentiel de la cathode, avec un seuil de polarisation qui dépend du semi-conducteur.
  • Si le potentiel de la cathode est supérieur à celui de l’anode, la diode est bloquante.
  • En courant alternatif, une diode assure le redressement d’une demi-période du signal alternatif.
  • Pour réaliser le redressement complet de la période, on peut utiliser un pont de Graetz constitué de 44 diodes afin d’obtenir deux alternances positives.
  • Cette opération s’appelle le redressement.

Le transistor

  • Un transistor bipolaire est un composant actif qui possède 33 pattes ou connexions repérées : collecteur (C), émetteur (E) et base (B).
  • Un transistor est un interrupteur commandé par sa base.
  • Pour que le transistor NPN soit passant, il faut une tension positive sur sa base ; il laissera alors passer le courant du collecteur vers l’émetteur.
  • Pour que le transistor PNP soit passant, il faut une tension négative sur sa base ; il laissera alors passer le courant de l’émetteur vers le collecteur.
  • Un transistor est un composant semi-conducteur qui, lorsqu’il est utilisé en régime de saturation, assure une fonction de commande (commutation).
  • C’est en quelque sorte un interrupteur commandé électriquement et non manuellement.
  • Un transistor possède deux états.
  • Lorsqu’il ne laisse pas passer le courant entre le collecteur et l’émetteur, il est dans son état bloqué (équivalence : interrupteur ouvert).
  • Lorsque le courant circule entre le collecteur et l’émetteur, il est dans son état saturé ou passant (équivalence : interrupteur fermé).