1. Adaptation en tension

Adapatation du courant secteur.
1. Adaptation en tension
1.1. Observation.
Un transformateur est constitué d'un double enroulement de fils de cuivre verni, de section et de
nombres de spires différents.
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.
Cette double bobine est enroulée sur un noyau de tôles fermée par un cadre de même façon qui
constituent un circuit magnétique.
Représentation fonctionnelle
Représentation normalisée
1.2. Fonctionnement
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.
1° expérience
Le générateur attaque le primaire avec une tension de 6 VDC
Au secondaire on observe une brève excursion en tension, suivie d'un retour à
une tension nulle
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.
2° expérience
Le générateur attaque le primaire avec une tension efficace Up = 6,2 VAC
Au secondaire on observe une tension efficace Us =0,45 V
1
Us 6,2
=
=
Up 25 25
La tension de sortie est environ 25 fois plus petite que la tension d'entrée ce transformateur
abaisse la tension.
On obtient un résultat voisin en basculant la tension d'entrée sur 12 V
3° expérience
On retourne le générateur. (On attaque le secondaire avec une tension efficace
de12 V.)
Au secondaire on observe une tension efficace Us = 149 V
La tension de sortie est environ 25 fois plus
Us 149
grande que la tension d'entrée ce transforma=
≈ 25
Up 12
teur élève la tension.
Ce montage est dangereux! En pratique seule EDF utilise ce genre de transformateurs.
2. Rôle d'une diode.
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 courtcircuit.
La diode filtre la tension alternative
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.
La tension filtrée engendre un courant pulsé dans lequel les électrons se
déplacent toujours dans le même sens.
3. Redresseur.
Principe : Avec des DEL on construit un montage en "pont de Graetz"
Alternance positive
Alternance négative
Pendant l'alternance positive le courant circule de la borne positive du générateur vers la borne
négative.
Au nœud de circuit A , il ne peut traverser la diode verte qui se trouve montée dans le sens non
passant.
Par contre il peut traverser la diode rouge et se diriger vers le noeud noté B
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
De cette borne le courant ne peut passer dans la première diode verte car on aurait une boucle
sans générateur.
Le courant retourne donc au générateur en traversant la deuxième diode rouge qui est montée
dans le sens passant.
Le même raisonnement montre que lors de l'alternance négative le courant traverse la lampe
dans le même sens.
Tout se passe donc comme si aux bornes de la lampe il n'y
avait que des alternaces positives.
Ce que l'on vérifie avec l'oscilloscope
Le pont de Graëtz est un redresseur à diodes car il retourne les alternances négatives.
4. Lissage
4.1. Une propriété des condensateurs
Le condensateur est monté aux bornes du générateur.
(Respecter la polarité)
La lampe brille d'un vif éclat lorsqu'on monte le condensateur à ses bornes.
Le condensateur est un réservoir d'électricité.
4.2. Utilisation avec une tension filtrée.
La brièveté de l'éclair et la vitesse de charge du condensateur laissent à
penser que ces propriétés peuvent être utilisées en tension variables.
On le monte en dérivation aux bornes de la lampe du montage ayant
servi à visualiser la tension filtrée par une diode.
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 recomence.
Cette faculté de gommer les variations de tension est appelée lissage.
4.3. Application.
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.
On obtient une tension à peine ondulée, très proche d'une tension
continue. Ces ondulations deviennent imperceptibles si le condensateur est de grande capacité.
La tension ainsi lissée équivaut à une tension continue.
© Villafruela Daniel
mise à jour le 4/06/01