17 Expériences électro- niques élémentaires

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17 Expériences électroniques élémentaires
 REMARQUE
Une fois terminées, les maquettes de construction
d'OPITEC ne sauraient être considérées comme des jouets au sens commercial du terme. Ce sont, en fait, des
moyens didactiques propres à accompagner un travail
pédagogique. Ce kit de construction ne doit être construit et utilisé par les enfants et les jeunes adolescents
QUE sous la direction et la surveillance d'adultes expérimentés. Ne convient pas aux enfants de moins de 36
mois. Risque d'étouffement!
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Code des couleurs pour les résistances :
Couleur
Abréviation
1. 2. 3. noir
marron
rouge orange jaune
vert
bleu violet gris blanc
nr
ma
rg
or
jn
ve
bl
vi
gr
bc
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
Aucun anneau
0
00
000
0 000
00 000
000 000
4. Anneau
La valeur d’une résistance n’est pas indiquée sur celle-ci à l’aide de chiffres (on pourrait à peine les lire), mais
effectuée grâce à un code de couleurs. Les deux premières couleurs indiquent un nombre (voir ci-dessus); la
couleur du troisième anneau indique le nombre de zéro allant à la suite du nombre trouvé. Le quatrième anneau est de couleur or pour le type de résistances que nous utilisons et n’a aucune signification pour nous; Il
se situe cependant complètement à droite, et représente un repère, afin de pouvoir lire dans le bon sens la
valeur de la résistance. Par ailleurs, Dans le cas où tu rencontrerais des résistances avec 5 anneaux, tu pourrais alors tout aussi facilement déterminer leur valeur. Pour ces résistances, les trois premiers anneaux indiquent le nombre et le quatrième anneau indique le nombre de zéro à ajouter.
Apprend la signification des couleurs par coeur et exerce toi avec les exemples suivants :
rg-rg-or
jn-vi-ma
ma-nr-ve rg-vi-rg or-bc-or
=
=
=
=
=
__________ = __________
__________ = __________
__________ = __________
__________ = __________
__________ = __________
_______ _______ _______ = 4700 Ohm = 4,7 KOhm
= 120 Ohm
= 2700 Ohm = 2,7 KOhm
Remarques :
Afin que tu t’amuses bien avec ces montages électroniques, il est important que tu lises scrupuleusement
toutes les remarques ainsi que les indications de montage, et que tu les appliques! Tout les montages ont été
soigneusement testés.
Tous les montages fonctionnent avec des piles plates (soit 4,5 V). N’utilise jamais une autre tension
d’alimentation!
Tu dois bien savoir, que pour détruire un montage électronique, on n’a pas forcément besoin d’un marteau; il
suffit de faire une fois un mauvais raccordement, de sorte que trop de courant arrive à la fois. Il est également
très rare de pouvoir détecter un élément de montage défectueux. C’est pourquoi tu peux éviter beaucoup
d’énervement et de désagréables surprises, en lisant et en observant scrupuleusement les instructions.
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Préparations
Prend une boite de raccordement, desserre toutes les vis et dépose la devant toi.
Le montage sur une boite de raccordement présente plusieurs avantages : Les circuits se laissent plus facilement monter ou démonter, et on n’a pas besoin de souder. Cependant, je tiens également à te mettre en
garde devant certains désavantages : Tu dois toujours faire attention que les câbles, se trouvant dans un
emplacement, soient effectivement bien fixés. De même les vis ne doivent pas être serrées trop fortement,
afin de ne pas meurtrir les câbles.
Nous pouvons aborder maintenant le premier montage et préparer sa construction.
La figure représente une diode électroluminescente (petite LED) ainsi que sa représentation symbolique.
Trois diodes électroluminescentes rouges ainsi qu’une verte se trouvent dans les éléments de montage.
Prend la verte et plie les deux pattes de raccordement, comme cela est indiqué sur la figure, en les séparant
précautionneusement, afin qu’elles puissent passer dans deux emplacements voisins.
Les pattes de raccordement sont de différentes longueurs, afin qu’elles
puissent être différenciées; la plus longue doit toujours être raccordée
à la borne (+), et par conséquent, la plus courte, à la borne (-). Sur le
coté aplati de la boite de raccordement doit être placée la plus petite
patte de la LED, ainsi que le moins.
Place maintenant la diode verte dans la boite de raccordement, de
sorte que la patte de raccordement la plus longue soit placée dans la
borne [12], et la patte la plus courte dans la borne [11], comme cela est
indiqué sur la figure. Prend un fil bleu et un rouge d’une longueur chacun d’environ 10 cm et dénude les d’environ 5 mm.. Place les fils dans
la borne [7] (bleu pour le moins) et dans la borne [12] (rouge pour le
plus). A présent, nous avons encore besoin de deux fils d’environ chacun 5 cm de longueur et de couleur quelconque. Comme précédemment, nous dénuderons le bout de chaque fil.
Par ailleurs, la figure ne montre pas précisément l’apparence effective de la LED, mais seulement sa
représentation symbolique à laquelle tu es déjà habitué. Cela sera de même pour les prochaines figures. Seuls, les transistors seront représentés sur les plans de montage, comme ils apparaissent véritablement, afin d’éviter toutes confusions possibles.
Avant de commencer l’expérience :
Si tu effectues l’expérience pour la première fois, arrête toi s’il te plaît aux indications suivantes. Cela
te permettra une meilleure compréhension et t’évitera de mauvaises manipulations pendant le montage. -Plus tard tu pourras répéter facilement l’expérience et ce dans un ordre arbitraire.
Respecte constamment les règles suivantes :
1. Débrancher l’alimentation, avant de changer quelque chose.
2. Lire
3. Monter le circuit
4. Contrôler
5. Brancher l’alimentation
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1. Expérience : La résistance
Recherche les résistances suivantes et prépare les à être utilisées :
120 470 1
2,7
4,7 22 1
Ohm Ohm KOhm
KOhm KOhm KOhm
MOhm
=
=
=
=
=
=
=
ma-rg-ma
jn-vi-ma
ma-nr-rg
rg-vi-rg
jn-vi-rg
rg-rg-or
ma-nr-ve
Les deux précédents petits fils doivent être placés dans les bornes [7] et [11], comme le montre la figure.
vert
vert
Montage
Schéma théorique
A présent notre première expérience peut commencer:
Met en marche le montage, en reliant les fils correspondant (bleu et rouge) avec la batterie.
Positionne à présent, les résistances sur la partie métallisée des bornes [7] et [11] et observe la LED. Le courant passe maintenant (direction conventionnelle du courant) du pole plus de la batterie puis à travers la
borne [12], la LED, ainsi que la résistance choisie jusqu’au pole moins de la borne [7].
Résultat :
La résistance 120 Ohm est ‘petite’ et laisse passer beaucoup de courant, c’est pourquoi la LED brille très
fortement. Pour des résistances plus ‘grosses’, il passe respectivement moins de courant et la LED éclaire
plus faiblement, voir presque plus du tout.
2. Expérience : La diode (diode électroluminescente)
Pour nos différentes expériences, nous n’avons pas besoin de diodes dites normales, c’est pourquoi nous utiliserons toujours des diodes électroluminescentes (LED = ‘light emitting diode’), qui possèdent par ailleurs les
mêmes fonctions qu’une diode normale.
Enlève le fil de la borne [11] et place le dans la borne [9]. Place par ailleurs une résistance de 120 Ohm entre
les bornes [9] et [11], comme l’indique la figure suivante.
vert
vert
Montage
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Schéma théorique
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Relie une des LEDs rouge dans les deux sens possibles de raccordement, aux bornes [7] et [9] et observe.
Tu peux constater que les (deux) diodes électroluminescentes s’éclairent uniquement, lorsqu’elles sont placées dans la même direction.
Ceci a une explication très simple. Les diodes fonctionnent avec le courant, comme la valve d’un pneu avec
l’air; elles ne sont passantes que dans un sens.
Sur le schéma théorique, la flèche indique le sens (conventionnel) du courant, soit du plus vers le moins et le
trait caractérise le raccordement au moins. Les deux flèches sur le symbole, indiquent que le montage envoie
de la lumière. Bien entendu, des diodes normales n’envoient pas de lumière. C’est pourquoi, on utilise pour
elles le même symbole, mais sans les flèches.
Remarques :
Diodes et diodes électroluminescentes ne doivent jamais (en fonctionnement) être reliées directement aux
pôles plus et moins! Le courant serait trop important, et les détruirait. Pour le montage expérimental, ceci est
évité grâce à la résistance de 120 Ohm, que nous utiliserons d’ailleurs pour toutes les expériences, comme
résistance de protection pour les LEDs.
3. Expérience : Le transistor
Si tu n’as pas encore effectué d’expériences de ce type, alors, tu dois dans un premier temps étudier les transistors. (Tu peux faire de même pour tous les transistors). Plie les pattes de raccordement comme cela est indiqué sur la figure suivante, c’est à dire, directement sur le boîtier pour les pattes de cotés. Plie ensuite, la
moitié des pattes de raccordement dans la direction quelles avaient précédemment, et raccourcit la patte du
milieu à l’aide d’une pince. Les transistors peuvent à présent être placés dans trois bornes de raccordement
voisines.
Remarque :
Il apparaît fréquemment, pour un type de transistor commandé, que celui-ci ne soit plus en stock. Dans tout
les cas, on peut obtenir un modèle de remplacement, qui possède naturellement d’autres caractéristiques.
Cela économise du temps, et de plus la commande et l’envoie d’un nouveau modèle peuvent être aussi une
source d’erreurs.
Lorsque des transistors de ton montage contiennent d’autres spécifications que celles utilisées sur les figures, alors, tu dois rechercher dans le tableau situé en annexe, à quel autre type de transistor il correspond.
Dans toutes les instructions, ou un type de transistor est nommé, tu trouveras derrière un espace entre crochet : [__________], dans lequel tu peux inscrire la nature du transistor effectivement utilisé.
Positionne à présent un transistor de type ‘BC 548 B’ [_________] dans les bornes [7], [8], et [9], de sorte que
la partie imprimée soit vue de dessus.
vert
Montage
vert
Schéma théorique
Enlève le cas échéant, les deux câbles des bornes [7] et [9] et place les aux bornes [8] et [12].
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Vérifie respectivement le montage et le schéma très exactement! Pour faciliter l’orientation, le numéro des
bornes a été inscrit sur le schéma. Celui-ci permet au circuit d’être clair et très accessible, afin que l’on puisse
percevoir plus rapidement sa fonction.
Le transistor possède trois pattes de raccordement : L’émetteur (E), placé à la borne [7], le collecteur (C)
placé à la borne [9] et la base (B) placée à la borne [8]. Débranche l’alimentation.
Après la LED et la résistance de 120 Ohm , on trouve le (+) sur le collecteur (C), et à l’émetteur (E) se trouve
le (-). Le fait que la LED ne s’éclaire pas, indique qu’aucun courant ne passe. On dit que le transistor est ‘bloqué’. Place maintenant la résistance de 2,7 KOhm sur l’extrémité des bornes [8] et [12]. La LED s’éclaire
alors fortement; le transistor conduit. Tu peux donc en déduire qu’un faible courant partant du (+) et passant à
travers la base (B), puis l’émetteur (E) jusqu’au (-), suffit, pour permettre au transistor d’être passant entre le
collecteur (C) et l’émetteur (E).
Effectue la même expérience, mais cette fois-ci avec une résistance de 22 KOhm. Le courant passant à travers la base est à présent beaucoup plus petit, mais il suffit pour rendre le transistor passant (la LED
s’éclaire). Grâce à l’expérience 1, tu sais qu’à travers une résistance de 22 KOhm passe un très faible courant. En effet, avec cette résistance la LED ne s’éclairait pas. Essaie à présent avec une résistance de 1
MOhm (1 000 000 Ohm ). La LED devrait toujours s’éclairer, même si cela reste très faible. Dans ce cas, le
courant passant à travers la base ne contient environ que 4 millionièmes d’ampère; mais cela suffit, pour que
le transistor reste passant.
Remarque: Le transistor peut remplir deux fonctions :
1.
Il peut interrompre, en bloquant ou en laissant passer le courant à travers le collecteur.
2.
Il peut amplifier. En effet, un très faible courant dans la base suffit pour commander un
très gros courant dans le collecteur.
gros courant
petit courant
Petite cause
grand effet
Pour ton transistor ‘BC 548 B’ [_____________] et également pour le ‘BC 558 B’ [____________], le courant
de collecteur est à peu près 200 à 450 fois plus gros que le courant de base. Pour les transistors spéciaux
‘BC 517’, dont tu feras la connaissance plus tard, le courant de collecteur est à peu près 30 000 fois plus gros
que le courant de base.
4. Expérience : Le condensateur
Condensateur électrolytique
Condensateur normal
Représentation
(symbole)
symbolique
Elément fabriqué
Observe une fois un condensateur correctement. Sur la figure ci-dessus se trouve représenté, sur la gauche,
un condensateur électrolytique (abréviation elco). Pour les condensateurs électrolytiques, il est important,
qu’il soient toujours bien connectés; c’est pourquoi, au minimum, une patte de raccordement est caractérisée
comme sur la figure ou de manière semblable. Fait attention de ne jamais mal connecter un condensateur
électrolytique; il pourrait se détériorer ou même exploser, et leur contenu corrosif peut provoquer de graves
blessures! Au mieux, tu peux caractériser les pattes de raccordement, en ajoutant un morceau de câble isolant bleu ou rouge.
A droite de la figure est représenté un condensateur normal. Il n’est pas nécessaire de prendre des précautions particulières pour un tel condensateur, il peut être connecter de manière quelconque.
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Modifie le circuit, ou bien monte le comme sur la figure suivante :
vert
Montage
vert
Schéma
rique
théo-
Les lignes en pointillées signifient que les raccordements ne sont pas effectués, mais seulement par moment.
Alimente le circuit. La patte moins du condensateur électrolytique est reliée avec le moins de la borne [7]. Appuie à présent plusieurs fois en alternant, la patte plus de l’elco à la borne [9] et [10] et observe.
Par simple contact avec la borne [9], l’elco reçoit du courant venant de la borne (+) à travers la LED et de la
résistance de 120 Ohm et se charge. Le rapide éclairement de la LED montre qu’un courant passe. Le condensateur est désormais chargé, il ne passe donc plus de courant, et la LED ne s’éclaire plus.
Par simple contact avec la borne [10], le courant précédemment chargé (doucement) passe de la borne (-) à
travers la résistance de 4,7 KOhm, ainsi qu’à travers la base, et rend le transistor passant pendant quelques
instants; la LED s’éclaire.
Le déchargement dure plus longtemps, car la résistance de 4,7 KOhm est beaucoup plus grosse que la résistance de 120 Ohm.
Remarque : Un condensateur peut recevoir du courant (charger) et à nouveau le redonner (décharger).
Tu as réalisé l’expérience avec le plus gros condensateur de ta boite de montage; il a une capacité (“contenance”) de 470 micro-Farad. Répète à présent l’expérience avec une capacité électrolytique de 22 micro-Farad. Tu remarqueras que le chargement et le déchargement est beaucoup plus rapide, parce que ce condensateur a une capacité beaucoup plus petite.
Tu n’es pas obligé de faire l’expérience avec des condensateurs normaux. Ils affichent certes de grand
nombre (1000 et 4700), mais l’unité de mesure (pF=piko-Farad) est abandonnée; de toute façon, on connaît
des valeurs qui sont un million de fois plus petites. Cela signifie que ces condensateurs peuvent être chargés
ou déchargés en quelques fractions de seconde. On ne peut naturellement plus le voir, mais l’entendre,
comme cela sera montré plus tard dans d’autres expériences.
Le type de condensateur utilisé dans un circuit, peut être facilement reconnu à l’aide de sa représentation
symbolique.
Remarques particulières :
Lorsque l’unité de base ‘Farad’ fut fixée, (par malchance) celle-ci fut choisie trop importante. Un condensateur
normal avec une capacité de 1 Farad pourrait remplir complètement une grande pièce. A partir de là, il n’est
pas étonnant, que dans la pratique, beaucoup de petites capacités soient utilisées.
Le plus gros condensateur (elco) de tes éléments de montage a une capacité de 470 micro-Farad. L’unité micro-Farad correspond à la millionième partie de l’unité de base.
Le plus petit condensateur (normal) de tes éléments de montage a une capacité de 1000 pF (piko-Farad). Un
piko-Farrad correspond à la millionième partie d’un micro-Farad et par conséquent à la billionième partie de
l’unité de base, en chiffre :
1 / 1 000 000 000 000
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5. Expérience : Capteur optiques
Photorésistante
Photodiode
Phototransistor (LDR)=
(LDD)= (LDT) =
'light dependent resistor'
'light dependent diode'
'light dependent transistor'
Les capteurs optiques sont des éléments réagissant à la lumière. Malheureusement, de tels éléments sont
très chers. C’est pourquoi, tu ne trouveras dans tes éléments de montage qu’un seul de ces éléments, et certes celui qui en ce moment est le meilleur marché. Cela n’a cependant aucune mauvaise influence sur
l’expérience. En effet, les éléments de montage fonctionnent de la même manière. Prend cet élément avec
précaution et ne plie jamais la patte de raccordement directement sur le boîtier.
Positionne donc cet élément sur les bornes [10] et [12], de sorte que le coté sensible à la lumière soit tourné
vers le haut.
Capteur sensoriel
LDT / LDD / LDR
Montage
vert
vert
Schéma théorique
Alimente le circuit.
Lorsque la lumière n’éclaire plus le capteur, il fournit peu de résistance au courant: C’est pourquoi le transistor est passant et la LED s’éclaire. Couvre à présent le capteur avec ta main. Lorsque le capteur ne sera pas
éclairé., le transistor ne conduit pas et la LED par conséquent ne s’éclaire pas. Il se peut très bien que
l’expérience ne fonctionne pas, parce que la LED ne s’éteint pas. Dans ce cas, il est très probable, que le
capteur reçoive toujours de la lumière sur les cotés, parce que c’est trop clair, et que tu ne peux pas le protéger suffisamment de la lumière avec ta main. Répète alors l’expérience dans une pièce plus sombre, ou
réfléchit à une autre manière pour protéger correctement le capteur.
On utilise des photorésistantes la plus part du temps pour effectuer des mesures (par exemple pour des posemètres). On utilise des photodiodes (LDD) et des phototransistors (LDT) pour commuter (par exemple les
barrières lumineuses). On peut avec ceci, par exemple, en cas d’obscurité mettre en place un dispositif
d’éclairage qui s’éteigne avec l’arrivée du jour, ou bien ouvrir des portes ou compter des objets sur un tapis
roulant et encore beaucoup plus.
Une expérience correspondante (barrières lumineuses) sera réalisée plus tard.
Remarques importantes:
Les cinq premières expériences t’ont montrées la fonction des différents éléments de montage. L’expérience
suivante permet d’associer ces différents éléments de manière judicieuse. Afin que tu comprennes le circuit et
l’association des éléments de montage, il est bien entendu nécessaire de connaître la fonction des pièces détachées.
Si une des fonctions d’un élément de montage te parait pas claire, tu ne pourras pas comprendre le fonctionnement du circuit entier. Dans ce cas tu dois refaire l’expérience qui correspond à l’élément de montage
non compris.
Pour l’expérience suivante, qui a une structure volumineuse, il apparaît fréquemment, que des connections
se croisent.
Fait attention que les fils ne se touchent pas (sauf s’ils sont dans le même trou de raccordement). Cela peut
sinon facilement conduire à un court-circuit et par conséquent à la destruction d’un élément de montage.
On peut éviter ces courts-circuits très facilement, en pliant les fils tout en s’assurant qu’ils sont bien éloignés,
ou en recouvrant les pattes de raccordement avec un câble isolant.
Lorsque tu veux utiliser, présenter, ou transporter un montage expérimental pendant longtemps, tu dois absolument vérifier le croisement des connexions critiques.
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Préparation pour de futures Expériences
rouge
rouge
vert
vert
Montage
Schéma
rique
théo-
Pour les montages suivants, la partie gauche de la boite de raccordement doit être aussi équipée. Comme tu
peux le constater sur la figure, nous utilisons maintenant deux transistors de type ‘BC 548 B’ [____________].
Le transistor de gauche sera monté avec la ‘face’ tournée vers le bas.
Par ailleurs les bornes [1] et [12] puis [6] et [7] doivent être respectivement reliées par un câble entre elles.
6. Expérience : “Vol de courant”
rouge
vert
Montage
Change le montage, ou construit le comme le montre la figure. Alimente le circuit.
La LED verte s’éclaire.
rouge
vert
Lis les descriptions suivantes scrupuleusement et prend
en considération le schéma théorique, afin que tu comprennes ce qui se passe dans le circuit.
R1 a “une patte en l’air” à la borne [10]. C’est pourquoi le
premier transistor (T1) ne reçoit aucun courant dans la
base et est par conséquent bloqué. A la borne [1] arrive le
(+) puis le courant passe respectivement dans la LED
rouge, dans R3, jusqu’à la borne [4].
Schéma théorique
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A partir de là, il ne peut seulement passer dans R2, sur la base [8] de T2 et dans le transistor après [7]=(-).
Mais le courant est si faible que la diode rouge ne s’éclaire pas. Comme T2 reçoit un courant de base, il conduit, et la diode verte s’éclaire. Appuie à présent le câble de la borne [12] sur la borne [10]. La diode rouge
s’éclaire, et la verte reste sombre. - Pourquoi ?Lorsque la borne [12] est reliée à la borne [10], T1 reçoit par
l’intermédiaire de R1 un courant de base, et conduit. C’est pourquoi la LED rouge s’éclaire. Lorsque T1 conduit, le courant ne passe plus de la borne [4] à travers R2 (22 KOhm) jusqu’à la base de T2, mais à travers T1
directement après [6]=(-). T1 conduit (entre le collecteur et l’émetteur) et n’offre presque pas de résistance au
courant. C’est pourquoi T2 ne reçoit pas de courant de base et est bloqué. La diode verte reste sombre. -On
peut dire que T1 “vole” le courant de base de T2.
Le principe selon lequel un transistor vole le courant de l’autre, apparaît également toujours dans les expériences suivantes.C’est pourquoi tu dois commencer les autres expériences seulement après avoir bien compris cette expérience..
7. Expérience : “Vole autant que possible est”
rouge
vert
Montage
Change le montage, ou construit le comme le montre la figure. Afin de pouvoir préciser l’importance des deux
transistors, le schéma théorique est représenté de manière symétrique, c’est à dire qu’il se compose de deux
parties complètement identiques. Sinon le montage n’a que très peu changé. Seule, la résistance R1 entre
les bornes [5] et [9] a été remplacée par une résistance de 56 kilo-Ohm. Compare exactement le montage
avec celui de l’expérience 6.
rouge
vert
Schéma théorique
Eteint et allume plusieurs fois l’alimentation.
La LED verte reste constamment éclairée, tandis que la LED rouge reste sombre. D’où provient ceci, alors
que les deux moitiés du montage sont identiques? A vrai dire, elles ne sont pas complètement semblables! Il
passe moins de courant à travers la grosse résistance R1, qu’à travers la petite résistance R2. Afin de mieux
comprendre le fonctionnement, nous devons réfléchir à ce qui se passe lorsqu’on alimente :
Tout d’abord , les deux transistors sont bloqués. En effet, pour conduire, il leur faut un courant de base. A travers les deux LED circule un petit peu de courant. Le courant passe à travers la LED rouge, la résistance R3,
puis R2 jusqu’à la base de T2. Le courant passe à travers la LED verte, la résistance R4, puis R1 jusqu’à la
base du transistor T1. T2 reçoit plus de courant de base et devient donc passant, car la résistance R2 est
plus petite que la résistance R1.
Lorsque T2 conduit, il “vole” le courant de base de T1, et celui-ci n’a aucune chance de devenir passant.
Comme cela ne change rien au comportement, le processus fonctionne de manière identique à chaque alimentation du circuit.
R2 laisse passer plus de courant . -T2 “vole” le courant de base de T1. - T1 se bloque. - La LED verte
s’éclaire et la rouge reste sombre.
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8. Expérience: La bascule
rouge
rouge
vert
vert
Montage
Schéma théorique
Comme on peut le voir sur la figure, le circuit n’a pas changé. Nous avons uniquement besoin pour cette expérience d’un petit fil.
Afin que la LED rouge s’éclaire également, nous voulons volontairement bloquer T2. Fait contact entre les
bornes [8] et [7] avec un fil. La LED rouge s’éclaire; La verte reste sombre.
A l’aide du fil nous avons “volé” le courant de base de T2, en raccordant simplement la borne [7] à la borne
moins.
- Lorsque T2 ne reçoit aucun courant de base, il se bloque.
- Lorsque T2 se bloque, T1 reçoit un courant de base à travers R1 et conduit.
- Lorsque T1 conduit, il “vole” le courant de base de T2
Par conséquent, la LED rouge reste éclairée et la verte sombre.
Si tu souhaites que la LED verte s’éclaire à nouveau, tu dois alors bloquer volontairement T1, en court-circuitant à l’aide d’un petit fil, les bornes [5] et [7].
Le circuit ne change pas d’état de lui même. Il a deux états stables et ne peut basculer d’un état à l’autre que
de manière forcée. Le circuit s’appelle également bistable (bi signifie deux).
Comme ce montage peut sauvegarder le dernier état alimenté pendant un temps quelconque, on utilise ce
procédé par exemple dans les machines à calculer ou dans les ordinateurs comme mémoire électronique. Tu
peux l’utiliser également de la même manière.
Relie à chacune des deux bornes [5] et [7] un long fil, et réalise un contact entre les deux bouts, qui correspondrait par exemple à une porte fermée. Le circuit remarque alors lorsque la porte s’ouvre.
Après alimentation, la LED verte s’éclaire. Tu relies maintenant avec un fil les bornes [7] et [8], afin que la
LED rouge s’éclaire. Ainsi tu peux t’éloigner tranquillement. Si quelqu’un utilise pendant ton absence la porte
“assurée”, alors la LED verte s’éclaire obligatoirement. Lors d’une interruption de courant, il ne peut alors pas
repartir avec la rouge; par conséquent lors de l’alimentation, la LED verte s’éclaire toujours. -Uniquement
dans le cas où quelqu’un connaît le montage comme toi, la LED rouge peut être éclairée.
Si tu voulais contrôler une porte avec un tel montage, tu dois naturellement penser à installer le montage à
l’extérieur.
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9. Expérience : L’heure quiz
Change le montage, ou construit le comme le montre la figure :
Montage
La patte libre de la résistance de 4,7 KOhm, ainsi
que le fil partant de la borne [12] ne doivent pas (encore) se toucher. Effectue un contact entre les deux
pattes de la capacité électrolytique à l’aide d’un fil ou
d’un tournevis, afin de la décharger. Ensuite, remet
l’alimentation et observe ce qui se passe.
La LED verte s’éclaire très rapidement. Ensuite, la
LED rouge s’éclaire et la verte reste sombre.
Schéma théorique
rouge
vert
Explication : Lors de l’alimentation, les deux transistors sont tout d’abord bloqués et la capacité électrolytique se charge.
T2 pourrait recevoir par l’intermédiaire de la LED
rouge, de R1, puis de R2 un courant de base, mais
T1 reçoit directement du (+) un courant de base et
“gagne la course”. Lorsque T1 conduit, il “vole” le
courant de base de T2. En conséquence, la LED
rouge s’éclaire et la verte reste sombre. A présent, le
montage ne change plus d’état de lui-même.
Pourquoi la LED verte s’est éclairée rapidement au début ?
Rappelle toi de l’expérience 4. Tu as appris à ce moment qu’un condensateur peut charger du courant.
Grâce à la base du transistor T1, le condensateur électrolytique est relié au (-). Le courant venant de la borne
(+) passant par R3 ne change rien à cela, ensuite il passe aussi par T1 jusqu’au (-). Le raccordement de la
patte (+) de la capacité électrolytique se fait à la borne [9]. Ainsi, T2 se bloque et un courant de charge peut
par l’intermédiaire de la LED verte, de R4, passer dans la capacité. La LED verte s’éclaire rapidement grâce
à ce courant de charge. Aussitôt la capacité se charge, et cela va très vite, puis il ne passe plus de courant et
la LED verte devient sombre.
Lorsque l’on alimente et désalimente le circuit, la LED rouge s’éclaire uniquement. La verte ne peut pas
s’éclairer, car la capacité est encore chargée.
Applique très rapidement le fil libre de la résistance de 4,7 KOhm sur la borne [12], et observe ce qui se
passe.
La LED verte s’éclaire et la rouge reste sombre. -Après quelques instants, la verte devient sombre, et la
rouge s’éclaire comme avant.
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Explication :
Lorsque R2 est reliée au (+), Un courant de base, suffisamment grand, passe dans T2 et ce à travers la résistance de 4,7 KOhm, pour que le transistor soit passant. T1 continue d’être passant une fraction de seconde,
mais il ne peut pas “voler” le courant de base de T2, parce que R5 se situe entre les deux et sa valeur, 22
KOhm, représente un trop grand obstacle. -Ainsi T2 reste dans tous les cas passant.
Lorsque T2 conduit, la patte (+) de la capacité est reliée au moins par l’intermédiaire de T2, et celle-ci se
décharge. Lors du déchargement de la capacité, il ne peut pas sortir aussi facilement du courant de la patte
(+), mais dans le même temps, il faut autant de courant qui rentre dans la patte moins de la capacité. Ce courant ne peut provenir que de R3. Ainsi, la capacité, pendant le chargement, utilise le courant de base de T1,
et pousse T1 à se bloquer.
Tant que T1 est bloqué, T2 reçoit son courant de base par l’intermédiaire de R5. La LED verte continue de
s’éclairer, même si le contact entre R2 et la borne [12] est perdu.
Comme il ne circule à travers la grosse résistance R3 (22 KOhm) peu de courant, T2 ne sera pas bien passant. Par conséquent la capacité électrolytique ne peut se décharger que très lentement.
Mais lorsque la capacité est déchargée, T1 reçoit à nouveau un courant de base, devient passant et “vole” le
courant de base de T2. T2 se bloque à nouveau, et la capacité recommence à se charger. C’est pourquoi, la
LED verte continue un peu de s’éclairer, jusqu’à ce que la rouge s’éclaire à nouveau.
A présent, l’état de sortie est à nouveau stable.
Ce circuit n’a par conséquent qu’un seul état stable, et c’est pourquoi s’appelle monostable (mono signifie
un).
Remarque :
Probablement, tu ne vas pas tout comprendre du premier coup, les choses étant un peu compliquées.
Lis les explications scrupuleusement et ce plusieurs fois, et observe toujours le schéma théorique.
Malgré tout, je peux t’assurer que si tu as compris ce montage, tu comprendras alors sans aucune difficulté
les autres. -Continue donc avec les autres expériences, dès que tu as saisi celle-ci.
10. Expérience : Le double clignotant
Change le montage, ou construit le comme le montre la figure :
Fait attention que les deux capacités électrolytiques soient bien raccordées!
Montage
F110017#1
13
Alimente le circuit et observe :
rouge
vert
La LED rouge et la verte s’éclaire alternativement.
L’explication en est très simple, si tu as bien compris
l’expérience précédente :
Lorsqu’un transistor conduit, il “vole” le courant de base de
l’autre transistor, en déchargeant sa capacité et par conséquent le bloque. La capacité du transistor bloqué est
chargée. Dès que la capacité d’un des transistors est
déchargée, alors l’autre transistor devient passant, décharge sa capacité, et “vole” le courant de base de l’autre transistor. -Et ainsi de suite.
Schéma théorique
Le temps de déchargement de la capacité (c’est à dire le temps de clignotement), dépend de la capacité du
condensateur électrolytique et des résistances R2 et R3. De petites résistances ou capacités raccourcissent
le temps de déchargement. De grosses valeurs rallongent ce temps.
Recommence l’expérience et remplace un des deux condensateurs électrolytiques par un de 470 micro-Farad.
Bien entendu, tu peux effectuer l’expérience avec d’autres résistances.
Note cependant que : R2 et R3 ne doivent pas être inférieures à 2,7 KOhm !
11. Expérience : Le métronome
Change le montage, ou construit le comme le montre la figure :
Montage
La différence avec l’ancien montage est très petite : La LED verte est remplacée par le haut-parleur.
Alimente le circuit et écoute exactement ce qui se passe!
rouge
14
La LED rouge s’éclaire à nouveau, et le haut-parleur émet des craquements.
Chaque fois que le transistor T2 conduit, la membrane du haut-parleur se contracte.
Pose une fois la main sur la membrane en faisant
très attention et tu le sentiras.
Bien entendu, le haut-parleur ne fait pas vraiment
honneur à son nom dans un tel montage, mais
ceci, ne doit pas nous déranger d’avantage, étant
donné que l’on s’intéresse au principe de fonctionnement du montage.
Schéma théorique
F110017#1
Nous étudierons plus tard un très bon montage, qui utilise vraiment l’haut-parleur et le fait vibrer.
Cependant, nous avons besoin de transistors spéciaux pour ce montage, que nous utiliserons pour le prochain montage. L’étude de ces transistors représente un grand intérêt.
12. Expérience : Le montage Darlington
Pour cette expérience, nous avons besoin de deux transistors normaux de type ‘BC 548 B’ [____________].
Lorsque tu as effectué un montage (par exemple celui de l’expérience 11), tu n’a pas besoin de tout démonter. Utilise le deuxième boîtier de raccordement, non utilisé jusqu’à présent et reprend la partie du montage,
que tu as besoin pour ce circuit.
Démonte le circuit comme le montre la figure.
rouge
Montage
Alimente le circuit. Place à présent la résistance de
22KOhm sur les extrémités des bornes [1] et [8]. La
LED s’éclaire fortement, car T2 reçoit suffisamment de
courant de base. (T1 ne joue encore aucun rôle).
Remplace maintenant la résistance par une résistance
de 1MOhm. La LED s’éclaire maintenant très faiblement, car la base de T2 ne reçoit qu’un courant très faible. Cependant ce faible éclairement prouve que le
transistor est encore un peu passant. Place maintenant
la résistance de 1MOhm à l’extrémité des bornes [1] et
[5]. La LED éclaire fortement et indique que T2 reçoit
un abondant courant.
Schéma théorique
rouge
Explication: Comme tu l’as vu précédemment, le
faible courant passant par la résistance de 1MOhm suffit pour permettre à un transistor d’être un peu passant.
C’est ce qui se passe actuellement pour T1. Le courant
très important du collecteur de T1 devient le courant de base de T2. Par conséquent T2 reçoit un courant de
base suffisant pour devenir passant.
Comme l’on utilise fréquemment les montages Darlington, on développe des transistors spéciaux tels les ‘BC
517’ qui d’apparence extérieure sont identiques à des transistors normaux et qui sont utilisés de la même manière, mais qui à l’intérieur se composent de deux transistors en montage Darlington.
13. Expérience : “L’électroscope”
Sonde
rouge
Montage
F110017#1
15
Sur le schéma théorique, il est évident que les deux transistors Darlington, ainsi que le transistor normal forment un montage Darlington de 5 étages. Tu peux assurément t’imaginer que ce montage est très sensible
aux faibles courants.
Attention!
Sonde
Le câble qui est utilisé avec la sonde à la borne [2], ne
doit Jamais être en contact avec une partie ou passe du
courant. Les transistors ne pourraient absolument pas le
supporter! Le fil de la sonde doit donc, dans tous les cas
(à l’exception de l’extrémité qui est dans la borne [2]) être
isolé.
Alimente le circuit. Prend à présent un morceau de manière synthétique (par exemple une équerre), frotte la raSchéma théorique
pidement sur un habit, approche la du câble de la sonde
et éloigne la aussitôt. -Tu remarqueras que la LED
rouge
s’éclaire chaque fois, lorsque le morceau de tissu est éloigné. Comment cela est-ce possible alors que la sonde
n’est pas raccordée? Il est établi que la diode s’éclaire
lorsque le premier transistor reçoit un courant de base. - Par conséquent, il doit passer du courant dans la
sonde.
Comme tu as frotté l’équerre sur un habit, celle-ci a cédé quelques électrons au tissu, et a permis d’avoir une
charge électrique positive. En l’approchant du fil de la sonde, des électrons ont été attirés par le câble. Si le
morceau de tissu est soudainement éloigné, les électrons ont un mouvement inverse dans le câble , et cela
signifie qu’il circule un courant dans le fil de la sonde. Bien que ce courant soit infiniment petit, il suffit, pour finalement permettre à la LED de s’éclairer dans un montage Darlington 5 étages.
14. Expérience : “La boite grinçante”
Entrée
Schéma théorique
Etudie tout d’abord le montage théorique et compare le avec
celui de l’expérience 10. Tu reconnais certainement de grosses similitudes avec le double clignotant. Comme dans
l’expérience 11, l’haut-parleur est utilisé comme témoin sonore.
Les condensateurs sont ici beaucoup plus petits. C’est pourquoi le circuit commutera beaucoup plus rapidement, et ce
quelques milliers de fois en une seconde. La conséquence de
rouge
cela est que la membrane du haut-parleur se soulève et se
rétracte très rapidement. Tu n’entends plus un bruit explosif,
mais un son. Comme la LED est traversée par le même courant, elle s’éclaire également un millier de fois en une seconde, et s’éteint aussi souvent. Mais comme nos yeux ne travaille pas aussi rapidement, nous ne pouvons le remarquer,
et la LED semble rester éclairée.
Pour le montage, utilise le deuxième boîtier de raccordement
Entrée
Montage
16
F110017#1
Afin que la “boite grinçante” grince, Tu dois seulement relier l’entrée avec le plus. Tu peux le faire avec un fil.
Il suffit également de prendre l’entrée avec la main et avec l’autre, de lui faire toucher le (+).
Remarque: Les deux résistances de 120Ohm sont ici en parallèle et fonctionnent comme une résistance
de 60 Ohm.
15. Expérience : La “super boite grinçante”
Lors de la dernière expérience, nous avons fait exprès de ne pas donner trop de détails. Le montage de la
“boite grinçante” est simple, et c’est pourquoi plus facile à comprendre. Mais il n’est pas très bruyant. Comme
nous voulons utiliser le montage avec d’autres en tant qu’appareil de contrôle, il nous faut tout d’abord augmenter le son. - Complète alors le circuit pour la “super boite grinçante”:
Entrée
Montage
BC
557
Le montage n’est pas vraiment très simple, parce que trois transistors et quelques autres éléments doivent
être ajoutés à la boite de raccordement. C’est pourquoi contrôle très scrupuleusement et fait très attention,
qu’il n’y ait pas de court-circuit à certains croisements.
Entrée
BC 557
rouge
Comme tu peux le voir sur le schéma, un transistor de type différent a été ajouté, le ‘BC 558/557 B’
[___________]. Il s’agit d’un transistor PNP, de structure opposée aux transistors NPN, c’est à dire qu’il est
construit de manière inverse au niveau de ses couches. C’est pourquoi, son émetteur sur le schéma théorique n’indique plus le moins, mais le plus. Sinon, il a un fonctionnement tout à fait normal.
Quelle fonction supplémentaire présente ce transistor? - Très simple : Il doit permettre d’apporter le son voulu
à l’haut-parleur avec le plus gros courant possible. C’est pourquoi, entre le plus et le moins, à l’extérieur du
transistor, ne se trouve que les deux LED et l’haut-parleur. Comme une LED (dans ce cas) représente pour le
courant trop de résistance, on utilisera le même “truc” que pour le montage parallèle, vu dans précédemment
avec les deux résistances de 120Ohm. -Deux LED en parallèle fournissent au courant la moitié moins de résistance, qu’une simple résistance.
Par ailleurs, c’est pourquoi les LEDs viennent à bout de ce “roc” sans résistance de protection, parce qu’elles
ne sont pas traversées constamment par un courant. Seulement quelquefois, ne serait ce que pour une fraction de seconde, afin de pouvoir se “reposer”.
Dans une “boite grinçante” normale, tu peux voir qu’en dehors du haut-parleur, et d’une LED, il y a encore
une résistance de protection de 60Ohm avant le collecteur de T2. Ceci a une raison simple : Si la résistance
était trop grosse ou trop petite, le montage commutateur ne fonctionnerait pas très bien.
F110017#1
17
Pour la même raison, on trouve dans la “super boite grinçante” une résistance de 470 Ohm. Celle-ci est encore suffisamment petite pour une résistance de collecteur, pour que le montage commutateur fonctionne correctement, que la résistance de base soit suffisamment grande, et que T3 ne reçoive pas trop de courant de
base.lt.
Qu’est ce qui rend la “super boite grinçante” si super?
1. Lorsque le montage est dans un état inactif (c’est à dire quand il ne fait pas de bruit), il utilise moins de courant et alors ménage la batterie.
2. Le circuit est très insensible; ainsi, il ne se détériore pas lorsque l’entrée est directement reliée au plus.
3. Le circuit est très sensible, ainsi un courant plus petit qu’une dizaine de millionième d’ampère (non mesu
rable avec des procédés normaux) suffit à l’entrée, pour percevoir de manière audible une influence.
4. Le circuit est universellement utilisable; ainsi, on peut le combiner avec un nombre infini de circuits tels que des signaleurs optiques ou acoustiques.
Que peux tu faire avec une “boite super grinçante”?
Place autant de camarades de classe que tu peux dénicher dans un grand cercle. Le premier saisit le (+), le
dernier l’entrée. Dès qu’ils se prendront par la main, la “super boite grinçante” te l’indiquera de manière indéniable. Mais dès que quelqu’un brise le cercle, la “boite redeviendra indiscutablement muette. L’expérience a
été effectuée par 60 écoliers, plus n’était pas disponible, mais cela aurait pu également fonctionner avec le
double. -Essaie donc un peu.
16. Expérience : La barrière lumineuse
Ce circuit peut être utilisé tout seul. Il a besoin comme circuit indicateur, la “boite grinçante” de l’expérience
15.
rouge
Sortie
Montage
Construit le circuit en l’ajoutant soit à la “boite grinçante”, soit à la “super boite grinçante” sur l’autre boîtier de
raccordement. Relie alors entres elles chaque borne (+) et (-) des deux montages, afin qu’ils puissent être alimentés par la même batterie, et relie par ailleurs la sortie de la barrière lumineuse avec l’entrée de la “boite”.
Grâce à l’expérience 5, tu sais que le capteur peut réagir à des lumières arrivant par coté. Ceci est dans notre
cas pas souhaitable. C’est pourquoi tu dois effectuer maintenant les préparatifs nécessaires. Essaie de trouver à l’intérieur d’un stylo feutre vide ou bien d’un vieux stylo à bille un petit tuyau ne laissant pas passer la lumière (noir par exemple), dont l’intérieur est un petit peu plus épais qu’un capteur et coupe (scie) un morceau
d’une longueur de 5cm.
Coupe un petit bout de bouchon ou de gomme qui puisse passer dans le petit tuyau.
Pousse le capteur d’une longueur de 1,5 jusqu’à 2cm dans le petit tuyau et colmate l’extrémité a l’aide du
bout de gomme ou de bouchon, de sorte que les deux raccordement du capteur ne puissent pas être touchés. La surface du capteur sensible à la lumière ne peut être maintenant (espérons le) accessible que par
une lumière, venant de l’autre bout ouvert du petit tuyau.
Si tu veux essayer la barrière lumineuse, prépare le montage complet ou le capteur de sorte que l’ouverture
du tuyau puisse recevoir une lumière à travers une fenêtre ou une lampe.
Lorsque tu passes avec tes doigts sur l’ouverture du petit tuyau, la “boite” envoie un signal correspondant à
chaque interruption de la lumière.
18
F110017#1
Le circuit de la barrière lumineuse a par rapport aux autres montages
plusieurs particularités, mais que tu devrais déjà avoir bien compris :
Lorsque le capteur est éclairé, il apporte très peu de résistance au courouge rant. Le courant part du (+) et passe à travers le capteur, puis R1 et
une partie à travers R3 jusqu’à la borne (-), car R3 est relativement
gros. La plus grande partie passe à travers la base de T1 puis R4
jusqu’à la borne (-), car R4 est relativement petit. T1 est alors passant.
Par conséquent, le courant partant du (+), passant à travers R2 ne traverse pas la base de T2, car sur l’émetteur se trouve encore la résistance R5 de 1KOhm. Le parcours à travers T1 et R4 présente beaucoup moins de résistance. En ne recevant pas de courant de base, T2
Schéma
est bloqué, et il ne laisse passer aucun courant en sortie.
théorique
Sortie
Si le capteur n’est pas éclairé, il apporte beaucoup de résistance au
courant. Le très faible courant, qui arrive à travers le capteur et R1, est
encore diminué au passage dans R3; une partie est déviée vers le (-).
En conséquence, la base de T1 ne reçoit pas suffisamment de courant
et T1 se bloque. Lorsque T1 est bloqué, le courant venant de R2 ne
peut alors passer qu’à travers la base de T2. T2 est alors passant.
Lorsque T2 est passant, alors la sortie est pratiquement reliée avec la borne (+). L’entrée de la “boite” suivante reçoit alors une pleine tension, et la boite affiche le résultat correspondant.
Tu as déjà certainement remarqué que les émetteurs de deux transistors ne sont pas connectés directement
au moins. Cela a différentes raisons :
Lorsque T1 conduit, le courant venant de son émetteur ne va pas directement vers le moins, mais il doit encore traverser la résistance R4. C’est pourquoi, il y a un “bouchon” avant R4. A présent T2 devrait être passant, et pour ce il doit recevoir un courant de base, mais ce courant doit encore traverser le “bouchon” avant
R4. La conséquence de tout cela est que le montage ne doit pas réagir à tous les vacillements de l’éclairage,
mais montrer une grande stabilité et une sûreté de fonctionnement. Inversement, lorsque T2 est passant, son
courant d’émetteur veille au “bouchon” avant R4. C’est pourquoi T1 ne peut pas devenir passant pour
n’importe quelle augmentation de l’éclairage, et dans cet état, le montage montre une grande stabilité et une
sûreté de fonctionnement. -Dans les deux cas une tension de seuil doit être dépassée, avant que le montage
ne bascule dans un autre état. Ce montage s’appelle également montage à tension de seuil ou Trigger. - Lorsque tu construis le montage de la barrière lumineuse et que tu veux contrôler le fonctionnement, place alors
une LED (elle ne s’éclaire que très faiblement). Lorsque la barrière lumineuse fonctionne et qu’elle est reliée
avec la “boite”, tu peux remplacer la LED par un simple fil.
17. Expérience : Le témoin d’eau
Le circuit utilisé est le même que celui de l’expérience 16 (voir schéma ci-dessus). Nous utilisons “la boite”
comme appareil de contrôle. A la place du capteur optique, nous allons utiliser deux simples fils avec une extrémité brillante; une allant dans la borne [1], l’autre allant dans la borne [2].
Si tu observes le circuit en activité, alors celui-ci grince, parce qu’aucun courant ne circule entre les bornes [1]
et [2]. - Si tu relies les deux câbles, on entend alors un grincement sortir de la boite.
Plonge à présent les deux extrémités brillantes des fils dans un verre rempli d’eau, ou dans un pot de fleurs
fraîchement arrosé, ou dans un pot d’hydroculture. Fait attention que les deux extrémités des fils soient près
l’une de l’autre, mais qu’elles ne se touchent pas.
L’eau conduit à présent le courant et veille à ce que la “boite” reste calme. - Mais dès que le plan d’eau
s’atténue, la “boite” envoie une alarme.
Lorsque ton témoin d’eau fonctionne de manière inverse, et renvoie par conséquent une alarme augmentant
avec le plan d’eau, cela est encore plus simple. Pour la suite, tu n’as besoin que de la “boite” :
Pose le fil d’entrée et du (+) l’un à coté de l’autre, et tu détectes aussitôt lorsqu’il pleut, ou bien pose la “boite”
à la cave, alors elle te préviendra en cas “d’inondation”.
Entrée
Sortie
Le schéma théorique te montre comment on peut relier le montage de la barrière lumineuse ou bien même un
autre montage avec la “super boite grinçante”.
Tu connais sûrement déjà quelques utilisations de la barrière lumineuse. On peut ouvrir par exemple automatiquement une porte, compter des objets sur un tapis roulant, assurer des passages et des machines, comme
par exemple des presses et des sectionneurs de barre , dans lesquels, on ne doit rien aller prendre. Le même
montage sert également, à l’éclairage d’une rue la nuit et doit pouvoir s’éteindre tout seul le jour.
Autres applications :
Le même montage Trigger que dans les expériences 16 et 17 peut être utilisé pour d’autres fins, si l’on remplace le capteur optique. - Tu as essayé une autre application toi même dans l’expérience 17.
On utilise par exemple une résistance thermodynamique, dont sa valeur change avec la température, on conçoit ainsi un avertisseur d’incendie, une alarme qui indique lorsque la température augmente trop dans une
vitrine réfrigérée, ou bien inversement un avertisseur de froid. - Malheureusement de telles résistances thermodynamiques sont très chères. C’est pourquoi, tu n’en trouveras aucune dans tes éléments de montage.
Par ailleurs, de véritables avertisseurs d’incendie ou de froid doivent travailler très précisément comme notre
montage “bricolé”.
Conclusion :
Nous sommes à présent arrivé à la fin de nos expériences. J’espère que cela t’a amusé, et que par ailleurs,
tu as appris des choses en électronique.
Dans ce cas, il ne devrait pas t’apparaître difficile d’effectuer de nouvelles expériences..
Remarque :
Si tu veux effectuer d’autres montages avec la “boite”, rapporte toi aux exemples ci-dessus.
Sur les autres montages, il n’y a pas de sortie caractérisée. Tu les trouveras très facilement : Pour tous les
autres montages tu peux simplement utiliser la patte du collecteur du transistor comme sortie. - Rien ne peut
être cassé dans ce cas là.
Essaie par exemple avec le montage du double clignotant, la boite grincera alors en rythme avec le clignotant.
Il te viendra sûrement à l’esprit d’autres combines.
Si tu veux effectuer de nouvelles expériences avec d’autres éléments de montage, tu peux récupérer par exemple d’anciens éléments d’une vieille radio. Bien entendu, il se peut que de tels éléments soient défectueux.
C’est pourquoi tu dois les tester seul dans un montage. Par ailleurs tu dois respecter les remarques concernant les descriptions des expériences, afin que ton montage ne subisse aucun dommage.
20
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Annexe : Table d’équivalence entre transistors
Légende : Ptot
UCBO
ICmax
IC/IB =
=
=
=
Perte de rendement maximum autorisée.
Tension maximale autorisée.
Courant de collecteur maximum autorisé.
Facteur d’amplification de courant.
Transistors NPN
BC 548 B
BC 107 B
BC 108 B
BC 170 C
BC 171 B
BC 172 B
BC 174 B
BC 237 B
BC 238 B
BC 546 B
BC 547 B
Ptot
UCBO
ICmax
IC/IB
0,5 W
0,3 W
0,3 W
0,3 W
0,3 W
0,3 W
0,3 W
0,3 W
0,3 W
0,5 W
0,5 W
30 V
45 V
30 V
20 V
50 V
30 V
70 V
50 V
30 V
80 V
50 V
0,1 A
0,1 A
0,1 A
0,1 A
0,1 A
0,1 A
0,1 A
0,1 A
0,1 A
0,1 A
0,1 A
200-450
200-450
200-450
200-450
240-500
240-500
240-500
240-500
240-500
200-450
200-450
Transistors PNP
BC 558/557 B
BC 251 B
BC 252 B BC 261 B BC 262 B BC 307 B BC 308 B BC 556 B BC 557 B Ptot
0,5 W
0,3 W
0,3 W
0,3 W
0,3 W
0,3 W
0,3 W
0,5 W
0,5 W
UCBO
-30 V
-45 V -25 V -45 V -25 V
-45 V -25 V -80 V -50 V ICmax
0,1 A
0,1 A 0,1 A 0,1 A 0,1 A 0,1 A 0,1 A 0,1 A 0,1 A IC/IB
200-450
180-460
180-460
180-460
180-460
180-460
180-460
200-450
200-450
N-Darlington-Tr. BC 517
Ptot UCBO ICmax IC/IB
0,625 W 40 V 0,4 A >30 000
( Pour ce transistor, il n’y a pas de remplacement possible )
Annexe : Matériel
Le matériel requis pour les expériences est le suivant :
Quantité
2
1
2
1
3
1
1
2
1
1
1
Elément
BC 548 B (Transistor NPN)
BC 558/557 B (Transistor PNP)
BC 517 (Transistor Darlington N)
LDR/LDD/LDT
LED rouge (Diode lumineuse ø 5mm)
LED verte (Diode lumineuse ø 5mm)
470 µF (Elco)
22 µF (Elco)
4700 pF (Condensateur)
1000 pF (Condensateur)
8 Ohm-0,2W-haut-parleur 57 mm
Résistances (Couche de charbon 1/4 Watt 5%) :
2 x 120 Ohm,1 x 470 Ohm,1 x 1 KOhm,1 x 2,7 KOhm
1 x 4,7 KOhm,3 x 22 KOhm,1 x 39 KOhm,1 x 56 KOhm, 1 x 1 MOhm
Supplément :
2 boîtiers de raccordement (distance entre contacts 7,5 mm)
2 fils d’alimentation (Pour le raccordement de la batterie)
Environ 200 cm de fil
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Annexe : Liste de référence
Elément
Utilisation pour les expériences numéro :
BC 548 B (NPN) 3 4 5 6 7 8 9 1011 12 1617
BC 548 B (NPN) 6 7 8 9 1011 1213 1617
BC 558/557 B (PNP) 15+ +
BC 517 (N-D) 131415+ +
BC 517 (N-D)
131415+ +
LDR 5 16
LED (verte)
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10
LED (rouget) 2 6 7 8 9 1011
LED (rouge)
12131415+ +
LED (rouge)
15+ +
120 Ohm
1 2 3 4 5 6 7 8 9 1011 121314 1617
120 Ohm 6 7 8 9 10 11 14
470 Ohm
1 15+ +
1 KOhm 1 1617
2,7 KOhm 1 3 1617
4,7 KOhm 1 4 5 9 1617
22 KOhm 1 3 6 7 8 9 1011 12 1617
22 KOhm 6 7 8 9 1011 12
22 KOhm 14 15+ +
39 KOhm
1 1415 + +
56 KOhm 7 8
1 MOhm
1 3 12 1415+ +
1000 pF 1415+ +
4700 pF 1415+ +
22 µF 4 1011 1617
22 µF 1011
470 µF 4 9 10
Haut-parleur 11 1415+ +
( + = Egalement nécessaire pour la super boite grinçante)
Table des matières :
Numéro d’expérience
Page
Contenu / Expérience
1
2
3 4
5 6 7
8
9
10
11
12
13
14
15
16
17
2
3
4
4
5
6
8
9
10
11 12 13 14 15
15
16 17
16
19 21
21
22
Code des couleurs pour les résistances
Préparations
La résistance
La diode (électroluminescente)
Le transistor
Le condensateur
La photorésistante (LDR)
“Le vol de courant”
“Vol autant que possible”
La bascule
L’heure quizr
Le double clignotant
Le métronome
Le montage Darlington
“L’électroscope”
La “boite grinçante”"
La “super boite grinçante”"
La barrière lumineuse
Le contrôleur d’eau
Table d’équivalence entre transistors
Matériel et prix
Liste de référence
22
F110017#1
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