Prise intermédiaire sur la bobine

Dans les schémas électriques de différents récepteurs, le signal est souvent prélevé par une prise intermédiaire de la bobine ou bien à son extrémité.

Mais quel avantage peut-on tirer en prenant le signal par une prise intermédiaire ou à son extrémité?

Pour vous l'expliquer, nous allons comparer la bobine d'accord à l'enroulement secondaire d'un transformateur d'alimentation (voir figure 329).

Si, par exemple, un transformateur d'une puissance de 5 watts est capable de nous fournir une tension de 1 volt sur le secondaire pour chaque spire enroulée, il est évident qu'en enroulant 100 spires, on pourra prélever une tension de 100 volts à ses bornes.

Note: la valeur de 1 volt par spire est théorique et sert uniquement à simplifier les calculs et à rendre ainsi l'exemple plus simple. Pour savoir comment calculer le nombre de spires par volt, vous pouvez lire la leçon numéro 8 (Le transformateur).

Si l'on fait deux prises sur l'enroulement de 100 spires, une à la 50ème spire et une autre à la 10ème, il est évident que l'on y prélèvera une tension de 50 volts et de 10 volts (voir figure 329).

Etant donné que la puissance du transformateur est de 5 watts, lorsque la tension subit une variation, le courant maximal varie également, comme nous le confirme la Loi d'Ohm:

\(ampère = \frac{watt}{volt}\)

En effet, si l'on essaie de calculer la valeur du courant, on voit que sur les trois prises de 100, 50 et 10 volts, on peut prélever:

\(\frac{5\;watts}{100\;volts} = 0,05\;ampère\)

\(\frac{5\;watts}{50\;volts} = 0,1\;ampère\)

\(\frac{5\;watts}{10\;volts} = 0,5\;ampère\)

Donc, plus on prélèvera de tension, moins on disposera de courant et moins on prélèvera de tension, plus on disposera de courant.

Cette règle vaut également dans le cas d'une bobine d'accord, bien qu'il n'y ait sur celle-ci ni volts, ni ampères, ni watts, mais des valeurs considérablement inférieures évaluées en microvolts, microampères et microwatts.

Donc, si l'on prélève le signal sur l'extrémité supérieure de l'enroulement on aura une tension élevée et un courant dérisoire, tandis que si on le prélève là où il y a peu de spires, on aura une tension basse et un courant important.

Pour pouvoir exploiter toute la puissance disponible sur la bobine, on doit appliquer sur ces prises une "charge résistive" d'une valeur bien précise que l'on calcule grâce à cette formule:

\(ohm= \frac{volt}{ampère}\)

Si l'on compare la bobine au transformateur d'alimentation utilisé précédemment comme exemple, c'est-à-dire d'une puissance de 5 watts et avec un secondaire de 100, 50 ou 10 spires, la "charge résistive" la plus appropriée à appliquer sur les sorties de ces enroulements devrait avoir cette valeur ohmique:

\(\frac{100\;volt}{0,05\;ampère} = 2000\;ohm\)

\(\frac{50\;volt}{0,1\;ampère} = 500\;ohm\)

\(\frac{10\;volt}{0,5\;ampère} = 20\;ohm\)

Si on relie sur la prise des 100 volts une résistance de 2000 ohms, on prélèvera une puissance égale à:

\(watt = (ampère \times ampère) \times ohm\)

c'est-à-dire:

\((0,05 \times 0,05) \times 2000 = 5\;watts\)

Si on relie à cette prise une résistance de 500 ohms, on prélèvera une puissance inférieure:

\((0,05 \times 0,05) \times 500 = 1,25\;watts\)

et on perdra par conséquent:

\(5-1,25 = 3,75\;watts\)

Si on relie à cette prise une résistance de 20 ohms, on prélèvera une puissance encore inférieure:

\((0,05\times0,05)\times20 = 0,05\;watt\)

et on perdra par conséquent:

\(5-0,05 = 4,95\;watts\)

Si, au contraire, on relie la charge des 20 ohms à la prise des 10 volts capable de débiter un courant de 0,5 ampère, on prélève:

\((0,5\times0,5)\times20 = 5\;watts\)

c'est-à-dire toute la puissance que le transformateur est capable de débiter.

Si on relie sur la prise des 10 volts la résistance de 2000 ohms, on ne prélèvera plus un courant de 0,5 ampère, mais un courant considérablement inférieur, que l'on pourra calculer avec la formule:

\(ampère = \frac{volt}{ohm}\)

c'est-à-dire un courant de:

\(\frac{10}{2000} = 0,005\;ampère\)

on prélèvera donc une puissance de seulement:

\((0,005\times0,005)\times2000 = 0,05\;watt\)

Grâce à ces exemples, nous avons appris que si la résistance de charge a une valeur ohmique importante, il faut prélever le signal sur la prise qui débite la plus grande tension et le courant le plus faible. Si au contraire la résistance de charge a une faible valeur ohmique, il faut prélever le signal sur la prise qui débite une tension faible et un courant plus important.

C'est pour cette raison que les transistors, qui ont une résistance faible, sont toujours reliés à une prise intermédiaire de la bobine d'accord (voir figure 331), tandis que les transistors à effet de champ (FET), qui ont une résistance importante, sont toujours reliés à la prise de l'extrémité (voir figure 332).