II.B. Les transformateurs.

1) Loi de transformation.

Le transformateur est l'une des applications les plus pures et les plus simples des lois fondamentales de l'électromagnétisme. Il est fait de deux bobines enroulées sur un noyau de fer doux. La première bobine est reliée au circuit d'entrée du transformateur, le primaire, la seconde étant liée au circuit de sortie, le secondaire.

Première loi de base: Toute bobine parcourue par un courant génère un champ magnétique proportionnel au courant dans la bobine et au nombre de spires dont elle est faite. Ce sera donc le cas du primaire, supposé constitué de N₁ spires et alimenté par une tension V₁. Le rôle du noyau métallique est de canaliser ce champ magnétique pour l'amener à traverser le bobinage secondaire.

II.C. Redresseurs

1) La diode.

Dans un circuit électronique la diode fait office de valve. Elle laisse passer le courant dans un sens mais l'empêche de passer dans l'autre sens. Conçue à l'origine comme une lampe dans le monde des lampes, on ne l'imagine plus aujourd'hui qu'à l'état de semi-conducteur, à savoir de petits éléments de silicium travaillés et mis en forme de façon à répondre à l'usage voulu, comme le sont les transistors, les microprocesseurs, etc…

Comme le carbone, le silicium est tétravalent. Dans un cristal de silicium, chaque atome est ainsi solidement relié à quatre de ses voisins dans des directions qui dessinent un tétraèdre. Une diode est faite de deux petits cristaux de ce genre soudés l'un à l'autre. Dans un de ces petits volumes on s'est arrangé pour que certains atomes de silicium soient remplacés par des atomes pentavalents (cinq électrons de liaison) à savoir du phosphore ou de l'arsenic. L'électron en surnombre est très peu lié aux atomes, il peut facilement s'en libérer et contribuer ainsi à la conduction au travers du matériau. Un cristal de ce type est dit dopé négatif ou dopé n Si(n). Dans l'autre partie de la diode, certains atomes de silicium sont remplacés par des atomes trivalents, bore, gallium ou indium. Ceux-ci présentent donc une lacune électronique, l'équivalent d'une charge positive qui fait qu'ils seront plutôt demandeurs d'électrons et en aucun cas donneurs. Cette partie est dite dopée positive ou dopée p Si(p).

II.D. Le moteur d'anode.

1) Moteur à induction.

Comme nous le verrons plus loin, les tubes de puissance élevée utilisent toujours une anode tournante qui permet de mieux gérer les problèmes de chaleur et d'élévation de température. Le moteur d'entraînement de l'anode est un moteur à induction. Le rotor sur lequel est monté l'anode est un cylindre de cuivre monté sur roulements à billes et tournant sur un axe fixe. Le tout se trouve monté dans le vide à l'intérieur du tube. Le stator est un ensemble d'électro-aimants qui entourent le rotor mais à l'extérieur du tube. Ces électro-aimants génèrent un champ magnétique tournant qui induit dans le cylindre du rotor des boucles de courants électriques. C'est le moment magnétique de ces boucles qui tend à s'aligner sur le champ tournant et qui provoque la rotation.