Pr

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(No Transcript)
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Points essentiels

• Le transformateur
• La diode
• Redresseur à simple alternance
• Redresseur en pont
• Tube à rayon X
• Circuit dalimentation dun tube à rayon X
• Tension triphasée

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Transformateur

• Un transformateur consiste en 2 bobines
  denroulements traversées par le même flux
  magnétique variable F.
• Le rapport des tensions est égal au rapport du
  nombre des enroulements entre le primaire et le
  secondaire.

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Exemple 1
Le primaire et le secondaire dun transformateur
ont 800 et 3600 tours respectivement. Le
primaire est connecté à une tension alternative
maximale de 160 V . Quelle sera la tension
alternative maximale aux bornes du secondaire si
le transformateur est idéal? Si lamplitude du
courant au primaire est de 5 ampères, quelle est
cette amplitude au secondaire ?
Si V1/V2 N1/N2 , alors isolons V2 V2
V1N2/N1 (160 V)(3600 trs)/(800 trs) 720
V Puisque I1/I2 V2/V1 , isolons I2 I2
V1I1/V2 (160 V)(5 A)/(720 V) 1,1 A.
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La diode

• Tube à vide avec deux électrodes

• Une diode sous la forme dun tube à vide est
  constituée dun filament chauffé émettant des
  électrons (effet thermoïonique) au voisinage de
  ce filament. Une plaque conductrice, lanode,
  pourra attirer ces électrons ou les repousser
  selon que le potentiel de cette plaque est
  positif ou négatif. La cathode est une armature
  se confondant parfois au support du filament. La
  cathode est généralement au même potentiel que le
  filament chauffé.

• 1) Électrode négative -- cathode
• Émission thermoïonique e-
• 2) Électrode positive -- anode
• Plaque métallique (froide)

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Fonctionnement de la diode

• a) AC avec sur anode - sur cathode (valeur
  AC)
• e- éjecté de la cathode vers anode I

-
-
-
-
-
-
-
-
-
-

• b) AC avec sur cathode - sur anode (valeur -
  AC)
• e- retourne vers le filament pas de I

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Redresseur à simple alternance

• 1 redresseur dans le circuit
• Tension positive Tension
  négative

I
Ie 0

-

-
-

I 0
Ie

V
-
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Redresseur en pont

• 4 redresseurs dans le circuit

I
Lavantage dans le pont de diodes est celui
dobtenir une tension redressée deux fois plus
grande aux bornes de la résistance par rapport
aux autres redresseurs,
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Processus de redressement

• redresseurs placés dans un circuit pour convertir
  le courant alternatif (AC) en courant continu
  (DC).
• méthodes
• Suppression de la portion négative AC
  (Redresseur à simple alternance)
• Redressement de la portion négative AC
  (Redresseur en pont)

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Tube à rayon X
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(No Transcript)
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Tube à rayon X
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Cathode
Filament de tungstène
La cathode est constituée dun double filament
uniquement pour avoir le choix entre 2 types de
rayonnement, lun plus large et plus intense,
lautre, plus fin. Ces filaments de tungstène
ont une température de fusion très élevée (plus
de 3400C) et peuvent supporter un courant
alternatif de 4 ampères produisant un grand
nombre délectrons accélérés vers lanode pour
produire les rayons X.
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(No Transcript)
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Cathode (suite)

1. Émission thermoïnique Le filament de tungstène
   doit atteindre une température denviron 22000 C
   pour éjecter des électrons. La température du
   filament augmente lorsque celui-ci est traversé
   par le courant.
2. courant (mesuré en mA) nombre délectrons/s
   accéléré vers lanode.

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Anode
Lanode positive attire les électrons émis par la
cathode. Elle les absorbe et les retourne à la
source de haute-tension. Noublions pas que la
cathode et lanode font partie dun circuit
fermé produisant un courant délectrons. Lanode
constitue également la cible produisant les
rayons X la différence de potentiel, V et le
gain dénergie U qV (q, charge élémentaire).
Comme la source de tension est alternative (AC)
les électrons frappent la cible avec une énergie
variable.
Électrons
()
()
cathode
Tungstène Cible
Rayons X
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Anodes rotatives

• Le fort impact des électrons sur lanode produit
  beaucoup de chaleur. Le mouvement rotatif de
  lanode augmente laire dimpact des électrons et
  répartit lénergie thermique produite sur une
  surface plus grande, ce qui augmente la durée de
  vie du tube. Les électrons sont absorbés par les
  atomes de tungstène. Suite à un processus
  déchange dénergies entre les électrons et les
  atomes, il en résulte des rayons X.

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Circuit dalimentation dun tube à rayon X
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Transformateur

• Fournit une tension faible (10V) pour le
  filament et une haute tension (150kV) pour le
  tube cathode-anode
• La loi des transformateurs

Gain N2gtN1
Enroulement primaire
Diminution N2 ltN1
Enroulement secondaire
V
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Exemple
Si un courant de 3 ampères est lu à lampèremètre
fixé dans le circuit du tube à rayons X, quel est
le nombre délectrons éjectés du filament de ce
tube à chaque seconde ? Si la différence de
potentiel moyenne entre la cathode et lanode du
tube est de 40 kV, quelle est, en watts, la
puissance du faisceau délectrons frappant
lanode?
Solution I N q doù N I/q (3 A)/(1,6 x
1019 C) 1,9 x 1019 électrons/s. La puissance
est toujours donnée par le produit V I. On a
ici V I (40000 V)(3 A) 120 kW.
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Exercices suggérés
1801, 1803, 1804, 1806, 1807, 1809 et 1810.