Voir aussi : électromagnétisme - Loi
de Lenz - Selfs BF - Les
selfs de choc - Le fil émaillé
- Les bobinages HF sur tore ferrite
- Self HF sur tore en poudre de
fer -
Expérience : calcul et
mesure de l'inductance d'une bobine
Réalisation : bobinage
d'une self de choc
- Bobinage "en l'air"
d'une self
L'inductance
Le flux magnétique qui
traverse la bobine parcouru par un courant d'intensité
I est égal à :
L, qui résume toutes les propriétés
de la bobine, est appelée "inductance". Elle
est proportionnelle au carré du nombre de spires N
et à la section moyenne S de la bobine et inversement
proportionnelle à sa longueur lg. Un noyau magnétique
augmente nettement l'inductance d'une bobine par sa perméabilité
µr généralement trés supérieure
à 1.
L est exprimée en :
- henrys (H).
- millihenrys (mH). 1 H = 1000 mH. (téléphonie,
filtrage, basses fréquences...)
- microhenry (µH). 1 H = 1000000 µH. (Hautes-fréquences,
bandes décamétriques...)
- nanohenry (nH). 1µH = 1000 nH. (Trés hautes fréquences,
lignes...)
Selfs utilisées entre 5 et
50 MHz
La petite self en fil émaillé
est à spires jointives tandis que la self de diamètre
10 mm environ est en fil de cuivre argenté. Les spires
sont écartées pour diminuer les capacités
parasites entre spires. Elles sont toutes deux bobinées
"en l'air". La formule suivante (issue de la formule
de Nagaoka) permet de déterminer approximativement l'inductance
L (en µH) d'une bobine à n spires jointive
lorsque le diamètre d (en mm) est proche de la longueur
l (en mm).
Self à noyau de réglage
La bonine de fil fin émaillé (diam 4/10 environ)
est bobinée à spires non jointives sur un mandrin
isolant. Un noyau magnétique peut se visser plus ou moins
dans le support pour ajuster la valeur de L. Un tel noyau a l'inconvénient
d'introduire un peu d'instabilité dans la valeur de L qui
peut s'avérer gênant dans un oscillateur dont on
ne peut tolérer des dérives importantes en fréquence.
Aprés réglage (on emploie le terme de "alignement")
le noyau sera immobilisé avec une goutte de paraffine (bougie).
L'influence du noyau dépend de sa composition, donc de
sa perméabilité ; en première approxiamation
on peut partir du fait qu'un noyau permettrait de multiplier par
4 ou 6 l'inductance d'une bobine semblable à celle de la
photo.
Self bobinée en nid d'abeille
Cette bobine dont l'inductance est de plusieurs mH est utilisée
sur quelques centaines de kHz. Pour limiter les capacités
entre spires et favoriser la tenue du bobinage Le fil est réparti
régulièrement de façon à ce que la
spire du dessus croise celle du dessous. La capacité se
limite au point de contact des deux spires. Une telle self peut
être utilisée dans un circuit d'accord ou comme self
de choc. Par rapport à la formule utilisée pour
les bobines à une couche on a introduit l'épaisseur
e (en mm) de la couche de spires (voir ci-dessus).
Selfs de choc
Pour bloquer les courants HF et laisser passer le courant continu
ou les basses fréquences, il n'est pas rare qu'une self
de choc soit placée dans un circuit. La photo ci-contre
montre diverses selfs de chocs utilisée en HF (R100 : quelques
centaines de kHz) ou en VHF (VK200 : quelques centaines de MHz).
Une perle de ferrite enfilée sur une connexion filaire
agit comme une self de choc aux fréquences les plus élevées.
Les selfs discrètes
Dans un montage, on remarque les selfs qui sont représentées sur le schéma : selfs de filtrage, circuits oscillants, transformateurs, lignes, selfs de chocs mais on ne doit pas perdre de vue celles qui ne sont pas considérées comme des composants : les connexions. Il peut s'agir des queues de composants, des fils de câblage ou des pistes de circuit imprimé. En dessous de 1 MHz des connexions de quelques centimètres ne sont pas gênantes alors qu'à 10 GHz une connexion d'un demi-millimètre change nettement les réglages d'un montage. En toutes circonstances on réduira au minimum toutes les connexions, de même que les capacités parasites.