Voir aussi : électromagnétisme - Caractéristiques de quelques tores Amidon - Loi de Lenz - Selfs BF - Les selfs de choc - électro-aimant et tension induite - le ferrite - Les bobinages HF sur tore ferrite - Les ferrites utilisés en radio - Identification d'un tore inconnu -

On rencontre des tores depuis les plus basses fréquences (alimentations à découpage) jusqu'aux VHF, dans les transformateurs, les baluns, les circuits sélectifs ou à large bande, les filtres et antiparasites... Aujourd'hui, on en récupère plus facilement dans les matériels déclassés mais il est assez difficile de les identifier.
Le tore est compact, stable, robuste, indéréglable, assez bon marché


La forme : le tore

Le tore est un volume qui s'apparente à un anneau assez épais, caractérisé par :
- son diamètre extérieur D,
- son diamètre intérieur d
- sa hauteur e.
La section du tore (hachurée sur la figure) est généralement un rectangle aux angles très arrondis pour ne pas détériorer l'isolant du fil du bobinage. La puissance admissible par le transformateur ou la self réalisé est proportionnelle à la section du tore.
En empilant plusieurs tores il est possible de former un circuit en forme de tube, ce qui équivaut à augmenter la section du circuit magnétique.

Autres formes

Les noyaux et circuits en ferrite et poudre de fer existent aussi sous forme de :
- perles à un ou plusieurs trous
- batonnets et barreaux
- plaquettes
- tubes et bagues
- pots
- noyaux filetés
- tores et cylindres en deux parties pour déparasitage des câbles ronds ou plats.


Les matériaux

Plutôt que "tore ferrite", on devrait dire "tore ferromagnétique" puisque le tore utilisé en radio est fabriqué la plupart du temps soit à partir de ferrite, soit en utilisant de la poudre de fer agglomérée.

a) Le ferrite est une sorte de céramique obtenue par moulage à forte pression et à haute température (plus de 1000°C) à partir d'oxyde de fer Fe2O3 et d'oxyde ou carbonate de nickel, de manganèse, de zinc... C'est un matériau très dur, difficile à usiner et assez fragile, de couleur grise à noire. Les caractéristiques magnétiques (perméabilité, gamme de fréquence...) d'un noyau en ferrite varient beaucoup en fonction non seulement de ses composants mais aussi du processus de fabrication. Le point de Curie de ces matériaux est généralement compris entre 125 et 350°C.
Parmi ces ferrites dits "doux" on distingue deux groupes :
- les ferrites au manganèse-zinc utilisés en BF (en dessous de 1MHz). Forte perméabilité
- les ferrites au nickel-zinc utilisés en HF entre 1 et 300 MHz. Perméabilité plus faible.

b) L'autre famille de tores est moulée sous pression à partir de poudre de fer extrémement fine agglomérée avec un liant. Comme les particules magnétiques sont isolées entre elles, les pertes par courant de Foucault sont limitées. L'espace entre les particules constitue une sorte de "micro-entrefer" réparti. Les caractéristiques de ce type de matériau sont plus stables que celles des ferrites ce qui autorise leur utilisation pour des filtres sélectifs. Ce sont les tores en poudre de fer dont la perméabilité est la plus faible qui sont utilisés en HF jusqu'à 500 MHz.
La résistivité des tores à poudre de fer et en ferrite nickel-zinc ou manganèse-zinc est très élevée.

Utilisation

Le tore est utilisé à la fois comme circuit magnétique et comme support de bobinage. La perméabilité élevée du tore permet de réduire le nombre de spires du bobinage et par conséquent de diminuer la résistance de l'enroulement pour la même valeur de l'inductance. Le facteur de qualité obtenu avec les tores en poudre de fer est élevé et permet d'obtenir des circuits oscillants ou des filtres plus sélectifs que s'ils étaient fabriqués à l'aide de selfs cylindriques. Le ferrite est plus fréquent en basse fréquence à cause de sa perméabilité élevée.
Que ce soit du ferrite ou de la poudre de fer, il existe différentes nuances de matériaux qui couvrent chacune une gamme de fréquence particulière : 2 à 30 MHz, 10 à 100MHz... avec des perméabilités très variables pour de multiples usages.
Si les spires de l'enroulement épousent parfaitement le profil du tore, les pertes par rayonnement seront négligeables puisque le circuit magnétique est complétement fermé.
Les tores sont fragiles, ils cassent en tombant sur une surface dure ou si on tire trop fort sur le fil en bobinant. Il est quand même possible de recoller les deux morceaux (surtout pour les diamètres au dessus de 20 mm en utilisant une mince couche d'Araldite). L'entrefer ainsi créé est négligeable.

Applications

En BF (fréquences inférieures à 1MHz)
- transformateurs à hautes performances
- selfs (alimentations à découpage),
- filtres, antiparasite, selfs de choc
En HF (de 1 à 100 MHz)
- selfs à facteur de qualité élevé
- selfs de choc
- déparasitage des câbles, blocage des courants de gaine sur lignes coaxiales
- transformateurs à large bande
- baluns
- ROS-mètre, pont d'impédance
- mélangeurs équilibrés

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