Bobine

Dr.-Ing. Peter Strassacker
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Les bobines sont, comme les condensateurs, des accumulateurs d'énergie.

Calculateur de bobine

La bobine est composé d'un conducteur enroulé. En principe, un fil de cuivre est enroulé autour d'un corps en plastique. Un courant passe à travers le conducteur, il se crée un champ magnétique aux alentours. Ce champ contient une énergie. Plus la bobine a de spires, plus son diamètre est important, plus la capacité d'énergie accumulable par la bobine est grande (lors d'une demande de courant préscrit).

Comment le montant d'énergie accumulé peut-il être défini?

L'énergie E accumulée dans la bobine dépend l'inductivité L de la bobine ainsi que du courant I au carré par la relation suivante : E = 0,5*L*I2. Plus l'inductivité L est grande, plus la bobine accumule de l'énergie pour un courant donné. L'unité est le Henry (écrit H), la plus part du temps, seulement des millièmes sont nécéssaires: Millihenry ou bien mH.

Quel rapport avec les haut-parleurs?

Lorsqu'on fait passer un courant dans la bobine, il en résulte, proportionnellement à ce courant, un champ magnétique de l'accumulateur. Pour pouvoir construire le champ magnétique, une tension dans la bobine est nécéssaire. Si il n'y a pas assez de tension disponible, le champ magnétique se construit seulement doucement et le courant à travers la bobine augmente également doucement. On peut l'expliquer d'une autre manière: le courant circulant dans la bobine est lié au champ magnétique. Les deux se forment lentement, pour cela, une tension dans la bobine est nécéssaire. Lorsque la puissance du courant change, la bobine reçoit ou rend de l'énergie, à nouveau une tension est sur la bobine ce qui a pour effet de ralentir le changement de la force du courant. Lorsqu'une bobine est raccordée en série à l'enceinte, l'effet de la bobine lors de rapides changements de tension est ralenti. Pour des hautes fréquences, elle a besoin de l'ensemble de la tension pour se magnétiser, il ne reste alors plus grand chose pour le haut-parleur.

Lorsque la bobine est raccordée en parallèle au haut-parleur, les choses se passent d'une tout autre manière. Lors de le rapides changement de tension, la bobine transforme son champ magnétique et permet le changement de tension. La bobine agit comme un filtre, qui raccordé au haut-parleur en parallèle, laisse passer les vibrations à hautes fréquences.

Qu'est ce qu'une bobine idéale?

Une bobine dispose des qualités mentionnées ci-dessous. Elle accumule de l'énergie mais n'en concomme pas. Elle présente également aucune perte et ne produit aucune chaleur lors du fonctionnement. En réalité, il n'existe aucun composant électrique idéal. Le fil électrique de la bobine ne conduit pas eternellement bien, c'est pourquoi il transforme l'énergie en chaleur. Par ailleurs, il y a des pertes par magnétisation du milieu environnant, en particulier lorsque des matériaux conducteurs (pertes par courant parasites) ou magnétiques se trouvent dans les environs.

Quels types de bobine existe-t-il et quelles sont leurs qualités?

Il y'a des bobines à air et des bobines avec noyau magnétique. Ces dernières se distingent en bobine à noyau ouvert ou fermé autour de l'enveloppement métallique. Ci-dessous, les bobines sont classées par qualité croissante:

Quand doit ont utiliser quelle bobine?

Le tableau suivant donne une vue d'ensemble de l'utilisation typique propre à chaque bobine:
 
Types de bobine Pertes typiques
(f=1kHz et 20°C)
Taille Prix Utilisation
PA
Utilisation
standard
Utilisation
haut de gamme
Induction B
de saturation
Bobine à air

Concerne les bobines dont le comprtement d'inpédence, vivratoire, et d'effet microphonique est fantastique et dépasse de loin tous les autres: les bobines à feuille de Mundorf

Faible grande moyen En parallèle au
haut-parleur d'aigus
En parallèle au
haut-parleur d'aigus
En série au
haut-parleur de grave
ou en parallèle au
haut-parleur d'aigus
      -
Bobine avec matériaux à fer blanc
(I-noyau, bobine BS, bobine à transformateur)
? petite faible En série au
haut-parleur de
grave ou en parallèle
au haut-parleur
d'aigus
Correction
d'impédance
    - 2,3 Tesla
Bobine avec matériaux à ferrites
(bobine HQ)
? moyenne moyen En série au
haut-parleur de
grave ou
en parallèle au
haut-parleur d'aigus
En série au
haut-parleur de
grave ou en parallèle
au haut-parleur d'aigus
Correction
d'impédance
0,5 Tesla

Il est important de noter que: si une gamme de fréquence est optimisée pour une bobine à fort Ohm, l'utilisation d'une bobine de moindre Ohm présente souvent aucun avantage, puisque la gamme de fréquence devrait être en coordination avec le composant haut de gamme. Un nouveau réglage en échangeant une bobine avec noyau par une bobine sans noyau serait judicieux. Dans ce cas, les distorsions seront réduites, ainsi ce choix s'avère en général positif.

Quelle est la résistance d'une bobine idéale?

La résistance d'une bobine dépend de la fréquence. Elle n'est pas directement comparable à une résistance classique. Pour l'évaluation on utilise le calcul suivant:

Z = 2 * π * fréquence * L
Avec: L=Inductivité, f=fréquence, Pi=3,141...

Exemple: Pour f=100 Hz et L=1mH:
Z = 6,28 * 100 Hz * 0,001 H = 0,628 Ohm

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