mohammed.berrada

La physique nous renseigne sur les propriétés remarquables qu’un conducteur électrique peut avoir lorsqu’il est parcouru par un courant électrique ou mis au voisinage d’un champ magnétique mouvant. Il s’agit des effets d’auto-induction ou d’induction électromagnétique. Ces effets ont tendance à s’opposer à la cause qui leur a donné naissance. Leurs applications sont nombreuses, en particulier en électricité et en électromagnétisme.

Lorsqu’un fil conducteur est enroulé autour d’un noyau ferromagnétique, il constitue une bobine à N spires. Ce dispositif est appelé inductance, self, solénoïde ou encore une auto-inductance.

Seulement, le terme inductance (noté L) désigne également une caractéristique de la bobine qui dépend de la nature du fil et du nombre de spires, c’est-à-dire de son impédance (noté Z) ou de son admittance (noté Y) qui est l'inverse de l'impédance.

L’expérience montre que les bobines d'inductance possèdent des propriétés électriques importantes.

En effet, lorsqu’on déplace à travers une bobine, ou lorsqu’on approche de son voisinage un champ électromagnétique (produit par un aimant ou par un circuit électrique par exemple), une différence de potentiel est créée entre les bornes de cette bobine.

La tension électrique induite est nommée force électromotrice d'induction, elle s’annule lorsque le mouvement s’arrête et elle est d’autant plus importante que la variation du flux est rapide.

L’origine de cette tension induite (f.e.m) n’est pas liée directement au mouvement, mais aux conséquences du mouvement.

Le phénomène d'auto-induction ou self-induction peut être observé également par la variation dans le temps de l'intensité I d’un courant, passant dans une inductance, créé par une tension variable passant de Vmax (valeur maximale) à Vo (valeur nulle) et de Vo à Vmax.

En effet, c’est la variation du flux d’induction embrassé par la bobine, pendant la variation de I ou, le mouvement du champ magnétique par rapport à la bobine ou de la bobine par rapport au champ, qui est à l’origine de cette tension induite.

En somme, toute cause qui conduit à une variation d’un flux électromagnétique à travers une bobine, a comme conséquence de créer une f.e.m induite entre les bornes ce cette bobine.

En circuit fermé, le sens du courant induit qui en résulte peut être déterminé par application de la loi de LENZ. Selon cette loi : Le courant induit a un sens tel qu'il s'oppose à la cause qui lui a donné naissance.

Le phénomène d’induction est utilisé dans plusieurs applications, notamment :

• Dans le domaine électrique pour la production d’électricité par les alternateurs des centrales qui convertissent de l’énergie mécanique en énergie électrique.

• Dans l’industrie de l’électronique (microphones électrodynamiques, têtes de lecture ou d’enregistrement...).

• Pour la fabrication des transformateurs électriques.

La lampe à carbure est un moyen d’éclairage qui a été conçue en 1892 par le français Henri Moisson. Sa source lumineuse très puissante provient de la combustion d’un gaz qui est produit par une réaction chimique entre le carbure de calcium et l’eau. Dès lors, son utilisation s’est vite généralisée pour l’éclairage public et, surtout dans les mines non-grisouteuses.

L’acétylène est gaz inflammable, découvert en 1836 par le chimiste britannique Edmund Davy. Sa production à l’échelle industrielle a commencé en 1892 grâce aux travaux d’Henri Moisan.

Il a mis au point un procédé simple pour la production du carbure de calcium en portant en fusion dans un four, par un arc électrique, du coke et du calcaire. L’action de l’eau sur le carbure de calcium, conduit au gaz d’acétylène.

Dès 1893, des systèmes d'éclairage autonomes ont commencé à voir le jour, en utilisant les lampes à carbure ou lampes acétylènes.

Lorsque l'acétylène s'enflamme dans l'air, il donne une flamme très éclairante, de couleur jaunâtre et très nébuleuse. Son pouvoir d’éclairage est environ quinze fois supérieur à celui du gaz de houille.

Les réactions de synthèse du carbure de calcium (1) et de l’acétylène (2) sont :

2CaO + 3C2 à 2CaC2 + 2CO (1)

CaC2 + 2H2O à Ca(OH)2 + C2H2 (2)

La lampe à carbure est un moyen d'éclairage, le plus souvent portable. Il a été utilisé intensivement pour l'éclairage public, domestique et autre avant la généralisation de l'électricité. La source lumineuse est la flamme obtenue par combustion du gaz d’acétylène.

Celui-ci résulte d’une réaction chimique entre l’eau et le carbure de calcium. Son principe de fonctionnement est le suivant :

La lampe à carbure est constituée de deux réservoirs métalliques qui sont reliés par un joint d’étanchéité. La cuve du bas, contient quelque pierre de carbure de calcium, Elle est aussi appelé carburateur.

La cuve du haut contient de l’eau et communique avec celle du bas à travers un orifice à l’aide d’un pointeau. Ce dernier est actionné par un petit robinet à ouverture réglable qui fait tomber l’eau goutte à goutte sur le carbure.

L’action de l’eau sur le carbure, provoque une forte réaction chimique qui produit un dégagement d'acétylène. Le résidu de la réaction est de la chaux.

Le gaz produit est comprimé dans sa cuve hermétique, il ne peut sortir qu’à travers un bec très fin qui fait concentrer la flamme une fois allumée.

Aujourd’hui, la lampe d’acétylène, s’est considérablement changée, mais son principe est toujours le même. Elle permet un éclairage de bonne qualité, sûr et peu couteux, en particulier pour l’exploitation des cavités souterraines ne présentant pas de risque de grisou.

L’humidité d’un milieu est une grandeur physique, qui renseigne sur sa teneur en eau. Sa mesure est parfois indispensable, pour déterminer la qualité d’un milieu ou d’un produit. L’utilisation d’un capteur d’humidité est dans ce cas recommandée, seulement son utilisation et son installation doivent être faites, correctement, et dans les normes.

%%% Le capteur d’humidité est un appareil qui peut mesurer l’humidité absolue, relative ou spécifique d'une ambiance gazeuse ou d'un milieu granulaire. Selon la méthode de calcul utilisée, l’interface du capteur exploite l’une des propriétés physiques suivantes :

• La mesure diélectrique d’un milieu.

• La mesure capacitive d’une ambiance.

• La mesure de la conductivité thermique d’un milieu gazeux ou granulaire.

Pour des mesures d’humidité d’une ambiance ou d’un produit, il est important d’installer, correctement, le détecteur d'humidité, de manière à obtenir des mesures significatives. Certaines règles sont donc à respecter. En particulier, veiller à réaliser les conditions suivantes :

• La sonde de mesure d’un capteur d’humidité doit être placée à l’ombre à l’abri du rayonnement direct du soleil. Dans le cas contraire, une éventuelle élévation de température de la sonde de mesure conduit à des mesures d’humidité incorrectes. À noter que cette condition ne concerne pas l’abri où le capteur est placé.

• Assurez une bonne aération de la sonde de mesure et de l’abri du capteur pour éviter toute accumulation d’air chaud ou de bulles d’air.

• Évitez de placer le capteur, à proximité d’une source de chaleur (chaude ou froide), ayant une inertie thermique importante, qui pourrait influencer par son rayonnement le capteur.

• Ne placez pas le capteur, ni trop près, ni trop loin du lieu dont on veut mesurer son humidité. Le mieux serait donc de le placer dans un abri normalisé, placé au milieu d’un grand pré.

• Il serait préférable d’avoir un capteur protégé de la pluie et placé à l’ombre d’un mur qui n’est jamais exposé au soleil (mur orienté vers le nord ou faisant un angle intérieur) qu’un abri mal ventilé ou qui présente des ouvertures qui laissent passer le rayonnement solaire.

• Chaque lieu a ses propres particularités. Il est donc tout à fait normal que ce que vous mesurez chez vous ne soit pas forcément ce que mesure votre voisin par exemple.

• Dans le cas de mesure d’humidité dans une gaine d’air (de pulsion ou d’air extrait), il est important que le corps du capteur soit placé, vers la moitié de la gaine pour avoir des mesures significatives. Il faut en plus, orienter le capteur dans une position qui empêcherait une éventuelle condensation d’humidité.

• Pour des milieux poreux ou granulaires, la mesure d’humidité se fait, directement, par application ou introduction de la sonde de mesure dans ces milieux.

L’extrusion est un procédé industriel thermomécanique. Il permet de transformer la matière première, comme le plastique, à l’aide d’une extrudeuse, en un produit profilé long comme des tubes en plastique ou des tubes en PVC, des rideaux de plastique, des tuyaux, ou plat à savoir les sacs de plastique, le film alimentaire, etc. La transformation se fait sous pression avec un conditionnement en température bien approprié.

Le plastique, connu pour ses propriétés thermo-physiques (température de fusion, viscosité), est largement utilisé dans l’industrie. C’est une matière organique de synthèse qui dérive du pétrole.

En effet, les molécules d’hydrocarbures peuvent se transformer en polymères de masse plus importante, pour obtenir une résine de base.

Lors de la transformation de cette résine, en matière plastique utilisable, d’autres additifs et adjuvants sont ajoutés pour lui donner son aspect plastique, sa couleur et plus particulièrement sa résistance aux chocs et au vieillissement.

Le procédé d'extrusion de plastique consiste à introduire dans une cavité de l’extrudeuse, la matière première qui est le plastique brut, sous forme de granulés solides. La machine fait chauffer les granulats à une température convenable à l’extrusion, afin d’obtenir une pâte de plastique homogène et fondue.

Une vise sans fin tourne et force la pâte de plastique en fusion de s’avancer sous pression, à travers la tête d’extrusion de la machine. Cette dernière assure le transfert de cette pâte vers la filière qui va imposer au produit final sa forme et son épaisseur.

Pour la fabrication d’objets de formes variées, la pâte de plastique en fusion, arrivant de l’extrudeuse, est directement injectée sous pression à travers les parois d’un moule. Le processus d’extrusion sera ensuite achevé par refroidissement du moule à l’aide d’un circuit de refroidissement prévu à cette fin. Le durcissement de la pièce ainsi fabriquée est alors assuré.

Un deuxième procédé, appelé l’extrusion par gonflage, est utilisé pour la production de produits de grande longueur qui seront découpés par la suite selon les besoins. Dans ce cas, la tête de la filière de l’extrudeuse est réglée pour obtenir un fin tube de plastique fondu.

Par soufflage d’air comprimé, le tube est donc gonflé comme un ballon, ses parois vont s’affiner. Ce tube est pincé entre deux gros rouleaux, ce qui permet d’obtenir un film fin à double épaisseur. Ce dernier va être enroulé sur une bobine, ainsi il est prêt à être utilisé pour fabriquer des sacs de plastique ou des films alimentaires par exemple.

Le procédé d’extrusion s’applique également à divers produits comme les métaux, les caoutchoucs, dans les briqueteries pour la production de briques alvéolaires en argiles ou, dans l’industrie alimentaire pour la production de pâtes par exemple.