2013-03-08

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Incroyables Expériences

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• Voilà des projets qu'on cherche à faire depuis longtemps, utiliser un transformateur de type flyback pour faire des arcs électriques très longs (à partir de courant continu) et transformer cet arc en un véritable haut parleur (plus précisément en un tweeter ). Il nous a fallu beaucoup de temps pour les mettre au point mais pour une fois on a utilisé une plaque d'essai.

Le fonctionnement de notre système est relativement simple. Lorsqu'un courant électrique fluctuant traverse une bobine celle-ci devient momentanément un aiment, elle émet donc un champ magnétique.

Ce phénomène est réversible, un champ magnétique fluctuant autour d'une bobine génère un courant électrique (et oui, c'est le principe du générateur électrique !). Dans un transformateur on utilise ces deux phénomènes : D'une part un courant électrique variable entre dans un bobinage "primaire" ce qui produit un champ magnétique. Ce champ est canalisé par de la ferrite (ce qui diminue les pertes) puis arrive au niveau d'une seconde bobine qui va alors produire un courant.

A quoi ça sert alors un transformateur si on transforme de l'électricité en électricité ? Le nombre de spires de chaque bobine est important, si le bobinage secondaire comporte deux fois plus de spires que le primaire alors la tension (le nombre de volts) est deux fois plus élevée au secondaire qu'au primaire (en pratique il y a d'autre paramètres à prendre en compte) ce qui est logique ! Le courant électrique (le nombre d'ampères) est par contre divisé par deux.

Vous vous doutez qu'avec un rapport énorme de tours entre le primaire et le secondaire on peut produire une tension très élevée, c'est le cas pour les transformateurs flyback (même si leur principe de fonctionnement est assez différent). Ces transformateurs servent entre autres à produire une tension élevée pour alimenter des vieux écrans à tube cathodique, on peut donc en récupérer très facilement en démontant un de ces écrans.

Pour obtenir un arc électrique le simple fait de connecter une batterie au flyback ne suffit pas, il faut que le bobinage primaire reçoive un courant variable. On pourrait utiliser un courant sinusoïdal comme pour les transformateurs secteur mais c'est difficile de produire un courant alternatif sinusoïdal à partir d'une tension constante : Les transformateurs flyback sont d'ailleurs optimisés pour fonctionner autrement.

En effet, de simples créneaux de tension suffisent à ce que l'ensemble accumule de l'énergie sous forme électromagnétique, quand le primaire reçoit du courant et le libère dans le secondaire juste après. Pour générer ces créneaux on utilise pour la première fois un 555, un circuit intégré qui existe depuis les années 1970 (et qui coûte 30 centimes l'unité !).

On a imaginé un système qui modifie la fréquence de ces créneaux et le temps que dure la partie "activée" par rapport à la partie "désactivé" (le rapport cyclique), on vous en dira plus à ce sujet dans une prochaine vidéo (le nombre de caractères de la description est limité).

La haute tension produite ionise l'air qui devient conducteur, il apparaît alors un arc électrique. Cet arc est tellement chaud qu'il peut faire fondre la plupart des métaux, on estime sa tension à 100 000 volts. On peut atteindre une longueur de 9 cm avec notre système (12V 18A).

Pour produire de la musique avec l'arc électrique on a trouvé deux techniques. La première consiste à utiliser une entrée du 555 spécialement conçue pour que l'on puisse moduler le rapport cyclique (En augmentant le rapport cyclique on augmente la puissance transmise à la bobine secondaire pour chaque cycle donc on transmet plus d'énergie). L'arc est donc plus ou moins intense selon la musique : comme il chauffe les molécules d'air qui le touchent il en résulte des variations de pression.

Pour réaliser l'autre technique il faut utiliser une musique presque complètement saturée qui va activer ou non un transistor MOSFET lequel allume ou éteint le reste du système. L'arc apparaît et disparaît donc des centaines de fois par seconde, on obtient un son très fort style vieux jeu vidéo 8-bits.

• Autres titres : Powerfull electric arc / Arcing with high voltage. Haut parleur avec arc électrique. Make an electric arc. Homemade flyback driver. HT THT BT à HT. Transformateur élévateur / survolteur. Bobine Tesla / Tesla coil. High voltage driver / speaker with 555 timer. Singing arc. Ghostbuster 8-Bit. Arc haute température / high temperature / Idée incroyable expérience TPE TIPE BAC S / vik95170 / expérience science Français.