Qu'est-ce qu'un interrupteur (switch) ?
À première vue, les interrupteurs sont simples. Votre maison, lieu de travail, école en ont des douzaines dans les murs pour allumer/éteindre lumières et prises. Les plus intéressants sont ceux qu'on ne voit pas. Cachés dans appareils et gadgets ordinaires, des réseaux de minuscules interrupteurs alimentent capteurs, afficheurs et ordinateurs de toutes sortes.
Signification
Simplement : aucun circuit électrique ne fonctionne sans interrupteur. Lampes impossibles à allumer/éteindre, chauffage incapable de maintenir une température, lecteurs CD incapables de changer de piste. Les ordinateurs modernes utilisent d'immenses réseaux de centaines de milliers de minuscules interrupteurs, appelés transistors, pour effectuer des calculs complexes instantanément. Plus que tout, la taille et la vitesse de ces interrupteurs toujours plus petits et rapides déterminent l'avancée de la révolution numérique.
Fonction
Un interrupteur contrôle le flux d'électricité. La plupart ne font qu'allumer/éteindre, mais certains permettent un contrôle plus fin. Un variateur (dimmer) ajuste la puissance d'une lampe entre maximum et zéro. Un transistor peut aussi varier le courant à presque tout niveau entre tout ouvert et tout fermé. Grâce à cela, les transistors amplifient la musique : ils prennent une petite onde électronique représentant un signal musical et l'utilisent pour contrôler une onde plus grande = son plus fort.
Types
Interrupteurs mécaniques (ceux de vos murs) : deux pièces métalliques à l'intérieur, chacune reliée à un côté du circuit. Allumé = contact = courant passe. Éteint = contact rompu = pas de courant.
Disjoncteur : interrupteur mécanique spécial. Reste fermé normalement, s'ouvre automatiquement si trop de courant passe.
Relais : petit interrupteur mécanique qui en commande un plus gros. Allumer la TV ferme un interrupteur qui génère un champ électromagnétique → attire un plus gros interrupteur → allume la TV.
Transistors (dans ordinateurs, téléphones, électronique complexe) : comme un relais minuscule et ultra-efficace. Une petite tension en contrôle une beaucoup plus grande. Agencés en complexes, ils effectuent des processus logiques, amplifient le son, etc.
Caractéristiques
La plupart des interrupteurs excellent dans une tâche précise. Mécaniques et relais : très stables, supportent gros courant sans gaspiller d'énergie. Bons pour tâches où on allume/éteint rarement (alimentations principales, éclairage maison). Transistors : bons pour commutation ultra-rapide. Pas de pièces mobiles → pas d'usure par ouvertures/fermetures constantes (contrairement aux mécaniques/relais). Mais ils gaspillent un peu d'énergie → moins bons pour sources d'alimentation principales.
Potentiel
Un gros obstacle aux ordinateurs : interférences électromagnétiques. Avec des milliards de transistors échangeant des infos ultra-vite, les signaux s'interfèrent. Difficile d'accélérer au-delà d'un point. Solution possible : circuits et interrupteurs à fibre optique. La lumière remplace l'électricité ; pas les mêmes problèmes d'interférence. Déjà, les câbles fibre optique accélèrent le trafic Internet. Si les ingénieurs développent un transistor à fibre optique, les ordinateurs deviendront bien plus rapides et puissants.