Qu'est-ce qu'un circuit accordé (tank circuit) ?
Également connu sous le nom de circuit inductance-condensateur, circuit LC, circuit résonant ou circuit accordé, un circuit accordé est un circuit électrique simple qui utilise la résonance magnétique pour stocker une charge électrique ou produire une fréquence électromagnétique. Si vous vous êtes déjà demandé comment votre radio capte des fréquences uniques lorsque vous tournez le cadran – au lieu de jouer toutes les fréquences radio dans l'air en même temps – la réponse est un circuit accordé.
Un peu d'histoire
La première étude sur les oscillations électromagnétiques trouvées dans un circuit accordé est parue en France en 1827, publiée par Felix Savary. Savary a utilisé une bouteille de Leyde, le même dispositif utilisé par Benjamin Franklin pour « capturer » l'électricité de ses expériences de cerf-volant, pour documenter comment les charges opposées à l'intérieur et à l'extérieur de la bouteille faisaient tourner une aiguille aimantée d'avant en arrière. Le travail pionnier de Savary a montré comment une charge magnétique oscillait entre une bobine et une plaque chargée. Ces oscillations seraient plus tard reconnues comme des fréquences électromagnétiques et deviendraient vitales pour la technologie radio précoce développée par des scientifiques comme Guglielmo Marconi.
Qu'est-ce que c'est ?
Un circuit accordé se compose d'un condensateur connecté à une bobine, un inducteur, par des fils. Un condensateur est simplement deux plaques conductrices séparées par un matériau non conducteur comme du papier ciré. Lorsque le condensateur reçoit une charge électrique, des charges positives et négatives s'accumulent aux extrémités opposées de la surface non conductrice. Comme les charges opposées s'attirent mais ne peuvent pas traverser la surface non conductrice, elles se déplacent à travers les fils vers la bobine d'inductance, chargeant électromagnétiquement l'inducteur.
Comment ça marche
La résonance dans un circuit accordé est créée par le mouvement entre le condensateur et l'inducteur, le même mouvement que Savary a remarqué dans la bouteille de Leyde. Alors que la charge électrique se déplace du condensateur vers la bobine, le condensateur perd de l'énergie électromagnétique et l'inducteur devient électromagnétiquement chargé. Une fois que l'inducteur est plus chargé que le condensateur, cependant, le nuage électromagnétique autour de la bobine commence à se dissiper et l'énergie reflue à travers les fils vers le condensateur. Le processus recommence alors et se répète encore et encore jusqu'à ce que toute l'énergie d'origine soit perdue par la résistance du circuit.
Utilisations des circuits accordés
Le va-et-vient de l'énergie électrique entre le condensateur et l'inducteur émet une fréquence électromagnétique très utile dans la technologie des télécommunications. Souvent utilisés pour accorder les émetteurs et récepteurs radio, les circuits accordés peuvent être chargés pour produire une fréquence spécifique. Lorsque vous tournez une radio vers une station spécifique, vous modifiez en réalité la charge sur un circuit accordé pour qu'il résonne à cette fréquence. Cette résonance spécifique est utilisée pour filtrer les autres fréquences et ne jouer que la station que vous avez sélectionnée. La même technologie est utilisée dans toutes sortes d'équipements de communication, des tours radio aux talkies-walkies.