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Topic [TUTO] Comment inverser la polarité ...

Sujet :
[TUTO] Comment inverser la polarité ...

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Megaloft-Fifty
Megaloft-Fifty
MP
05 novembre 2010 à 15:00:50

Lorsqu'on veux commander un moteur ( à courant continu ou pas à pas ) on est souvent
obligé d'inverser la polarité. De plus il est généralement préférable de pouvoir faire varier la
vitesse du moteur. La solution à ces deux problèmes s'appelle le pont en H.

I. Principe : inversion de polarité

La première idée qui vient à l'esprit lorsqu'on veut inverser les polarités d'un moteur est
le schéma suivant :

En regardant les schémas, on devine le sens de rotation du moteur : sur le schéma a. le
moteur est à l'arrêt (on devrait même dire qu'il est freiné : en effet court-circuiter les deux
pôles d'un moteur revient à le freiner). Sur le schéma b. il tourne dans le sens inverse du
schéma c. et enfin sur le schéma d. il est freiné. Et bien voici la base du pont en H, toute l'idée
réside dans ce schéma. Bien sûr, pour l'implémenter, il va nous falloir remplacer les
interrupteurs par des transistors.
Le schéma ci-dessous représente le schéma idéal du pont en H. (N'essayez pas de le
cabler, si les transistors ne sont pas polarisés ça ne marchera pas). Quand l'entrée In 1 (In 2)
est active, le transistor Q1 (Q2) est passant et le transistor Q3 (Q4) est bloqué. Quand In 1 est
actif, le pôle 1 du moteur est au potentiel Vcc, et lorsque In 1 est à l'état bas, le pôle 1 du
moteur est à la masse.Lorsque l'on arrête le moteur, et qu'il continu à tourner avec l'inertie, il se comporte
comme une génératrice. Pour éviter d'avoir des courants dans les transistors on monte des
diodes de roues libres.
II. Principe : Variation de vitesse (PWM)
Quand on veux faire varier la vitesse d'un moteur, la première idée qui vient à l'esprit est
de faire varier la tension au borne du moteur. Voici un exemple de courbe vitesse en fonction
de la tension :

Vous constatez que pour des valeurs faibles de la tension, le moteur ne tourne pas.
Lorsque la tension est trop basse, la force electromotrice ne peut pas vaincre les frottements et
le rotor reste fixe.
Pour faire varier la vitesse de rotation à tension fixe , on utilise des signaux PWM. Un
signal PWM est un signal dont la période est fixe, mais le rapport cyclique varie. En d'autres
termes, t1 et t2 varient tout en conservant t1+t2=T=constante.

La tension moyenne appliquée au moteur est proportionnelle au rapport cyclique :

Vous voyez donc qu'avec cette méthode on peut faire tourner un moteur trés lentement.
Il faudra tout de même faire attention au choix de T. Si on prend une fréquence de commande
dans les fréquences audibles, on va entendre le PWM quand le moteur tournera. Selon la
fréquence, le son pourra être désagréable. De manière générale, il vaut mieux prendre une
fréquence supérieure à 20 kHz.

Explication /

Après beaucoup de tâtonnements, à partir de 1960, physiciens et géologues réalisèrent des études isotopiques et de magnétostratigraphie des roches basaltiques et parviennent à établir une théorie qui confirma l'idée de Matuyama. Ils suggérèrent que le noyau de la Terre interagissait avec le manteau, créant ainsi que nous l'avons évoqué un phénomène de dynamo à l'origine du champ géomagnétique.
Cette inversion est également visible sur les dorsales océaniques à l'endroit des divergences des plaques tectoniques. Les mesures magnétiques relevées traversalement à travers l'Atlantique suivent une forme en créneau, avec des plateaux d'intensités élevées régulièrement espacés par des intensités plus faibles.
Ce phénomène périodique s'explique par le déplacement des plaques, l'empreinte magnétique ne s'incrustant de manière définitive qu'au moment de la cristallisation des laves. Il est donc normal d'observer des zones alternées de polarité magnétique opposée au fur et à mesure de l'écoulement du magma sur le plancher des océans.

Les trois images de gauche représentent une simulation de l'inversion du champ géomagnétique réalisée en 1995 par Gary Glatzmaier et Paul Roberts au Pittsburgh Supercomputing Center de Los Alamos. Avant l'inversion, les lignes de force du champ magnétique s'élèvent au-dessus du pôle magnétique nord, s'incurvent autour de la Terre et plongent dans le pôle magnétique sud (gauche). La zone de transition dure environ 1000 ans (centre). Le champ magnétique se rétablit ensuite avec une inversion des polarités (droite). Bien que les auteurs aient étendu leur simulation sur plus de 200000 ans ils n'ont pas observé de nouvelle inversion. Mais avec une seule expérience à analyser et des paramètres sous caution, les scientifiques sont encore bien en peine de déterminer l'exactitude de ce modèle et les raisons de ce phénomène. Vous trouverez des simulations de ce phénomène sur le site du PSC. L'article des deux auteurs fut notamment publié dans Nature, 377, p203-209 en 1995. A droite, gros-plan sur les fluctuations magnétiques depuis plus d'un million d'années et valeur moyenne du champ au cours des dernières périodes (chron). Document AGU adaptés par l'auteur.

Si les modèles géomagnétiques dont celui précuseur de Glatzmaier et Roberts présenté ci-dessus prédisent une inversion du champ magnétique, ces modèles nous disent également que l'inversion est annoncé par l'apparition de taches de flux inverse (où les polarités sont inversées). Ces taches de flux inverse se forment lorsque les lignes régulières du champ magnétique portant une certaine polarité sont enroulées par le magma fluide et, à l'image d'une boucle ou d'un noeud, percent la surface terrestre, formant des taches où la polarité magnétique est inversée. Un phénomène similaire se produit sur le Soleil.
Sur le terrain, on a effectivement découvert qu'entre 1980 et 2000, deux taches de flux inverse situées dans la région subtropicale de l'hémisphère Sud se sont agrandies et de nouvelles taches sont apparues dans l'hémisphère Nord. Il pourrait s'agir d'un indice en faveur d'une prochaine inversion de flux. Mais cette évolution n'est pas "dramatique" et il faudra bien plus qu'un indice et quatre petites taches de flux inverse pour renforcer cette hypothèse.

Ainsi qu'on peut le voir sur la carte présentée à gauche préparée par le DMI à partir du modèle IGRF2000, il y a notamment une grande tache de flux inverse dans l'hémisphère Sud de la Terre qui est l'origine de la fameuse Anomalie de l'Atlantique Sud, la SAA. Bien que le minimum soit dans l'absolu de faible intensité, 22 mT par rapport à la valeur moyenne de 40 mT, son impact radioélectrique est très important à hauteur de la Ceinture de Van Allen au point qu'elle perturbe le bon fonctionnement des satellites artificiels traversant cette région, créant des erreurs dans les programmes et des pertes de données.
En théorie, ces taches pourraient être le signe précurseur d'une prochaine inversion puisque les modèles numériques semblent le confirmer. Selon la thèse de Vincent Morin publiée en 2005, sous certains régimes on observe effectivement que la dynamo s'inverse, l'inclinaison du dipole magnétique subit des fluctations mais elles sont relativement régulières, le dipole restant généralement près de l'axe de rotation au cours d'une dizaine de temps magnétiques (voir ci-dessous).
En revanche, sur la même période et pour certaines valeurs des paramètres (E=3x10-4, q=3, Ra=13.32) le moment magnétique oscille très fortement avec des bouffées de champ magnétique qui fluctuent près de 0. Etant donné qu'il présente en moyenne de faibles valeurs et est très peu dipolaire, ceci explique pourquoi les physiciens préfèrent représenter l'évolution du champ magnétique à travers l'inclinaison du dipole.
La dernière inversion dite de Matuyama-Brunhes est survenue il y a environ 780000 ans et avait duré 181000 ans. Statiquement la durée moyenne des inversions est de 200000 ans. Certains géologues pensent que notre planète est en retard sur ce cycle qu'ils jugent quasi-périodique mais personne ne sait exactement quand se produira la prochaine inversion géomagnétique car globalement ces inversions ont un comportement chaotique et donc intrinsèquement inprévisible. Par le passé l'une de ces inversions a duré 60 millions d'années, nous avons donc le temps. Ceci dit, à d'autres époques les inversions magnétiques se sont succédées tous les 5000 ans... Difficile dans ces conditions d'établir un pronostic.Contrairement à l'inversion quasi-périodique du champ magnétique solaire qui suit un cycle de 22 ans, le champ magnétique terrestre qui est pourtant un facteur 100 fois plus faible est instable pour une raison inconnue, sans doute liée aux propriétés du noyau. La prochaine inversion magnétique peut survenir demain ou dans 60 millions d'années. Certains pensent toutefois que dans 1200 ans voire 2000 ans selon Kenneth Hoffman de l'AGU, les polarités seront inversées. Bien malin celui qui pourrait le certifier.

Les conséquences d'une inversion de polarité :

La question qui se pose aujourd'hui est de savoir ce qu'implique une inversion de polarité du champ géomagnétique et que se passera-t-il le jour où le noyau de la Terre se refroidira ? A regarder les autres planètes ou satellites morts prématurément, Mars ou la Lune par exemple, notre futur ne semble pas très enviable; il n'est pas impossible en effet que la solidification du noyau nous prive non seulement de chaleur mais entraîne la disparition du champ magnétique global et avec lui la mort de notre planète. Mais qu'en savons-nous exactement ?
En effet, que cet événement éventuel ne nous alarme pas. En 2004, certains astrophysiciens ont avancé que le vent solaire (les électrons notamment) pourrait également alimenter la géomagnétosphère en courant électrique et entretenir le champ géomagnétique. Ils ont calculé que si le champ magnétique terrestre disparaissait soudainement, les collisions entre le plasma ionisé du vent solaire et l'ionosphère pourraient générer des courants électriques suffisamment forts pour former un bouclier magnétique dont l'intensité serait comparable au champ géomagnétique actuel. Une fois de plus Gaïa nous démontre qu'elle réagit comme un être autonome.
Certains dirons que si la Terre présente le champ magnétique le plus intense des planètes telluriques, c'est du fait qu'il s'agit de la seule planète "vivante", ceci expliquant cela. Désolé, mais cette assertion n'est pas triviale et à ce jour cette hypothèse reste pure spéculation. En effet, rien ne permet d'affirmer que la vie disparaîtrait si la Terre perdait son champ magnétique ou inversement que la vie n'a pu se développer que grâce à la protection offerte par la magnétosphère. Et de fait il y a environ 800000 ans il ne s'est rien produit de particulier dans le règne du vivant qui serait en relation avec l'inversion du champ magnétique. Le phénomène semble avoir été passé sous silence.
Il ne faut pas non plus confondre la magnétosphère et le champ magnétique terrestre. Si la première agit comme un bouclier spatial, protégeant la surface de la Terre de l'exposition au vent solaire et aux particules chargées de forte énergie, le champ magnétique ne semble pas jouer de rôle fondamental; il ne nous offre ni protection ni avantage particulier. Tout au plus aide-t-il les oiseaux et certains organismes marins (les cétacés notamment) à s'orienter grâce à la magnétite.
Enfin, si le noyau et le manteau terrestre venaient à se refroidir, il n'est pas évident que cela aurait des conséquences sur la température superficielle du globe. Nous avons vu à propos de la Terre qu'à partir de 20 à 30 m de profondeur selon la nature des sols, les variation annuelles sont insensibles et qu'ensuite la température augmente de 3° tous les 100 m. On peut supposer que même si le coeur de la Terre était froid, cela ne changerait pas fondamentalement les conditions de vie sur Terre qui sont beaucoup plus sensibles à d'autres facteurs, notamment météorologiques. Nous serions tout d'abord à l'abri des séismes et autres éruptions volcaniques. Chacun sait également qu'au fond des océans la température ne dépasse 4°C et les pôles sont gelés en permanence malgré les fortes chaleurs qui règnent au centre de la Terre. Enfin, il ne faut pas oublier que la principale source d'énergie sur Terre est la chaleur du Soleil.

En guise de conclusion
Dans le fond il reste étonnant qu'en physique fondamentale personne ne sache aujourd'hui pourquoi l'aiguille de la boussole indique le nord, pourquoi la Terre dispose d'un champ magnétique ? Si les idées ne manquent pas quand au comment, le pourquoi des choses reste encore aujourd'hui en dehors du domaine de compétence de la géophysique ou de l'astrophysique.
L'étude du champ géomagnétique est très complexe et commence seulement à livrer ses secrets. C'est un champ d'études très intéressant dont on reparlera certainement beaucoup dans les années à venir.

Sommaire
En 25 sujets répétés examen de la variation négative contingent (S1 - S2 = 1 sec) dans le cadre relativement libre des conditions expérimentales (tâche simple et monotone, sessions d'enregistrement de long avec les yeux fermés) et la somnolence favorized s'endormir. Ces périodes de faible niveau de vigilance, observée au cours des 7 sujets, sont caractérisées par: (1) une réduction globale des EEG spontané, mesurée par une diminution de l'alpha / theta + indice delta (FFT sur bipolaire entraîne P3 - P4); (2) une inversion de réactivité alpha dans le S1 - S2 l'intervalle, ce qui, au lieu de diminuer, tend à augmenter «paradoxalement», et (3) une inversion de la polarité de la CNV, qui peut atteindre une valeur positive élevé que 15 à 20 microvolt.
Ces phénomènes électrophysiologiques ne sont pas accompagnés par des modifications importantes dans les temps de réaction.
Les résultats sont interprétés comme la traduction de actifs «interne» inhibition traiter une, induite par la répétition des stimuli monotone. Ils sont comparés aux données sur les animaux obtenus par Marczynski et Sherry (1972) et Skinner et Yingling (1977).
Résumé
Chez vingt-Cinq Sujets de Contrôle, L'Etude répétée de la variation négative contingente (VCN) (S1 - S2 = 1 sec) DANS conditions expérimentales des PEU contraignantes (Tâche facile et monotone, longue séance d'Enregistrement Les Yeux Fermés ) a favorisé l'apparition de Phénomènes de somnolence et d'endormissement.
Périodes de Ces d'hypo-vigilance, personnes observées chez 7 Sujets, se caractérisent par: (1) ralentissement mondial des Nations Unies de l'EEG spontané, par diminution UNE Mesuré de l'indice alpha / theta + delta (FFT sur la libre pratique UNE bipolaire dériver les P3P-4), (2) UNE inversion de la Réactivité rythme alpha du DANS L'Intervalle S1 - S2 au lieu de diminuer Qui, ont tendance à l'augmentation «UNE présentateur paradoxale; (3) inversion de polarité de UNE de la VCN Qui may exceed des Valeurs positives de 15 à + 20 microvolt.
CES Phénomènes électrophysiologiques NE s'accompagnent Pas de modifications IMPORTANTES du Temps de réaction.
Résultats de la SCÉ sont interprètes Comme la traduction de l'ONU d'Actif Processus d 'inhibition interne «, par la répétition Induit de stimulations monotones. ILS sont Comparés aux données »obtenues chez l'animal par Marczynski et Sherry (1972) et Skinner et Yingling (1977).
  • Communication presentee à la Société d'EEG et de Neurophysiologie clinique de langue française le 30 mai 1980.

Questions a poser = ici . xp

Megaloft-Fifty
Megaloft-Fifty
MP
05 novembre 2010 à 15:01:13

Vous avez compris ?

Giik
Giik
MP
05 novembre 2010 à 15:01:38

On lit pas un c/c immonde d'un article.

Filsdelamastico
Filsdelamastico
MP
05 novembre 2010 à 15:02:00

Ah ok :rire:

darkdruid
darkdruid
MP
05 novembre 2010 à 15:02:01

on s'en bas les couilles severe de ton truc a la con :noel:

Megaloft-Fifty
Megaloft-Fifty
MP
05 novembre 2010 à 15:02:29

xDDD

Megaloft-Fifty
Megaloft-Fifty
MP
05 novembre 2010 à 15:04:24

Sa m'a pris 1h30 pour tout ecrire :lol: :rire:

Eirohir
Eirohir
MP
05 novembre 2010 à 15:05:13

pas 1sec30 pour C/C plutôt ?

Z-1000
Z-1000
MP
05 novembre 2010 à 15:05:17

c'est tout con à comprendre le pont en H :(

Megaloft-Fifty
Megaloft-Fifty
MP
05 novembre 2010 à 15:06:08

x) ouai :rire:

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