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Tube électronique

Tube électronique

ko:진공관 ja:真空管 vi:Ống chân không En électronique, un tube électronique (vacuum tube en américain ou valve en anglais), également appelé tube à vide ou même lampe, est un composant généralement utilisé pour amplifier un signal.

Fonctionnement

Les tubes électroniques désignent les composants qui utilisent des électrodes placées dans le vide ou dans un gaz isolées entre elles par ce milieu, et comprenant au moins une source d'électrons. Celle-ci exploite l'effet thermoïonique dans le cas des tubes à vide. Une enveloppe résistante à la température isole l'ensemble de l'extérieur. Bien que l'enveloppe soit généralement en verre, les tubes de puissance utilisent souvent la céramique et le métal. Les électrodes sont reliées aux terminaisons qui passent au travers de l'enveloppe ; bien sûr, le passage est étanche. Sur la plupart des tubes, les terminaisons sont des broches prévues pour être installées dans un support de tube électronique pour un remplacement facile. Le plus simple des tubes à vide ressemble à une lampe à incandescence, car il possède un filament chauffant à l'intérieur d'une enveloppe de verre, dans laquelle on a fait le vide. Quand il est chaud, le filament relâche des électrons dans le vide : ce processus est appelé émission thermoïonique. Il en résulte un nuage d'électrons, dont la charge est négative, appelé « charge d'espace. » Ces électrons vont être attirés par une plaque métallique (plate en anglais) appelée anode et située à l'intérieur du tube. Cette plaque est chargée positivement. Il en résulte un flux d'électrons appelé courant, qui vont du filament vers la plaque. Le courant ne peut passer dans l'autre sens car la plaque n'est pas chauffée et n'émet donc pas d'électrons. On obtient donc une diode à vide à chauffage direct. Ce composant ne conduit le courant que dans un seul et unique sens. diode à vide diode à vide

Développement

John Ambrose Fleming, conseiller scientifique à la société Marconi inventa en 1904 la diode basée sur l'observation de Thomas Edison. Le courant unidirectionnel (continu) et la construction de la diode originale amena Lee De Forest à placer une autre électrode, un fil tendu ou écran appelé la grille (de contrôle), entre le filament et la plaque en 1906. De Forest découvrit que le courant circulant du filament vers la plaque (anode) dépend de la tension appliquée sur la grille, et que le courant de grille est très faible et composé des électrons captés par celle-ci. Quand la tension appliquée sur la grille varie, le courant du filament vers la plaque varie lui aussi. De cette façon la grille exerce un contrôle électrostatique sur le courant de la plaque. Ce composant à trois électrodes permet de réaliser un amplificateur de tension excellent et très sensible (tension/courant). De Forest appela son invention l'audion, mais elle est mieux connue sous le nom de triode. C'est le tube équivalent au transistor, les triodes furent utilisées dans les premiers amplificateurs à tube. (Note : il faut savoir que le premier composant électronique n'est pas le tube à vide mais le cristal de galène utilisé dans les premiers récepteurs radio ; ce matériau naturel permet de réaliser un redressement du courant). La non-linéarité de la caractéristique tension/courant de la triode pose des problèmes de distorsion à faible volume. Cette distorsion ne doit pas être confondue avec la distorsion à fort volume, que l'on appelle habituellement « écrêtage ». Pour résoudre ce problème, les ingénieurs ont tracé les courbes du courant de plaque en fonction de la tension de grille, et ont découvert une zone de fonctionnement presque linéaire. Pour utiliser cette zone, une tension négative doit être appliquée sur la grille de manière à se placer dans la zone linéaire sans signal appliqué sur la grille. Cette condition est appelée le repos. Le courant de repos est une valeur importante dans un montage. La tension à amplifier est appliquée sur la grille, ajoutée à la tension négative dite tension de polarisation ou de bias ; cela a pour effet de faire varier le courant de plaque de façon linéaire en fonction de la tension de grille : si la tension de grille augmente, le courant de plaque augmente, et si la tension de grille diminue, le courant de plaque diminue et cela de manière proportionnelle dans les deux sens, jusqu'à la saturation de fort volume. Les batteries étaient conçues pour fournir les différentes tensions et intensités nécessaires au fonctionnement des postes de radio. Les batteries A fournissaient la tension du filament. Les batteries B fournissaient la tension de plaque. Jusqu'à nos jours la plaque est référencée « B+ ». Les batteries C fournissaient la tension de polarisation (négative), bien que plusieurs circuits de polarisation existent : polarisation par courant de grille, polarisation par résistance de cathode ou polarisation par une tension. Maintenant nous n'utilisons plus les batteries, mais certains montages (surtout anglais) utilisent encore cette notation A, B, C. Plusieurs innovations suivirent. Il devint plus courant d'utiliser le filament pour chauffer une électrode séparée appelée la cathode, et d'utiliser cette cathode pour émettre le flux d'électrons dans le tube à la place du filament. Cela réduit les bruits de fond dus au passage d'un courant dans le filament quand celui-ci est alimenté en alternatif. Dans certains tubes, le filament est appelé chauffage (heater ) pour le différencier de la partie active (la cathode dans ce cas). Les triodes utilisées dans les émetteurs et récepteurs radio avaient tendance à osciller à cause des capacités parasites entre l'anode et la grille de contrôle. Plusieurs circuits complexes furent développés pour réduire ce problème (l'amplificateur Neutrodyne par exemple), mais le problème persistait pour des plages de fréquences larges. Il fut alors découvert que l'ajout d'une seconde grille, située entre la grille de contrôle et la plaque et appelée grille écran (screen grid ) pouvait résoudre ces problèmes. Une tension positive légèrement plus faible que la tension de plaque était appliquée, et la grille écran était reliée à la terre par un condensateur (pour les hautes fréquences). Cela permet un découplage entre l'anode et la grille de commande, et ainsi l'élimination des problèmes d'oscillations (réduction de la capacité grille de commande/plaque grâce à la grille écran). Ce tube à deux grilles fut appelé une tétrode, ce qui signifie quatre électrodes actives (cathode, grille de commande, grille écran, plaque). tétrode Toutefois la tétrode présente un problème, surtout dans les applications à fort courant de pointe. À de forts courants transitoires, la plaque peut devenir négative par rapport à la grille écran. Comme la grille écran accélère beaucoup les électrons, ceux-ci possèdent une force suffisamment importante pour revenir vers la grille écran après avoir heurté la plaque, ce qui crée une émission secondaire (d'électrons) qui sont capturés par la grille écran, réduisant le courant de plaque et l'amplification du circuit. Là encore, la solution est d'ajouter une autre grille entre la grille écran et la plaque, appelée grille d'arrêt ou grille suppressive. Cette grille est reliée à la terre ou à la cathode du tube, recevant ainsi une tension négative par rapport à la plaque. L'émission secondaire de l'anode retourne ainsi à sa source grâce au champ électrostatique (de la grille suppressive). Ce tube avec trois grilles se nomme pentode, car il possède cinq électrodes actives (cathode, grille de commande, grille écran, grille d'arrêt, anode). Les tubes avec 4, 5, 6, ou 7 grilles, appelés hexodes, heptodes, octodes, et nonodes, étaient en général utilisés pour la conversion de fréquences dans les récepteurs superhétérodynes. Les grilles ajoutées sont toutes des « grilles de contrôles », chacune recevant son propre signal. Une grille spéciale agissant comme la plaque fournit un oscillateur interne, qui est mélangé avec le signal radio entrant. Le courant de plaque est proportionnel au produit des tensions d'entrée, ce qui fait apparaître des composantes à la somme et à la différence des fréquences appliquées. L'heptode, ou convertisseur pentagrilles, fut le plus commun. 6BE6 est un exemple d'heptode. Cela fut une pratique courante pour certains types de tubes (ex. le Compactron) d'inclure plusieurs éléments sous le même bulbe ; par exemple, le 6SN7 est l'un des premiers tubes multi-sections, c'est une double triode qui, pour la plupart des applications, peut remplir la fonction de deux triodes séparées, en prenant moins de place et à un coût réduit. Le 6AG11 (Compactron) contient deux triodes et deux diodes. Actuellement le tube le plus populaire au monde est le 12AX7 qui est aussi appelé ECC83, avec un volume de vente estimé à plus de 2 millions d'unités par an. La 12AX7 est une double triode à fort gain souvent utilisée dans les amplificateurs de guitare. ECC83 Les tubes de puissance à faisceaux dirigés sont normalement des tétrodes auxquelles ont été ajoutées deux plaques métalliques reliées entre elles pour diriger le flux d'électrons, ces plaques remplacent la grille suppressive de la pentode. Ces plaques ont un angle afin de permettre la concentration du flux d'électrons sur une certaine partie de l'anode qui doit dans cette zone résister à la chaleur générée par l'impact d'un grand nombre d'électrons. Ce tube est appelé tétrode à faisceaux dirigés mais il constitue en fait une variante de la pentode dans laquelle la grille suppressive est constituée de plaques à la place d'une grille bobinée (il est à noter que sur les schémas, les plaques qui dirigent le flux sont notées g comme pour une grille). Le dimensionnement des éléments dans une tétrode à faisceaux dirigés (beam power tube en anglais) utilise une conception appelée « géométrie critique-distance » (critical-distance geometry en anglais), qui minimise les émissions secondaires (de la plaque), la capacité plaque-grille et le courant de grille écran, augmentant ainsi le rendement du tube. La grille de contrôle est aussi bobinée avec le même pas que la grille écran, ce qui, en alignant ces deux grilles, permet de réduire le courant de la grille écran, qui constitue une perte d'énergie. Cette conception aide à surmonter les barrières physiques pour la conception de tubes de forte puissance et à haut rendement. La 6L6 fut la première tétrode à faisceaux dirigés de grande diffusion, introduite sur le marché en 1936 par RCA. De nombreuses variantes de ce tube existent (ou ont existé), certaines sont même encore utilisées pour les amplificateurs de guitare, ce qui en fait l'un des produits électroniques dont la vie a été la plus longue. Les mêmes méthodes de conception sont employées pour les imposantes tétrodes de puissance en céramique utilisées dans les émetteurs radio.

Fiabilité

Le principal problème pour la fiabilité d'un tube tient à son filament ou à sa cathode (selon le type de tube) qui est lentement « empoisonné » par les atomes des autres éléments du tube, ce qui détruit sa capacité à émettre des électrons. S’il reste des gaz dans le tube ou si des gaz enfermés dans les métaux s'échappent, ils peuvent abîmer la cathode (ou le filament pour un tube à chauffage direct) ou bien créer des courants parasites entre l'anode et d'autres éléments du tube en s'ionisant. Le vide « fort » et la bonne sélection des métaux utilisés ont une grande influence sur la durée de vie du tube. (La cathode d'un tube ne s'épuise pas comme le filament d'une lampe ; la cathode est usée quand elle ne produit plus suffisamment d'électrons et non pas quand son filament est grillé, ce qui peut arriver mais est beaucoup plus rare.) Les gros tubes de transmission ont des filaments en tungstène thorié, c’est-à-dire que le filament contient des traces d'oxyde de thorium. Une fine couche de thorium recouvre la surface quand le filament est chauffé, constituant une source d'électrons plus importante que du tungstène seul. Le thorium s'évapore lentement de la surface du filament, pendant que de nouveaux atomes de thorium diffusent vers la surface pour les remplacer. Ces cathodes en tungstène thorié ont normalement une durée de vie de plusieurs dizaines de milliers d'heures. Le record appartient à une tétrode de puissance Eimac utilisée dans l'émetteur d'une station de radio de Los Angeles, qui fonctionna durant 80 000 heures. Dans les petits tubes de « réception » (receiving tubes en anglais), les cathodes sont recouvertes d'un mélange d'oxydes de baryum et de strontium. Un filament de chauffage est inséré au milieu de cette cathode, et est isolée électriquement de celle-ci. Cette structure complexe permet l'émission d'électrons par les atomes de baryum et de strontium diffusés à la surface du tube, lorsque celle-ci est chauffée à environ 780 °C. Pour obtenir la fiabilité nécessaire pour la fabrication des premiers ordinateurs (les ordinateurs Whirlwind), il était nécessaire de construire des tubes spéciaux pour cet usage avec une cathode à grande durée de vie. La faible durée de vie de la cathode était due à l'évaporation du silicium, utilisé dans le tungstène. Cet alliage permettait une mise en forme plus facile du filament. L'élimination du silicium du fil chauffant autorisa la production de tubes suffisamment fiables pour le projet Whirlwind. Les tubes issus de ce développement suivirent plus tard leur route dans le grand ordinateur SAGE de la défense aérienne américaine. Le nickel très purifié (pour la plaque) et des revêtements de cathode sans matières qui puissent empoisonner l'émission d'électrons (comme les silicates et l'aluminium) contribuèrent aussi à la durée de vie de la cathode. Le premier ordinateur à tube de ce type fut le 7AK7 de Sylvania qui date de 1948. À la fin des années 50 cette technologie était courante pour les tubes « petit signaux » de qualité supérieure qui pouvaient fonctionner plusieurs centaines de milliers d'heures. Un autre problème important pour la fiabilité est celui de l'entrée d'air dans le tube. Normalement l'oxygène de l'air réagit chimiquement avec le filament chaud ou bien avec la cathode, entraînant une destruction rapide. Les concepteurs ont toutefois travaillé dur pour construire des tubes avec une étanchéité fiable. C'est pour cela que la plupart des tubes étaient en verre. Les alliages de métaux comme le Cunife et le Fernico, et les verres qui étaient développés pour les ampoules d'éclairage, possèdent les mêmes coefficients de dilatation, ce qui permet de construire facilement une enveloppe hermétique, et permet le passage des électrodes. Il est important que le vide dans le tube soit aussi parfait que possible. N’importe quel atome de gaz restant sera ionisé (car la tension utilisée est importante), et conduira l'électricité d'une manière incontrôlable entre les différents éléments du tube. Cela peut mener à un fonctionnement erratique et même à la destruction du tube et des circuits environnants. L'air non absorbé s'ionise quelquefois en formant une décharge visible rose-violette entre les éléments du tube. Pour empêcher l'apparition de gaz quels qu'ils soient (petite fuite au niveau de la sortie des broches ou gaz contenu dans les métaux constituant le tube), les tubes modernes sont construits avec un « getter », qui est normalement petit et a souvent la forme d'une coupelle qui est remplie lors de la fabrication avec des métaux qui s'oxydent rapidement, le baryum étant l'un des plus communs. Une fois que le tube est sous vide et que l'enveloppe est fermée, le getter est chauffé à haute température (souvent avec un chauffage par induction à haute fréquence) provoquant l'évaporation du métal, absorbant les gaz résiduels par réaction chimique et déposant souvent une tache de couleur argentée sur la paroi du tube. Le getter poursuit son travail d'absorption des gaz résiduels durant toute la vie du tube. Si l'enveloppe du tube est cassée, le dépôt devient blanc par réaction avec l'oxygène contenu dans l'air. Les gros tubes de transmission et les tubes spécialisés utilisent des techniques similaires. Pour certaines applications spéciales, les tubes sont volontairement remplis de gaz. Par exemple, les régulateurs de tension au gaz sont des tubes à gaz pouvant contenir différents gaz inertes comme l'argon, l'hélium ou le néon ; ces tubes tirent avantage du gaz en utilisant son ionisation qui se produit à une tension prévisible. Le thyratron est un tube pour les applications spéciales qui est rempli avec des gaz à basse pression, et qui est utilisé comme commutateur électronique à haute vitesse. Les tubes ont généralement une enveloppe en verre, mais le métal, le quartz fondu (silice), et la céramique sont des choix possibles. La première version de la 6L6 utilisait une enveloppe en métal dont les sorties étaient rendues étanches avec des perles de verres, plus tard un disque de verre fondu dans le métal fut utilisé. Le métal et la céramique sont utilisés principalement pour les tubes d'une puissance (de dissipation) supérieure à 2 kW. Le nuvistor est un petit tube réalisé seulement avec du métal et de la céramique. Dans certains tubes de puissance, l'enveloppe de métal est aussi l'anode. Le 4CX800A est un tube à anode externe de ce type. L’air est soufflé directement sur les ailettes de l'anode, ce qui permet un bon refroidissement. Les tubes de puissance utilisant cette technique de refroidissement sont disponibles jusqu'à une puissance dissipée de 150 kW. Au-dessus de cette puissance, un système de refroidissement à eau ou bien un refroidissement eau/vapeur est utilisé. Le tube le plus puissant disponible actuellement est le Eimac 8974, un tube refroidi par eau d'une puissance dissipable de 1.5 MW (1.5 millions de watts). (En comparaison le plus « gros » transistor peut seulement dissiper 1000 W). Une paire de 8974 est capable de produire 2 millions de watts de puissance audio, mais ce n'est pas là son application principale. La 8974 est utilisée dans des applications militaires spéciales et dans les applications radio-fréquences commerciales. Vers la fin de la Seconde Guerre mondiale, certaines radios d'avion et à usage militaire commencèrent à intégrer l'enveloppe du tube au boîtier de la radio en aluminium ou zinc, ceci afin de rendre les radios plus robustes. La radio devint alors seulement un circuit imprimé sans tube, soudé au chassis qui le contenait. Une autre idée de la seconde guerre mondiale fut de fabriquer de petits tubes, très résistants, en verre. Ils furent tout d'abord utilisés en radio-fréquence pour les détecteurs de métaux intégrés aux bombes d'artilleries. Cette explosion de proximité rendit l'artillerie plus efficace. Ces petits tubes furent connus plus tard sous le nom de tubes 'subminiatures'. Ils furent largement utilisés dans les années 50 dans l'électronique militaire et d'aviation (Le Concorde utilise une électronique à tube).

Applications

Les tubes furent longtemps les seuls composants actifs et ils ont permis la fabrication en série des premiers appareils électroniques : récepteur de radio-diffusion, puis de télévision (les systèmes de construction artisanale et expérimentaux appelés poste à galène existaient avant les tubes).
Les premiers ordinateurs ou calculateurs comme le Colossus utilisait 2 000 tubes, l'ENIAC en utilisait près de 18 000 tout comme l'IBM 700 series.
Contrairement aux transistors, les tubes à vide sont peu sensibles aux impulsions électromagnétiques (EMP), produites par une explosion nucléaire. Grâce à cet avantage, les tubes ont été utilisés pour les applications militaires longtemps après leur remplacement partout ailleurs par les transistors.
Les tubes sont toujours utilisés pour des applications spécifiques comme les amplificateurs audio, surtout ceux pour guitare électrique et pour les applications de « très » fortes puissances ou à haute fréquence comme pour les fours à micro-ondes, le chauffage par radio-fréquence industriel, et l'amplification de puissance pour les émetteurs de radio et de télévision.

Évolutions

Autres tubes à vide

Un grand nombre de composants furent construits entre 1920 et 1960 en utilisant la technique du tube à vide. La plupart de ces composants furent rendus obsolètes par les semi-conducteurs. L'électronique à tubes est toujours courante pour certains composants comme le magnétron, le klystron, le photomultiplicateur et le tube cathodique. Le magnétron est le type de tube utilisé dans les fours à micro-ondes. Malgré l'avancée technologique des semi-conducteurs de puissances, les tubes à vide ont gardé l'avantage pour la fiabilité et pour le coût de revient lors de leur utilisation en générateurs RF (radio-fréquences) et hautes fréquences de puissance. Les photomultiplicateurs sont toujours les détecteurs de lumière les plus sensibles. La plupart des postes de télévision, les oscilloscopes et les écrans d'ordinateur utilisent actuellement des tubes cathodiques, bien que les écrans plats (à plasma ou à cristaux liquides) deviennent de plus en plus abordables. cristaux liquides Certains autoradios, certaines planches de bords automobiles ont utilisé des tubes à vides comme afficheurs, des tubes scellés utilisant des anodes recouvertes de phosphore pour l'affichage des caractères, et un filament chauffant comme source d'électrons. Ces composants sont appelés afficheurs fluorescents à vide. Quelques tubes comme le magnétron, le tube à ondes progressives (traveling-wave tube), et le klystron combinent les effets magnétiques et électrostatiques. Ceux-ci fonctionnent (habituellement sur des bandes de fréquences étroites) et permettent de produire et d'amplifier des signaux en radio-fréquences et hyperfréquences. Ils trouvent toujours leur place dans les radars, les four à micro-ondes et le chauffage industriel. Un tube dans lequel des électrons se déplacent au travers du vide (ou dans un un gaz) à l'intérieur d'une enveloppe est généralement appelé un tube électronique (electron tube).

Remplacement

Au début utilisé dans toutes les applications électroniques, le tube électronique est maintenant utilisé seulement dans des applications spécifiques. Dans la plupart des cas, le tube à vide a été remplacé par un composant plus petit et moins cher : le transistor et ses dérivés. Ce dernier est un semi-conducteur et il permet la réalisation de circuits intégrés. Au début du 21ème siècle, l'intérêt que l'on porte aux tubes à vide a augmenté de nouveau, cette fois avec le tube à vide émetteur de champ (Field-emitter microtube).

Tube à vide émetteur de champ

Ce type de tube a entraîné un regain d'intérêt pour les tubes ; il se présente sous la forme d'un circuit intégré. La conception la plus courante utilise une cathode froide, avec les électrons émis par des extrémités d'angles, d'échelle nanométrique et formés à la surface de la cathode métallique. Citons comme avantages une grande robustesse combinée avec la capacité de fournir de grandes puissances de sortie avec un bon rendement. Fonctionnant sur le même principe que les tubes classiques, ces prototypes ont été construits avec un émetteur d'électrons formé de petites pointes utilisant des nanotubes, et en gravant les électrodes comme des petites plaques rabattables (par une technique similaire à celle qui est utilisée pour créer les miroirs microscopiques utilisés dans le Digital Light Processing) qui sont maintenues debout par un champ magnétique. Ces microtubes intégrés devraient trouver des applications dans les appareils utilisant des micro-ondes tels que les téléphone portables, pour les émetteurs/récepteurs Bluetooth et Wi-Fi, les radars et les satellites. Actuellement ils sont étudiés pour une application possible dans la fabrication d'écrans plats.

Tube à vide pour le chauffage solaire

Le terme tube à vide fut récemment utilisé pour désigner les éléments tubulaires d'un chauffage d'eau solaire. Les tubes à vide de chauffage solaire (Vacuum tube solar heaters) deviennent de plus en plus populaires.

Voir aussi


- Irving Langmuir
- Tube à gaz

Liens externes et références

En Français


- Initiation aux amplis à tubes, de Jean Hiraga [http://www.dunod.com/pages/ouvrages/ficheouvrage.asp?id=45269 le livre]

En Anglais


- Shiers, George, The First Electron Tube, SCIENTIFIC AMERICAN, March 1969, p. 104.
- Tyne, Gerald, SAGA OF THE VACUUM TUBE, PROMPT Publications, 1977 (reprint 1994), pp. 30-83.
- Stokes, John, 70 YEARS OF RADIO TUBES AND VALVES, Vestal Press, NY, 1982, pp. 3-9.
- Thrower, Keith, HISTORY OF THE BRITISH RADIO VALVE TO 1940, MMA International, 1982, pp 9-13.
- [http://www.john-a-harper.com/tubes201/ How vacuum tubes really work] - Un site très complet sur les tubes, et l'effect thermoïonique, ce site donne les formules mathématiques.
- http://www.tubecollector.org/ - Musée des tubes électroniques avec de nombreuses photos (Virtual Valve Museum)
- http://www.tubecollectors.org/ - L'association des collectionneurs de tubes américains
- http://www.marconicalling.com/museum/html/events/events-i=39-s=0.html - L'invention du tube thermoïonique.
- http://www.svetlana-tubes.com/ - Site du fabricant russe, qui contient des fiches techniques en PDF (site en Flash).
- http://www.thalesgroup.com/electrondevices - Informations et fiches techniques sur les tubes électroniques industriels comme les klystrons, les magnétrons et les triodes de ce fabriquant.
- http://sales.hamamatsu.com/en/products/electron-tube-division.php Site d'un autre fabriquant pour l'industrie.
- http://www.radau5.ch/valves.html - Beaucoup d'informations intéressantes sur les tubes à vides, des fiches techniques (en anglais ou en allemand), mais aussi de la théorie pour le calcul des circuits et ce avec deux méthodes: une par le gain (américaine) et une autre avec la transconductance (allemande), chacune ayant ses avantages.
- http://www.milbert.com/tstxt.htm - Site sur la comparaison par l'analyse entre les tubes à vide et les transistors pour l'audio.
- http://www.cpii.com/eimac/catalog/169218.htm - Fiche technique du tube 8974 (celui qui dissipe 1,5MW).
- [http://www.solarcoman.com/vacuumtubetechnical.htm Vacuum tube technical] - Principe de Fonctionement des tubes à vide pour le chauffage solaire). Catégorie:Composant électronique Catégorie:Composant actif Catégorie:Diode Catégorie:Tube électronique

Électronique

__NOTOC__ =Introduction= L’électronique est une science appliquée, c'est aussi l’un des arts de l’ingénieur. En raison du succès des appareil fonctionnant grâce à l'électronique et de leur impact sur la vie courante, le grand publique confond souvent l’électronique avec la cybernétique, ou science des automatismes, aussi bien que l'informatique dans sa partie matériel (hardware).
- Cet article commence par décrire l’électronique comme une branche de la connaissance. Les contributeurs se sont attachés à donner des renseignements sur l’état actuel de l’électronique, ne s’intéressant à l’électronique qu’en tant que discipline scientifique. Ils en fournissent une description selon le schéma suivant : # Objet d’étude; # Structures de connaissance; # Méthodes.
- L’article se poursuit ensuite avec des informations et des descriptions d'ordres pratiques, renvoyant bien souvent le lecteur à des articles plus détaillés sur de tel ou tel domaine particulier. __TOC__ =1ère Partie=

Définition

: L’électronique est une science technique ou science de l’ingénieur, qui étudie et conçoit les structures effectuant un traitement non linéaire des signaux électriques, c-à-d. courant électrique ou tension électrique, porteurs d’information ou d’énergie. Dans cette définition la notion de l’information est considérée dans le sens le plus large : elle désigne toute grandeur (physique, telle la température ou la vitesse, ou abstraite, tel un son, une image, un code) qui évolue en temps réel selon une loi inconnue à l’avance. Comme tous les automatismes, les systèmes électroniques bien conçus comportent deux parties :
- l’une, opérative, gère les signaux de puissance porteurs d'énergie (courants forts) ;
- l’autre, informationnelle, gère les signaux porteurs d’information (courants faibles). Dans les systèmes électroniques classiques traitant l’information, celle-ci est codée par les tensions et les courants électriques. Les applications de l’électronique peuvent être subdivisées selon la finalité de l’action qu’elles visent : le traitement de l’information à proprement parler ou la commande. Les premières englobent les domaines comme l’informatique, les télécommunications, les mesures (prélèvement et stockage de l’information), etc. Les applications de commande ont pour objet le contrôle du fonctionnement d’un système naturel ou technogène. Un contrôle implique généralement une mesure du paramètre contrôlé, sa comparaison avec le modèle et, en cas d’erreur, la génération d’une consigne de correction. Ainsi, un contrôle peut être vu comme une succession d’opérations de traitement du signal : ceci renvoie à la définition générale donnée plus haut.

Structure de la science : disciplines de l’électronique

L’électronique est une famille de disciplines se distinguant suivant le type de signal traité, la famille d’application ou encore le niveau hiérarchique qu’occupe l’élément étudié dans le système global.

Classement selon le type du signal traité

Signal informationnel analogique : électronique analogique

La discipline s’intéressant au traitement des signaux analogiques, c’est-à-dire évoluant d’une façon continue dans le temps et pouvant prendre des valeurs appartenant à un espace de valeurs continu s’appelle « électronique analogique ». La plupart des systèmes physiques le sont, car les grandeurs physiques évoluent le plus souvent d’une façon continue (par exemple, la température).

Signal informationnel numérique : électronique numérique

Par opposition, l’électronique numérique s’intéresse au traitement des signaux dont l’espace de valeurs est discret. Ainsi le nombre de valeurs que peuvent prendre ces signaux est limité. Celles-ci sont codées par des nombres binaires. Dans le cas le plus simple, un signal numérique ne peut prendre que deux valeurs : 1 et 0. L’électronique numérique est utilisée le plus souvent dans des systèmes contenant un microprocesseur ou un microcontrôleur. Par exemple, un ordinateur est un appareil constitué dans sa plus grande partie par de l’électronique numérique. A l’heure actuelle les circuits en électronique numérique sont en train de remplacer tous les circuits en électronique analogique. On peut observer ce changement directement en regardant les caméscopes ou les appareils photo numériques mais c’est vrai dans tous les domaines. Par contre, il ne faut pas oublier que comme les valeurs discrètes n’existent pas physiquement, des phénomènes d’électronique analogique peuvent survenir dans les circuits numériques, notamment dans les hautes fréquences. La fréquence (ou fréquence d’horloge), exprimée en Hertz (Hz) d’un circuit numérique représente le nombre de changements d’état possibles d’une valeur par seconde.

Électronique mixte

On parle également de l’électronique mixte, il s’agit alors d’un système dans lequel coexistent les signaux numériques et analogiques. Les modules particuliers à cette discipline sont le Convertisseur Numérique-Analogique (CNA) et le Convertisseur Analogique-Numérique (CAN). Ils permettent de transformer un signal analogique en signal numérique et vice versa, en réalisant ainsi une interface entre les modules purement analogiques et purement numériques. Par exemple, un thermomètre à affichage numérique prélève la température (qui est une grandeur analogique), mesure sa valeur, la code en une séquence numérique et puis l’affiche sur un écran. Ainsi, les deux premières opérations sont effectuées par des modules de l’électronique analogique, la troisième nécessite une conversion numérique-analogique et la dernière relève d’un traitement numérique.

Signal de puissance : électronique de puissance

L’électronique de puissance est l’ensemble des techniques qui s’intéressent à l’énergie contenue dans les signaux électriques, contrairement aux autres disciplines électroniques, qui elles s'intéressent principalement à l’information contenue dans ces signaux. La gamme de puissance traitée en électronique de puissance varie de quelques micro Watt à plusieurs Mégawatts. L’électronique de puissance repose sur des dispositifs permettant de changer la forme de l’énergie électrique, (convertisseurs) et des dispositifs transducteurs (le plus couramment des turbines et des moteurs électriques). L’électronique de puissance a comme champ d’application l’électrotechnique domestique et industrielle où elle remplace les anciennes solutions électromécaniques.

Classement suivant la hiérarchie de l’objet d’étude

D’une façon indépendante de l’application, certaines disciplines de l’électronique sont définies suivant la place qu’occupe l’objet de l’étude dans la hiérarchie d’un système électronique.

Physique des composants - technologies de l’électronique

Au niveau le plus bas se situe un composant, ou un dispositif électronique. La branche s’intéressant à la conception et à l’étude d’un composant électronique élémentaire s’appelle « physique des composants ». Elle est connexe au savoir-faire technologique, qui lui regroupe l’ensemble des connaissances et outils nécessaires pour fabriquer un composant. On parle ainsi de la « technologie de l’électronique ». Les domaines de la technologie et de la physique des composants électroniques font essentiellement appel aux compétences dans les sciences fondamentales, telles que la physique du solide et des procédés chimiques. Même si ces activités sont vitales pour l’électronique, elles ont peu à voir avec l’électronique en tant que génie du traitement du signal. On devrait plutôt les gérer comme une porte d’entrée du monde de la physique fondamentale vers la science appliquée qu’est l’électronique. Les composants de base de l’électronique sont les transistors, les résistances, les condensateurs, les diodes, etc.

Génie électronique : théorie et conception des circuits électroniques

Un circuit électronique est le principal objet d’étude de la science de l’électronique. Un circuit électronique est un système incluant plusieurs composants électroniques associés. Le mot circuit vient du fait que le traitement s’effectue grâce à des courants électriques circulant dans les composants interconnectés. La branche étudiant les propriétés des circuits électroniques s’appelle « théorie des circuits ». La discipline qui étudie la méthodologie permettant de réaliser une fonction de traitement particulière à base d’un circuit s’appelle « conception des circuits électroniques ». Les systèmes électroniques modernes comportent des centaines de millions de composants élémentaires. Pour cette raison le génie des circuits électroniques ne s’intéresse qu’à la réalisation de fonctions (ou modules) relativement simples, nécessitant quelques dizaines de composants.

Classement suivant la taille des circuits électroniques

Le classement précédent se recoupe avec un classement suivant la taille des circuits électroniques considérés.

Électronique des tubes à vide

Comme son nom l’indique, elle recourt à des tubes à vide, ou tubes électroniques comme composants actifs élémentaires (diodes à vide, triodes, tétrodes, pentodes...). Elle ne subsiste guère plus aujourd’hui que sous la forme des tubes cathodiques des récepteurs de télévision et de certains composants d’émetteurs radio de très forte puissance, et ces tubes-là sont d’ailleurs eux aussi en voie de disparition.

Électronique individuelle

Elle recourt à des composants élémentaires individuels ( non-intégrés) assemblés le plus souvent sur des cartes électroniques. Cette électronique n’est plus guère utilisée que pour des montages expérimentaux ou dans le cadre de l’électronique de loisir, car elle a été supplantée par la micro-électronique.

Micro-électronique

Ce vocable est né du processus de la miniaturisation des composants électroniques élémentaires. Cette miniaturisation a commencé dans les années cinquante avec la naissance des semi-conducteurs, elle a atteint une phase presque extrême aujourd’hui. En effet, depuis six décennies la taille des composants élémentaires n’a cessé de diminuer, pour atteindre des dimensions de l’ordre de quelques dizaines de nanomètres. Ces progrès sont devenus possibles grâce aux avancées dans les procédés de traitement des matériaux semi-conducteurs, notamment du silicium, qui ont permis de réaliser plusieurs millions de composants élémentaires sur une surface de quelques millimètres carrés. Ainsi, la micro-électronique s’intéresse aux systèmes électroniques utilisant des composants de dimensions micrométriques et nanométriques. L’expression « électronique intégrée » est un synonyme de ce vocable : elle évoque une ensemble de composants « intégrés » sur une seule puce de semi-conducteur.

Nano-électronique et électronique moléculaire

Par ailleurs, en parlant des systèmes de l’électronique moderne, le préfixe « micro » commence à être obsolète, dans la mesure où l’on voit apparaître des composants dont la taille se mesure en nanomètres et parfois comparable à celle des molécules. On évoque ainsi la nano-électronique, les nanotechnologies et l’électronique moléculaire. Des avancées techniques récentes permettent même d’envisager la conception de composants basés sur la propriété des électrons et de leur spin : la spintronique.

Microsystèmes

Depuis quelques années, avec les progrès dans les micro- et nano-technologies, on observe une fusion des systèmes appartenant à différents domaines techniques (mécaniques, thermiques, optiques...) autour des circuits et systèmes électroniques. Ces fusions sont souvent appelées « systèmes à traitement de signal multi-domaine », ou « systèmes multi-domaines ». A l’origine de ces progrès sont les procédés d’usinage du silicium très évolués, qui permettent de réaliser des structures tridimensionnelles sur les mêmes cristaux de silicium avec les circuits électroniques. Cette proximité offre une interpénétration des traitements traditionnellement se déroulant dans des domaines différents, et une coexistence des signaux de différentes natures physiques (thermique, mécanique, optique...) dans un même système.

Systèmes microélectromécaniques

Ainsi, dans les années 1990 la véritable révolution technologique a eu lieu avec l’apparition des systèmes micro-électro-mécaniques (en anglais MEMS comme MicroElectroMechanical Systems). Il s’agit de mécanismes classiques tels que des résonateurs, poutres, micromoteurs etc. réalisés sur silicium à l’échelle micrométrique. Ces différents éléments mécaniques sont mis en mouvement (actionnés) grâce aux forces générées par des transducteurs électromécaniques. Ceux-ci sont alimentés par des tensions produites avec des circuits électroniques avoisinants. Les transducteurs électromécaniques jouent alors le rôle de l’interface entre les domaines mécanique et électrique. Les transducteurs électrostatiques ou capacitifs y sont utilisés le plus souvent, bien que l’on puisse rencontrer des interfaces électromécaniques basées sur des phénomènes magnétiques et thermomécaniques. =2eme Partie=

Historique rapide

Depuis le début du 19 siècle, au fur et à mesure des découvertes des possibilités de l’électricité, les composants et applications électroniques ont vu le jour, (parfois sans possibilité d’application immédiate ou de fabrication industrielle, ces découvertes ne seront utilisées que plus tard). Sans électronique et bien évidemment l’alimentation en électricité indispensable à son fonctionnement, la vie dans notre société moderne serait bien différente. Voir aussi les composants électroniques en général.

Base théorique

Un composant est un élément permettant de construire un circuit électrique où circule un courant électrique.

Composants passifs


- Un composant est dit passif quand il obéit à la Loi D'ohm généralisée, c’est-à-dire quand la tension U aux bornes du composant varie linéairement avec l’intensité I du courant qui y circule, ou que : : U = Z.I + U_0 \,
- Ils n'ont pas pour fonction de modifier la nature du courant électrique qui les traverssent.
- Les composant dits passifs (résistance, condensateur, bobine, connecteur) ont vu leurs techniques de fabrication évoluer très sensiblement, suivant de près les améliorations technologiques.
- Par contre leur principe fondamentaux n’ont jamais été remis en question.

Composants actifs


- Un composant est dit actif lorsque celui-ci a pour but de modifier le ou les courants qui le traverse. Par exemple, les diodes, triode, les transistors, les thyristors, etc. sont des composants actifs.
- Au début, les composants actifs comprenaient uniquement des tubes électroniques.
- Depuis avec l'utilisation des semi-conducteur et entre autres l’invention du transistor en 1948, l’électronique grand public a envahie nos maisons, nos automobiles, le téléphone et toutes les machines de la vie courante.
- Les circuits intégrés, évolution intégré du transistor, gagnent de jour en jour en densité. Ceux-ci ont favorisé l’explosion de l’électronique moderne: analogique et surtout numérique.
- L’ère des micro-ordinateurs a pu voir le jour grâce aux avancées de l’électronique numérique.
- Lors des deux dernières décennies du , l’électronique a été associée aux possibilités de la lumière et de l’optique (laser et fibre optique) : l’Opto-électronique, pour fabriquer de nouvelles générations de machines électroniques.

Articles décrivant l’électronique

Électronique analogique


- Amplificateur
- Bobine
- Commutateur
- Condensateur
- Filtre
- Inductance
- Radioélectricité
- Radiophonie
- Résistance
- Téléphonie
- Télévision
- Transistor
- Tube
- Diode

Électronique numérique


- Automate
- DSP
- Fonction logique, TTL CMOS
- Microprocesseur
- Microcontrôleur
- Ordinateur
- Réseau informatique
- Réseaux logiques programmables
- Semi-conducteur
- Table de Karnaugh
- Télécommunication
- Transistor

Optoélectronique


- Fibre optique
- LED
- Laser

externe


- [http://www.stielec.ac-aix-marseille.fr/cours/abati/opto.htm Optoélectronique]

Métiers de l’électronique


- Électronicien
- Ingénieur en électronique
- Technicien en fabrication électronique

Outillage

- De base


- Alimentation réglable
- Fer à souder
- Multimètre
- Jeux de pinces
- Jeux de tournevis

- Évolué


- Analyseur logique, Émulateur
- Echomètre
- Générateur de signaux
- Oscilloscope
- Programmateur logique
- Simulateur logique
- Synthese logique
- Testeur de composant

Divers


- Alimentation.
- Protection.
- Codes DTMF.
- Micro-électronique.
- Électrotechnique.

Articles connexes


- Électrocinétique
- Électricité
- Algèbre de Boole
- Connectique
- Fonction logique
- Systèmes embarqués
- Langage de description matériel (HDL) = Liens externes =
- [http://perso.wanadoo.fr/f6crp/elec/index.htm Un traité d’électronique par F6CRP]
- [http://www.powerdesigners.com/InfoWeb/resources/pe_html/contents.htm Interactive Power Electronics Online course]
- [http://stielec.ac-aix-marseille.fr/ Ressources en génie électronique] catégorie:Électricité
- Electronique ja:電子工学 ko:전자공학 ms:Elektronik simple:Electronics th:อิเล็กทรอนิกส์

Anglais

L'anglais est une langue germanique originaire d'Angleterre. C'est la langue maternelle ou l'une des langues des habitants de plusieurs pays, surtout le Royaume-Uni et ses anciennes colonies, dont les États-Unis, l'Irlande, le Canada, l'Australie, et la Nouvelle-Zélande. L'anglais est l'une des langues les plus parlées au monde : elle est la troisième en nombre de locuteurs natifs, et la première apprise comme seconde langue. Elle est aussi la langue la plus utilisée sur Internet.

Histoire

L'anglais descend de la langue parlée par les tribus germaniques angles (d'où est tiré le nom de la langue), saxonnes et jutes s'étant installées en Grande Bretagne au de l'ère chrétienne, remplaçant les langues celtiques présentes sur le territoire. Ces dialectes germaniques, qui ont connu la première mutation consonantique, sont alors désignés sous le nom de vieil anglais, d'abord écrit en runes puis avec l'alphabet latin, apporté par les scribes irlandais au . L'influence d'envahisseurs vikings installés au nord-est du pays est notable dans le lexique de la langue qui a alors emprunté de nombreux termes au vieux norrois (ou « vieil islandais »). L'influence du latin, langue liturgique du christianisme que les scribes irlandais ont apporté, est aussi très forte. On arrête le vieil anglais au , à l'issue de la bataille de Hastings, en 1066. L'épopée Beowulf est écrite dans cet état de la langue. Après sa victoire à Hastings sur les Saxons, Guillaume le Conquérant s'installe en Grande-Bretagne et impose sa langue, le normand (langue d'oïl de l'ancien français), comme langue de la cour ; ce faisant, il modifie profondément la langue anglaise : les emprunts se font très nombreux et souvent doublonnent avec des mots de radical germanique. Le mot saxon est parlé par le peuple, alors que le terme français est souvent lié au registre soutenu ou à la parlure des nobles. Par exemple, ox, calf ou sheep, termes germaniques, représentent chez le producteur ─ anciennement les couches populaires de la population ─ ce que le consommateur ─ autrefois les couches aisées de la population ─ désigne par beef (cf. bœuf), veal, (cf. veau) et mutton (cf. mouton). (Ainsi, ces trois derniers mots désignent surtout la viande par opposition au bétail sur pied; mais on a aussi "let's return to our muttons" "retournons à nos moutons" et fig. "muttonhead", "mouton [de Panurge]". Par contre, "oxtail soup" car à l'origine ce potage était un plat plébéien.) D'autre part, la langue simplifie ses déclinaisons. C'est le moyen anglais, dont l'orthographe est fortement influencée par celle des scribes normands, lesquels inventent par exemple les digrammes de la langue (ch, sh, gh, th) et introduisent la lettre w (anciennement un digramme vv ou uu), faisant ainsi sortir de l'usage des lettres anciennes comme þ (thorn, remplacé par th), ð (edh, remplacé aussi par th), ȝ (yogh, proche d'un 3, remplacé par gh ou y principalement) ou ƿ (wynn, proche d'un p, remplacé par w). Les Contes de Cantorbéry de Geoffrey Chaucer sont écrits en moyen anglais. La grande mutation vocalique, qui a vu la modification en profondeur des voyelles anglaises, du marque le tournant d'un autre état de la langue, l'anglais moderne, que l'on fait réellement commencer au début du avec William Shakespeare. On y distingue deux sous-périodes : l'anglais moderne d'avant ou après le , quand, à la suite des conquêtes britanniques, la langue s'est de nouveau lexicalement enrichie de manière notable grâce aux emprunts faits aux langues des colonies.

Influence de l'anglais

Historiquement, l'anglais a peu pénétré le français (moins de 4 % du vocabulaire est d'origine anglo-saxonne). Cependant son influence croît depuis une cinquantaine d'années du fait de la mondialisation des échanges commerciaux et technologiques, dominés par de grandes puissances parlant cette langue, le Royaume-Uni et les États-Unis notamment (voir « impérialisme linguistique »). C'est pourquoi l'utilisation de mots anglais est notable dans des secteurs comme l'informatique, les télécommunications ou l'économie, comme le fut l'italien jadis pour la musique. Un autre phénomène est lié à cet expansionnisme : l'anglais tend à être utilisé à la place d'autres langues. Ainsi le français était la langue privilégiée des relations diplomatiques et des relations contractuelles, l'influence des États-Unis a fait tomber cet usage en désuétude. L'anglais est aussi depuis 1951 la langue utilisée dans l'aviation, sur décision de l'OACI. Il a par ailleurs acquis dans le monde la place de langue la plus fréquemment utilisée dans les rencontres internationales, même si le multilinguisme reste la norme. Étant la première langue étrangère apprise dans le monde, il bénéficie d'une base unique de locuteurs dans tous les pays sur tous les continents. C'est enfin la seconde langue officielle de très nombreux États. Cette utilisation internationale de l'anglais, devenu une véritable lingua franca, inquiète nombre d'anglophones qui voient leur langue prendre les allures d'un pidgin simpliste coupé de ses subtilités et de son histoire.

Classification

L'anglais est une langue germanique, famille au sein de laquelle les langues vivantes les plus proches sont le frison et le scots mais qui, néanmoins, a subi à plusieurs reprises l'influence d'autres langues germaniques comme le vieux norrois, du latin et de diverses langues romanes, surtout le français, influence latino-romane que l'on ne remarque pas seulement dans les mots qui sont a priori des emprunts lexicaux (déjà vu ou rendez-vous, expressions françaises utilisées en anglais ; embargo de l'espagnol ; cupola, folio ou stiletto de l'italien), mais encore dans de très nombreux mots à étymon latin (comme expect ← exspectare, school ← schola, scuttle ← scutella, ou street ← strata).

Répartition géographique

Statut officiel

L'anglais est la première langue en Australie (anglais australien), Bahamas, Barbade (anglais carribéen), Bermudes, Dominique, Gibraltar, Grenade, Guyana, Jamaïque (anglais jamaïcain), Nouvelle-Zélande (anglais néo-zélandais), Antigua-et-Barbuda, Sainte-Lucie, Saint-Christophe-et-Niévès, Saint-Vincent-et-les Grenadines, Trinité-et-Tobago, Royaume-Uni (anglais britannique), et (sans reconnaissance officielle) aux États-Unis (anglais américain). L'anglais est aussi l'une des premières langues du Belize (avec l'espagnol), du Canada (anglais canadien) (avec le français), de l'Inde (hindi et anglais ainsi que 21 autres langues d'État), de l'Irlande (avec l'irlandais), du Singapour (avec le malais, le mandarin, le tamil et d'autres langues asiatiques) et de l'Afrique du Sud (avec le zoulou, le xhosa, l'afrikaans, et le sotho du nord). C'est la langue non officielle la plus utilisée en Israël. C'est la langue usuelle dans l'île de Saint-Martin. À Hong-Kong c'est une langue officielle et largement utilisée dans le monde des affaires. Il est appris dès le jardin d'enfants, et est la langue d'instruction de quelques écoles primaires, de nombreuses écoles secondaires et de toutes les universités. Un nombre substantiel d'étudiants acquièrent un niveau de locuteur natif. Cette langue y est si largement utilisée qu'il est inadéquat de dire qu'elle n'est qu'une seconde langue ou une langue étrangère. C'est une langue officielle, mais pas native au Cameroun, Fidji, Micronésie, Ghana, Gambie, Kiribati, Lesotho, Liberia, Kenya, Namibie, Nigeria, Malte, Îles Marshall, Pakistan, Papouasie-Nouvelle-Guinée, Philippines, Îles Salomon, Samoa, Sierra Leone, Swaziland, Tanzanie, Zambie et Zimbabwe.

Langues dérivées

L'anglais a donné naissance :
- à de nombreux pidgins et créoles.
- au Basic English, langue créée par C. K. Ogden and I. A. Richards en 1930. Celle-ci ne comporte plus que 850 mots : ceux qui sont indipensables à la vie quotidienne (expression de sentiments inclus) plus ceux nécessaires pour définir les autres le temps d'une conversation.
- L'anglais Européen : http://www.davytech.com/wiki/

Écriture

L'anglais utilise l'alphabet latin (avec, anciennement, des lettres comme ð ou þ ; voir plus haut). Il n'utilise des signes diacritiques que pour écrire les mots d'origine étrangère. Son orthographe découle d'un long processus historique et il n'y a souvent plus de bijection entre celle-ci et la prononciation actuelle.

Prononciation

Parmi les consonnes n'existant pas en français, on peut noter [θ] et [ð], écrits th, ou encore [ŋ], écrit n devant un g ou un k. Exemples de mots :

Grammaire

Voir article détaillé : Grammaire anglaise L'anglais ne comporte pas de genres pour les noms (à part de rares exceptions). Les adjectifs sont invariables.

Conjugaison

Voir article détaillé : Conjugaison anglaise

Lexique

Des mots sont entrés dans la langue anglaise au contact avec le français : ils sont pour ces raisons très proches, à l'écrit, de leur homonyme. Ces mots existent dans la langue anglaise depuis si longtemps que les anglophones ne les considèrent plus comme mots français. Par exemple : difference, introduction, village, pure. En revanche, l'anglais a gardé des mots tels que mushroom, budget et (an) apron dont l'on ne reconnaîtrait guère l'origine française (respectivement liés à mousseron, bougette et napperon par métanalyse).

Nombre de mots

Contrairement à d'autres langues, il n'existe pas d'organisme qui recense officiellement les mots d'anglais. Comme par ailleurs l'importance actuelle de cette langue dans la recherche scientifique fait que de nombreux mots sont créés tous les jours (certains promis à une large diffusion, d'autres resteront d'usage confidentiel), il n'existe pas de liste complète. On peut simplement constater que le dictionnaire Oxford English Dictionary, un des plus complet, recense plus de 500.000 entrées, y compris des mots désuets, des mots techniques et des mots de dialectes locaux.

Origine des mots

En 1973, Thomas Finkenstaedt et Dieter Wolff, en se basant sur les 80.000 mots du Shorter Oxford Dictionary (3e édition), ont établi la répartition suivante :
- français, y compris l'ancien français et le normand (ou anglo-français) : 28,3 %
- latin, y compris les mots scientifiques et techniques récents : 28,24 %
- ancien et moyen anglais, vieux norrois et hollandais : 25 %
- grec : 5,32 %
- étymologie indéterminée : 4,03 %
- mots dérivés de noms propres : 3,28 %
- toutes les autres langues : moins de 1 % Cependant, les problèmes de définition conduisent à des appréciations divergentes. Ainsi la linguiste française Henriette Walter affirme de son côté que [http://perso.wanadoo.fr/mondalire/Henriette_walter.htm plus des deux tiers des mots anglais sont d'origine française].

Emprunts à l'anglais

Le sens des mots peut avoir changé entre les deux langues. Certains de ces mots sont des allers-retours, car empruntés initialement au français.

avec la forme anglaise


- badge
- basket
- boss, « chef, patron »
- budget, de l'ancien français « bougette », petite bourse portée à la ceinture
- caddie, chariot tiré à bras utilisé pour transporter de menus objets
- check-up
- club
- coach (prononc. « cooutch ») et ses dérivés (coacher, le coaching)
- cool
- cowboy, qui signifie « vacher »
- fair-play
- ferry(-boat)
- fuel, de l'ancien français « fouaille », matière servant à alimenter un feu
- gag,
- gentleman, partiellement de l'ancien français « gentil », homme d'ascendance noble
- job, qui signifie « travail, activité rémunérée »
- milk-shake
- one-man show, spectacle mené par un seul artiste
- self-control, littéralement : la maîtrise de soi
- self-made man, littéralement : personne qui a fait elle-même sa réputation, sa carrière
- self-service, endroit où on se sert soi-même (distributeurs de carburant, restaurants d'entreprise, cafétéria, etc.)
- show
- skateboard
- spot
- steak
- stock-options
- toast, de l'ancien français « toster » (griller)
- week-end, qui signifie « fin de semaine »
- Nom de sports créés aux XIX et XX siècles : En général, ces sports ont un vocabulaire spécifique lui aussi composé de mots anglais. On trouve aussi des termes transverses : un match, un set, un derby, un supporter. :
- (boxe) : ring, uppercut, swing :
- football (la « balle au pied »), goal, penalty :
- basket-ball ((la « balle au panier ») :
- rugby (du nom de la ville où ce jeu a été inventé), drop :
- hockey :
- golf, tee, club, green, put, caddie :
- (planche à voile) : wishbone :
- rallye :
- surf :
- tennis (du moyen français « tenez ! », expression utilisée pour démarrer une partie au jeu de paume) Attention : le mot handball, bien qu'homographe parfait entre l'anglais et l'allemand, est originaire d'Allemagne. C'est pourquoi sa syllabe finale se prononce [bal] et non [bo:l].
Musique :
- country
- blues
- boogie woogie
- jazz
- rock'n'roll
- ragtime
- rhythm'n blues
- swing
- folk

francisés


- bouledogue (bulldog)
- fioul (écriture phonétique de la prononciation anglaise de fuel)
- paquebot (packet-boat)
- redingote (riding-coat, vêtement pour les sorties à cheval)
- bifteck (beef steak)

mots de racine anglo-saxonne

La langue française a créé de nombreux substantifs en ajoutant la terminaison « ing » à des mots anglais.
- camping
- forcing
- marketing
- packaging
- parking
- reporting
- shampooing

Divers


- code ISO 639-1 : en

Voir aussi

Liens internes


- linguistique
  - grammaire anglaise
    - verbes irréguliers en anglais
    - Conjugaison anglaise
  - faux-amis anglais
  - vrais amis en anglais
  - anglicisme
  - franglais
  - variations régionales de l'anglais
  - linguistes anglais
  - dictionnaire des langues
    - langues par famille
      - langues indo-européennes
      -
- langues germaniques
      -
  - langues germaniques occidentales
      -
    - groupe anglo-frison

Liens externes


- [http://www.websters-online-dictionary.org/definition/French-english/ Dictionnaire français - anglais] Webster's Rosetta Project
- [http://www.scientificpsychic.com/verbs1fr.html Conjugueur des verbes anglais]
- [http://www.freelang.com/dictionnaire/anglais.html Dictionnaire Freelang anglais téléchargeable] Dictionnaire Freelang anglais-français/français anglais de Bertrand Cornu
- [http://anglais.linguistmail.com Linguistmail.com] Outils gratuits pour apprendre l'anglais
- [http://fr.wordreference.com WordReference.com], dictionnaire en ligne anglais-français
- [http://linearb.co.uk:8080/memory/ Dictionnaire français-anglais plus exemples phrases] Linear B

Bibliographie


- L'aventure des langues en occident, Henriette Walter, Editions Robert Laffont, 1994, le chapitre concernant les langues germaniques
- Honni soit qui mal y pense, Henriette Walter, Editions Robert Laffont, 2001, sur les allers-retours de mots entre l'anglais et le français Catégorie:Anglais Catégorie:Langue germanique Catégorie:Langue officielle de l'Union européenne Catégorie:Langue véhiculaire Anglais als:Englische Sprache ja:英語 ko:영어 ms:Bahasa Inggeris simple:English language th:ภาษาอังกฤษ zh-min-nan:Eng-gí

Amplificateur

Un amplificateur est un système électronique quadripôle qui modifie un signal d'entrée en augmentant son intensité ou sa tension.
- On trouve des amplificateurs dans tous les systèmes qui utilisent un signal de faible amplitude et qui le restituent avec une amplitude augmentée.
  - Les premiers amplificateurs furent créés à base de tubes électroniques puis l'utilisation de transistors bipolaires et de transistors à effet de champs (MOSFET) les démocratisèrent. Pour les télécommunications spatiales demandant de fortes puissances, on utlise également des amplificateurs à klystron et des Tubes à Ondes Progressives (ATOP). Il existe également, embarqués à bord des satellites des amplificateurs de type SSPA (Solid State Power Amplifier).
- Pour apporter l'énergie nécessaire à cette transformation, l'amplificateur nécessite une alimentation électrique.
- On évalue la performance d'un amplificateur en étudiant son rendement, sa linéarité, sa bande passante et le rapport signal-bruit, entre l'entrée et la sortie.

Utilisation


- En Musique, voir Technologies des musiques amplifiées.
- Les télécommunications font un grand usage des amplificateurs.
- La régulation de processus industriel utilise les amplificateurs, entre autre à la sortie des capteurs de température, pression, débit, niveau, vitesse, position, afin d'avoir des valeurs exploitables.
- Les automates en général utilisent divers systèmes amplificateurs pour contrôler l'alimentation d'organes réclamant plus de puissance qu'il ne peuvent fournir.

Voir aussi


- Amplificateur opérationnel TL081, AOP 741. Catégorie:composant électronique Catégorie:composant actif ja:アンプ

Électrode

Certains appareils électriques comme les piles électriques, accumulateurs électriques, bacs à électrolyse, lampes radio, tube à rayons X, diodes à semiconducteurs... comportent en interne deux lames ou blocs conducteurs reliés à chacune des deux bornes de branchement de l'appareil. Ces éléments conducteurs sont appelés électrodes. Dans un système à deux électrodes : l'une est le siège d'une réaction de réduction, c'est la cathode. L'autre est le siège d'une réaction d'oxydation, c'est l'anode. En situation d'électrolyse, Le pôle (-) est appelée cathode tandis le pôle (+) est l'anode. Selon le sens de circulation conventionnel du courant continu, le courant entre dans un récepteur (appareil consommant du courant électrique) par l'anode. Inversement, c'est par la cathode d'un générateur (appareil produisant de l'électricité) que le courant retourne dans celui-ci.

Electrodes de référence en électrochimie

Electrode ja:電極

Gaz

Au niveau microscopique, on décrit un gaz comme un ensemble d'atomes ou de molécules très faiblement liés et quasi indépendants (pour plus, voir gaz réels). Tout corps pur peut se trouver sous trois états (aussi appelés phases) : solide, liquide ou gazeux. Le passage de l'état liquide à l'état gazeux est appelé vaporisation. On qualifie alors le corps de vapeur (par exemple la vapeur d'eau). La masse volumique d'un corps pur atteint son minimum à l'état gazeux. Elle décroit sous l'effet d'une baisse de pression (loi de Gay-Lussac et loi de Charles) ou d'une hausse de la température (on parle de dilatation des gaz). Les mouvements chaotiques des molécules qui composent le corps le rendent informe. Ils lui permettent d'occuper entièrement l'espace clos qui le contient.

Généralités

Les gaz sont miscibles entre eux : on parle de mixage pour l'action de mélanger et, de mélange gazeux pour l'état mélangé. Exemple : l'air sec, épuré de son gaz carbonique, est un mélange composé entre autre de 80% de diazote (N2) et de 20% dioxygène (O2). Un gaz peut se dissoudre dans l'eau (loi de Henry), ou d'autres liquides (comme le sang, exemple une embolie gazeuse). Un gaz peut même se dissoudre (faiblement) dans un métal (absorption, désorption). La combustion des gaz oxydables est très importante en chimie, en chimie organique et, donc dans la vie courante.

Gaz et thermodynamique

Le passage direct de l'état solide à l'état gazeux est appelé sublimation (par xemple, le dioxyde de carbone CO2, ou neige carbonique) ; l'inverse s'appelle cristallisation. Quand un liquide passe à l'état gazeux, il y a vaporisation ( soit par évaporation , soit par ébullition). L'inverse s'appelle la liquéfaction. Ces transformations s'appellent opération de changement de phase. Voir aussi
- Dans le domaine de la physique :
  - gaz halogènes
  - gaz parfaits
  - gaz réels
  - ionisation des gaz.
  - théorie cinétique des gaz
- Pour les applications technologiques :
  - compression des gaz
  - Histoire de la liquéfaction des gaz
  - machine à vapeur
  - moteur à gaz
  - moteur à explosion
- En relation avec les phénomènes atmosphériques :
  - air
  - atmosphère
  - effet de serre
  - couche d'ozone. jets atomiques...

Gaz et optique


- réfraction gazeuse (loi de Gladstone,
- aberration,...
- absorption lumineuse, émission ( loi de Kirchhoff).lampe à gaz gaz coloré( par exemple le dioxyde d'azote( NO2) roux);
- ...

Gaz, combustion en chimie

Voir combustion des gaz.

Gaz, usage industriel et technique


- air liquide,
- gaz combustible, moteur, réacteur à gaz,usine à gaz,
- gaz comprimé
- gazogène
- moteur au GPL
- gazoduc
- ballons à gaz, dirigeables, aérostats

Gaz et biologie


- digestion : avoir des gaz, roter
- respiration, asphyxie, gaz méphitique, gaz irritant (par exemple le dioxyde de soufre, SO2), empoisonnement gaz toxique, mélange de gaz en plongée sous-marine et bouteille à gaz, ivresse des profondeurs...
- anesthésiant,hilarant(N2O), puant,brûlant la peau ,...lacrymogène ,
- gaz dissous, embolie gazeuse.
- gaz neurotransmetteur (NO).
- gaz neurotoxique
- gaz de protection alimentaire
- ...

Gaz en astrophysique


- gaz interstellaire

Étymologie

gaz vient du latin "chaos"

Expressions françaises

ébauche à compléter
- avoir des gaz
- avoir le gaz (de ville)
- vite fait sur le gaz
- ça gaze
- mettre les gaz
- remettre les gaz
- rouler plein gaz
- mais c'est une usine à gaz !
- ça sent le gaz
- il y a de l'eau dans l'gaz, il y a de l'orage dans l'air.
- y a du gaz (escalade)
- chambre à gaz
- être gazé, gaz de combat, ypérite, lacrymogène, neurotoxique...
- explosion gazeuse, grisou, AZF D'un point de vue macroscopique, on caractérise la matière à l'état gazeux par les critères suivants :
- un gaz n'a pas de forme propre ;
- il n'a pas de volume propre, il tend à occuper tout le volume disponible.

Voir aussi

solide, liquide , point triple, gaz réel, gaz parfait Catégorie:Physique Catégorie:Gaz ja:気体 ko:기체 ms:Gas simple:Gas th:แก๊ส

Thermoïonique

Une émission thermoïonique est un flux d'électrons provenant d'un métal ou d'un oxyde métallique, qui est provoqué par les vibrations des atomes dû à l'énergie thermique lorsque ceux-ci parviennent à surmonter les forces électrostatiques. L'effet croit de manière importante avec l'augmentation de la température, mais est toujours présent pour les températures au-dessus du zéro absolu. La science en rapport avec ce phénomène est la thermoélectronique. Les particules chargées sont appelées thermions.

Histoire

Cet effet fut d'abord rapporté en 1873 par Guthrie en Grande-Bretagne. Alors qu'il effectuait un travail sur les objets chargés, Le Professeur Guthrie découvrit qu'une sphère de fer chauffée à rouge et chargée négativement perdait sa charge. Il découvrit aussi que cela ne se produisait pas si la sphère possède une charge positive. Owen Richardson travailla sur l'émission thermoïonique et reçu le prix Nobel en 1928 « Pour son travail sur le phénomène thermoïonique et plus spécialement pour la découverte de la loi portant maintenant son nom ».

Détails

Dans chaque métal, il y a un ou deux électrons libres qui peuvent bouger d'un atome à un autre. Cela est parfois appeler « mer d'électrons ». Leur vélocité suit une distribution statistique, au lieu d'être uniforme, et sous certaines conditions un électron pourra avoir une vélocité suffisante pour partir du métal sans y revenir. L'énergie minimum nécessaire pour qu'un électron puisse quitter la surface est appelée la fonction de travail, et varie d'un métal à l'autre. Pour les tubes électroniques, une fine couche d'oxyde est souvent appliquée à la surface du métal pour obtenir une fonction de travail plus basse, ce qui facilite le départ des électrons de la surface. L'équation de Richardson-Dushmann énonce que la densité de courant émit J (A/m2) est relatif à la température T par l'équation: :J = A T^2 e^ Où T est la température du métal en Kelvins, W est la fonction de travail du métal, k est la constante de Boltzmann, et A la constante de Richardson. L'exponentielle dans l'équation montre que le courant émit augmente énormément avec la température et tend à devenir proportionnel au carré de celle-ci pour les températures élevées. Les équations de l'émission thermoïnique sont importantes dans la conception des semi-conducteurs.

L'effet Edison

semi-conducteur L'effet fut « re » découvert accidentellement en 1880, par Thomas Edison, alors qu'il essayait de découvrir la raison de la rupture du filament et la raison du noircissement du verre des lampes incandescentes. Edison construisit un bulb avec la surface interne recouverte d'une feuille d'étain. Quant il connectait la feuille au filament au travers d'un galvanomètre, avec la feuille descendue a une tension négative par rapport au filament, rien ne se passait. Mais, quand il augmentait la tension de la feuille de manière à atteindre une tension positive par rapport au filament, une petite circulation de courant fut indiquée par le galvanomètre, si bien que les électrons émit par le filament chaud était attirés par la feuille fermant ainsi le circuit. Cette unidirectionalité du courant fut appelée l'effet Edison (Bien que ce terme est parfois utilisé comme référence à l'effet thermoïonique lui-même). Edison ne voyait pas d'application pour cet effet, bien qu'il le breveta en 1883, il n'étudia plus celui-ci.

La diode à vide

Le physicien anglais John Ambrose Fleming, alors qu'il travaillait pour la société « Wireless Telegraphy », découvrit que l'effet Edison pouvait être utilisé pour la détection des ondes radios. Fleming développa un tube électronique à deux éléments connu sous le nom de diode à vide, qu'il breveta le 16 novembre, 1904. La diode thermoïonique peut aussi être configurée comme un convertisseur différence de chaleur/énergie électrique et ce sans pièces mobiles.

Voir aussi


- fonction de travail
- tube cathodique

Liens externes(en Anglais)


- [http://www.john-a-harper.com/tubes201/ How vacuum tubes really work] - Site avec une partie de bonne qualité sur l'émission thermoïonique.
- http://www.nobel.se/physics/laureates/1928/richardson-lecture.pdf - Le prix Nobel de Owen Richardson sur la thermoïonie December 12, 1929.
- http://www.radio-electronics.com/info/radio_history/valve/hov.php - L'histoire du tube électronique. Catégorie:Physique Catégorie:Tube électronique ja:エジソン効果

Céramique

Premier « art du feu » à apparaître (avant la métallurgie puis le travail du verre), la céramique désigne l’ensemble des objets fabriqués en terre qui ont subi au cours d’une cuisson plus ou moins élevée, une transformation physico-chimique irréversible.

Généralités

Le mot céramique provient du grec ancien κέραμος / kéramos, qui signifie « terre à potier », « argile ». Il a donné son nom à un quartier d'Athènes, le Céramique. On peut distinguer trois branches de la céramique :
- la céramique utilitaire, principalement la poterie, la plus ancienne des formes de céramique (elle est antérieure au travail des métaux) qui utilise les terres argileuses comme matériau de base ;
- la céramique d'art qui a dérivé de la précédente, et délaisse la fonction utilitaire pour se centrer sur le sens mystique ou sur l'esthétique ;
- la céramique industrielle, particulièrement développée au et qui utilise des matériaux à base d'oxydes, de carbures, de nitrures, etc. Un matériau céramique est solide à température ambiante et n'est ni métallique, ni organique. Les objets en céramique sont réalisés par solidification à haute température d'une pâte humide plastique, ou agglutination par chauffage d'une poudre sèche préalablement comprimée, sans passer par une phase liquide ; par extension, on désigne sous le terme « céramique » les objets eux-mêmes ainsi fabriqués.

Histoire de la céramique

Préhistoire

L'art céramique apparaît en Extrême-Orient vers le , au Proche-Orient au , et en Occident au

Asie et Extrême-Orient

L'histoire de la céramique chinoise est la plus riche du monde. Dès le , celles-ci étaient déjà très élaborées et la température de cuisson pouvait atteindre 1300 °C. Au , les porcelaines chinoises atteignent la perfection et permettent à la Chine de devenir le premier pays exportateur de céramique au Monde, place qu'elle conserve jusqu'au .

Europe et Proche-Orient

Chine D'abord basée sur du modelage, la technique de travail évolue pendant l'Antiquité avec l'invention du tour, sans doute originaire du Proche-Orient. Elle permet la production rapide de nombreux récipients. En Europe, la pose de vernis noir à base d'oxydes métalliques permet aux grecs antiques d'améliorer les techniques de décor. La technique est reprise dans le monde romain puis gallo-romain, notamment avec la technique de la terra sigillata dont un des centres principaux de production est le site de La Gaufresenque. :Voir aussi : Typologie de la céramique grecque et romaine Mais c'est la découverte du décor vitrifié (à base d'eau, de silice et de colorants), déjà employée dans l’Empire byzantin et en terre d’Islam, qui permet au le développement de la poterie vernissée. La technique de la terre vernissée arrive à son apogée en France entre le et le , notamment avec les travaux sur l'émail de Bernard Palissy. L'Espagne subit aussi l'influence artistique des Arabes et un art hispano-mauresque se développe vers la même période. Les techniques empruntées aux potiers Ottomans et Arabes permettent aussi aux italiens de découvrir le sgraffiato et les majoliques. Le décor à istoriato apparaît à Florence et à Faenza au et la faïence est fréquemment utilisée. La technique de la porcelaine est redécouverte et affinée, mais s'interrompt au début du . :Voir aussi : Art de la céramique en terre d'Islam. À partir du , l'art des potiers italiens se répand. Au , l'Europe subit deux influences: l’une italienne à Nevers, l’autre chinoise à Delft. La faïence française du , avec des décors cuits à température de petit feu, se développe avec des centres de production comme Marseille, Strasbourg, Niderviller. Le secret de fabrication de la porcelaine est réétudié. En 1709, un alchimiste allemand de Dresde, Böttger, découvre la recette de la porcelaine dure, alors que les principaux centres de production européens (Rouen, Saint Cloud, Chantilly, Vincennes et Sèvres) utilisaient une porcelaine tendre. Dès lors la fabrication devient intense, variée et abondante. La manufacture de Sèvres devient manufacture nationale en France. Au , ses collections sont alimentées par son directeur, Alexandre Brongniart.

Epoque moderne

Alexandre Brongniart]] L'industrialisation croissante à partir de la deuxième moitié du XIXe siècle modifie le rapport à la céramique. La généralisation de procédés de fabrication pour la production de masse, et les nouveaux moyens de transport (notamment le chemin de fer), signent l'arrêt de la pièce unique artisanale aux profit des arts appliqués. Les ateliers se transforment en fabriques et la petite industrie se développe dans des centres comme Limoges ou Vallauris. Au début du XXe siècle, l'art nouveau fait rentrer l'art — et en particulier la céramique — dans la majorité des foyers. Il est prolongé après la Première Guerre mondiale par l'art déco et les recherches sur le design. Mais la crise économique de 1929 et l'arrivée de matériaux comme la fonte, l'aluminium ou l'inox vont amener à un désintérêt de la céramique utilitaire. L'apparition après la Seconde Guerre mondiale des matières plastiques va aggraver la situation des artisans et des petites fabriques. En parallèle, l'évolution de la chimie et de l'étude des matériaux va aussi permettre la création de nouveaux matériaux céramiques pour des applications industrielles: aussi appelée néocéramique, c'est la céramique industrielle. Face à cette désaffection de l'artisanat utilitaire, un nouveau courant artistique apparaît dans l'immédiat après-guerre: la céramique contemporaine naît des échanges entre artistes, souvent des peintres venus à la céramique. Les techniques de céramique orientales, notamment celles de Chine et du Japon — par l'intermédiaire de l'anglais Bernard Leach — sont popularisées. En France, des villages de potiers revivent. C'est le cas de La Borne sous l'impulsion de Jean et Jacqueline Lerat et leurs travaux sur le grès. Vallauris vit une véritable renaissance avec l'arrivée de nombreux artistes, suivis rapidement par une star: Picasso. Aux États-Unis, la technique des cuissons rapides, notamment celle du raku japonais, est réappropriée par des artistes comme Paul Soldner. Sa simplicité apparente conjuguée à la vague des rencontres professionnelles de potiers, ou workshops, permet une large démocratisation de l'art céramique à partir des années soixante-dix en Amérique, puis de 1981 en Europe.
- ms:Seramik ja:セラミックス

Métal

Catégorie:Composé minéral Catégorie:Métallurgie Un métal est un élément chimique qui peut former des liaisons métalliques et perdre des électrons pour former des cations (ions positifs) (et des liaisons ioniques dans le cas des alcalins). Les métaux sont un des trois groupes d'éléments distingués par leurs propriétés d'ionisation et de liaison chimique ; les deux autres sont les métalloïdes et les non-métaux. Bien que les métaux puissent être définis par leurs propriétés physico-chimiques (voir plus loin), il est également possible de les catégoriser en employant une caractérisation de leur structure de bande : les métaux possédent des bandes de valence et de conduction qui se recouvrent. Cette définition permet d'intégrer à la catégorie des métaux les