DU 1ER AU 31 AVRIL

Intervention de Pascal Pitou, enseignant en physique-chimie au lycée Benjamin Franklin et Responsable pédagogique de la formation LP Pro MEDDD au CNAM Région Centre-Val de Loire,

Le 23/04/2022

QU’EST-CE QUE C’EST ?
Cet objet est composé de 4 ampoules fixées sur 2 barres de cuivre reposant
sur des pieds en porcelaine. Ces pieds servent d’isolant entre le support de
l’objet et les barres en cuivre. Dans chaque ampoule se trouvent 4 cylindres*.
Les ampoules ne contiennent pas d’air, mais du vide. Ce vide isole les quatre
cylindres les uns des autres. Il empêche ainsi tout phénomène de se produire
entre les cylindres.

Un cylindre est composé de 3 éléments. L’élément le plus externe est une
tôle mince, c’est un pôle électrique négatif**. Cette tôle entoure un tube de
nickel. Le tube de nickel est un pôle électrique positif***. Enfin, dans le tube de
nickel on trouve un filament de tungstène.
Cet objet est un tube à vide à bombardement d’électrons.

COMMENT ÇA SE FORME ?
Les deux barres de cuivre sont alimentées par un courant de haute tension.
Le courant arrive jusqu’au nodule et chauffe les filaments de tungstène.
L’échauffement active des particules, des électrons. Cet échauffement met
les électrons en mouvement. Les électrons forment alors un nuage électrique
autour du filament de tungstène. L’échauffement atteint le tube de nickel et
lui fait émettre des électrons. Grâce au courant, la tôle attire les électrons. Les
électrons passent ainsi du pôle positif (tube de nickel) au pôle négatif (tôle).
La puissance du signal électrique produit par les nodules dépend du
nombre d’électrons en mouvement. Plus il y a d’électrons en mouvement
plus le signal produit sera supérieur au signal entrant. Le tube à vide sert
d’amplificateur.

L’HISTOIRE DU TUBE À VIDE
Le phénomène physique sur lequel repose le tube à vide est compris à la fin
du 19ème siècle. En 1883, Thomas Edison étudie les lampes incandescentes,
en particulier la rupture du filament et le noircissement du verre. Il introduit
une plaque métallique dans l’ampoule. Il remarque alors qu’un courant passe
entre la plaque métallique et le filament. Le courant passe quand il applique
une tension sur la plaque pour qu’elle soit positive par rapport au filament. Le
courant ne passe pas lorsqu’il applique une tension négative. Dans ce modèle,
le courant va dans une direction unique, ce principe est appelé « effet Edison ».
En 1904, John Ambrose Fleming découvre que l’effet Edison peut être utilisé
pour la détection des ondes radio. Il met alors au point un tube à vide. Il sert à
laisser passer le courant dans un seul sens et à la détection des ondes radio.
Au 21ème siècle, l’usage du tube à vide est restreint à des cas particuliers, tels
que les amplificateurs à lampes utilisés par les amateurs de musique.

VOS RÉPONSES
La + originale :
C’est un détecteur de radioactivité

La + fun :
C’est un ancien détecteur de mensonge utilisé par la police scientifique

La + logique :
Cet appareil permet de comprendre la circulation du courant dans un
montage ou un circuit électrique