Tout flux magnétique variable induit des courants parasites dans la carcasse métallique qui est là pour canaliser et renforcer le flux !  on lutte contre ce travers en "feuilletant" les masses métalliques, ce qui coupe le circuit des courants indésirables. Ces couches isolées entre elles donnent un aspect strié au métal.

ces courants naissent comme tout en opposants au changement, et uniquement pendant ce changement. Comment s'opposent-ils ? en créant (induisant) un un champ magnétique inverse !
Et à cet instant, ce qui paraissait si simple se complique..  car cela entraîne de l'échauffement, des distorsions de champ magnétique et autres parasitages contre lesquels il faut lutter (ou utiliser).

L'opposition au changement crée donc champ inverse - une contre manifestation - qui va retarder l'établissement du courant initial. C'est la self induction".

Et cela se produit également lors de la coupure du courant, ou l'on retrouve la même opposition (inertie), mais cette fois pour un courant qui ne veut pas se laisser couper. Cela provient encore de ce champ magnétique. . Analogie hydraulique, le coup de bélier dans les tuyaux lorsqu'on ferme brutalement un robinet (la masse d'eau "courante" ne peut pas être stoppée net).

Cette self induction a pour conséquence de freiner toute variation de courant que l'on que l'on imposerait et au pire, pour toute coupure, de générer des étincelles sur les contacts électriques ! que se passe-t-il alors ? au moment de la coupure du courant, qui renâcle comme on le sait, la tension augmente comme par magie. C'est le phénomène de "l'extra courant de rupture". PRECISION : il s'agit toujours d'un courant "de bobine" qui crée un champ magnétique.

Nuisible et Utile. Cet extra courant haute tension est nuisible par les dégâts qu'il cause - métal fondu) - il faut en protéger les disjoncteurs forte puissance, qui "soufflent" l'étincelle par effet de cheminée.
Cet extra courant haute tension est extraordinairement utile pour l'allumage des moteurs. Tous les moteurs essence du monde utilisent cette étincelle, éclatant sur les électrodes de bougies, grâce à une bobine magnétique, dite de "Ruhmkorf". Le savant qui en avait ainsi démontré l'existence en amusant les foules à l'époque où la science émerveillait.

Allumage électronique. Il n'a rien d'électronique car c'est toujours une bobine magnétique à double enroulements qui crée l'extra courant de 20/30.000 volts sur les bougies ! L'électronique gère seulement - avec précision et surtout sans contact - l'établissement et la coupure du courant.

Notions sur les pôles et circuits magnétique. On donne le nom de pôle magnétique à l'extrémité de la la pièce métallique, le noyau, autour duquel est enroulé le fil de la bobine. Ce noyau peut être en fer, alliages de métaux, ou poudres équivalentes comprimées encore plus performantes (flux produit considérablement augmenté (permalloy, ferrites..).

Noyau et circuit magnétique: photo ci-contre, un contacteur avec sa bobine jaune-orangé, (derrière le mot bobine). L'extrémité de son noyau de fer rond dépasse un peu. En établissant le courant électrique, le flux magnétique du fer rond attire la plaque articulée, dénommée armature, dont l'épaisseur est soulignée de jaune. Le circuit magnétique "se ferme" alors, les deux traits jaunes ne faisant plus qu'un (sorte de clapet).
- Le flux magnétique se referme parce que l'autre extrémité du fer rond est soudée sur la carcasse métallique qui entoure la bobine.

Le contacteur est utilisé pour établir un courant électrique à distance, au plus près de l'utilisation; par exemple pour démarrer un moteur ou allumer des lampes..). Plus généralement, son intérêt est d'établir un puissant circuit électrique à partir d'un petit bouton et de fils électriques fins : c'est une télécommande filaire. Le puissant démarreur d'un moteur de voiture - qui peut faire avancer la voiture - est alimenté par l'intermédiaire d'un contacteur "relais", situé près du démarreur. Ce relais est relié à la clé de contact par des fils électriques fins. Si non, les gros fils entre batterie et démarreur devraient passer par la clé de contact, munie d'un gros contact, ce qui est bien plus encombrant, compliqué et coùteux.

Electro-aimants.

Voir le contacteur ci-dessus. Le circuit électrique d'un électro-aimant ne doit pas conserver le magnétisme après la coupure du courant dans la bobine, phénomène parasite appelé "réluctance" parce que qu'il rechigne à lâcher son magnétisme.
La force de l'électro-aimant dépend de l'intensité du courant, de l'importance de la bobine, et de la capacité du noyau à concentrer les lignes de force magnétiques. L'importance de la bobine est liée à son nombre de tours de fils (nombre de spires) et à l'intensité du courant qui peut la parcourir. Ces conditions ont naturellement un impact sur la taille puisque, pour faire passer un courant important; il faut accroître le diamètre des fils de cuivre.

Il ne fonctionne qu'avec du courant alternatif ou en courant pulsé car le flux magnétique doit varier cycliquement.
Sans lui que ferions nous ? il y en a partout. Les plus connus sont les tranfos des alimentations/adaptateurs que l'on branche dans une prise pour faire fonctionner les chargeurs en tout genre, les players, radios, etc. Il y en a pour les éclairages halogènes de petite puissance (10 à 50 watts).

Sécurité. Il devrait y en avoir dans les salles de bains pour le rasoir électrique et le sèche cheveux (cas des hôtels), bien que danc ce cas, la tension ne soit pas changée (rapport 1); mais il supprime le lien avec le sol. Pour la même raison de sécurité, il est obligatoire dans les locaux humides, alimentés en 24 volts.

Il y en dans tous les équipements électroniques, radios, chaînes HIFI etc, pour leur alimentation, y compris dans les postes de radio, anciens et modernes, et de minuscules pour de hautes fréquences radio car il faut y modifier des rapports de puissance ou de tension. Il s'agit dans ce cas de courants extrêmement faibles.

Caractéristiques du transformateur. On nomme respectivement B1 et b2 les deux bobines qui le composent. Ces deux bobines sont traversées par un même flux magnétique.

Le rapport des tensions d'entrée et de sortie (en volts), soit entre B1 et B2, dépend uniquement du rapport de leur nombre respectif de spires. La puissance transmise étant conservée, le rapport des tensions est équilibré par un rapport inverse des intensités, soit une tension élevée avec une faible intensité sur B1, et une tension faible avec intensité élevée sur B2.

- La puissance produite est liée au flux produit, donc à n (nombre de spires (tours), et i l'intensité de courant (leur produit - multiplication - est nommé ampère-tour). La puissance produite est également liée au refroidissement (ça chauffe, et la perte de rendement vient de là). Les gros transfos sont donc refroidis avec des ailettes et si nécessaire avec un fluide, généralement une huile. (c'est une de ces huiles, le pyralène, qui a été interdite parce que très nocive).

Le fonctionnement du transformateur est symétrique : Cas courant d'un transfo 230v/12v : si l'on applique du 12 volts au secondaire, on obtiendra du 230 volts au primaire (il abaisse ou élève la tension du courant), mais on comprend bien que si l'on inversait les tensions pour appliquer du 230 sur le circuit secondaire B2, on obtiendrait du 4400 volts sur B1 !! ce qui provoquerait probablement des claquages d'isolants, de l'un ou des deux côtés. On suppose que le transformateur est à vide (non raccordé à un appareil), autrement bonjour les dégâts (surintensité, surtension.. (près de 20 fois supérieures).

Le transformateur de courant électrique est basiquement constitué d'un anneau métallique fermé (appelé tore), autour duquel ont enroule deux types de fils : l'un très long et fin, l'autre relativement court et gros : le circuit long et fin - dénommé primaire - est relié à la tension à réduire (exemple 230 volts). Le flux magnétique produit circule dans le tore et induit un courant dans le deuxième circuit appelé secondaire (exemple 12 volts).

Le transformateur à tore (anneau) est le meilleur parce qu'il réduit les pertes de flux (qui n'aiment pas les angles..). Mais il est coûteux à produire et son usage pour les tours d'alimentation, est réservé aux amplificateurs HI FI de qualité supérieure (moins de pertes magnétiques, moins de bruits parasites). Les transformateurs courants sont tous du type "anguleux"
Si le transformateur était parfait, il n'y aurait pas de perte de puissance entre le primaire (fil long et fin) et le secondaire (fil court et gros), ce qui signifie que le rapport des nombres de tours primaire/secondaire serait applicable aux tension et intensités respectives dans le rapport de 12 à 220, soit un peu moins de 20. Danc ce cas de perfection, si le primaire consomme 1 Ampère sous 230 volts, on pourrait débiter un peu moins de 20 Ampère sous 12 volts au secondaire.
En fait il y a des pertes de flux magnétique, des pertes par échauffement, des courants induits parasites (*) de sorte que le rendement peut tomber à 90 ou 80 %.
(*) dès qu'un flux magnétique circule, il induit un courant dans toute masse perméable au magnétisme, dont la carcasse métallique qui est là pour canaliser et renforcer le flux !  on lutte contre ce travers en "feuilletant" les masses métalliques, ce qui coupe le circuit des courants indésirables. A droite, photo d'un transformateur d'alimentation qui délivre des tension allant de 3 à 12 volts à partir du 230 volts. Le 220 volts - les deux fils rouges à droite du transfo - circule dans une bobine "primaire" qui traverse la masse feuilletée du circuit magnétique 'en gris). Une autre bobine au fil plus gros et avec moins de spires produit, avec différentes sorties, des tensions alternatives inférieures (3 à 12 volts). Ces tensions alternatives "basses" sont ensuite "redressés" par un groupe de 4 diodes, puis filtrées et régulées pour fournir de 3 à 12 volts de courant continu. Les transformateurs, dits aussi "adaptateurs", des réveils, radios, chargeurs en tous genres, etc. sont très semblables en plus simple (un peu plus plus petits, une seule tension secondaire, pas de régulation). Inutile de les présenter, tout le monde en possède.

La tension finale de 220 volts est malheureusement trop élevée et dangereuse d'autant qu'il y a retour par le sol. Autrefois, le 110 était bien mieux adapté, et cette tension est toujours utilisée aux USA.

Le transformateur est-il "une espèce "en voie de disparition", comme tout ce qui est plus ou moins mécanique en audio vidéo ?
Je possède de petites lampes halogène de 20 watts 12 volts qui fonctionnent sur le secteur 220 volts sans transformateur d'alimentation (seulement un petit circuit électronique de type variateur, mais avec double triac). Disparue de la vente (Allemagne), je n'en trouve plus. D'ordinaire, une lampe halogène de 12 volts est assortie d'un transformateur réducteur de tension 220/12v, soit un bloc noir directement enfichable. Variateurs 220V. Il existe deux types de variateurs, l'un pour les lampes 220 v résistives (normales), l'autre pour les circuits 220 volts inductifs - traduisons pour appareils avec bobinages tels que moteurs ou transformateurs - cas des ampoules halogènes 12 volts.
Un variateur est composé d'un élément électronique de puissance, le triac, qui est piloté par un diac, lequel relaie au triac l'action du curseur ou de la molette de réglage. Le cas de ma lampe - sans variateur ni tranformateur, est unique, d'autant que le tout petit boitier ne chauffe pas du tout ! toutes les autres lampes basse tension (12 v), ont un transformateur. Il semble que le courant soit bien contrôlé par une sorte de variateur fixe, si l'on peut dire, ce qui serait étonant car un tel montage n'empêche pas les pics de tension du secteur 22O V alternatif sur l'ampoule halogène, pics qui atteignent en réalité 320 volts, car la valeur 220 (227v nominale EDF), est une valeur moyenne efficace, équivalente à un courant continu de même valeur.
Pour imaginer la disparition du transformateur, je m'appuie, à tort ou à raison, sur l'exemple de mes petites lampes 12 volts sans transformateur mais aussi sur les prouesses technologiques en matière d'électronique, dont les alimentations à découpage ou bien mieux encore, sur l'exemple du passage de la haute tension en souterrain sous un sommet des Pyrénées, avec transformation du courant alternatif en courant continu et vice et versa ! L'électronique et la bionique apporteront ce que l'on ne peut imaginer aujourd'hui.

LES EXEMPLES QUI SUIVENT SONT PEDAGOGIQUES, toute cette mécanique ayant disparu ou étant en passe de l'être. Photo: tête d'enregistrement et lecture d'un magnétoscope fixée sur le tambour d'enroulement de la bande (cassette VHS). On aperçoit deux points noirs qui sont deux pôles magnétiques en ferrite avec chacun leur minuscule bobine (une bonne loupe est nécessaire pour les voir) ; cette "tête magnétique" magnétise par points toutes les inscription nécessaires à la lecture et la reproduction de l'image sur la télé (couleurs, intensités), un peu comme un point de lumière marquait pellicule photo ; le magnétoscope VHS, est analogique, donc sans codage comme pour le numérique.  les charges magnétiques inscrites sur la bande lors de l'enregistrement. Il y a des têtes spécialisées pour lire, enregistrer ou effacer. On retrouve l'équivalent en plus minuscule sur les caméscopes mini DV), ou en presque grosse taille sur les cassettes audio. Bien des fonctions avec mécanique-électronique  ont été remplacées par de l'électronique pure: le Fameux MP3 a coulé les cassettese et les mini disques !   ce qui était sur une bande ou un disque est désormais un fichier lu par un autre fichier programme, les disques durs de PC ont un challenger, le SSD.

Oui, la mécanique d'enregistrement et de lecture fait de la résistance !
 Photo ci-contre, tête de lecture de disque dur de PC pivotant autour d'un axe (à droite en rouge), qui lui permet de balayer la surface du disque dur du bord vers le centre. L'ensemble est très, très rigide car la précision de placement du stylet est extrême : un tel disque peut comporter 2400 milliards de points magnétiques élémentaires, et bien plus encore ! on fait actuellement (2011) trois ou quatre fois plus, on parle alors de un tera-octets soit 1000 giga).  Cette magnétisation des points et leur lecture s'effectue par l'intermédiaire de minuscules pôles magnétiques situés à la point du stylet, avec bobines et fils d'alimentation. C'est une partie très vulnérable du disque dur; quand tout le reste est si rigide. Le disque dur lui, tourne au maximum à la vitesse de 7200 tours minute, mû par un petit moteur.

Disque. Le disque est totalement insensible à l'aimantation, mais il comporte de microscopiques zones magnétiques "implantées" très régulièrement sur toute sa surface. Les micro-points aimantables/désaimantables sont actuellement disposés nord/sud à l'horizontale, mais on songe à les mettre en position verticale, cest à dire dans l'épaisseur du disque pour gagner de la place.

Disque dur de PC. Ensemble électromécanique "moteur" assurant le déplacement d'une tête magnétique placée au bout d'un bras. Ce bras, qui pivote autour d'un axe (trait rouge), comporte une bobine plate trapézoïdale (fil vert), laquelle assure un positionnement ultra précis grâce à l'action combinée de deux aimants en arc de cercle entre lesquels elle peut osciller. La couleur rouge de l'aimant n'est due qu'au ruban adhésif que j'ai placé dessus.

L'électronique gère, à partir d'une adresse, le courant à envoyer à la bobine pour que le stylet atteigne l'entrée de la piste contenant les données désignées.. Cette tête, qui affleure la surface, enregistre et lit les points magnétisés du disque en se déplaçant du bord extérieur du disque vers son centre.
Un disque dur de 300 giga octets, comporte 300x 8 = 2400 milliards de points magnétiques élémentaires ! le Tera, millier de milliard d'octets, est désormais l'unité de base.


Platine CD/DVD "pas trop ancienne" (historique, mais c'est pédagogique). Un ensemble électromécanique "moteur" assure le déplacement de la tête de lecture, une diode laser (*).
Deux bobines entourent chacune un aimant en arc de cercle. Les deux aimants sont fixes et les bobines peuvent osciller (flèches bleu et orange) autour d'un axe (rond rouge). La tête de lecture laser est fixé sur ce châssis oscillant (clic ! pour voir la diode laser et son puit optique.
Pour y voir plus clair : un aimant A traverse une bobine de fil B enroulée sur un cadre. Un deuxième aimant traverse une deuxième bobine identique. Les deux bobines sont reliées entre elles et tournent autour de l'axe rouge. La diode laser fait partie de cet ensemble et tourne avec pour balayer la surface du CD/DVD. L'électronique gère le courant à envoyer aux bobines pour que le diode laser atteigne l'entrée de la piste contenant les données désignées, suive les autres du même contenu ou saute à la demande de l'utilisateur. C'est un système au positionnement très souple et quasi instantané est comparable à celui du disque dur. La vitesse du CD:DVD est variable.
Platine CD ancienne. Un moteur classique petit modèle entraîne une vis sans fin (en gris clair), qui déplace un chariot coulissant sur une barre ronde parallèle. Ce chariot porte le lecteur à diode laser, dirigée vers le haut (en mauve). Le CD est posé sur l'axe vertical d'un petit moteur pour être lu par le rayon de lumière laser.


(*) Lumière laser. La "diode" est un composant électronique (une sorte de demi transistor), qui ne laisse passer le courant électrique que dans un sens; sa variante "laser" émet une lumière dite "cohérente" , au sens où toutes ses mutiples vibrations "marchent d'un même pas". Comment ? La lumière est émise par de la matière lorsque dans ses atomes, des électrons chutent d'un niveau de rotation (orbite), à un niveau plus bas; cela correspond à une perte d'énergie qui se traduit par l'émission de photons (lumière). Lorsque cela se produit, les électrons chutent naturellement,"en désordre". Dans une matière spécifique, si l'on provoque la chute simultanée d'un grand nombre d'électrons sur une orbite inférieure, on fabrique de la lumière laser dont la propriété est de ne presque pas "diffuser" ; le faisceau se maintient très fin (un point) sur de très grandes distances.

Il a tout d'abord été une simple curiosité scientifique qui permettait d'ébahir les visiteurs !
- La première télécommunication. Elle a permis de communiquer à grande distance, immédiatement et hors de la vue : le télégraphe était né. Au départ, une manette permet d'établir et de rompre un courant qui est reçu à l'extrémité du fil sur un électro-aimant. Equipé d'un stylet, l'électro-aimant a permis de tracer des points et des traits (méthode Morse), ou encore avec une membrane, de faire du bruit dans un écouteur.  L'écouteur téléphonique, le haut parleur de radio et de chaîne HI FI; les oreillettes de nos players et baladeurs MP3 sont toujours basés sur le principe de l'électro-aimant qui fait vibrer une membrane. Les ondes électromagnétiques portées à différentes fréquences ont été par la suite à la base des télécommunications que nous connaissons de nos jours. 

Production d'électricité. Au début seule la pile pouvait produire de l'électricité, donc en quantité faible et localisée (difficile à transmettre, elle faisait tout de même fonctionner le télégraphe !). La dynamo (dont de vélo..), puis l'alternateur - des spires de cuivre tournent dans un champ magnétique - ont permis de produire du courant alternatif e plus en plus puissant.   Il y a eu des minuteries de cage d'escalier (un balancier était lancé par une tige "aspirée" dans une bobine de fil électrique). La sonnerie du téléphone ou des gares ont été tributaire de l'électro-aimant, animé par le courant alternatif du secteur. De même fonctionnent encore quelques gongs et carillons de porte.
Puissance motrice.Les moteurs ont révolutionné la société, dans les usines (machines outils plus souples), le transport (trains, téléphériques..), ascenseurs.. Entre temps, le motor est soumis au numérique (commande par impulsions), pour les positionnements précis (imprimantes, robotique..), ou devenu linéaire pour les trains à sustentation électromagnétique, pour les ascenseurs des hyper tours, ou ..les rasoirs électriques (un japonais).
L'usage de l'électromécanique n'a cessé de s'étendre : manutention par grues (ferrailleurs) avec de gros électro-aimants, machines industrielles. 

Commandes et télécommandes, mesure Vannes, écluses, fermetures de serrure. Télécommandes de modèles réduits (avions, voiture..) et déclanchements divers (éclairage, signalisation, mise à feu;). Serrures de portes d'immeubles (électro-magnétisme "inversé" : pour ouvrir, un "contre champ" démagnétise temporairairement l'aimant de fermeture). Les moteurs Moteurs miniatures en photographies (appateils photo), mesures . Toutes télécommandes et commutations diverses en télécommunications, energie, industrie, SNCF, avions (à commandes électriques), tout un monde.
Ultra précision du monde de l'électronique, toute une génération de lecteurs de cassettes pour postes de radio et TV (VHS etc. pour magnétoscopes), de CD et DVD, inscription de données sur disques durs, etc. 

 Induction électromagnétique. Les plaques chauffantes à induction dispensent un puissant champ électromagnétique qui induit de forts courants électriques dans tout ustensile de cuisine ferreux, qui le font très rapidement chauffer; ce même principe, mais avec des puissances considérablement plus faibles, est utilisé pour recharger de petits appareils, du portable à la brosse à dent électrique; dans ce cas, le courant induit est récupéré dans une bobine située à la base de l'appareil posé sur sa base, et ce courant recharge la batterie (système dit "recharge sans contact"). Bien que produites par un "magnétron, le four à micro-ondes produit des fréquences "radio" très élevées qui chauffent la matière aqueuse en son sein et non par l'extérieur (bande du rayonnement infra rouge, comme le téléphone cellulaire). Les ondes sont électromagnétiques, mais n'induisent pas de courant électrique. Elles chauffent par elle-même, comme une partie du rayonnement solaire.

 - Domaine médical La résonance magnétique (l'IRM consiste à produire des impulsions magnétiques très intenses - on entend des coups sourds - qui orientent les électrons d'hydrogène de l'eau) et pour traiter la douleur, la stimulation magnétique crânienne (application d’impulsions magnétiques dont les ondes vont générer des courants électriques dans la zone du cortex ciblée). Plusieurs études commencent à prouver l’efficacité de cette technique (effet antalgique).

 - Paramédical. Les magnétiseurs pensent soigner avec leur magnétisme. Serait-ce autre chose ? aucune réponse pour l'instant. Notre corps émet bien des ondes électromagnétiques comme tous les être vivants, dont dans la gamme de fréquence des micro-ondes et téléphones sans fil (constatés entre 1,5 et 3 gigahertz). Nous sommes également traversés par le champ magnétique terrestre (en serait-il modifié comme les corps ferreux ? (nos trois grammes de fer paraissent faiblards mais il pourrait y avoir autre chose.. pas de réponse jusqu'alors par la science qui boude ces sujets brûlants. autant que l'homéopathie ou l'agriculture bio.

Une hypothèse ? Notre corps, de même que toute matière vivante, contiendrait dans certaines parties, de petites quantités cristaux de magnetite, oxyde ferreux, d'une taille de 40 à 100 nanometres, principalement situées pour nous dans le cerveau, ls poignets, doigts, genoux; Notre verveau contiendrait jusqu'à 5 millions de particules centimetre cube, (4 à 70 nanogrames par chair d'un cerveau. Ils agiraient comme un nanoscopique compas.

- Sourciers et baguette : contrairement à  ce que l'on imagine, le champ magnétique produit par l'eau n'agirait pas lui-même directement sur la baguette (on d'ailleurs du mal à croire), mais il indurait un courant dans le corps qui ferait relâcher les muscles du porteur de baguette. Le fait que l'on doive serrer fortement la baguette tendrait à valider cette thèse.

Exemple de baguette et ses effets: Détection d'eau. Les services des lignes téléphoniques utilisent parfois deux tiges de fer coudées à 90 degrés, dont la plus grande branche fait 50 centimètres. On peut utiliser un fer doux de plusieurs millimètres de diamètre ou un fer à béton fin équivalent. On tient fermement dans chaque main un fer par le petit coté, en s'assurant de conserver les deux grands brins bien parallèles et horizontaux, tout en marchant lentement. On constate que tout le monde n'est pas réceptif, et que la réceptivité peut varier hélas, d'un moment à l'autre. Mais sur un point précis connu  pour avoir un ruissellement souterrain proche j'ai vu, lors d'un exercice, mes deux tiges se rapprocher; action renouvelée à plusieurs passage. C'est très étonnant.