Fiche de révision
Physique

Le transistor

Petit composant, grand pouvoir : le transistor commande un fort courant avec un faible.

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Fiche de révision de Physique : « Le transistor », proposée par ndolomath.com

Le transistor

💡 Idée principale : un transistor possède trois bornes. Un petit courant de base IB commande un courant de collecteur IC beaucoup plus grand : il sert d’interrupteur ou d’amplificateur.
Étapes résumées
  1. Trois bornes : base (B), collecteur (C), émetteur (E).
  2. Transistors NPN et PNP.
  3. Relation : IC=βIB et IE=IB+IC.
  4. Régimes : bloqué, linéaire (amplification), saturé.

Description

Les trois bornes

Transistor

NPN ou PNP

Base B

Reçoit le petit courant de commande.

Collecteur C

Le courant principal y entre (NPN).

Émetteur E

Le courant total en sort (NPN).

Flèche

Sur l’émetteur, dans le sens du courant.
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1. Comprendre : un petit courant commande un grand

Le transistor est un robinet électronique : un faible courant de base IB commande un courant de collecteur IC beaucoup plus intense. Le rapport β=ICIB, souvent de 100 à 300, est l’amplification. Sans courant de base, le transistor est bloqué ; avec un courant de base suffisant, il est saturé et se comporte comme un interrupteur fermé.

Relations et régimes

IC=βIBIE=IB+IC
βgain en courant (de 50 à 500)

2. Les régimes de fonctionnement

RégimeConditionUtilisation
BloquéIB=0, donc IC=0interrupteur ouvert
LinéaireIC=βIBamplification
SaturéIC maximalinterrupteur fermé
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Exemple guidé

Un transistor a un gain β=100. Le courant de base vaut 0,2 mA. Calcule IC et IE.

Solution :
IC=100×0,2=20 mA.
IE=0,2+20=20,2 mA.

Le transistor en interrupteur

Exercice type

Énoncé

Un transistor de gain β = 150 doit faire passer IC=60 mA dans un relais. Quel courant de base minimal faut-il ?

Solution

IB=ICβ=60150=0,40 mA.
On prend en pratique un peu plus pour assurer la saturation.
Loi des nœuds : IE=IB+IC=60,4 mA.

Lampadaire automatique

Une photorésistance commande la base.

Radio

Le transistor amplifie le signal.

Ordinateur

Des milliards de transistors interrupteurs.

Thermostat

Une thermistance déclenche le chauffage.
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À toi de jouer

1. Combien de bornes a un transistor ?
2. β = 200, IB = 0,1 mA. Calcule IC.
3. Dans quel régime le transistor amplifie-t-il ?

Réponses : 3 · 20 mA · le régime linéaire. Le corrigé détaillé et d’autres exercices de ce chapitre sont dans les exercices corrigés.

Erreurs fréquentes

  • IE est la somme de IB et IC, pas leur différence.
  • La relation IC=βIB n’est plus vraie en saturation.
  • Ne confonds pas la base et l’émetteur.

Méthode

Identifie le régime, puis applique IC=βIB et la loi des nœuds IE=IB+IC.
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