La récente réapparition des amplificateurs monotriode à
relancé la conception de transformateurs permettant le passage d'un
courant continu important. L'examen de la courbe liant B et H pour
les matériaux ferromagnétiques usuels montre que la présence
d'un courant continu dans l'enroulement déplace le point moyen de
fonctionnement vers la zône de saturation (fortement non
linéaire!). Ce mode de fonctionnement est inacceptable pour un
amplificateur de haut qualité, à la fois en raison de la
distorsion engendrée et également par diminution de la
perméabilité apparente, qui nécessite d'augmenter le nombre de
spires des enroulements (au détriment entre autres de la bande
passante: voir plus haut). Il existe deux solutions possibles à ce
problème: soit faire circuler un courant continu dans un enroulement
auxilliaire afin de neutraliser le champ crée par le premier, soit
ménager un entrefer dans le circuit magnétique afin de partager la
réluctance entre le fer (saturable) et l'air (insaturable). C'est
cette dernière solution, de loin la plus courante, que nous allons
décrire maintenant.
Nous ferons l'approximation que la longueur de l'entrefer
est suffisamment petite pour que les lignes de champ ne divergent pas
trop.
Dans ces conditions, pour une induction B et une section S de
circuit, nous aurons pour un enroulement de n spires parcourues par
un courant I :
avec l longueur moyenne du circuit magnétique dans le
fer. Recherchons maintenant la longueur de l'entrefer pour laquelle
l'inductance sera maximum. Notons la dérivée de la
fonction B = f(H). L'inductance apparente, obtenue par
linéarisation du flux en fonction de l'intensité I est :
pour une induction B fixée et un courant continu I, on obtient alors :
Cette dernière expression admet un maximum par rapport à
, ce qui permet de déterminer cette valeur, puis le
nombre de spires nécessaire pour l'enroulement.
Pour des noyaux à trés haute perméabilité, le calcul
précédent conduit à des valeurs si faibles qu'elles ne sont pas
réalisables en pratique : on aura dans ce cas recours à
l'expérimentation...