 Ptitrain :
Est-ce que nous sommes maintenant aptes à attaquer les choses sérieuses, mon cher
T.T.T. ?
Eh bien, allons-y ! Tout ce que
vais vous raconter est destiné à être compris. Ça vous fait rire ?
Je veux dire par là que je veux pas raconter l´électronique en remontant au big
bang (c´est-à-dire au voyage d´électrons dans des atomes dopés à
l´arsenic) comme l´a fait une de vos grandes revues nationales — ni confier mes schémas
à des super-dessinateurs qui vont, lors de la recopie, oublier une ou deux connexions, comme
un autre magazine ferroviaire, tout récemment ! Si je reçois des
questions, si j´ai négligé un détail, je réécrirai le
texte en en tenant compte !
Ptitrain :
D´accord, d´accord ! Ne vous fâchez pas, je ne rirai plus !
Donc, dans un premier temps nous allons
fabriquer un petit boîtier de télécommande à fil, qui ne sera pas plus
grand qu´une boîte d´allumettes, et qui nous permettra de commander une locomotive
par l´intermédiaire d´un long fil fin et souple, en abandonnant le poste de commande
fixe et en nous promenant au plus près de notre réseau.
Les frais engagés dans cette construction
seront réduits au maximum et je vous dirai les prix, les références exactes,
et les adresses où acheter, pour qu´il n´y ait pas de mauvaise surprise. Ce qu´on
construira pourra être réutilisé si on se décide à passer à
la vitesse supérieure, c´est-à-dire la vraie télécommande sans
fil.
Le plus petit schéma possible
pour ce faire, vous le voyez ici (schéma [1]). Votre transfo habituel sera utilisé
pour réduire le coût : n´importe quelle marque fera l´affaire, on n´utilisera
que la sortie dite “accessoires”. Dans le petit carré jaune, deux composants qui
transforment le courant alternatif en continu (on reverra ça lors de la construction). À
la sortie de cette petite boîte jaune, on trouve deux bornes : le plus (14 volts
à peu près, je l´ai dessiné en rouge) et la masse (zéro
volt ; en bleu sur le schéma). Cette masse qu´on appelle quelquefois, par erreur,
“le moins”. On voit ensuite deux composants, Ra et Rf ; ce sont deux
résistances, l´une pour l´Accélération, l´autre
pour le Freinage. En électronique,une résistance se comporte comme un chantier
de travaux sur une route : elle ralentit le trafic. Plus la résistance est de valeur
élevée (plus le chantier est important), plus le trafic (le courant) est faible, tout
comme sur une route.
Ensuite vous voyez deux boutons-poussoirs,
A (accélération) et F (freinage) ; on appuie dessus avec le doigt
(plus tard, c´est la télécommande sans fil qui remplacera votre doigt, car il
pourrait fatiguer à la longue :¬))) Quand on appuiera, le trafic (le courant) pourra
s´écouler ; quand on relâchera, le trafic sera stoppé.
L´objet C est un condensateur :
pour ce qui nous concerne aujourd´hui, voyons-le comme une petite batterie, que l´on peut
charger, ou décharger. Quand on l´a chargé et que l´on n´utilise pas,
il reste chargé, exactement comme la batterie de votre voiture. C´est donc une espèce
de mémoire, qui conserve une information : sa charge.
Ensuite vient un transistor, ici
T, en vert. Un transistor est un animal à trois pattes, la base, le collecteur
et l´émetteur. Dans notre schéma, il marche comme un robinet : plus
on tourne un robinet, plus il y a d´eau qui coule, vous êtes d´accord ? Eh
bien, plus on donne de tension, de volts, à la base du transistor, plus la tension est grande
à la sortie (sur l´émetteur ; vous voyez la flèche sur l´émetteur,
qui signifie que c´est la sortie ?). Tout se passe comme si l´émetteur recopiait
ce qu´il y a sur la base.
À la fin, on trouve ce qui
le plus important pour nous : la voie et le train ! Voilà, c´est tout. Ça
va pour l´instant ?
Au début, quand on branche le
transfo sur la prise EDF, il ne passe rien. Le condensateur est vide, il est déchargé,
comme une batterie que vous viendriez d´acheter. Alors on va appuyer sur le bouton A,
accélération (schéma 2).  Vous
savez tous que le courant va naturellement de l´endroit où la tension est la
plus grande vers l´endroit où elle est la plus faible, exactement comme l´eau coule
forcément du haut vers le bas.
Ici quand on appuie sur A, le
courant va couler du haut (le point rouge, + 14 volts) vers le bas, vers le point bleu
(zéro volt), en traversant le condensateur. C´est ce que montre la flèche grise.
Le condensateur va donc se charger de courant, petit à petit, doucement puisque le résistance***
Ra “freine” le courant. Petit à petit, au point P, on va trouver
un volt, puis deux volts, puis trois, etc. Mais le point P est aussi relié au
“robinet” du transistor T (sa base), et donc le transistor va commencer lui aussi
à voir circuler du courant. L´émetteur (relié à la voie, point
rouge), qui recopie la base, va passer lui aussi à un volt, puis deux volts, puis trois, etc.
Et la loco démarre, en douceur ! M´avez-vous compris ?
Ptitrain : Oui, ça
va ! J´aime bien les analogies avec l´eau qui coule, les travaux sur l´autoroute,
ou la batterie de la voiture...
OK, mais je ne dois pas en faire trop,
sinon certains lecteurs vont croire que je les prends pour des bébés :¬)))
Donc reprenons : quand on appuie
sur A, on fait accélérer le train ; quand on relâche, le train continue
à la même vitesse [“marche sur l´erre”, NDLR]. Le point P
est à une tension élevée, l´émetteur aussi, la voie aussi, et ils
y resteront, presque indéfiniment.
Pour faire  freiner
le train (schéma 3), on va appuyer sur le bouton F de freinage. La tension
élevée sur le point P va avoir naturellement tendance à “couler”
vers un point où la tension est moindre, c´est-à-dire vers la masse, par l´intermédiaire
du bouton F appuyé et de la résistance Rf (suivez la flèche grise).
Petit à petit, le point P va donc passer à trois volts, puis deux, puis un,
etc. L´émetteur du transistor suit le mouvement, donc sa tension baisse, c´est-à-dire
la tension dans la voie et donc la vitesse de la loco : trois volts, deux, un, zéro...
La loco freine doucement, puis s´arrête !
C´est tout ! C´est fini...
On n´a plus qu´à souder tout ça !
Quelques détails encore, quand
même : vous verrez à l´utilisation qu´il y a un phénomème
naturel qui nous arrange bien. Un condensateur, cette espèce de batterie qu´on
peut charger et décharger à loisir, ne “répond” pas de façon
régulière : au début, comme un goinfre qui se met à table, il avale
vite et se charge assez rapidement, c´est dans sa nature ; puis au fur que son estomac
se remplit (que sa charge augmente), il mange (il se charge) de moins en moins vite ; à
la fin, il est très lent : quelques miettes seulement, il n´en peut plus, burp...
Ce qui veut dire qu´au début, quand on appuie sur l´accélérateur,
la tension va monter assez vite dans la voie — ça tombe bien puisqu´une loco ne
“décolle” qu´à trois ou quatre volts : on ne sera pas obligé
d´appuyer trop longtemps pour que le démarrage ait lieu ! Ensuite la vitesse augmentera
de moins en moins vite : il faudra plus de temps pour passer de 120 à 150 km/h
qu´on en aura mis de 20 à 50 km/h... Exactement comme en réalité,
quand les tout derniers kilomètres/heure sont les plus durs à obtenir.
Au freinage, ce sera l´inverse :
c´est à grande vitesse que les freins semblent les plus actifs (si un train freine à
pleine vitesse, les voyageurs chutent, les valises tombent des filets), mais quand on est proche
de l´arrêt ils sont moins efficaces : il ne faudra  surtout
pas rater son freinage avant le heurtoir ! J´ai fait un petit dessin ([4] ci-contre)
pour vous montrer la vie intime du condensateur, mais vous pouvez totalement l´ignorer si
vous êtes fatigué pour aujourd´hui !
Un dernier point : les valeurs des
résistances Ra et Rf ne seront pas fixées une fois pour toutes ; chacun a ses
besoins en ce domaine, selon l´âge des trains (époque II ou V : ça
fait une différence) et surtout la taille du réseau : si le vôtre est tout
petit, vous seriez embêté de passer trois minutes à atteindre la valeur maximale !
Donc ces résistances seront réglables, et vous pourrez les ajuster à vos valeurs
préférées.
Et aussi il y aura, dans le montage réel,
un troisième bouton-poussoir (freinage d´urgence, pas inutile !) et un quatrième,
pour changer le sens de marche — détails que nous n´avons pas abordés aujourd´hui...
Si vous avez des questions, besoin de
précisions, écrivez à Ptitrain
je vous promets que je répondrai, soit en direct en mail, soit sur cette page si la question
revêt un intérêt général ! À bientôt !
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Ptitrain 
