CNAM VARI
cours: Architecture des systèmes informatique

Chapitre II

 THEORIE
  Nous avons vu qu'Alan Turing avait marqué l'histoire en inventant
l'ordinateur. On ne doit pas oublier des gens comme Blaise Pascal et
sa célèbre machine à calculer ou même Charles Babbage qui en 1821
avait formulé un projet de calculateur à programme enregistré. La
mort mystérieuse et tragique d'Alan Turing à laissée à d'autres le
soin de continuer.
  En 1943 John Von Neumann définit un modèle de machine particulier
qui s'appuie sur la machine de Turing mais la spécialise, cette machine est
constituée d'une unité principale de traitement, d'une mémoire unique et
d'organes périphériques. Il introduit le modèle de l'exécution séquentielle
ainsi que la notion de programme dans la mémoire.

  Mais tout cela est bien joli mais reste très théorique, afin d'être
effectivement utilisé une machine doit être construite.

    Il était une fois une grosse marmite où bouillonnait une sacrée soupe.
Cette soupe originelle contenait tout ce qu'il fallait pour que notre monde existe.
  C'est ce que les physiciens et les astrophysiciens nomme le Big Bang.
Après un peu de temps; la matiére l'emporte sur l'antimatière. L'atome le plus simple,
l'atome d'hydrogène prend naissance.

L'atome d'hydrogène est l'atome le plus simple qui soit, c'est aussi le plus
répandu dans notre univers. Il est constitué d'un électron qui gravite autour du noyau
lui même constitué d'un proton et d'un neutron électriquement neutre.

 
Autour de ce système qui n'est pas planétaire les électrons gravitent en
décrivant une trajectoire dont le plan varie ;). Cette description de l'atome est dite
atome de Niels Bohr. Cette description est plus complète que la description
de l'atome de Rutherford mais elle laisse toutefois encore bien des mystères
non résolus.

Bien que l'on explique pas totalement la nature de l'atome on en connaît les
différentes parties.
  •   l'électron qui tourne autour du noyau central.
  •   le noyau ( ou nucléus ) constitué de deux types de particules:
  •     les protons, chargés négativement
  •     les neutrons, électriquement neutre mais de masse proche des protons

    Les activités qui s'occupent du noyau sont dite nucléaires (car noyau est
    synonyme de nucléus)
    Les activités qui s'occupent de l'atome sont dite atomiques!
    C'est la théorie de la mécanique quantique qui rend compte des propriétés des particules et des sous particules (quarks ; leptons etc.)  Un quanta étant un grain d'énergie décrit par une fonction d'onde (Schrödinger).

    C'est l'éléctron qui est responsable du courant electrique.
      l'électron de masse plus faible que le proton et surtout chargé électriquement négativement.


    image de l'atome d'uranium.

    Si l'atome d'hydrogène est le plus simple des atomes un des plus compliqués est celui de l'uranium qui comporte électrons neutrons et protons. Quand un atome comporte le même nombre de proton que d'électron ont dit qu'il est électriquement neutre. C'est l'état stable ou normal d'un atome. Si ce n'est pas le cas l'atome est chargé négativement (il possède un ou plusieurs électrons de plus emprunté au milieu) ont dit que c'est un ion négatif. De même si il cède un ou plusieurs électron il devient chargé négativement ou ion positif.

    Toutes les propriétés ( chimiques et électriques ) des matériaux (bois, eau,
    herbe, béton, marbre, cuir etc... ) que nous connaissons sont déterminées par
    le nombre d'électrons à la périphérie des atomes.
     Cette couche se nomme la couche de Valence. {voir l'éclairage}
    PRATIQUE
    On distingue deux sortes de matériaux en fonctions de leur caractéristiques
    électriques:
  • 1)  Les isolants
  • 2)  Les conducteurs
    A l'intérieur des conducteurs les électrons sont mobiles et donc le
    courant passe. En revanche, dans les isolants les électrons restent
    peu mobiles et le courant ne circule quasiment pas.

    Ce qui vient d'être dit est faux( !???) Du moins ces propos doivent
    être nuancés.
      On sait que tous les métaux sont de bons conducteurs.
    On note que tous les bons conducteurs de chaleur sont aussi des
    bons conducteurs électrique et réciproquement.
    Et on croit savoir que tous les plastiques sont des isolants.
    ... Un matériau est un bon conducteur électricique si ses électrons
    sont mobiles électrons qui permet de véhiculé l'energie.
    Nous savons tous que l'air qui nous entoure constitue
    un isolant.

    Récapitulatif

  • C'est le mouvement des électrons, chargé négativement, qui engendre
    le courant éléctrique.
  • Un semi conducteur est un isolant mais devient très vite conducteur sous
    l'action d'un petit champ électrique ( ou une tension encore appellèe
    ddp pour différence de potentiel )
  • Une diode est un composant électronique qui ne laisse circuler le courantbr> que dans un seul sens.

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