Electricité et électronique

Les grandeurs electriques

LA TENSION

Sonité est le Volt : V.
Elle exprime une Différence De Potentiel, entre deux points d'un circuit

Pour la mesurer on se servira d'un voltmètre qui sera toujours branché en parallèle sur le circuit à mesurer.



L'INTENSITE

Sn unité est l'Ampère : I..
Elle exprime une Quantité de courant débitée dans un récepteur, sa valeur est la même en tout point du circuit.
Pour la mesurer on utilisera un ampèremètre qui sera impérativement branché en série dans le circuit à mesurer.

LA PUISSANCE

Son unité est le Watt : W.

Elle exprime la puissance exprimée par un récepteur; elle est le produit de la tension aux bornes d'un récepteur par l'intensité traversant celui-ci.
Exemple : Un moteur alimenté en 12V, dont l'intensité absorbée serait de 0.5A aura une puissance absorbée de 6W. La puissance réelle ou délivrée étant nettement inférieure car elle tient compte du rendement et des frottements propres au moteur.



LA RESISTANCE

Son unité est l'Ohm
La résistance est la propriété qu'ont certains corps à s'opposer plus ou moins au passage du courant.

Tous les matériaux ont une résistance électrique, les moins résistants désignant les conducteurs (de courant) tel que l'or, l'argent, le cuivre, le maillechort... Les plus résistants désignant les isolants tel le verre, l'époxy, la bakélite, le plastique...
Elle se mesure à l'aide d'un Ohmmètre branché en parallèle sur un récepteur isolé des autres et toujours hors tension.


FORMULES DE BASE:

U = R * I
P = U * I
               


               


Le magnétisme


En physique, le champ magnétique (ou induction magnétique, ou densité de flux magnétique) est une grandeur caractérisée par la donnée d'une intensité et d'une direction, définie en tout point de l'espace, et déterminée par la position et l'orientation d'aimants, d'électroaimants et le déplacement de charges électriques. La présence de ce champ se traduit par l'existence d'une force agissant sur les charges électriques en mouvement (dite force de Lorentz), et divers effets affectant certains matériaux (paramagnétisme, diamagnétisme ou ferromagnétisme selon les cas). La grandeur qui détermine l'interaction entre un matériau et un champ magnétique est la susceptibilité magnétique.

Le champ magnétique forme, avec le champ électrique les deux composantes du champ électromagnétique décrit par l'électromagnétisme. Des ondes de champs électrique et magnétique mêlées peuvent se propager librement dans l'espace, et dans la plupart des matériaux. Ces ondes sont appelées ondes électromagnétiques, et correspondent à toutes les manifestations de la lumière, dans tous les domaines de longueur d'onde (ondes radio, domaine micro-onde, infrarouge, domaine visible, ultraviolet, rayons X et rayons gamma). La discipline qui étudie les champs magnétiques statiques (ne dépendant pas du temps) est la magnétostatique.

Les applications de la maîtrise de ce champ sont nombreuses, même dans la vie courante : outre le fait que celui-ci est une composante de la lumière, il explique l'attraction des aimants, l'orientation des boussoles et permet entre autres la construction d'alternateurs et de moteurs électriques. Le stockage d'informations sur bandes magnétiques ou disques durs se fait à l'aide de champs magnétiques.
Tout courant électrique génère un champ magnétique, ce qu'a montré l'expérience historique d'Ørsted.

La présence d'un courant permet donc d'influencer localement le champ magnétique, c'est le principe des électroaimants. Ce champ magnétique est d'autant plus intense que le courant l'est. Réciproquement, un champ magnétique variable est susceptible de générer un courant électrique. C'est le principe de l'induction magnétique qu'utilisent toutes les machines électriques.

Les composants de bases en électronique



  • LES RESISTANCES

Comme nous l'avons vu précédemment, la résistance est la propriété qu'ont certains corps de s'opposer plus ou moins au passage du courant. Son unité est l'Ohm, lettre grecque Oméga .
La résistance est un composant dit passif, elle n'est pas polarisée (sens de branchement), elle est caractérisée par : Sa valeur, sa tolérance et sa puissance.
Sa valeur peut être fixe ou variable. La variation de sa valeur peut être automatique (lumière ou chaleur), ou manuelle par prélèvement de la valeur ohmique souhaitée (vis, tige, moteur).
La tolérance de précision est : 0,1%, 1%, 5%, 10%, 20% et indéfini. Plus celle-ci est basse et plus son prix est bien sûr élévé.
Leurs puissances varient de : 1/8 de Watt à plusieurs dizaines de Watts.
Son rôle est de limiter le courant dans une partie de circuit.



  • LES DIODES

La diode est un composant passif qui fait partie de la famille des semi-conducteurs, il en constitue d'ailleurs le plus simple élément.

La diode se compose d'une jonction PN, Positif Négatif  généralement en germanium ou en silicium. La première ne résistant pas à plus de 75°, la seconde à 200° environ, détrône ainsi le germanium plus spécialement employé dans les récepteurs hyperfréquences
L'effet de semi-conducteur (passage du courant dans un sens uniquement) s'obtient par le déplacement d'électrons, ces derniers changeant d'atomes grâce à une addition d'impuretés (dopage) lors de sa fabrication. Voici un résumé très succinct de son fonctionnement.
La diode suivant son sens par rapport à un courant électrique se présente sous deux aspects : direct et inverse.

    * Direct : On appelle sens direct ou encore sens passant, celui qui laisse passer le courant , il faudra qu'un seuil de 0,65V soit atteint pour que la diode soit passante, (1,5V pour une LED). Le courant traversera la diode de l'anode vers la cathode (anneau de repérage).

    * Inverse : A contrario le sens inverse, lui bloquera le passage du courant , on dit qu'elle est bloquée. Il faudra veiller à ne jamais dépasser la tension maximale admissible en inverse, sous peine de claquage de la jonction. On voit donc les nombreux avantages que l'on pourra tirer de ce phénomène.



  • LES CONDENSATEURS

Le condensateur aussi appelé capacité, a pour but de stocker momentanément entre ses armatures le constituant, un potentiel électrique (d.d .p.) et de le restituer ensuite. Tout cela avec le moins de perte possible. Les valeurs stockées sont bien sûr très faibles et l'on ne peut le comparer à un petit accumulateur que par le fait qu'il se charge et se décharge.
Son emploi est assez courant, on utilise ses capacités(sans jeu de mots) aussi bien pendant son temps de charge que celui de décharge. On l'utilise comme filtre, anti-parasite, temporisateur, correcteur, doubleur de tension, protection, ligne de retard…
Un condensateur est constitué par deux armatures métalliques séparées par un isolant (diélectrique) auxquelles sont reliés les fils de connexions ; Si l'on établit le schéma électrique équivalent à un condensateur on obtient ceci :
Dans lequel, RI est une résistance faible comprenant les connexions, les armatures C ainsi que les caractéristiques du diélectrique. RT étant une résistance forte caractérisant les défauts d'isolement des armatures, considérant qu'il n'existe pas d'isolant parfait.

UN CONDENSATEUR SERA DONC DEFINI PAR :

*SA CAPACITE

Son unité, le Farad, mais qui n'est pas employée car elle représenterait un condensateur énorme.
On emploie donc ses sous-multiples qui sont : Le microfarad (m F) 10-6, le nanofarad (nF) 10-9, et le picofarad (pF) 10-12.

*SA TENSION D'UTILISATION

Ou tension de service, elle est indiquée sur le corps du condensateur par un ou deux chiffres, le plus faible indiquant la tension en service permanent, le plus fort indiquant la tension pouvant être dépassée brièvement par intermittence.
En aucun cas il ne faudra dépasser la tension de service, sinon on risque un amorçage entre ses armatures, endommageant le condensateur et pouvant même dans le cas des condensateurs électrochimiques provoquer leur explosion pure et simple avec projections d'électrolyte et dégagement de fumée nocive.
Certains condensateurs comme les papiers métallisés ont la particularité de s'auto-cicatriser en cas d'amorçage. On choisira donc lorsque l'encombrement du condensateur le permet, une tension supérieure à celle du montage afin d'avoir une marge de sécurité.



  • LES RELAIS

Comme son nom l'indique, il sert en tout premier lieu à " relayer ", c'est à dire à faire une transition entre un courant faible et un courant fort. Mais il sert également à commander plusieurs organes simultanément grâce à ses multiples contacts synchronisés. Il permet également la transition entre deux sources différentes en isolant ces dernières. Il autorise des temporisations, des verrouillages, des impulsions... bref, les fonctions d'un relais sont aussi nombreuses que différentes.
Un relais " standard " est constitué d'une bobine ou solénoïde qui lorsqu'elle est sous tension attire par un phénomène électromagnétique une armature ferromagnétique qui déplace des contacts, voir figure et photo ci-dessous.












Recherche personnalisée

Cliquez pour agrandir l'image
Cliquez pour agrandir l'image
Cliquez pour agrandir l'image

Copyright © 2013. Tous droits réservés.
Cliquez ici pour vous abonner à ce flux RSS
Affichage du site :
Résolution minimum : 1152*864
Résolution optimale : 1280*1024