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Quels sont les composants de base d'un circuit ?
Les composants de base d'un circuit comprennent les résistances, les transistors, les inductances, les diodes, les interrupteurs, les condensateurs, la terre et d'autres sources. Les fils conducteurs ou les traces relient tous les composants entre eux et forment une boucle dans laquelle circule le courant.
| Composant | Description |
| Transistor | Composant électronique semi-conducteur qui peut être utilisé pour amplifier, générer ou commuter des signaux électriques ou de l'énergie dans des circuits. |
| Inducteur | Également connu sous le nom de bobine ou d'inductance. Il est fabriqué à partir d'une bobine de fil isolé et est couramment utilisé dans les systèmes d'alimentation à découpage pour créer un courant continu (DC). |
| Diode | Dispositif semi-conducteur qui fonctionne comme un commutateur à sens unique pour le courant. Elle laisse le courant circuler librement dans un sens tout en limitant considérablement le flux de courant dans l'autre sens. |
| Interrupteur | Un composant qui gère le flux de courant électrique à l'intérieur d'un circuit. |
| Condensateur | Un type de composant électronique qui stocke l'énergie potentielle sous forme d'électricité. Les condensateurs stockent l'énergie potentielle en maintenant l'énergie positive et négative sur deux plaques conductrices séparées par un matériau diélectrique. Cela produit une différence de potentiel entre les deux plaques. |
| Masse | Le point de référence à partir duquel les tensions sont mesurées. Au point de masse, la valeur de la tension est nulle. |
| Sources | Les sources sont les composants qui fournissent le courant, la tension ou la puissance. |
| Résistance | Un composant électronique passif à deux bornes qui agit comme un élément de circuit en mettant en œuvre une résistance électrique. |
| Composants de mesure | On les appelle principalement voltmètres et ampèremètres. Le voltmètre est un appareil qui mesure les différences de tension entre deux points d'un circuit électrique. L'ampèremètre est un composant qui mesure le courant électrique en ampères, qu'il soit continu ou alternatif. |
Ci-dessous, nous nous concentrons sur les résistances et les sources pour que tu puisses acquérir les connaissances fondamentales sur les circuits électriques.
Les résistances dans les circuits
Une résistance est un composant électronique passif à deux bornes qui agit comme un élément de circuit en mettant en œuvre unerésistance électrique . Les résistances sont utilisées dans les circuits électroniques à diverses fins, notamment pour réduire le flux de courant, ajuster les niveaux de signal, diviser les tensions, polariser les composants actifs et terminer les lignes de transmission.
Voici la loi d'Ohm pour calculer la résistance :
\[R =\frac{V}{I}\]
V représente la tension en volts, I représente le courant en ampères et R représente la résistance en ohms.
La résistance variable est un autre composant qui nous permet de contrôler la quantité de courant qui traverse un circuit . Elle fonctionne en déplaçant une borne d'essuie-glace sur une substance résistive, qui est généralement une fine pellicule, un morceau de carbone ou un fil résistif composé d'alliages de nickel-chrome ou de tungstène.
Sources dans les circuits
Trois types de sources sont utilisés dans les circuits électriques : la source de courant, la source de tension alternative (courant alternatif) et la source de tension continue.
- Une source de courant est un composant électronique qui fournit ou absorbe de l'électricité. Il existe deux types de sources de courant : la source de courant indépendante et la source de courant dépendante. Alors qu'une source de courant indépendante fournit un courant continu, une source de courant dépendante génère un courant proportionnel à une autre tension ou au courant dans le circuit.
- Une source de courant alternatif est un appareil capable de fournir une puissance et une fréquence alternatives à une charge. Le graphique d'un courant alternatif a la forme d'une onde sinusoïdale où l'amplitude est la tension maximale en volts, et la fréquence est mesurée en période par seconde.
- La source de tension continue est un dispositif capable de fournir destensions et des courants constants au circuit.
Alors que les valeurs que tu vois à côté de la source de courant et de la source de tension continue sont constantes, la valeur que tu vois à côté de la source de courant alternatif est la valeur de l'amplitude de l'onde sinusoïdale.
Quels sont les types de circuits ?
Il existe cinq principaux types de circuits : le circuit fermé, le circuit ouvert, le court-circuit, le circuit en série et le circuit en parallèle. Chacun d'entre eux est conçu pour créer un chemin conducteur pour le passage du courant.
- Un circuit ouvert est un circuit dans lequel aucun courant ne circule . La continuité du circuit est interrompue et le courant ne passe donc pas. Un circuit ouvert est tout circuit qui ne fait pas passer le courant lorsqu'une différence de potentiel est créée, et dont la résistance est infinie.
- Un circuit fermé est une connexion électrique complète autour de laquelle le courant passe ou circule. Un circuit fermé est formé lorsqu'une succession de fils électriques se connecte les uns aux autres et complète un circuit, permettant à l'électricité de circuler d'un bout à l'autre du circuit.
- Un court-circuit est une mauvaise connexion entre deux nœuds dont les tensions sont censées être différentes mais ne le sont pas. Dans un court-circuit idéal, cela implique qu'il n'y a pas de résistance et pas de chute de tension à travers la liaison. Dans les circuits réels, le résultat est une connexion qui n 'a presque pas de résistance. Lorsqu'il n'y a presque pas de résistance, tout le courant qui passe par le fil conducteur traverse le court-circuit et atteint des niveaux élevés . Le fil conducteur peut alors griller.
La section ci-dessous se concentre sur les circuits en série et les circuits en parallèle pour que tu puisses acquérir les connaissances fondamentales sur les circuits électriques.
Circuit en série
Un circuit en série est un circuit dans lequel la totalité du courant passe par tous les composants sans se diviser.
Calculer la tension totale dans un circuit en série.
La même quantité de courant passe par tous les composants sans se diviser dans un circuit en série. Pour calculer la tension totale dans un circuit en série, nous utilisons cette équation :
\[V = V_{R1}+V_{R2} + V_{R3}\]
V est la valeur de la tension de la source de tension continue.VR1,VR2 etVR3 sont les valeurs de tension des résistances.
Calculer la résistance totale d'un circuit en série
Voici l'équation permettant de calculer la résistance totale :
\[R_{Total} = R_1 +R_2+R_3\]
RTotal est la valeur totale de la résistance en ohms.R1,R2 etR3 sont les valeurs de la résistance en ohms.
Calcul du courant total dans un circuit en série
Le courant total dans les circuits en série est la même valeur que le courant individuel de tous les composants. Tu peux le définir comme suit :
\[I_{Total} = I_1 = I_2 = I_3\]
I1, I2 et I3 sont les valeurs du courant passant parR1,R2 etR3 en ampères.
Circuit parallèle
Un circuit parallèle a des branches qui divisent le courant de telle sorte qu'une partie seulement du courant passe par chaque branche. Dans un circuit parallèle, la tension (ou différence de potentiel) entre chaque branche est lamême, mais les courants peuvent varier.
Calculer la tension totale dans un circuit parallèle
La tension totale dans les circuits en parallèle est la même valeur que la tension individuelle pour toutes les branches. Tu peux la définir comme suit :
\[V = V_1 = V_2 = V_3\]
V est la valeur de la tension de la source de tension continue. V1,V2 et V3 sont les valeurs de tension des résistances sur les différentes branches.
Calcul de la résistance totale d'un circuit parallèle
Pour calculer la résistance totale d'un circuit en parallèle, nous utilisons cette équation :
\[\frac{1}{R_{Total}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}\]
RTotal est la valeur totale de la résistance en ohms.R1, R2, et R3 sont les valeurs de résistance des résistances en ohms.
Calcul du courant total dans un circuit parallèle
Voici l'équation que nous utilisons pour calculer le courant total dans un circuit en parallèle :
\[I_{Total} = I_1 + I_2+I_3\]
I1, I2 et I3 sont les valeurs du courant traversantR1,R2 etR3 en ampères.
Calculer le courant d'une résistance individuelle dans un circuit parallèle
Si tu veux calculer lecourant d'unerésistance individuelle dans un circuit parallèle, il existe un raccourci ! Calculons le courant deR1à partir du schéma ci-dessus.
Disons que la résistance totaleRTotal deR2 etR3 est Rp, que nous pouvons trouver comme indiqué ci-dessous.
\[\frac{1}{R_P} = \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}\]
Nous pouvons ensuite placer cette valeur dans notre équation de raccourci et trouver la valeur actuelle deR1. C'est ce qu'on appelle aussi undiviseur de courant .
\[I_1 = \frac{R_P}{R_1+R_P} \cdot I_{Total}\]
Le courant total dans les circuits en série est la même valeur que le courant individuel pour tous les composants.
La tension totale dans les circuits en parallèle est la même valeur que la tension individuelle pour toutes les branches.
Circuits - notions clés
- Un circuit électrique est un ensemble de composants électroniques interconnectés.
- Les composants de base d'un circuit électrique sont les sources, la terre, les résistances, les inductances, les diodes, les condensateurs, les interrupteurs et les transistors.
- Les cinq principaux types de circuits électriques sont les circuits fermés, les circuits ouverts, les courts-circuits, les circuits en série et les circuits parallèles.
- Un circuit ouvert est un circuit dans lequel aucun courant ne circule en raison d'une interruption.
- Un circuit fermé est une connexion électrique complète autour de laquelle le courant passe ou circule.
- La principale différence entre un circuit en série et un circuit en parallèle est que le courant n'est pas divisé dans le circuit en série, alors qu'il est divisé en branches dans un circuit en parallèle.
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