Les composants

La résistance et la loi d'Ohm


Ceci est la photo d'une résistance électrique.

La résistance

Pour comprendre ce qu'est la résistance électrique, on peut prendre un exemple. On arrose un jardin avec un tuyau. Si une personne met son pied sur le tuyau ou fait un noeud, alors l'eau coule beaucoup moins.

Avec la résistance électrique c'est pareil. Si les électrons dans un conducteur électrique rencontrent un obstacle, alors ils ont du mal à circuler. Lorsque vous frottez vos mains entre elles très vite, ça chauffe. Dans une résistance, il y a aussi des frottements et elle chauffe.

Ceci est le symbole d'une résistance dans un schéma électrique. Elle se note R et la valeur de la résistance électrique s'exprime en ohms (Ω). Un kiloohm (KΩ) c'est mille ohms : 1 KΩ = 1000 Ω. Un mégohm (MΩ) c'est un million d'ohms : 1 MΩ = 1000000 Ω.

La loi d'Ohm

Lorsqu'un courant en ampères traverse une résistance, alors une tension en volts apparaît à ses bornes. La tension en volts est égale à la multiplication entre le courant en ampères et la résistance en ohms. Il y a une formule à connaître : u = R * i.

Prenons un exemple. Si un courant de 2 A traverse une résistance de 5 Ω, alors la tension vaut 2 * 5 = 10. C'est à dire 10 V.

Nous avons dit qu'une résistance chauffe. On peut calculer la puissance de la chaleur avec la formule p = u * i, que nous avons déjà vu : 10 * 2 = 20. C'est à dire 20 W de chaleur.

Le condensateur


Ceci est la photo de plusieurs condensateurs électriques.

Le condensateur fonctionne un peu comme un arrosoir. On peut le remplir et le vider. On dit qu'il se charge lorsqu'il se rempli et qu'il se décharge lorsqu'il se vide. Il faut un certain temps pour remplir ou vider un arrosoir. Ce n'est pas instantané. On parle alors d'inertie. Si l'on branche un condensateur aux bornes d'une ampoule, alors celle-ci va s'éteindre progressivement en coupant l'alimentation. Le condensateur stocke l'énergie sous forme électrique.

Ceci est le symbole d'un condensateur dans un schéma électrique. Il se note C et sa capacité s'exprime en farads (F). Un microfarad (µF) est un million de fois plus petit que le farad (F). Un nanofarad (nF) est un milliard de fois plus petit que le farad (F). Un picofarad (pF) est mille milliards de fois plus petit que le farad (F).

La bobine


Ceci est la photo d'une bobine électrique.

Si je fais circuler un courant électrique dans une bobine, alors celle-ci devient magnétique. Elle se comporte comme un aimant et attire le clou. Mais ce n'est pas tout. La bobine fonctionne un peu comme le condensateur. Elle a une inertie. Elle se charge et se décharge. La différence est qu'elle stocke l'énergie sous forme magnétique.

Ceci est le symbole d'une bobine dans un schéma électrique. Elle se note L. La bobine est caractérisée par son inductance exprimée en henrys (H). Un microhenry (µH) est un million de fois plus petit qu'un henry. Un nanohenry (nH) est un milliard de fois plus petit qu'un henry.

La diode


Ceci est la photo d'une diode.

La diode fonctionne comme une porte. On peut seulement l'ouvrir et la fermer d'un côté du mur, pas de l'autre. La diode a deux pattes. Une anode et une cathode. Elle laisse passer le courant électrique dans un seul sens, de l'anode vers la cathode. Dans l'autre sens, le courant électrique est bloqué.

Ceci est le symbole d'une diode dans un schéma électrique.

La LED est une diode capable de s'allumer.

Le transistor


Ceci est la photo d'un transistor.

Le transistor fonctionne comme un robinet. Plus on l'ouvre, plus l'eau coule fort. Plus on le ferme, plus l'eau coule doucement. Il permet alors d'amplifier les signaux électrique.

Ceci est le symbole d'un transistor dans un schéma électrique. Le transistor a 3 pattes : la base, le collecteur et l'émetteur. Plus le courant entrant dans la base est grand, plus le courant entrant dans le collecteur est important.

Le gain

Le transistor a un gain noté β. Le courant entrant dans le collecteur est égal à la multiplication entre le courant entrant dans la base et le gain β.

Prenons un exemple. Le courant entrant dans la base vaut 2 mA. Le gain β vaut 50. Alors le courant entrant dans le collecteur vaut 2 * 50 = 100. C'est à dire 100 mA.

Les courants

Le courant sortant de l'émetteur est égal à l'addition entre le courant entrant dans la base et le courant entrant dans le collecteur.

Prenons un exemple. Le courant entrant dans la base vaut 2 mA. Le courant entrant dans le collecteur vaut 100 mA. Alors le courant sortant de l'émetteur vaut 2 + 100 = 102. C'est à dire 102 mA.

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