Courant électrique (Ampère)
Générateur de Tension Thévenin
Puissance instantanée (Joule)
Résistance électrique (Ohm)
Tension électrique / Potentiel (Volt)

 

Courant électrique (Ampère)

Un courant électrique est dû à un déplacement d'électrons (particules minuscules chargées) dans un circuit. Pour la plupart des circuits électriques, ce sont les fils qui conduisent ce courant électrique . On peut donc dire que les circuits que l'on a principalement sont des circuits filiformes. On mesure ce courant à l'aide d'un appareil de mesure comme l'ampèremètre. Ce courant électrique est toujours orienté de facon conventionnelle dans un circuit. On caractérise ce courant électrique par la grandeur I intensité dont l'unité est l'ampère A. I peut être négatif ou positif. Ainsi, si on veut calculer l'intenstité d'un circuit, on fait le schéma électrique et on oriente les intensités :ex de la résistance :

Il est orienté de droite à gauche.

Conventions en électronique

Il existe 2 conventions en électronique importante pour comprendre un circuit.

- Convention récepteur : Lorsque le dipôle n'est pas à l'origine d'un apport d'énergie dans un circuit ( Exemple : un générateur de tension est à l'origine d'un apport d'énergie, mais une résistance ne l'est pas, elle ne "crée" pas d'énergie ), le dipôle est alors en convention récepteur : U et I sont orienté dans le sens contraire cf. schéma de la résistance.

Exemple de dipôle étant le plus souvent en convention récepteur : La résistance

- Convention générateur : Lorsque le dipôle est à l'origine d'un apport d'énergie dans un circuit ( cf ex dans convention récepteur ), le dipôle est alors en convention générateur : U et I sont orienté dans le meme sens. Voir schéma suivant.

Exemple de dipôle étant le plus souvent en convention générateur : Le générateur de tension

On calcule l'intensité dans une branche d'un circuit et non en un point comme pour le potentiel

I est une grandeur pouvant être mesuré en A (Ampere) , mA (milliVolt 10^(-3) )
Cependant, pour tout les calculs dans les équations électroniques, I doit être converti en Ampere.

Ordres de grandeurs :

L'intensité utilisé dans un ménage, appartement, maison est de l'ordre de 4 à 20 A.

Générateur de tension idéal (Thévenin)

Le générateur de tension idéal est un générateur permettant de délivrer une tension dans un circuit. On note souvant E cette grandeur. Ainsi, il fonctionne en convention générateur car il apporte de l'énergie au circuit. Il est souvent utilisé pour les circuits en électronique. Il est schématisé comme ceci :

E est la valeur de la tension fournie (en Volt)

Ue et I sont orienté dans le meme sens, cela résulte de la convention générateur
Le sens de E (flèche à l'intérieur du rond) impose le sens de I.

On a alors la relation suivante :

Ue = E
La tension aux bornes du dipôle est celle fournie E.

E peut être négatif ou positif.

Applications concrètes :

Les adaptateurs créé pour modifier la tension fournie par EDF en du 220 Volt en des courants de basse tension comme 1 à 15 Volt, peuvent être considéré comme des générateurs de tensions.

Puissance instantanée en Joule (J)

La puissance instantanée algébriquement recue par un dipôle est simplement défini par cette relation :

P(t) = u(t) * i(t)

P en Joule (J), U (V) étant la tension électrique aux bornes du dipôles et I (A) l'intensité traversant le dipôle.

P(t) > 0 : le dipôle reçoit effecitvement de la puissance électrique du reste du circuit auquel il est connecté.
Il se comporte en récepteur d'énergie électrique

P(t) < 0 : le dipôle fournit relativement de la puissance au reste du circuit.
Générateur d'énergie électrique

Résistance électrique (Unité de mesure : Ohm)

Une résistance électrique est un conducteur ohmique dont le but est de réduire l'intensité dans un circuit. C'est un dipôle passif linéaire. Si on note U (en Volt) la tension électrique aux bornes de ce dipôle, et I (en Ampere) l'intensité traversant le dipole, on a alors la relation appelé la loi d'ohm, caractérisant la résistance :

U = R * I
U en Volt (V), R en Ohm, I en Ampere (A)

Une résistance électrique fait partie intégrante de tout syteme électronique. En effet, lorsque l'on considère un cablage électrique ou juste un fil pouvant faire partie d'un circuit, on considère qu'il a une résistance électrique infinie. L'abscence de fil peut être considéré comme le fait d'avoir une résistance nulle. Ainsi, comme tout syteme électrique n'est pas parfait, chaque instrument électronique possède une résistance interne non nulle. Par exemple, le voltmètre (instrument de mesure d'une tension) possède une résistance interne non nulle. On schématise comme ceci une résistance en électronique :

Ur étant la tension électrique U aux bornes de la résistance, la résistance de valeur R en ohm étant schématisé par un rectangle plein bleu, et I intensité étant orienté sur le fil rouge (fil représentant le fil du circuit). Ainsi on constate que U est un vecteur orienté ici de la gauche vers la droite, et I orienté de la droite vers la gauche. C'est une convention dite convention récepteur.
Une résistance caractérise donc le fait qu'un composant électronique laisse plus ou moins passer le courant. Les composants qu'on appelle résistance ont une valeur toujours positive en Ohm ( Les plus utilisées de 1 Ohm à 10 Mohm (1 Mohm = 10^6 Ohm ).

Applications concrètes :

Les résistances font parties de notre vie quotidienne, par exemple les plus visibles sont les résistances dites chauffantes. Ce sont les radiateurs, les éléments de métal au fond d'une bouilloire qui permettent de chauffer l'eau... Dans les circuits électroniques, on les reconnait grâce aux codes des couleurs : chaque résistance a 4 anneaux de couleurs permettant d'identifier sa valeur ( en Ohm ). Cf photo.

Elles sont quasiment dans tous les appareils électroniques : radio-réveil, ordinateur, chaîne Hifi, etc...

Tension électrique / potentiel (Unité de mesure : Volt (V)

On appelle tension électrique la différence de potentiel entre 2 points. Il faut donc déjà définir ce qu'est un potentiel pour comprendre la notion de tension électrique. Le potentiel d'un point A est défini aussi en électromagnétisme, et cela a un rapport direct avec l'électronique. Cela se mesure en Volt (V) en un point du circuit. Il caractérise la vitesse et la quantité d'électrons passant par le conducteur par rapport aux autres points du circuit. En électronique, cette définition du potentiel importe peu, car on calcul des tensions électriques par rapport à des potentiels connus.

Le potentiel de deux points d'un circuit, quand ceux ci sont reliés par un fil ne change pas. Ainsi, si on prend un fil de longueur l d'un circuit dans lequel aucun composant n'apparait, le potentiel à chaque point du fil est le meme.

La tension U aux bornes d'un dipôle AB est défini par :
U = Vb - Va (en Volt V )
Vb étant le potentiel au point B du circuit et Va étant le potentiel au point A du circuit (en Volt)
Le potentiel et la tension sont deux grandeurs qui peuvent être positives ou négatives.

Ainsi donc, si on prend l'exemple de la résistance :

La tension Ur est défini par :

Ur = Vb - Va
Vb étant le potentiel au point B du circuit et Va étant le potentiel au point A du circuit.

U est une grandeur pouvant être mesuré en V (Volt) , mV (milliVolt 10^(-3) ), eV (électronvolt pour des grandeurs minuscules).
Cependant, pour tout les calculs dans les équations électroniques, U doit être converti en Volt.

Ordres de grandeurs :

La tension délivrée par EDF en france est du 220 - 230 Volt. La tension fourni par des piles est de l'ordre de la dixaine de Volt.

 

Revenir à la page Musique