Les circuits électriques sont des ensembles de composants électriques reliés les uns aux autres de manière à permettre le passage du courant électrique. Ils sont utilisés dans de nombreuses applications, que ce soit dans les maisons, les véhicules ou les appareils électroniques. Dans ce cours, nous allons étudier les principes fondamentaux des circuits électriques.
Les circuits électriques
Les composants d'un circuit électrique
Un circuit électrique est composé de différents éléments qui interagissent entre eux pour permettre le passage du courant électrique. Les principaux composants d'un circuit électrique sont :
- La source d'énergie électrique, comme une pile ou une batterie, qui fournit la tension nécessaire pour faire circuler le courant.
- Les conducteurs, qui sont des fils ou des câbles à travers lesquels le courant électrique circule.
- Les résistances, qui limitent le passage du courant et convertissent l'énergie électrique en chaleur.
- Les interrupteurs, qui permettent d'ouvrir ou de fermer le circuit, contrôlant ainsi le passage du courant.
- Les ampoules ou les moteurs, qui transforment l'énergie électrique en énergie lumineuse, mécanique, ou autre forme d'énergie.
Les lois fondamentales des circuits électriques
Pour comprendre le fonctionnement des circuits électriques, il est important de connaître les lois fondamentales qui les régissent. Les deux lois principales sont :
- La loi d'Ohm : Elle établit une relation entre la tension, le courant et la résistance d'un circuit électrique. Elle est représentée par l'équation : V = I * R, où V est la tension en volts, I est le courant en ampères et R est la résistance en ohms.
- La loi de Kirchhoff : Elle établit la conservation de l'énergie électrique dans un circuit. Elle se décompose en deux lois : la loi des nœuds, qui stipule que la somme des courants entrants dans un nœud est égale à la somme des courants sortants, et la loi des mailles, qui dit que la somme des tensions dans une boucle fermée est égale à zéro.
Les types de circuits électriques
Il existe différents types de circuits électriques :
- Les circuits en série : les composants sont connectés les uns à la suite des autres, formant ainsi une seule boucle. Le courant qui circule dans le circuit est le même à travers tous les composants, mais la tension se répartit entre eux.
- Les circuits en parallèle : les composants sont connectés en parallèle les uns aux autres, formant ainsi plusieurs boucles. Le courant se divise entre les différentes branches, mais la tension aux bornes de chaque composant est la même.
- Les circuits mixtes : ils combinent des composants en série et en parallèle.
Les mesures électriques
Pour étudier et analyser les circuits électriques, il est nécessaire de réaliser des mesures électriques. Les principales mesures sont :
- La mesure de la tension : elle s'effectue à l'aide d'un voltmètre et permet de connaître la différence de potentiel entre deux points d'un circuit.
- La mesure du courant : elle s'effectue à l'aide d'un ampèremètre et permet de connaître l'intensité du courant qui circule dans un circuit.
- La mesure de la résistance : elle s'effectue à l'aide d'un ohmmètre et permet de déterminer la valeur de la résistance d'un composant.
A retenir :
Les circuits électriques sont des ensembles de composants électriques reliés entre eux pour permettre le passage du courant électrique. Ils sont composés de différents éléments tels que des sources d'énergie, des conducteurs, des résistances, des interrupteurs, des ampoules, etc. Les lois fondamentales des circuits électriques sont la loi d'Ohm et la loi de Kirchhoff. On distingue différents types de circuits électriques : les circuits en série, les circuits en parallèle et les circuits mixtes. Enfin, les mesures électriques permettent de réaliser des analyses plus précises des circuits.