Bases d'électronique - L'électricité

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Electricité est un terme générique qui contient en soi une série de grandeurs et de lois que nous nous proposons d'approfondir. A chaque grandeur introduite, sera associée une lettre d'identification au sein des formules et des circuits dans lesquels elle est impliquée. La plus importante grandeur physique est le courant (I) qu'on mesure en ampères (A), et qui est produit par le défilement des électrons au sein d'un élément conducteur. Ce dernier, comme tout élément physique existant, est composé d'atomes. Un atome est schématisé comme une particule dotée d'un noyau qui possède une charge, conventionnellement définie comme positive, et un certain nombre d'électrons (chargés négativement) qui tournent autour du noyau (naturellement c'est beaucoup plus compliqué que ça mais nous sommes devant un cours de technique du son et non pas de mécanique quantique, et nous nous sentons en conséquence libres de simplifier notre dissertation selon nos besoins, pourvu que ceci n'entâche pas trop la réalité des choses). Les électrons sont retenus par le noyau de la polarité opposée, vu que deux éléments dotés de charge opposée s'attirent, alors que deux éléments ayant la même polarité se repoussent. La force avec laquelle ces deux pôles s'attirent varie selon le genre d'atome (c'est-à-dire selon le matériel en question); pour les métaux c'est une force très faible, pour les matériaux isolants c'est une force très difficile à vaincre. Comme nous le verrons, c'est pour cette raison que les métaux sont de très bons conducteurs, contrairement aux isolants. Prenons en considération un câble de cuivre, matériel hautement conducteur auquel on applique à ses deux extrêmités deux charges: une positive et l'autre négative.

Bases d'électronique - Production d'un courant électrique

Production d'un courant électrique

Les électrons appartenant aux atomes de cuivre à l'intérieur du conducteur, ayant la polarité négative, seront attirés vers la charge positive et repoussés par la charge négative. Justement, vu le lien très faible entre les électrons et le noyau, les électrons sont "arrachés" au noyau produisant ainsi un flux de charges (q). La mesure pour quantifier la charge est exprimée en Coulomb (C). A ce stade, on en sait assez pour définir un courant électrique comme la quantité de charges qui s'écoule dans un conducteur dans l'unité de temps (1 seconde). La mesure du courant électrique est exprimée en ampères[7 ]. Définissons mieux les charges qu'on a appliquées au conducteur. Une accumulation localisée de charges de signe positif ou négatif est définie comme potentielle. En appliquant deux charges opposées aux extrêmités du conducteur, une différence de potentiel se produit qu'on définit comme tension (V) et qui est exprimée en Volts. En appliquant une tension aux extrêmités d'un conducteur, se produit le passage d'un courant dont la valeur dépend de la tension appliquée et des caractéristiques du conducteur.

Quand le courant ou la tension sont constants dans le temps, on parle de tension ou de courant continu, alors que lorsqu'ils varient dans le temps, on parle de tension ou courant alterné. Un exemple classique de tension alternée est celui des prises de courant domestiques où nous avons une tension alternée de cheminement sinusoïdal avec fréquence égale à 50 Hz et ampleur égale à 220 Volts.



[7 ] Comme dans toute formule de physique, il faut faire attention à ne pas confondre le symbole de la grandeur (I pour le courant) avec le symbole de sa mesure (A pour Ampère qui exprime la mesure du courant): par exemple, nous pouvons dire qu'un courant I mesure 5 Ampères. Par définition, 1 Ampère est le courant produit par une charge de 6.26x1018 électrons qui passe à travers un conducteur en 1 seconde. D'où la formule: Q = I x t (Q = charge, exprimée en Coulomb, I = courant, exprimé en Ampères, t = temps, exprimé en secondes).