L’électricité est une force puissante et fascinante qui nous entoure au quotidien. Pourtant, beaucoup d’entre nous ne comprennent pas vraiment comment fonctionne un circuit électrique. Dans cet article, nous allons explorer les bases de l’électricité et découvrir ce qui se passe lorsque nous allumons une lampe ou utilisons un appareil électrique.
1.1. Les composants d’un circuit électrique
Pour faire fonctionner une lampe, nous avons besoin de plusieurs éléments : une lampe, une pile et des fils pour les raccorder. L’ensemble de ces éléments forme un circuit électrique. Lorsque la lampe brille, cela signifie que le courant électrique circule dans le circuit. Chaque élément du circuit a une fonction spécifique :
- La pile est un générateur qui provoque le passage du courant électrique dans le circuit.
- La lampe est un récepteur. Le courant électrique la traverse et provoque l’incandescence du filament.
- Les fils de connexions relient les différents éléments du circuit et permettent le passage du courant électrique.
1.2. Conducteurs et isolants
Nous observons que dans certains cas, la lampe brille, tandis que dans d’autres cas, elle ne brille pas. Lorsque la lampe brille, cela signifie que le circuit est fermé et que le courant électrique peut circuler dans tout le circuit. Dans ce cas, le matériau est dit conducteur. En revanche, lorsque la lampe ne brille pas, cela signifie que le courant ne peut pas passer car le circuit est ouvert. Dans ce cas, le matériau est isolant.
Les matériaux conducteurs utilisés dans un circuit électrique sont généralement des matériaux métalliques et du graphite (comme une mine de crayon). Pour contrôler l’allumage et l’extinction de la lampe, nous utilisons un interrupteur qui ouvre ou ferme le circuit à volonté.
Dans une lampe de poche, par exemple, il y a un circuit électrique complet. Mais dans une ampoule à incandescence, certaines parties sont conductrices tandis que d’autres sont isolantes.
1.3. Le schéma normalisé
Il n’est pas toujours nécessaire de dessiner chaque élément d’un circuit électrique. Cela peut même devenir compliqué s’il y a beaucoup d’éléments dans le circuit. Pour simplifier la représentation d’un circuit électrique et permettre sa réalisation par le plus grand nombre, on utilise des symboles normalisés pour représenter les composants du circuit, tels que la pile, la lampe, l’interrupteur et le moteur.
Lors de la réalisation d’un schéma électrique, la pile est toujours placée à gauche avec sa borne positive (représentée par un grand trait) vers le haut. Un élément de circuit qui possède deux bornes est également appelé un dipôle.
1.4. Le court-circuit
Un court-circuit peut être dangereux car l’échauffement dû au passage du courant électrique peut provoquer un incendie. De plus, si le court-circuit n’est pas corrigé, il peut endommager les éléments du circuit électrique, y compris la pile. Pour protéger le circuit et les habitants d’une maison, on utilise un fusible qui interrompt le passage du courant en cas de court-circuit.
1.5. Électrisation
Le corps humain est conducteur du courant électrique, et le courant du secteur peut être dangereux. Lorsqu’une personne est en contact avec une borne active et une borne passive ou la Terre, elle peut être électrisée ou électrocutée. Une électrisation est un courant électrique qui parcourt le corps humain et peut laisser des séquelles, tandis qu’une électrocution est une mort par électrisation.
1.6. Sens du courant
Les deux bornes d’une pile ne sont pas identiques, et le courant électrique circule dans un seul sens. Le sens conventionnel du courant va de la borne positive du générateur vers la borne négative. C’est ainsi que les physiciens ont choisi de représenter le courant avant de découvrir sa nature réelle.
1.7. La diode
Une diode permet de contrôler le passage du courant électrique dans un circuit. Le courant ne circule que si la diode est placée dans un sens précis, appelé sens passant. Dans l’autre sens, la diode bloque le passage du courant électrique. La diode est représentée par le symbole suivant :
Maintenant que vous avez acquis quelques notions de base sur les circuits électriques, vous pouvez commencer à explorer davantage ce domaine fascinant. Le voyage dans l’univers de l’électricité ne fait que commencer !
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