De l'électricité à l'électronique : Un parcours facile pour les jeunes curieux

 

L'électronique est un domaine fascinant qui permet de contrôler et de manipuler l'électricité pour créer des appareils utiles et amusants. Cependant, comprendre comment fonctionne l'électronique peut être difficile pour les enfants. Heureusement, en partant du concept de base de l'électricité, nous pouvons facilement expliquer les fondements de l'électronique. Voici une vidéo sur le sujet

C'est quoi donc l'électricité?

L'électricité est une forme d'énergie que nous utilisons tous les jours pour alimenter nos appareils  tels que les ampoules, la télévision, les ordinateurs, pour aussi charger les tablettes, les téléphones mobiles etc. . Elle se déplace à travers les conducteurs, comme les fils, que l'on branche aux appareils à partir de la prise murale par exemple.

Il existe cependant deux types d'électricité, à savoir l'électricité continue (DC) et l'électricité alternative (AC). L'électricité continue a une direction constante (par exemple l'électricité dans les batteries ou piles qui ont des bornes + et - qui ne changent pas) , tandis que l'électricité alternative change de direction régulièrement( par exemple la prise à la maison ou l'on branche nos appareils sans tenir compte de + ou de -).

Il est à noter qu'il y a plusieurs sources d'électricité, telles que les centrales électriques (Comme celles qui alimentent généralement nos foyers et gérées par les compagnies d'électricité), les centrales électriques éoliennes, les centrales hydroélectriques, les panneaux solaires et les batteries.

    

          © - Solaire et éolien © THINKSTOCK                                                   

Générateurs électriques

Batterie 12V

L'électronique

C'est la science qui étudie comment contrôler et manipuler l'électricité pour créer des appareils électroniques. Cela implique l'utilisation de circuits électroniques, qui sont des systèmes de composants reliés entre eux pour contrôler l'électricité. En électronique, le plus souvent, on travaille avec le courant direct( DC) à faible tension de l'ordre de 3 à 24 V beaucoup moins dangereux que les 220V (AC) des prises de nos maisons.

Quelques notions  à connaitre

Tension: également appelée "différence de potentiel", désigne la force qui pousse le courant électrique à travers un circuit. C'est ce qui alimente les appareils électroniques et les fait fonctionner,  elle se mesure en Volt (V) et est désignée généralement par la lettre U. A titre d'exemples la batterie qui alimente le téléphone a une tension de U = 3V (DC), celle  de la voiture est de U = 12V (DC) et l'électricité qui sort de la prise de la maison a une tension de  U = 220V (AC).

Courant: Le courant électrique est la quantité d'électricité qui circule à travers un circuit par seconde. Imaginez l'électricité comme de l'eau qui coule du robinet vers un réservoir d'eau à travers un tuyau. Plus le débit de l'eau est grand, plus le réservoir se remplit rapidement. Eh bien! le débit de l'eau est comme le courant électrique, plus il est grand plus l'énergie électrique délivrée à l'appareil est élevée. Pour une lampe par exemple, si on augmente  le courant  sa luminosité augmente aussi. Le courant électrique se mesure en Ampères (A) et est désigné généralement par la lettre I. L'ampère a des sous-multiples dont le milliampère (mA) qui est le plus couramment utilisé dans le calcul. 

                                                                           1 A  = 1000 mA

Résistance: La résistance est la mesure de la difficulté pour le courant électrique de passer à travers un composant ou un matériau. Pour acheminer l'électricité à un équipement on utilise les fils conducteurs qui sont faits des métaux. Certains de ces métaux sont plus ou moins bons conducteurs par rapport à  d'autres. Ceux qui sont mauvais conducteurs résistent au passage du courant et diminuent ainsi l'énergie fournie aux appareils.  La résistance est mesurée en ohms (Ω), elle est désignée généralement par R.

Loi d'Ohm: C'est la relation qui existe entre la tension, le courant et la résistance dans un circuit électrique. Elle affirme que la tension dans un circuit est égale au produit du courant et de la résistance, c'est-à-dire en notation mathématique:

    U = R x I

Exemple: Pour une petite ampoule( LED, on en parlera plus tard) qui consomme un courant I = 20 mA dans un circuit dont la résistance totale est  R = 100 Ω, la tension U à ses bornes est:

                                                 U = 100 Ω x 20/1000 A = 100 Ω x 0,02 A = 2 V

A titre d'exercice: Calculer la résistance dans un circuit alimenté par une tension U = 12V et traversé par un courant de I = 2A.

On parlera des composants d'un circuit électronique prochainement. Restez donc connecté à notre site et faites-nous part de vos suggestions à travers les commentaires en bas de cet article.