L’électricité est utilisée dans de nombreux domaines et nous entoure presque partout. L’électricité permet d’obtenir un éclairage sûr à la maison et au travail, de faire bouillir de l’eau, de cuisiner des aliments et de travailler sur des ordinateurs et des machines. Dans le même temps, vous devez savoir gérer l'électricité, sinon vous risquez non seulement de vous blesser, mais également de causer des dommages matériels. Comment poser correctement le câblage et organiser l'approvisionnement en électricité des objets est étudié par une science telle que l'électrotechnique.

Notion d'électricité

Toutes les substances sont constituées de molécules, elles-mêmes constituées d’atomes. Un atome possède un noyau et des particules chargées positivement et négativement (protons et électrons) qui se déplacent autour de lui. Lorsque deux matériaux sont situés l'un à côté de l'autre, une différence de potentiel apparaît entre eux (les atomes d'une substance ont toujours moins d'électrons que l'autre), ce qui conduit à l'apparition charge électrique– les électrons commencent à se déplacer d’un matériau à un autre. C'est ainsi que l'électricité est créée. En d’autres termes, l’électricité est l’énergie résultant du mouvement de particules chargées négativement d’une substance à une autre.

La vitesse de déplacement peut varier. Pour que le mouvement soit dans le bon sens et avec la vitesse requise, des conducteurs sont utilisés. Si le mouvement des électrons à travers un conducteur se produit dans une seule direction, un tel courant est appelé constant. Si la direction du mouvement change avec une certaine fréquence, le courant sera alors alternatif. La source de courant continu la plus connue et la plus simple est une batterie ou batterie de voiture. Courant alternatif est activement utilisé dans les ménages et l’industrie. Presque tous les appareils et équipements fonctionnent dessus.

Qu'étudie le génie électrique ?

Cette science sait presque tout sur l'électricité. Il est nécessaire que toute personne souhaitant obtenir un diplôme ou une qualification d'électricien l'étudie. En majorité les établissements d'enseignement le cours dans lequel tout ce qui concerne l'électricité est étudié s'appelle « Fondements théoriques du génie électrique » ou, en abrégé, TOE.

Cette science s’est développée au XIXe siècle, lorsqu’une source de courant continu a été inventée et qu’il est devenu possible de construire des circuits électriques. L'électrotechnique s'est développée davantage au fil des nouvelles découvertes dans le domaine de la physique du rayonnement électromagnétique. Afin de maîtriser la science sans problème à l'heure actuelle, il est nécessaire d'avoir des connaissances non seulement dans le domaine de la physique, mais aussi de la chimie et des mathématiques.

Tout d'abord, dans le cours TOE, les bases de l'électricité sont étudiées, la définition du courant est donnée, ses propriétés, caractéristiques et domaines d'application sont explorés. Ensuite, les champs électromagnétiques et leurs capacités sont étudiés. utilisation pratique. Le cours se termine généralement par l'étude des appareils utilisant l'énergie électrique.

Pour comprendre l’électricité, il n’est pas nécessaire d’aller dans un établissement d’enseignement supérieur ou secondaire ; il suffit d’utiliser un manuel d’auto-apprentissage ou de suivre des cours vidéo « pour les nuls ». Les connaissances acquises sont largement suffisantes pour gérer le câblage, remplacer une ampoule ou accrocher un lustre à la maison. Mais si vous envisagez de travailler professionnellement dans le domaine de l'électricité (par exemple, en tant qu'électricien ou ingénieur électricien), une formation appropriée sera obligatoire. Il vous permet d'obtenir un permis spécial pour travailler avec des instruments et appareils fonctionnant à partir d'une source de courant.

Notions de base du génie électrique

Lors de l'apprentissage de l'électricité pour les débutants, l'essentiel est– comprendre trois termes de base :

• Force actuelle ;
• Tension;
• Résistance.

L'intensité du courant fait référence à la quantité de charge électrique circulant à travers un conducteur d'une certaine section par unité de temps. En d’autres termes, le nombre d’électrons qui se sont déplacés d’une extrémité à l’autre d’un conducteur au fil du temps. La force actuelle est la plus dangereuse pour la vie et la santé humaines. Si vous saisissez un fil nu (et qu'une personne est également un conducteur), des électrons le traverseront. Plus ils passent, plus les dégâts seront importants, car en se déplaçant, ils génèrent de la chaleur et déclenchent diverses réactions chimiques.

Cependant, pour que le courant circule dans les conducteurs, il doit y avoir une différence de tension ou de potentiel entre une extrémité du conducteur et l’autre. De plus, il doit être constant pour que le mouvement des électrons ne s'arrête pas. Pour ce faire, le circuit électrique doit être fermé et une source de courant doit être placée à une extrémité du circuit, ce qui assure le mouvement constant des électrons dans le circuit.

La résistance est caractéristiques physiques conducteur, sa capacité à conduire les électrons. Plus la résistance du conducteur est faible, plus grande quantité les électrons le traverseront par unité de temps, plus le courant est élevé. Au contraire, une résistance élevée réduit le courant, mais provoque un échauffement du conducteur (si la tension est suffisamment élevée), ce qui peut provoquer un incendie.

La sélection des relations optimales entre la tension, la résistance et le courant dans un circuit électrique est l'une des tâches principales de l'électrotechnique.

Génie électrique et électromécanique

L'électromécanique est une branche du génie électrique. Elle étudie les principes de fonctionnement des appareils et équipements fonctionnant à partir d'une source de courant électrique. En étudiant les bases de l’électromécanique, vous pourrez apprendre à réparer divers équipements ou même à les concevoir.

Dans le cadre des cours d'électromécanique, en règle générale, les règles de conversion de l'énergie électrique en énergie mécanique sont étudiées (comment fonctionne un moteur électrique, les principes de fonctionnement de toute machine, etc.). Sont également étudiés processus inverses, en particulier, les principes de fonctionnement des transformateurs et des générateurs de courant.

Ainsi, sans comprendre comment sont composés les circuits électriques, les principes de leur fonctionnement et d'autres problématiques étudiées par l'électromécanique, il est impossible de maîtriser l'électromécanique. En revanche, l'électromécanique est une discipline plus complexe et de nature appliquée, puisque les résultats de son étude sont directement utilisés dans la conception et la réparation de machines, d'équipements et de divers appareils électriques.

Sécurité et pratique

Lors de la maîtrise d'un cours d'électrotechnique pour débutants, il est nécessaire de porter une attention particulière aux questions de sécurité, car le non-respect de certaines règles peut entraîner des conséquences tragiques.

La première règle à suivre est de lire la notice. Tous les appareils électriques ont toujours une section dans leur manuel d’instructions qui traite des questions de sécurité.

La deuxième règle est de surveiller l'état de l'isolation des conducteurs. Tous les fils doivent être recouverts de matériaux spéciaux non conducteurs d'électricité (diélectriques). Si la couche isolante est endommagée, elle doit tout d'abord être restaurée, sinon des dommages à la santé pourraient survenir. De plus, pour des raisons de sécurité, les travaux avec des fils et des équipements électriques ne doivent être effectués qu'avec des vêtements spéciaux non conducteurs d'électricité (gants en caoutchouc et bottes diélectriques).

La troisième règle consiste à utiliser uniquement des appareils spéciaux pour diagnostiquer les paramètres du réseau électrique. Vous ne devez en aucun cas le faire à mains nues ou l’essayer sur votre langue.

Note! Le non-respect de ces règles de base est la principale cause de blessures et d'accidents dans le travail des électriciens et des électriciens.

Pour avoir une première compréhension de l'électricité et des principes de fonctionnement des appareils qui l'utilisent, il est recommandé de suivre un cours spécial ou d'étudier le manuel « Génie électrique pour débutants ». Ces matériaux sont spécialement conçus pour ceux qui tentent de maîtriser cette science à partir de zéro et d'acquérir les compétences nécessaires pour travailler avec des équipements électriques à la maison.

Les leçons manuelles et vidéo expliquent en détail comment un circuit électrique est structuré, ce qu'est une phase et ce qu'est un zéro, en quoi la résistance diffère de la tension et du courant, etc. Une attention particulière est accordée aux précautions de sécurité pour éviter les blessures lors du travail avec des appareils électriques.

Bien sûr, suivre des cours ou lire des manuels ne vous permettra pas de devenir électricien ou électricien professionnel, mais vous serez tout à fait capable de résoudre la plupart des problèmes quotidiens sur la base des résultats de la maîtrise de la matière. Pour un travail professionnel, il faut déjà obtenir un permis spécial et avoir une formation spécialisée. Exécuter sans cela responsabilités professionnelles interdit par diverses instructions. Si une entreprise permet à une personne sans formation nécessaire de travailler avec des équipements électriques et qu'elle est blessée, le dirigeant encourra de lourdes sanctions, voire pénales.

Vidéo

Bienvenue dans le cours vidéo de formation en électricité. Ce didacticiel vidéo aidera tous ceux qui s'occupent de l'électricité à la maison, ainsi que de nombreux électriciens débutants, à comprendre les termes et compétences de base. Un cours vidéo de formation dispensé par un jeune électricien vous aidera dans la vie et vous sauvera la vie de la défaite choc électrique.

Cours de jeune électricien

L'auteur du cours, Vladimr Kozin, vous aidera à apprendre à l'aide d'exemples vidéo ce qu'est un circuit électrique, comment il se compose et fonctionne. Vous apprendrez comment fonctionne un circuit électrique avec un interrupteur, ainsi qu'avec un interrupteur double.

Bref contenu du cours : Le cours vidéo se compose de 5 parties, chacune comprenant 2 leçons. Cours Cours de jeune électricien d'une durée totale d'environ 3 heures.

• Dans la première partie, vous découvrirez les bases de l'électrotechnique, examinerez les schémas les plus simples pour connecter les ampoules, les interrupteurs, les prises et découvrirez les types d'outils d'électricien ;
• Dans la deuxième partie, vous serez informé des types et des fonctions des matériaux pour le travail d'électricien : câbles, fils, cordons et vous assemblerez un circuit électrique simple ;
• Dans la troisième partie, vous apprendrez à connecter un interrupteur et des connexions parallèles dans des circuits électriques ;
• Dans la quatrième partie vous verrez le montage d'un circuit électrique avec un interrupteur à deux touches et une maquette de l'alimentation électrique de la pièce ;

Objectif d'apprentissage ultime : Dans la cinquième partie, vous découvrirez un modèle complet de l'alimentation électrique d'une pièce avec interrupteur et obtiendrez des conseils de sécurité lorsque vous travaillez avec des équipements électriques.

Leçon 1. Cours de jeune électricien.

Leçon 2. Outil d'électricien.

Leçon 3. Matériaux pour câble d'installation électrique AVVG et VVG.

Leçon 4. Circuit électrique simple.

Leçon 5. Circuit électrique avec un interrupteur.

Leçon 6. Connexion parallèle.

Leçon 7. Circuit électrique avec un interrupteur double

Leçon 8. Modèle d'alimentation électrique des locaux

Leçon 9. Modèle d'alimentation électrique pour une pièce avec arrêt automatique

Leçon 10. Sécurité.

Chacun de nous, lorsqu'il commence à s'impliquer dans quelque chose de nouveau, se précipite immédiatement dans « l'abîme de la passion », essayant de mener à bien ou de mettre en œuvre des projets difficiles. fait maison. Cela m'est arrivé lorsque je me suis intéressé à l'électronique. Mais comme cela arrive habituellement, les premiers échecs ont atténué la passion. Cependant, je n'avais pas l'habitude de reculer et j'ai commencé à comprendre systématiquement (littéralement dès le début) les mystères du monde de l'électronique. C’est ainsi qu’est né le « guide pour les techniciens débutants ».

Étape 1 : tension, courant, résistance

Ces concepts sont fondamentaux et sans les connaître, continuer à enseigner les bases serait inutile. Rappelons simplement que chaque matériau est constitué d’atomes et que chaque atome possède à son tour trois types de particules. Un électron est l’une de ces particules qui possède une charge négative. Les protons ont une charge positive. Les matériaux conducteurs (argent, cuivre, or, aluminium, etc.) possèdent de nombreux électrons libres qui se déplacent de manière aléatoire. La tension est la force qui fait bouger les électrons dans une certaine direction. Un flux d’électrons qui se déplace dans une direction est appelé courant. Lorsque les électrons traversent un conducteur, ils rencontrent une sorte de friction. Ce frottement est appelé résistance. La résistance « serre » la libre circulation des électrons, réduisant ainsi la quantité de courant.

Une définition plus scientifique du courant est le taux de variation du nombre d’électrons dans une certaine direction. L'unité de courant est l'Ampère (I). Dans les circuits électroniques, le courant circulant est de l’ordre du milliampère (1 ampère = 1 000 milliampères). Par exemple, le courant typique d’une LED est de 20 mA.

L'unité de mesure de la tension est le Volt (V). La batterie est une source de tension. Les tensions de 3 V, 3,3 V, 3,7 V et 5 V sont les plus courantes dans les circuits et appareils électroniques.

La tension est la cause et le courant est le résultat.

L'unité de résistance est l'Ohm (Ω).

Étape 2 : Alimentation

La batterie est une source de tension ou une « bonne » source d’électricité. La batterie produit de l'électricité grâce à une réaction chimique interne. Il dispose de deux terminaux à l'extérieur. L'un d'eux est la borne positive (+ V) et l'autre est la borne négative (-V), ou « masse ». Il existe généralement deux types d’alimentations.

• Batteries;
• Batteries.

Les piles sont utilisées une seule fois puis jetées. Les piles peuvent être utilisées plusieurs fois. Il y a des piles différentes formes et tailles, de miniatures, utilisées pour alimenter les aides auditives et montre-bracelet aux batteries de la taille d'une pièce qui fournissent une alimentation de secours aux centraux téléphoniques et aux centres informatiques. En fonction de la composition interne, les alimentations peuvent être différents types. Voici quelques-uns des types les plus couramment utilisés dans les projets de robotique et d’ingénierie :

Piles 1,5 V

Les batteries avec cette tension peuvent être de différentes tailles. Les tailles les plus courantes sont AA et AAA. Plage de capacité de 500 à 3000 mAh.

Pièce de lithium 3V

Toutes ces cellules au lithium sont évaluées à 3 V nominalement (en charge) et avec une tension mouvement inactif environ 3,6 volts. La capacité peut atteindre de 30 à 500 mAh. Largement utilisé dans les appareils portables en raison de leur petite taille.

Hydrure métallique de nickel (NiMH)

Ces batteries ont une densité énergétique élevée et peuvent se charger presque instantanément. Autre caractéristique importante- prix. Ces batteries sont bon marché (par rapport à leur taille et leur capacité). Ce type de batterie est souvent utilisé en robotique produits faits maison.

Batteries lithium-ion et lithium-polymère 3,7 V

Ils ont une bonne capacité de décharge, une densité énergétique élevée, d’excellentes performances et une petite taille. La batterie au lithium polymère est largement utilisée en robotique.

pile 9 volts

La forme la plus courante est un prisme rectangulaire avec des bords arrondis et des bornes situées sur le dessus. La capacité est d'environ 600 mAh.

Plomb-acide

Les batteries au plomb sont le cheval de bataille de l’ensemble de l’industrie électronique. Ils sont incroyablement bon marché, rechargeables et faciles à acheter. Les batteries au plomb sont utilisées dans l'ingénierie mécanique, les UPS (alimentations sans interruption), la robotique et d'autres systèmes où gros stock l'énergie et le poids n'est pas si important. Les tensions les plus courantes sont 2V, 6V, 12V et 24V.

Connexion série-parallèle des batteries

L'alimentation peut être connectée en série ou en parallèle. Lorsqu'elle est connectée en série, la tension augmente et lorsqu'elle est connectée en parallèle, la valeur du courant augmente.

Il y a deux points importants concernant les batteries :

La capacité est une mesure (généralement en ampères-heures) de la charge stockée dans une batterie et est déterminée par la masse de matière active qu'elle contient. La capacité représente la quantité maximale d’énergie pouvant être extraite dans certaines conditions spécifiées. Cependant, la capacité réelle de stockage d'énergie d'une batterie peut varier considérablement par rapport à la valeur nominale indiquée, et la capacité de la batterie dépend fortement de l'âge et de la température, ainsi que des conditions de charge ou de décharge.

La capacité de la batterie est mesurée en wattheures (Wh), kilowattheures (kWh), ampères-heures (Ah) ou milliampères-heures (mAh). Un wattheure est la tension (V) multipliée par le courant (I) (on obtient la puissance - l'unité de mesure est le Watt (W)) qu'une batterie peut produire pendant une certaine période de temps (généralement 1 heure). Étant donné que la tension est fixe et dépend du type de batterie (alcaline, lithium, plomb-acide, etc.), souvent seul Ah ou mAh est marqué sur la coque extérieure (1 000 mAh = 1 Ah). Pour un fonctionnement plus long d'un appareil électronique, il est nécessaire de prendre des piles à faible courant de fuite. Pour déterminer la durée de vie de la batterie, divisez la capacité par le courant de charge réel. Un circuit qui consomme 10 mA et est alimenté par une batterie de 9 volts fonctionnera pendant environ 50 heures : 500 mAh / 10 mA = 50 heures.

Avec de nombreux types de batteries, vous ne pouvez pas « vider » complètement l’énergie (en d’autres termes, la batterie ne peut pas être complètement déchargée) sans causer des dommages graves, et souvent irréparables, aux constituants chimiques. La profondeur de décharge (DOD) d'une batterie détermine la fraction de courant qui peut être consommée. Par exemple, si le DOD est défini par le fabricant à 25 %, alors seulement 25 % de la capacité de la batterie peut être utilisée.

Les taux de charge/décharge affectent la capacité nominale de la batterie. Si l'alimentation se décharge très rapidement (c'est-à-dire que le courant de décharge est élevé), alors la quantité d'énergie pouvant être extraite de la batterie est réduite et la capacité sera inférieure. En revanche, si la batterie se décharge très lentement (un faible courant est utilisé), alors la capacité sera plus élevée.

La température de la batterie affectera également sa capacité. Avec plus hautes températures la capacité de la batterie est généralement plus élevée qu'avec plus basses températures. Cependant, augmenter délibérément la température n'est pas façon efficace augmenter la capacité de la batterie, car cela réduit également la durée de vie de la source d'alimentation elle-même.

Capacité C : Tous courants de charge et de décharge batterie mesuré par rapport à sa capacité. La plupart des batteries, à l’exception du plomb-acide, sont évaluées à 1C. Par exemple, une batterie d'une capacité de 1000mAh produit 1000mA pendant une heure si le niveau est de 1C. La même batterie, à 0,5C, produit 500 mA pendant deux heures. Avec un niveau 2C, la même batterie produit 2000 mA pendant 30 minutes. 1C est souvent appelé décharge d'une heure ; 0,5°C équivaut à une horloge de deux heures et 0,1°C équivaut à une horloge de 10 heures.

La capacité de la batterie est généralement mesurée à l'aide d'un analyseur. Les analyseurs actuels affichent des informations sous forme de pourcentage basé sur la valeur de capacité nominale. Une batterie neuve produit parfois plus de 100 % de courant. Dans un tel cas, la batterie est simplement évaluée de manière prudente et peut supporter plus de longue durée que celui spécifié par le fabricant.

Le chargeur peut être sélectionné en termes de capacité de la batterie ou de valeur C par exemple. Chargeur Un chargeur évalué à C/10 chargerait complètement la batterie en 10 heures, un chargeur évalué à 4C chargerait la batterie en 15 minutes. Les taux de charge très rapides (1 heure ou moins) nécessitent généralement que le chargeur surveille attentivement les paramètres de la batterie, tels que les limites de tension et la température, afin d'éviter une surcharge et des dommages à la batterie.

La tension d’une cellule galvanique est déterminée par les réactions chimiques qui s’y déroulent. Par exemple, les piles alcalines sont de 1,5 V, toutes les piles au plomb sont de 2 V et les piles au lithium sont de 3 V. Les batteries peuvent être composées de plusieurs cellules, vous verrez donc rarement une batterie au plomb de 2 V. Ils sont généralement câblés ensemble en interne pour fournir 6 V, 12 V ou 24 V. Gardez à l'esprit que la tension nominale d'une pile AA « 1,5 V » démarre en fait à 1,6 V, puis chute rapidement à 1,5, puis descend lentement jusqu'à 1,0 V. à ce stade, la batterie est considérée comme « déchargée ».

Comment choisir la meilleure batterie pour artisanat?

Comme vous l'avez déjà compris, dans le domaine public, vous pouvez trouver de nombreux types de batteries avec différents composition chimique Il n’est donc pas facile de choisir la nourriture la mieux adaptée à votre projet particulier. Si le projet est très dépendant énergétiquement (gros systèmes de sonorisation et motorisations produits faits maison) devrait choisir une batterie au plomb. Si vous souhaitez construire un portable sous l'arbre, qui consommera peu de courant, alors vous devriez choisir une batterie au lithium. Pour tout projet portable (léger et alimentation modérée), choisissez une batterie lithium-ion. Vous pouvez choisir une batterie nickel-hydrure métallique (NIMH) moins chère, bien qu'elle soit plus lourde, mais ne soit pas inférieure au lithium-ion dans d'autres caractéristiques. Si vous souhaitez réaliser un projet gourmand en énergie, une pile alcaline lithium-ion (LiPo) serait la solution. la meilleure option, car elle est de petite taille, légère par rapport aux autres types de batteries, se recharge très rapidement et produit un courant élevé.

Voulez-vous que vos batteries durent ? pendant longtemps? Utilisez un chargeur de haute qualité doté de capteurs pour maintenir des niveaux de charge appropriés et une charge à faible courant. Un chargeur bon marché tuera vos batteries.

Étape 3 : Résistances

Une résistance est un élément très simple et le plus courant dans les circuits. Il est utilisé pour contrôler ou limiter le courant dans un circuit électrique.

Les résistances sont des composants passifs qui consomment uniquement de l'énergie (et ne peuvent pas en produire). Les résistances sont généralement ajoutées à un circuit où elles complètent les composants actifs tels que les amplificateurs opérationnels, les microcontrôleurs et autres circuits intégrés. Ils sont généralement utilisés pour limiter le courant, séparer les tensions et séparer les lignes d'E/S.

La résistance d'une résistance se mesure en Ohms. Grandes valeurs peut être mappé au préfixe kilo-, méga- ou giga pour rendre les valeurs faciles à lire. Vous pouvez souvent voir des résistances étiquetées plage kOhm et MOhm (les résistances mOhm sont beaucoup moins courantes). Par exemple, une résistance de 4 700 Ω équivaut à une résistance de 4,7 kΩ, et une résistance de 5 600 000 Ω peut s'écrire 5 600 kΩ ou (plus communément) 5,6 MΩ.

Il y en a des milliers divers types résistances et de nombreuses entreprises qui les produisent. Si l’on prend une gradation approximative, il existe deux types de résistances :

• avec des caractéristiques clairement définies ;
• usage général, dont les caractéristiques peuvent « marcher » (le fabricant lui-même indique l'écart possible).

Exemple de caractéristiques générales :

• Coéfficent de température;
• Facteur de tension ;
• Gamme de fréquences;
• Pouvoir;
• Grandeur physique.

Selon leurs propriétés, les résistances peuvent être classées comme suit :

Résistance linéaire- un type de résistance dont la résistance reste constante avec l'augmentation de la différence de potentiel (tension) qui lui est appliquée (la résistance et le courant qui traverse la résistance ne changent pas avec la tension appliquée). Les caractéristiques de la caractéristique courant-tension d’une telle résistance sont une ligne droite.

Résistance non linéaire est une résistance dont la résistance change en fonction de la valeur de la tension appliquée ou du courant qui la traverse. Ce type a une caractéristique courant-tension non linéaire et ne suit pas strictement la loi d'Ohm.

Il existe plusieurs types de résistances non linéaires :

• Résistances NTC (Negative Temperature Coefficient) - leur résistance diminue avec l'augmentation de la température.
• Résistances PEC (Positive Temperature Coefficient) - leur résistance augmente avec l'augmentation de la température.
• Résistances LZR (résistances dépendantes de la lumière) - leur résistance change avec les changements d'intensité du flux lumineux.
• Résistances VDR (Voltage Dependent Resistors) - leur résistance diminue de manière critique lorsque la valeur de tension dépasse une certaine valeur.

Les résistances non linéaires sont utilisées dans divers projets. LZR est utilisé comme capteur dans divers projets de robotique.

De plus, les résistances ont une valeur constante et variable :

Résistances fixes- des types de résistances dont la valeur est déjà fixée lors de la production et ne peut être modifiée lors de l'utilisation.

Résistance variable ou potentiomètre – un type de résistance dont la valeur peut être modifiée pendant l'utilisation. Ce type a généralement un arbre qui est tourné ou déplacé manuellement pour modifier la valeur de résistance sur une plage fixe, par ex. 0 kOhm à 100 kOhm.

Magasin de résistance :

Ce type de résistance consiste en un « paquet » contenant deux résistances ou plus. Il dispose de plusieurs bornes grâce auxquelles la valeur de la résistance peut être sélectionnée.

La composition des résistances est la suivante :

Carbone:

Le noyau de ces résistances est constitué de carbone et d'un liant, ce qui crée la résistance requise. Le noyau comporte des contacts en forme de coupe qui maintiennent la tige de résistance de chaque côté. Le noyau entier est rempli d'un matériau (comme la bakélite) dans un boîtier isolé. Le boîtier a une structure poreuse, les résistances en composite de carbone sont donc sensibles à humidité relative environnement.

Ces types de résistances produisent généralement du bruit dans le circuit en raison des électrons traversant les particules de carbone. Ces résistances ne sont donc pas utilisées dans les circuits « importants », bien qu'elles soient moins chères.

Dépôt de carbone :

Une résistance fabriquée en déposant une fine couche de carbone autour d’une tige en céramique est appelée résistance déposée en carbone. Il est fabriqué en chauffant des tiges de céramique à l’intérieur d’un ballon de méthane et en déposant du carbone autour d’elles. La valeur de la résistance est déterminée par la quantité de carbone déposée autour de la tige en céramique.

Résistance de film :

La résistance est fabriquée en déposant du métal pulvérisé sous vide sur une base de tige en céramique. Ces types de résistances sont très fiables, ont une grande stabilité et ont également un coefficient de température élevé. Bien qu’ils soient chers par rapport aux autres, ils sont utilisés dans les systèmes de base.

Résistance bobinée :

Une résistance bobinée est fabriquée en enroulant un fil métallique autour d’un noyau en céramique. Le fil métallique est un alliage de divers métaux sélectionnés en fonction des caractéristiques indiquées et de la résistance requise. Ce type de résistance a une grande stabilité et peut également gérer une puissance élevée, mais elle est généralement plus volumineuse que les autres types de résistances.

Métal-céramique :

Ces résistances sont fabriquées en cuisant des métaux mélangés à de la céramique sur un substrat céramique. La proportion du mélange dans une résistance mixte métal-céramique détermine la valeur de la résistance. Ce type est très stable et possède également une résistance mesurée avec précision. Ils sont principalement utilisés pour le montage en surface sur des circuits imprimés.

Résistances de précision :

Résistances dont la valeur de résistance se situe dans une tolérance, elles sont donc très précises (la valeur nominale est dans une plage étroite).

Toutes les résistances ont une tolérance donnée en pourcentage. La tolérance nous indique à quel point la résistance peut varier par rapport à la valeur nominale. Par exemple, une résistance de 500 Ω ayant une valeur de tolérance de 10 % pourrait avoir une résistance comprise entre 550 Ω ou 450 Ω. Si la résistance a une tolérance de 1 %, la résistance ne changera que de 1 %. Ainsi une résistance de 500Ω peut varier de 495Ω à 505Ω.

Une résistance de précision est une résistance qui a un niveau de tolérance de seulement 0,005 %.

Résistance fusible :

La résistance bobinée est conçue pour griller facilement lorsque la puissance nominale dépasse le seuil limite. Ainsi la résistance fusible a deux fonctions. Lorsque la puissance n'est pas dépassée, il sert de limiteur de courant. Lorsque la puissance nominale est dépassée, l'oa fonctionne comme un fusible ; une fois grillé, le circuit s'ouvre, ce qui protège les composants des courts-circuits.

Thermistances :

Une résistance sensible à la chaleur dont la valeur de résistance change avec les changements de température de fonctionnement.

Les thermistances affichent soit un coefficient de température positif (PTC), soit un coefficient de température négatif (NTC).

L'ampleur des changements de résistance avec les changements de température de fonctionnement dépend de la taille et de la conception de la thermistance. Il est toujours préférable de vérifier les données de référence pour connaître toutes les spécifications des thermistances.

Photorésistances :

Résistances dont la résistance change en fonction du flux lumineux qui tombe sur sa surface. Dans un environnement sombre, la résistance de la photorésistance est très élevée, plusieurs M Ω. Lorsqu’une lumière intense frappe la surface, la résistance de la photorésistance diminue considérablement.

Ainsi, les photorésistances sont des résistances variables dont la résistance dépend de la quantité de lumière qui tombe sur sa surface.

Types de résistances avec et sans plomb :

Résistances terminales : ce type de résistance a été utilisé dans les premiers circuits électroniques. Les composants étaient connectés aux bornes de sortie. Au fil du temps, des cartes de circuits imprimés ont commencé à être utilisées, dans les trous de montage desquels les fils des éléments radio étaient soudés.

Résistances à montage en surface :

Ce type de résistance est de plus en plus utilisé depuis l'introduction de la technologie de montage en surface. Généralement, ce type de résistance est créé en utilisant la technologie des couches minces.

Étape 4 : Valeurs de résistance standard ou communes

Le système de désignation a des origines qui remontent au début du siècle dernier, lorsque la plupart des résistances étaient en carbone avec des tolérances de fabrication relativement faibles. L'explication est assez simple : en utilisant une tolérance de 10 %, vous pouvez réduire le nombre de résistances produites. Il serait inefficace de produire des résistances de 105 ohms, puisque 105 se situe dans la plage de tolérance de 10 % d'une résistance de 100 ohms. La prochaine catégorie de marché est celle de 120 ohms car une résistance de 100 ohms avec une tolérance de 10 % aura une plage comprise entre 90 et 110 ohms. Une résistance de 120 ohms a une plage comprise entre 110 et 130 ohms. Par cette logique, il est préférable de réaliser des résistances avec une tolérance de 10% de 100, 120, 150, 180, 220, 270, 330 et ainsi de suite (arrondies en conséquence). Il s'agit de la série E12 présentée ci-dessous.

Tolérance 20% E6,

Tolérance 10% E12,

Tolérance 5% E24 (et généralement 2% de tolérance)

Tolérance 2% E48,

E96 1% de tolérance,

E192 0,5, 0,25, 0,1% et tolérances supérieures.

Valeurs de résistance standard :

Série E6 : (tolérance de 20 %) 10, 15, 22, 33, 47, 68

Série E12 : (tolérance 10 %) 10, 12, 15, 18, 22, 27, 33, 39, 47, 56, 68, 82

Série E24 : (tolérance de 5 %) 10, 11, 12, 13, 15, 16, 18, 20, 22, 24, 27, 30, 33, 36, 39, 43, 47, 51, 56, 62, 68, 75, 82, 91

Série E48 : (tolérance 2 %) 100, 105, 110, 115, 121, 127, 133, 140, 147, 154, 162, 169, 178, 187, 196, 205, 215, 226, 237, 249, 261, 274, 287, 301, 316, 332, 348, 365, 383, 402, 422, 442, 464, 487, 511, 536, 562, 590, 619, 649, 681, 715, 750, 787, 825, 6, 649, 681, 715, 750, 787, 825, 6, 909, 953

Série E96 : (tolérance 1 %) 100, 102, 105, 107, 110, 113, 115, 118, 121, 124, 127, 130, 133, 137, 140, 143, 147, 150, 154, 158, 162, 165, 169, 174, 178, 182, 187, 191, 196, 200, 205, 210, 215, 221, 226, 232, 237, 243, 249, 255, 261, 267, 274, 280, 287, 4, 301, 309, 316, 324, 332, 340, 348, 357, 365, 374, 383, 392, 402, 412, 422, 432, 442, 453, 464, 475, 487, 491, 511, 523, 6, 549, 562, 576, 590, 604, 619, 634, 649, 665, 681, 698, 715, 732, 750, 768, 787, 806, 825, 845, 866, 887, 909, 931, 959, 6

Série E192 : (tolérance de 0,5, 0,25, 0,1 et 0,05 %) 100, 101, 102, 104, 105, 106, 107, 109, 110, 111, 113, 114, 115, 117, 118, 120, 121, 123, 124, 126, 127, 129, 130, 132, 133, 135, 137, 138, 140, 142, 143, 145, 147, 149, 150, 152, 154, 156, 8, 160, 162, 164, 165, 167, 169, 172, 174, 176, 178, 180, 182, 184, 187, 189, 191, 193, 196, 198, 200, 203, 205, 208, 210, 3, 215, 218, 221, 223, 226, 229, 232, 234, 237, 240, 243, 246, 249, 252, 255, 258, 261, 264, 267, 271, 274, 277, 280, 284, 7, 291, 294, 298, 301, 305, 309, 312, 316, 320, 324, 328, 332, 336, 340, 344, 348, 352, 357, 361, 365, 370, 374, 379, 383, 8, 392, 397, 402, 407, 412, 417, 422, 427, 432, 437, 442, 448, 453, 459, 464, 470, 475, 481, 487, 493, 499, 505, 511, 517, 3, 530, 536, 542, 549, 556, 562, 569, 576, 583, 590, 597, 604, 612, 619, 626, 634, 642, 649, 657, 665, 673, 681, 690, 698, 6, 715, 723, 732, 741, 750, 759, 768, 777, 787, 796, 806, 816, 825, 835, 845, 856, 866, 876, 887, 898, 909, 920, 931, 942, 3, 965, 976, 988

Lors de la conception du matériel, il est préférable de s'en tenir à la section la plus basse, c'est-à-dire Il est préférable d'utiliser E6 plutôt que E12. De telle sorte que le nombre de groupes différents dans tout équipement soit minimisé.

À suivre

Ingénieur éléctricien. Travail dans les réseaux électriques. Il s'est spécialisé dans les relais de protection et les automatismes électriques. Auteur de deux livres de la série Electrician's Library. Publié dans des revues de génie électrique. Vit actuellement en Israël. 71 ans. Retraité.

Rue Ha-esh`har, 8\6, Haïfa, 35844, Israël

Au lecteur

Il n’est probablement pas nécessaire de vous expliquer l’importance de l’électricité pour assurer le fonctionnement normal de chacun. Il ne serait pas exagéré de dire qu’aujourd’hui, elle en fait partie intégrante au même titre que l’eau, la chaleur et la nourriture. Et si la lumière s'éteint dans la maison, vous vous brûlez les doigts avec une allumette allumée, appelez-nous immédiatement.

L’électricité parcourt un chemin long et difficile avant d’arriver chez vous. Produit à partir de combustible dans une centrale électrique, il circule dans les postes de transformation et de commutation, à travers des milliers de kilomètres de lignes montées sur des dizaines de milliers de poteaux.

L'électricité d'aujourd'hui est une technologie de pointe, une alimentation électrique fiable et de haute qualité, un souci du consommateur et de son service.

Cependant, ce n'est pas tout. Le dernier maillon de la chaîne électrique est l’équipement électrique de votre maison. Et cela, comme toute autre chose, nécessite quelques connaissances pour son bon fonctionnement. Par conséquent, nous vous encourageons à coopérer avec nous et à cet effet, nous vous donnons quelques recommandations et avertissements. Les avertissements sont surlignés en rouge.

Nous parlerons des éléments suivants :

1. Les aspects légaux. L'abonné doit connaître ses droits, devoirs et responsabilités en matière de organisation d'approvisionnement en énergie. Il en va de même pour l’attitude de l’organisme de distribution d’énergie à son égard.

2. Familiarité avec le câblage électrique résidentiel, les équipements de commutation et les produits d'installation.

4. L'électricité nécessite non seulement certaines connaissances, mais également le strict respect de certaines règles de la part de l'utilisateur. Il représente un danger aussi bien pour ceux qui ne savent pas s'en servir que pour les « artisans » indisciplinés. Nous allons donc vous présenter les bases de la sécurité électrique.

Nous vous invitons à comprendre nos recommandations et nos avertissements. Nous espérons également que vous ne causerez pas de dommages aux structures du réseau et aux équipements électriques mentionnés ci-dessus.

Nous vous souhaitons tout le meilleur, y compris ceux fournis par l'électricité.

Ce n’est pas une tâche anodine, je vous le dis. :) Afin de faciliter l'assimilation de la matière, j'ai introduit un certain nombre de simplifications. Complètement délirant et anti-scientifique, mais montrant plus ou moins clairement l'essence du processus. La technique de « l'électricité des égouts » a fait ses preuves lors d'essais sur le terrain et sera donc également utilisée ici. Je veux juste souligner qu'il ne s'agit que d'une simplification visuelle, valable pour le cas général et un moment précis afin d'en comprendre l'essence et qui n'a pratiquement rien à voir avec la physique réelle du processus. Pourquoi alors ? Et pour qu'il soit plus facile de se rappeler de quoi il s'agit et de ne pas confondre tension et courant et de comprendre comment la résistance affecte tout cela, sinon j'en ai assez entendu de la part des étudiants...

Courant, tension, résistance.

Si vous comparez un circuit électrique avec un système d'égouts, alors la source d'énergie est le réservoir de vidange, l'eau qui coule est le courant, la pression de l'eau est la tension et la merde qui se précipite dans les tuyaux est la charge utile. Plus la citerne est haute, plus l'énergie potentielle de l'eau qu'elle contient est grande et plus le courant de pression traversant les tuyaux est fort, ce qui signifie que plus elle peut emporter de déchets.
En plus des déchets qui s'écoulent, l'écoulement est entravé par le frottement contre les parois des canalisations, créant des pertes. Plus les tuyaux sont épais, moins il y a de perte (eh hé hé maintenant, vous vous souvenez pourquoi les audiophiles utilisent des fils plus épais pour leur acoustique puissante ;)).
Alors, résumons. Un circuit électrique contient une source qui crée une différence de potentiel – une tension – entre ses pôles. Sous l’influence de cette tension, le courant traverse la charge là où le potentiel est le plus bas. La circulation du courant est entravée par la résistance formée par la charge utile et les pertes. En conséquence, la tension-pression s'affaiblit d'autant plus fortement que la résistance est grande. Eh bien, maintenant, mettons notre système d'égouts dans un canal mathématique.

La loi d'Ohm

Par exemple, calculons le circuit le plus simple composé de trois résistances et d'une source. Je dessinerai le circuit non pas comme il est d'usage dans les manuels sur TOE, mais plus proche du schéma de circuit réel, où ils prennent le point de potentiel zéro - le corps, généralement égal au moins de l'alimentation, et le plus est considéré comme un point avec un potentiel égal à la tension d'alimentation. Pour commencer, nous supposons que nous connaissons la tension et la résistance, ce qui signifie que nous devons trouver le courant. Additionnons toutes les résistances (lisez l'encadré sur les règles d'ajout de résistances) afin d'obtenir la charge totale et divisons la tension par le résultat obtenu - le courant a été trouvé ! Voyons maintenant comment la tension est répartie entre chaque résistance. Renversons la loi d'Ohm et commençons à calculer. U=I*R puisque le courant dans le circuit est le même pour toutes les résistances en série, il sera constant, mais les résistances seront différentes. Le résultat fut que Usource = U1 +U2 +U3. Sur la base de ce principe, vous pouvez, par exemple, connecter 50 ampoules de 4,5 volts en série et les alimenter facilement à partir d'une prise de 220 volts - aucune ampoule ne grillera. Que se passera-t-il si, à cet égard, au milieu, vous insérez une grosse résistance, disons un kiloohm, et prenez les deux autres plus petites - un ohm ? Et d'après les calculs, il deviendra clair que presque toute la tension chutera aux bornes de cette grande résistance.

La loi de Kirchhoff.

Selon cette loi, la somme des courants entrant et sortant du nœud est égale à zéro, et les courants entrant dans le nœud sont généralement désignés par un plus et les courants sortant par un moins. Par analogie avec notre système d'égouts, l'eau d'un tuyau puissant se disperse en un tas de petits. Cette règle permet de calculer la consommation de courant approximative, ce qui est parfois simplement nécessaire lors du calcul des schémas de circuits.

Puissance et pertes
La puissance consommée dans un circuit est exprimée comme le produit de la tension et du courant.
P = U * Je
Par conséquent, plus le courant ou la tension est élevé, plus la puissance est élevée. Parce que La résistance (ou les fils) n'effectue aucune charge utile, alors la puissance qui en sort est une perte sous sa forme pure. Dans ce cas, la puissance peut être exprimée par la loi d’Ohm comme suit :
P= R * Je 2

Comme vous pouvez le constater, une augmentation de la résistance entraîne une augmentation de la puissance dépensée en pertes, et si le courant augmente, les pertes augmentent quadratiquement. Dans la résistance, toute la puissance va au chauffage. Pour la même raison, les batteries chauffent pendant le fonctionnement - elles ont également résistance interne, sur quelle partie de l'énergie est dissipée.
C'est pourquoi les audiophiles utilisent des fils de cuivre épais avec une résistance minimale pour leurs systèmes audio robustes afin de réduire les pertes de puissance, car il y a des courants considérables.

Il existe une loi du courant total dans un circuit, même si en pratique cela ne m'a jamais été utile, mais ça ne fait pas de mal de la connaître, alors prenez un manuel TOE sur le réseau ( base théorique génie électrique) est meilleur pour les établissements d'enseignement secondaire, tout y est décrit beaucoup plus simple et plus clair - sans entrer dans les mathématiques supérieures.