Electricité : notions
Bases et notions sur l'électricité
Avant de s'attaquer au dépannage de ses appareils ménagers et de réaliser un bon diagnostic sur leurs organes électriques, mieux vaut connaître quelques notions électriques.
Ces notions sont présentées ici de façon simple et accessible afin de se familiariser avec les termes électriques pour les plus néophytes d'entre nous.
Il faut en fait connaître 3 termes et savoir à quoi ils correspondent pour être capable de réaliser un diagnostic électrique simple : la tension, le courant (ou intensité), et la résistance.
Les notions d'électricité
La matière
Le verre, le fer, le cuivre, le plomb, le charbon, etc,... Chacun de ces éléments est appelé matière. En y regardant de très près (au microscope), cette matière est constituée de minuscules particules qui s'agitent et s'organisent en rotation à l'image de notre système solaire : ce sont des atomes. Infiniment petits, ces atomes se comptent par milliards dans un morceau de cuivre par exemple.
Les atomes sont constitués d'un (que l'on peut comparer au soleil) mais aussi et surtout (comparables aux planètes). Cet ensemble est bien ordonné par des mouvements de rotation des électrons, autour de leur noyau (comme pour notre système solaire).
L'électricité, est en fait un d'un atome à l'autre.
- La force qui les fait bouger : c'est la .
- La quantité d'électrons qui se déplace : c'est le .
- Et la faculté de la matière à retenir ce déplacement : c'est la .
Pour bien comprendre
Afin de permettre à tous de bien comprendre ces notions nous allons les comparer avec un élément dont le comportement et connu de tous : l'eau. Celle-ci représentera le déplacement d'électrons (donc l'électricité).
Imaginons-nous devant un cours d'eau, un ruisseau par exemple. On peut remarquer plusieurs facteurs qui vont influencer le fil de l'eau :
- La pente : Plus la pente sera importante plus la force de l'eau sera élevée : c'est la (force qui déplace les électrons).
- La quantité d'eau : Plus on a d'eau dans le lit du ruisseau, plus on peut utiliser son énergie (comme dans un moulin à eau par exemple) : c'est le appelé également .
- Les obstacles : l'eau rencontre des obstacles pendant son chemin elle est freinée, nous comparerons ce phénomène à la électrique.
Les 3 principaux termes
La tension
C'est la force qui permet de déplacer les électrons, sans elle l'électricité n'existe pas.
- Son unité de mesure est le VOLT, en abrégé "V".
- Son symbole est "U".
- On mesure la tension avec un Voltmètre.
Le courant ou intensité
C'est la quantité d'électricité qui circule grâce à la tension.
- Son unité de mesure est l'Ampère, en abrégé "A".
- Son symbole est "I".
- On mesure le courant avec un Ampèremètre.
La résistance
C'est la capacité de la matière à freiner le courant.
- Son unité de mesure est l 'Ohm, représenté par l'oméga grec
- Son symbole est "R".
- On mesure la résistance avec un Ohmmètre.
D'autres termes
La puissance
C'est la relation entre la tension et le courant, elle est représentée par la formule ("U" en Volts, et "I" en Ampères). Cette formule permet notamment de calibrer l'installation électrique d'une maison.
- Son unité de mesure est le Watt, en abrégé "W".
- Son symbole est "P".
- On mesure la puissance avec un Wattmètre (Très peu utilisé).
L'énergie
C'est la puissance utilisée pendant un certain laps de temps. Elle est définie par la formule ("P" en watts, et "t" en heures).
- Son unité de mesure est le Watt-heure, en abrégé "Wh".
- Son symbole est "W".
- On mesure l'énergie avec ... son compteur EDF.
Le magnétisme
Il s'agit d'un phénomène bien connu de tous, celui des aimants. En effet ces fameux aimants peuvent se repousser ou s'attirer selon les polarités que l'on présente en face à face (Deux pôles nord (ou sud) se repoussent, et un pôle nord et sud s'attirent). C'est le .
Et l'électricité dans tout ça ! Et bien il faut savoir que lorsqu'un courant électrique traverse un fil, autour de celui-ci se crée un champ magnétique (très infime). Alors si l'on boucle un fil on obtient un certain champ magnétique, 2 fils et le champ augmente, 10 fils, 1000 fils et le phénomène s'amplifie. C'est sur ce principe que l'électricité crée le mouvement et que fonctionnent les moteurs, les électrovannes, les pompes, etc...
Tous ces fils enroulés les uns sur les autres sont appelés ou . On peut mesurer la résistance des bobinages avec un Ohmmètre.
Deux sortes de tension
Avant de clore ce chapitre, nous devons encore différencier deux notions essentielles quand à la nature de la tension.
La tension et la tension .
La tension continue
C'est une tension fixe qui ne varie pas. Elle est délivrée par une pile, une batterie, ou un accumulateur. Ainsi, la pile d'une télécommande fournit une tension continue tout comme la batterie d'une automobile.
On la symbolise par "V=" ou "U=", le signe "=" signifiant "continu".
On peut également trouver des tensions continues dans les platines électroniques des appareils ménagers. Elle est fabriquée à partir de la tension alternative.
En reprenant notre exemple de l'eau, il faut considérer une pile comme un réservoir qui se viderait jusqu'à épuisement.
La tension alternative
C'est une tension qui varie en permanence. Elle est créée par EDF. C'est la tension que délivre la prise de courant domestique, on la symbolise par "V~" ou "U~;". Le signe "~" signifiant "alternatif". Ainsi on parle de 230 V~ (230 Volts alternatifs).
En comparaison avec le comportement de l'eau, la pente inverserait son sens d'inclinaison, et ce, 50 fois par secondes !