Ingénerie Électrique Et L’électromagnétisme Flashcards
Quelles sont les 7 fonctions électriques?
- L’alimentation
- La transformation de l’énergie
- La conduction
- L’isolation
- La protection
- La régulation
- La commande
Parle moi de la fonction d’alimentation.
C’est un rôle joué par les composantes qui fournissent l’énergie électrique nécessaire à la production du courant électrique.
En voici certains exemples:
- Pile
- Batterie
- Prise de courant
- génératrice (alternateur ou dynamo)
- condensateur
Parle moi de la fonction de transformation de l’énergie
Fonction qu’ont certaines composantes afin de transformer l’énergie électrique en une autre forme d’énergie.
En voici quelques exemples:
- Ampoule (énergie électrique à lumineuse et parfois thermique)
- Bouilloire (énergie électrique à thermique)
- Moteur électrique (énergie électrique transformée en énergie mécanique)
Parle moi de la fonction de conduction du courant
Justement, les composantes qui portent cette fonction assureront le passage du courant électrique.
Par exemple, on compte parmis ces composantes:
- les fils conducteurs
- circuits imprimés
Certains facteurs ont le pouvoir d’influencer le passage du fil dans la composante et donc de faire varier la conduction:
- conductivité: Les électrons peuvent se déplacer plus ou moins facilement selon la conductibilité du matériau ( il laisse bien passer ou pas les électrons )
- Diamètre: Plus le matériau est grand, plus il laisse passer les électrons donc plus la conductibilité augmente.
- Longueur: plus la composante est petite, moins les électrons ont à traverser un long parcours donc la résistance est plus faible.
- Température: Lorsque la température baisse, les atomes sont moins agités, il est donc plus facile pour les électrons de circuler dans le circuit puisqu’il y a moins de résistance.
Quelle est la fonction d’isolation
Ce rôle est joué par les composantes qui empêchent le courant de sortir du circuit.
Si la fonction d’isolation est mal exécutée, il y a risque de court-circuit. Celui-ci survient lorsque deux éléments de circuits qui ne devraient pas être reliés se touchent ce qui peut provoquer une décharge électrique.
Par exemple:
- La gaine de caoutchouc autour des fils électriques empêche le courant d’en sortir et de provoquer des courts-circuits
La fonction de protection
Cette fonction permet d’interrompre ou de limiter le courant électrique lors de situations anormales qui survient lorsque l’on branche trop d’appareils dans la même prise. Les fils ne peuvent pas supporter un aussi grand courant ils pourraient donc surchauffer. On parle donc d’une surcharge électrique.
Par exemple:
- fusible à verre
- fusible à culot
- Disjoncteur
- Fuite à la terre
La fonction de régulation
Elle limite le passage du courant
On peut déterminer la résistance d’un résisteur à partir d’un code de couleur:
- 1ère bande: chiffre des dizaines
- 2ème bande: chiffre des unités
- 3ème bande: exposant à la puissance 10 (multiplicateur)
- 4ème bande: tolérance
La fonction de commande
Rôle joué par les composantes qui contrôlent le passage du courant en ouvrant ou en fermant le courant ce qui lui permettrait ou l’empêcherait de passer.
Ces composantes sont des interrupteurs. Ils peuvent être classifiés selon quatre critères:
-Unidirectionnel: contrôle un seul chemin
-Bidirectionnel: Contrôle deux chemins
-Unipolaire: Contrôle un seul circuit
-Bipolaire: Contrôle deux circuits distincts
Qu’est-ce que le champ magnétique?
Les aimants ont un champ magnétique qui circule autour d’eux. Ceci est expliqué par le fait que tous les électrons à l’intérieur des aimants sont orientés vers la même direction.
C’est donc la zone d’influence d’un pôle magnétique où s’effectue la force magnétique. Le champ magnétique est représenté par des lignes de champs qui indiquent la direction vers laquelle le champ magnétique se dirige. Les lignes de champ:
-sortent du pôle Nord du champ magnétique et entrent dans le pôle sud de l’aimant
-Passent à l’extérieur de l’aimant
-Ne se croisent jamais
Dans les aimants en U: les lignes de champ passent au milieu de l’aimant, entre le pôle nord et le pôle sud.
Qu’en est-il de la Terre
La boussole est attirée par le Sud magnétique alors pourquoi l’utilise t-on pour trouver le Nord? C’est bien simple! Le pôle Nord géographique de la terre est en fait le pôle sud magnétique de la Terre. Le centre de la Terre est principalement fait de fer ce qui fait que le noyau est ferromagnétique.
Quelles sont les forces d’attraction et de répulsion magnétiques?
Les pôles Nord et Sud d’un aimant ne se comportent pas de la même manière. En effet, le Pôle Nord ne sera pas attiré par un autre pôle Nord, il sera attiré par un pôle sud. Le pôle Sud sera donc attiré par le pôle Nord. Lorsque l’on approche deux aimants l’un de l’autre, on pourra donc ressentir une force.
Le ferromagnétisme
Certains matériaux sont dits ferromagnétiques et les objets qui en sont formés sont influencés par les deux pôles des aimants 🧲. Lorsqu’ils sont en relation avec ces Aimants, les objets et matériaux ferromagnétiques obtiennent à leur tour un champ magnétique de façon temporaire. On appelle ce phénomène: rémanence magnétique.
Champ magnétique autour d’un fil droit.
Lorsque l’on combine l’électricité et le magnétisme, on obtient l’électromagnétisme.
- Certains objets ont la capacité de devenir magnétiques lorsque l’on fait passer un courant à l’intérieur de ceux-ci.
Pour le fil droit:
- le courant passe de la borne positive à la borne négative.
- la règle de la main droite: le pouce s’oriente vers la borne positive (sens du courant) et les doigts s’enroulent dans le sens du champ magnétique, autour du fil.
On peut modifier l’intensité du champ magnétique dans un fil en:
- augmentant l’intensité qui parcourt le fil
- les lignes de champs sont de plus en plus espacées au fur et à mesure qu’on s’éloigne du fil puisque le champ magnétique est plus puissant lorsque l’on est proche du fil et diminue plus on s’en éloigne.
Le champ magnétique d’un solénoïde
Le solénoïde est un fil droit enroulé autour d’une bobine qui augmente grandement le champ magnétique d’un simple fil droit puisque le fil est plus long et est enroulé. Les enroulements sont appelés spires. Le champ magnétique autour du solénoïde est très différent de celui autour du fil droit.
La deuxième règle de la main droite
- les doigts s’enroulent dans le sens du courant éléctrique
- le pouce pointe vers le nord (sens des lignes de champ qui circulent à l’intérieur du solénoïde)
L’intensité du champ magnétique est modifié par:
- l’intensité du courant
- la densité des tours du fil (nombre de spires)
- l’ajout du noyau dans le solénoïde
- le noyau fait d’un matériau ferromagnétique, lorsqu’inséré dans le solénoïde, produit son propre champ magnétique ce qui amplifie grandement celui déjà existant du solénoïde.
L’Électroaimant
Un solénoïde muni d’un noyau se nomme électroaimant. L’électroaimant se comporte comme un aimant à la différence qu’on peut arrêter le champ magnétique de l’électroaimant en changeant le courant électrique.
