Comprendre la circulation du courant électrique
Écrit par Timothy Thiele | Revu par Larry Campbell
Pour la plupart des gens, l’électricité est une force mystérieuse qui apparaît comme par magie lorsque nous actionnons un interrupteur ou branchons un appareil. Pourtant, bien que la science derrière le flux d’électricité soit très complexe, les bases du flux électrique, ou?courant, sont faciles à comprendre si vous apprenez quelques termes et fonctions clés. Bien que l’analogie ne soit pas parfaite, de nombreuses caractéristiques du flux électrique dans les fils de circuit sont similaires au flux d’eau dans un système de plomberie.Voici ce que vous devez savoir sur le flux électrique.
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Moving Electrons
Ce que nous appelons courant électrique se produit au niveau des particules parmi les atomes d’un matériau conducteurdans un circuit domestique, il s’agit du câblage en cuivre. Chaque atome contient trois types de particules : les neutrons, les protons (qui portent une charge électromagnétique positive) et les électrons (qui portent une charge négative). La particule importante ici est l’électron, car il a la caractéristique unique de pouvoir se séparer de son atome et de se déplacer vers un atome voisin. C’est ce flux d’électrons qui crée le courant électrique – le saut d’électrons chargés négativement d’un atome à l’autre.Comment fonctionnent les générateurs
Qu’est-ce qui met les électrons en mouvement ? La physique est compliquée, mais en substance, le flux électrique dans les fils du circuit est rendu possible par un générateur d’électricité (une turbine alimentée par le vent, l’eau, un réacteur atomique ou la combustion de combustibles fossiles). En 1831, Michael Faraday a découvert que des charges électriques étaient créées lorsqu’un matériau conducteur d’électricité (fil métallique) était déplacé dans un champ magnétique. C’est le principe de fonctionnement des générateurs modernes : Les turbines – qu’elles soient alimentées par de l’eau qui tombe ou par de la vapeur créée par des réacteurs nucléaires – font tourner d’énormes bobines de fil métallique à l’intérieur d’aimants géants, provoquant ainsi la circulation de charges électriques. Lorsque vous appuyez sur un interrupteur ou que vous branchez une lampe ou un grille-pain, vous vous branchez en fait sur un vaste flux d’électrons tirés et poussés par des générateurs qui peuvent se trouver à des centaines de kilomètres de là.Les générateurs électriques sont parfois comparés à des pompes à eau – ils ne créent pas l’électricité (tout comme une pompe à eau ne crée pas d’eau), mais ils rendent possible le flux d’électrons.
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Courant = flux d’électricité
Le terme courant désigne le simple flux d’électrons dans un circuit ou un système électrique. On peut également comparer le courant électrique à la quantité, ou au volume, d’eau qui s’écoule dans un tuyau. Le courant électrique est mesuré en ampères.Courant alternatif vs. courant continu
Le courant électrique existe sous deux formes : le courant alternatif (CA) et le courant continu (CC). Techniquement, le courant continu circule dans un seul sens, tandis que le courant alternatif inverse le sens. Dans la vie de tous les jours, le courant alternatif est la forme d’électricité créée par le générateur qui fait fonctionner les lampes, les appareils et les prises de votre maison, tandis que le courant continu est la forme d’électricité fournie par les piles. Par exemple, vos lampes de poche sont des systèmes à courant continu, tandis que les prises de courant de votre maison utilisent un système à courant alternatif.De nombreuses sources d’énergie renouvelable, telles que les générateurs solaires et éoliens, produisent de l’électricité à courant continu qui est convertie en courant alternatif pour être utilisée à la maison.La batterie d’une automobile est un système à courant continu utilisé pour démarrer le moteur, mais une fois le moteur démarré, le système électrique de l’automobile est doté d’un alternateur qui commence à créer du courant alternatif pour faire fonctionner les différents systèmes.
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Tension = Pression
La tension, également connue sous le nom de force électromotrice, est souvent définie comme la pression des électrons dans un système. Elle peut être comparée à la pression de l’eau dans un tuyau. Les circuits standard de votre maison transportent soit environ 120 volts (la tension réelle peut varier entre 115 et 125 volts), soit 240 volts (la tension réelle varie entre 230 et 250 volts). La plupart des appareils d’éclairage et des prises de courant sont alimentés par des circuits de 120 volts, tandis que les sèche-linge, les cuisinières et les autres gros appareils électroménagers utilisent généralement des circuits de 240 volts ? - 04 of 05
Wattage = débit
Le terme wattage fait référence à la vitesse à laquelle l’énergie électrique est dissipée, ou consommée. La quantité totale d’énergie consommée par le système électrique de votre maison est lue par le compteur électrique de la compagnie d’électricité. Elle est mesurée en kilowattheures ou en 1 000 wattheures, et c’est ainsi que vous êtes facturé.Chaque appareil électrique, tel qu’un luminaire ou un appareil électroménager, a un taux d’utilisation mesuré en watts. Par exemple, une ampoule de 100 watts allumée pendant 10 heures consomme un kilowattheure d’électricité.Les ampères, les volts et les watts ont une relation mathématique entre eux, qui s’exprime comme suit : Watts = Volts x AmpèresSi un appareil est calibré à 120 volts et 10 ampères, il utilisera jusqu’à 1 200 watts lorsqu’il fonctionnera : 120 volts x 10 ampères = 1 200 watts… Continuez jusqu’au point 5 sur 5 ci-dessous. - 05 of 05
Ohms = Résistance
Les Ohms sont la mesure de la résistance au flux d’électrons à travers un matériau conducteur. Plus la résistance est élevée, plus le flux d’électrons est faible. Cette résistance entraîne la production d’une certaine quantité de chaleur dans le circuit. Si un sèche-cheveux souffle de l’air chaud, par exemple, c’est en raison de la résistance du câblage interne, qui produit de la chaleur. C’est également la résistance des minuscules fils d’une ampoule à incandescence qui la fait chauffer et briller… C’est aussi la résistance qui peut faire surchauffer une rallonge si elle est utilisée sur un appareil qui consomme trop de courant… Dans le câblage des circuits, une trop grande résistance peut surcharger un circuit et provoquer un incendie électrique. Les mauvais raccordements, dus par exemple à des bornes mal serrées ou à la corrosion, sont probablement responsables de cette situation ; il convient donc de vérifier régulièrement les raccordements électriques pour garantir la sécurité du système électrique. Si vous avez des doutes sur vos travaux d’électricité ou si vous voulez être proactif en matière de sécurité, envisagez de faire appel à un professionnel pour effectuer un contrôle de routine.
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