Un circuit électrique est une interconnexion de composants électriques. Un circuit électrique est constitué de batteries, de résistances, d’inductances, de condensateurs, de commutateurs ou de transistors. Un réseau électrique est constitué d’une boucle fermée. Un circuit est un chemin fermé où les électrons circulent dans un fil. Tant que le fil de cuivre est laissé à lui-même, les électrons dérivent entre les atomes mais ne quittent jamais le cuivre.
Cependant, lorsque nous connectons ce fil de cuivre à une batterie, les électrons libres seront poussés vers la borne positive de la batterie. Cette force de poussée est appelée force électromotrice (F.E.M.). La F.M.E. est exprimée en volts. Et généralement, on l’appelle tension. Sous l’effet de cette tension, un mouvement d’électrons se produit. Ce mouvement est connu sous le nom de courant d’électrons ou courant électrique. Nous pouvons mesurer le courant en connectant un ampèremètre entre un fil de cuivre et une source de tension.
Un circuit complet est une boucle sans fin d’électrons. Si on prend un fil et qu’on le fait tourner en boucle, il forme un chemin continu dans lequel les électrons peuvent circuler éternellement. C’est un concept primaire d’un circuit.
Un circuit électrique se compose principalement de
- Sources électriques qui fournissent une tension et un courant comme les batteries. Elles sont la source d’électrons.
- Commutateurs, résistances, potentiomètres, condensateurs qui sont utilisés pour contrôler l’électricité.
- Dispositifs de protection dans les circuits haute tension. Ce sont des MCB, des fusibles, etc.
- Des fils qui sont des voies conductrices pour transporter le courant électrique d’un point à un autre dans un circuit.
- La charge dans le circuit peut être un moteur, une LED, une lampe, etc.
Il y a quelques propriétés de base des circuits électriques et elles sont:
- Le circuit est toujours une voie fermée.
- Un circuit est toujours constitué d’une source d’énergie,
- La direction du flux du courant est de la borne positive à la borne négative de la source.
- La direction du flux des électrons est de la borne négative à la borne positive de la source.
Diagramme de circuit
Un diagramme de circuit est une représentation visuelle d’un circuit électrique. Il existe principalement deux types de diagrammes de circuits :
- Pictoriaux : Les diagrammes picturaux sont réalisés à l’aide d’images de base. Ce type de diagramme donne une représentation visuelle à un public qui est moins technique.
Un diagramme de circuit pictural
- Schématique : Ces schémas sont dessinés à l’aide de symboles industriels standard. Ces schémas sont utilisés pour la représentation d’un circuit à un électricien ou à tout autre public technique.
Un schéma
Symboles du schéma de circuit
Il existe des centaines de symboles pour le schéma de circuit. Certains symboles de base sont :
| Nom | Symbole |
|---|---|
| Résistance |  |
| Condensateur |  |
| Cellule |  |
| Batterie |  |
| LED |  |
Supposons que nous voulons dessiner un circuit simple dans lequel la batterie est connectée à la LED de telle manière que la borne positive de la batterie est connectée à la borne positive de la LED et la borne négative de la batterie est connectée à la borne négative de la LED. On peut alors le représenter comme suit :
Types de circuits
Il existe fondamentalement trois types de circuits :
-
Circuit ouvert
Si dans un circuit simple une borne est déconnectée, alors il n’y a pas de circulation de courant dans ce circuit. On dit que c’est un circuit ouvert ou un état sans charge.
Un circuit ouvert
-
Circuit fermé
Un circuit électrique a une source de force électromotrice et une charge. Cette charge agit comme un chemin conducteur. Si le courant circule à travers la charge, il est considéré comme un circuit fermé. Si dans un circuit simple, le courant peut circuler d’une borne de la batterie à une autre sans aucune discontinuité est dit être un circuit fermé.
Un circuit fermé
-
Circuit court
Si la borne positive de la batterie est directement reliée à la borne négative sans aucune résistance entre elles est dit être un circuit court.
Un circuit court
A part les circuits ci-dessus, les composants d’un circuit électrique peuvent être disposés de deux manières différentes et qui sont en connexion série et en connexion parallèle.
Circuit série
Si dans un circuit, les composants sont connectés en série alors le circuit est connu comme un circuit série. Dans un circuit en série, le courant qui traverse chaque composant est le même et la tension fournie est la somme de la tension aux bornes de chaque composant. Si un fil relie la batterie à une lampe, à la lampe suivante et ensuite à la batterie, on dit que les lampes sont connectées en série.
Connexion en série de deux lampes
Circuit parallèle
Si dans un circuit, les composants sont connectés en parallèle alors le circuit est connu comme un circuit parallèle. Dans un circuit parallèle, la tension aux bornes de chaque composant sera la même et le courant total appliqué est la somme du courant traversant chaque composant. Si une lampe est connectée à la batterie et une autre lampe est connectée dans une boucle séparée avec la première lampe, alors la lampe est connectée en parallèle.
Connexion parallèle de deux lampes
Ici, la tension à travers chaque ampoule serait la même que la tension appliquée par la batterie. Le courant à travers chaque lampe serait divisé signifie que si nous appliquons 5A au circuit, 5A sera le courant circulant à travers chaque lampe.
C’est ainsi que les circuits en série et en parallèle fonctionnent et ils ont leurs propres propriétés de division de courant et de tension.
Les circuits électriques sont partout autour de nous, dans nos téléphones portables, dans nos ordinateurs, dans le ventilateur et aussi dans la torche. Il est difficile d’imaginer l’utilisation pratique de l’électricité sans circuits. Nous sommes tous dépendants de ces circuits complexes qui nous entourent.