Électricité de base

Électricité de base
Frédéric Lanteigne
Musitechnic session Hiver 2014
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Ordre du jour
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Présentation de tous et présentation du cours
Définir un circuit électrique
Analogies
Symboles et notations des éléments de circuit
Circuit série
Loi d’Ohm (Triangle des calculs)
Circuit parallèle
Loi des puissances (Triangle des puissances)
Circuit mixte
Devoir
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Pourquoi apprendre
l’électricité?
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L’électricité et les phénomènes physiques qui en
découlent sont à la base des outils utilisés dans le
cadre du travail de technicien audio
professionnel.
Exemple: un technicien audio doit tenir compte
des spécifications de la console de son, de la
source d’amplification et ceux des hauts-parleurs
avant chaque montage. Ces montages peuvent
rapidement être complexe compte tenu les
moyens disponibles.
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Introduction
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Éléments de base des circuits à courant continu
Apprendre les relations entre les éléments qui
composent un circuit à courant continu (c.c.).
Ce cours vise une meilleure compréhension de
l’électricité, de l’électronique de base ainsi
qu’une approche de montage et de dépannage de
circuit électrique.
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Définir un circuit électrique
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2. 
3. 
4. 
L’électricité est l’interaction de particules
chargées sous l’action de la force
électromagnétique.
***Pour en être un et fonctionner, le circuit doit
essentiellement avoir 4 éléments et une
caractéristique importante: ***
-une source d’électricité
-un interrupteur (pour fermer le circuit)
-une charge
-un retour à la source, un point de masse
ou de mise à la terre
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l 
Un circuit c.c. peut être caractérisé par 2
états:
-Fermé
-Ouvert
***Un circuit ne peut fonctionner s’il est ouvert***
Ex: Un circuit de F1 haha!
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Analogie
l 
Pour mieux comprendre les phénomènes reliés à
l’électricité, nous pouvons faire une analogie avec
l’eau.
l 
La tension électrique (Volt) est une force et est
analogue à la pression de l’eau (lbs/po2).
l 
L’intensité électrique (Ampère) est une quantité et est
analogue au débit de l’eau (litre/sec).
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Symboles, notation et unité de circuit
de base
ou
l 
Source c.c. en tension = ( V ) =
L’unité de tension est le Volt.
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Interrupteur = K =
l 
Masse =
l 
L’intensité est noté (I) et sont unité est l’ampère
(A)
l 
Résistance en Ohm = ( R ) =
L’unité de la résistance est le Ohm ( Ω
)
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Circuit série
Si E1 = 10V, lorsque l’interrupteur sera
fermé, R1= 10V
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Ici, on a 3 résistances en série. Pour calculer la résistance total;
***
R(totale) = R1 + R2 + R3 + Rx …***
***On peu donc conclure qu’en série, pour trouver la
résistance totale, on additionne la valeur de chaque
résistance. ***
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On peut également déduire que la source de tension égale la
somme de toutes les tensions aux bornes des résistances
***E1 = ER1 + ER2 + ER3***
***Le rôle de la résistance est de faire chuter la tension aux bornes
des résistances et la transforme à en chaleur ***
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l 
Comment connaître le voltage dans chaque
résistance si;
E1= 120V
R1= 2Ω
R2= 4Ω
R3= 6Ω
l 
Sans formule mathématique il est impossible de
déterminer avec exactitude la chute de tension
aux bornes de chaque résistance.
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Loi d’Ohms
En d’autres termes
***V= R x I ou V/R = I
ou V/I = R***
***La tension peut être noté E, V et U ***
Nous pouvons maintenant trouver
l’intensité, I, en ampère si;
E1= 120V
R1= 2Ω
R2= 4Ω
Rt = 2 Ω+4 Ω+6 Ω= 12 Ω
R3= 6Ω
E1/Rt = I alors 120V / 12 Ω = 10A
***En série, l’intensité est la même partout***
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Si l’on connait I, on peut maintenant trouver
VR1, VR2 et VR3
I x R1= VR1
I x R2 = VR2
I x R3 = VR3
10A x 2 Ω = 20V
10A x 4 Ω = 40V
10A x 6 Ω = 60V
VR1 + VR2 + VR3 = E1
****En série, la source égale à la somme des tensions aux
bornes des résistances***
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Méthode alternative
Avec la loi du diviseur de tension, on peut
trouver la chute de tension aux borne
d’une résistance sans connaitre I
Ex: Trouvez VR3
***VR3 = E1 x ( R3 / (R1+ R2 + R3) ) ***
VR3 = 120V ( 6 Ω / ( 2 Ω + 4 Ω + 6 Ω)) = 60V
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Circuit parallèle
Qu’advient-il de la tension et de l’intensité en parallèle ?
En fermant l’interrupteur, on remarque que chaque résistances
sont branchées directement sur la borne positive de la source et
non une à la suite de l’autre.
***En parallèle, la tension reste la même en tout point***
E1= VR1=VR2=VR3
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l  Le
courant, comme de l’eau, se sépare dans
chaque branche du circuit parallèle.
***En parallèle, l’intensité s’additionne***
I(totale) ou
IE1 = IR1+IR2+ IR3
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l  Si
l’on connaît la tension aux bornes de chaque
résistances et leur valeur respective, on peut
trouver l’intensité avec notre loi d’Ohm
V=RxI
V/R=I
Ex: Trouvez l’intensité totale avec
E1= 120V
R1= 2 Ω
R2= 4 Ω
R3= 6 Ω
IR1 = E1 / R1 = 120V / 2 Ω = 60A
IR2 = E1 / R2 = 120V / 4 Ω = 30A
IR3 = E1 / R3 = 120V / 6Ω = 20A
Itot = IE1 + IE2 + IE3 = 60A + 30A + 20A = 110A
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Résistance en paralèlle ( // )
l 
Comment calcule-t-on la résistance totale ou équivalente en // ?
Sans vous faire la démonstration mathématique, voici la formule;
Ou
Ex;
1/Req = 1/2Ω + 1/4Ω + 1\6Ω = 1,09 Ω
En application, on peut trouver rapidement It (totale)
Ex; It = 120V / 1,09 = 110A
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Vous vous dites…À quoi ça sert
de savoir ça ??? Je veux juste
faire du son!!!
l  Et
si l’on remplacait ceci
l  par
cela ?
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Le Watt
En audio on entend souvent parler des Watts…
C’est quoi des Watts?
*Le Watts est une unité de puissance qui représente
une quantité d’énergie.*
*Dans les formule on le note ( W ) *
***Dans les spécification de haut-Parleur, on peu voir les
Watts « RMS » et les Watts « Peak ». Ce sont deux
spécifications très distinctes mais qui représentent une
quantité d’énergie. ***
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l  Dans
les circuit c.c., la puissance est toujours
RMS puisque la source ne varie jamais en
tension.
l  Cependant, il y a aussi des Watt Peak.
l  RMS veut dire (Root Mean Square). C’est
donc une moyenne de puissance.
l  Voici
le triangle de formules de puissance.
déjà vue ça??
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l  On
peut utiliser ces formules pour la puissance
*P(W) = E x I*
*P(W) = I2 x R*
ou encore
*P(W) = E2 / R*
Ex; Trouvez la puissance totale de ce circuit avec
E1= 120V
1- Rt = R1+ R2 + R3 = 2 Ω + 4 Ω + 6 Ω = 12 Ω
R1= 2 Ω
2- Pt = E2 / Rtot = 1202 / 12 Ω = 1200W
R2= 4 Ω
R3= 6 Ω
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l  Trouvez
la puissance dissipée par R3 avec
E1= 120V
R1= 2 Ω
R2= 4 Ω
R3= 6 Ω
1- Trouvez Rt
2- Trouvez l’intensité du circuit
3-Puisque l’intensité est la même partout dans un circuit série, on
peu trouver
PR3= IR32 x R3 = 10A2 x 6 Ω= 600W
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Trouvez la puissance totale dissipé par le circuit et la puissance
dissipée dans chaque résistance avec
E1= 120V
1- La tension est la même partout
R1= 2 Ω
2- Trouvez la puissance dans chaque branche
R2= 4 Ω
3- Pt = P1 + P2 + P3
R3= 6 Ω
***En série ou en parallèle la puissance s’additionne. Cependant,
avec les même composante et la même source, la puissance
dissipé est toujours, au moins, 10x plus élevé dans un montage //***
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