F5KLJ-1- électricité-composants-2007-01

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F5KLJ-1- électricité-composants-2007-01

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Publié le 14 novembre 2017
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Préparation à la licence RADIO-AMATEUR Classe 2
chapitre 1 ÉLECTRICITÉ COMPOSANTS
F5KLJ Radio Club de Haute Saintonge Domaine de Chailleret – 17500. JONZAC F5KLJ@ref-union.org Pour toute remarque concernant ce document, contacter Alain BASSET, F1MMR F1MMR@wanadoo.frF5KLJ - Radio-Club de Haute Saintonge – Domaine de Chailleret – 17500 - JONZAC
COURS F5KLJ Chapitre 1 - Électricité – Composants
1 – Rappels de mathématiques  1a – Les fractions  1b – Les puissances de 10  1c – Les puissances  1d – Les racines carrées 2 –de base (électricté) Notions 3 – 3a d'électricité– Quantité  3b – Force ÉlectroMotrice  3c – Loi de Joule – Effet Joule  3d – Groupement de générateurs 4 –d'un conducteur– Résistance  4a  4b – Loi d'ohm  4c – Codes couleurs des résistances  4d – Résistances en série  4e – Résistances en parallèle  4f – Le pont de Wheastone  4g – Le pont de mesure  4h – Le pont diviseur en tension  4 i – Le pont diviseur en courant 4j – Les appareils de mesure 4k – Calcul du shunt 4l – Sensibilité d'un voltmètre 5 – Puissance électrique  exercices 1 exercices 2 exercices 3 6 – Les condensateurs  exercices 4 7 –courant alternatif Le  exercices 5 8 –transformateurs Les 9 – La diode 10 –transistors Les 11 –redressement du courant alternatif Le  exercices 7 12 –Opérationnel L'Amplificateur  exercices 8 13 – Les Selfs en série14 – Les Selfs en parallèle Tableau 1 : Les multiples et les sous-multiples Tableau 2 : tableau de numération
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RAPPELS DE MATHÉMATIQUES LES FRACTIONSLa fraction correspond à unedivisiona  a : Numérateur = a : bb b : Dénominateur On peutsimplifier une fraction en divisant le numérateur et le dénominateur par un même nombre : 6) 12 (12 2 = = 18 (18 : 6) 3 Multiplication : par un nombre : On multiplie le numérateur par le nombre a a x c x c =b b par une fraction : On multiplie les numérateurs et les dénominateurs entre eux x ca c a x = b d b x d division : par un nombre : On multiplie le dénominateur par le nombre a a : c = b b x c par une autre fraction : On multiplie la première fraction par l'inverse de la deuxième a c a d a x d : = x = b d b c b x c Règle des "produits en croix" : a c =Û a x d = b x cb d
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LES PUISSANCES DE 10  On peut écrire n'importe quel nombre, entier positif, sous la forme d'une puissance de 10 0 1 2 3 1 = 10 10 = 10 100 = 10 1.000 = 10 exemples: 3 4  45.000 = 45 . 10 = 4,5 . 10 3 4  275.395 = 275,395 . 10 = 27,5395 . 10 PROPRIÉTÉS DES PUISSANCES DE 10 : a b a+b = 1010 .10 a 10 a - b b= 10 10 a b a.b  ( 10 ) = 10 LES PUISSANCES NÉGATIVES DE 10 : nombres fractionnaires - 3 0,0025 = 2,5 . 10 2,5 2,5-3 =0.0025 = 3= 2,5.10 1.000 10 l'exposant négatif correspond au nombre de fois que l'on déplace la virgule vers la droite LES PUISSANCES2 b c b.c b d b + d a = a . a (a ) = a a . a = a LES RACINES CARRÉES2  a = b . c a = b . cÛa a = b b 12 6 n n/2 exemple :1010 = 10 = 10
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NOTIONS DE BASELa matière est constituée d'atomes. L'atome peut être comparé à un système solaire. Les électrons sont les particules qui gravitent autour du noyau de l'atome. L'électron est unecharge électrique négative.certains corps (corps "conducteurs") beaucoup d'électrons sont "libres" par Dans rapport au noyau, ils circulent librement entre les atomes. Le courant électrique est une circulation ordonnée de ces électrons libres. Dans certains corps (corps isolants) les électrons sont bien liés à l'attraction du noyau. La circulation d'un courant électrique y est donc impossible. SENS CONVENTIONNEL ET SENS ÉLECTRIQUE : Lorsque le courant électrique a été "découvert" on ne disposait pas des connaissances actuelles sur l'atome. On a donc convenu que le courant circulait du+vers le-. On conserve ce sens (sens conventionnel), mais en fait les électrons (masse négative) circulent du-vers le+. EFFETS DU COURANT ÉLECTRIQUE : Le courant électrique peut produire trois effets : effet thermique:de la chaleur apparaît toujours dans les conducteurs ou appareils traversés par du courant électrique. effet chimique:le courant électrique décompose les électrolytes et provoque des réactions chimiques. effet magnétique: le courant électrique peut provoquer les mêmes effets qu'un aimant (et inversement). QUANTITÉ D'ÉLECTRICITÉ Symbole :QQ en coulombsUnité : LeCOULOMBI en ampèresQ = I.t  t en secondes L'intensité d'un courant estla même en tout point d'un conducteur. Elle peut être définie comme étant la quantité d'électricité passant dans une section du fil en une seconde.
Q I = t
Q t = I
Le nombre de coulombs par seconde s'appelle l'AMPÈRE
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FORCE ÉLECTROMOTRICE : F.E.M
Circuit ouvert : on mesure la tension à vide, c'est la force électromotrice En circuit fermé la résistance interne du générateur provoque une chute ohmique de tension : E : F.E.M en volts R : résistance interne E = U + r.I  du générateur, enWU en Volts U = E - r.I I en Ampères LOI DE JOULE : "effet Joule" Effet THERMIQUE du courant:dans un conducteur parcouru par un courant il y a toujours transformation d'énergie électrique en chaleur. C'estl'effet Joule. W en Joules2 W = R.I .tR enWI en Ampères Q en Coulombs W = U.I.tW = P.tP en Watts t en secondes (1Wh = 3.600 Joules)F5KLJ - Radio-Club de Haute Saintonge – Domaine de Chailleret – 17500 - JONZAC
GROUPEMENT DE GÉNÉRATEURSGroupement série :
Attention !
Et= E1+ E2+ E3+ E4
Et= E1+ E2+ E3- E4
RÉSISTANCE D'UN CONDUCTEUR RR en ohms (W) L en mètresL R =rS en mètres carrés s r: coefficient de résistivité  (enW/m) -8 -8 -8) Exemples : cuivre (r: 1,5.10 ), aluminium (r: 2,5.10 ), argent (r: 1,6.102 2 2 ATTENTION:mm/mm )(m/m - cm/cm - bien utiliser la même unité pour L et s:
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LOI D'OHM1West la résistance d'un corps qui, traversé par un courant de 1 volt laisse passer une intensité de 1 ampère U en volts R en ohmsU = R.II en ampères
U R = I
U I = R
Code de couleurs des résistances…à savoir…!
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RÉSISTANCES EN SÉRIE
R : résistance équivalente e
R R + R + R + ... e = 1 2 3
RÉSISTANCES EN PARALLÈLE
formule originale : R1R2Re=ProduitR1+ R2 Re= Somme1 1 1 = + ReR1R2 ¨la résistance équivalente, est toujours inférieure à la plus petiteR , . e R1 ¨ SiR = R®R = 12 e2 -1 Calcul avec la machine:ou x )Utiliser la touche inverse (1/x R11/x+ R21/x=1/x On obtient directement Re
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Principe:
LE PONT DE WHEATSTONE
Appareil de précision pour la mesure des résistances.
Le courant se répartit dans les deux branches. Si R1.R4= R2.R3 aucun courant ne circule dans le galvanomètre G.
R1.R4= R2.R3
R2.R3 R4=R1
R1R3 = R2R4
R1.R4 R3=R2
LE PONT DE MESURE
Ra Rx = Rc Rb
RaRx Si la relation= est vérifiée, RbRc aucun courant ne passe dans l'appareil formant pont entre les deux circuits. R est une résistance variable calibrée. R et R sont connues. La valeur de R est déterminée c a b x par la mesure de la valeur de R pour laquelle le pont n'est traversé par aucun courant. c
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LE PONT DIVISEUR, diviseur de tension
On applique la loi d'ohm : Ue  R ) I = (R = R1 + 2 R U = I . Ra 2 LE PONT DIVISEUR, diviseur de courant
I = I + I + I t 1 2 3
U U U I1=I2= I3= R1R2R3 L'intensité totale est égale à la somme des intensités dans chaque branche. La plus petite résistance a la plus grande intensité.
La tension U est la même aux bornes de toutes les résistances.
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