Les composants électroniques
L'électronique repose sur l'utilisation de composants électroniques capables de contrôler, transformer ou exploiter les signaux électriques. Ces petits éléments sont assemblés pour créer des circuits qui permettent aux appareils modernes de fonctionner.
Contrairement à un simple circuit électrique qui permet principalement de faire circuler un courant, un circuit électronique peut traiter des informations, commander des actions ou modifier le comportement d'un système.
Un composant électronique est un élément possédant une ou plusieurs propriétés électriques particulières. Placés ensemble sur un circuit, plusieurs composants forment un ensemble capable de réaliser une fonction précise.
- Les composants peuvent contrôler la circulation du courant.
- Ils peuvent stocker temporairement de l'énergie.
- Ils peuvent détecter des informations provenant de leur environnement.
- Ils peuvent transformer ou transmettre des signaux électriques.
- Ils permettent de construire des appareils simples ou très complexes.
Les composants électroniques existent sous différentes formes. Certains sont très simples et ne possèdent qu'une fonction élémentaire, tandis que d'autres regroupent des millions d'éléments microscopiques dans un même boîtier.
Dans un appareil électronique, chaque composant joue un rôle particulier. Certains participent à l'alimentation du circuit, d'autres contrôlent les signaux, mesurent des grandeurs physiques ou permettent au système de communiquer avec l'extérieur.
Exemple : dans une lampe électronique, plusieurs composants peuvent être associés pour recevoir une commande, gérer l'énergie nécessaire à l'éclairage et protéger le circuit.
Les composants électroniques sont présents dans presque tous les objets qui nous entourent : téléphones, ordinateurs, voitures, appareils électroménagers, robots ou objets connectés.
La miniaturisation des composants a profondément transformé notre société. Des circuits capables autrefois d'occuper une pièce entière peuvent aujourd'hui tenir dans un appareil que l'on transporte dans une poche.
Comprendre les composants électroniques permet de découvrir comment les appareils modernes fonctionnent et comment les ingénieurs créent des systèmes capables de mesurer, calculer, communiquer et agir.
- Les résistances
- Les condensateurs
- Les bobines
- Les diodes
- Les LED
- Les transistors
- Les circuits intégrés
- Les capteurs
- Les actionneurs
Les résistances
La résistance est l'un des composants électroniques les plus utilisés. Son rôle principal est de limiter le passage du courant électrique. Sans les résistances, de nombreux composants recevraient un courant trop important et pourraient être endommagés.
Une résistance ne bloque pas complètement le courant : elle s'oppose simplement à son passage. Plus sa valeur est élevée, plus elle limite le courant qui traverse le circuit.
La valeur d'une résistance se mesure en ohms (Ω), en hommage au physicien allemand Georg Ohm. On rencontre aussi des multiples comme le kilo-ohm (kΩ), qui vaut mille ohms, ou le méga-ohm (MΩ), qui vaut un million d'ohms.
L'effet d'une résistance est décrit par la loi d'Ohm, qui relie la tension (U), le courant (I) et la résistance (R) par la formule :
U = R × I
On peut également écrire :
I = U / R
Cela signifie que, pour une même tension, plus la résistance est grande, plus le courant est faible. Par exemple, avec une pile de 9 V et une résistance de 1 000 Ω, le courant est de 9 ÷ 1 000 = 0,009 A, soit 9 mA. Si l'on remplace cette résistance par une résistance de 100 Ω, le courant devient 90 mA, c'est-à-dire dix fois plus élevé. Une résistance permet donc de régler précisément le courant qui traverse un circuit et d'éviter qu'il ne devienne dangereux pour les autres composants.
- Une faible résistance laisse passer davantage de courant.
- Une grande résistance limite davantage le courant.
- La valeur d'une résistance est choisie en fonction du circuit.
- Une résistance transforme une partie de l'énergie électrique en chaleur.
Les résistances existent sous différentes formes et différentes puissances. Les plus courantes sont de petits cylindres traversés par deux fils métalliques. Leur valeur est souvent indiquée par des anneaux de couleurs, qui permettent de connaître rapidement leur résistance sans utiliser d'appareil de mesure.
Dans un circuit électronique, les résistances remplissent de nombreuses fonctions. Elles peuvent protéger un composant fragile, limiter le courant traversant une diode électroluminescente (LED), diviser une tension, fixer le fonctionnement d'un montage ou encore mesurer certaines grandeurs électriques.
Exemple : lorsqu'on branche directement une LED sur une pile, le courant peut être trop important et détruire la LED. En ajoutant une résistance en série, le courant est limité et la LED fonctionne normalement.
Les résistances sont présentes dans presque tous les appareils électroniques : téléphones, ordinateurs, téléviseurs, voitures, jouets, appareils électroménagers et robots. Un circuit électronique peut en contenir quelques-unes... ou plusieurs milliers.
Même si elles semblent très simples, les résistances sont indispensables au bon fonctionnement de l'immense majorité des circuits électroniques.