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 actionneurs
Les actionneurs sont des composants ou des dispositifs qui transforment un signal électrique en une action physique. Si les capteurs permettent à un appareil de percevoir son environnement, les actionneurs lui permettent d'agir sur celui-ci. Ils sont en quelque sorte les « muscles » d'un système électronique.
Lorsqu'un circuit électronique prend une décision, il envoie un signal à un actionneur. Celui-ci utilise alors l'énergie électrique pour produire un effet visible ou mesurable. Selon le type d'actionneur, cette action peut être un mouvement, un son, une lumière, une vibration, de la chaleur ou encore l'ouverture et la fermeture d'un circuit électrique.
Les actionneurs reposent sur différents phénomènes physiques. Un moteur transforme l'électricité en mouvement grâce au magnétisme. Une LED convertit une partie de l'énergie électrique en lumière. Un haut-parleur produit des vibrations qui mettent l'air en mouvement et créent un son. Une résistance chauffante transforme principalement l'énergie électrique en chaleur.
Un actionneur a souvent besoin de davantage d'énergie qu'un simple circuit de commande ne peut fournir. C'est pourquoi il est fréquemment piloté par un transistor, un relais ou un circuit de puissance capable de fournir le courant nécessaire.
Exemple : lorsqu'une machine à laver termine son programme, son microcontrôleur envoie un signal électrique vers une serrure électromagnétique qui déverrouille automatiquement la porte. Le microcontrôleur ne fournit que l'ordre ; c'est l'actionneur qui réalise l'action.
Les actionneurs sont présents dans presque tous les appareils modernes : les moteurs des robots, les ventilateurs des ordinateurs, les haut-parleurs des téléphones, les écrans, les imprimantes, les électrovannes des lave-vaisselle, les ascenseurs, les portes automatiques ou encore les bras robotisés des usines.
Dans de nombreux systèmes automatisés, les capteurs et les actionneurs travaillent ensemble en permanence. Les capteurs recueillent des informations sur l'environnement, le circuit électronique les analyse, puis les actionneurs exécutent les actions nécessaires. Cette succession de mesures, de décisions et d'actions se répète parfois plusieurs milliers de fois par seconde.
Sans actionneurs, les appareils électroniques seraient capables de mesurer et de calculer, mais ils seraient incapables d'interagir avec le monde réel. Ce sont eux qui permettent à l'électronique de produire des effets visibles et utiles dans notre quotidien.