Cours sur les notions de base de l’electricite automobile
Cours sur les notions de base de l’électricité automobile
ELECTRICITE BASIQUE 2
I : LA TENSION OU DIFFERENCE DE POTENTIEL.
1.1 Analogie avec le circuit hydraulique
Soit deux bacs :
|
BAC A |
BAC B |
||
|
Pression de |
Pression de |
||
Vanne
La vanne est fermée, la différence de niveau de l’eau entraîne :
Une différence de pression, soit : PA > PB _____________________________
La vanne est ouverte, la différence de pression entraîne :
Un débit d’eau du bac A vers le bac B_________________________________
En électricité : lorsqu’il y a un excès d’électrons à un pôle (pôle négatif) et un manqued’électrons à l’autre pôle (pôle positif), il s’exerce :
Une pression sur les électrons qui s’appelle « la tension électrique » ou « la différence de potentiel » ____________________________________________
1.2 Définition :
La tension est la différence de niveau électrique entre deux points d’un circuit
________________________________________________________________
L’unité est: Le Volt (V)
1.3 Mesure
La tension se mesure avec un voltmètre en dérivation_____________________
1.4 Symbole de l’appareil
V
L’unité est:
II : L’INTENSITE.
2-1 :Analogie avec le circuit hydraulique.
La quantité d’eau qui circule dans le circuit pendant un temps donné correspond au débit
Lorsque la vanne est fermée, la différence de niveau de l’eau entraîne que :
Il n’y a pas de débit d’eau, le compteur n’indique aucune valeur de débit_____
Lorsque la vanne est ouverte, la différence de pression entraîne que :
Il a un débit d’eau, le compteur indique une valeur de débit_______________
2-2 ;Définition.
L’intensité est un « débit d’électrons » entre deux points de niveau électrique différents________________________________________________________
L’ampère (A)
2-3 :Mesure.
L’intensité se mesure avec un ampèremètre en série______________________
2-4 :Symbole de l’appareil.
III : RESISTANCE.
3-1 :Analogie avec le circuit hydraulique.
Le débit est important puisque la
section est importante, la paroi est lisse et il y a peu de coudes.
Donc la résistance à l’écoulement est :
Le débit est faible puisque la
section est faible, la paroi est rugueuse et il y a beaucoup de coudes.
Donc la résistance à l’écoulement est :
Faible_______________________ Importante___________________
3-2 :Définition.
La résistance est l’opposition au déplacement des électrons dans un conducteur_______________________________________________________
L’unité est: L’Ohm (Ω)
3-3 :Mesure.
La résistance se mesure avec un ohmmètre, le circuit est ouvert____________
1.5 Symbole de l’appareil
IV :EXERCICES.
Avant de faire ces exercices, il faut effectuer le TP sur les mesures de tension et d’intensité.
4-1 :Mesure de tensions sur circuit de démarrage.
Brancher les voltmètres sur le circuit électrique ci-dessous afin de mesurer la tension aux bornes de la batterie, des câbles de masse et du câble d’alimentation démarreur
Quelle formule mathématique peut-on déduire de l’association des tensions U1, U2, U3 et U4 ?
Dans un circuit en série, les tensions s’additionnent______________________
Soit : U1 - U2 + U3 + U4 = 0_____________________________________
U2 = U1 + U3 + U4
4-2 :Mesure d’intensités sur circuit de démarrage.
Brancher les ampèremètres sur le circuit électrique ci-dessous afin de mesurer l’intensité des circuits de masse et d’alimentation démarreur et compléter le schéma
Quelle formule mathématique peut-on déduire des intensités I1, I2, et I3 ?
Dans un circuit en série, l’intensité est la même en tout point du circuit _____
Soit :
I1 = I2 = I3
4-3 :Mesure de tensions sur circuit d’éclairage.
Brancher les voltmètres sur le circuit électrique ci-dessous afin de mesurer la tension aux bornes de la batterie, des câbles de masse et du câble d’alimentation des lampes et compléter le schéma.
Quelle formule mathématique peut-on déduire de l’association des tensions U1, U2, U3, U4 et U5 ?
Dans un circuit en dérivation, les tensions sont les mêmes ________________
Soit :
U1 = U2 = U3
4-5 :Mesure d’intensités sur circuit d’éclairage.
Brancher les ampèremètres sur le circuit électrique ci-dessous afin de mesurer l’intensité des circuits de masse et d’alimentation des lampes et compléter le schéma.
Quelle formule mathématique peut-on déduire des intensités I1, I2, I3 , I4 et I5 ?
Dans un circuit en dérivation, les intensités s’additionnent. Soit :
|
I1 = I3 + I4 |
Ou |
I2 = I3 + I4 |
ELECTRICITE BASIQUE 3
ORIGINE DE L’ELECTRICITE
1.1 Structure de la matière
Toute la matière contenue dans l'Univers, qu'elle soit solide, liquide ou gazeuse, est composée d'atomes. Ces atomes sont constitués de particules électrisées (positives et négatives) et de particules neutres.
Colorier en rouge les charges positives et en bleu les charges négatives sur les figures ci-dessous
1.2 Les charges électriques
Dans un atome, les particules électrisées ou charges électriques élémentaires, qu'elles soient positives ou négatives, ont des valeurs équivalentes.
Les charges électriques positives et négatives s'attirent mutuellement.
1.3 Les conducteurs
Dans des matériaux tels que le cuivre, l'aluminium, le fer, etc. qui sont des conducteurs de l'électricité, certaines charges négatives quittent volontiers les atomes auxquels elles appartiennent. Ces charges électriques, qui se déplacent constamment à l'intérieur du matériau, sont :
Des «électrons libres ».
1.4 Les isolants
Dans des matériaux tels que la porcelaine, le verre, le caoutchouc, etc., qui sont des isolants électriques, toutes les charges négatives contenues dans les atomes sont prisonnières des charges positives. Ces matériaux ne possèdent pas d'électrons libres et par conséquent :
ILs ne conduisent pas l'électricité.
1.5 Le générateur électrique
Un générateur électrique (pile, dynamo, alternateur) possède au moins deux bornes ou pôles.Lorsque i1 est sous tension, i1 a la propriété d'accumuler des charges positives à sa borne positive et des électrons libres ou charges négatives à sa borne négative.
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Electrons libres |
Charges positives |
|
|
Borne négative |
Borne positive |
|
1.6 Le courant électrique
Lorsqu'un conducteur électrique est connecté aux bornes d'un générateur, les charges positives accumulées à la borne positive du générateur attirent les électrons libres contenus dans ce conducteur. Cette attraction s'exerce en premier sur les électrons les plus voisins.
Puis se répercute de proche en proche sur tous les électrons libres présents dans le conducteur.
Jusqu'à la borne négative du générateur et c'est l'ensemble de ces déplacements d'électrons libres qui constitue : le courant électrique.
L'intensité du courant électrique s'exprime en ampères.
1.7 Sens du courant à l’extérieur du générateur
Electroniquement, le courant se déplace de la borne négative vers la borne positive Conventionnellement, le courant se déplace de la borne positive vers la borne négative peut tuer un
LE RISQUE ELECTRIQUE
1.8 Les 25 milliampères
Un courant électrique de 25 milliampères, soit sensiblement la dixièmepartie du courant qui circule dans le filament d'une ampoule électrique, homme.
Dix milliampères qui traversent le corps d'une personne pendant quelques secondes, sont suffisants pour provoquer des brûlures superficielles ou des troubles circulatoires ou respiratoires qui peuvent être irréversibles.
Toutes les tensions électriques délivrées par le réseau de distribution publique sont mortelles, y compris la basse tension qui s’étend de 50 à 430volts.
La tension batterie peut-elle tuer un homme ?
Non, car la tension est trop faible devant la grande résistance électrique du corps humain
1.9 Retour du courant
En réunissant à la terre l'une des bornes d'un générateur d'électricité (par exemple le point neutre sur les générateurs de l'E.D.F. on permet aux charges électriques qui ont réussi à quitter les conducteurs, parfois à travers les isolants des récepteurs, d'utiliser le sol pour rejoindre la source d'énergie.
1.10 Défaut PREVENTION DU RISQUE ELECTRIQUE
d’isolement d’un conducteur
Le retour du courant électrique au générateur pouvant s'effectuer par le sol, une personne reliée à la terre indirectement par ses chaussures ou par l'intermédiaire d'un corps conducteur (charpente métallique, conduite d'eau, etc..) peut être électrocutée, même si elle ne touche qu'un seul conducteur sous tension.
1.11 Surfaces humides
La présence d'eau, de produits chimiques ou de surfaces métalliques sur les emplacements de travail, augmente considérablement le risque d'électrocution. Sur ces emplacements, le matériel électrique et surtout les outils électroportatifs en mauvais état peuvent s'avérer particulièrement dangereux.
Entourer en rouge la zone de travail à risque
NON
1.12 Protection par la terre
Pour limiter les risques d'électrocution, il faut offrir aux charges électriques qui ont réussi à s'échapper des isolants, la possibilité de retourner au générateur par une voie indirecte, par exemple :
En réunissant à la terre, l'enveloppe métallique des appareils électriques.
1.13 Intervention dans les armoires électriques
Intervenir sans précaution ou sans qualification dans une armoire de distribution peut réserver des surprises désagréables.