Cours electricite de base pour debutant
Cours électricité de base pour débutant
1. Le courant électrique
1.1 Les atomes
L’atome est le constituant élémentaire de la matière, c’est un assemblage de particules fondamentales.
Il est constitué d’un noyau autour duquel gravitent des électrons, qu’on appellera « nuage électronique ».
1.2 Le noyau
C’est la partie centrale de l’atome (environ 10 000 fois plus petit que l’atome lui- même).
Il est constitué de protons, chargés positivement et de neutrons, sans charge électrique.
1.3 Le nuage électronique
Autour du noyau gravitent des électrons. Les électrons sont des charges électriques négatives très petites et très légères. Ces charges négatives gravitent autour du noyau à des distances bien déterminées. Sur ces orbites, appelées couches électroniques, on trouve toujours un nombre bien déterminé d’électrons.
Enfin, dans un atome neutre, le nombre d’électrons est égal au nombre de protons.
En électricité seule la couche périphérique est importante : c’est le nombre d’électron sur cette orbite qui va déterminer si le corps est bon ou mauvais conducteur de l’électricité.
Mais il est possible grâce a un générateur de déplacer les électrons libres d’un conducteur en un mouvement ordonnée : c’est le courant électrique.
Lorsqu’un électron, attiré par le générateur, quitte un atome, il laisse derrière lui, un
« trou »qui sera comblé par un électron.
1.4 La tension électrique
La tension électrique correspond à une différence de potentiel entre deux points différents d'un circuit. L’unité de la (ddp) est le VOLT (V), symbolisé par la lettre U.
Pour mesurer cette ddp, on utilise un voltmètre. Celui-ci se branche toujours en parallèle sur le circuit.
On l'appelle aussi force électromotrice (F.E.M) car c'est grâce à son action que le courant électrique peut exister.
1.5 Dipôle
On appelle dipôle tout élément de circuit possédant 2 bornes ou 2 pôles qui permettent de l’insérer dans un circuit.
Si on mesure la tension aux bornes d’un dipôle qui n’est pas insérer dans un circuit, deux cas peuvent se présenter :
La tension est nulle, le dipôle est passif, c’est le cas d’une ampoule
La tension n’est pas nulle, il existe donc une tension aux bornes du dipôle alors que celui-ci n’est traversé par aucun courant, le dipôle est actif, c’est un générateur, c’est le cas d’une batterie.
1.6 Le courant électrique
Pour qu’un courant électrique circule dans un circuit, il faut :
- un générateur aux bornes duquel il existe une ddp
- un récepteur (charge) relié aux bornes du générateur par un circuit électrique fermé
L’intensité du courant électrique représente la quantité d’électrons qui ont traversé le circuit (générateur, conducteur et charge).
L’intensité du courant se mesure en Ampère (A), symbolisé par la lettre I.
Pour mesurer cette intensité, on utilise un ampèremètre qui se monte en série sur le circuit. Dans l’illustration ci-dessus la charge utilisée est une lampe.
2. Lois des tensions
2.1 Loi des branches
Un circuit est constitué de branches.
Une branche est une portion de circuit non fermée.
Enoncé de la loi des branches :
A, B et C étant trois points d’une même branche :
UAC = UAB + UBC
Manipulation pour vérifier cette loi : sur une batterie d’accumulateurs sur laquelle les connexions entrent les éléments sont accessibles.
Mesurer UAB, UBC, UAC.
Vérifier que : UAC = UAB + UBC
2.2 Loi des mailles
Une maille est un ensemble de branches qui forme une boucle.
Règle d’écriture de la loi des mailles :
On choisit un sens de parcours arbitraire pour la maille.
On décrit la maille dans le sens choisi et on écrit que la somme algébrique des tensions est nulle en respectant la convention suivante :
Si la flèche-tension est rencontrée par la pointe, la tension est affectée du signe - ; Si la flèche-tension est rencontrée par le talon, la tension est affectée du signe+.
Exercice : en utilisant cette règle, écrire la loi des mailles dans la maille ABEF ci-dessus.
Manipulation : vérification de la loi des mailles :
Réaliser le montage suivant :
2.3 Loi des nœuds
Un nœud est une intersection de plusieurs fils :
Règle d’écriture de la loi des mailles :
La somme des intensités des courants qui arrivent à un nœud est égale à la somme des intensités des courants qui en repartent.
Explication (sur le schéma ci-dessus) :
· I1 et I5 sont les intensités qui arrivent au nœud.
- ·I2, I3 et I4 sont les intensités qui repartent du nœud. Donc d’après la loi des nœuds, I1+ I5= I2+ I3+ I4
Application:
I1 = 1A; I2 = 0.5A; I3 = 2A; I4 = 2.5A
Calculer I5
D’après la loi des nœuds, I1 + I5 = I2 + I3 + I4
Donc I5 = I2 + I3 + I4 – I1 = 0.5 + 2 + 2.5 – 1 = 4 A
2.4 Quelques relations fondamentales
Sans rentrer dans des considérations mathématiques ou de physique, il faut retenir les trois relations suivantes unissant l'intensité, la tension, la résistance et la puissance. La maîtrise et l'utilisation de ces relations sont indispensables pour remplacer un faisceau électrique automobile, placer des fusibles ou effectuer des modifications sur le circuit d'origine.
U=RI La tension (en volt) = l'intensité (en Ampère) multiplier par la résistance du conducteur (en ohm)
Il en découle que I= U / R L'intensité circulant dans un élément électrique = la tension aux bornes divisée par la résistance de l'élément.
P=UI La puissance (en Watt) = La tension (en V) multiplier par l'intensité (en A)
Il en découle que I =P / U L'intensité dans un circuit = la puissance dissipée divisée par la tension utile
Ces quatres relations permettent de calculer tous les paramètres d'un câblage automobile.
2.5 Lois Ohm
Mesurer la tension à la borne de la batterie.
La tension aux bornes du connecteur de l’ampoule.
L’intensité consommée
Constat des tensions :………………………………………….....
……………………………………………………………………………………..
Mesurer la tension à la borne de la batterie.
La tension aux bornes du connecteur de l’ampoule.
L’intensité consommée
Constat des tensions :…………………………………………..... Ou est passé la tension ? :………………………………………
Mesurer la différence de potentiel entre la borne de la batterie et l’ampoule.
Mesurer la différence de potentiel entre aux bornes des connecteurs de l’ampoule
L’intensité consommée
Constat des tensions :…………………………………………..... Ou est passé la tension ? :………………………………………
Calcul d’une résistance de ligne : La tension aux bornes d’un fil défaillant (circuit fermé) est de 10V L’intensité dans le circuit est de : 2A.
2.6 La loi de puissance
Mesurer l’intensité sur chaque schéma à l’aide du multimètre.
Constat de l’intensité d’éclairage:……………………………................................................................................. On souhaite protéger les deux circuits d’éclairages par des fusibles.
Quel fusible choisiriez-vous sachant que le coefficient de sécurité est de 2 ?
- Pour le 5W……………………………… - Pour le 21W……………………………..
2.7 Montage en série et en parallèle
2.71Montage en série
Appliquer la loi des mailles et des nœuds d’après le schéma avec U= 12V et I=1,22A
Application :
Mesurer les tensions U ; U1 ; U2 et noter les valeurs sur le schéma.
Mesurer les intensités I ; I1 ; I2 à l’aide d’une pince ampérométrique et noter les valeurs sur le schéma.
Constat :…………………………………………………………………………………………………………………………………………..
2.72 Montage en parallèle
Appliquer la loi des mailles et des nœuds d’après le schéma avec U= 12V et I=1,22A
Application :
Mesurer les tensions U ; U1 ; U2 et noter les valeurs sur le schéma.
Mesurer les intensités I ; I1 ; I2 à l’aide d’une pince ampèremétrique et noter les valeurs sur le schéma.
Constat :…………………………………………………………………………………………………………………………………………..
2.73 Défaut de masse
- Les mesures électriques
3.1 Le multimètre
Les cordons :
Le multimètre est doté de 2 cordons
- rouge
- noir
3.2 Contrôle de continuité
Connecteur débranché :
Un contrôle de continuité consiste à mesurer la résistance d’un élément (récepteur ou fil).
Un contrôle de continuité est correct : lorsque R ≤ 1Q
Ne pas confondre une résistance nulle (0 Q) et une résistance infinie (OL)
Une résistance infinie correspond à un fil coupé.
Le passage du courant n’est donc plus possible.
3.3 Court circuit à la masse
Avec l’ohmmètre.
Un contrôle d’isolement à la masse consiste à vérifier qu’un élément (récepteur ou fil) ne touche pas la masse :
Un contrôle d’isolement à la masse est correct lorsque R= OL (infini), entre la ligne contrôlée et la masse.
Si R= 000.2 Q (symbole Ohm), il y a court-circuit à la masse.
Un contrôle d’isolement à la masse peut s’effectuer à l’aide de l’Homère ou du voltmètre.
Avec le voltmètre.
Un contrôle d’isolement à la masse consiste à vérifier qu’un élément (récepteur ou fil) ne touche pas la masse.
Un contrôle d’isolement à la masse est correct lorsque U= 0V entre la ligne contrôlée et le + batterie.
Si U = U batterie il y a court circuit.
3.4 Court circuit au plus
Contact mis et éléments à contrôler débranchés
Un contrôle d’isolement au plus consiste à vérifier qu’un élément (récepteur ou fil) ne touche pas au plus.
Pour un contrôle en tension, il faut s’assurer que les conditions de contrôles soient :
Batterie débranchée.
Eléments à contrôler débranchés
Position de la clé en plus après contact.
Un contrôle d’isolement au plus est correct : Lorsque U=0V entre la ligne contrôlée et la masse.
ATTENTION : NE PAS FAIRE CE CONTROLE EN OHMETRE
3.5 Court circuit mutuel
Un contrôle d’isolement mute consiste à vérifier que deux ou plusieurs fils ne se touchent pas entre eux
Un contrôle d’isolement entre deux fils est correct :
Lorsque R = infini entre ces deux fils.
Si R = 000.2 Q, il y a court-circuit mutuel.
L’opération est à répéter autant de fois qu’il y a de fils dans le faisceau incriminé
3.6 Les chutes de tension
Un contrôle de chute de tension consiste à vérifier que l’alimentation d’un récepteur est sensiblement égale à la tension fournie par le générateur.
Un contrôle en chute de tension est correct lorsque U mesurée ≈ U batterie, (12,6 V)
Si U mesurée < U batterie, alors il y a une chute de tension.
Ce contrôle doit impérativement s’effectuer circuit fermé.
3.7 Contrôle de la résistance interne
Le contrôle de la résistance électrique des éléments se contrôle avec l’ohmmètre. Les contrôles électriques sont les mêmes que sur les fils.
Ne pas oublier de contrôler l’isolement de chaque voie des connecteurs de l’élément par rapport à la masse
Certains éléments prennent leur masse par le corps.
3.8 Contrôle de l’isolement par rapport à la masse
Un contrôle d’isolement par la masse doit se faire élément débranché L’isolement est correct si U = 0V
U = U batterie alors l’élément est en court circuit à la masse
4 Lecture des schémas électrique
4-1 Les symboles
L’ELECTRICITE
4-2 Les différents Normalisations
4-21 Schémas PSA
Numérotation des fils
Numéro de famille
4 3 1 0
Numéro de fonction
Famille 1- Groupe motopropulseur
Famille 2- Signalisation, éclairage ext
Famille 3- Eclairage intérieur
Famille 4- Information conducteur
- Information carburant et préchauffage
- Information frein
Famille 5- Lavage essuyage
Famille 6 - Assistance mécanismes div
Famille 7- Aide à la conduite
Famille 8- Confort à la conduite
Famille 9- Multiplexage
Numérotation des appareils
1010 Démarreur
1020 Alternateur
4315 Jauge à carburant émetteur
Identification des connecteurs
BA Blanc BE Bleu BG Beige GR Gris JN June MR maroon
Identification des masses, épissures connecteurs, dérivateurs
| Localisation : | ||
| C : Coffre | ||
| H : Habitacle | Numéro | |
| M :Comp. moteur | ||
| H M 2 6  | ||
Identification :
C : Connecteur
D : dérivateur
DM : dérivateur de masse
E : Epissure
M : Masse
Identification des masses, épissures, connecteurs, dérivateurs
M 0 1 5 A
Indice alphabétique
Numéro
B : Borne équipotentiel (dérivateur)
E : Epissure
EM : Epissure de masse
IC : Interconnexion
M : Masse
Numérotation des fils
| Alimentation avant fusible : | Alimentation après fusible :  | Désignation : |
| AA ………. | A…… | + Accessoires |
| BB…….… | B…… | + Batterie |
| CC………. | C……  | + Batterie Moteur tournant |
| FF………... | F…… | +Après contact coupé |
| KK……….. | L……. | + Plus alternateur |
| LL………… | V…….  | +veilleuse |
| VV………… | P……. | +Projecteur |
| T……. | + Batterie temporisé |
L’ELECTRICITE
Alimentation divers
BM - Alimentation + batterrie après fusible (boîte à fusible dans compartiiment moteur)
Masse :
Drain
M- Masse
MP- Masse projecteurs
MV- Masse voyant
Exemples
25 6
Numéro de fil
Numéro de la fonction (25=avertisseur sonore)
AA 1
Numéro de fil
Alimention en + accessoire avant fusible
Un seul schéma ne suffit don c pas à répondre à toutes ces questions. Il faut donc :
- Schéma de Princip e
4-22 Schémas Renault
Particularités liées à l’utilisation des schémas Renault:
Couleurs avec état électrique fondamental
Rouge : + 12 Volts avant contact.
Jaune : + 12 Volts après contact.
Bleu : Circuit veilleuse ou identificateurs.
Noir : Masse franche.
Les câblages ne suivent pas toujours ces règles.
Couleurs des autres fils et des connecteurs
| BA | BE | BJ | CY  | GR | JA | MA | NO | OR | RG | SA | VE | VI  |
| Blanc | Bleu | Beige | Cristal | Gris | Jaune | Marron | Noir | Orange  | Rouge | Saum on | Vert | Vio let |
R : signifie raccordement (connecteur), ex : R164.
Signifie une épissure.
Les trois sortes de schémas Renault sont :
le schéma de Principe sur lequel sont représentés les connecteurs intermédiaires de raccordement. On dispose donc d'informations relatives au câblage. Ces schémas sont classés par fonction ;
la Planche d'affectation des bornes des connecteurs, classée par numéro de connecteur.
le schéma d'implantation en 3D. Exemple de gmv Renault
· Extrait du répertoiredes organes166 Groupe moto ventilateur refroidissement
- Tableau de bord
- Thermo contact auto ventilateur
- Thermo contact bi fonction eau
- Boîte fusible
- Résistance groupe moto ventilateur
- Relais 1ère vitesse
- Relais 2ème vitesse
- Boîtier fusible moteur
- Boîtier inter connexion habitacle
R164 Raccordement GMV planche de bord.
Table des matières :
1. Le courant électrique 1. Le courant électrique 2
1.1 Les atomes 2
1.2 Le noyau 2
1.3 Le nuage électronique 2
1.4 La tension électrique 3
1.5 Dipôle 3
1.6 Le courant électrique 4
2. Lois des tensions 2. Lois des tensions 4
2.1 Loi des branches 4
2.2 Loi des mailles 5
2.3 Loi des nœuds 6
2.4 Quelques relations fondamentales 7
2.5 Lois Ohm 8
2.6 La loi de puissance 9
2.7 Montage en série et en parallèle 9
3 Les mesures électriques 3 Les mesures électriques 11
3.1 Le multimètre 11
3.2 Contrôle de continuité 12
3.3 Court circuit à la masse 13
3.4 Court circuit au plus 15
3.5 Court circuit mutuel 16
3.6 Les chutes de tension 17
3.7 Contrôle de la résistance interne 18
3.8 Contrôle de l’isolement par rapport à la masse 19
4 Lecture des schémas électrique 4 Lecture des schémas électrique 20
4-1 Les symboles 20
4-2 Les différents Normalisations 21