Un circuit électrique est un ensemble d’éléments électriques interconnectés offrant un ou plusieurs chemins fermés au courant. Il comporte normalement une source de force électromotrice, des conducteurs, une charge et, éventuellement, des organes de commande et de protection.
Learning objectives
- Identifier la source, la charge, les conducteurs, la commande et la protection d’un circuit
- Distinguer les montages série et parallèle
- Appliquer la loi d’Ohm et les lois de Kirchhoff à des réseaux simples
- Calculer puissance et énergie dans un circuit
- Reconnaître un circuit ouvert et un court-circuit
Progressive explanation
Start with the plain-language idea, then move into the engineering detail. Each level stands on its own, so you can stop at the depth you need.
Beginner The core idea
Les circuits se dessinent sous forme de schémas où les lignes représentent les fils et les symboles les composants. La source fournit l’énergie, la charge la convertit en lumière, chaleur ou mouvement, et les conducteurs la transportent entre les deux.
Intermediate How it behaves in a circuit
Les lois de Kirchhoff généralisent ce principe : la somme algébrique des courants à un nœud est nulle et la somme algébrique des tensions le long d’une maille fermée est nulle. La loi d’Ohm et ces lois permettent de résoudre tout réseau résistif linéaire.
Advanced Limits, assumptions, engineering detail
Formulas and variables
Units of measurement
| Quantity | Symbol | Unit |
|---|---|---|
| Tension | V | volt (V) |
| Courant | I | ampère (A) |
| Résistance | R | ohm (Ω) |
| Puissance | P | watt (W) |
Worked examples
Courant et puissance dans un circuit simple
Problem. Une batterie de 12 V alimente une charge de 3 Ω. Trouvez le courant et la puissance.
Solution. I = V/R = 12/3 = 4 A. P = V × I = 12 × 4 = 48 W.
Branches en parallèle
Problem. Une source de 12 V alimente une résistance de 6 Ω et une résistance de 3 Ω en parallèle. Trouvez la résistance équivalente, le courant total et le courant de chaque branche.
Solution. Rp = (6 × 3)/(6 + 3) = 18/9 = 2 Ω. Itotal = 12/2 = 6 A. I6 = 12/6 = 2 A et I3 = 12/3 = 4 A.
Énergie consommée
Problem. La charge de 48 W fonctionne pendant 2 heures. Quelle énergie consomme-t-elle ?
Solution. E = P × t = 48 W × 2 h.
Practical applications
- Distribution électrique domestique et industrielle
- Câblage et éclairage des véhicules
- Conception de circuits imprimés
- Commande de moteurs et automatisation
- Protection et commutation
- Appareils alimentés par batterie
Automotive applications
Un circuit de véhicule part de la batterie, traverse fusibles, relais, interrupteurs et charges, puis revient par le châssis ou par un fil de masse dédié. Les mauvaises masses et les connexions à résistance élevée provoquent des feux faibles, des moteurs lents et des pannes intermittentes.
Industrial applications
Les circuits industriels comprennent les démarreurs moteur, contacteurs, relais de protection, transformateurs de commande et entrées-sorties d’automate. La séparation entre câblage de puissance et de commande, ainsi qu’une mise à la terre de protection correcte, sont indispensables à la sécurité et à l’immunité au bruit.
Measurement procedure
- Hors tension, vérifiez l’absence de tension avant tout contrôle de continuité ou de résistance.
- Mesurez la tension en parallèle avec le composant et le courant en série avec la charge.
- Contrôlez le chemin de retour et les connexions de masse lorsqu’une charge se comporte anormalement.
- Comparez les valeurs mesurées au schéma et au calcul attendu.
Common mistakes
- Brancher un ampèremètre en parallèle avec une source de tension : sa résistance très faible appellerait un courant énorme.
- Considérer le châssis comme un conducteur parfait quelles que soient la corrosion et les connexions.
- Négliger la résistance de la source et des fils dans le calcul du courant de charge.
- Confondre circuit ouvert et court-circuit.
Safety considerations
- Isolez le circuit et vérifiez l’absence de tension avant d’intervenir.
- Utilisez des fusibles et disjoncteurs adaptés au conducteur et à la charge.
- Ne contournez jamais un organe de protection ; un court-circuit peut provoquer un incendie ou une explosion.
- Manipulez les batteries automobiles avec précaution : un court-circuit accidentel produit des courants très élevés.