Les deux essentiels de tout circuit électrique
Source énergie + Boucle fermée = Circuit
Tout circuit électrique fonctionnel, de la lampe de poche au réseau national, nécessite exactement deux choses fondamentales :
1. Source d'énergie (Tension/FEM)
Quelque chose doit établir champ électrique pour pousser porteurs charge. Sources courantes :
- Chimique : Piles (primaire : alcaline, lithium ; secondaire : Li-ion, plomb-acide, NiMH).
- Électromagnétique : Générateurs/alternateurs (mécanique → électrique).
- Photovoltaïque : Panneaux solaires (photons → paires électron-trou).
- Thermocouple / Piézo / Récupération RF : Niche/petite échelle.
La source définit la tension (pression) et la capacité courant (résistance interne) du circuit.
2. Chemin conducteur fermé (La boucle)
La charge doit circuler de borne positive source, à travers charge, et retour borne négative sans interruption. Le chemin comprend :
- Conducteurs : Fils cuivre/aluminium, pistes PCB, barres omnibus.
- Charge(s) : Dispositifs convertissant énergie électrique → lumière, mouvement, chaleur, calcul (résistances, moteurs, LEDs, CI).
- Contrôle/Protection : Interrupteurs, disjoncteurs, fusibles, relais, connecteurs.
Analogie hydraulique
| Électrique | Hydraulique |
|---|---|
| Source tension (Batterie) | Pompe |
| Courant (Ampères) | Débit (L/min) |
| Fil | Tuyau |
| Charge (Résistance/Moteur) | Turbine / Restriction |
| Interrupteur (Ouvert) | Vanne fermée |
| Boucle fermée | Tuyau retour vers pompe |
Ce qui coupe le circuit
- Interrupteur ouvert / disjoncteur déclenché / fusible fondu (intentionnel).
- Fil cassé / soudure froide / borne corrodée (défaut).
- Filament grillé / semi-conducteur défaillant (défaut charge).
- Référence masse manquante (systèmes référencés masse).
Pas boucle = Pas courant = Pas travail
La tension existe aux bornes interrupteur ouvert (potentiel), mais le courant circule seulement quand boucle se ferme. Cette distinction est cœur Loi Tensions Kirchhoff et définition circuit.