Liste des composants électroniques de base

Si vous envisagez un projet électronique, vous devez comprendre les composants électroniques de base et leurs fonctions. Parmi les composants que vous rencontrerez probablement : résistances, condensateurs, inductances, transistors, moteurs et diodes. Vous travaillerez aussi avec des blocs de base comme les fils, les plaques d'essai (breadboards) pour construire vos prototypes, et les piles pour l'alimentation. Si vous débutez en électronique, cherchez des tutoriels en ligne ; ils commencent généralement par une liste de composants, comme les recettes commencent par une liste d'ingrédients.

Composants électroniques et leurs usages

En ouvrant des appareils électroniques modernes, on voit souvent des puces de circuits intégrés ressemblant à des boîtes noires montées sur circuits imprimés. Impossible de voir les composants internes à l'œil nu, mais elles contiennent des versions miniatures de nombreux composants que vous pouvez utiliser pour vos propres prototypes.

Fondamentalement, l'électronique repose sur le flux de particules microscopiques appelées électrons à travers des circuits artificiels, où leur énergie est exploitée pour faire des choses utiles : générer de la chaleur, émettre de la lumière, déplacer des objets, effectuer des calculs. Divers composants existent pour contrôler quand et où les électrons circulent ou pour exploiter leur énergie pour diverses tâches.

Composants courants : résistances (limitent le flux d'électricité), inductances et condensateurs (stockent l'énergie), relais et transistors (interrupteurs électroniques), diodes (laissent l'électricité circuler dans un seul sens). Aussi : capteurs (réaction aux conditions extérieures), moteurs (énergie électrique → mécanique), LED et ampoules (électricité → lumière).

Les circuits électriques sont souvent représentés par des schémas (schematics) utilisant symboles et notations standardisés pour indiquer les types de composants. Apprendre à lire les schémas est utile pour construire ou comprendre des dispositifs électroniques.

Rôle des résistances

Comme leur nom l'indique, les résistances résistent au flux d'électricité. Elles limitent la puissance vers d'autres composants à un niveau sûr. Elles transforment généralement l'énergie électrique en chaleur : vous pouvez sentir une résistance chauffer à l'usage.

La résistance se mesure en ohms. À l'achat, vous spécifiez la résistance voulue. Pour connaître la valeur d'une résistance en votre possession, regardez les anneaux colorés sur sa surface. Mémorisez le code couleur ou consultez un tableau en ligne.

La plupart des résistances indiquent aussi une puissance nominale en watts : puissance électrique maximale supportable sans danger. Ne la dépassez pas sous peine d'endommager la résistance, voire de provoquer un incendie.

Certaines résistances sont variables (ajustables). Les boutons des radios traditionnelles commandent 보통 des résistances variables.

Fonctionnement des condensateurs et inductances

Condensateurs et inductances stockent tous deux de l'énergie dans un circuit électrique.

Un condensateur consiste généralement en deux plaques métalliques extrêmement proches sans se toucher. Quand un courant le traverse, les électrons s'accumulent sur une plaque tandis que l'autre s'en trouve dépourvue. Quand ils le peuvent, les électrons se précipitent pour s'équilibrer entre les deux plaques, libérant leur énergie stockée quelque part dans le circuit.

Les condensateurs servent à stocker l'énergie pour une décharge rapide (ex. flash d'appareil photo) ou à lisser les fluctuations d'énergie (batteries, prises murales). Attention aux condensateurs puissants : toucher un condensateur chargé peut provoquer un choc si l'énergie stockée traverse votre corps.

Les inductances stockent l'énergie via un champ magnétique. Elles sont composées de fils minuscules enroulés en bobine, forme avantageuse pour générer ce champ. Elles résistent naturellement aux variations de courant les traversant, utile pour filtrer le bruit dans les circuits (tensions fluctuantes, parasites radio).

La capacité d'un condensateur (capacitance) se mesure en farads ; celle d'une inductance (inductance) en henrys.

Relais, transistors et tubes à vide

Souvent, on veut qu'une partie du circuit contrôle la circulation de l'électricité dans une autre partie. Exemple : utiliser un capteur de chaleur ou lumière pour allumer/éteindre un voyant d'alerte, ou afficher un résultat à l'écran selon un calcul.

Comme un interrupteur mécanique allume/éteint une lumière, un interrupteur électrique fait de même. Un type simple d'interrupteur électrique est le relais électromécanique. Il utilise un électroaimant générant un champ magnétique quand le courant passe, pour ouvrir/fermer un contact. Appliquer du courant à l'aimant ouvre/ferme un chemin pour l'électricité ailleurs dans le circuit.

Les transistors ont un rôle similaire mais fonctionnent selon les propriétés chimiques et physiques microscopiques de leurs matériaux. Ils peuvent servir d'interrupteurs (ouvrir/fermer un circuit selon une tension appliquée) ou d'amplificateurs (remplacer un petit courant par un plus grand, proportionnel).

Les transistors sont omniprésents dans l'électronique moderne et sont l'un des blocs de base de l'informatique. Avant leur invention et perfectionnement, on utilisait des tubes à vide : bien plus gros, chers et peu fiables.

Une observation fameuse sur l'évolution technologique est la Loi de Moore, nommée d'après Gordon Moore (cofondateur Intel) : environ tous les 18 mois, le nombre de transistors qu'on peut placer sur une puce de taille donnée double, tandis que les coûts sont divisés par deux.

Dispositifs d'entrée et de sortie

Les circuits électriques ne sont utiles que par leurs interactions avec le monde extérieur. Les appareils électroniques nous aident à communiquer, éclairer l'obscurité, chauffer quand il fait froid, déplacer des objets. Nous voulons aussi qu'ils réagissent aux changements d'environnement sans intervention humaine.

Ampoules et LED (diodes électroluminescentes) sont deux composants courants pour convertir l'énergie électrique en lumière. Les LED sont souvent plus efficaces : moins de chaleur perdue, durée de vie plus longue. Choisissez selon la luminosité et la couleur désirées.

Les moteurs électriques convertissent l'énergie électrique en énergie mécanique. Présents partout : jouets d'enfants, voitures électriques. La plupart utilisent des électroaimants pour faire tourner un rotor.

Une grande variété de capteurs électroniques modifie le flux d'électricité selon les circonstances. Microphones (énergie mécanique du son → électrique), capteurs de lumière (génèrent électricité ou laissent passer le courant quand la lumière est présente), et capteurs d'humidité, chaleur, autres facteurs environnementaux.