Que sont les circuits électriques de base dans les systèmes électriques en temps réel?

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Les connaissances et compétences fondamentales des circuits électriques de base fonctionnent toujours comme une base solide pour une expérience techniquement solide. Les étudiants peuvent également se familiariser vigoureusement avec ces circuits de base, en particulier avec une expérience pratique. Le circuit de base aide ainsi un apprenant à comprendre le composants de base et les caractéristiques du circuit pendant son fonctionnement.

Cet article donne des concepts fondamentaux sur deux types de circuits électriques: les circuits CA et CC. Selon le type de source, l'électricité varie en courant alternatif (CA) et en courant continu (CC).




Circuits CC de base

Dans les circuits CC, l'électricité circule dans une direction constante avec une polarité fixe qui ne varie pas avec le temps. Un circuit CC utilise des composants actuels comme des résistances et des combinaisons de résistances, des composants transitoires comme des inducteurs et des condensateurs indiquant des compteurs comme des voltmètres à bobine mobile et des ampèremètres alimentent des sources de batterie, et ainsi de suite.

Pour analyser ces circuits, différents outils comme la loi d'Ohm, les lois de tension et de courant comme KCL, KVL et théorèmes de réseau comme Thevinens, Nortons, l'analyse de maillage, etc. sont utilisés. Voici quelques-uns des circuits CC de base qui expriment la nature de fonctionnement d'un circuit CC.



Circuits série et parallèle

Circuits CC de base

Circuits CC de base

Les charges résistives représentent les charges d'éclairage qui sont connectées dans diverses configurations pour analyser les circuits CC indiqués sur la figure. La manière de connecter les charges modifie certainement les caractéristiques du circuit.


Dans un circuit CC simple, une charge résistive sous forme d'ampoule est connectée entre les bornes positive et négative de la batterie. La batterie fournit la puissance requise à l'ampoule et permet à un utilisateur de placer un interrupteur pour l'allumer ou l'éteindre selon les besoins.

Résistances série et parallèle

Résistances série et parallèle

Les charges ou résistances connectées en série avec la source DC, en tant que symbole électrique pour la charge d'éclairage, le circuit partage le courant commun, mais la tension aux bornes des charges individuelles varie et est ajoutée pour obtenir la tension totale. Il y a donc une réduction de tension à l'extrémité de la résistance par rapport au premier élément en série. Et, si une charge sort du circuit, tout le circuit sera en circuit ouvert.

Dans une configuration parallèle, la tension est commune à chaque charge, mais le courant varie en fonction du calibre de la charge. Il n'y a pas de problème dans un circuit ouvert même si une charge est hors du circuit. De nombreuses connexions de charge sont de ce type, par exemple la connexion de câblage domestique.

Formules de circuits CC

Formules de circuits CC

Par conséquent, à partir des circuits et des figures ci-dessus, on peut facilement trouver la consommation de charge totale, la tension, le courant et la distribution d'énergie dans un circuit CC.

Circuits CA de base

Contrairement au courant continu, la tension ou le courant alternatif change de direction périodiquement à mesure qu'il augmente de zéro au maximum, et redescend à zéro, puis continue négativement au maximum, puis de nouveau à zéro. La fréquence de ce cycle est d'environ 50 cycles par seconde en Inde. Pour les applications haute puissance, le courant alternatif est une source plus prédominante et plus efficace que le courant continu. La puissance n'est pas un simple produit de tension et de courant comme en CC, mais elle dépend des composants du circuit. Voyons le comportement du circuit CA avec les composants de base.

Circuit CA avec une résistance

Circuit AC avec résistance

Circuit AC avec résistance

Dans ce type de circuit, la tension qui baisse à travers la résistance est exactement en phase avec le courant comme indiqué sur la figure. Cela signifie que lorsque la tension de valeur instantanée est nulle, la valeur actuelle à cet instant est également nulle. Et aussi, lorsque la tension est positive pendant la demi-onde positive du signal d'entrée, le courant est également positif, de sorte que la puissance est positive même lorsqu'ils sont en demi-onde négative de l'entrée. Cela signifie que le courant alternatif dans une résistance se dissipe toujours sous forme de chaleur tout en le prélevant de la source, que le courant soit positif ou négatif.

Circuit AC avec inductances

Les inducteurs s'opposent au changement de courant à travers eux, pas comme les résistances qui s'opposent au flux de courant. Cela signifie que lorsque le courant est augmenté, la tension induite tente de s'opposer à ce changement de courant en faisant chuter la tension. La tension chutée à travers un inducteur est proportionnelle à la vitesse de variation du courant.

Circuit AC avec inductances

Circuit AC avec inductances

Par conséquent, lorsque le courant est à son pic maximum (pas de taux de changement de forme), la tension instantanée à cet instant est nulle, et l'inverse se produit lorsque le courant culmine à zéro (changement maximum de sa pente), comme indiqué sur la figure . Il n'y a donc pas de dissipation de puissance nette dans le circuit CA de l'inducteur.

Ainsi, la puissance instantanée de l'inductance, dans ce circuit, est entièrement différente de celle du circuit continu, où elle est dans la même phase. Mais, dans ce circuit, il est distant de 90 degrés, donc la puissance est parfois négative, comme indiqué sur la figure. La puissance négative signifie que la puissance est relâchée vers le circuit lorsqu'elle l'absorbe dans le reste du cycle. Cette opposition de changement de courant est appelée réactance et dépend de la fréquence du circuit de fonctionnement.

Circuit AC avec condensateurs

À Condensateur s'oppose à un changement de tension, qui est différent d'une inductance qui s'oppose à un changement de courant. En fournissant ou en tirant du courant, ce type d'opposition a lieu, et ce courant est proportionnel à la vitesse de variation de la tension aux bornes du condensateur.

Circuit AC avec condensateurs

Circuit AC avec condensateurs

Ici, le courant traversant le condensateur est le résultat du changement de tension dans le circuit. Par conséquent, le courant instantané est nul lorsque la tension est à sa valeur de crête (pas de changement de pente de tension), et il est maximal lorsque la tension est à zéro, de sorte que la puissance alterne également en cycles positifs et négatifs. Cela signifie qu'il ne dissipe pas l'énergie mais absorbe et libère simplement l'énergie.

Le comportement du circuit CA peut également être analysé en combinant les circuits ci-dessus tels que RL, RC et Circuits RLC en série ainsi qu'en combinaisons parallèles. Et les équations et formules des circuits ci-dessus sont également exemptées dans cet article pour réduire la complexité, mais l'idée générale est de donner un concept de base sur les circuits électriques.

Nous espérons que vous avez peut-être compris ces éléments de base circuits électriques , et aimerait avoir une expérience pratique supplémentaire sur divers circuits électriques et électroniques. Pour toutes vos exigences, commentez dans la section commentaires ci-dessous. Nous sommes toujours prêts à vous guider dans ce domaine particulier de votre choix.

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