Comment savoir si je consomme trop d’électricité ?

Une petite introduction…

Pour comprendre comment fonctionne un circuit simple, tout d’abord, il est très important de clarifier certains concepts de base.

Dans le circuit, comme son nom l’indique, il y a des porteurs de charge se déplaçant dans un circuit fermé ou une boucle. Cela signifie que la source d’énergie (générateur) et son utilisateur (consommateur) doivent être connectées à un canal en matériau conducteur, comme le montre la figure ci-dessous.

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Éléments d’un circuit

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Le flux des porteurs de charge est appelé courant, son signal est I, et son unité est Amper .

courant ne circule dans notre circuit que si les charges mentionnées ci-dessus sont entraînées par une force — une force de moteur électrique à l’ancienne. Cette force est appelée tension en termes modernes, son signe est U, son unité de mesureet le premier Le .

Il vaut la peine de poser la question : de quoi dépend la force du courant dans un tel circuit, et si nous savons déjà quelle est sa force, qu’en découle ?

Si vous prenez la tension qui alimente le courant comme indiqué, il n’y a qu’une chose qui peut arrêter le courant : c’est la résistance. La résistance est la valeur par laquelle le conducteur limite le flux des porteurs de charge, en hongrois il y résiste. Le signe de résistance est R, et son unité est Ohm .

Trois noms étranges, trois quantités importantes. Qui étaient-ils ?

Les trois messieurs ci-dessus sont en ordre : André-Marie Ampère, Alessandro Volta, et Georg Simon Ohm

Dans la première moitié du XIXe siècle, Ampère a mené des expériences pionnières avec leconducteurs et l’interaction des champs magnétiques. VoltaOhm était un contemporain d’Ampère, qui a été associé à l’invention de l’élément galvanique cuivre-zinc et développé la théorie du courant électrifié. En 1826, a développé et décrit la relation mathématique, qui a ensuite été nommé d’après lui, qui crée une connexion entre la force du courant et la tension qui l’entraîne dans le circuit.

Cela nous amène à notre sujet principal. Il existe une relation étroite entre la résistance, la tension et le courant, et la proportionnalité mathématique. Dans la formulation, la tension et le courant qui commence à agir sont directement proportionnels les uns aux autres, et le facteur de proportionnalité est la résistance elle-même ! En d’autres termes, plus la tension est élevée, plus le courant circule dans le cas de la même résistance. En outre, à la même tension, plus la résistance du circuit est élevée, plus le plus petitnous allons voir un courant.

Si le circuit est comparé à un système de tuyauterie, il est facile de voir que moins d’eau coulera à travers un tuyau plus étroit dans un temps donné si la pression est constante. Dans un tel système, la pression correspond à la tension, la quantité d’eau qui coule à travers le temps donné est le courant, et le diamètre du tuyau correspond à la résistance.

Après la découverte du physicien allemand Georg Simon Ohm, cette connexion est appelée Ohm Law vocal et est plus pratique à décrire avec la corrélation mathématique suivante :

Heureusement, cela est également vrai pour les unités de mesure :

Lors du calcul, n’importe quelle valeur peut être facilement calculée si vous connaissez les deux autres données. Vous avez juste besoin de réorganiser la formule :

Si vous êtes intéressé par l’électricité :

Et si sur la tension :

La connexion ci-dessus est dessinée(graphiquement) est également très instructif. Puisque nous parlons de proportionnalité droite d’un point de vue mathématique, représentant la relation entre la tension et le courant dans un système de coordonnées simple, nous obtiendrons une ligne droite. Et la pente de la ligne indique clairement le degré de résistance. Plusnotre ligne droite est raide, plus la résistance est faible, et vice versa : les lignes plates indiquent une plus grande résistance.

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Pourquoi tout cela nous intéresse ici sur les framboises, jusqu’à présent, ça a été assez ennuyeux…

Prenez, par exemple, une LED. La LED est un petit dispositif électroluminescente (diode), de nos jours, vous en trouverez plus sur presque tous les appareils électroniques. Sa tâche est de vous informer sur certaines choses lorsqu’elles sont allumées dans différentes couleurs (par exemple, votre téléphone vous indique si vous avez reçu un message).

Eh bien, la LED est aussi un consommateur dans un circuit, il a également besoin d’électricité dupour le fonctionnement. Peu importe combien. Si trop peu coule à travers elle, il ne suffira pas de s’allumer. Et si c’est trop, c’est ruiné de façon permanente. Nous devons donc calculer la résistance du ballast à appliquer pour une source de tension donnée.

Okay, mais qu’est-ce que la loi d’Ohm a à voir avec ça ? Si vous voulez déterminer avec précision le courant à travers la LED, une résistance limitante (ballast) est utilisée devant elle. Nous serons en mesure de calculer cette valeur de la manière simple ci-dessous.

Pour le circuit indiqué ci-dessus, nous utilisons une batterie 9V, qui est notre générateur ou source de tension. Les LED rouges se sentent à l’aise lorsqu’une tension d’environ 2V peut être mesurée et un courant d’environ 10 mA traverse. Donc, si nous voulons savoir quelle résistance nous avons besoin avec la loi Ohm, nous devons d’abord soustraire cette 2VÀ partir de 9V. Donc c’est 7V, c’est ce qui reste de la résistance à installer.

A partir de maintenant, le calcul est très simple :

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Malheureusement, le truc c’est qu’ils ne vendent pas ça. Pour être sûr, vous devez utiliser la valeur commune la plus proche qui est facilement disponible dans le magasin et un peu plus grande. Une résistance plus élevée entraînera moins de courant, de sorte que la LED ne tombe pas en panne ! Dans ce cas, c’est 750Ω, alors prenons ceci. Notre circuit calculé fonctionnera joyeusement jusqu’à ce que la batterie soit déchargée, et nos LED rouges s’illumineront avec une belle lumière continue.

La prochaine fois, nous examinerons quelles résistances existent, lesquelles sont où et pourquoi elles devraient être utilisées. Viens avec moi la prochaine fois.