Electricité pour les nuls

Rappel du premier message :

je sens bien que le sujet n'est pas maîtrise par tous.
Bénéficiant de vos lumières mécaniques, je vais tenter d'éclairer vos lanternes électriques.

ce post s'adresse ,à des abrutis qui comprennent rien et ne font pas des étincelles.
Alors ceux qui savent, c'est pas la peine de se la pêter
je préviens d'avance pour les puristes : y'aura des approximations, l'idée c'est que les gens comprennent.

L'électricité c'est quoi ?
=> pour schématiser, c'est un fluide qui amène de l'énergie
dont les caractéristiques sont :
- la tension en Volt (V) et noté U. Pourquoi pas V ou T, on s'en fout et on écrit à l'AFNOR si on est pas content.
- la quantité en Ampère (A) et noté I (Intensité)

si on compare à un liquide, genre huile hydraulique pour un vérin
- la tension serait la pression
- l'ampérage serait la quantité d'huile transportée ds le tuyau
=> avec la condition : le liquide se déplace à une vitesse super balèze

je peux avoir 
- une énorme pression, avec une toute petite quantité (genre découpe au jet d'eau)
- une toute petite pression avec une énorme quantité (genre un tuyau d'égout)

la combinaison de la Tension (U) et de l'Ampérage (I) = la Puissance en Watt (W)
1ère formule à intégrer la Puissance = Tension x Ampérage
P= U x I
Forte Tension X Grosse Intensité = forte puissance

les multiples et sous-multiples :
- on change par tranche de 1000, c'est comme ça

Pour la puissance
- milliwatt, mW : 0,001w
- Watt, W : 1 watt
- Kilowatt, Kw : 1000w
- Mégawatt Mw : 1 000 000w ou 1000 Kw
- Gigawatt Gw : 1 000 000 000w ou 1000 Mw  (correction Bull91)



idem pour les Volt (U) et les Ampérage (I)

2ème point important   => Faut transporter le fluide

Assez vite on a compris 2 choses
- y'a des matériaux conducteur (capable de transporter de l'électricité)
- y'a des matières isolantes  (qui ne transporte pas l'électricité)

et c'est qd même pas ma faute si ce qui peut pas conduire : c'est féminin !!

y'avait bien un troisième groupe de matière qui réagissait de manière bizarre
des fois ça conduisait, des fois pas, alors on les a appelé : les semi-conducteur et on les a mis de coté au début.

C'est tout pour ce soir, demain on abordera un chouïa de magnétisme
parce que avant de consommer de l'électricité : faut déjà la produire !

Bon, c'est pas le tout, qu'est qu'on peut foutre avec notre diode ?

t'a pas été sage !!  => en maison de redressement

Dans les véhicules à moteur fumant et pétaradant, faut de l'allumage donc =>  de l'électricité
Rapidement, on s'est dit : "tiens si je piquais de l'électricité pour" :

- l'allumage environs 100w
+ les phares, quand je roule de nuit (plus de 100w)
+ les essuies-glace quand il pleut (autour de 100w)
+ la ventilation (20w)
+ la radio (10w)
+ ...
ça fait environ 400w à fournir

=> une dynamo fournis sa puissance par le rotor,
on est limité à 12v de Tension (les batteries)
=> si je veux plus de puissance, faut augmenter le courant qui passent par les charbons  : pas glop
400w en 12v => 34 ampères, ça commence à faire beaucoup

=> l'alternateur fournis sa puissance par le stator
En plus il a un meilleur rendement, mais en courant alternatif => pas glop

Donc l'alternateur fournis de l'alternatif : un coup dans un sens, un coup dans l'autre avec un passage par 0 volt



c'est pas compatible avec :
- la recharge de la batterie => le courant doit être tjrs ds le même sens
- l'allumage =>  il ne faut pas que le 0 volt soit en même temps que l'étincelle

Si on utilise une diode en sortie d'alternateur

=> je vais laisser passer une alternance et bloquer l'autre



c'est mieux, maintenant c'est toujours positif, mais y'a des périodes à 0 volt très importante  => pas glop

alors on va utiliser un Pont de Diode : 4 diodes pour jouer à : il est passé par ici, il passera par là



Ci-dessus :
- à gauche : la sortie Alternateur => un coup positif, un coup négatif
- à droite vers la batterie => c'est toujours positif

le courant passe un coup par 2 diode, et le coup d'après par les 2 autres
le résultat :



Bien mieux, mon courant est toujours positif, mais il y a qd même des périodes a 0 volt

Si on place un condensateur en parallèle sur la sortie

- Il va se charger qd la tension est au max
- il va se décharger qd elle redescend, si il est suffisamment gros, il ne va pas se décharger jusqu'à 0

au final j'ai ça 



le trait continu du signal "Filtré"

on a encore une légère ondulation mais on est proche du continu
y'a moyens d'avoir du continu quasi parfait, avec qques composant en +

Youpi

la récrée est terminée, veuillez regagnez vos bureaux ,  ..... en silence !
Ouvrez vos cahiers

Entrée Of The Artist :  



Non, Pignoufs : ça c'est le poste à Transistors, parce qu'avant c'était avec des Lampes

Le Transistor : c'est une diode, améliorée avec une commande

on pourrait le schématiser comme ça



- la fonction diode est entre le Collecteur et l'Emetteur (dans un sens ça passe, ds l'autre ça bloque)
- la commande c'est la Base

Pour que la fonction Diode soit passante, il faut :
- que le courant soit ds le bon sens entre le Collecteur et l'Emetteur
- qu'une petite partie du courant soit appliquée à la base (ds le bon sens) pour quelle permette l'ouverture Collecteur / Emetteur

le symbol du transistor c'est ça

[/b]

le transistor a été inventé le 23 décembre 1947 par les Américains John Bardeen, William Shockley
y'a eu une bagarre entre des chercheurs américains, et des allemands récemment convertis au français

la découverte s'est fait quasiment en même temps sur les 2 continents
- les américains ont créés le Transistor
- les néo-français ont créés le Transistron

Cocorico : le français était meilleur. Mais De Gaulle, il a dit :

- Oh les chercheurs, vous arrêtez vos conneries, avec vos trucs pour faire de la musique de yéyé communiste
- les ricains ont un pêtard qui crame du Jaune à tour de bras (Macron en rêve)
- les russes ont piqués les résultats de recherche aux Casques à Pointe qui ont perdu, y vont pas tarder à en avoir une
- les Yankee occupent l'europe, faut qu'on devient indépendant, biquose ont est au milieu des 2 peuples de tarés
moi aussi je veux un pétard atomique, et fissa

on a bien développé le nucléaire : Champion du monde
les ricains ont super bien développé le Transistor
On est des visionnaires en Grolandie

le premier transistor avait cette gueule



=> je te jure Mr, la liaison du haut est faite avec un trombone !!
non mais Allo quoi !

après ils sont devenus comme ça


OK ça n'allait pas nous changer la vie
on va quand même par filer un prix Nobel pour ça !

des visionnaires en Grolandie, que je vous dit !

C’est bien joli, mais à quoi ça sert : un transistor ?

On peut le faire fonctionner en 2 modes :

- En commutation (appelé aussi Saturation) => il agit comme un « interrupteur »



on ne s'est pas trop occupé de ce mode au début on verra pourquoi plus tard


- en Amplification => il amplifie un « signal » envoyé sur la base
Le « signal » c’est une fréquence  d’un niveau (volume) très faible



En amplification il a, par ex, été utilisé pour la musique

une musique "enregistrée" au début c'était ça



En tournant, la roue fait vibrer des lamelles, rien n'amplifie le signal très basique
Une évolution a été l'orgue de Barbarie, qui n'avait rien de Barbare d'ailleurs

après y'a eu ça : le phonographe



le "signal" est gravé dans une matière plastique dur, une aiguille vibre qd le disque tourne
la vibration étant très faible, on amplifie la vibration de l'aiguille sur un disque "ressort" qui lui-même est amplifié avec le volume d'air dans le pavillon : c'est très "mécanique", 
- on ne peut rien filtrer (gave, aigüe, souffle, ...)
- on ne peut pas faire varier le volume

et pour finir, ça : le Tourne disque



le signal, est capté par des "micro" placé à coté du saphir
le signal "mécanique" est transformé en signal électrique riquiqui => amplifié avec des transistors

- je peux faire varier mon volume => si je diminue le courant ds l'émetteur de mon transistor
- je peux mettre des filtres (Self, condensateur) qui vont modifier mon signal
 => les selfs "bloquent" les hautes fréquences (aigüe)  => le son est plus grave
 => les condensateurs "bloquent" les basses fréquences => le son est plus aigüe

En radio, une onde radio, sorte de champ magnétique alternatif, est envoyé dans l'air

elle se propage à travers les matériaux, plus ou moins bien
si je met un bout de fil de fer au milieu de ce champ, je récupère un tout petit signal électrique => l'antenne

le signal est filtré, amplifié => haut-parleur => son qui déchire

les caractéristiques du transistor en mode Amplification :

=> les tensions de fonctionnement en V
  - tension mini sur la base pour déclencher l'ouverture/l'amplification
  - tension maxi de claquage

=> les courants de transition en A
  - le courant mini sur la base pour déclencher l'ouverture/l'amplification
  - le courant maxi, au début ça chauffe, si on insiste => ça fume

=> le gain : c'est la capacité du transistor à amplifier le courant circulant dans la base
le signal de qques-millivolt et micro-ampère peut être augmenté de X fois pour faire vibrer le haut-parleur

=> la distorsion : c'est la capacité du transistor à amplifier le signal le plus proche de l'origine
on parlera d'un taux de distorsion
Plus tard, des mecs bananés avec des chaussettes noires, vont chercher à "tordre" le son de leur guitare. 
Tout ce boulot pour ça : quel gachis !

=> la vitesse de transition (fréquence de transition)
Fréquence (en Hertz) ou le transistor va changer d'état, commuté ou amplifier
au delà d'une certaine fréquence, il reste bloqué.

on a beaucoup travaillé le sujet jusque dans les années 80, pour arriver à un son le plus pur possible avec la Hi-Fi : Haute-Fidélité (Hight-Fidelity en rosbeef)

la première évolution du transistor dans nos vies :

- l'autonomie : en consommant moins que les lampes, en étant plus petit, on a développé des appareils qui devenait autonome avec des piles
- la fiabilité : un transistor n'a pas d'usure mécanique, il n'est pas sensible au vibration, aux attaques chimiques faibles (oxydation), fonctionne ds une plage de température de -40°C à + 70°C, du coup, on peut le mettre partout

On va s'arrêter là, pour aujourd'hui
Après on intéressera au mode "commutation" qu'on a développé ds les années 60/70, et qui a explosé ds les années 80

Le problème avec l'utilisation des transistors en mode Amplification => la température
Qd on arrive aux limites de valeurs maximum e courant, le transistor se met à chauffer énormément

à l'époque on mettait des petits cadrans avec des aiguilles (ou des leds) pour voir l'amplification



ça faisait joli, et pis on après on secouait la tête en rythme, est mimant les excités chevelus qu'on prenait pour des dieux.

ds les années 70, on s'est intéressé au mode commutation
le transistor agis comme un interrupteur, en amplifiant le signal, ou pas
ds ce mode le transistor chauffe, mais très peu

Pourquoi : parce qu'on commençait à avoir des chaines de montage automatisées dans les usines, pour occuper les masses laborieuses qui ne pensaient qu'aux congés payés et faisaient grève à tour de bras.

les chaines de montages nécessitaient des machines qui avait une fonction, un programme.
Les machines avaient un mode de fonctionnement simple et automatique :
- le moteur tourne, ou pas
- le vérin monte, reste en haut, redescend
- la vanne s'ouvre, se ferme
- ........
c'est basique, ça marche (1), c'est à l'arrêt (0), on pourrais dire : binaire

les premiers automates étaient fait avec des relais, des contacteurs, cablés.

- la bouteille arrive par le tapis roulant, au passage, elle appuis sur un interrupteur, ça arrête le tapis roulant, ça déclenche le verin qui pose le bouchon sur le goulot, la pression monte d'un cran, le verin enfonce le bouchon jusqu'au fin de course
le verin remonte, le tapis se remet en marche, jusqu'à la prochaine bouteille.

Le problème des automates cablés :
- si faux-contact au relais => le programme marche plus
- qd on veut changer le programme => faut revoir le cablage
- dépanner certaines machines complexes devenait un casse-tête

=> on a développé les fonctions logiques, c'est un petit "montage" fait avec des transistor



qu'on a mis dans des petits boitiers appelés "circuit intégré" 
ça avait cette tronche



on verra demain comment ça marche, parce qu'on a pas finit, on est tjrs dans la logique cablée

Désolé, je vous ai un peu laché, mais j'ai été pris à d'autres occupations
I'll be back

=> ça veut dire quoi KVA
comme indiqué au-dessus =>  Kilo Volt/Ampère
Kilo pour le multiplicatif =>  x1000

et pourquoi VA (Volt/Ampère)
rappelez-vous que la puissance (Watt) = la tension (Volt) x l'intensité (Ampère)

On a cherché à faire une différence de dénomination entre la puissance Absorbée et la puissance Délivrée

Watt (W) = puissance absorbée  (par un moteur, une résistance chauffante, ...)  => tout ce qui "consomme"
Volt/Ampère (VA) => puissance délivrée par un générateur (Alternateur, dynamo, batterie, panneau solaire, mémé qui pédale, ....)

pourquoi batterie plus ou moins grosse
là encore, formule de calcul de puissance classique ds la gestion de l'énergie
=> couple résistant du moteur  =>  détermine la puissance absorbée du démarreur  =>  détermine la capacité en courant de pointe de la batterie
la capacité nominale (CA) est importante pour indiquer pendant combien de minute/heure, la batterie est capable de délivrer son énergie
la capacité de crète (CCA) est importante pour indiquer quel courant maxi, la batterie peut délivrer ds un délai très court

Tu met le contact, tu allumes ton phare => ampoule de 55watt en 12 volt => 4,6 ampères 
Tu met le contact, tu appuies sur le démarreur => moteur de 600 watt => 46 ampères

Après y'a aussi l'engrenage entre le démarreur et le moteur (principe du vélo => petit pignon/gros pignon)

j'ai souvenir de potes qui demarrrait au kick étant jeune
sur certaine bécanes => un petit coq de 60 kgs démarrait d'un coup de jarret
sur d'autres => des gros costaud de 90 kgs faisait des sauts sur le kick