Les bases de l’électronique nécéssaire pour construire sa brasserie

Je fait un article avec des concepts d’électricité et l’électronique en résumé (trop résumé à mon goût mais le but ici est de se débrouiller rapidement) pour ceux qui désirent mettre un peu d’électronique dans leur brasserie.

 

Une résistance se mesure en Ohm, une Puissance en Watt, une tension en Volt et un courant en Ampère.

Le courant alternatif et continu

On distingue deux types de ‘courant’: l’alternatif et le continu. Le courant continu est dit quand un générateur de courant donne une tension fixe (exemple: une pile 9 Volts). Le courant alternatif, quand à lui, donne une tension qui alterne entre une tension positive et négative (exemple: les prises de courant 230 Volts, ou une ampoule à filament).

Sur l’image ci-dessus, l’axe vertical est la Tension (Volts) et l’horizontal est le temps.

L’avantage du courant alternatif est qu’il est plus pratique à transporter, c’est pourquoi nous l’avons jusque dans nos prises murales et que la majorité de nos appareils possèdent leur propre transformateurs afin de changer le courant alternatif en continu (exemple: le ‘chargeur’ d’ordinateur et de téléphone portable qui est en fait un ‘transformateur’).

Pour alimenter un appareil, il est nécessaire de brancher deux ou trois câbles. Les deux premiers câbles (obligatoires) sont représentes par un + et un -. Ce sont les câbles qui transportent le courant. Si on veut alimenter une installation qui utilise le courant continu, il existe un + et un – (comme sur les piles 9V) et la position de ceux-ci sont primordiaux: il faut mettre le fil du + sur la borne + de l’appareil et pareil pour le -. En alternatif, l’appareillage fonctionnera dès lors que l’on branche le + et le – puisque le courant oscille: il n’a pas de polarité. Le troisième câble que l’on trouve parfois sert de sécurité et est appelé la terre ou la ‘masse’ car il est branché à un ‘piquet de terre’. Il est donc relié au sol de l’installation électrique et sans rentrer dans trop de détails, il est utilisé pour des mesures de sécurité afin d’éviter les électrocutions.

Interrupteurs et montages série ou parallèle

Si on relie une lampe sur une pile 9V, on dira que le circuit est ‘fermé’, et la lampe s’éclairera (pour autant que le pile ne soit pas déchargée). Si on débranche l’un des deux câbles, que ce soit du côté du + ou du -, on dit alors que le circuit est ‘ouvert’ et la lampe s’éteint. Un interrupteur est en fait un appareil qui ‘ouvre’ ou ‘ferme’ le circuit.

Les montages un peu plus complexes que les schémas précédent existent où on met, par exemple, plusieurs lampes en parallèle ou en série (sur le schéma suivant le symbole rectangulaire est une résistance mais ça pet très bien être une ampoule) :

Il existe alors un noeud ou l’électricité se divise. La tension sera la même dans les différents noeuds alors que l’intensité sera quand à elle divisée proportionellement en fonction de la valeur des résistances (en Ohm).

Les formules de base

Il existe plusieurs formules qui lient la résistance, la puissance la tension et le courant entre eux. Voici les principales:

• U=RI
• P=UI

U = tension (Volts), R = résistance (Ohm), I = courant (Ampères), P = puissance (Watt).

Si, par exemple, on veut calculer la puissance d’un appareil qui utilise du 230Volts et qui indique 10 Ampères, on applique la formule P=UI => P = 220v * 10A => P = 2200 Watts.

On peut aussi se demander quelle est l’ampérage d’un circuit qui utilise du 230V et qui a une puissance de 5000W. On applique la même formule: P=UI => 5000=230V * I => 5000/230 = I => 21.73 Ampères.

Les relais

Les relais sont des appareils qui, à l’aide d’un petit courant, permet de fermer un second circuit séparé (oui, comme un interrupteur en somme, mais commandé électriquement). Par exemple, on pourrait imaginer une pile 9V avec un interrupteur qui commande un relais. Le relais, une fois activé permettrait de fermer un circuit qui commande tout l’éclairage de votre maison (230V). Ce second circuit en 230V possède son propre générateur.

Il existe plusieurs relais mais ceux qu’on utilise le plus sont les EMR (électro-mécaniques) ou SSR (solid-state relais à semi-conducteurs).

Les EMR sont très abordables, ne chauffent pas, mais ils sont mécaniques et ils utilisent les champs magnétiques (générés par la bobine 1) et un connecteurs à bascule (3), ce qui rend ce relais peu fiable sur dans des systèmes complexes (vibration, champs électro-magnétiques).

Les SSR sont plus chers, demandent un dissipateur thermique car ils chauffent énormément, mais ils sont électroniques (peu d’usure), consomment peu d’électricité et sont très fiables.

Le multimètre

Le multimètre est l’appareil le plus utilisé pour l’électricien!

Il permet notamment de : vérifier si un fil est rompu ou non, mesurer la résistance d’un système, mesurer le courant traversant un système, d’autres applications plus complexes et dont on a peu besoin dans ce contexte.

Pour mesurer la résistance d’un système, pas besoin de l’alimenter. Il suffit de mettre le multimètre en mode ohmmètre en choisissant la bonne échelle et de mettre les pinces de part et d’autre du système (donc en parallèle du système).

Pour mesurer un courant, il suffit de mettre ne multimètre en mode ampère, de sélectionner la bonne échelle, d’alimenter le circuit, mais on doit brancher l’ampèremetre comme un interrupteur, juste avant le système (en série du système donc).

Pour faire un test de continuité avec son multimètre, il ne faut pas alimenter le système, mettre le multimètre en mode de test de continuité, et essayer de relier deux points. Pour être sur que l’appareil fonctionne, vous pouvez mettre ensemble les deux pinces afin d’entendre le ‘bip’ qui retentit quand il existe une continuité entre les deux pinces.

Je vous laisse consulter cette vidéo car une explication vidéo est plus parlante pour l’utilisation du multimètre : MULTIMETRE – MODE EMPLOI.