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Vous avez probablement entendu qu'une batterie ou une prise murale a un certain nombre de volts. C'est une mesure du potentiel électrique produit par la batterie, ou l'utilité reliée à une grille à la prise murale.
Tous ces volts se reposent là vous attendant pour les employer, mais il y a un crochet : pour que l'électricité effectue n'importe quel travail, il doit pouvoir se déplacer. Il est un peu comme un ballon fait sauter ; si vous le pincez, il y a d'air dans là cela pourrait faire quelque chose si elle a libéré, mais elle ne fera réellement rien jusqu'à ce que vous le laissiez.
À la différence de l'air sortant d'un ballon, l'électricité peut seulement traverser les matériaux qui peuvent conduire l'électricité, telle que le câblage cuivre. Si vous reliez un fil à une batterie ou à une prise murale (AVERTISSANT : la tension dans une prise murale est dangereuse, ne font pas ceci !), vous donnera à l'électricité un chemin pour suivre. Mais si le fil n'est pas relié à toute autre chose, l'électricité n'aura pas n'importe où pour aller et ne se déplacera pas toujours.
Qu'entreprend la démarche de l'électricité ? L'électricité veut découler d'une tension plus élevée dans un à tension inférieure. C'est exactement comme le ballon : l'air pressurisé dans le ballon veut couler de l'intérieur du ballon (à haute pression) dans en dehors du ballon (une plus basse pression). Si vous créez un chemin conducteur entre une tension plus élevée et un à tension inférieure, l'électricité coulera le long de ce chemin. Et si vous insérez quelque chose utile dans ce chemin comme une LED, l'électricité débordante effectuera un certain travail pour vous, comme l'allumage vers le haut de cette LED. Huzzah !
Ainsi, où trouvez-vous une tension plus élevée et un à tension inférieure ? Voici quelque chose vraiment utile pour savoir : chaque source d'électricité a deux côtés. Vous pouvez voir ceci sur les batteries, qui ont des chapeaux en métal sur les deux extrémités, ou votre prise murale qui a deux (ou plus) trous. Dans les batteries et d'autres sources de tension de C.C (courant continu), ces côtés (souvent appelés les terminaux) sont appelés positif (ou « +"), et négatif (ou « - »).
Pourquoi chaque source d'électricité a-t-elle deux côtés ? Ceci retourne à l'idée du « potentiel », et cela vous avez besoin d'une différence de tension afin d'obtenir l'électricité pour couler. Il semble idiot, mais vous ne pouvez pas avoir une différence sans deux choses à être différentes. Dans n'importe quelle alimentation d'énergie, le côté positif aura une tension plus élevée que le côté négatif, est exactement qui ce que nous voulons. En fait, quand nous mesurons la tension, nous disons habituellement que le côté négatif est de 0 volts, et le côté positif est cependant beaucoup de volts que l'approvisionnement peut fournir.
Les sources électriques sont comme des pompes. Les pompes ont toujours deux côtés, un débouché qui souffle quelque chose, et une admission qui aspire quelque chose. Les batteries et les générateurs et les panneaux solaires fonctionnent la même manière. Quelque chose à l'intérieur de elles est dure à l'électricité mobile de travail vers le débouché (le côté positif), mais à toutes que l'électricité laissant le dispositif crée un vide, ainsi il signifie que le latéral négatif doit tirer l'électricité dedans pour remplacer it.*
Qu'avons-nous appris jusqu'ici ?
Nous sommes finalement prêts à faire le travail de l'électricité pour nous ! Si nous relions le côté positif d'une source de tension, par quelque chose qui effectue certain travail tel qu'une diode électroluminescente (LED), et de nouveau au côté négatif de la source de tension ; l'électricité, ou le courant, coulera. Et nous pouvons mettre les choses dans le chemin qui font des choses utiles quand le courant les traverse, comme les LED qui s'allument.
Ce chemin circulaire, qui est toujours exigé pour obtenir l'électricité pour couler et pour faire quelque chose utile, s'appelle un circuit. Un circuit est un chemin qui démarre et s'arrête au même lieu, est exactement qui ce que nous faisons.
Cliquez sur ce lien pour voir une simulation du courant traverser un circuit simple. Cette simulation exige de Java de fonctionner.
* Benjamin Franklin a à l'origine écrit que l'électricité découle du côté positif d'une source de tension dans le côté négatif. Cependant, Franklin n'a eu aucune manière de savoir que les électrons entrent réellement dans la direction opposée - au niveau atomique, ils sortent du côté et de la réalimentation négatifs au côté positif. Puisque l'avance de Franklin suivi par ingénieurs pour des centaines d'années avant que la vérité ait été découverte, nous emploient toujours la convention « fausse » à ce jour. En pratique ce détail n'importe pas, et tant que chacun emploie la même convention, nous pouvons tout établir les circuits qui fonctionnent juste très bien.
La raison que nous voulons établir des circuits est de faire l'électricité font des choses utiles pour nous. La manière dont que nous faisons est en mettant les choses dans le circuit qui emploient l'écoulement actuel pour s'allumer, font le bruit, courir des programmes, etc.
Ces choses s'appellent les charges, parce qu'elles « chargent vers le bas » l'alimentation d'énergie, juste comme vous « sont chargées vers le bas » quand vous portez quelque chose. La même manière que vous pourriez être chargé vers le bas avec trop de poids, il est possible pour charger vers le bas une alimentation d'énergie trop, qui ralentira l'écoulement actuel. Mais à la différence de vous, il est également possible de charger vers le bas un circuit trop peu - ceci peut laisser trop d'écoulement actuel (imaginez courir trop rapide si vous ne portiez pas tout poids), qui peut griller vos pièces ou même l'alimentation d'énergie.
Vous apprendrez tous au sujet de la tension, du courant, et des charges dans le prochain cours : Tension, courant, résistance, et loi d'ohm. Mais pour l'instant, laissez-nous apprennent environ deux cas particuliers de circuit : court-circuit, et circuit ouvert. Savoir ces derniers aidera énormément quand vous dépannez vos propres circuits.
NE FAITES PAS CECI, mais si vous reliez un fil directement du positif au côté négatif d'une alimentation d'énergie, vous créerez ce qui s'appelle un court-circuit. C'est une idée très mauvaise.
Ceci semble-t-elle comme le meilleur circuit, ainsi pourquoi est-elle une mauvaise idée ? Rappelez-vous que le courant électrique veut découler d'une tension plus élevée dans un à tension inférieure, et si vous mettez une charge dans le courant, vous pouvez faire quelque chose utile comme pour allumer une LED.
Si vous avez une charge dans le courant, le courant traversent votre circuit sera limité à cela que votre dispositif consomme, qui est habituellement un peu très. Cependant, si vous ne mettez rien dedans limiter l'écoulement actuel, il n'y aura pas quelque chose ralentir le courant, et il essayera d'être infini !
Votre alimentation d'énergie ne peut pas fournir le courant infini, mais elle fournira autant qu'elle peut, qui peut être beaucoup. Ceci a pu causer votre fil à la combustion nucléaire, endommage l'alimentation d'énergie, vidange votre batterie, ou d'autres choses passionnantes. Le plus souvent votre alimentation d'énergie aura une certaine sorte de mécanisme de sécurité établie dans elle pour limiter le courant de maximum en cas d'un court-circuit, mais pas toujours. C'est la raison toutes les maisons et les bâtiments ont des disjoncteurs, pour empêcher les feux de commencer en cas d'un court-circuit quelque part dans le câblage.
Un problème étroitement lié laisse accidentellement trop de courant traversent une partie de votre circuit, causant une pièce à la combustion nucléaire. Ce n'est pas tout à fait un court-circuit, mais il est étroit. Ceci se produit le plus souvent quand vous employez la valeur incorrecte de résistance, qui laisse trop de courant traverser un autre composant tel qu'une LED.
Le résultat : si vous notez que les choses deviennent soudainement chaudes ou des burn-out d'une pièce soudainement, coupez immédiatement le courant et recherchez les courts-circuits possibles.
L'opposé d'un court-circuit est un circuit ouvert. C'est un circuit où la boucle n'est pas entièrement reliée (et donc ce n'est pas vraiment un circuit du tout).
À la différence du court-circuit ci-dessus, rien n'obtiendra le mal par ce « circuit », mais votre circuit ne fonctionnera pas non plus. Si vous êtes nouveau aux circuits, il peut souvent être difficile de trouver où la coupure est, particulièrement si vous employez des planches à pain où tous les conducteurs sont cachés.
Si votre circuit ne fonctionne pas, la cause le plus susceptible est un circuit ouvert. C'est habituellement dû à une connexion cassée ou à un fil lâche. (Les courts-circuits peuvent voler toute la puissance du reste de votre circuit, ainsi soient sûrs de rechercher ceux aussi bien.)
TIP : si vous ne pouvez pas facilement trouver où votre circuit est ouvert, un multimètre peut être outil très utile. Si vous le placez pour mesurer volts, vous pouvez l'employer pour vérifier la tension à de divers points dans votre circuit actionné, et trouvez par la suite le point où la tension n'obtient pas.
Vous venez d'apprendre, sous sa forme plus fondamentale, quel circuit est. Car vous continuez l'étude, vous rencontrerez des circuits plus complexes qui ont les boucles multiples et beaucoup plus de composants électroniques. Mais TOUS LES circuits, n'importe comment complexe, suivront les mêmes règles que le circuit de base d'un-boucle que vous juste avez appris environ.
Votre voyage dans l'électronique commence juste, voici quelques prochains sujets suggérés à les explorer :
Voici quelques cours sur les composants les plus communs que vous emploierez quand établissant des circuits.
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