ÉLectronique Notions de base: Qu'est-ce que le courant alternatif? - les mannequins

Le courant alternatif est d'une importance vitale dans l'électronique pour une raison simple: Le courant électrique auquel vous pouvez accéder en branchant un circuit dans une prise murale alterne actuel.

Le courant électrique qui circule continuellement dans une seule direction est appelé courant continu ou DC . Dans un circuit à courant continu, le courant est causé par des électrons qui s'alignent tous et se déplacent dans une direction.

Dans un fil transportant un courant continu, les électrons sautent d'un atome à l'autre en se déplaçant dans une seule direction. Ainsi, un électron donné qui commence son trek à une extrémité du fil finira par se retrouver à l'autre extrémité du fil.

En courant alternatif , les électrons ne se déplacent pas dans une seule direction. Au lieu de cela, ils sautent d'un atome à l'autre dans une direction pendant un certain temps, puis tournent et sautent d'un atome à l'autre dans la direction opposée. De temps en temps, les électrons changent de direction. En courant alternatif, les électrons ne se déplacent pas régulièrement vers l'avant. Au lieu de cela, ils vont juste d'avant en arrière.

Lorsque les électrons dans le sens du courant alternatif commutent, le sens du courant et la tension du circuit s'inversent. Dans les réseaux publics de distribution d'énergie aux États-Unis (y compris le courant domestique), la tension s'inverse elle-même 60 fois par seconde. Dans certains pays, la tension s'inverse 50 fois par seconde.

La vitesse à laquelle le courant alternatif change de direction est appelée fréquence , exprimée en hertz. Ainsi, le courant domestique standard aux États-Unis est de 60 Hz.

Dans un circuit à courant alternatif, la tension et donc le courant changent constamment. Cependant, la tension n'inverse pas instantanément la polarité. Au lieu de cela, la tension augmente progressivement de zéro jusqu'à ce qu'elle atteigne une tension maximale, appelée tension de crête .

Ensuite, la tension commence à redescendre à zéro. La tension inverse alors la polarité et descend en dessous de zéro, en se dirigeant à nouveau vers la tension de crête mais la polarité négative. Quand il atteint la tension négative maximale, il recommence à remonter jusqu'à ce qu'il atteigne zéro. Ensuite, le cycle se répète.

Le changement de la tension d'oscillation est important en raison de la relation fondamentale entre les champs magnétiques et les courants électriques. Quand un conducteur (tel qu'un fil) se déplace à travers un champ magnétique, le champ magnétique induit un courant dans le fil. Mais si le conducteur est stationnaire par rapport au champ magnétique, aucun courant n'est induit.

Le mouvement physique n'est pas nécessaire pour créer cet effet. Si le conducteur reste dans une position fixe mais que l'intensité du champ magnétique augmente ou diminue (c'est-à-dire si le champ magnétique se dilate ou se contracte), un courant est induit dans le conducteur comme si le champ magnétique était fixe et le conducteur se déplaçait physiquement à travers le champ.

Parce que la tension dans un courant alternatif est toujours croissante ou décroissante lorsque la polarité change de positif à négatif et de retour, le champ magnétique qui entoure le courant est toujours soit effondrement ou expansion. Donc, si vous placez un conducteur dans ce champ magnétique qui se dilate et s'effondre, le courant alternatif sera induit dans le conducteur.

Cela semble magique! Avec le courant alternatif, il est possible que le courant dans un fil induise du courant dans un fil adjacent, même s'il n'y a pas de contact physique entre les fils.

La ligne de fond est la suivante: Le courant alternatif peut être utilisé pour créer un champ magnétique changeant, et les champs magnétiques changeants peuvent être utilisés pour créer un courant alternatif. Cette relation entre le courant alternatif et les champs magnétiques rend possible trois dispositifs importants:

• Alternateur: Un dispositif qui génère du courant alternatif à partir d'une source de rotation, telle qu'une turbine alimentée en eau ou en vapeur ou un moulin à vent. Alternateurs travaillent en utilisant le mouvement de rotation pour faire tourner un aimant qui est placé dans une bobine de fil. Lorsque l'aimant tourne, son champ magnétique se déplace, ce qui induit un courant alternatif dans le fil enroulé.

• Moteur: Le contraire d'un alternateur. Il convertit le courant alternatif en mouvement rotatif. Dans sa forme la plus simple, un moteur est simplement un alternateur connecté en arrière. Un aimant est monté sur un arbre qui peut tourner; l'aimant est placé dans les spires d'une bobine de fil.

  Lorsqu'un courant alternatif est appliqué à la bobine, le champ magnétique ascendant et descendant créé par le courant fait tourner l'aimant, ce qui fait tourner l'arbre.

• Transformateur: Composé de deux bobines de fil placées à proximité immédiate. Si un courant alternatif est placé sur l'une des bobines, le champ magnétique d'effondrement et d'expansion induira un courant alternatif dans l'autre bobine.