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Courant alternatif et continu : Électricité AC DC

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Le tutoriel sur le courant électrique comprend :
Qu’est-ce que le courant électrique Unité de courant – Ampère AC & DC

L’une des principales distinctions dans le type de circulation du courant dans un circuit est de savoir si le courant est un courant alternatif, AC, ou un courant continu, DC.

L’électricité AC & DC sont toutes deux largement utilisées dans les circuits électriques et électroniques, chacune étant utilisée à des fins différentes.

L’AC et le DC ont tous deux leurs propres caractéristiques et offrent différents avantages qui peuvent être utilisés dans différentes situations.

Qu’est-ce que le courant continu, DC

Comme son nom l’indique le courant continu, DC est une forme d’électricité qui circule dans une seule direction – elle est directe et c’est ce qui lui donne son nom.

Courant continu dans un circuit de base
Courant continu dans un circuit de base

La caractéristique du courant continu, CC, peut être représentée sur un graphique. Ici, on peut voir que le courant est uniquement positif ou négatif.

Graphe montrant les caractéristiques du courant continu
Graphe montrant les caractéristiques du courant continu

Applications du courant continu, DC

Le courant continu, DC est utilisé dans de très nombreux domaines :

  • Batteries : Les batteries, qu’elles soient non rechargeables ou rechargeables ne peuvent fournir que du courant continu. Les batteries rechargeables doivent également être rechargées en utilisant du courant continu.
  • Equipements électroniques : Tous les équipements comme les ordinateurs, les radios, les téléphones portables, et en fait tous les équipements électroniques utilisent le courant continu pour alimenter les circuits électroniques. Les transistors bipolaires, les FET et les circuits intégrés qui utilisent ces composants ont tous besoin de courant continu pour les alimenter et seront endommagés si une polarité inverse est fournie. Bien que beaucoup de ces articles soient alimentés par le secteur alternatif, il existe une unité appelée bloc d’alimentation à l’intérieur de l’appareil qui convertit le courant alternatif entrant en courant continu avec la ou les bonnes tensions à l’intérieur de l’article électronique.
  • Certains équipements électriques : Bien que beaucoup d’équipements électriques utilisent le courant alternatif, certains utilisent le courant continu.
  • Panneaux solaires : Les panneaux solaires utilisés pour produire de l’électricité produisent du courant continu directement à partir des panneaux solaires eux-mêmes. Lorsqu’ils sont utilisés avec un réseau de courant alternatif pour alimenter le réseau ou fournir une alimentation locale en courant alternatif, une unité connue sous le nom d’onduleur est nécessaire pour permettre au courant continu, DC des panneaux solaires d’être converti en courant alternatif.

Qu’est-ce que le courant alternatif, CA

Le courant alternatif, CA est différent du courant continu. Comme son nom l’indique, il circule d’abord dans un sens, puis dans l’autre.

Graphique montrant les attributs du courant alternatif
Graphique expliquant le courant alternatif

Le graphique ci-dessus montre la forme d’onde du courant variant comme une onde sinusoïdale, le courant allant d’abord dans un sens puis dans l’autre.

Souvent, il est plus habituel de voir les variations de tension. Encore une fois pour une forme d’onde alternative, la tension varie positivement et négativement.

On peut voir pour le courant et la tension que la forme d’onde varie en devenant, dans cet exemple, d’abord positive puis négative.

Graphe montrant la tension pour une forme d'onde sinusoïdale alternative avec ses attributs
Voltage pour une forme d’onde sinusoïdale alternative

L’onde sinusoïdale est facile à présenter et à comprendre, mais une grande variété d’autres formes d’onde peuvent également constituer une forme d’onde alternative avec un courant alternatif.

Il existe quelques points saillants concernant les formes d’ondes alternatives. Le premier est la période de temps de la forme d’onde. C’est le temps entre un point sur un cycle de la forme d’onde et la pint identique sur le cycle suivant. Souvent, le pic est le plus facile à voir comme indiqué, mais n’importe quel point peut être pris – par exemple, lorsqu’une tension particulière est atteinte dans une direction donnée – cela peut être un point de déclenchement de la tension, etc. Les passages à zéro sont un autre point facile à identifier.

Un autre point concernant une forme d’onde alternative est sa fréquence. C’est le nombre de fois qu’un point donné de la forme d’onde est vu en une seconde et elle est mesurée en Hertz, Hz où 1 Hz correspond à un cycle par seconde. L’exemple montré a une fréquence de 3 Hz car trois cycles sont vus en une seconde.

Comme d’autres exemples, l’alimentation secteur a une fréquence de 50 Hz ou 60 Hz selon le pays. L’Europe et de nombreux autres pays utilisent 50 Hz, tandis que l’Amérique du Nord, les Caraïbes et certains pays d’Amérique du Sud utilisent 60 Hz.

Applications du courant alternatif

Le courant alternatif a tendance à être utilisé pour la distribution d’électricité. Il a l’avantage de pouvoir être facilement converti à d’autres tensions à l’aide d’un simple transformateur – les transformateurs ne fonctionnent pas avec le courant continu.

Si le courant est distribué à une tension élevée, alors les pertes sont beaucoup plus faibles. Prenons l’exemple d’une alimentation de 250 volts transportant 4 ampères et une résistance de fil de 1 Ω. Comme la puissance, les watts = volts x ampères, la puissance transportée est de 1000 watts. La perte de puissance est de I2 x R = 16 watts.

La transmission de puissance à haute tension utilise le courant alternatif
La transmission de puissance à haute tension utilise le courant alternatif

Si une ligne de tension transporte 4 ampères mais a une tension de 250 000, volts, c’est-à-dire. 250 kV, et que la ligne transporte 4 ampères, alors la perte de puissance est toujours la même, mais le système de transmission global transporte 1 MW et 16 watts est une perte presque négligeable.

C’est pour cette raison que les hautes tensions sont utilisées pour la transmission d’énergie, puis réduites à un niveau relativement sûr pour une utilisation à l’intérieur des propriétés domestiques et commerciales.

Compte tenu du fait que le courant alternatif est utilisé pour le système d’alimentation, il est également utilisé dans les moteurs, pour le chauffage et pour de nombreux autres éléments sans qu’il soit nécessaire de le convertir en courant continu.

AC vs DC

Dans de nombreux domaines, il peut y avoir une décision à prendre entre le courant alternatif et le courant continu et quelle forme d’alimentation est la meilleure pour une application donnée.

Le courant alternatif, AC, et le courant continu, DC, ont tous deux leurs avantages et leurs inconvénients, mais cela signifie qu’il y a un choix à faire pour sélectionner la meilleure option pour toute utilisation ou application donnée. Le courant alternatif, CA, est généralement utilisé pour la distribution de l’énergie, c’est pourquoi les prises de courant dans nos maisons et au travail fournissent un courant alternatif pour alimenter ce qui est nécessaire, mais le courant continu, CC, est plus largement utilisé pour les cartes électroniques elles-mêmes et pour de nombreuses autres applications.

Les alimentations en courant alternatif et en courant continu sont toutes deux largement utilisées à travers les industries électriques et électroniques, chacune dans ses propres domaines d’avantages.

Courant alternatif et courant continu sont tous deux capables de fournir un transfert de puissance électrique, mais avec des avantages légèrement différents.

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Tension Courant Puissance Résistance Capacitance Inductance Transformateurs Décibel, dB Lois de Kirchoff Q, facteur de qualité Bruit RF
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