En tant que professeur certifié d'électronique, mais avant tout passionné depuis le plus jeune âge par cette discipline qui exploite des phénomènes physiques ô combien mystérieux, je suis sensible à ce témoignage.
D'abord, un constat : même si elles m'ont beaucoup apporté, la plupart des revues traitant d'électronique que j'ai pu lire gamin (j'ai commencé très tôt) ne m'ont pas fourni toutes les connaissances nécessaires pour concevoir moi-même mes propres circuits. Quelque part, il faut reconnaître que ce n'était pas leur but. Ces revues proposaient essentiellement des montages de plus ou moins haut niveau accompagnés d'explications plus ou moins détaillées et accessibles, et un peu de veille technologique mais pas de véritables cours. Pour des cours d'électronique, il y avait des livres et des professeurs d'électronique.
Aujourd'hui, la plupart des revues que je lisais ont disparu (toutes ?). Les professeurs d'électronique ou de physique appliquée qui enseignaient au lycée, de la première au BTS, ont été reconvertis suite à la réforme STI2D. Il n'y a plus d'électricité aux programmes de sciences physiques du lycée. J'ignore qui enseigne encore l'électronique ou la physique appliquée aujourd'hui et quels sont les ouvrages qui font référence actuellement. Je ne saurais donc te recommander une piste...
L'analogie avec l'eau ne m'a jamais aidé à comprendre un circuit car l'image de la colonne d'eau percée en différentes hauteurs montre un circuit ouvert, donc très éloigné d'un circuit électrique qui lui n'a pas de fuites (sinon, ce n'est pas un circuit).
Je pense que plutôt que de commencer avec le concept de potentiel ou de tension, il faut commencer par établir clairement dans la tête des débutants le concept de courant électrique : mouvement d'ensemble de porteurs de charges (qu'importe leur nature dans un premier temps). Disons qu'entre deux nœuds d'un circuit, les porteurs ne peuvent se déplacer que si leurs voisins se déplacent aussi, il faut donc un mouvement d'ensemble et ils se déplacent tous à la même vitesse. On en déduit intuitivement les notions d'intensité du courant et la loi des nœuds. Du coup, on sait aussi comment brancher un ampèremètre.
Ensuite, se poser des questions :
« Qu'est-ce qui met les porteurs en mouvement ? » Une force électromotrice (on peut prendre le terme au pied de la lettre : force qui met les électrons en mouvement) qui est créée par les alternateurs par exemple. C'est la tension.
« Pourquoi, pour une force donnée qui devrait théoriquement accélérer sans cesse les porteurs, le courant se limite-t-il à une certaine valeur ? » Parce que les porteurs rencontrent des obstacles. Si on veut qu'il en passe plus chaque seconde, il faut les pousser plus fort. C'est la résistance électrique, et la loi d'Ohm. En même temps, les passages des obstacles créent de la chaleur, c'est l'effet Joule.
« Pourquoi les porteurs s'accélèrent (et ralentissent) plus ou moins rapidement ? » À cause de leur inertie et aussi parce que leur mouvement est lié à autre chose qu'ils entraînent, et qui les entraîne en retour (champ magnétique, induction). C'est les bobines dont il est question dans cet article.
« Peut-on stocker les charges quelque part ? » Oui, dans un condensateur les charges peuvent s'accumuler à l'interface entre une paroi conductrice et un isolant. Comme les charges sont polarisées, elles se repoussent (loi de Coulomb) et au fur et à mesure qu'elles s'accumulent sur une paroi, elles repoussent de plus en plus fortement celles qui sont de l'autre côté de l'isolant. Cela crée un champ électrique capable de mettre en mouvement les charges (capable -> potentiel). La tension aux bornes d'un condensateur croît proportionnellement à sa charge.
« J'ai pas Word, j'ai pas Windows, et j'ai pas la télé ! »
[^] # Re: Ressources pour débutants ?
Posté par Christophe Duparquet (site web personnel) . En réponse à la dépêche Montrez vos bobines. Évalué à 10.
En tant que professeur certifié d'électronique, mais avant tout passionné depuis le plus jeune âge par cette discipline qui exploite des phénomènes physiques ô combien mystérieux, je suis sensible à ce témoignage.
D'abord, un constat : même si elles m'ont beaucoup apporté, la plupart des revues traitant d'électronique que j'ai pu lire gamin (j'ai commencé très tôt) ne m'ont pas fourni toutes les connaissances nécessaires pour concevoir moi-même mes propres circuits. Quelque part, il faut reconnaître que ce n'était pas leur but. Ces revues proposaient essentiellement des montages de plus ou moins haut niveau accompagnés d'explications plus ou moins détaillées et accessibles, et un peu de veille technologique mais pas de véritables cours. Pour des cours d'électronique, il y avait des livres et des professeurs d'électronique.
Aujourd'hui, la plupart des revues que je lisais ont disparu (toutes ?). Les professeurs d'électronique ou de physique appliquée qui enseignaient au lycée, de la première au BTS, ont été reconvertis suite à la réforme STI2D. Il n'y a plus d'électricité aux programmes de sciences physiques du lycée. J'ignore qui enseigne encore l'électronique ou la physique appliquée aujourd'hui et quels sont les ouvrages qui font référence actuellement. Je ne saurais donc te recommander une piste...
L'analogie avec l'eau ne m'a jamais aidé à comprendre un circuit car l'image de la colonne d'eau percée en différentes hauteurs montre un circuit ouvert, donc très éloigné d'un circuit électrique qui lui n'a pas de fuites (sinon, ce n'est pas un circuit).
Je pense que plutôt que de commencer avec le concept de potentiel ou de tension, il faut commencer par établir clairement dans la tête des débutants le concept de courant électrique : mouvement d'ensemble de porteurs de charges (qu'importe leur nature dans un premier temps). Disons qu'entre deux nœuds d'un circuit, les porteurs ne peuvent se déplacer que si leurs voisins se déplacent aussi, il faut donc un mouvement d'ensemble et ils se déplacent tous à la même vitesse. On en déduit intuitivement les notions d'intensité du courant et la loi des nœuds. Du coup, on sait aussi comment brancher un ampèremètre.
Ensuite, se poser des questions :
« Qu'est-ce qui met les porteurs en mouvement ? » Une force électromotrice (on peut prendre le terme au pied de la lettre : force qui met les électrons en mouvement) qui est créée par les alternateurs par exemple. C'est la tension.
« Pourquoi, pour une force donnée qui devrait théoriquement accélérer sans cesse les porteurs, le courant se limite-t-il à une certaine valeur ? » Parce que les porteurs rencontrent des obstacles. Si on veut qu'il en passe plus chaque seconde, il faut les pousser plus fort. C'est la résistance électrique, et la loi d'Ohm. En même temps, les passages des obstacles créent de la chaleur, c'est l'effet Joule.
« Pourquoi les porteurs s'accélèrent (et ralentissent) plus ou moins rapidement ? » À cause de leur inertie et aussi parce que leur mouvement est lié à autre chose qu'ils entraînent, et qui les entraîne en retour (champ magnétique, induction). C'est les bobines dont il est question dans cet article.
« Peut-on stocker les charges quelque part ? » Oui, dans un condensateur les charges peuvent s'accumuler à l'interface entre une paroi conductrice et un isolant. Comme les charges sont polarisées, elles se repoussent (loi de Coulomb) et au fur et à mesure qu'elles s'accumulent sur une paroi, elles repoussent de plus en plus fortement celles qui sont de l'autre côté de l'isolant. Cela crée un champ électrique capable de mettre en mouvement les charges (capable -> potentiel). La tension aux bornes d'un condensateur croît proportionnellement à sa charge.
« J'ai pas Word, j'ai pas Windows, et j'ai pas la télé ! »