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Les charges électriques se répartissent en quatre catégories: résistive, capacitive, inductive ou une combinaison de ces trois. Peu de charges sont purement résistives, capacitives ou inductives. La nature imparfaite de l'assemblage de dispositifs électro-électroniques est à l'origine de l'induction, de la résistance et de la capacitation native de ces objets.
Charges résistives
Une résistance est un appareil qui résiste au passage du courant électrique. De cette façon, une partie de l'énergie est dissipée sous forme de chaleur. Deux appareils qui utilisent ces chaînes sont les ampoules à incandescence et les radiateurs électriques. La résistance (R) est mesurée en ohms.
Une lampe à incandescence produit de la lumière en faisant passer un courant électrique à travers un filament dans le vide. La résistance du filament provoque le chauffage et l'énergie électrique est convertie en lumière et en chaleur. Les chauffages électriques fonctionnent de la même manière, mais ils produisent peu ou pas de lumière.
Le courant électrique et la tension dans une charge résistive sont directement proportionnels, l’un augmentant ou diminuant dans la même proportion que l’autre.
Charges capacitives
Un condensateur stocke l'énergie électrique. Deux substances conductrices sont séparées par un isolant. Lorsqu'un courant électrique est appliqué au condensateur, les électrons du courant se rejoignent dans la plaque liée à la borne où le courant circule. Lorsque le courant est interrompu, les électrons reviennent dans le circuit jusqu'à atteindre l'autre borne du condensateur.
Les condensateurs sont utilisés dans les moteurs électriques, les circuits radio, les alimentations et de nombreux autres circuits. La capacité d'un condensateur à stocker de l'électricité est appelée capacité ou capacité électrique (C). Le farad est l’unité principale de la grandeur, mais la plupart des condensateurs fonctionnent en microfarads.
Le courant induit la tension du condensateur. La tension aux bornes commence à zéro volt lorsque le courant est à son maximum. Pendant que la charge est stockée dans les plaques du condensateur, la tension augmente et le courant diminue. Lorsqu'un condensateur émet une décharge électrique, le courant monte et la tension diminue.
Charges inductives
Un inducteur peut être n'importe quel matériau conducteur. Lorsqu'un courant variable traverse une inductance, il crée un champ magnétique autour de lui. Si l'inducteur est un ressort, le champ magnétique sera plus grand. Un principe similaire se produit lorsqu'un conducteur est placé à l'intérieur d'un champ magnétique. Le champ induit un courant électrique dans le conducteur.
Les transformateurs, les moteurs électriques et les bobines sont des exemples de charges inductives. Dans un moteur électrique, deux champs magnétiques sont opposés, ce qui oblige l’arbre du moteur à tourner.
Un transformateur a deux inductances, l’un primaire et l’autre secondaire. Le champ magnétique de la bobine primaire induit un courant électrique dans le secondaire.
Une bobine stocke dans le champ magnétique de l'énergie induite par le passage d'un courant électrique variable et libère de l'énergie lorsque le courant est interrompu.
L'inductance (L) est mesurée en henries. Le changement de tension et de courant dans un inducteur est inversement proportionnel. À mesure que le courant augmente, la tension chute.
Charges combinées
Tous les conducteurs ont une résistance naturelle dans des conditions normales et présentent également des influences capacitives et inductives, mais ces petites influences sont généralement ignorées pour des applications pratiques. D'autres charges utilisent diverses combinaisons d'inductances, de condensateurs et de résistances pour atteindre des objectifs spécifiques.
Le circuit de fréquence d’une radio utilise des inductances ou des condensateurs variables en combinaison avec une résistance pour filtrer plusieurs fréquences et laisser passer une seule bande étroite dans le reste du circuit.
Le tube à rayons cathodiques sur un moniteur ou un téléviseur utilise des résistances, des inductances et la capacité du tube pour contrôler et afficher les images dans ses couches de phosphore.
Les moteurs monophasés utilisent des condensateurs pour aider le moteur pendant l'allumage et le fonctionnement. Les condensateurs d'allumage donnent une phase supplémentaire de tension au moteur, car ils prennent le courant et la tension de phase l'un avec l'autre.