1. Courant continu

1.1. Introduction

La tension électrique (appelée souvent voltage par anglicisme) continue est une tension linéaire en fonction d'une tension de référence que l'on appelle la masse. Elle peut être positive ou négative selon le montage à alimenter. Pour une tension positive, le courant passe du plus vers la masse (0 Volt). Pour une tension négative, le courant passe de la masse vers la borne négative. Ceci est une convention puisque les scientifiques ont déterminé depuis que les électrons (et donc le courant) faisaient en fait le chemin inverse. Un montage électrique (et donc électronique) nécessite donc 2 points de connexion.

L'électronique en courant continu se caractérise par des montages passifs et actifs.

Un montage passif sont constitué de résistances, de selfs et de condensateurs et n'influence que la forme du signal.

Un montage actif est constitué de transistors. Ces transistors sont actuellement assemblés pour former des circuits intégrés. Une tension sur un point d'un montage (par exemple sur la base d'un transistor) va interagir sur l'ensemble des tensions du montage

1.2. Montage passif et formules en courant continu.

Ce circuit est constitué d'une source d'alimentation continue et d'une résistance. L'alimentation continue est caractérisée par sa tension, sa résistance interne et le courant maximum qu'elle est susceptible de fournir (un déplacement d'électrons entre le pôle - de la batterie et son pole +, même si le courant se déplace du + vers le -). La résistance, représentée par la denture, est caractérisée par sa valeur en ohm et la puissance maximum qu'elle est susceptible d'absorber (et de dissiper sous forme de chaleur). Une source électrique possède toujours deux bornes.

Par cette formule, plus la tension sera élevée, plus le courant sera important. Par contre, une augmentation de la valeur de la résistance diminuera le courant de manière linéaire.

La puissance représente l'énergie utilisée (cas d'un moteur par exemple) ou dissipée (cas d'un chauffage électrique avec résistance ou du montage ci-dessus). Ma puissance, exprimée en Watt, est donnée par la formule suivante: P=V²/R ou P=I² * R ou P=I * V

Comme exemple, prenons une batterie de 12 V, si la résistance est de 100 ohm, le courant qui passe dans la résistance est de I=12/100 = 0,12 ampère. La puissance minimum que la résistance doit supportée sans brûler est donc de P=1,44 Watt. Ceci est pratiquement identique en courant alternatif (réseau électrique). Un fusible de 16 A en 230 V permet donc une charge maximum: 16*230= 3680 Watts . Ceci est théorique puisque la puissance en alternatif dépend du type de charge (résistive, selfique et capacitive): selon le type de charge, le signal du courant et le signal de la tension sont légèrement décalés, on parle de déphasage. Comme nous le verrons en deuxième année, les onduleurs (UPS) sont désignés par des VA (Volt Ampère). La méthode pratique pour passer de l'un à l'autre est Watt X 1,6 = VA. Cette formule est donnée à titre indicatif pour une application informatique

Une alimentation PC de 240 Watt (alternatif) nécessite donc un fusible réseau électrique de 1 Ampère ou plus. Cette alimentation fabrique du courant continu utilisé par les composants électroniques de 23 A en 5V, 9 A en 12V , 0,5 A en –5V et – 0,5A en –12V pour une alimentation standard. Le reste est dissipé dans le transformateur et les circuits de redressement sous forme de chaleur.

Pour les fusibles, ne mettez pas trop juste puisque la majorité des montages électroniques (et les alimentations) consomment nettement plus au démarrage. Comme la majorité des montages utilisent des condensateurs, ils doivent se charger avant le fonctionnement normal de l'installation. De plus, on retrouve des fusibles rapides (qui coupent au moindre dépassement de courant) et des fusibles lents (qui acceptent un dépassement de courant durant un faible laps de temps). Ceci est valable tant dans les montages électroniques que pour les tableaux électriques réseaux. Dans le cas des montages électroniques, remplacer toujours un fusible par celui préconisé par le fabricant: en courant maximum et en type. Une dernière chose, un fusible ne déclenche pas tous seul. Avant de remplacer un fusible, vérifier les dégâts plus loin. La technique du bricoleur qui consiste à remplacer un fusible directement "pour voir" est dangereuse, elle peut par exemple provoquer des incendies dans les montages.

Le courant (avec une charge résistive en série!) se mesure avec en ampèremètre. La tension (continue ou alternative) se mesure avec un voltmètre. Ces deux fonctions, avec d'autres suivant les appareils, sont rassemblés dans un appareil de mesure que l'on appelle multimètre.

1.3. Les selfs

	Les charges selfiques sont peu répandues dans l'électronique informatique, sauf au niveau de l'alimentation. En gros, pour un circuit continu, le passage du courant à travers une self (montage en série) est transparent. Par contre, la self va lisser les variations de tensions.
Une self est constituée d'un seul bobinage sur un noyau en ferrite

Dans le cas d'une utilisation dans un montage alternatif, les selfs vont lisser les parasites du réseau.

1.4. Le condensateur.

Le condensateur est largement utilisé. Plusieurs condensateurs sont mis en parallèles sur l'alimentation du montage et servent de réservoir d'énergie, lissant (régulant) les tensions entre les deux bornes, fournissant de l'énergie lors de baisses de tension et absorbant de l'énergie lorsque la tension d'alimentation est supérieure à celle entre les deux bornes du condensateur.  Un condensateur peut-être polarisé (cas des condensateurs électrolytiques) ou non selon la technologie. Dans le cas des condensateurs polarisés, il est impératif de respecter la borne + et la borne – en fonction de celle de l'alimentation.

Montage de test d'un condensateur	Tension aux bornes du condensateur en fonction du temps.

Le condensateur se charge à travers la résistance pour finalement stopper le passage du courant et garder la même tension que celle de l'alimentation. Le passage de courant est intense au début, pour ralentir en fonction de la charge du condensateur.

Dans le montage ci-contre, la résistance est souvent enlevée pour augmenter la vitesse de réaction du condensateur. L'alimentation commence par alimenter à la fois le circuit électronique et le condensateur jusqu'à ce que la tension aux bornes du circuit électronique et du condensateur soient égales. Tant que la consommation du circuit est stable, le condensateur ne réagit pas. Si le circuit électronique consomme plus tout à coup (faisant baisser la tension à ses bornes), le condensateur renvoie de l'énergie, assurant ainsi une stabilité de tension.

Remarquez que la ligne reliant le + de l'alimentation au + du circuit est un fil de cuivre ou autre. Ce fil est également une charge résistive de faible résistance mais absorbant également de l'énergie si la consommation de courant est importante. Ceci explique pourquoi, plus le montage consomme de courant, plus les fils d'alimentations doivent être gros. La résistance d'un fil électrique est inversement proportionnelle à son diamètre.