L'électricité et les circuits

Un circuit électrique, c'est comme un circuit de course : les électrons doivent pouvoir faire le tour complet sans interruption pour que ça marche ! Un circuit de base contient toujours : une source d'énergie (pile ou générateur), un récepteur (lampe, moteur, résistance), des fils de connexion, et souvent un interrupteur pour ouvrir ou fermer le circuit. En sciences, on utilise des symboles normalisés pour dessiner les circuits. La pile se représente par une ligne longue (le +) et une courte (le -). Une lampe est un cercle avec une croix dedans. Un interrupteur ouvert montre un petit espace entre deux traits. Un interrupteur fermé est un trait continu. Un moteur est un cercle avec un M. Ces schémas permettent de comprendre le circuit sans avoir à le construire.

En électricité, il faut bien distinguer deux grandeurs. La tension (U), mesurée en volts (V), c'est la 'pression' que la pile exerce sur les électrons. C'est ce qui pousse les électrons à se déplacer. Plus la tension est élevée, plus les électrons sont 'poussés' fort. Une pile AA fournit 1,5V, une prise murale fournit 230V. L'intensité (I), mesurée en ampères (A), c'est le débit d'électrons qui circulent dans le circuit. C'est comme le débit d'eau dans un tuyau : combien de litres passent par seconde ? Plus il y a d'ampères, plus les électrons circulent vite et en grand nombre. Attention : la tension est la CAUSE (la pile pousse), l'intensité est la CONSÉQUENCE (les électrons circulent en réponse). On mesure la tension avec un voltmètre branché en parallèle, et l'intensité avec un ampèremètre branché en série.

Georg Simon Ohm a découvert une relation fondamentale en 1827. Dans un circuit, la tension (U) est égale à la résistance (R) multipliée par l'intensité (I). En formule : U = R × I. La résistance (R), mesurée en ohms (Ω), représente l'obstacle au passage du courant. Plus la résistance est grande, plus les électrons ont du mal à passer, donc moins l'intensité est forte (si la tension reste la même). C'est comme un tuyau bouché : plus le bouchon est serré (forte résistance), moins l'eau coule vite (faible intensité). Si tu connais deux des trois valeurs, tu peux toujours calculer la troisième : R = U / I, ou I = U / R. Cette loi s'applique à de nombreux composants électriques.

Dans un circuit en série, les composants sont branchés les uns à la suite des autres, comme des wagons d'un train. Le courant passe par tous les composants l'un après l'autre. Si tu coupes un fil ou si une lampe grille, tout s'arrête. L'intensité est la même partout dans un circuit en série. La tension se répartit entre les composants. Dans un circuit en dérivation (ou parallèle), les composants sont branchés sur des 'voies' différentes, comme des routes qui se séparent et se rejoignent. Chaque branche est indépendante : si une lampe grille, les autres continuent de fonctionner. La tension est la même sur chaque branche, mais l'intensité se répartit entre les branches. C'est pourquoi chez toi, quand une ampoule grille, les autres restent allumées : elles sont en dérivation !