La courant continu (CD) est le flux de particules chargées dans la même direction, généralement à l'intérieur d'un conducteur ou d'un autre milieu. Ces particules chargées peuvent être des électrons, dans le cas d'un matériau tel que le cuivre, ou des ions de natures diverses..
Il s'agit du type de courant généré lorsqu'une cellule ou une batterie est connectée à une ampoule pour l'allumer, comme illustré dans l'image suivante:
Il arrive que les atomes de métaux tels que le cuivre, l'argent et autres, aient dans leur coquille la plus externe au moins un électron qui se déplace facilement à l'intérieur du matériau. Dans des conditions normales ce mouvement est aléatoire, mais dès qu'une différence de potentiel s'établit entre les extrémités du conducteur, les électrons peuvent se déplacer dans le même sens, créant ainsi un courant électrique continu..
Puisque les métaux ont ces électrons libres, ils sont de bons conducteurs de courant, cependant tous les matériaux peuvent conduire le courant électrique dans une plus ou moins grande mesure..
Le courant I étant un flux de charges dans le temps, il est mathématiquement défini comme la quantité de charge électrique Δq, qui circule à travers la section transversale d'un conducteur pendant un intervalle de temps Δt:
I = Δq / Δt
L'unité de courant électrique dans le SI International System est l'ampère, abrégé A et équivalent au coulomb / seconde (C / s).
Le courant continu a besoin d'un circuit ou d'un chemin fermé pour circuler et peut être généré de différentes manières. L'un des plus courants est celui des cellules (batteries), des piles à combustible et des accumulateurs, qui ont deux bornes fixes et des signes opposés..
A l'intérieur des batteries se produisent des réactions chimiques qui séparent les charges électriques et établissent la différence de potentiel nécessaire à la production de courant..
Charges séparées, les électrons quittent la borne négative, où ils sont à un potentiel plus élevé et sont attirés vers la borne positive de potentiel inférieur, se déplaçant dans tout le circuit dans la même direction..
Au fil du temps, les réactions chimiques ralentissent et la batterie s'use. Malgré cela, le courant qu'il produit, même s'il est d'intensité réduite, est toujours du courant continu..
Une autre méthode pour obtenir du courant continu consiste à convertir le courant alternatif. Le courant qui atteint les maisons est alternatif, donc sa direction change de manière cyclique, mais il peut être converti en courant continu en ayant certains éléments de circuit tels que des diodes, des condensateurs et des transformateurs..
Ces éléments sont responsables de maintenir le courant circulant dans une seule direction. Cela semble un peu compliqué, mais les circuits nécessaires, appelés circuits redresseurs, ne sont pas difficiles à mettre en œuvre. Le processus inverse, c'est-à-dire le changement du courant continu en courant alternatif est un peu plus complexe, bien qu'il puisse également être fait.
Le courant alternatif est préféré pour une utilisation de masse car il est plus facilement transporté et distribué, et avec moins de pertes, depuis les centrales. Pour cette raison, si un appareil est conçu pour fonctionner en courant continu, il est toujours équipé d'un appareil ou d'un chargeur avec lequel effectuer la conversion..
Un circuit de courant continu comprend une série d'éléments tels que des résistances, des condensateurs et autres, connectés par des fils conducteurs et alimentés par une source de tension continue..
Il existe des symboles spécifiques pour chacun de ces éléments, par exemple des sources de tension continue, qui fournissent du courant continu, sont symbolisés par deux lignes parallèles de longueurs différentes ou un cercle avec le symbole d'égalité à l'intérieur..
Dans l'image suivante, V est la tension et I est le courant. Notez que le courant est tiré en quittant le pôle positif de la batterie, bien que l'on sache que les électrons, chargés négativement, transportent le courant. Cela se fait par convention.
Un autre élément commun dans les circuits à courant continu est le endurance. Tous les conducteurs présentent une certaine opposition ou résistance au passage du courant et leur symbole est une ligne dentelée.
Le filament de l'ampoule a une résistance, de cette manière, le circuit de la figure 1 est schématiquement représenté comme le montre la figure ci-dessous.
Une fois l'interrupteur S fermé, le courant peut circuler à travers la résistance R, provoquant l'allumage du filament de l'ampoule et l'émission de chaleur..
La loi d'Ohm est utilisée pour résoudre des circuits de courant continu simples comme celui de la section précédente, étant valable pour un grand nombre de matériaux conducteurs:
V = I ∙ R
Où V est la tension, I est l'intensité du courant et R est la résistance électrique. Dans les unités International System, la tension est mesurée en volts (V), le courant en ampères (A) et la résistance en ohms (Ω).
Si la résistance du filament dans le circuit ci-dessus est R = 150 Ω et la tension est de 12 V, le courant traversant le circuit est:
I = V / R = 12 V / 150 Ω = 0,08 A
Les cellules et piles qui alimentent les montres et les jouets fournissent du courant continu. Ils viennent dans différentes tailles et tensions en fonction des besoins de la conception.
La batterie de voiture est un autre exemple d'utilisation du courant continu, grâce auquel le système d'éclairage et le démarreur fonctionnent.
La grande majorité des équipements électroniques portables à usage domestique sont alimentés en courant continu et sont équipés d'une batterie et d'un chargeur..
Ils se composent de circuits électroniques pour capturer et convertir la lumière du soleil en énergie électrique grâce à l'effet photoélectrique. Ces appareils fournissent toujours un courant continu, qui peut être converti en courant alternatif à l'aide d'un onduleur.
Comme expliqué précédemment, le courant continu est celui qui circule dans la même direction, cependant, son ampleur peut être variable. Par exemple, lorsqu'une batterie commune est déchargée, le courant qu'elle produit est moindre que lorsqu'elle était neuve..
Les images suivantes montrent différents exemples de courant continu, en commençant par un courant constant dans le temps. Les autres sont variables, cependant, ils circulent tous dans le même sens, donc ce sont des courants continus.
C'est celui dont le graphe courant vs temps est une ligne horizontale, parallèle à l'axe du temps.
Le graphique suivant montre deux courants continus d'intensité variable, obtenus à partir d'un signal alternatif à travers un circuit approprié:
Différences entre courant alternatif et continu.
Circuits à courant alternatif.
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