Les bases de l’électricité ! On peut résumer ça en 4 notions clés :
Tension (U ou V) : La tension est la force qui pousse les électrons à travers un circuit. Elle se mesure en Volts (V).
Intensité (I) : L’intensité est le débit d’électrons qui circulent dans un circuit. Elle se mesure en Ampères (A).
Résistance (R) : La résistance est l’opposition au passage du courant électrique. Elle se mesure en Ohms (Ω).
Puissance (P) : La puissance est le produit de la tension et de l’intensité. Elle se mesure en Watts (W) et représente la quantité d’énergie électrique utilisée par un appareil.
Ces notions sont liées par la loi d’Ohm : U = R x I, et la formule de puissance : P = U x I.
أساسيات الكهرباء ! يمكن تلخيصها في 4 مفاهيم رئيسية :
- الجهد (U أو V) : الجهد هو القوة التي تدفع الإلكترونات عبر الدارة. يتم قياسه بالفولت (V).
- الشدة (I) : الشدة هي تدفق الإلكترونات في الدارة. يتم قياسها بالأمبير (A).
- المقاومة (R) : المقاومة هي معارضة مرور التيار الكهربائي. يتم قياسها بالأوم (Ω).
- القدرة (P) : القدرة هي حاصل ضرب الجهد في الشدة. يتم قياسها بالواط (W) وتمثل كمية الطاقة الكهربائية المستهلكة من قبل جهاز.
ترتبط هذه المفاهيم بقانون أوم : U = R x I، ومعادلة القدرة : P = U x I.
أمثلة عملية :
- قانون أوم : إذا كان لديك دارة كهربائية ذات مقاومة 10 أوم وتيار كهربائي شدته 2 أمبير، يمكن حساب الجهد باستخدام القانون U = R x I، حيث U = 10 x 2 = 20 فولت.
- القدرة : إذا كان لديك مصباح كهربائي يعمل بجهد 220 فولت ويستهلك تيارًا كهربائيًا شدته 0.5 أمبير، يمكن حساب القدرة باستخدام المعادلة P = U x I، حيث P = 220 x 0.5 = 110 واط.
تطبيقات عملية :
- تصميم الدارات الكهربائية : عند تصميم دارة كهربائية، يجب مراعاة الجهد والمقاومة والشدة لضمان عمل الدارة بشكل صحيح.
- اختيار الأجهزة الكهربائية : عند شراء أجهزة كهربائية، يجب مراعاة القدرة والجهد لضمان توافقها مع الشبكة الكهربائية.
Exemples pratiques :
1. Loi d’Ohm : Si vous avez un circuit électrique avec une résistance de 10 ohms et un courant électrique d’intensité 2 ampères, vous pouvez calculer la tension en utilisant la loi U = R x I, où U = 10 x 2 = 20 volts.
2. Puissance : Si vous avez une lampe électrique qui fonctionne sous une tension de 220 volts et consomme un courant électrique d’intensité 0,5 ampère, vous pouvez calculer la puissance en utilisant l’équation P = U x I, où P = 220 x 0,5 = 110 watts.
Applications pratiques :
1. Conception de circuits électriques : Lors de la conception d’un circuit électrique, il faut prendre en compte la tension, la résistance et l’intensité pour garantir le bon fonctionnement du circuit.
2. Choix des appareils électriques : Lors de l’achat d’appareils électriques, il faut prendre en compte la puissance et la tension pour garantir leur compatibilité avec le réseau électrique.
الأسس الرئيسية في الهندسة الكهربائية
الكمية الكهربائية
الجهد الكهربائي (U): يقاس بالفولت (V)، وهو فرق الجهد بين نقطتين في الدائرة الكهربائية.
التيار الكهربائي (I): يقاس بالأمبير (A)، وهو تدفق الإلكترونات في الدائرة.
المقاومة الكهربائية (R): تقاس بالأوم (Ω)، وهي معارضة لتدفق التيار.
الطاقة الكهربائية (P): تقاس بالواط (W)، وتحسب بالعلاقات التالية:
التيار المستمر: P = U × I
التيار المتناوب أحادي الطور: P = U × I × cosφ
التيار المتناوب ثلاثي الأطوار: P = 3 × U × I × cosφ
الطاقة الكهربائية (E): تقاس بالجول (J) أو الكيلوواط ساعة (kWh)، وتحسب بالعلاقة: E = P × t
القوانين الأساسية
قانون أوم: U = R × I
قانون كيرشوف للتيارات: مجموع التيارات الداخلة إلى عقدة يساوي مجموع التيارات الخارجة منها.
قانون كيرشوف للفولتية: مجموع الفولتية في الحلقة يساوي صفر.
التيار المتناوب
القيم الفعالة والقيم القصوى
الجهد الفعال: U_eff = U_max / √2
التيار الفعال: I_eff = I_max / √2
الممانعة (Z) في النظام الجيبي: Z = √(R^2 + (X_L – X_C)^2)
المفاعلة الحثية: X_L = ωL = 2πfL
المفاعلة السعوية: X_C = 1 / ωC = 1 / 2πfC
الكفاءة وعامل القدرة
الكفاءة (η): η = (P_مفيدة / P_مستهلكة) × 100%
عامل القدرة (cosφ): cosφ = P / S
القدرة الظاهرية: S = U × I (VA)
القدرة الفعالة: P = U × I × cosφ (W)
القدرة غير الفعالة: Q = U × I × sinφ (VAR)
Les fondements de l’électrotechnique
Les grandeurs électriques fondamentales
Tension électrique (U) : mesurée en volts (V), elle représente la différence de potentiel entre deux points d’un circuit électrique.
Courant électrique (I) : mesuré en ampères (A), il représente le débit d’électrons dans un circuit.
Résistance électrique (R) : mesurée en ohms (Ω), elle représente l’opposition au passage du courant.
Puissance électrique (P) : mesurée en watts (W), elle est calculée selon les relations suivantes :
Courant continu : P = U × I
Courant alternatif monophasé : P = U × I × cosφ
Courant alternatif triphasé : P = 3 × U × I × cosφ
Énergie électrique (E) : mesurée en joules (J) ou en kilowatt-heures (kWh), elle est calculée selon la relation : E = P × t
Lois et formules essentielles
Loi d’Ohm : U = R × I
Loi de Kirchhoff des courants : la somme des courants entrant dans un nœud est égale à la somme des courants sortant.
Loi de Kirchhoff des tensions : la somme des tensions dans une maille est égale à zéro.
Courant alternatif
Valeurs efficaces et crêtes
Tension efficace : U_eff = U_max / √2
Courant efficace : I_eff = I_max / √2
Impédance (Z) en régime sinusoïdal : Z = √(R^2 + (X_L – X_C)^2)
Réactance inductive : X_L = ωL = 2πfL
Réactance capacitive : X_C = 1 / ωC = 1 / 2πfC
Rendement et facteur de puissance
Rendement (η) : η = (P_utilisée / P_absorbée) × 100%
Facteur de puissance (cosφ) : cosφ = P / S
Puissance apparente : S = U × I (VA)
Puissance active : P = U × I × cosφ (W)
Puissance réactive : Q = U × I × sinφ (VAR)
