Les composants électroniques
L'électronique repose sur l'utilisation de composants électroniques capables de contrôler, transformer ou exploiter les signaux électriques. Ces petits éléments sont assemblés pour créer des circuits qui permettent aux appareils modernes de fonctionner.
Contrairement à un simple circuit électrique qui permet principalement de faire circuler un courant, un circuit électronique peut traiter des informations, commander des actions ou modifier le comportement d'un système.
Un composant électronique est un élément possédant une ou plusieurs propriétés électriques particulières. Placés ensemble sur un circuit, plusieurs composants forment un ensemble capable de réaliser une fonction précise.
- Les composants peuvent contrôler la circulation du courant.
- Ils peuvent stocker temporairement de l'énergie.
- Ils peuvent détecter des informations provenant de leur environnement.
- Ils peuvent transformer ou transmettre des signaux électriques.
- Ils permettent de construire des appareils simples ou très complexes.
Les composants électroniques existent sous différentes formes. Certains sont très simples et ne possèdent qu'une fonction élémentaire, tandis que d'autres regroupent des millions d'éléments microscopiques dans un même boîtier.
Dans un appareil électronique, chaque composant joue un rôle particulier. Certains participent à l'alimentation du circuit, d'autres contrôlent les signaux, mesurent des grandeurs physiques ou permettent au système de communiquer avec l'extérieur.
Exemple : dans une lampe électronique, plusieurs composants peuvent être associés pour recevoir une commande, gérer l'énergie nécessaire à l'éclairage et protéger le circuit.
Les composants électroniques sont présents dans presque tous les objets qui nous entourent : téléphones, ordinateurs, voitures, appareils électroménagers, robots ou objets connectés.
La miniaturisation des composants a profondément transformé notre société. Des circuits capables autrefois d'occuper une pièce entière peuvent aujourd'hui tenir dans un appareil que l'on transporte dans une poche.
Comprendre les composants électroniques permet de découvrir comment les appareils modernes fonctionnent et comment les ingénieurs créent des systèmes capables de mesurer, calculer, communiquer et agir.
- Les résistances
- Les condensateurs
- Les bobines
- Les diodes
- Les LED
- Les transistors
- Les circuits intégrés
- Les capteurs
- Les actionneurs
Les capteurs
Les capteurs sont des composants électroniques capables de détecter une grandeur physique et de la transformer en un signal électrique. Grâce à eux, les appareils électroniques peuvent « observer » leur environnement. Sans capteurs, un ordinateur, un robot ou un téléphone ne pourrait pas savoir s'il fait jour ou nuit, quelle est la température d'une pièce ou si un objet est en mouvement.
Une grandeur physique est une propriété que l'on peut mesurer. Il peut s'agir de la température, de la lumière, de la pression, de l'humidité, de la distance, de la vitesse, de l'accélération, du son, de la force ou encore d'un champ magnétique. Chaque type de capteur est conçu pour mesurer une grandeur bien précise.
Le fonctionnement d'un capteur est toujours le même : il reçoit une information provenant du monde extérieur et la convertit en un signal électrique. Ce signal peut être une tension, un courant ou un signal numérique que les autres circuits électroniques peuvent interpréter.
Par exemple, un capteur de température modifie son signal lorsque l'air se réchauffe ou se refroidit. Un capteur de lumière produit un signal différent selon que l'environnement est sombre ou fortement éclairé. Un capteur de distance peut mesurer le temps mis par une onde lumineuse ou sonore pour revenir après avoir rencontré un obstacle.
Les informations fournies par un capteur sont ensuite analysées par un circuit électronique, souvent un microcontrôleur ou un microprocesseur, qui prend une décision en fonction des mesures reçues. Le capteur ne décide donc rien : il se contente de mesurer et de transmettre des informations.
Exemple : dans un téléphone portable, plusieurs dizaines de capteurs travaillent en permanence. L'accéléromètre détecte les mouvements, le gyroscope mesure les rotations, le capteur de luminosité règle automatiquement l'éclairage de l'écran, le microphone transforme les sons en signaux électriques et le GPS permet de connaître la position de l'appareil.
Les capteurs sont utilisés dans presque tous les domaines : automobiles, robots, satellites, appareils médicaux, stations météorologiques, drones, électroménagers, usines, agriculture ou domotique. Ils permettent aux machines de réagir automatiquement à leur environnement.
Les progrès de l'électronique ont permis de fabriquer des capteurs toujours plus petits, plus précis et moins gourmands en énergie. Certains mesurent des variations tellement faibles qu'ils peuvent détecter un simple changement de pression, une très faible quantité de lumière ou une variation de température de quelques millièmes de degré.