Les composants électroniques

Un composant électronique est l'élément de base dans un circuit électrique, que nous pouvons utiliser seul pour effectuer une fonction élémentaire ou le combiner avec d'autres pour réaliser une fonction électronique complexe. Il peut être un élément passif, comme il peut être aussi un élément actif (la photo ci-dessous montre un ensemble de composants électroniques proposés par Freepik sur Freepik). Ces composants électroniques jouent un rôle essentiel dans la réalisation de montages électriques variés pour garantir une fonction particulière.

Les composants passifs

En règle générale, un composant passif est un élément de notre circuit électrique ou électronique qui peut fonctionner sans avoir besoin d'aucune source d'énergie externe et il ne fournit aucune énergie supplémentaire par rapport à celle reçue en entrée. Il absorbe de l'énergie électrique et la dissipe sous une autre forme d'énergie et n'amplifie jamais les signaux électriques.

Ainsi, ces composants passifs adaptent le flux du courant électrique et sa tension en fonction de notre besoin et se comportent comme un élément modificateur.

Nous retrouvons parmi les composants passifs : la résistance, le potentiomètre, le condensateur, l'inductance, le transformateur, la thermistance, la varistance, etc.

Les composants actifs

Contrairement aux composants passifs, les composants actifs sont des éléments de notre circuit électrique ou électronique capables de réaliser une fonction ou plusieurs tout en fournissant l'énergie nécessaire. Cet apport d'énergie peut se traduire par une amplification, une modification de la forme ou de la fréquence, etc. du signal, comme tout autre modification possible de ses caractéristiques telles que la tension, l'intensité de courant, sa fréquence, etc.

Dans la liste des composants actifs, nous retrouvons par exemple : la diode (dans ses plusieurs variantes : diode diode à jonction, diode de redressement, diode zener, etc), le transistor, l'amplificateur opérationnel (appelé aussi AOP en abrégé), certains circuits intégrés comme les circuits logiques, etc.

Découvrons ensemble les composants les plus utilisés

Quels sont les composants électriques les plus présents dans nos circuits électroniques ?

• L'alimentation électrique
• La pile électrique
• La résistance
• Le condensateur
• L'inductance
• Le transformateur
• La diode
• Le transistor
• L'amplificateur opérationnel (AOP)
• Les circuits intégrés et les circuits logiques

Chaque composant a un rôle spécifique, bien que certains, à l'œil nu, aient une forme et une taille similaires et soient difficiles à distinguer. Il est alors difficile de percevoir la différence entre eux et leurs caractéristiques.

L'alimentation électrique et le générateur

Un générateur est un composant actif qui transforme une forme d'énergie, généralement mécanique, thermique, chimique ou solaire, en énergie électrique, grâce à des principes physiques ou chimiques comme l'induction électromagnétique, les réactions chimiques, etc. ce qui permet de produire de l'électricité pour alimenter nos équipements et nos circuits électriques ou électroniques. Les sources d'alimentation, dont les générateurs, fournissent ainsi l'énergie indispensable au bon fonctionnement de nos systèmes électriques et domestiques, nos équipements électroniques ainsi que nos robots (dont ceux que nous concevons).

Pour assurer une alimentation stable et un bon fonctionnement des circuits électroniques, il existe différents composants qui permettent de :

• réguler les tensions,
• convertir l'énergie,
• fournir des tensions de référence,
• gérer la recharge des batteries, 
• etc.

Que vous développiez un système automatisé, embarqué, un objet connecté, une alimentation sur mesure ou autre, vous allez chercher dans cette catégorie de composants les solutions indispensables pour alimenter, protéger et optimiser vos réalisations électroniques.

La résistance

La résistance électronique, également connue sous le nom de résisteur ou resistor (les photos ci-dessous présentent différentes valeurs de résistances à gauche par humblebee et un lot de 100 Ω de résistances à droite proposées par igowerf sur Freeimages), est un composant, passif fondamental dans un circuit électronique.

Elle est conçue pour limiter le passage du courant électrique et ainsi protéger les autres composants sensibles contre les surintensités qui pourraient les endommager. Ce composant fonctionne selon la loi d'Ohm, qui stipule que la tension, également appelée différence de potentiel, est égale au produit de la résistance par le courant ($U = R \times I$). Ce qui permet de réguler la tension aux bornes de ce dipôle.

Outre sa fonction de protection, la résistance est également utilisée pour contrôler les niveaux de courant dans les circuits, ajuster les tensions, créer des diviseurs de tension et de courant, etc. Elle est disponible sous différentes formes et à différentes valeurs ohmiques, selon les besoins du circuit.

Le condensateur

Un condensateur est un composant électronique passif également appelé Capacitor. Il a la capacité d'emmagasiner une charge électrique et de la libérer durant la phase de décharge. Vous trouverez ci-dessous quelques photos de condensateurs proposés à gauche par jr_south et à droite par benm sur Freeimages.

La diode

Une diode est un composant électronique actif constitué de deux électrodes appelées anode et cathode. La particularité de ce dipôle réside dans sa capacité à ne conduire le courant que dans un seul sens, grâce à une jonction entre deux semi-conducteurs de natures différentes, créant ainsi une barrière qui bloque le passage du courant dans la direction opposée. Cette propriété permet à la diode de servir dans des applications essentielles telles que le redressement du courant alternatif en courant continu, la protection des circuits, la détection de signaux, les diodes LED (appelées aussi diodes électroluminescentes dont la particularité est l'émission de lumière lorsqu'un courant électrique les traverse) pour l'affichage et l'information (photo ci-dessous proposée par rawpixel.com sur Freepik), etc.

L'inductance

Une inductance, aussi connue sous le nom de solénoïde, de bobine ou parfois de self, est un fil conducteur enroulé autour d'un noyau en matériau ferromagnétique dans la majorité des cas. Ce composant passif repose principalement sur la loi de Faraday qui décrit le phénomène d’induction électromagnétique et la loi de Lenz, même si le champ magnétique initial dépend de la loi d'Ampère.

Le transformateur

Un transformateur est un dispositif électromagnétique, passif, utilisé généralement pour convertir la tension d'un courant alternatif de manière efficace, en l'augmentant ou en la réduisant, grâce au principe de l'induction électromagnétique. Ce quadripôle se compose de deux bobines de fil conducteur enroulées autour d'un noyau magnétique. En plus de sa fonction principale de conversion de tension, le transformateur permet également d'isoler électriquement deux parties distinctes d'un circuit, ce qui assure la sécurité et la protection contre les courts-circuits ou les surtensions. Ce composant joue un rôle essentiel dans la gestion et la sécurité de l'énergie électrique. C'est pour cela qu'on le retrouve assez souvent dans les réseaux de distribution d'électricité, les alimentations pour appareils électroniques, et les systèmes de transmission audio et vidéo.

Les transistors

Un transistor est un composant électronique actif de petite taille (la photo ci-dessous de transistors par Muitoforte sur Freeimages montre différents modèles de transistors), mais qui joue un rôle crucial dans les circuits électroniques modernes. Dans la plupart des cas, il agit comme un amplificateur de signal. Il permet de renforcer un faible signal électrique pour qu'il puisse être utilisé par d'autres composants du circuit. En plus de cette particularité d'amplification, le transistor peut également jouer un rôle clé dans la modulation des signaux, le contrôle de l'intensité, de la fréquence et de la forme d'un signal électrique.

Grâce à sa capacité de fonctionner comme un interrupteur ou un amplificateur à haute vitesse, le transistor est à la base de tous les circuits intégrés d'aujourd'hui, des processeurs et des systèmes de contrôle automatisés. Ce composant se présente sous différentes configurations, telles que le transistor bipolaire (BJT), le transistor à effet de champ (FET) ou le transistor MOSFET (le transistor à effet de champ à semi-conducteur à oxyde métallique).