Bienvenue chez Electro-Robot
Dans cette partie, nous allons découvrir ensemble une nouvelle manière pour étudier pas à pas les bases des circuits et schémas, du plus simple au plus complexe, qu'il s'agisse de circuits électriques ou électroniques.
À travers les différents modules proposés dans cette section sur notre site web Electro-Robot, nous aborderons ensemble les théories et les lois fondamentales de l'électronique de base en analogique et numérique dont vous avez besoin pour comprendre et analyser un schéma synoptique, un circuit ou une installation, ainsi que pour en différencier les composants passifs et actifs. Nous verrons également comment créer une solution complète qui intégrera ensuite un programme, convertir un logigramme en schéma, modéliser un algorithme pour l'écrire en No-Code, etc.
Vous découvrirez la relation entre la partie électrique d'un système électromécanique comme les robots et sa partie commande à travers un deuxième module destiné à l'apprentissage de la programmation. Et enfin, un module destiné à la partie structure et mécanique de notre petite machine.
Grâce à Electro-Robot, vous découvrirez un site web très riche dans ses contenus, complet et intuitif, qui s'adresse à tous les niveaux, du débutant au confirmé. Pour certains cours, nous vous proposons des activités ainsi qu'une liste d'outils recommandés pour mieux comprendre la théorie et apprendre à l'appliquer.
Toute l'équipe Electro-Robot vous souhaite la bienvenue.
Premiers pas : qu'est-ce que l'électricité ?
Lorsque vous allumez la lumière chez vous, vous connectez indirectement une source d'énergie électrique à une lampe. Cette source d'énergie n'est qu'un point du réseau de votre fournisseur d'électricité qui vous alimente en courant alternatif (AC). Pour varier l'intensité de la lumière de votre salon, vous avez sûrement installé un variateur d'intensité ou un gradateur sur votre circuit électrique. Cet équipement, que vous avez acheté chez votre vendeur d'équipements électriques ou dans une surface d'hypermarché, va vous permettre de mieux contrôler le fonctionnement de l'ampoule si nous la comparons à un simple interrupteur à actionner pour allumer ou éteindre votre lampe.
Imaginez-vous maintenant brancher votre sèche-cheveux sur une prise murale, appelée également source de courant ou secteur, pour vous sécher les cheveux. Pour que votre appareil fonctionne, votre maison doit être suffisamment alimentée par votre fournisseur d'électricité, et l'appareil doit être conforme à la tension fournie par votre gestionnaire. À l'échelle mondiale, cette valeur de tension varie d'un pays à un autre ainsi que la fréquence fournie. En général, la plupart de la population mondiale exploite des sources d'énergie entre 220 et 240 V pour une fréquence de 50 ou 60 Hz. Seule une minorité de pays dans le monde utilise une tension à la source entre 100 et 127 volts pour le même intervalle de fréquence (voir la photo ci-dessous extraite du livre blanc CENCO - Mars 2016; Les normes électriques dans le monde proposé par la société CENCO)
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Ainsi, si votre sèche-cheveux est un appareil 220 V, vous ne pouvez pas le faire fonctionner sur un réseau de courant 110 V, et vous devez également avoir le même type de fiche. En France, comme en Belgique, en Tunisie et en Slovaquie, par exemple, nous utilisons la fiche type E (photo ci-dessous : connecteur de type E installé dans un système d'alimentation bureautique joint avec deux ports USB A pour charger un téléphone ; cliché par Mike Winkler sur Unsplash)
Que ce soit une lampe, une télévision ou tout autre appareil, l'électricité source est le courant qui alimente nos circuits électriques en courant continu ou alternatif. Cette connexion à la prise murale crée un circuit fermé qui permet indirectement la circulation de faibles charges électriques. Quelle que soit la taille de ce système de boucle que nous avons créé, on l'appelle toujours un circuit électrique.
Qui a découvert l'électricité ?
La découverte de l'électricité et les recherches ont connu un chemin époustouflant depuis les premières observations vers 600 av. J.-C., avec les premières expériences menées par Thalès jusqu'à nos jours.
Le père de l'électricité est William Gilbert. Ce médecin et scientifique anglais du XVIe siècle, expert en magnétisme, est considéré comme l'un des premiers chercheurs à avoir étudié le phénomène de l'électricité. Il est aussi à l'origine du terme "électricité", qui dérive du mot grec ēlektron. Ce médecin est aussi à l'origine de la découverte des matériaux isolants et des matériaux capables d'attirer des objets après frottement, comme l'ambre, etc.
Grâce à l'inventeur Benjamin Franklin, même s'il n'est pas à l'origine de sa découverte, il a grandement contribué à notre compréhension de ce phénomène. Il nous a aidés à appréhender certains dangers, notamment à travers sa célèbre expérience du cerf-volant réalisée en 1752 pendant un orage. Cet inventeur a aussi introduit les concepts de charges positives et négatives et a formulé l'idée de l'électricité comme un fluide. Ces découvertes ont jeté les bases de la compréhension moderne de l'électricité.
Enfin, nous devons à Nikola Tesla, inventeur et ingénieur visionnaire, des contributions révolutionnaires aux systèmes électriques modernes de nos jours, notamment le courant alternatif (AC), aux bases des télécommunications et à l'électromagnétisme.
L'électricité et le danger
Nous vous rappelons que l'électricité est dangereuse dans la plupart des conditions d'utilisation et d'exploitation, et qu'il est obligatoire de prendre toutes les précautions nécessaires pour la manipuler. Attention aux risques d'électrisation et d'électrocution ! Elle peut causer des brûlures, des troubles cardiaques, des lésions d'organes, voire la mort dans certaines conditions.
Pour acquérir les compétences nécessaires à votre domaine d'activité, vous devez suivre des formations spécifiques à chaque domaine (photo ci-dessous par macrovector sur Freepik). Plusieurs normes sont déjà mises en place pour vous protéger et garantir que vous appliquez les bonnes pratiques et règles de sécurité telles que la norme NF C 15-100 à respecter lors des travaux intérieurs dans tout type de logement destiné à l'habitation.
Electro-robot ne propose aucun cursus dans ce contexte, étant donné qu'il s'agit d'une solution d'apprentissage en ligne destinée à la robotique.
Cependant, rassurez-vous : l'ensemble des activités proposées par electro-robot est une application directe sur des cartes de type SoC, des plaques d'essai, etc. En effet, nous ne manipulons que de faibles tensions qui ne dépassent pas 12 V, avec de faibles intensités de courant qui ne dépassent pas quelques milliampères.
Et dans un Robot ?
Si nous examinons attentivement un robot, nous pouvons clairement constater qu'il est composé de deux sous-parties :
- la partie commande (appelée aussi la partie d'asservissement) : elle constitue le cerveau de notre solution automatisée, soit l'unité de pilotage et de gestion. Elle regroupe divers éléments électriques et électroniques.
- la partie opérative : c'est la partie exécutante de notre machine ; elle comporte également des composants électriques.
L'électronique est donc au cœur de ces deux parties. C'est pour cette raison qu'une bonne maîtrise de cette discipline est fondamentale.
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