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L’Électronique Pour les Nuls Titre de l’édition originale : Electronics For Dummies 2nd Edition Pour les Nuls est une marque déposée de Wiley Publishing, Inc For Dummies est une marque déposée de Wiley Publishing, Inc Collection dirigée par Jean-Pierre Cano Édition : Pierre Chauvot Traduction : Marc Rozenbaum Maquette et illustration : MADmac Cette œuvre est protégée par le droit d’auteur et strictement réservée à l’usage privé du client. Toute reproduction ou diffusion au profit de tiers, à titre gratuit ou onéreux, de tout ou partie de cette œuvre, est strictement interdite et constitue une contrefaçon prévue par les articles L 335-2 et suivants du Code de la Propriété Intellectuelle. L’éditeur se réserve le droit de poursuivre toute atteinte à ses droits de propriété intellectuelle devant les juridictions civiles ou pénales. Toute reproduction, même partielle, du contenu, de la couverture ou des icônes, par quelque procédé que ce soit (électronique, photocopie, bande magnétique ou autre) est interdite sans autorisation par écrit de Wiley Publishing, Inc. Edition française publiée en accord avec Wiley Publishing, Inc. © 2010 par Éditions First-Gründ Éditions First-Gründ 60 rue Mazarine 75006 Paris Tél. : 01 45 49 60 00 Fax : 01 45 49 60 01 e-mail : [email protected] ISBN numérique : 9782754043656 Dépôt légal : mai 2010 Limites de responsabilité et de garantie. L’auteur et l’éditeur de cet ouvrage ont consacré tous leurs efforts à préparer ce livre. Wiley Publishing et l’auteur déclinent toute responsabilité concernant la fiabilité ou l’exhaustivité du contenu de cet ouvrage. Ils n’assument pas de responsabilités pour ses qualités d’adaptation à quelque objectif que ce soit, et ne pourront être en aucun cas tenus responsables pour quelque perte, profit ou autre dommage commercial que ce soit, notamment mais pas exclusivement particulier, accessoire, conséquent, ou autres. Marques déposées. Toutes les informations connues ont été communiquées sur les marques déposées pour les produits, services et sociétés mentionnés dans cet ouvrage. Wiley Publishing, Inc. et les Éditions First-Gründ déclinent toute responsabilité quant à l’exhaustivité et à l’interprétation des informations. Tous les autres noms de marque et-de produits utilisés dans cet ouvrage sont des marques déposées ou des appellations commerciales de leur propriétaire respectif. L'Electronique Pour les Nuls Sommaire Page de titre Page de Copyright Introduction À propos de ce livre Pourquoi l’électronique ? Idées reçues La sécurité d’abord Ce que vous trouverez dans ce livre Première partie : Les bases de l’électronique Deuxième partie : Les mains dans le cambouis Troisième partie : De la théorie à la pratique Quatrième partie : La partie des Dix Icônes utilisées dans ce livre Première partie - Les bases de l’électronique Chapitre 1 - L’électronique, qu’est-ce que c’est et à quoi ça sert ? L’électronique, qu’est-ce que c’est, exactement ? Le courant électrique, qu’est-ce que c’est ? La charge des électrons Quand les électrons se laissent conduire Qu’est-ce qui fait courir les électrons ? Exploiter l’énergie électrique L’énergie électrique : tout est dans le mouvement Pour que les électrons arrivent à destination C’est fou ce que l’on peut faire faire à des électrons ! Créer de bonnes vibrations Le voir, c’est le croire Capter et réagir Contrôler le mouvement Résoudre des problèmes Communiquer Chapitre 2 - Manipuler le courant électrique pour obtenir un effet particulier Comment obtenir de l’énergie électrique ? Le courant continu fourni par une pile Le courant alternatif produit par une centrale électrique Transformer la lumière en électricité Le bon et le mauvais sens : flux réel des électrons et sens conventionnel du courant Étude d’un circuit simple avec une ampoule Contrôler le courant électrique à l’aide de composants de base Comment contrôler le courant ? Composants actifs et passifs Branchements en série et branchements en parallèle Les branchements en série Les branchements en parallèle Les circuits combinés Créer des systèmes électroniques Un son qui est dans l’air Quand les électrons forment des images Chapitre 3 - Premiers pas vers la résistance Résister au courant Les résistances : passives mais puissantes À quoi servent les résistances ? Choisir une résistance fixe ou une résistance variable Savoir lire les spécifications des résistances fixes Les potentiomètres La puissance annoncée n’est pas indiquée Association de résistances Les résistances en série Les résistances en parallèle Combiner des branchements de résistances en série et en parallèle Obéir à la loi d’Ohm Le courant qui traverse une résistance C’est toujours proportionnel ! Une loi, trois équations Utiliser la loi d’Ohm pour analyser des circuits Calculer l’intensité du courant qui traverse un composant Calculer la tension aux bornes d’un composant Calculer une résistance À quoi sert vraiment la loi d’Ohm ? Analyser des circuits compliqués Concevoir et modifier des circuits Le pouvoir de la loi de Joule Utiliser la loi de Joule pour choisir des composants Joule et Ohm : la paire idéale Circuits et résistances, travaux pratiques Chapitre 4 - Les condensateurs au pas de charge Les condensateurs, des réservoirs d’énergie électrique Charger et décharger des condensateurs Opposition aux variations de tension Le courant alternatif, une alternative À quoi servent les condensateurs ? Les caractéristiques des condensateurs Quelle charge un condensateur peut-il stocker ? Vérifier la tension de service maximale Choisir le bon type de condensateurs (diélectrique) Taille et forme des condensateurs La polarité des condensateurs Lire les spécifications des condensateurs Capacité variable Montage de condensateurs en parallèle Montage de condensateurs en série Qu’est-ce que la réactance capacitive ? Utiliser la loi d’Ohm pour la réactance capacitive Association avec des résistances Question de timing Calculer les constantes de temps d’un circuit RC Fabriquer un programmateur Sélectionner les fréquences avec de simples filtres RC Le filtre passe-bas Le filtre passe-haut Couper les fréquences comme du beurre Filtrer les bandes de fréquences Circuits capacitifs simples, travaux pratiques Chapitre 5 - Bobines et cristaux Des cousins qui s’embrassent : magnétisme et électricité Aimants et lignes de flux Produire un champ magnétique avec de l’électricité Induire un courant à l’aide d’un aimant L’inducteur, une bobine très magnétique Mesure de l’inductance Opposition aux variations du courant Le courant alternatif, ou quand l’alternative devient paralysante La réactance inductive, qu’est-ce que c’est ? Application de la loi d’Ohm à la réactance inductive Tout dépend (là encore) de la fréquence Le rôle des inducteurs dans les circuits Isoler et blinder les inducteurs Lire la valeur de l’inductance Association d’inducteurs blindés Filtrer les signaux grâce aux inducteurs Calcul de la constante de temps RL Et maintenant, l’impédance ! Radiodiffusion Résonance et circuits RLC Des cristaux pour une meilleure résonance Au fil des bobines : les transformateurs Interaction entre bobines non blindées Isoler les circuits d’une source d’énergie électrique Élever ou abaisser la tension Chapitre 6 - Le vaste monde des semi-conducteurs Quand le fait d’être conducteur devient un état passager Doper les semi-conducteurs Créer des composants en associant type N et type P Une diode à jonction Diodes et polarisation Quand le courant traverse la diode La valeur d’une diode Identification des diodes Dans quel sens ça se branche ? Utiliser des diodes dans les circuits Redresser le courant alternatif Régulation de la tension avec des diodes Zener Un éclairage sur les diodes électroluminescentes Autres utilisations des diodes Des transistors extrêmement doués Les transistors bipolaires à jonction Les transistors à effet de champ Principe de fonctionnement d’un transistor Comment fonctionne vraiment un transistor ? Émission et collecte d’électrons Le gain en courant Saturer le transistor Un modèle pour comprendre les transistors Un transistor pour amplifier les signaux Polariser le transistor pour qu’il fonctionne comme un amplificateur Contrôler le gain en tension Configurer des circuits transistorisés d’amplification Un transistor pour commuter les signaux Choisir un transistor D’importantes spécifications concernant les transistors Identifier les transistors Savoir reconnaître un transistor Toutes sortes de composants possibles Pour vous initier aux circuits à semi-conducteurs Chapitre 7 - Assembler des éléments dans des circuits intégrés Pourquoi des CI ? Linéaire, numérique ou panaché ? Prendre des décisions logiques Des bits pour commencer Traiter les données à travers des portes Simplifier les portes grâce à des tables de vérité Fabriquer des composants logiques Comment se servir des CI ? Savoir distinguer les CI grâce à des numéros de types Tout est dans l’encapsulation Tester le brochage d’un CI Consulter la documentation sur les CI À la découverte de quelques CI d’utilisation courante Les amplificateurs opérationnels Un CI pour mesurer le temps : la minuterie 555 Compter sur le compteur décimal 4017 Les microcontrôleurs et autres CI d’application courante Élargir les possibilités d’application des CI Chapitre 8 - Pour compléter votre liste d’éléments de circuit Pour que ce soit branché Bien choisir les fils et les câbles Fiches et connecteurs Une source d’alimentation électrique Tirer sur des piles Capter l’énergie du soleil Utiliser une prise de courant (non recommandé) Qu’est-ce qu’un interrupteur ? Commander l’action d’un interrupteur Pour avoir de bons contacts Des capteurs pour capter Voir la lumière Capturer le son à l’aide de micros Sentir la chaleur Autres transducteurs d’entrée L’électronique et ce qui peut en sortir En parlant des haut-parleurs Des sonnettes qui sonnent De bonnes vibrations avec des moteurs à courant continu Deuxième partie - Les mains dans le cambouis Chapitre 9 - Installer un atelier et jouer la sécurité Trouver un endroit approprié pour vos travaux d’électronique Les principales conditions à réunir Les outils et fournitures à acquérir Se procurer un matériel de soudure
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