Qu'est-ce qu'un circuit électrique et comment fonctionne-t-il?

Imaginez alimenter une diode électroluminescente avec une batterie à cellules D. Vous connectez une borne de la batterie à l'une des bornes LED avec du fil de cuivre, et rien ne se passe. Cependant, lorsque vous connectez l'autre paire de bornes avec une autre longueur de fil, le voyant s'allume. En effectuant cette deuxième connexion, vous terminez le circuit et laissez l'électricité circuler dans une voie complète.

le circuits électriques dans votre maison fonctionnent selon le même principe, avec quelques différences clés. Parmi les plus importants, la tension dans votre maison est plus élevée, la source d'alimentation ne se décharge jamais et le courant n'est pas direct (DC) comme c'est le cas avec une batterie, mais alternatif (AC). Mais quelle que soit la forme de courant discutée, une circuit électrique est le chemin de câblage qui va de la source d'alimentation, en passant par les fils aux appareils alimentés, le dos à la source d'alimentation. Un circuit est essentiellement une boucle complète de courant électrique. Chaque fois que vous allumez ou éteignez un interrupteur mural, ou chaque fois que vous branchez et allumez une lampe ou un autre appareil, vous terminez ou interrompez ce circuit.

Si votre maison est «sur le réseau», votre électricité provient d'une centrale qui fonctionne 24h / 24 et 7j / 7 pour produire de l'électricité pour vous et vos voisins. Le courant vient de votre maison sur les lignes de transmission et est abaissé à 240 volts par un transformateur avant d'arriver à votre panneau électrique principal. Le panneau est le centre de contrôle de l'électricité de votre maison, et tous les circuits de la maison commencent et y retournent.

Tout comme une LED doit être connectée aux pôles positif et négatif d'une batterie avant s'allumer, le panneau de circuit doit avoir deux connexions à la centrale avant l'électricité coulera. La station produit un courant alternatif par la rotation d'une bobine inductive, et le signal électrique change direction 60 fois par seconde, il est donc inutile de désigner un pôle positif et négatif comme vous le faites avec DC courant. Au lieu de cela, le fil menant de la station à votre maison est le fil "chaud", et celui qui complète le circuit de retour à la centrale est le fil "neutre" ou "retour".

À l'intérieur du panneau, une paire de fils chauds provenant du transformateur se connecte à une paire de barres omnibus en laiton et un un seul fil neutre, connecté à une barre omnibus chromée, complète le circuit en revenant à la transformateur. La tension de chaque bus chaud par rapport au bus de retour est de 120 volts. Tous les circuits de 120 volts de la maison, qui alimentent les lumières et les prises, se connectent à l'une des barres omnibus en laiton et au bus neutre. De plus, ils se connectent à un troisième bus qui est connecté à une tige de terre. La mise à la terre permet de terminer le circuit en toute sécurité en cas de surtension ou de tout autre défaut. Il prévient les accidents électriques et les incendies.

Lorsque vous installez un circuit électrique, vous devez installer un disjoncteur pour ce circuit. Le disjoncteur est un dispositif de sécurité que vous pouvez couper manuellement pour couper l'alimentation du circuit. Il se déclenche lorsqu'un court-circuit ou un autre défaut produit une surtension. Les panneaux sont conçus de telle manière que le disjoncteur s'enclenche dans un emplacement désigné et lorsqu'il est en place, il est en contact avec l'une des barres omnibus en laiton.

Le fil chaud du circuit se fixe au disjoncteur et le fil de retour se connecte au bus neutre. De plus, chaque circuit a un fil de terre qui se connecte au bus de terre. Le National Electric Code spécifie le blanc comme couleur pour le fil neutre, et par convention, le fil chaud est noir ou rouge. Dans les circuits de 120 volts, le fil chaud est presque toujours noir. Le fil de terre est généralement en cuivre nu, mais il peut s'agir d'un fil isolé vert.

Certains appareils électroménagers fonctionnent à 240 volts. Un circuit de 240 volts est créé en utilisant un disjoncteur à deux groupes, qui contacte les deux barres omnibus en même temps. Étant donné que la tension entre chaque bus chaud et le fil de retour est de 120 volts, la tension entre les deux barres bus chaudes est de 240 volts.

• Remarque: Les valeurs nominales de 120 et 240 volts sont des moyennes. En pratique, les tensions de ligne peuvent varier. Aux fins de cette discussion, 120 volts se réfèrent à des appareils avec des valeurs nominales comprises entre 110 et 125 volts, et les appareils 240 volts peuvent se référer à des tensions nominales allant de 230 à 250 volts.

Avec un disjoncteur de 240 volts, la convention consiste à attacher un fil rouge à l'une des bornes de l'ensemble à deux gangs et un noir à l'autre. Parce que ces deux fils constituent un circuit complet, un retour n'est pas nécessaire à moins que le circuit n'alimente également un appareil de 120 volts, comme une horloge sur un poêle.

Chaque disjoncteur d'un panneau électrique contrôle un circuit dans la maison et un certain nombre d'appareils peuvent être installés sur un seul circuit. Par exemple, toutes les prises du salon peuvent être sur un même circuit. Un circuit d'éclairage peut alimenter les luminaires de plusieurs pièces adjacentes. Les codes électriques exigent que certains appareils et luminaires soient desservis par leurs propres "circuits dédiés" qui ne desservent aucune autre prise, éclairage ou fixation. Par exemple, dans une cuisine, les gros appareils électroménagers, tels que le réfrigérateur, le four à micro-ondes, le lave-vaisselle et le broyeur à déchets, doivent avoir leurs propres circuits dédiés.

Les rénovations et d'autres considérations peuvent produire des configurations déroutantes, comme les lumières d'une chambre partageant un circuit avec des prises extérieures ou la sortie de la machine à laver. Pour éviter toute confusion, il est important d'indexer votre panneau en déterminant les appareils contrôlés par chaque disjoncteur et en les marquant sur la porte du panneau. Vous pouvez le faire en éteignant le disjoncteur et en notant quels appareils perdent de l'énergie.

Quand le câblage d'un appareil, il est important de désactiver d'abord le disjoncteur contrôlant le circuit et de vérifier à nouveau à l'aide d'un testeur de tension avant de toucher les bornes ou les fils. Gardez à l'esprit les codes de couleur standard lors des connexions. Les bornes chaudes sont toujours en laiton, les bornes neutres sont chromées ou argentées et les bornes de masse sont vertes. Parce que les fils sont codés par couleur, vous savez toujours quel fil connecter à quelle borne afin de fermer le circuit et d'alimenter l'appareil. C'est toujours du fil blanc au chrome / argent, du cuivre nu à la borne verte et du fil noir ou rouge à la borne en laiton.