Schéma électrique

Si, dans un autre exemple, une lampe, une pompe, un agitateur et un chauffage sont alimentés par une batterie, nous pouvons le représenter par le schéma suivant :

Le schéma électrique est un modèle de la réalité. Les différents composants y sont représentés de manière très simplifiée pour l’analyse électrique. Chacun a deux bornes : le courant entre par l’une et ressort par l’autre. Dans le modèle, ils sont représentés de façon simplifiée par des pictogrammes. Le schéma contient des conducteurs et des interrupteurs.

La batterie est séparée du reste du circuit par un interrupteur principal, par lequel l’agitateur et le chauffage sont reliés à la batterie. Lorsque l’interrupteur principal et l’interrupteur de la lampe sont tous deux fermés, la lampe est elle aussi reliée à la batterie. Il en va de même pour la pompe, qui peut également être commutée indépendamment des autres composants. Le courant circule de la borne positive de la batterie, au potentiel élevé, à travers les récepteurs jusqu’à la borne négative, au potentiel bas.

Le comportement des composants du circuit (batterie et récepteurs) est modélisé. Pour garder l’exemple simple, la batterie est modélisée comme une source de tension idéale. Tous les récepteurs sont modélisés comme des résistances. Cela signifie que la batterie se comporte approximativement comme une source de tension idéale. La tension et le courant des récepteurs obéissent à la loi d’Ohm U = R ∙ I.

Bien sûr, un agitateur n’est pas une résistance ohmique, mais tant que sa relation entre tension et courant se comporte comme celle d’une résistance, il est modélisé comme tel pour simplifier. En le réduisant à ses propriétés électriques, nous évitons d’avoir à traiter aussi la mécanique des fluides de l’agitateur lorsque nous voulons seulement concevoir un circuit pour celui-ci. Nous pouvons transformer le circuit en une forme de modélisation encore plus abstraite :

Les circuits simples se composent d’une source et de plusieurs résistances. Les résistances sont dimensionnées de sorte que les courants et les tensions du circuit prennent les valeurs souhaitées. Ou, dit autrement : les courants et les tensions d’un circuit peuvent être calculés à partir des valeurs des résistances. On utilise pour cela les règles de calcul suivantes.