Il existe 13 composants électroniques de base, et beaucoup d'entre eux comportent des sous-catégories. Dans cet article, nous aborderons les treize. Les composants électroniques sont initialement répartis en deux catégories - passifs et actifs. Comme l'explique Wikipédia, «un composant électronique est tout dispositif discret de base ou entité physique dans un système électronique utilisé pour agir sur les électrons ou les champs qui leur sont associés ».

 

Les 13 types de composants sont :

1. Interrupteurs

2. Résistances

3. Condensateurs

4. Transistors

5. Diodes

6. Inductances

7. Relais

8. Batteries

9. Disjoncteurs

10. Moteurs

11. Fusibles

12. Transformateurs

13. Circuits intégrés

 

Les interrupteurs allument et éteignent les courants électroniques ou dirigent les courants vers d'autres circuits - avec des variantes telles que les interrupteurs à bascule, les boutons-poussoirs, les interrupteurs à levier et les diverses options de pôles et de positions - il existe un grand nombre d'interrupteurs. Il existe deux variantes - mécanique et électrique - et toutes deux peuvent être utilisées dans la fabrication de composants électroniques. Les interrupteurs ont 2 caractéristiques principales - la tension, qui évalue la tension maximale pouvant être appliquée avant que ne se produisent des courts-circuits et des amorçages d'arc, et la puissance, qui définit la puissance maximale qu'un composant peut supporter pendant son fonctionnement - généralement mesurée en volts-ampères (VA) ou en watts.

 

Les résistances contrôlent la tension dans un circuit, mesurée en ohms, et la valeur de la résistance peut être déterminée par les bandes colorées entourant la résistance. Il existe de nombreux types de résistances, notamment les résistances bobinées, montées en surface, variables, métalliques, à couche épaisse et à couche mince. Comme l'explique Wikipédia, « une résistance est un composant électrique passif à deux bornes qui met en œuvre la résistance électrique en tant qu'élément de circuit. Dans les circuits électroniques, les résistances sont utilisées pour réduire le flux de courant, ajuster les niveaux de signal, diviser les tensions, polariser les éléments actifs et terminer les lignes de transmission, entre autres usages ».

 

Les condensateurs stockent de l'électricité qui peut être utilisée si la tension chute dans un circuit. Les condensateurs étaient également appelés condensateurs électriques (ou « condensers »). Contrairement aux résistances, les condensateurs ne dissipent pas de grandes quantités d'énergie, et un condensateur idéal n'en perdrait aucune. Les bouteilles de Leyde furent les premiers condensateurs - elles furent créées en 1746. Chaque condensateur possède 2 conducteurs séparés par une zone non conductrice. Ils peuvent être chargés ou déchargés et sont mesurés en farads - (F) et ses variantes pico (pF) et nano (nF).

 

Les premiers transistors ont été créés en 1947 aux Bell Labs et ont valu à John Bardeen et Walter Brattain le prix Nobel de physique 1956. Trois ans plus tard, le MOSFET (transistor à effet de champ métal-oxyde-semi-conducteur) fut également inventé aux Bell Labs par Mohamed Atalla avec Dawon Kahng. Le MOSFET est le transistor le plus utilisé aujourd'hui et est devenu le composant de base de l'électronique moderne. Fait intéressant, le mot transistor est une contraction de transresistance. Ce composant a remplacé, dans la plupart des cas, le tube cathodique (tubes à vide), car il était plus petit, plus résistant à la chaleur et nécessitait moins de puissance.

 

Les diodes dirigent l'électricité en lui permettant de circuler dans un sens tout en la bloquant dans l'autre. Elles présentent une résistance élevée dans un sens (celui bloqué) et une faible résistance dans l'autre. Ces sens sont appelés direct (pour la résistance faible ou nulle) et inverse pour celui qui est bloqué (ou à résistance élevée). Les premières diodes étaient des dispositifs à tube à vide et se sont diversifiées en une multitude de diodes différentes selon l'usage recherché. Les diodes thermiques, à semi-conducteur, à cristal, à avalanche, laser et la célèbre LED (diode électroluminescente) ne sont que quelques-uns des types de diodes existants.

 

Les inductances stockent de l'énergie lorsqu'une charge électrique traverse un champ magnétique. Ce sont des composants électroniques à deux bornes. Comme le décrit la loi de l'induction de Faraday, tout changement dans l'environnement magnétique d'une bobine de fil provoque l'« induction » d'une tension (fém) dans la bobine. Utilisées davantage dans les équipements CA et les radios, elles permettent au courant continu de circuler tout en bloquant le courant alternatif.

 

Les relais sont des interrupteurs à commande électrique, utilisés à l'origine dans le système télégraphique. Compte tenu de leur nature marche/arrêt, ils ont ensuite été adaptés aux débuts de l'industrie informatique ainsi qu'à la téléphonie. Ils étaient utilisés pour les opérations logiques dans les ordinateurs, car ils fonctionnent essentiellement selon une méthode binaire à 1 et 0. «Un relais électromagnétique simple se compose d'une bobine de fil enroulée autour d'un noyau de fer doux (un solénoïde), d'une culasse en fer qui offre un chemin à faible réluctance pour le flux magnétique, d'une armature mobile en fer, et d'un ou plusieurs jeux de contacts, » note Wikipédia.

 

Les batteries stockent et distribuent de l'électricité - les batteries rechargeables peuvent le faire plus d'une fois. Les batteries existent en différentes tailles et utilisent différents métaux, du zinc à l'oxyde d'argent en passant par le lithium. Elles sont également très adaptables - il y a eu des batteries utilisées sur la Lune et au fond de l'océan.

 

Les disjoncteurs, comme leur nom l'indique, servent à couper les circuits. Essentiellement, les disjoncteurs agissent comme des interrupteurs contrôlant le flux du courant électrique. Cette protection du circuit électrique contreThomas Edison a breveté un fusible en 1890 dans le cadre de son système de distribution électrique une surcharge de courant ou un court-circuit diffère de celle d'un fusible, qui ne peut être utilisé qu'une seule fois. Les disjoncteurs peuvent être réarmés et ont donc une durée de vie bien plus longue tout en réduisant les coûts. Thomas Edison a participé au développement des premiers disjoncteurs. «Les disjoncteurs sont classés à la fois selon le courant normal qu'ils sont censés supporter et le courant de court-circuit maximal qu'ils peuvent interrompre en toute sécurité. Cette dernière valeur correspond au pouvoir de coupure en ampères (AIC) du disjoncteur. » 

 

Les moteursconvertissent l'énergie électrique en énergie mécanique (d'autres types de moteurs convertissent d'autres formes d'énergie). Ce processus repose sur  l'interaction entre les champs magnétiques et les conducteurs parcourus par un courant ; il a été décrit pour la première fois en 1821 et développé tout au long du XIXe siècle. Plus le processus est efficace, moins il faut de kilowatts pour les faire fonctionner. 

 

Les fusibles protègent les circuits électriques contre les surcharges et sont des fils ou des bandes métalliques à usage unique. Ils sont fabriqués à partir de métaux tels que l'argent, le cuivre, le zinc et l'aluminium, avec une résistance prévisible. Utilisés à la place des disjoncteurs, les fusibles sont les plus anciens des deux et ont été développés pour protéger la toute première industrie du télégraphe contre la foudre. Thomas Edison a breveté un fusible en 1890 dans le cadre de son système de distribution électrique.

 

Les transformateurs transfèrent l'énergie électrique d'un circuit électrique à un autre (voire à plusieurs circuits). L'induction électromagnétique a été développée par Faraday et d'autres. La bobine d'induction fut le premier transformateur produit en série, construit en Irlande en 1836, cinq ans après que Faraday a décrit la fém et l'induction. L'équipe ZBD, composée de Károly Zipernowsky, Ottó Bláthy et Miksa Déri, aux usines Ganz en Hongrie, a révolutionné les transformateurs en construisant la première unité entièrement fermée.

 

Les circuits intégrés ou microprocesseurs sont des ensembles de circuits électriques réunis sur un petit matériau semi-conducteur. Leur très petite taille et leur capacité à «assurer une production de masse, une fiabilité et une approche modulaire de la conception des circuits ont garanti l'adoption rapide des CI standardisés à la place des conceptions utilisant des transistors discrets. Les CI sont aujourd'hui utilisés dans pratiquement tous les équipements électroniques et ont révolutionné le monde de l'électronique. Les ordinateurs, les téléphones portables et autres appareils électroménagers numériques font désormais partie intégrante de la structure des sociétés modernes, grâce à la petite taille et au faible coût des CI ».

 

Il existe deux types fondamentaux de circuits intégrés, analogiques et numériques. Les CI analogiques seraient des circuits intégrés fonctionnant dans le domaine analogique (amplificateurs, régulateurs de tension, etc.). Les CI numériques comprendraient les portes logiques, les microcontrôleurs et les microprocesseurs.

 

Les microcontrôleurs sont de petits ordinateurs intégrés sur une puce à semi-conducteur métal-oxyde et sont utilisés dans des dispositifs à distance tels que les appareils médicaux, les télécommandes, l'électroménager et d'autres dispositifs embarquables. Liés au transistor, les microcontrôleurs sont un autre composant électronique soumis à la loi de Moore. Créés pour la première fois au début des années 1970, les transistors MOS (autre nom des microcontrôleurs) sont utilisés dans une grande variété de produits. Cependant, la possibilité de préprogrammer les microcontrôleurs (MCU) permet aux fabricants de réduire les coûts, car ils peuvent être produits en masse.

 

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