Les éléments de circuit linéaire désignent les composants d’un circuit électrique qui présentent une relation linéaire entre l’entrée de courant et la sortie de tension. Des exemples d’éléments avec des circuits linéaires incluent −
- Résistances
- Condensateurs
- Inducteurs
- Transformateurs
Pour mieux comprendre les éléments de circuits linéaires, une analyse des éléments de résistances est nécessaire.
Résistances
Une résistance est un dispositif dans lequel le flux d’un courant électrique est limité, ce qui entraîne une conversion d’énergie. Par exemple, lorsque l’électricité circule dans une ampoule, l’électricité est convertie en une autre forme d’énergie telle que la chaleur et / ou la lumière. La résistance d’un élément est mesurée en ohms (& ohm;).
La mesure de la résistance dans un circuit donné est donnée par −
$$R = \rho\frac {L}{A}$$
Où R – résistance; ρ-résistivité; L – longueur du fil; et A − section transversale du fil
Symbole de diverses résistances
| Résistance | 
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| Une résistance variable | 
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| Un potentiomètre | 
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Condensateurs
Un condensateur désigne un dispositif électrique qui comporte deux matériaux conducteurs (également appelés plaques) séparés par un isolant appelé diélectrique. Il utilise un champ électrique pour stocker l’énergie électrique. Le champ électrique est développé lorsque le condensateur est connecté à une batterie, ce qui fait que des charges électriques positives s’accumulent sur une plaque et des charges électriques négatives sur l’autre plaque.
Lorsque de l’énergie est stockée dans le champ électrique d’un condensateur, le processus est appelé charge et lorsque l’énergie est retirée, le processus est appelé décharge. Le niveau d’énergie électrique stocké dans un condensateur est appelé capacité et est mesuré en farads (F). Un farad est le même qu’un coulomb par unité de volt donné par 1 C/V.
La différence entre un condensateur et une batterie est qu’un condensateur stocke de l’énergie électrique tandis qu’une batterie stocke de l’énergie chimique et libère l’énergie à un rythme lent.
Symbole des différents Condensateurs
Les différents symboles d’un condensateur sont donnés dans le tableau ci-dessous.
| Condensateur fixe | 
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| Condensateur variable | 
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| Condensateur polarisé | 
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Inducteurs
Les inducteurs sont des appareils électroniques qui utilisent un champ magnétique pour stocker de l’énergie électrique. La forme la plus simple d’un inducteur est une bobine ou un fil sous forme de boucle où l’inductance est directement proportionnelle au nombre de boucles dans le fil. De plus, l’inductance dépend du type de matériau dans le fil et du rayon de la boucle.
Compte tenu d’un certain nombre de spires et de la taille du rayon, seul le noyau d’air peut produire le moins d’inductance. Les matériaux diélectriques, qui ont le même but que l’air, comprennent le bois, le verre et le plastique. Ces matériaux aident au processus d’enroulement de l’inducteur. La forme des enroulements (forme de beignet) ainsi que les substances ferromagnétiques, par exemple le fer, augmentent l’inductance totale.
La quantité d’énergie qu’un inducteur peut stocker est appelée inductance. Il est mesuré en Henry (H).
Symbole de diverses inductances
| Inducteur fixe | 
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| Inducteur variable | 
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Transformateurs
Il s’agit d’un dispositif qui modifie l’énergie d’un niveau à un autre par un processus appelé induction électromagnétique. Il est généralement utilisé pour augmenter ou abaisser les tensions CA dans les applications utilisant l’énergie électrique.
Lorsque le courant du côté primaire du transformateur est varié, un flux magnétique varié est créé sur son noyau, qui se propage aux enroulements secondaires du transformateur sous forme de champs magnétiques.
Le principe de fonctionnement d’un transformateur repose sur la loi de Faraday de l’induction électromagnétique. La loi stipule que la vitesse de variation du flux de liaison par rapport au temps est directement liée à la CEM induite dans un conducteur.
Un transformateur comporte trois parties principales −
- Enroulement primaire
- Noyau magnétique
- Enroulement secondaire
Symbole d’un transformateur
Dispositifs supplémentaires
Dispositifs électromagnétiques
Le concept de l’électromagnétisme est largement utilisé dans la technologie et il est appliqué dans les moteurs, les générateurs et les cloches électriques. Par exemple, dans une sonnette, le composant électromagnétique attire un clapet qui frappe la cloche et la fait sonner.
Contrôleurs
Les contrôleurs sont des dispositifs qui reçoivent des signaux électroniques transférés d’une variable mesurée dans un processus et comparent la valeur obtenue avec un point de consigne de contrôle. Il utilise des algorithmes numériques pour corréler et comparer les fonctions.
Capteurs
Les capteurs sont utilisés pour déterminer le courant, qui varie constamment pour fournir une rétroaction à des fins de contrôle. La détection du courant permet d’obtenir une fonction de convertisseur fluide et précise. Les capteurs de courant sont essentiels dans les convertisseurs, de sorte que les informations dans les convertisseurs parallèles ou multiphases sont facilement partagées.
Filtres
Des filtres électroniques sont également utilisés pour effectuer le traitement des signaux afin d’éliminer les fréquences indésirables. Ce sont des circuits analogiques et existent à l’état actif ou passif.