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ROYAUME DU MAROC Office de la Formation Professionnelle et de la Promotion du Travail DIRECTION RECHERCHE ET INGÉNIERIE DE FORMATION Institut Spécialisé de Technologie Appliquée Koulouch Technicien spécialisé Diagnostic et Electronique Embarquée Niveau : Technicien Spécialisé Secteur : Réparation des Engins à Moteur Diagnostic des systèmes électriques automobile NOTION D’ÉLECTRICITE 1. Origine du courant électrique : Structure de la matière : La matière est constituée d’atomes. L’atome est constitué d’électrons qui tournent autour du noyau et d’électrons libres Lorsque l’on applique un courant à un conducteur électrique, les électrons libres se mettent en mouvement de façon ordonnée. Ce courant ordonné d’électrons est appelé : courant électrique. 2. Production de l’énergie électrique : Pour produire un courant électrique, une autre source d’énergie est nécessaire, par exemple : - la batterie transforme l’énergie chimique en énergie électrique. - l’alternateur transforme l’énergie mécanique en énergie électrique. 3. Consommation d’énergie électrique : L’électricité produite peut être transformée en une autre forme d’énergie, par exemple : - une ampoule transforme l’énergie électrique en énergie lumineuse. - un moteur électrique transforme l’énergie électrique en énergie mécanique. BASES DE L’ÉLECTRICITÉ AUTOMOBILE NOTION D’ÉLECTRICITE 3. Quels sont les effets du courant électrique ? Calorifique : Lunette chauffante…  Magnétique : Moteurs: essuie vitre, démarreur…  Chimique : Batterie, piles, sonde O2….  Photoélectrique : Sonde d’ensoleillement… Physiologique : Electrocution. 4. Sens du courant électrique Le sens conventionnel : Par convention, on dit que le courant se déplace de la borne positive vers la borne négative. (sens donné arbitrairement) Le sens électronique : Le déplacement des électrons s'effectue du pôle négatif vers le pôle positif. 1 2 5. Deux types de courant électrique Le courant alternatif : Un courant alternatif est un courant dont la valeur passera alternativement en dessous et au dessus du « 0 volt ». Il est caractérisé par son amplitude et la fréquence Le courant continu : Un courant continu est un courant dont la valeur ne passera pas sous le « 0 volt». Il est caractérisé par son amplitude. BASES DE L’ÉLECTRICITÉ AUTOMOBILE CIRCUIT ELECTRIQUE 1. Qu'est-ce qu'un circuit électrique ? Un circuit électrique est composé au minimum d’: (1) - un générateur ou un réservoir de courant: ex: batterie, alternateur (2 ) - un consommateur: ex: lampe, moteur (3) - un conducteur: ex: fil électrique Un circuit électrique peut être complété par : (4) - une commande: ex: un interrupteur (5) - une protection: ex: un fusible 2. Les générateurs: La batterie : Réservoir d’énergie électrique assurant l’alimentation de récepteurs.. L’alternateur : Transformer l’énergie mécanique en énergie électrique afin de recharger la batterie et d’alimenter les récepteurs. 3. Les consommateurs Ils transforment l’énergie électrique en : énergie lumineuse pour les ampoules énergie mécanique pour les moteurs énergie thermique pour les résistances chauffantes. BASES DE L’ÉLECTRICITÉ AUTOMOBILE CIRCUIT ELECTRIQUE 4. Les conducteurs (câbles et connecteurs) : Les conducteurs acheminent l’énergie électrique du ou des générateur(s) vers les récepteurs en limitant les pertes (chute de tension, pertes thermiques). Les câbles Les câbles électriques employés en automobile sont constitués de brins de cuivre torsadés et d'un isolant en thermoplastique. Ces câbles électriques sont placés l'un à côté de l'autre dans une gaine ou par un enrubannage pour former le faisceau électrique du véhicule. Les connecteurs Un connecteur fournit un point dans un système électrique où l'on peut: Connecter un câble à un composant Connecter un câble à un autre câble Débrancher le composant à déposer. Masse carrosserie: Dans un véhicule, on utilise couramment la carrosserie et le groupe motopropulseur pour le retour du courant. Ils permettent de relier la masse à la borne négative de la batterie C’est ce que l’on appelle la masse carrosserie. BASES DE L’ÉLECTRICITÉ AUTOMOBILE CIRCUIT ELECTRIQUE 4. Les commandes: Se sont des interrupteurs des commutateurs ou des contacteurs. Ils servent à ouvrir et à fermer un circuit électrique pour commander le passage de l'électricité dans celui-ci. Dans une voiture, les commutateurs manuels sont généralement commandés par le conducteur et sont de différents types:  Les commutateurs basculants  Les commutateurs rotatifs  Les commutateurs à tirette  Les commutateurs à curseur 5. La protection des circuits électriques : Court-circuit Lorsque le câble est accidentellement réuni avec la masse il y a court-circuit. Le courant passe directement du positif au négatif de la source de courant, sans passer par un consommateur. Le câble s’échauffe et il y a risque d’incendie. Fusible Il coupe la circulation du courant en fondant si l’intensité est supérieure à sa valeur. (cas d’anomalie, court-circuit). Lorsqu’un fusible fond, il est indispensable d’identifier la cause de la surintensité et d’y remédier. Le calibre du fusible de remplacement doit être similaire à celui d’origine. mini fusible fusible maxi fusible méga fusible BASES DE L’ÉLECTRICITÉ AUTOMOBILE GRANDEURS ELECTRIQUES 1. Les grandeurs électriques: Trois grandeurs définissent les caractéristiques des différents éléments d’un circuit électrique : 1- la tension 2- la résistance 3- l’intensité 2. La tension La tension se définit comme une différence de potentiel entre deux points d’un circuit. La tension est une grandeur électrique symbolisée par la lettre U. L’unité de mesure de la tension est le volt symbolisé par la lettre V. La tension se mesure avec un voltmètre en le branchant en parallèle avec le composant. 3. L’intensité L’intensité est la quantité de courant qui traverse à un moment donné un point du circuit. L’intensité est une grandeur électrique symbolisée par la lettre I. L’unité de mesure de l’intensité est l’ampère symbolisé par la lettre A. L’intensité se mesure avec un ampèremètre en le branchant série avec le composant. U R x I P U x I 4. La résistance On appelle résistance l’opposition à la circulation du courant dans un circuit électrique. La résistance est une grandeur électrique symbolisée par la lettre R. L’unité de mesure de la résistance est l’ohm symbolisé par la lettre grecque Ω (oméga). La résistance se mesure avec un ohmmètre en le branchant en parallèle après avoir isoler le composant du circuit. BASES DE L’ÉLECTRICITÉ AUTOMOBILE GRANDEURS ELECTRIQUES 5. La loi d'ohm: U = R . I Volt Ohm Ampère Une ampoule 24 V est parcourue par un courant de 6 A. Calculer sa résistance. U = R.I donc R = U/I = 24 / 6 = 4   Un consommateur de 9 V a une résistance de 10 Ohms. Quelle intensité le parcoure-t-il ? U = R.I donc I = U/R = 9/10 = 0,9 A 6. La puissance électrique: P = U . I Watt Volt Ampère Une résistance de 1000 W est parcourue par 2 A. Calculer sa tension d'alimentation. P = U.I donc U = P/I = 1000/2 = 500 V Un radiateur électrique de 220 V a une puissance de 2000 W. Quel courant consomme-t-il ? P = U.I donc I = P/U = 2000/220 = 9,09 A 7. Synthèse Grandeurs physiques Symbole de la grandeur physique Unité de mesure Symbole de l’unité de mesure LA TENSION U LE VOLT V L’INTENSITE I L’AMPERE A LA RESISTANCE R L’OHM Ω LA PUISSANCE P LE WATT W Plus le récepteur est puissant, plus il consomme de courant (intensité élevée). P = U ´ I Plus il consomme de courant, plus le conducteur est sollicité. C’est pour cela que les sections des câbles sont adaptées à la puissance du récepteur, De plus, une résistance sur un câble provoquera une chute de tension proportionnelle à l’intensité. U = R ´ I En courant continu, la tension est dangereuse à partir de 50 V BASES DE L’ÉLECTRICITÉ AUTOMOBILE GRANDEURS ELECTRIQUES 8. Section d’un câble: Plus la section de passage est faible (fil de petite section), plus les chocs électroniques deviennent nombreux… …et plus il est difficile de faire passer une quantité importante de courant. Plus un conducteur est de petite section, plus sa résistance est importante. Plus un conducteur est long, plus sa résistance est importante Le courant choisit toujours le chemin le plus court. la section d'un câble sera au minimum égale à la valeur la plus élevée des trois critères suivants :  L'échauffement du conducteur (densité de courant), la chute de tension dans la ligne, courant de court-circuit. Résistance d’un conducteur: La résistance d’un conducteur est fonction de sa matière. Cuivre ρ = 0,0172 Ω.mm2/m Argent ρ = 0,0164 Ω.mm2/m Aluminium ρ = 0,0269 Ω.mm2/m Section d’un conducteur: R : Résistance de la ligne en ohm ρ rho: résistivité en ohm mm²/m L : longueur de la ligne en m S : Section du câble mm² 9. Chute de tension : Un contrôle de chute de tension consiste à vérifier que l’alimentation d’un récepteur est sensiblement égale à la tension fournie par le générateur. Si U mesurée < U batterie, alors il y a une chute de tension. La chute de tension dépend de la résistance du fil (donc de sa section et de sa longueur) et de l'intensité qui circule : U=R.I BASES DE L’ÉLECTRICITÉ AUTOMOBILE GRANDEURS ELECTRIQUES 10. Exercices: 1- Calculer la résistance d’un fil de cuivre de 5 m de long et de 1.2 uploads/s3/ m04-diagnostic-des-systemes-electriques-automobile.pdf