Par Thomas James | Mis à jour le 24 mars 2022
Le génie électrique repose sur la mesure précise de grandeurs physiques. Les variables principales sont la charge, le courant, la tension et la résistance, exprimées respectivement en coulombs, ampères, volts et ohms. La charge désigne la charge électrique, le courant est le flux de particules chargées, la tension est la différence de potentiel entre deux points et la résistance quantifie l'opposition d'un matériau au flux de courant.
Au-delà des fils, batteries et ampoules familiers, les ingénieurs travaillent régulièrement avec une gamme de composants qui façonnent les circuits modernes. Les résistances fournissent une résistance connue ; les condensateurs stockent l'énergie électrique dans un champ électrique; les inducteurs retiennent l'énergie dans un champ magnétique ; les diodes permettent au courant de passer dans un seul sens; et les transistors agissent comme des commutateurs à commande électronique qui sont à la base de l'informatique numérique.
Les ingénieurs utilisent des instruments spécialisés pour diagnostiquer et construire des circuits. Les voltmètres mesurent la tension (différence de potentiel) entre deux points. Les ampèremètres mesurent le flux de courant. Les fers à souder relient les composants au métal en fusion, tandis que les oscilloscopes affichent des signaux électriques variant dans le temps à des fins d'analyse.
Les équations fondamentales qui sous-tendent la conception incluent la loi d’Ohm :V =IR, décrivant la tension aux bornes d’un conducteur ohmique. La puissance est calculée avec P =IV, relatif au courant, à la tension et à la puissance électrique. La maîtrise de ces relations est essentielle pour une analyse précise des circuits et un dépannage.