Branchement en série ou en parallèle
De Arebor-Energie.
Le branchement des appareils électriques (générateur ou récepteur) en série ou en parallèle permet de modifier la tension dans le premier cas, et l'intensité dans le second. Les appareils en série sont placés les uns derrière les autres, à la suite. Pour les appareils en parallèle, le courant se divise afin de les traverser simultanément. On parle aussi de dérivation.
Pour les récepteurs électriques
La tension est une différence de potentiel entre deux points du circuit. C'est la quantité d'énergie que possède chaque électron, qui s'exprime en volt (V). Sur un fil électrique, comme celui qui relit les appareils entre eux, tous les points ont le même potentiel. La tension entre deux points du même fil est donc nulle. En revanche, les récepteurs électriques (X1, X2) consomment une partie de l'énergie des électrons. Il y a donc une différence de potentiel entre leur borne d'entrée et leur borne de sortie. Les récepteurs ont créé une chute de tension. Dans un branchement série, le courant traverse d'abord X1, puis X2, etc … Les chutes de tension vont donc s'accumuler. Dans un branchement parallèle, le courant traverse en même temps X1 et X2. La tension est donc identique à la borne d'entrée de X1 et de X2. Les appareils sont obligés de créer la même différence de potentiel car la tension à leur borne de sortie doit elle aussi être identique. Dans ce cas, les chutes de tension ne s'accumulent pas. Il n'y en a qu'une, à la fois égale à celle de X1 et celle de X2.
L'intensité représente le débit d'électrons qui traversent (ou oscillent à travers) une section de fil. Son unité est l'ampère (A). Contrairement à la tension, il n'y a pas de chute d'intensité à l'intérieur d'un circuit électrique standard. En courant continu, l'intégralité des électrons mis en mouvement par le générateur feront le tour du circuit pour revenir à leur point de départ. Dans un branchement en série, cela veut donc dire que l'intensité qui traverse X1 est la même que celle qui traverse X2. En revanche, le courant se sépare en deux dans un branchement en parallèle: une partie traverse X1 et une autre traverse X2. L'intensité de X1 peut être différente de X2 (par exemple 5A et 10A), mais la somme des deux est égale à l'intensité de départ.
Pour les générateurs électriques
Pour les générateurs, les règles sont exactement les mêmes sauf qu'il n'y a pas de chute de tension mais des hausses, et que les intensités s'additionnent au lieu de se séparer.
Si X1 et X2 sont des générateurs (comme les panneaux solaires photovoltaïques), ils ne vont pas consommer l'énergie des électrons mais leur en fournir. Dans un branchement série, les électrons vont d'abord traverser X1 pour obtenir une certaine énergie, puis ils traverseront X2 et obtiendront à nouveau de l'énergie. La tension va donc augmenter à chaque fois. En revanche, lorsqu'ils sont en parallèle, les générateurs fournissent de l'énergie à des électrons différents. Il y a donc des hausses de tension mais elles ne peuvent pas s'accumuler (hausse de X1 et hausse de X2 identiques).
Encore une fois, l'intensité qui traverse X1 et la même que celle qui traverse X2 dans un branchement en série. Ce sont les générateurs qui mettent en mouvement les électrons, et il est possible qu'ils ne soient pas aussi puissant l'un que l'autre. Dans ce cas, c'est le générateur le moins puissant qui déterminera l'intensité du circuit. Ses caractéristiques ne lui permettront pas de laisser passer trop de courant. Imaginez une autoroute sur laquelle se trouve deux péages à 5km de distance. Si le premier péage ne possède qu'un guichet et le second une vingtaine, le débit des voitures sera limité par le premier péage, peu importe la capacité du deuxième. Dans le branchement en parallèle, cette contrainte disparaît. Les deux péages sont côte à côte et les voitures passent dans l'un ou dans l'autre. Les intensités s'accumulent donc.
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