EDIT: en fait je me suis un peu embrouillé: dans quel sens faut-il lire ce schéma? D'abord SV connecté à la breadboard, ou d'abord les numéros connectés à la breadboard? J'ai l'impression qu'on commence par le courant à SV qui arrive à la breadboard, mais dans ce cas, à quoi sert la résistance après la diode? (elle ne doit pas être avant la diode?)
déjà sur l'arduino c'est pas SV c'est 5V, donc c'est une alimentation "+".
les "tirets rouge" connecte toutes les diodes à l'alimentation pour la rendre "commune".
de l'autre coté des branches, il y a les sorties logiques de l'arduino, qui servent d'interrupteur entre la résistance et la masse (enfin dedans c'est un peu plus compliqué que ça, mais l'idée pour un débutant est la même):
si tu mets la sortie à 0, il apparait une tension aux bornes de la branche, et du coup la diode s'allume.
si tu mets la sortie à 1, la sortie logique est à la même valeur de tension que l'alimentation, donc la branche n'est plus soumise à une différence de potentiel, donc la diode s'éteint.
Quand à la résistance, elle est en série avec la diode.
Il n'y a donc aucune importante à la mette avant ou après.
Par contre, il est obligatoire d'en mettre une !
En effet, l'arduino va créer une différence de potentiel de 5 Volts alors que les LED sont en théorie prévu pour recevoir une tension entre 2 et 3 Volts.
La résistance sert donc à protéger la LED en absorbant une partie de la tension.
OK, je comprend pas bien ça, le courant passe de 5V à une sortie, dans un sens, comment ça permet d'agir sur la LED, qui va d'abord recevoir le courant, avant de le renvoyer vers une sortie, et ça se répète toujours dans le même sens, comment la LED comprend ce qu'elle doit faire alors que le courant l'a déjà traversé?
Le courant et la tension sont deux information differentes (bien que liees). La LED comprend rien du tout, c'est un phenomene physique qui fait que quand elle est traversee par un courant (dans le bon sens ... oui une LED a un sens) elle s'allume.
Essaye de regarder les analogies entre le courant et un tuyaux avec de l'eau sur internet. Ca te permetra de mieux comprendre l'electricite en general:
Courant -> flux d'eau
Tension -> pression
Sinon pour comprendre le phenomene physique, je me trompe peut etre mais je crois que globalement tu compresse les electrons dans un couloir, cette compression emet de la lumiere.
Pour comprendre le rôle et le placement de la résistance, on peut en effet faire une analogie avec le comportement de l'eau.
Imagine que ton arduino est une pompe à eau assez puissante et que la led soit une petite hélice dans un toyaux.
Plus la pression de l'eau est forte, plus hélice va tourné vite (ce qui correspondrait à une puissance lumineuse plus élevée).
Sauf que la petite hélice est fragile ... si elle tourne tourne trop vite, elle risque de s'abimer.
Du coup, si tu la branches directement sur la pompe, elle ne tiendra pas longtemps.
Pour limiter cela, il faut utiliser un goulot d'étranglement qui va freiner le débit de l'eau.
Ce goulot serait en réalité ta résistante.
Maintenant, tu comprends bien que si tu places le goulot avant ou après l'hélice, cela n'a aucune importance.
Dans tous les cas, le débit d'eau sera ralentie et l'hélice tournera à la bonne vitesse (à condition que le goulot soit bien dimensionné par rapport à la puissance de la pompe et la vitesse max de l'hélice).
Pour comprendre le rôle et le placement de la résistance, on peut en effet faire une analogie avec le comportement de l'eau.
Imagine que ton arduino est une pompe à eau assez puissante et que la led soit une petite hélice dans un toyaux.
Plus la pression de l'eau est forte, plus hélice va tourné vite (ce qui correspondrait à une puissance lumineuse plus élevée).
Sauf que la petite hélice est fragile ... si elle tourne tourne trop vite, elle risque de s'abimer.
Du coup, si tu la branches directement sur la pompe, elle ne tiendra pas longtemps.
Pour limiter cela, il faut utiliser un goulot d'étranglement qui va freiner le débit de l'eau.
Ce goulot serait en réalité ta résistante.
Maintenant, tu comprends bien que si tu places le goulot avant ou après l'hélice, cela n'a aucune importance.
Dans tous les cas, le débit d'eau sera ralentie et l'hélice tournera à la bonne vitesse (à condition que le goulot soit bien dimensionné par rapport à la puissance de la pompe et la vitesse max de l'hélice).
- Edité par lorrio il y a environ 1 heure
Oo t'as pas fait beaucoup de mécanique des fluides/tuyauterie, je me trompe?
en fait une diode c'est plutôt comme un clapet anti-retour: ça laisse passer le courant que dans un sens, et une résistance c'est plutôt comme un trou dans la tuyauterie: une perte de charge.
une LED (light emitting diode, donc en francais, diode lumineuse, ou diode électroluminescente) c'est un claper anti-retour avec une turbine à côté, ça émet de la lumière que quand le courant la traverse, donc quand le courant est "dans le bon sens".
sauf qu'il y a une différence entre l'électronique et la tuyauterie: en électronique la diode s'abime si trop de courant la traverse. alors qu'un clapet anti-retour ça s'abime pas (du moins pas en moins d'1minute) si le courant est trop fort. et pour éviter qu'une diode s'abime, on met un "limiteur de courant". et ce limiteur de courant c'est la résistance.
ceci dit, Lorrio a souligné une chose importante, malgré la comparaison foireuse: l'emplacement de la résistance n'importe pas beaucoup, tant qu'elle est dans la branche à sécuriser. et si tu regarde bien, tu remarqueras que chaque diode a sa propre résistance.
pour dimensionner la résistance, on sait que:
-la LED ne limite absolument pas le courant quand il est "dans le bon sens" (en fait, une comparaison qu'on prend souvent, c'est que la LED passante se comporte comme un fil).
-tout ce qu'on sait c'est qu'elle représente quand même une "chute de tension" (entre 1.6 et 3V suivant la couleur, écrit dans la documentation), qu'on ne prend en compte que pour calculer la résistance qu'il faudrait y mettre.
-on connait la tension qui alimente la branche quand "on veut que ça soit allumé" (5V - 0V ça fait 5V).
-dans la documentation de la LED on a un "courant typique d'utilisation"
-on a la loi des mailles, la somme algébrique des tensions dans une maille (cycle dans le circuit électrique) vaut 0. on en déduit donc que la tension de la résistance + la tension de la LED = 5V
-et finalement, on a la loi d'Ohm: une résistance R traverssée par un courant I voit à ses bornes une différence de potentiel U dont la formule est U = R* I
de là, on combine un peu, et on arrive à la relation suivante: \\(R=\frac{tension d'alimentation - tension de chute de la LED}{courant typique de la LED})\\ (plus de MathJax sur le forum non plus...) bon je la réécris à la main alors: R = (tension d'alimentation - tension de chude de la LED) / courant typique de la LED
forcément, quand on fait ce calcul là, on tombe jamais sur une "valeur courante de résistance", donc ce qu'on fait souvent, on met une résistance un peu plus forte pour que le courant ne dépasse pas la limite de la LED.
edit: j'ai posté avant de lire le dernier message de remace, edit2: eh bien, je me pose toujours la question de l'emplacement de la diode :/
si l'alimentation est à 5V et arrive en continue, qu'est-ce qui empêche la "pompe" de revenir à un débit élevé? Le courant qui revient dans l'arduino semble avoir été freiné, mais un nouveau courant alimente la carte depuis le port d'alimentation, et le remet à 5V (et devrait annuler l'effet de la résistance) ?
voilà pourquoi j'aime pas les analogies à l'hydraulique: en fait tu ne raisonne pas de la bonne manière.
dans un circuit électrique, dont tu as les commandes, tu as 3 parametres: l'impédance du montage (notion un peu plus complexe que la résistance, mais dans le même ordre d'idées), le courant, et la tension.
l'impédance du montage est définie par le circuit (ça représente la résistance des branches dans le cadre de ton montage), donc on peut pas le commander.
l'alimentation elle, a un élément de commande au choix (tension ou courant), l'autre étant "décidé naturellement" par le circuit(via son impédance) en fonction de la valeur de la commande selon la loi d'ohm (U(t) = Z(t) * I(t) .
dans ton cas, c'est une alimentation qui contrôle la tension, et qui la fixe à 5V (là ou tu as le fil rouge sut on dessin). au final, ton schéma se représente comme ça:
tout ce que tu vois en rouge est obligatoirement à un potentiel de 5V, tout ce que tu vois en vert est obligatoirement à 0V, c'est l'alimentation qui choisit de mettre 5V de différence entre ces deux noeuds du circuit (on parle de noeud quand on a un ensemble de points de circuit qui aura toujours le même potentiel).
ce qu'il faut savoir, c'est que le courant existe dans une branche de circuit uniquement s'il y a différence de potentiel (tension) entre les bornes existe. (attention, le contraire n'est pas forcément vrai)
maintenant, étude de cas sur mon schéma qui est le même que le tien (si les autres peuvent vérifier le sens de la diode, je me trompe tout le temps avec ça), mais pour une seule diode, c'est plus simple de comprendre sur une seule diode que sur la totalité d'un montage comme le tien qui est simplement le même mais recopié 6 fois:
on affecte 0 à la sortie arduino, donc on positionne l'interrupteur côté fil vert. donc si on prend la branche led + résistance, on a 5V de potentiel en haut, et 0V de potentiel en bas. on peut donc supposer l'apparition d'un courant, s'il est "dans le bon sens pour la diode". le courant va apparaitre dans le bon sens (là il va falloir me faire confiance, c'est long à expliquer, et pas assez clair dans ma tête pour que je t'explique). comme la diode est traversée par ce courant, elle s'éclaire.
on affecte 1 à la sortie de l'arduino, donc 5V, on positionne l'interrupteur côté rouge. là si on reprend la branche LED + résistance , en haut, il y a 5V, et en bas il y a 5V aussi. il y a donc une tension nulle aux bornes de la branche, et donc aucun courant ne se créera. comme aucun courant n'ets créé, aucun ne traverse la diode, et donc la diode reste éteinte.
comme je te l'ai dit plus haut, la résistance sert de limiteur de courant pour pas que la diode se déteriore: une diode qui est passante est vue comme un fil. un fil a une résistance nulle, donc le courant dans la branche est égal à: U/R = 5/0 = infini!!!, donc trop grand pour ce que la diode peut supporter. si on rajoute une résistance en série avec la diode c'est parce qu'elle augmente l'impédance de la branche, et que donc il n'y a plus de court circuit.
par contre, simple question, quel age as-tu? parce que vu ton niveau, j'ai peur qu'on t'apprenne des choses qui vont t'embrouiller plus tard...
OK, je pense avoir plus ou moins compris, un peu moins pour l'action de la résistance et le court-circuit: entre 5 et 0, il y a une différence de tension donc ça s'allume, sinon les électrons iraient chercher ailleurs où se déplacer. Ensuite, la résistance atténue la tension, donc au lieu de 0, on a une tension à l'autre borne à 3V par exemple, et ça empêcherait un court-circuit? Pourquoi...? ( Pour l'âge c'est toujours relatif, j'ai passé mon bac il y a déjà quelques années, mais éco et sociale, rien à voir avec l'électronique )
(oui pour l'age je me disais que t'étais pas trop jeune vu les tournures de phrases etc... mais comme tu semblais partir de très très loin sur les connaissances, j'avais quelques doutes^^)
le court circuit c'est un noeud qui a 2 tensions différentes "à ses bornes", ça crée un courant infini, et ça a tendance à faire griller des choses. je vais te montrer pourquoi après.
pour reprendre sur l'action de la résistance, tu es d'accord avec moi que si tu mets 500A (ce qui sert pour le TGV) dans un truc qui grille quand on lui en donne 10mA (exemple ta diode), le circuit va pas marcher longtemps. ensuite t'as passé ton bac, donc j'imagine que tu comprends quand je dis que si on divise quelque chose par 0, ça fait "infini" (oui infini ça existe pas en physique, mais on va dire que pour la rigueur de vérité physique, "infini est un nombre très grand mais réel").
si tu enleve ta résistance, on est d'accord que quand la led est passante, le générateur, lui il voit la même chose que s'il avait directement un fil entre son "+ d'alim" (VCC, 5V, etc...) et sa masse (GND). on t'a surement dit un jour en physique qu'un fil ça avait une résistance très petite par rapport au reste du circuit, et que du coup on disait que sa résistance est nulle (c'est de là que vient le "infini pas infini"). donc tu impose une alimentation en tension à un circuit dont la résistance est nulle (fil). tu as peut-être entendu parler de la loi d'Ohm, U= R*I, on va écrire I: I=U/R = 5/0 -> infini. comme j'ai dit pour simplifier plus haut, infini, en physique c'est un réel très grand, mettons les 500A du TGV. si ta led est faite pour supporter 10mA, elle va bruler (voire exploser si on l'aide un peu^^). c'est pour ça qu'on met une résistance, elle limite le courant. son but n'est pas de diminuer la tension aux bornes de la diode, c'est vraiment de limiter le courant
ensuite tu dis "sinon les électrons iraient chercher ailleurs où se déplacer". en fait c'est faux, les électrons se déplacent (dans le sens ou ils changent d'atome) uniquement parce qu'ils sont alimentés, que l'alimentation leur donne de l'énergie, qu'ils restituent en se déplaçant. pour te donner une idée, essaie de penser à un cycliste qui parcourt un circuit fermé en montagne, dont une partie est un télésiege (oui il aime pas monter en vélo). imagine qu'il n'y ait aucun frottement (donc pas de freins, pas de frottement de l'air, pas de frottements dans les roulements, RIEN). il arrive en haut du télésiège, il commence à descendre. là, comme il a rien qui le ralentit, il ne fait qu'accélérer. il va arriver en bas au télésiège TRES vite. on imagine maintenant que le télésiege c'est un systeme qui lui redonne sa vitesse qu'il avait en bas, mais directement en haut de la montagne, et que son temps de transit en télésiège est nul. il ira à une vitesse "très grande", et ça grandira à chaque tour. imagine maintenant un flux tendu de cyclistes qui sont tous bien alignés et qui font le même circuit, en ne laissant aucun espace vide. pour schématiser, le cycliste c'est un électron, sa vitesse c'est le courant(ou le débit de cyclistes, ça revient un peu au même, même si le débit de cycliste est plus proche de la définition du courant), et l'altitude entre le point haut du télésiège et le bas de la piste c'est la tension (différence de potentiel) qu'on donne à la piste. tu imagine bien que la différence d'altitude entre ces deux points n'influe pas du tout sur la vitesse finale (très élevée) du cycliste... donc non, mettre le bas de la diode à 3V ne règlera pas le problème de court circuit, c'est vraiment une fonction de "frein de vélo" que la résistance a là, elle est pas là pour diminuer la tension aux bornes de la diode, mais vraiment de limiter le courant qui la traverse.
pour finir, "il y a une différence de tension donc ça s'allume" c'est moyen juste en fait. ça serait vrai si c'était une lampe normale à la place de la Led. là c'est plus compliqué: la tension est là, elle crée un courant DANS LE BON SENS et suffisamment grand, donc ça s'allume.
je viens de penser à un meilleur exemple... plus "vrai": à la place du cycliste tu prends un skieur qui freine jamais.et la piste ne fait que descendre: piste noire et lisse type descente olympique, ou record de vitesse à skis.
Merci Donc, j'ai plusieurs doutes, car le bloc d'alimentation injecte constamment de l'énergie, et la résistance freine le courant, mais qui va reprendre du jus grâce au bloc d'alimentation. Si j'ai à peu près compris, le problème est d'avoir constamment 5V dans le fil, et surchauffe la LED au bout d'un moment (ou le fil...). Si le bloc rajoute 5V à chaque fois, alors je ne comprend pas, car le courant est freiné pour éviter la surchauffe mais il est accéléré par le bloc.
Le deuxième truc, c'est quand tu dis "on affecte 1", il y a 5V de chaque côté, donc la LED ne s'allume pas. Il y a un courant, mais il est à 5V à chaque borne, donc les électrons ne cherchent pas à se déplacer, pourtant le courant ne disparaît pas, puisqu'il n'est pas à 0 mais à 5V. On a un fil "chargé", mais une LED qui ne réagit plus?
désolé pour la longueur des choses et du nombre de questions que je fais remonter à chaque réponse.
pour faire beaucoup plus court: je te conseille d'aller voir le tuto d'électronique du site ou tout ça est bien expliqué, bien mieux que ce que je pourrais te dire là sur le forum. je te conseille même de le faire avant de continuer celui sur arduino, parce que tu n'auras plus les confusions que tu as sur l'utilité et le fonctionnement des choses.
pour tout ce qui est tension, courant, et le reste des bases, c'est le chapitre 1. ensuite tu as une liste des composants courants habituels en électronique "sans microcontroleur".
je te propose de mettre ce sujet en résolu, et de refaire un sujet quand tu auras une question plus précise. (parce que là honnêtement tu nous en demande trop d'un coup et on y arrivera pas)
Ouai, ok merci de ton aide en tout cas, il y a juste cette donnée avec le bloc d'alimentation, c'est vrai que je vais me mettre à niveau avec le tuto sur l'électronique, mais est-ce que tu aurais une petite explication sur ma question sur le bloc d'alimentation? J'arrêterai le sujet là, si tu veux bien me répondre sur ce petit truc
Ton alimentation (à tension constante) n'injecte pas du courant, elle le propose / met à disposition. Si ton circuit n'a besoin de rien, alors il ne demande rien et ton alimentation n'envoie rien.
Si ton circuit à besoin de 20mA parce qu'il y a une LED à allumé, alors l'alimentation donnera les 20mA nécessaire.
D'accord, merci de vos réponses, il faut que je me plonge dans l'électronique pour avoir un peu plus de notions D'ailleurs si vous avez des livres à me conseiller je suis preneur, ou le sdz et les cours sur le net suffisent peut-être. Merci en tout cas!
beuh des livres en complément de ce qu'il y a ici... pour l'instant je pense pas que t'en aie réellement besoin^^ franchement les tutos de ce site partent vraiment de loin, et expliquent souvent tout en détail, du coup, après pour des notions plus avancées tu en auras peut-être besoin.
après si vraiment tu tiens à aller plus loin que les deux tutos du site, tu peux éventuellement chercher des cours d'électronique pour compléter... mais honnêtement, t'en es loin, et avec ce que te donnent ces deux tutos tu as déjà de quoi faire beaucoup de choses.
oui. non. enfin je regarde et je te dis.
Arduino : débutant breadboard
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oui. non. enfin je regarde et je te dis.
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