Les unités électriques standard utilisées pour l’expression de la tension, du courant et de la résistance sont le Volt [ V ], l’Ampère [ A ] et l’Ohm [ Ω ] respectivement.

Ces unités de mesure électriques sont basées sur le Système International (SI), également connu sous le nom de système métrique, d’autres unités électriques couramment utilisées étant dérivées des unités de base SI.

Il est parfois nécessaire dans les circuits et systèmes électriques ou électroniques d’utiliser des multiples ou des sous-multiples (fractions) de ces unités de mesure standard lorsque les quantités mesurées sont très grandes ou très petites.

Le tableau suivant donne une liste de certaines des unités électriques standard utilisées dans les formules électriques et les valeurs des composants.

Unités Standards de Mesure Électrique

Multiples et Sous-multiples

Il existe une vaste gamme de valeurs rencontrées en ingénierie électrique et électronique entre une valeur maximale et une valeur minimale d’une unité électrique standard. Par exemple, la résistance peut être inférieure à 0,01Ω ou supérieure à 1 000 000Ω.

En utilisant des multiples et des sous-multiples de l’unité standard, nous pouvons éviter d’avoir à écrire trop de zéros pour définir la position de la virgule décimale. Le tableau ci-dessous donne leurs noms et abréviations.

Ainsi, pour afficher les unités ou multiples d’unités pour la résistance, le courant ou la tension, nous utiliserions par exemple :

• 1kV = 1 kilo-volt  –  ce qui est égal à 1 000 Volts.
• 1mA = 1 milli-amp  –  ce qui est égal à un millième (1/1000) d’un Ampère.
• 47kΩ = 47 kilo-ohms  –  ce qui est égal à 47 mille Ohms.
• 100uF = 100 micro-farads  –  ce qui est égal à 100 millionièmes (100/1 000 000) d’un Farad.
• 1kW = 1 kilo-watt  –  ce qui est égal à 1 000 Watts.
• 1MHz = 1 méga-hertz  –  ce qui est égal à un million de Hertz.

Pour convertir d’un préfixe à un autre, il est nécessaire de multiplier ou de diviser en fonction de la différence entre les deux valeurs. Par exemple, convertissez 1MHz en kHz.

Eh bien, nous savons d’après ce qui précède que 1MHz est égal à un million (1 000 000) de hertz et que 1kHz est égal à mille (1 000) hertz, donc un 1MHz est mille fois plus grand que 1kHz. Pour convertir les méga-hertz en kilo-hertz, nous devons multiplier les méga-hertz par mille, car 1MHz est égal à 1000 kHz.

De même, si nous devions convertir kilo-hertz en méga-hertz, nous devrions diviser par mille. Une méthode beaucoup plus simple et rapide serait de déplacer la virgule décimale soit à gauche soit à droite selon que vous devez multiplier ou diviser.

Outre les unités électriques de mesure “standards” montrées ci-dessus, d’autres unités sont également utilisées en ingénierie électrique pour désigner d’autres valeurs et quantités telles que :

• •  Wh – Le Watt-Heure, la quantité d’énergie électrique consommée par un circuit sur une période de temps. Par exemple, une ampoule consomme cent watts de puissance électrique pendant une heure. Elle est couramment utilisée sous la forme : Wh (watt-heures), kWh (kilowatt-heure) qui équivaut à 1 000 watt-heures ou MWh (mégawatt-heure) qui équivaut à 1 000 000 watt-heures.
• •  dB – Le Décibel, le décibel est une unité d’un dixième du Bel (symbole B) et est utilisé pour représenter le gain que ce soit en tension, courant ou puissance. C’est une unité logarithmique exprimée en dB et est couramment utilisée pour représenter le rapport d’entrée à sortie dans les amplificateurs, circuits audio ou systèmes de haut-parleurs.
   
  Par exemple, le rapport en dB d’une tension d’entrée (V_IN) à une tension de sortie (V_OUT) est exprimé comme 20log₁₀(V_OUT/V_IN). La valeur en dB peut être positive (20dB) représentant un gain ou négative (-20dB) représentant une perte avec l’unité, c’est-à-dire entrée = sortie exprimée comme 0dB.
• •  θ – Angle de Phase, l’angle de phase est la différence en degrés entre l’onde de tension et l’onde de courant ayant le même temps périodique. C’est un décalage temporel et, en fonction de l’élément du circuit, peut avoir une valeur “avance” ou “retard”. L’angle de phase d’une onde est mesuré en degrés ou en radians.
• •  ω – Fréquence Angulaire, une autre unité qui est principalement utilisée dans les circuits AC pour représenter la Relation Phasor entre deux ou plusieurs formes d’onde est appelée fréquence angulaire, symbolisée par ω. C’est une unité de fréquence angulaire de rotation 2πƒ avec des unités en radians par seconde, rads/s. La révolution complète d’un cycle est de 360 degrés ou 2π, par conséquent, un demi-tour est donné comme 180 degrés ou π rad.
• •  τ – Constante de Temps, la constante de temps d’un circuit d’impédance ou d’un système linéaire du premier ordre est le temps qu’il faut pour que la sortie atteigne 63,7 % de sa valeur de sortie maximale ou minimale lorsqu’elle est soumise à une entrée de Réponse de Pas. C’est une mesure du temps de réaction.

Dans le prochain tutoriel sur la théorie des circuits CC, nous examinerons la Loi de Kirchhoff qui, avec la Loi d’Ohm, nous permet de calculer les différentes tensions et courants circulant dans un circuit complexe.