Un peu de vulgarisation, ça vous permettra de frimer en classe un peu.
Attention Lundi il y a interro sur le sujet, donc potassez bien tout ce qui suit ce week end.
- la puce d'un arduino UNO fonctionne sous 5V
- Vous mettez une certaine tension, disons 17V sur le jack
➜ d'après vous qui fabrique les 5V à partir de 17V et que deviennent les 12V d'écart ?
pour cela il faut aller voir la documentation de la carte et trouver le schéma des composants et circuits
pour l'entrée Jack ça se passe en haut à droite :
on voit que nos 17V passent dans le Jack puis la diode D1 (donc petite perte de tension) puis on rentre dans un composant avec le doux nom de NCP1117ST50T3G
Donc il faut trouver la datasheet ce ce composant, c'est un LDO ➜ lire cette doc
la datasheet vous donnera des détails sur ce composant et ce qu'il peut supporter.
en gros ce LDO abaisse la tension en dissipant sous forme de chaleur la puissance fournie non récupérée par le circuit. Le circuit alimente l'arduino mais aussi tout ce qui est branché sur la carte, de la simple LED avec sa résistance sur une pin au moteur connecté sur la broche 5V
La puissance s'exprime en Watt et se calcule par la formule P = UI ou U est la tension et I l'intensité.
ici vous balancez 17V et disons que vous demandez 500mA (soit 0.5A) la puissance arrivant dans le régulateur est donc 17 x 0.5 = 8.5 Watts (si on oublie la diode) et en sortie vous avez 5 x 0.5 = 2.5W ➜ ça veut dire que le régulateur a dissipé la différence, 6 Watts, en chaleur (comme disait Lavoisier pour le changement d'état de la matière, rien ne se crée, rien ne se perd, tout se transforme ben ici c'est un peu pareil notre puissance électrique va devenir chaleur)
Le watt est l'unité dérivée de puissance ou de flux énergétique (dont le flux thermique). Un watt équivaut à un Joule par seconde. Dit autrement le watt représente la puissance d'un système dans lequel une énergie d'un joule est transférée uniformément pendant une seconde. On peut exprimer cela en unités de base, un kilogramme mètre carré par seconde cube:
1 W = 1J.s−1 = 1kg.m2.s−3
Et pour savoir à quelle température on va faire monter la puce, là on rentre dans le monde de la thermodynamique et calorimétrie pour savoir comment ces 6 Watts vont se transformer en température...
La température c'est de l'agitation moléculaire et donc forcément ça dépend de votre matériau (c'est liée à l'énergie thermique). Chaque matériau à un coefficient dit de Capacité thermique massique qui s'exprime en J.K−1.kg−1 (K c'est pour Kelvin, la variation de température). Ce coefficient définit combien d'énergie est nécessaire pour augmenter la température du matériau.
l'énergie thermique = ΔTemperature . masse . Capacité thermique massique
et pour aller des Joules aux Watts, il faut se souvenir que Energie = Puissance . Temps
donc
Puissance . Temps = ΔTemperature . masse . Capacité thermique massique
en gros, c'est du bon sens, plus on apporte de puissance pendant longtemps plus la température va augmenter puisque la masse et la Capacité thermique massique sont des constantes
le souci bien sûr c'est qu'à partir d'une certaine température le composant ne fonctionne plus (peu se mettre en protection pour certains), puis la température augmentant on peut faire fondre des pistes ou aller endommager les soudures etc...
donc à retenir :
- on n'alimente jamais rien qui consomme fortement à partir de la pin 5V de son arduino Uno
- on évite de mettre sur le Jack une tension trop élevée pour ne pas réchauffer la planète par le LDO
- on travaille un peu sa physique et ses maths pour aller plus loin
@flix09 ➜ c'est plus clair ?