Que de chemin parcouru depuis les premières expériences décoiffantes de Nikola Tesla et Thomas Edison, qui sont tous deux inscrits dans l’histoire comme les premiers pionniers de l’électricité. Leurs premières expériences étaient dangereuses, imprévisibles et sauvages, et ont provoqué des incendies, des brûlures et des décharges électriques. Deux siècles plus tard, nous avons dans nos poches un appareil qui condense des décennies de développement technologique avancé dans un objet de la taille d’une main d’enfant. Mais comment sommes-nous vraiment passés de la lumière au smartphone ? Voici un guide rapide sur les circuits et la façon dont ils ont changé le monde.
Connexion à l’alimentation
L’élément clé de la révolution électrique n’était pas le fait que les pionniers puissent produire de l’électricité. C’était en fait relativement facile : une simple dynamo, utilisant des aimants et des fils étaient suffisants à cet effet. Le problème était de les connecter de manière à ce qu’ils puissent alimenter des appareils en toute sécurité. C’est ainsi qu’est né le circuit, un domaine de l’ingénierie électrique dont nous sommes encore les pionniers aujourd’hui.
Pour le débutant, les circuits consistent à connecter une alimentation à une sortie. En termes simples, il s’agit de rendre une source d’électricité fonctionnelle en tirant des fils de la source vers une ampoule ou un filament de chauffage. Il ne s’agissait pas simplement de fabriquer des fils et de les souder aux deux extrémités de ce circuit ; c’était plus complexe, comme nous allons le voir.
Fluctuations et gradations
Ce qui rend les circuits infiniment complexes et fascinants, ce n’est pas le fait de pouvoir connecter des dizaines de sorties différentes à la même source d’énergie, c’est que de nombreuses sources d’électricité fluctuent, et que la haute tension peut griller des appareils ou provoquer des incendies. Cela signifie que d’autres éléments et composants doivent être ajoutés aux circuits, sous la forme (par exemple) de résistances qui permettent de moduler l’électricité.
Un autre problème dans le développement des circuits qui fonctionnent, était le degré d’énergie requis pour les différents composants. Ici, nous pouvons voir l’énergie électrique comme une sorte d’autoroute sur laquelle les voitures circulent dans une seule direction. Certaines s’arrêtent sur l’autoroute pour alimenter une ampoule, d’autres prennent la bretelle pour alimenter une caméra. Ces deux résultats pourraient bien nécessiter un nombre différent de véhicules. Il faut donc ajouter d’autres composants afin de moduler la tension requise pour les différents éléments.
Simplifier le processus
Si tout cela vous fait bouillir le cerveau, c’est parce que c’est effectivement très complexe. Mais heureusement, les technologues ont développé quelque chose qui rend ces circuits beaucoup plus simples et plus intuitifs : le circuit imprimé. Vous les connaissez de vue : il s’agit des circuits imprimés verts distinctifs que vous voyez lorsque vous retirez le boîtier d’un appareil électrique. Ce sont des moyens compacts de faire circuler l’énergie dans un circuit vers différentes parties d’un appareil, et ils sont essentiels pour les smartphones en particulier.
Vous pouvez en apprendre davantage sur les circuits imprimés en lisant le guide sur les circuits imprimés d’Altium, qui présente très bien aux débutants leur fonctionnement et les raisons pour lesquelles ils ont été si révolutionnaires pour le monde des appareils électriques. Tout ce que nous devons savoir pour cet article, c’est que ce qui était autrefois un désordre de fils a été condensé en puces qui ont souvent la taille d’une dent. Ce n’est que grâce à cette innovation que nous avons pu avoir les smartphones, pleins de fonctionnalités, dont nous bénéficions aujourd’hui.
Avancés
Pourtant, la technologie continue de progresser. Nous disposons aujourd’hui de micropuces qui promettent de nouvelles révolutions dans le domaine de l’ingénierie électrique. Un jour, les appareils électriques pourraient être aussi petits qu’un ongle, avec un circuit imprimé que l’on peut à peine distinguer à l’œil nu. Mais pour l’instant, nous disposons de smartphones qui font office de haut-parleurs, d’appareils photo, de dispositifs de communication et bien plus encore.
Ce développement des circuits est la raison pour laquelle nous pouvons profiter de produits et d’appareils avancés comme le smartphone ou l’ordinateur portable sur lequel vous lisez cet article aujourd’hui.