L'électricité, c'est un déplacement de charges. Trois grandeurs suffisent à décrire un circuit simple :

• La tension (U), en volts (V) : c'est la « pression » électrique, la différence de potentiel qui pousse les charges. Sans tension, rien ne circule.
• Le courant (I), en ampères (A) : c'est le débit de charges, la quantité d'électricité qui passe par seconde.
• La résistance (R), en ohms (Ω) : c'est l'opposition au passage du courant. Plus elle est élevée, moins le courant passe pour une même tension.

Ces trois grandeurs sont liées par la loi d'Ohm, la relation la plus utile du métier :

Sur le terrain, cette loi guide le diagnostic : si on mesure une tension présente mais aucun courant, c'est souvent un circuit ouvert (résistance infinie, fil coupé). Si le courant est anormalement fort, on suspecte un court-circuit (résistance qui s'effondre).

La puissance (P), en watts (W), mesure l'énergie consommée ou fournie par unité de temps. Pour un circuit continu simple, elle vaut P = U × I. C'est elle qui dit « combien » travaille un équipement.

Il faut distinguer deux grandes familles de courant :

• Le courant continu (DC) : la tension garde le même sens (batteries, électronique, certains entraînements). Le courant circule toujours dans la même direction.
• Le courant alternatif (AC) : la tension change de sens de façon périodique (le réseau électrique, à 50 Hz en France). C'est la forme utilisée pour distribuer l'énergie et alimenter la plupart des moteurs industriels.

En industrie, l'alimentation de force est presque toujours en triphasé : trois phases décalées dans le temps, plus un conducteur de neutre. Les niveaux usuels en basse tension sont 230 V (entre une phase et le neutre) et 400 V (entre deux phases). Le triphasé permet de transporter beaucoup de puissance et, surtout, de créer naturellement le champ tournant qui fait tourner les moteurs asynchrones.

Enfin, sur un réseau alternatif on parle de deux types de puissance — sans entrer dans le détail à ce stade :

• La puissance active (W) : celle qui produit un travail utile (faire tourner un arbre, chauffer).
• La puissance réactive (var) : celle qui sert à magnétiser les bobinages des moteurs et transformateurs, sans produire de travail direct. On cherche à la limiter pour ne pas surcharger le réseau.

La mécanique décrit les mouvements et les efforts. Les grandeurs essentielles pour un électromécanicien :

• La force ou effort (F), en newtons (N) : une poussée ou une traction exercée sur un objet.
• Le couple (C), en newton-mètres (N·m) : c'est l'effort de rotation, ce qui fait tourner un arbre. C'est la grandeur clé d'un moteur : un couple élevé permet d'entraîner une charge lourde. Le couple naît d'une force appliquée à une distance de l'axe (bras de levier).
• La vitesse de rotation (N), en tours par minute (tr/min) : le nombre de tours effectués par l'arbre en une minute.

On distingue deux grands types de mouvements sur les équipements :

• La rotation : un arbre tourne autour d'un axe (moteur, pompe, ventilateur, réducteur).
• La translation : un élément se déplace en ligne droite (vérin, table mobile, convoyeur linéaire).

La puissance mécanique, elle aussi en watts (W), combine couple et vitesse : à puissance donnée, un système qui tourne vite développe peu de couple, et inversement. C'est exactement le rôle d'un réducteur : réduire la vitesse pour augmenter le couple disponible.

Une fois la puissance mécanique produite par un moteur, il faut l'amener jusqu'à la charge à entraîner. C'est le rôle des organes de transmission, que l'électromécanicien démonte et remonte régulièrement :

• L'accouplement : relie directement l'arbre moteur à l'arbre récepteur. Son bon alignement est critique : un défaut d'alignement génère vibrations et usure prématurée des roulements.
• Les courroies et poulies : transmettent la puissance entre deux arbres distants, avec possibilité de changer le rapport de vitesse. La tension de la courroie doit être correcte (ni trop lâche, ni trop tendue).
• Les engrenages et réducteurs : modifient le rapport vitesse/couple. Un réducteur diminue la vitesse et augmente le couple.
• Les chaînes et pignons : transmission robuste pour les charges importantes ou les milieux difficiles.

Le moteur électrique est l'objet emblématique de l'électromécanicien parce qu'il convertit l'énergie : il transforme l'énergie électrique en énergie mécanique. À l'inverse, une génératrice transforme l'énergie mécanique en énergie électrique — c'est le même principe physique pris dans l'autre sens.

Le plus répandu en industrie est le moteur asynchrone (dit aussi « à induction »). Son principe, dans les grandes lignes :

• Le courant triphasé parcourt les bobinages du stator (la partie fixe) et y crée un champ magnétique tournant.
• Ce champ tournant induit des courants dans le rotor (la partie mobile), qui se met à tourner pour « suivre » le champ.
• Le rotor tourne toujours un peu moins vite que le champ : cet écart s'appelle le glissement. C'est lui qui rend le couple possible — un moteur asynchrone sans glissement ne fournirait aucun effort.

Comprendre champ tournant et glissement est essentiel : un moteur qui « broute », qui chauffe ou qui ne démarre pas peut avoir une cause électrique (bobinage, alimentation déséquilibrée) ou mécanique (roulements, charge bloquée). Le diagnostic se fait, là encore, des deux côtés.

Les relations à mémoriser