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LIVRE DU PROFESSEUR
Édition : Patrick Gonidou
Coordination artistique : Évelyn Audureau
Fabrication : Jean-Marie Jous
Composition : JPM
© Nathan / HER, 2000 - 9, rue Méchain - 75014 ParisISBN : 2-09-178756-6
3 © Nathan / HER. La photocopie non autorisée est un délitSommaire
pages1.L'intensité et la tension électrique ............................................................................ 4
2.Les dipôles passifs linéaires ..................................................................................... 11
3.Les dipôles actifs linéaires ........................................................................................ 23
4.Les modèles équivalents de Thévenin et de Norton d'un circuit linéaire actif .......... 30
5.Le théorème de superposition ................................................................................. 46
6.Puissance et énergie électrique en continu ............................................................... 56
7.Le condensateur ...................................................................................................... 61
8.Le champ magnétique ............................................................................................. 65
9.Les actions magnétiques .......................................................................................... 71
10.L'induction électromagnétique ............................................................................... 77
11.L'auto-induction ..................................................................................................... 82
12.Le ferromagnétisme ............................................................................................... 87
13.Les régimes transitoires ......................................................................................... 91
14.Les grandeurs périodiques ..................................................................................... 98
15.Les grandeurs sinusoïdales .................................................................................... 109
16.Les dipôles linéaires en régime sinusoïdal ............................................................. 118
17.Étude des circuits linéaires en régime sinusoïdal ................................................... 125
18.Les puissances en régime sinusoïdal ...................................................................... 138
19.Le système de tensions triphasé équilibré .............................................................. 143
20.Le redressement ..................................................................................................... 150
21.Le transistor bipolaire ............................................................................................ 156
22.L'amplificateur opérationnel ................................................................................... 163
L"intensité
et la tension électriques © Nathan / HER. La photocopie non autorisée est un délit E Correction de "Testez vos connaissances» page 101) Il possède beaucoup d'électrons libres.
2) Des électrons libres.
3) L'ampère.
4) Le potentiel électrique du point B est inférieur à celui du point A.
5) D'un point de potentiel plus élevé vers un point de potentiel moins élevé.
6) Égal à celui des branches se coupant en ce noeud.
Correction des applications page 11
Calcul de la valeur de l"intensité d"un courant traversant un conducteur1) La quantité d'électricité ΔQayant traversé la section droite du conducteur en une seconde
est égale au nombre d'électrons libres ayant traversé cette section droite en une seconde, multiplié par la charge d'un électron.2) Par définition, l'intensité Idu courant traversant le conducteur vaut :
Sens conventionnel de l"intensité d"un courant électrique1) La borne "+» de la pile attire les électrons du circuit car des charges de signes contraires
s'attirent.2) La borne "-» de la pile repousse les électrons du circuit car des charges de même signe
se repoussent.3) Le sens de parcours des électrons dans le circuit est celui entrant par la borne "+» (qui
les attire) et sortant par la borne "-» (qui les repousse).4) Le sens conventionnel de l'intensité Idans un circuit électrique est l'opposé du sens de
parcours des électrons libres dans ce circuit. Iest de signe positif. 2I=ΔQ
t=1,61= 86ô A
ΔQ= 10
19×1,6 ×10
- 19 = 1,6 C 1 5 © Nathan / HER. La photocopie non autorisée est un délitSens conventionnel de l'intensité I:
Figure 1
Application de la loi des nuds
1) La loi des noeuds en A s'écrit :
2) I 1 = - I 2 - I 3 = - (- 2) - (- 0,5) = 2 + 0,5 ?Détermination de tensions
1)Figure 3
2) : c'est la tension aux bornes du générateur de tension parfait.
3) La tension entre deux points quelconques d'un fil de liaison est nulle; d'où :
4) La loi des mailles donne : U
AD + U BA - U BC + U DC = 0 V.Or : U
BA = U DC = 0 V, d'où : U AD - U BC = 0 V.Soit :
U BC = U AD = 9 V U BA = U DC = 0 V U AD = 9 VGénérateur de tension
parfait de 9 VAB DC U DC U AB U BC U AD 4 I 1 = 2,5 A I 1 + I 2 + I 3 = 0 A 3 EI Pile9 VLampee
6 © Nathan / HER. La photocopie non autorisée est un délitChoix des mailles
1)Représentation des tensions U
AD , U AB et U BCFigure 4
2)3) Non, car elle est nulle.
4) La loi des mailles dans la maille A, B, C, D, A s'écrit :
5) La loi des mailles dans la maille A, D, C, B, A s'écrit :
6) Les deux relations obtenues sont identiques.
7) On peut choisir arbitrairement le sens de parcours de la maille.
Application de la loi des mailles
1)Représentation des tensions U
AB , U BC et U ACFigure 7
2) La loi des mailles, dans la maille A, B, C, A s'écrit :- U
AB - U BC + U AC = 0 V AB D D 3 D 2 D 1 C U AB U BCU AC 6 - U AD + U BC + U AB = 0 VÐvU
AB - U BC + U AD = 0 V U CD = 0 V AB D D 3 D 2 D 1 C U AB U BC U AD 5 7 © Nathan / HER. La photocopie non autorisée est un délit Détermination des valeurs des potentiels électriques 1)2) La loi des mailles, dans la maille A, B, C, D, A s'écrit :
3) E- U= 0 V, d'où : E= U, soit :
4) Mettre un point à la terre signifie fixer son potentiel électrique à 0 V, d'où :
5) U= 9 V = U
BC = V B - V C , d'où : U AB = 0 V = V A - V B , d'où : V A = V B , et donc :Combinaison de lois des mailles
1) La loi des mailles, dans la maille A, B, E, F, A s'écrit :
2) La loi des mailles, dans la maille B, C, D, E, B s'écrit :
3) (U BA - U BE + U AF ) + (- U BC - U CD + U BE ) = 0 V.Soit : U
BA - U BE + U AF - U BC - U CD + U BE = 0 V.D'où :
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