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Le Transformateur Triphasé. 2.1 Exercice 1. Un transformateur triphasé Dyn 1 (On supposera que le transformateur est parfait pour les courants.) 2.20 Corrigé.
PROBLÈMES CORRIGÉS DÉLECTROTECHNIQUE
Transformateur triphasé – Couplage – Schéma monophasé équivalent. 15. 3. Transformateur triphasé – Association en parallèle – Fonctionnement en régime
Transformateurs triphasés Cours et exercices
Le schéma cicontre représente une colonne d'un transformateur triphasé (les deux autres sont Corrigé transformateurs triphasés. Cours et exercices. Exercice I.
7. Exercices corrigés
Un transformateur triphasé Dyn 1
9 exercices corrigés dElectrotechnique sur le transformateur
En déduire que la puissance consommée à vide est sensiblement égale aux pertes fer. Exercice Transfo02 : courant de mise sous tension d'un transformateur. Un
Polycopié de Cours Electrotechnique appliquée avec Exercices
Corrigé des Exercices sur le transformateur Corrigés des Exercices sur le régime triphasé. Corrigé 1. 1) Le courant dans ...
EXERCICES sur le TRIPHASE
Le courant dans chaque branche l'impédance et l'inductance de la bobine. 2. Le facteur de puissance et les puissances active et réactive. EXERCICE 5 + CORRIGE
Chapitre 7 Le transformateur triphasé
Exercice 2 : Couplage d'un transformateur triphasé 3 PROBLEMES ET EXERCICES. Chap 7. Exercice 1 : Montage triphasé avec trois transformateurs monophasés.
Electrotechnique fondamentale 2 exercices corrigés pdf gratuit de la
transformateur monophasé T.P 2: Etude du transformateur triphasé T.P 3: Etude de la machine à courant continu T.P 4: Etude du moteur asynchrone triphasé à ...
Corrigé de la série N°2
EXERCICE N° 1 : Le transformateur triphasé est couplé en triangle-étoile. L'essais à vide a donné les valeurs suivantes : U1n=15 KV ; U20=395 V ; P10=1800 W
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Chapitre 2 Le Transformateur Triphasé 2 1 Exercice 1 Un transformateur triphasé Dyn 15 kV -410 V a un courant nominal secondaire égal `a
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Pour plus des cours exercices examens Comme tous les récepteurs triphasés le primaire d'un transformateur peut avoir ses enroulements couplés en
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Le schéma cicontre représente une colonne d'un transformateur triphasé (les deux autres sont identiques) Cette colonne comporte un enroulement haute tension et
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Chapitre 1 • Transformateur monophasé à plusieurs secondaires 3 Chapitre 2 • Transformateur triphasé – Couplage – Schéma monophasé équivalent
[PDF] 7 Exercices corrigés
Transformateur triphasé 57 7 Exercices corrigés Exercice 1 Un transformateur triphasé Dyn 15 kV -410 V à un courant nominal secondaire égal à 70 A
[PDF] CORRIGÉ DES EXERCICES DU CHAPITRE 4 Partie 2 414
CORRIGÉ DES EXERCICES DU CHAPITRE 4 Partie 2 4 14 Courant nominal au primaire: A a) Rendement du transformateur b) Pour le calcul de la tension et le
[PDF] Corrigé de la série N°2 - Technologue pro
EXERCICE N° 1 : Le transformateur triphasé est couplé en triangle-étoile L'essais à vide a donné les valeurs suivantes : U1n=15 KV ; U20=395 V ; P10=1800 W
[PDF] TD N°2 : Transformateur triphasé EXERCICE N°1 - Technologue pro
Un transformateur triphasé dont le primaire branché en triangle est alimenté par un système de tension triphasé de fréquence 50hz de tension efficace
[PDF] EXERCICES CORRIGES SUR LE TRANSFORMATEUR
6- Calculer le rendement de ce transformateur lorsqu'il débite un courant d'intensité nominale dans une charge inductive de facteur de puissance 083 REPONSE :
[PDF] Chapitre7 Exercice 4 « Couplage Yz dun transformateur triphasé
Le courant dans le neutre du primaire est nul quels que soient les courants secondaires Page 2 MagnElecPro Electromagnétisme - Corrigé de Chapitre 7 Exercice
7 Exercices corrigés - univ-boumerdesdz
Chapitre 2 Transformateur triphasé 57 7 Exercices corrigés Exercice 1 Un transformateur triphasé Dyn 15 kV -410 V à un courant nominal secondaire égal à 70 A Deux essais ont permis de déterminer P10 = 400W et P1cc = 780W à I2n Calculez : 1) Le rapport de transformation
Le transformateur triphasé
VI Exercices Exercice 1 1/ Sur la plaque signalétique d'un transformateur triphasé on relève les caractéristiques suivantes : - Puissance assignée : 1250 kVA - Tension primaire assignée : 20 kV - Tension secondaire à vide : 237 V/410 V - Couplage Dyn 11 - Tension de court-circuit : 55 - Courant assigné : 352 A
TD N°2 : Transformateur triphasé EXERCICE N°1
TD N°2 : Transformateur triphasé EXERCICE N°1 Un transformateur triphasé possède les caractéristiques suivantes : 20KV/380V ;S=200KVA ;f=50hz 1-On a réalisé les essais suivants : Essai à vide U 10 =U 1n ;U 20 =400V ; P 0 =680W Essai en court-circuit I 2cc = I 2n /2 ;U 1cc =400V ;P cc =680W a)Calculer le courant secondaire nominal
9 exercices corrigés d’Electrotechnique sur le transformateur
9 exercices corrigés d’Electrotechnique sur le transformateur Exercice Transfo01 : transformateur à vide Faire le bilan de puissance du transformateur à vide En déduire que la puissance consommée à vide est sensiblement égale aux pertes fer Exercice Transfo02 : courant de mise sous tension d’un transformateur
9 exercices corrigés d’Electrotechnique sur le transformateur
9 exercices corrigés d’Electrotechnique sur le transformateur Exercice Transfo01 : transformateur à vide Faire le bilan de puissance du transformateur à vide En déduire que la puissance consommée à vide est sensiblement égale aux pertes fer Exercice Transfo02 : courant de mise sous tension d’un transformateur
PROBLÈMES CORRIGÉS D’ÉLECTROTECHNIQUE - Numilogcom
1 Transformateur monophasé à plusieurs secondaires 3 2 Transformateur triphasé – Couplage – Schéma monophasé équivalent 15 3 Transformateur triphasé – Association en parallèle – Fonctionnement en régime déséquilibré 27 4 Autotransformateur 51 5 Ligne triphasée 65 Maye_57895-P1 book Page 1 Jeudi 10 mai 2012 3:56 15
CHAPITRE : 03 TRANSFORMATEUR TRIPHASE Contenu - Technologue Pro
Le Transformateur triphasé 1°-Intérêt La production de l’énergie électrique et son transport se fait généralement en triphasé Par ailleurs on démontre facilement que le transport de l’énergie en haute tension est plus économique d’où la nécessité d’employer des transformateurs élévateurs à la sortie de
3 exercices corrigés d’Electrotechnique sur le régime triphasé
3 exercices corrigés d’Electrotechnique sur le régime triphasé Exercice Tri01 : régime triphasé Soit un récepteur triphasé équilibré constitué de trois radiateurs R = 100 ? Ce récepteur est alimenté par un réseau triphasé 230 V / 400 V à 50 Hz
EXERCICES ET PROBLÈMES D’ÉLECTROTECHNIQUE
Cet ouvrage regroupe 7 synthèses de cours 38 exercices corrigés et 11 problèmes corrigés de façon particulièrement détaillée qui abordent des applications diverses du domaine «courant fort» du génie électrique
Chapitre 2 Transformateur triphasé Exercice 2
Chapitre 2 Transformateur triphasé 59 Exercice 2 Un transformateur de puissance apparente Sn = 1000kVA et de tension à vide U20 = 410V est couplé comme indiqué sur la figure 1 Dans tout ce qui suit son primaire est alimenté sous 20kV-50Hz
CORRIGÉ DES EXERCICES DU CHAPITRE 4 Partie 2 4
GEL-15216 Électrotechnique1 CORRIGÉ DES EXERCICES DU CHAPITRE 4 Partie 2 4 14 Courant nominal au primaire: A a) Rendement du transformateur b) Pour le calcul de la tension et le courant au primaire on utilisera le modèle simplifié du transformateur Par conséquent on ne calcule que Reqet Xeq(à partir de l’essai en court-circuit
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1 2 2 Correction des exercices 15 1 3 Synthèse de cours n° 2 : Systèmes triphasés 20 1 3 1 Système triphasé : les bases 20 1 3 2 Puissances en triphasé 24 1 3 3 Schéma équivalent monophasé d’un système équilibré 25 1 4 Série d’exercices n° 2 : Circuits triphasés 25 1 4 2 Correction des exercices 30
Quelle est la puissance d'un transformateur triphasé?
- 1/ Sur la plaque signalétique d'un transformateur triphasé on relève les caractéristiques suivantes : - Puissance assignée : 1250 kVA. - Tension primaire assignée : 20 kV. - Tension secondaire à vide : 237 V/410 V. - Couplage Dyn 11. - Tension de court-circuit % : 5,5.
Quelle est la différence entre le point neutre et le transformateur triphasé?
- • 3 enroulements en BT: 1 par phase Le point neutreest commun aux 3 enroulements. Marc Sanchez - Lycées Paul Mathou –Gourdan-Polignan –BAC PRO ELEEC Le transformateur triphasé Symbole et représentation:
Qu'est-ce que le transformateur 3?
- Étude du transformateur 3 ~ HTA/BT photo: transformateur sec "trihal" Schneider. Marc Sanchez - Lycées Paul Mathou –Gourdan-Polignan –BAC PRO ELEEC Le transformateur triphasé Le transformateur triphasé règle et achemine, à chaque instant, la tension issue des centrales de production d’énergie à travers tout le territoire.
Comment calculer l’indice horaire d’un transformateur triphasé?
- L’indice horaire I est : I = ? / 30° 0 ? I ? 11 (entier) IV. Couplages du transformateur triphasé IV.1. Principe Comme tous les récepteurs triphasés, le primaire d’un transformateur peut avoir ses enroulements couplés en étoile ou en triangle.
EXERCICES
ET PROBLÈMES
D'ÉLECTROTECHNIQUE
Notions de base
et machines électriques Luc Lasne STS • IUT • Licence • Écoles d'ingénieursEXERCICES
ET PROBLÈMES
D'ÉLECTROTECHNIQUE
Notions de bases
et machines électriquesRappels de cours
Luc Lasne
Professeur agrégé à l'Université de Bordeaux 1Illustration de couverture : DigitalVision®
© Dunod, Paris, 2005ISBN 2 10 049064 8
© Dunod - La photocopie non autorisée est un délit.Avant proposCet ouvrage regroupe 7 synth
èses de cours, 38 exercices corrigés et 11 problèmes,corrigés de façon particulièrement détaillée, qui abordent des applications diversesdu domaine "courant fort» du g
énie électrique. L'électrotechnique est une matièreassez vaste qui poss ède ses particularités, son langage propre, ses outils incontournables, et n écessite des bases solides en manipulation des circuits et des puissancesélectriques. La rigueur nécessaire à l'étude des systèmes triphasés et des machinesé
lectriques, pour ne citer qu'eux, ne peut s'acquérir qu'en se "mettant à l'épreuve»sur des exercices vari
és avant d'aborder des sujets plus complets. Mais ce travail estextr êmement payant en terme de compréhension et de réussite scolaire.Voilà pourquoi cet ouvrage propose, pour chaque thème abordé une progressionidentique: une synth
èse de cours qui présente les notions "incontournables», unes érie d'exercices permettant de gagner en confiance et de cerner facilement les pointsàéclaircir et, pour finir, un ou plusieurs problèmes plus ardus. Les différents thèmessont abord
és dans une certaine idée de progression et il est vivement conseillé derespecter cet ordre afin de profiter d'une vision coh
érente de la matière. Parmi cesprobl
èmes figurent d'ailleurs deux sujets de "synthèse» (problème no4 et no11) nécessitant chacun un certain recul sur les notions abordées au préalable. Enfin unebibliographie sommaire aidera le lecteur d
ésireux d'en savoir plus à trouver les ouvragesqui ont contribu é à l'élaboration de ce recueil de sujets et aux synthèses de cours.En d éfinitive, cet ouvrage destiné aux étudiants des filières technologiques etphysiques d ésirant préparer correctement leurs épreuves d'électrotechnique, se révélera également un recueil intéressant de sujets permettant la préparation des concoursspécialisés de l'enseignement: CAPES, CAPET et Agrégation de génie électrique etphysique appliqu
ée.
Remerciements
Je remercie tout particulièrement mes anciens professeurs de l'ENS de Cachan qui ont su me donner le go ût de cette matière passionnante qu'est l'électrotechnique. Jetiens tout particulièrement à remercier M.JeanClaude Gianduzzo, de l'Universitéde Bordeaux 1, pour ses nombreuses r
éponses à mes questions, ses connaissances etson aptitude toute particuli ère à les transmettre. Merci également à Didier Geoffroy pour ses pr écieuses indications sur l'alternateur relié au réseau. Merci enfin au groupeMerlinG érin/Schneiderelectric pour leur aimable autorisation d'utilisation de docu mentation constructeur. Je joinsà ces remerciements une pensée à tous les collègueset amis du monde de l'enseignement et des sciences.
Plus personnellement et de fa
çon infiniment plus intime je remercie Armelle, mafemme, et ma petite Salomé pour leur patience lors de la rédaction de cet ouvrage.Merci pour tout l'amour qu'elles m'apportent jour apr
ès jour...
© Dunod - La photocopie non autorisée est un délit.Table des matièresAVANT PROPOS III
CHAPITRE 1 • CIRCUITS MONOPHASÉS ET TRIPHASÉS, PUISSANCES ÉLECTRIQUES 11.1Synthèse de cours n°1: Circuits monophasés etpuissances électriques,
casparticulierdurégime sinusoïdal 11.1.1Lois de base et conventions des circuits
électriques 1
1.1.2R
écepteurs électriques linéaires 2
1.1.3R
égime continu et régimes variables 3
1.1.4Valeurs caract
éristiques des régimes périodiques quelconques 41.1.5Le r
égime sinusoïdal et sa représentation complexe 51.1.6Les puissances
électriques 9
1.2Série d'exercices n°1: Circuits monophasés etpuissances électriques 12
1.2.1É
noncés 121.2.2Correction des exercices 151.3Synthèse de cours n°2: Systèmes triphasés 20
1.3.1Syst
ème triphasé: les bases 20
1.3.2Puissances en triphas
é 24
1.3.3Sch
éma équivalent monophasé d'un système équilibré 251.4Série d'exercices n°2: Circuits triphasés 25
1.4.1 É
noncés 251.4.2Correction des exercices 30
VI Exercices et problèmes d'électrotechnique1.5Problèmen°1: Charges monophasées ettriphasées 39
1.5.1Énoncé 391.5.2Correction d
étaillée 42
1.6Problème n°2: Systèmes triphasés déséquilibrés 48
1.6.1É
noncé 481.6.2Correction détaillée 51
CHAPITRE 2 • CIRCUITS MAGNÉTIQUES ETTRANSFORMATEURS 592.1Synthèse de cours n°3: Circuits magnétiques et transformateurs 59
2.1.1Circuits magn
étiques en électrotechnique 59
2.1.2Circuits magn
étiques en régime alternatif sinusoïdal 622.1.3Transformateurs 64
2.1.4Transformateurs triphas
és 67
2.2Série d'exercices n°3: Circuits magnétiques et transformateurs 69
2.2.1É
noncés 692.2.2Correction des exercices 742.3Problème n°3: Caractérisation et utilisation detransformateur industriel,
mise en parallèle de transformateurs 822.3.1É
noncé 822.3.2Correction détaillée 86
2.4Problème n°4: Modélisation d'un tronçon de réseau,
conclusions sur la nécessité d'interconnexion des réseaux 942.4.1É
noncé 942.4.2Correction détaillée 97
CHAPITRE 3 • CHARGES NON LINÉAIRES,
HARMONIQUES DE COURANTS ET RÉGIMES TRANSITOIRES 1073.1Synthèse de cours n°4: Charges non linéaires,
harmoniques decourants et régimes transitoires 1073.1.1Charges non lin
éaires et puissances en régime déformé 1073.1.2D
écomposition du courant en série de Fourier, notion d'harmoniques de courant 1083.1.3Les r
égimes transitoires en électrotechnique 110
3.2Série d'exercices n°4: Grandeurs nonsinusoïdales et régimes transitoires 113
3.2.1É
noncés 1133.2.2Correction des exercices 1163.3Problème n°5: Charges non-linéaires,
propagation etconséquences des courants nonsinusoïdaux 1243.3.1É
noncé 1243.3.2Correction détaillée 127
Table des matièresVII© Dunod - La photocopie non autorisée est un délit.CHAPITRE 4 • MACHINES À COURANT CONTINU 137
4.1Synthèse de cours n°5: Machines à courant continu 137
4.1.1Principe et constitution de la machine
à courant continu 137
4.1.2Sch
émas équivalents de la machine, fonctionnements en moteur et en génératrice 138
4.1.3Montages s
érie et parallèle (shunt) 140
4.2Série d'exercices n°5: Machines à courant continu 141
4.2.1É
noncés 1414.2.2Correction des exercices 1454.3Problème n°6: Choix et caractérisation d'une machine
àcourant continu pour une utilisation embarquée 1534.3.1É
noncé 1534.3.2Correction détaillée 156
4.4Problème n°7: Machine à courant continu: réversibilité et régimes transitoires 161
4.4.1É
noncé 1614.4.2Correction détaillée 164
CHAPITRE 5 • MACHINES SYNCHRONES 173
5.1Synthèse de cours n°6: Champs tournants et Machines synchrones 173
5.1.1Notion de champ tournant 173
5.1.2Machines synchrones 176
5.1.3Fonctionnements moteur et alternateur,
coulement des puissances et rendement 1785.1.4Alternateur coupl
é à un réseau 179
5.2Série d'exercices n°6: Machines synchrones et alternateurs 180
5.2.1É
noncés 1805.2.2Correction des exercices 1855.3Problème n°8: Étude d'un alternateur / moteur de centrale hydroélectrique 193
5.3.1É
noncé 1935.3.2Correction détaillée 196
5.4Problème n°9: Alternateur raccordé au réseau, compensateur synchrone 202
5.4.1É
noncé 2025.4.2Correction détaillée 205
CHAPITRE 6 • MACHINES ASYNCHRONES 215
6.1Synthèse de cours n°7: Moteurs asynchrones 215
6.1.1Principe du moteur asynchrone et glissement 215
6.1.2Construction du sch
éma équivalent monophasé du moteur asynchrone 2166.1.3É
coulement des puissances et rendement 2176.1.4Expression des puissances et des couples sous tension et fr
équence constantes 218
VIII Exercices et problèmes d'électrotechnique6.2Série d'exercices n°7: Machines asynchrones et alternateurs 220
6.2.1Énoncés 2206.2.2Correction des exercices 223
6.3Problème n°10: Motorisation asynchrone 231
6.2.1É
noncé 2316.2.2Correction détaillée 234
6.4Problème n°11: Synthèse sur les principaux moteurs électriques en traction 239
6.4.1É
noncé 2396.4.2Correction détaillée 242
BIBLIOGRAPHIE ET LIENS 247
© Dunod - La photocopie non autorisée est un délit.Chapitre 1Circuits monophasés et triphasés,
puissances électriques1.1SYNTHÈSE DE COURS N°1:
CIRCUITS MONOPHASÉS ETPUISSANCES ÉLECTRIQUES,1.1.1Lois de base et conventions des circuits électriques
Loi des mailles Fondement de l'étude des circuits, la loi des mailles s'écrit: "la somme des tensionsorientées le long d'une maille de circuit électrique est nulle». On retiendra l'exemplefigurant sur la figure1.1.
u1u2 u3 u4 u1 - u2 - u3 + u4 = 0Figure1.1Loi des mailles.
2 1•Circuits monophasés et triphasés, puissances électriques
Loi des noeuds Incontournable également pour l'étude des circuits électriques, la loi des noeudss'écrit: "la somme des courants orientés à un noeud de circuit est nulle». Onretiendra l'exemple figurant sur la figure1.2.
Convention générateurLorsqu'un dip
ôle électrique représente le générateur de tension d'un circuit électrique, on oriente naturellement ses grandeurs
électriques en "convention générateur ». On retiendra la représentation de la figure1.3.
En convention g
énérateur, la puissance électrique associée au dipôle s'écrit:-Si on dit que le dip
ôle fournit de la puissance au reste du circuit.-Si on dit que le dip ôle reçoit de la puissance du reste du circuit.Convention récepteurLorsqu'un dip
ôle électrique n'est pas générateur, on le dit récepteur et on orientenaturellement ses grandeurs
électriques en "convention récepteur». On retiendra lareprésentation de la figure1.3.
En convention r
écepteur, la puissance électrique s'écrit également: -Si on dit que le dip ôle reçoit de la puissance au reste du circuit.-Si on dit que le dip ôle fournit de la puissance du reste du circuit.1.1.2Récepteurs électriques linéairesIl existe trois types de r
écepteurs électriques dits "linéaires»: les résistances, les inductances (ou selfs) et les condensateurs (ou capacités). On résume les relationsi1
i1 + i2 + i3 - i4 = 0 i2 i3i4Figure1.2Loi des noeuds.
pui=◊0pui=◊>
0pui=◊<
pui=◊0pui=◊>
0pui=◊<
iConvention " générateur »uDipôlei
Convention " récepteur »uDipôle
Figure1.3Conventions générateur et récepteur.1.1Synthèse de cours n° 1 : Circuits monophasés et puissances électriques3© Dunod - La photocopie non autorisée est un délit.courant/tension g
énérales de ces dipôles de base, naturellement en convention récepteur, autour de la figure1.4.
1.1.3Régime continu et régimes variables
Régime continuOn parle de r
égime (permanent) continu dès lors que les grandeurs électriques(courants et tensions) d'un circuit sont ind
épendantes du temps. Dans ce régimeparticulier, les inductances repr ésentent des courtcircuits et les condensateurs descircuits ouverts. En continu les r ésistances sont donc les seuls récepteurs linéaires.On résume les caractéristiques à retenir des régimes continus, tout particulièrementles caract
éristiques énergétiques, par la présentation classique de l'association"g énérateur/récepteur» faite dans la figure1.5. Régimes variablesOn distingue classiquement deux types de r
égimes variables, c'estàdire danslesquels les grandeurs électriques dépendent du temps: les régimes transitoires et lesrégimes entretenus périodiques.R
L C i i iu u uFigure1.4Lois générales des récepteurs linéaires.Résistance: (loi d'Ohm)R en Ohm ()()()utRit=◊
Inductance: L en Henry (H)d()()ditutLt=◊
Condensateur: C en Farad (F)d()()dutitCt=◊
RI URs E générateur récepteur Figure1.5Régime continu, association générateur récepteur.: charge : résistance de sortie du générateur : puissance reçue par la charge : puissance fournie par le générateur (si ) (si ) (si [non démontré])R sR²PUIRIII
PEII
max sEIR=0R maxUE=R=• max²4sEPR=◊sRR
4 1•Circuits monophasés et triphasés, puissances électriques
Les régimes transitoires. Ce sont les évolutions particulières des grandeurs électriques qui apparaissent lors des modifications brutales des caract
éristiques d'uncircuit
électrique. En général ils ne se produisent pas de façon répétée, sinon on parlede r
égime entretenu périodique. Ils feront l'objet d'une étude particulière dans lechapitre d
édié aux régimes transitoires et aux grandeurs non sinusoïdales.Les régimes périodiques. Ils se caractérisent par le fait que les grandeurs électriques sont p
ériodiques. La durée de répétition s'appelle la période (T en s), son inverse est appelé la fréquence (f en Hz).
1.1.4Valeurs caractéristiques des régimes périodiques quelconques
Pour caract
ériser facilement les grandeurs électriques variables dans le temps desrégimes périodiques, on distingue les paramètres incontournables, notés autour de lafigure1.6, que sont: la p
ériode, la fréquence, la valeur moyenne, la valeur efficace.Ces notions sont des notions phares en
électrotechnique et il est impératif de lesma îtriser parfaitement d'autant qu'elles sont universelles dans le domaine desrégimes périodiques.Remarques importantes:
La valeur moyenne d'un signal est la valeur qui sépare le signal sur unep
ériode en deux surfaces égales (voir la figure1.6). C'est la recherche de la puissance par effet Joule dueà un courant alternatif qui m
ène à la notion de valeur efficace. En réalité la valeur efficaced'un courant est celle qui produit la m
ême puissance consommée par effetJoule qu'un courant continu de m ême valeur. En bref, la formulation despuissances sera la m ême en alternatif et en continu sous réserve d'utiliserla valeur efficace dans tous les cas.Si s(t) s1(t) s2(t) alors s s1 s2 mais s(t)
t T0< s >=Figure1.6Caractéristiques des grandeurs périodiques quelconques.Grandeur périodique quelconque: s
Période: T en secondes
Fréquence: en Hertz (Hz)
Pulsation: en radians par secondes (rad/s)
(déifinie en sinusoïdal)Valeur moyenne:
Valeur eiÌifiÌicace: 1fT=
2f= ()1()d ef ()1²()d eff1eff2effSSSπ+1.1Synthèse de cours n° 1 : Circuits monophasés et puissances électriques5© Dunod - La photocopie non autorisée est un délit.1.1.5Le régime sinusoïdal et sa représentation complexe
C'est en r
égime sinusoïdal que transformateurs, machines tournantes, etc., ont unfonctionnement optimum. C'est
également en régime sinusoïdal qu'on peut transporter l'énergie électrique sous très haute tension grâce à l'utilisation des transformateurs. Ce r
égime correspond à la plus grande partie des configurationsrencontr ées dans le domaine de l'énergie électrique et donc de l'électrotechnique. Ilest impératif d'en maîtriser parfaitement les notions et les méthodes d'approche quisont incontournables pour aborder les chapitres suivants.
Nature des grandeurs alternatives sinusoïdales On résume autour de la figure1.7 les caractéristiques d'une grandeur sinusoïdale:Nécessité d'une notation particulière des grandeurs sinusoïdales
En régime sinusoïdal, les relations de maille exprimées à l'aide des relations entourant la figure1.4 deviennent des
équations différentielles dont la résolution secomplique de fa çon prohibitive dans les circuits comportant plus d'un ou deuxr écepteurs. Pourtant le régime sinusoïdal est le plus utilisé dans le domaine del' énergie électrique. Il est donc impératif de mettre en oeuvre une notation et uneméthodologie particulières portant sur les grandeurs sinusoïdales. Cette notation estla "notation complexe» (ou vectorielle) des grandeurs sinuso
ïdales.Rappels élémentaires sur les nombres complexes Soit , l'espace en deux dimensions des nombres complexes. On peut alors crire: avec i le nombre complexe unité tel que . On préfère, en électricit
é, et pour ne pas confondre i avec un courant, écrire en notant j le nombre complexe unité.On repr
ésente les nombres complexes dans un plan appelé "plan complexe»représenté sur la figure1.8:s(t)
t T 0 T /2 SmaxSef = Smax / J2
Figure1.7Caractéristiques des grandeurs sinusoïdales.Grandeur sinusoïdale:Période:
Fréquence:
Pulsation:
Phase à l'origine: (ici 0)
Valeur moyenne:
Valeur eiÌifiÌicace: (non démontré)
Attention: ces résultats sont valables uniquement en régime sinusoïdalmax()sin()stStI ()Ts1(Hz)fT
2(rad/s)f
0s
maxef2SSS OEzC z a ib=+◊=-21i z a jb=+◊6 1•Circuits monophasés et triphasés, puissances électriques
Spéciificité de l'électrotechniqueEn électrotechnique, les récepteurs électriques sont pratiquement toujours connectésaux bornes d'une m
ême source fournissant une tension sinusoïdale u qu'on caractérisa par sa valeur efficace U. En consid
érant la tension u(t), comme tension
d'alimentation d'un syst ème de charges, on considérera souvent cette tensioncomme étant à l'origine des phases. On écrit ainsi de façon classique une tensionsinuso ïdale de référence sous la forme:Par ailleurs, la grande majorit é des récepteurs électriques sous tension sinusoïdalesont des récepteurs à tendance inductive. Ainsi, dans la plupart des cas, le couranti(t) traversant un dip
ôle est en retard par rapport à la tension u(t). On écrira alors parconvention les courants sous la forme:
Cette écriture (avec le signe moins dans le sinus) est une convention d'écriturepropre à l'électrotechnique mais est rarement utilisée en électronique ou automatique. On repr ésente l'exemple d'un dipôle quelconque adoptant ces notations sur lafigure1.9. Notation complexe des tensions et des courants sinusoïdauxPour repr
ésenter une grandeur sinusoïdale il suffit, à fréquence constante, deconna ître sa valeur efficace et sa phase. En électrotechnique, l'écriture sous forme complexe des courants et des tensions permet de ne les caract ériser que par ces deuxgrandeurs et non plus en fonction du temps.On fera, de fa
çon universelle, l'équivalence formulée autour de la figure1.9tablie par convention pour un récepteur inductif:Les nombres complexes et sont les "phaseurs» (ou amplitudes complexes)
de la tension u et du courant i. Ce sont des grandeurs complexes fixes dans le plan complexe qui n'apportent que les valeurs efficaces et les d éphasages respectifscomme informations. Travailler sur ces nombres complexes revientà travailler surles grandeurs caract
éristiques des grandeurs temporelles, à la différence que les relations de maille et les lois des noeuds deviennent des relations lin
éaires (et non plusdes
équations différentielles).Im
Re ab r + Z Figure1.8Rappel sur les complexes.La norme (ou module) du complexe s'écrit:La projection du module sur les axes donne:
et D'où l'écriture polaire du nombre complexe : est appelé l'argument de , on écrit: Z²²rZab cosarIsinbrIZArg()Arctan(/)Zba
()2sin()itIt=◊◊- UI1.1Synthèse de cours n° 1 : Circuits monophasés et puissances électriques7© Dunod - La photocopie non autorisée est un délit.Application de la notation complexe aux dipôles linéaires communs:
notionsd'impédanceOn repr
ésente autour de la figure1.10 l'application de la notation complexe aux dip ôles linéaires rencontrés en électrotechnique:u() =t2 0UmaxImaxi()
ReI > 0 Im
U U Iu(t)i(t)
Figure1.9Notation complexe des courants et des tensions sinusoïdaux (exemple du récepteur inductif).Grandeurs Sinusoïdales temporelles: Représentation facilitée en fonction de t Période angulaire: 2 (rad)()2sin()utUtII ()2sin()itItII ()2sin()uUIIGrandeurs Complexes:
Représentation dans le plan complexe
(si la tension u est à l'origine des phases)II0ejUUUIejII efUUU efIII (,)Arg()IUI ReIIm U U I RReI = / 2 Im
U U I L ReIIm U U ICReprésentations
complexes = 0 = - / 2 Figure1.10Courants et tensions complexes des principaux dipôles.Résistance:URIIInductance:UjLII
Condensateur:1UIjC=◊Relations courant/tension: (non démontrées) Le terme représente "l'impédance complexe»UZI=8 1•Circuits monophasés et triphasés, puissances électriques
Remarques importantes: La notion d'impédance est très importante puisqu'ellerefl ète une proportionnalité entre les courants et les tensions et non plus unerelation différentielle. On retiendra:Imp
édance complexe d'un dipôle: , Impédance d'un dipôle: en Ohms (). Admittance d'un dipôle: et en Siemens (S).
Les imp édances complexes sont des nombres complexes. Classiquement,si , R repr ésente la résistance série de l'impédance et X sa réactance série.De m
ême: si , R représente la résistance parallèle de l'impédance et X sa réactance parallèle.Les imp
édances complexes bénéficient des règles d'associations classiques des rquotesdbs_dbs14.pdfusesText_20[PDF] exercices corrigés trigo seconde
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