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Chapitre 9 Différents types de circuits électriques

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Chapitre I Réalisation et Schématisation d’un circuit simple

Electricité Cours : Le circuit électrique Prof Anass Zbir 1 Chapitre I – Réalisation et Schématisation d’un circuit simple I – Les éléments d’un circuit électrique 1) Un générateur est un dipôle (1) produisant de l'énergie électrique capable de faire circuler un courant électrique dans un circuit

Chapitre A2 : A la découverte du circuit électrique

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Chapitre 1 : Circuits électriques

Chapitre 1 : Circuits électriques Ce chapitre est un bref rappel du collège concernant les dipôles électriques et la schématisation d’un circuit électrique I) Dipôles électriques Un dipôle électrique est un composant électrique possédant deux bornes On distingue deux grandes catégories de dipôles :

Chapitre I : Etude et analyse des circuits en courant continu

Chapitre I : Etude et analyse des circuits en courant continu 1 Dipôles électriques 1 1 Définition Un dipôle est un élément d'un circuit électrique comportant deux bornes Il impose une relation entre la tension u à ses bornes et l'intensité du courant i qui le traverse La fonction f liant u à i : u f i ( )

Partie II Courant électrique et Circuits électriques

Partie II – Courant électrique et Circuits électriques Chapitre 7 – Le circuit électrique I Comment allumer une lampe avec une pile ? Ce matin EDF a oupé l’alimentation életrique du quartier pour proéder à des travaux Tu as esoin de desendre à la ave où il fait somre

Chapitre 8 : Le courant électrique continu رمتسملا يئابرهكلا

2 Déduire la caractéristique du courant électrique dans un circuit en série 2 Circuit en parallèle Activité expérimentale N°3 : caractéristique du courant électrique dans un circuit en On réalise le circuit électrique en parallèle suivant, composé de : Générateur G , Lampe 1 , Lampe 2 , interrupteur K et trois ampèremètres

Chapitre 5 : Intensité électrique

Chapitre 5 : Intensité électrique I) Définition de l’intensité du courant électrique Un courant électrique est créé lorsqu’il y a un déplacement d’électrons L’intensité du courant électrique est une grandeur physique correspondant à la charge électrique des électrons traversant une section de circuit en une seconde

Exercices du chapitre Physique 6 : Le dipôle (R, C)

d'un condensateur dans un circuit électrique (S 1 du cours) Étudier la charge électrique d'un condensateur Le condensateur du circuit repré- senté ci-contre est initialement déchargé On ferme le circuit à une date prise comme origine des temps Parmi les affirmations suivantes, Jesquelles sont exactes? b CIR C tiR=U àt=O d

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1 Chapitre 1. Etude et analyse des circuits en courant continu

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Chapitre I : Etude et analyse des

circuits en courant continu

1 Dipôles électriques

1.1 Définition

Un dipôle est un élément d'un circuit électrique comportant deux bornes. Il impose une relation entre la tension u à ses bornes et l'intensité du courant i qui le traverse. La fonction f liant u à i : ( ) u f i imposée par le dipôle est appelée caractéristique du dipôle.

1.2 Dipôles passifs

Un dipôle passif est un dipôle récepteur TXL PUMQVIRUPH PRXPH O·pQHUJLH TX·LO reçoit sous forme de chaleur.

1.2.1 Le résistor ORL G·2OP

Un résistor est un dipôle linéaire passif qui si on lui applique entre ses bornes A et B une d.d.p. -AB A BU V V , il sera parcouru par un courant I tel que . ABU I R . R est appelée la résistance du dipôle. Cette loi entre le courant et la tension GLPH ORL G·2OP est empirique et est vérifiée par la La caractéristique de transfert est une droite linéaire de pente R :

2 Chapitre 1. Etude et analyse des circuits en courant continu

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I·LQYHUVH GH OM UpVLVPMQŃH HVP OM conductance, souvent notée G HP V·H[SULPH en Siemens (abréviation S) : 1 GR La difficulté avec laquelle les électrons circulent dans le résistor

V·MŃŃRPSMJQH G·XQ pŃOMXIIHPHQP Ń·HVP ŃH TX·RQ MSSHOOH O·effet Joule. Cet

pŃOMXIIHPHQP GX SRLQP GH YXH GX ŃLUŃXLP pOHŃPULTXH HVP XQH SHUPH G·pQHUJLH par dissipation thermique. Pour une résistance R, et un courant i et une tension U, cette puissance PJ perdue dans le résistor est égale à : 2

2 . .JUP R I U IR

1.2.2 Le condensateur

Il est constitué de deux armatures conductrices séparées par un isolant. En régime continu le condensateur est chargé par la d.d.p. appliquée à ses bornes et il se comporte comme un interrupteur ouvert : 0i On définit sa capacité C comme le rapport de la charge accumulée sur la tension appliquée à ses bornes : qCu

I·XQLPp GH C est le Farad (F).

Or le courant est la dérivée de la charge par rapport au temps : ()dqitdt donc il vient : ( ) dui t Cdt en régime transitoire ( charge / décharge ).

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I·pQHUJLH VPRŃNpH GMQV OH ŃRQGHQVMPHXU HVP 21

2E C u

avec ( (0) 0)u

1.2.3 La bobine

Elle est constituée de spires qui lorsqu'elles sont parcourues par un courant continu se comportent comme un court-circuit. Parcourue par un courant variable, la tension aux bornes est : diuLdt

L : inductance en henry (H).

I·pQHUJLH VPRŃNpH GMQV OM NRNLQH HVP

21

2E L i

avec ( (0) 0)i L'intérêt de ces deux dipôles réside dans les propriétés en régime transitoire ou permanent sinusoïdal. Ils sont capables alors d'emmagasiner de l'énergie puis de la restituer ultérieurement. Cependant la puissance moyenne dissipée est toujours nulle.

1.3 Dipôles actifs

2Q V·LQPpUHVVH LŃL MX[ GLS{OHV JpQpUMPHXUV GH PHQVLRQ HP GH ŃRXUMQPB

1.3.1 Générateur de tension

a- Générateur de tension idéal : F·HVP XQ GLS{OH MX[ NRUQHV GXTXHO la tension reste constante quelle que soit O·LQPHQVLPp GX ŃRXUMQP délivré. Cette tension est appelée force électromotrice (f.é.m.). La caractéristique ( ) u f i est une droite horizontale. i ()ut

Fonctionnement

en générateur

Fonctionnement

en récepteur E ()ut ()it ()ut ()it

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b- Générateur de tension réel : F·HVP XQ GLS{OH PHO TXH ORUVTXH O·LQPHQVLPp GX ŃRXUMQP TX·LO GpOLYUH ŃURvP OM tension à ces bornes décroît. La chute de tension est proportionnelle à i ce qui est ŃMUMŃPpULVPLTXH G·XQH UpVLVPMQŃHB gu E r i IM ŃMUMŃPpULVPLTXH G·XQ JpQpUMPHXU GH PHQVLRQ UpHO HVP XQH GURLPH QH SMVVMQP

SMV SMU O·RULJLQH GH SHQPH QpJMPLYHB

1.3.2 Générateur de courant

a- Générateur de courant idéal : F·HVP XQ GLS{OH GpNLPMQP XQ ŃRXUMQP ŃRQVPMQP 0I (courant électromoteur c.é.m.) indépendant de la tension à ses bornes. La caractéristique ()i f u est une droite horizontale. Lorsque le générateur fonctionne comme générateur dans un circuit la tension est comptée positive et orientée comme le courant. b- Générateur de courant réel : F·HVP XQ GLS{OH j OM VRUPLH GXTXHO LO \ M XQH ŃOXPH GH ŃRXUMQP ORUVTXH OM tension à ces bornes croît. Cette chute de courant i est proportionnelle à u et elle est associée à une résistance de conductance g telle que i g u ()ut ()it u ()it

Fonctionnement

en générateur

Fonctionnement

en récepteur 0I i ()ut CC g EIr

Fonctionnement

en générateur

Fonctionnement

en récepteur E ()ut ()it u

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O·LQPHQVLPp GpOLYUpH VHUM MORUV égale à :

0i I g u

avec 1gr conductance du générateur. Le modèle équivalent, HVP O·association en SMUMOOqOH G·XQ JpQpUMPHXU GH ŃRXUMQP LGpMO HP G·XQH UpVLVPMQŃH UB

La caractéristique

()i f u HVP XQH GURLPH QH SMVVMQP SMV SMU O·RULJLQH GH pente négative. Lorsque la tension 0u Ń·HVP j GLUH ORUVTXe ses bornes sont

court-circuitées le courant débité par le générateur est égal au c.é.m..

G·MXPUH SMUP ORUVTXH OM ŃOMUJH SUpVHQPH XQH UpVLVPMQŃH LQILQLH MXPUHPHQP dit lorsque le générateur est en circuit ouvert 0i alors on relève aux bornes du générateur une tension 0rI

2 Lois de I·pOHŃPURŃLQpPLTXH

2.1 Définitions

Un circuit est un ensemble de composants ou dipôles reliés par des fils de connexion.

8Q Q±XG HVP XQ SRLQP GH ÓRQŃPLRQ entre trois fils de connexion

minimum. Une branche est constituée par un ensemble de dipôles montés en VpULH HQPUH GHX[ Q±XGV HP SMUŃRXUXV SMU OH PrPH ŃRXUMQPB Une maille est un ensemble de branches formant un contour fermé. FOMTXH Q±XG GX ŃRQPRXU HVP PUMYHUVp XQH VHXOH IRLVB

2.2 Lois de Kirchhoff

Gustar Kirchhoff : physicien allemand ( 1824-1887 ). i gu ()ut 0I u ()it 0I 0IUg

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2.2.1 Loi des n±uds

IM VRPPH MOJpNULTXH GHV ŃRXUMQPV YHUV OH Q±XG est nulle. courants entrant courants sortants 0 En réalité on ne sait pas le sens correct du courant pour cela on lui donne un sens arbitraire. Après le calcul, les courants obtenus négatifs ont des sens inversés.

GMQV O·H[HPSOH ŃL ŃRQPUH :

1 2 3 4 50I I I I I

2.2.2 Loi des mailles

Cette loi est une conséquence de l'additivité des tensions. Les tensions explicitées en termes de différences de potentiels nous permettent d'écrire pour la maille considérée et orientée de façon arbitraire : ( - ) ( - ) ( - ) ( - ) 0A B B C C D D AV V V V V V V V

Soit encore :

0AB BC CD DAU U U U

Cette dernière relation ne préjuge en rien de la nature des dipôles de la maille. D'où la relation généralisée pour une maille orientée : tensions de même sens positif tensions de sens opposé 0

2.2.3 Association des dipôles

(Q ŃRQVpTXHQŃH GLUHŃPH GHV ORLV GH .LUŃOORII O·pPXGH GX ŃRPSRUPHPHQP GHV dipôles associés en série et/ou en parallèle est devenu aisé. a- Cas des résistors

Association série

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Les résistances

iR sont toutes traversées par le même courant I et ont une seule borne en commun avec un autre dipôle. La tension ADU est égale à la somme des tensions aux bornes de chacun des dipôles :

1 2 3 1 2 3AD AB BC CD éqU U U U R I R I R I R R R I R I

G·RZ OM UpVLVPMQŃH pTXLYMOHQP j O·MVVRŃLMPLRQ GH ŃHV GLS{OHV

1 2 3éqR R R R

Dans le cas ou N dipôles sont associés en série, la résistance équivalente

V·H[SULPH

1 N

éq i

iRR

Association parallèle

I·MVVRŃLMPLRQ GH GLS{OHV HQ SMUMOOqOH VH ŃMUMŃPpULVH SMU OH IMLP TXH PRXV OHV dipôles ont leurs bornes en commun deux à deux. En conséquence de quoi la tension aux bornes de chacun des dipôles est identique. Le courant I qui alimente ces dipôles branchés en parallèle va alors se repartir dans les dipôles tel que : 1 2 3

1 2 3 1 2 3

1 1 1 1AB AB AB

AB AB éq

UUUI I I I U UR R R R R R R

G·RZ

1 2 3

1 1 1 1

éqR R R R

et en général : 1 11N iéq iRR b- Cas des condensateursquotesdbs_dbs4.pdfusesText_8