LES BASES DE L'ELECTRICITE.
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- Viviane Brousseau
- il y a 5 ans
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1 "2013" "Modifié" LES BASES DE L'ELECTRICITE. X Loi des nœuds loi des mailles. X La loi d Ohm pour un conducteur ohmique. Ce document est la propriété intellectuelle de son auteur. ELECTRICITE COURS 1 L'AUTEUR DE CE POLY : Richard KOWAL... Labo Electronique. ELECTRICITE Labo Electronique / Robotique. Richard KOWAL!
2 Loi des nœuds. Un nœud est une connexion, qui relie au moins trois fils. La somme des intensités des courants arrivant à un nœud est égale à la somme des intensités des courants sortant du nœud. I 3 I 1 I 2 I I 1 + I 2 = 3 Labo Electronique / Robotique. page 2 / 35 Richard KOWAL!
3 Loi des mailles. Une maille est un chemin fermé, passant par différents points d'un circuit électrique. Loi des mailles : La somme algébrique des tensions rencontrées dans une maille est nulle. A B Exemple! E A B C D est une MAILLE. D C Labo Electronique / Robotique. page 3 / 35 Richard KOWAL!
4 Comment appliquer la loi des mailles? X On choisit un point de départ et un sens de parcours arbitraire de la maille. L'AUTEUR DE CE POLY : Richard KOWAL... Labo Electronique. A B Exemple! D E Maille A B C D A + + C Labo Electronique / Robotique. page 4 / 35 Richard KOWAL!
5 X On affecte du signe + les tensions dont la flèche indique le même sens. X On affecte du signe - les tensions dont la flèche indique le sens contraire. U 1 A B Exemple! E + U 2 Maille A B C D A D C U 1 + U 2 - U 3 + E = 0 U 3 Labo Electronique / Robotique. page 5 / 35 Richard KOWAL!
6 U 1 A B Exemple! D E + C U 2 Maille A B C D A U 1 + U 2 - U 3 + E = 0 U 3 Rq: On peut écrire la relation d une autre manière : U 2 + U 1 + E = U 3 U C B + U B A + U A D = U C! L'AUTEUR DE CE POLY : Richard KOWAL... Labo Electronique. Attention! L écriture ci-dessus nécessite un ordre strict des lettres! La loi des mailles traduit l additivité des tensions. Labo Electronique / Robotique. page 6 / 35 Richard KOWAL!
7 Déterminer les tensions inconnues, en utilisant la loi des mailles. Exercice 2 U 2 U 5 U 1 = 20 V U 2 = 5 V U 4 = - 8 V U U 1 U 4 Maille 1: U 3 U 2 U 1 = 0 Maille 2: U U 1 U 4 5 = 0 U 3 = 25 U 5 = 12 V V Labo Electronique / Robotique. page 7 / 35 Richard KOWAL!
8 1 ) Caractéristique courant - tension : U A B Pour un conducteur ohmique *, la caractéristique courant-tension est une droite qui passe par l'origine des axes. * (ou résistor linéaire) L'intensité du courant électrique est proportionnelle à la tension appliquée. 0 Légende : R I R représente le coefficient directeur de la caractéristique courant-tension du dipôle. Labo Electronique / Robotique. page 8 / 35 Richard KOWAL!
9 2 ) Loi d'ohm : Si l'on adopte la convention récepteur, les flèches représentant la tension et le courant sont de sens opposés. La loi d Ohm s écrit : U = A B R I U A B I R { U A B en V I en A R en Ω (ohms) L'AUTEUR DE CE POLY : Richard KOWAL... Labo Electronique. R est une grandeur positive, caractéristique du résistor linéaire ; c est la résistance électrique du dipôle. Labo Electronique / Robotique. page 9 / 35 Richard KOWAL!
10 La loi d Ohm peut s écrire aussi : I = G U A B En posant G = 1 R G est est la la conductance du du résistor: Ohm G s exprime en siemens ( S ) Si R s exprime en ohms ( Ω ) Labo Electronique / Robotique. page 10 / 35 Richard KOWAL!
11 Attention! Si les flèches représentant le courant et la tension électrique sont dans le même sens (convention générateur), on a : U A B I R U AB = R I I = G U AB Labo Electronique / Robotique. page 11 / 35 Richard KOWAL!
12 Exercice 3 Calculer l intensité I du courant qui traverse le circuit. Préciser le sens conventionnel du courant. 12 V 6 V 2 R R I On choisit un sens arbitraire pour le courant et on applique la loi des mailles. Labo Electronique / Robotique. page 12 / 35 Richard KOWAL!
13 Exercice 3 Calculer l intensité I du courant qui traverse le circuit. Préciser le sens conventionnel du courant. 12 V 6 V 2 R R On choisit un sens arbitraire de parcours pour de la maille On flèche les tensions et on applique l additivité des tensions. I Labo Electronique / Robotique. page 13 / 35 Richard KOWAL!
14 Exercice 3 Calculer l intensité I du courant qui traverse le circuit. Préciser le sens conventionnel du courant. 12 V 6 V 2 R R R = 100 Ω I ( R I ) + 12 V + ( 2 R I ) 6 V = On en déduit : I = 2 0 ma 0 L intensité a le sens contraire du sens indiqué Labo Electronique / Robotique. page 14 / 35 Richard KOWAL!
15 Exercice 4 On pose V M = 0. Calculer i et exprimer V A. A i E E 1 M Labo Electronique / Robotique. page 15 / 35 Richard KOWAL!
16 On pose V M = 0. Calculer i et exprimer V A. Exercice 4 i 1 A i 2 i E + + E 1 maille 1 maille 2 M Labo Electronique / Robotique. page 16 / 35 Richard KOWAL!
17 Exercice 4 ( 1) E R i + R i = ( 2) E R i + R i = i 1 A i 2 i i 2 = - ( i 1 + i ) E + + E 1 maille 1 maille 2 M Labo Electronique / Robotique. page 17 / 35 Richard KOWAL!
18 Exercice 4 ( 1) E R i + R i = ( 2) E + R (i + i ) + R i = i 1 A i 2 i i 2 = - ( i 1 + i ) E + + E 1 maille 1 maille 2 M Labo Electronique / Robotique. page 18 / 35 Richard KOWAL!
19 ( 1) E R i + R i = Exercice 4 i 1 = E + R R 1 2 i ( 2) E + R (i + i ) + R i = E + i (2) E1 + + i + i = 0 R 1 Il ne reste plus qu une inconnue, dans cette dernière relation! Labo Electronique / Robotique. page 19 / 35 Richard KOWAL!
20 Exercice 5 Rappels : Un ampèremètre parfait se comporte comme un interrupteur fermé (tension nulle entre ses bornes) A 1 I 1 A 2 I 2 K G V A 3 I 3 Labo Electronique / Robotique. page 20 / 35 Richard KOWAL!
21 Exercice 5 Rappel: Un voltmètre parfait se comporte comme un interrupteur ouvert (il est traversé par une intensité nulle ) A 1 I 1 A 2 I 2 K G V A 3 I 3 Labo Electronique / Robotique. page 21 / 35 Richard KOWAL!
22 Exercice 5 K est ouvert. On mesure : I1 = 22 ma U = 3,8 V Quelles sont les valeurs de I 2 et I 3? G A 1 I 1 A 2 I 2 K V A 3 I 3 Labo Electronique / Robotique. page 22 / 35 Richard KOWAL!
23 Exercice 5 K est ouvert. On mesure : I1 = 22 ma U = 3,8 V Quelles sont les valeurs de I 2 et I 3? G A 1 I 1 A 2 I 2 K A 3 I 3 = 0 V Labo Electronique / Robotique. page 23 / 35 Richard KOWAL!
24 Exercice 5 K est ouvert. On mesure : I1 = 22 ma U = 3,8 V Quelles sont les valeurs de I 2 et I 3? G A 1 I 1 A 2 I 2 K A 3 I 3 = 0 I v = 0 V Labo Electronique / Robotique. page 24 / 35 Richard KOWAL!
25 Exercice 5 K est ouvert. On mesure : I1 = 22 ma U = 3,8 V Quelles sont les valeurs de I 2 et I 3? G A 1 I 1 A 2 I 2 K A 3 I 3 = 0 I v = 0 V I 2 = I 1 Labo Electronique / Robotique. page 25 / 35 Richard KOWAL!
26 Exercice 5 K est ouvert. On mesure : I1 = 22 ma U = 3,8 V Quelles sont les valeurs de I 2 et I 3? A 1 I 1 I v = 0 G U 2 = 0 A 2 I 2 K A 3 I 3 = 0 V I 2 = I 1 Labo Electronique / Robotique. page 26 / 35 Richard KOWAL!
27 Exercice 5 K est ouvert. On mesure : I1 = 22 ma U = 3,8 V Quelles sont les valeurs de I 2 et I 3? A 1 I 1 I v = 0 U 2 = 0 A 2 I 2 K I 2 = I 1 G V A 3 I 3 = 0 I 2 = U Labo Electronique / Robotique. page 27 / 35 Richard KOWAL!
28 Exercice 5 K est fermé. On mesure : I1 = 35 ma Quelles sont les valeurs de I 2,I 3 et U? G A 1 I 1 A 2 I 2 K V A 3 I 3 Labo Electronique / Robotique. page 28 / 35 Richard KOWAL!
29 Exercice 5 K est fermé. On mesure : I1 = 35 ma Quelles sont les valeurs de I 2,I 3 et U? G A 1 I 1 A 2 I 2 K U K = 0 V U 3 = 0 A 3 I 3 Labo Electronique / Robotique. page 29 / 35 Richard KOWAL!
30 Exercice 5 K est fermé. On mesure : I1 = 35 ma Quelles sont les valeurs de I 2,I 3 et U? G A 1 I 1 A 2 I 2 K U K = 0 V U = 0 U 3 = 0 A 3 I 3 Labo Electronique / Robotique. page 30 / 35 Richard KOWAL!
31 Exercice 5 K est fermé. On mesure : I1 = 35 ma Quelles sont les valeurs de I 2,I 3 et U? A 1 G I 1 A 2 I 2 U 2 = 0 K U K = 0 V U = 0? U 3 = 0 A 3 I 3 Labo Electronique / Robotique. page 31 / 35 Richard KOWAL!
32 Exercice 5 K est fermé. On mesure : I1 = 35 ma Quelles sont les valeurs de I 2,I 3 et U? A 1 G I 1 A 2 I 2 U 2 = 0 K U K = 0 V U = 0 I 2 = 0 U 3 = 0 A 3 I 3 Labo Electronique / Robotique. page 32 / 35 Richard KOWAL!
33 Exercice 5 K est fermé. On mesure : I1 = 35 ma Quelles sont les valeurs de I 2,I 3 et U? A 1 I 1 G A 2 I 2 U 2 = 0 K U K = 0 V U = 0 I 2 = 0 U 3 = 0 A 3 I 3 I 3 = I 1 Labo Electronique / Robotique. page 33 / 35 Richard KOWAL!
34 On a établi un court-circuit entre A et B. ELECTRONIQUE / ROBOTIQUE. L'AUTEUR DE CE POLY : Richard KOWAL... Labo Electronique. Exercice 5 U A B = 0 A A 1 I 1 I 2 = 0 A 2 K I 3 = I 1 G V U = 0 A 3 I 3 La fin de ce poly! Labo Electronique / Robotique. page 34 / 35 Richard KOWAL! B
35 Notes personnelles...
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