LES DIPOLES ACTIFS I U I(A)

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1 1 ère ST dipôles actifs LES DPOLES ACTFS 1. CARACTERSTQE D'N DPOLE ACTF P 2 (V) GENERATER P 1 =. > : le dipôle actif fournit de la puissance électrique RECEPTER P 1 P 2 =. < : le dipôle actif absorbe de la puissance électrique (A) Du faite de cette dissymétrie, un dipôle actif est polarisé. l faut donc distinguer les 2 bornes. n dipôle est dit actif quand V pour = A (passif : = V pour = A). n dipôle actif est soit générateur, soit récepteur. n dipôle actif pouvant assumer les deux fonctions est dit réversible. 2. FONCTONNEMENT EN GENERATER RECEPTER 2.1.GÉNÉRATER n dipôle actif est en fonctionnement générateur lorsqu'il transforme une puissance mécanique, chimique, thermique, lumineuse,... en puissance électrique. entrée Mécanique, lumineuse, chimique,... Dipôle actif GENERATER perdue Ex: pertes par effet Joule électrique : P =. > : le dipôle actif fournit une puissance électrique 1-5

2 1 ère ST dipôles actifs 2.2.RÉCEPTER n dipôle actif est en fonctionnement récepteur lorsqu'il transforme une puissance électrique en puissance mécanique, chimique, thermique, lumineuse,.... électrique Dipôle actif RECEPTER sortie perdue Mécanique, lumineuse, chimique,... Ex: pertes par effet Joule : P =. < : le dipôle actif absorbe une puissance électrique 3. DPOLES ACTFS LNEARES (O LNEARSES) 3.1. CARACTÉRSTQE D'N DPÔLE ACTF LNÉARE. La caractéristique d'un dipôle actif linéaire est une droite. Elle peut être représenté par: (V) =. : tension à vide en V (=) (A) =. : courant de court-circuit en A ( = ) : conductance interne en S (A) (V) 3.2. MODÈLE ÉLECTRQE ÉQVALENT Modèle équivalent de Thévenin M.E.T. - modèle série la relation =. correspond à la loi d'une branche., =. : tension à vide en V (=) 2-5

3 1 ère ST dipôles actifs Modèle équivalent de Norton M.E.N. - modèle parallèle la relation =. correspond à la loi des noeuds., =. : courant de court-circuit : conductance interne Equivalence entre les deux modèles M.E.T (, R) M.E.N (, G) M.E.N (, G) M.E.T, R) =. =. = = = = =. =. par analogie: = et G R = 1 par analogie: = et R G = SORCES LNÉARES PARFATES Source de tension parfaite (V) = 1 < < 2 = Ω Pertes: W Aucun modèle parallèle 1 2 (A) Source de tension parfaite (A) = 1 < < 2 = S Pertes: W Aucun modèle série 1 2 (V) 3-5

4 1 ère ST dipôles actifs 4. PSSANCE ELECTRQE POR N DPOLE REVERSBLE. Fonctionnement GENERATER Fonctionnement RECEPTER convention générateur convention récepteur : tension à vide en V (=) P =. = (.). =. 2 P =. = ( +.). =. 2 P = P u : puissance utile (fournie) P = P a : puissance absorbée P em : puissance électromagnétique P em =. P j: Pertes par effet Joule P j =.² P u = P em - P j P a = P em + P j 5. ASSOCATON DE DPOLES ACTFS LNEARES 5.1. ASSOCATON SÉRE Définition: les dipôles actifs sont en série lorsque la borne négative de l'un est reliée à la borne positive du suivant., R 1 R 1 E S R S E S, R S, R 2 R 2 Loi des branches: = R 1. R 2. =.(R 1 + R 2 ) = E S -R S. Par identification: E S = et R S = R 1 + R 2 Pour une association de dipôles actifs linéaires en série: 4-5

5 1 ère ST dipôles actifs la tension à vide aux bornes du groupement est égale à la somme des tensions à vide de chaque dipôle: E S = E N la résistance interne du groupement est égale à la somme des résistances internes de chaque dipôle: R S = R 1 + R R N Dans le cas de N dipôles actifs linéaires identiques en série: E S = N.E et R S = N.R 5.2. ASSOCATON EN DÉRVATON Définition: les dipôles actifs sont en parallèle lorsque les bornes de mêms signe sont reliées entre elles., R 1 1, R 2 G 1 2 G2 p Gp E p, R p Loi des noeuds: = (G 1 + G 2 ). = p G p. Par identification: p = et G p = G 1 + G 2 On en déduit: E p = p /G p et R p = 1/G p Pour une association de dipôles actifs linéaires en dérivation: L'intensité de courant de court-circuit du groupement est égale à la somme des intensités de courant de court-circuit de chaque dipôle: p = N la conductance interne du groupement est égale à la somme des conductances internes de chaque dipôle: G p = G 1 + G G N Dans le cas de N dipôles actifs linéaires identiques en dérivation: p = N. et G p = N.G Remarques: l'association de dipôles actifs en série permet d'augmenter la tension mais pas l'intensité. l'association de dipôles actifs en dérivation permet d'augmenter l'intensité mais pas la tension. On ne peut pas brancher en dérivation des sources de tension «parfaites» (ou de faible résistance interne) n'ayant pas la même tension à vide. Ex: batterie de 6 V avec une de 12 V. On ne peut pas associer en série des sources de courant «parfaites» n'ayant pas la même intensité de court-circuit. 5-5