Loi d’Ohm – Cours et exercices corrigés

La loi d’ohm établit une relation entre la valeur d’une résistance, la tension qu’elle reçoit et l’intensité du courant qui circule.

I- Énoncé de la loi d’ohm

Avec :

• U est exprimé en V
• R est exprimé en Ω
• I est exprimé en A

Cette relation est appelée loi d’Ohm.

La représentation graphique U= f(I) de cette caractéristique est une droite passant par l’origine, ce qui signifie que U et I sont proportionnels.

II- Utilisation de la loi d’Ohm

II-1- Par le calcul

Cette loi étant valable pour tout dipôle ohmique, on peut s’en servir pour calculer

• U, si on connaît la valeur de I et de R : formule U = R×I
• R, si on connaît la valeur de U et de I : formule R =U/I
• I, si on connaît la valeur de U et de R : formule I =U/R

II-2- Par le graphique

On peut également utiliser la représentation graphique de la caractéristique du dipôle ohmique :

• On peut par exemple calculer la résistance de ce dipôle ohmique car au point A on a U = 1.5 V et I = 0.1 A donc R = U/I = 1.5/0.1= 15 Ω.

Sinon on peut nous donner la valeur de la résistance correspondant à la caractéristique tracée (figure ci-dessous) et nous demandait à quelle intensité correspond une tension de 3V par exemple : cela donne I = 0.2 A (pour cette résistance). Il suffit de savoir lire un graphique.

III- Caractéristique d’un dipôle non ohmique

Un dipôle n’est pas ohmique, lorsqu’il ne vérifie pas la loi d’ohm U = R×I.

La résistance R de ce dipôle n’est plus constante, la caractéristique de ce dipôle n’est plus une droite.

Remarque : En générale, la résistance d’un dipôle dépend de la température, et comme par exemple une lampe chauffe beaucoup pour assurer sa fonction d’éclairage …

IV- Exercices

1- Exercice 1 sur la Loi d’Ohm

On trace les caractéristiques de deux dipôles. Lequel a la résistance la plus élevée ? Justifier par le calcul.

Correction

La courbe caractéristique du dipole 1 passe par le point (U1 ;I1) soit (2.5V ; 100 mA).

• Conversion 100mA = 0.1A
• Donc R1=U1/I1 = 2.5/0.1 = 25Ω
• De même , R2=U2/I2 = 2/0.2 = 10 Ω

D’où R1>R2

2- Exercice 2 sur la Loi d’Ohm

L’intensité du courant traversant un conducteur ohmique de 27Ω est de 222 mA. Calculer la tension appliquée entre ses bornes.

Correction

Soit R= 27Ω et I= 222 mA (Conversion : I=0.222 A)

On a la loi d’Ohm U= R.I = 27 × 0.222

D’où U=6V

3- Exercice 3 sur la Loi d’Ohm

Un dipole ohmique de résistance 3300Ω est détérioré si l’intensité du courant qui le traverse est supérieure à 25 mA.

Quelle tension maximale peut-on appliquer entre les bornes du dipôle sans le détériorer ?

Correction

Ici, R = 3300Ω et I_max = 25 mA ( Conversion : I_max = 0.025 A)

U_max = R × I_max  = 3300 × 0.025

D’où U_max = 82.5 V

4- Exercice 4 sur la Loi d’Ohm

a- Dans quel but a-t-on réalisé le montage ci-dessus ?

b- Faire le schéma normalisé de ce circuit ?

c- que vaut, en ohms, la résistance du dipole ohmique étudié? attention, l’écran de l’ampèremètre affiche ici des mA!

Correction

a- ce montage est celui qui est réalisé lorsqu’on veut mesurer le courant qui traverse un dipôle ohmique et la tension à ses bornes.

Ces valeurs, variables, permettent de tracer la courbe caractéristique de ce dipôle.

b-

c- le voltmètre affiche U=5.3 V

L’ampèremètre affiche I = 83 mA ( conversion : 0.083 A)

Selon à la loi d’ohm U = R x I donc R = U / I = 5.3/0.083

D’où R= 63.9 Ω

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L’effet Joule est un effet thermique de la résistance électrique qui se produit lors du passage d’un courant électrique dans un conducteur.

L’effet Joule est dû à la transformation de l’électricité (ou plus précisément de l’énergie électrique) en chaleur (ou plus précisément en énergie calorifique). Cet effet se produit dans tous les conducteurs mais souvent le dégagement de chaleur ne peut être visualisé que lorsque l’intensité du courant est trop grande. C’est cet effet qui explique que parfois certains composants électriques ou électroniques “brûlent”.

La capacité thermique massique d’un corps

C’est l’énergie thermique qu’il faut fournir à 1 kg de ce corps pour élever sa température de 1 kelvin sans modifier son état : elle s’exprime en Joule / kg . kelvin

Quantité de chaleur fournie à un corps

Elle est égale au produit de la masse ( m ) de ce corps par sa capacité thermique massique ( c ) et par l’élévation de température qu’il subi.

Si t₀ est la température initiale et t₁ la température finale, l’élévation de température est ( t₁ – t₀ ) d’où la relation :

Loi de joule

L’énergie électrique dissipée en chaleur par effet Joule dans un récepteur est proportionnelle :

• à la durée de passage du courant
• à la résistance du récepteur
• au carré de l’intensité du courant

1- Energie.

2- Puissance

On divise l’expression de l’énergie par le temps :

Condition d’application de la loi de Joule.

La loi de Joule s’applique à tous les appareils électriques, quel que soit leur rôle, générateur ou récepteur : la loi de Joule est universelle.

Variation de température.

Un corps chaud placé dans un milieu froid se refroidit peu à peu s’il n’est l’objet d’aucun apport de chaleur. Si ce corps est susceptible de recevoir de l’énergie quelconque, nous pouvons rencontrer trois possibilités selon les valeurs respectives de l’énergie reçue par effet Joule W₁ = RI²T et de l’énergie cédée au milieu ambiant W₂ :

• W₁ = W₂ : le corps cède exactement autant d’énergie qu’il en reçoit, il est en équilibre thermique.
• W₁ < W₂ : le corps cède plus d’énergie qu’il n’en reçoit, il se refroidit.
• W₁ > W₂ : le corps reçoit plus d’énergie qu’il n’en cède, il s’échauffe.

Inconvénients de l’effet joule

1- Pertes et échauffement.

Chaque fois que le dégagement de chaleur n’est pas recherché, l’effet Joule est nuisible. Il en est ainsi dans la majorité des applications de l’électricité. Les pertes par effet Joule présentent plusieurs inconvénients :

• Elles diminuent le rendement des appareils
• Elles causent un échauffement qui, s’il est excessif, peut détériorer les isolants et provoquer des courts-circuits

2- Limitation du courant dans les conducteurs.

La nécessité où l’on se trouve d’avoir dans les conducteurs un échauffement limité, impose de ne pas dépasser dans ces conducteurs une certaine densité de courant.

La densité de courant dans un conducteur est le quotient de l’intensité du courant par la section du fil :

Application de l’effet joule

Le chauffage 

L’utilisation la plus commune de l’effet Joule est le chauffage électrique : radiateur, four, plaque de cuisson, sèchecheveux, grille-pain. Ces appareils peuvent convertir l’intégralité de l’énergie électrique en chaleur par convection et par rayonnement.

Éclairage 

Les ampoules à incandescence recourent également à l’effet Joule : le filament de tungstène, placé dans une enceinte contenant un gaz noble, est porté à une température élevée (plus de 2200°C). A cette température, le filament de tungstène devient incandescent et émet de la lumière. Soulignons que celles-ci tentent à disparaître pour laisser la place aux ampoules économiques.

Protection des circuits

Les fusibles sont des dispositifs utilisant l’effet Joule pour faire fondre un conducteur calibré, afin d’isoler un circuit électrique en cas de surintensité. Les disjoncteurs thermiques utilisent le même effet, mais sans destruction, ils sont réarmables.

Fours électriques industriels

Fours à résistances, à arc, à induction.

Le soudage électrique

Fers à souder, soudage à l’arc, soudage par résistance

Liens de rechargement des cours et applications sur Effet joule

Voir aussi :

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Les résistances sont des dipôles passifs dans lesquels toute l’énergie électrique mise en jeu est convertie en chaleur par effet Joule.

La résistance électrique traduit la propriété d’un matériau à s’opposer au passage d’un courant électrique (l’une des causes de perte en ligne d’électricité). Elle est souvent désignée par la lettre R et son unité de mesure est l’ohm (symbole : Ω). Elle est liée aux notions de résistivité et de conductivité électrique.

Types de résistances

D’après leur construction on distingue :

Des résistances bobinées :

Les résistances bobinées sont fabriquées en enroulant un fil métallique ou un ruban métallique autour d’un noyau isolant. La valeur de la résistance est déterminée par la longueur du fil et par la résistivité du matériel.

Le domaine des valeurs des résistances bobinées commence de quelques ohms et arrive jusqu’à plusieurs milliers d’ohms. La puissance de ces résistances, c’est-à-dire la quantité de chaleur qu’elles peuvent évacuer sans subir de dommage, se situe entre cinq et plusieurs centaines de watts.

Des résistances au carbone:

Les résistances au carbone sont réalisées de particules de carbone au graphite mélangé à un matériel isolant en poudre . La proportion de ces éléments dans le mélange détermine la valeur de la résistance. Quant aux valeurs de celle-ci, on les retrouve de 1 à 22 000 000 ohm. Les valeurs de la puissance des résistances au carbone sont normalisées dans les cadres de 0,1 W; 0,125 W; 0,25 W; 0,5 W; 1 W et 2 W.

Les résistances présentées auparavant se caractérisent par la valeur fixe de leur résistance. La technique moderne emploie fréquemment des résistances variables, pour lesquelles on peut faire varier la valeur de leur résistance. Selon leur usage, elles sont appelées :

• rhéostats ;
• ou potentiomètres.

Les rhéostats sont des résistances variables utilisées pour régler le courant dans un circuit. Leur gabarit est supérieur à celui des potentiomètres et leur diamètre peut atteindre 150, voire 200 mm. L’élément résistant d’un rhéostat est représenté par un seul fil. Les rhéostats sont munis de deux ou trois bornes. L’une d’elles est raccordée au contact mobile et l’autre (les autres) à une extrémité (aux extrémités) de l’élément résistant.

Les potentiomètres sont des résistances variables utilisées pour le réglage de la tension d’un circuit. Ils ont trois bornes et son diamètre ne dépassent pas 12 mm.

L’élément résistant et réalisé en carbone. La figure ci-dessous présente les types de potentiomètres les plus utilisés : unitour et multitour, de dimension plus réduites mais offrant une plage de réglage plus précise.

Symboles

Les symboles utilisés pour la représentation des résistances dans les schémas sont présentés dans la figure ci-dessous :

Puissance de dissipation

La puissance de dissipation des résistances est une caractéristique très importante pour celles-ci. Elle indique la capacité d’évacuation de chaleur d’une résistance due au passage du courant électrique. La puissance de dissipation s’exprime en Watts.

En outre, plus une résistance est grande, plus sa puissance de dissipation augmente. En pratique on accorde une grande attention à ce paramètre en utilisant un facteur de sécurité égal à 2 lors de l’utilisation des résistances au carbone. Cela veut dire qu’on emploiera une résistance avec une puissance de dissipation de 2 W si les calculs indiquent l’utilisation d’une résistance de 1 W.

La tolérance de la valeur de la résistance indique le pourcentage de variation possible entre la valeur réelle et sa valeur indiquée. Les producteurs fournissent sur le marché des résistances dont la tolérance se situe entre 1 et 20 %. Pour la plus part des circuits on accepte l’utilisation des résistances d’une tolérance de 10%.

Code des couleurs

Le marquage des résistances s’effectue d’après leur type :

• Les résistances bobinées sont assez grandes pour qu’on puisse inscrire sur leur boîtier leur valeur ohmique et leur tolérance.
• Les résistances au carbone, qui sont de petites dimensions, sont marquées d’après un code des couleurs des résistances qui sera le sujet d’une leçon prochaine.

Les bagues de couleur sur la résistance nous informent sur sa valeur.

Exemple de lecture du code couleur pour une résistance :

Exemple 2 :

Rouge, rouge, orange, argent

22 x 1000 = 22 k Ω à plus ou moins 5%

Exemple 3 :

brun, noir, noir or

10 x 1 = 10 ohms à plus ou moins 5%

Les résistances sont disponibles par séries. La série E12 est la plus courante, elle comporte 12 valeurs par décade.

100 – 120 – 150 – 180 – 220 – 270 – 330 – 390 – 470 – 560 – 680 – 820

La valeur 100 par exemple représente toutes les résistances de 0,1 ohm à 1 Méga Ohm

Loi d’ohm

La tension U aux bornes d’un récepteur de résistance R et parcouru par un courant I est donnée par une formule dite « Loi D’OHM » qui s’écrit :

U = R x I

Avec :

• U : la tension aux bornes du récepteur en volt (V)
• R : la résistance ohmique du récepteur en ohm (Ω)
• I : l’intensité du courant circulant dans le récepteur en ampère (A)

Différents types de montage des résistances

Montage des résistances en série

Lorsque les résistances sont montées en série, leurs résistances s’additionnent.

Soit le schéma ci-dessous :

Question : Rechercher la résistance équivalente (Req) du montage.

Req = R1 + R2 + R3 = 390 + 59 + 1200 = 1649 Ω soit 1,649 kΩ

 Montage des résistances en parallèle (dérivation)

L’inverse de la résistance équivalente 1/Req (ou conductance en Siemens) est égale à la somme des inverses des résistances.

Soit le schéma ci-dessous :

Question : Rechercher la résistance équivalente (Req) du montage.

1/Req=1/R1+1/R2+1/R3=1/43 +1/300+1/3=0,3599     ==> Req= 1/0,3599=2,77Ω

Montage des résistances en mixte (série et parallèle)

Soit le schéma ci-dessous :

Question : Rechercher la résistance équivalente (Req) du montage.
Req23 = 226 + 226 = 452 Ω
Req45 = 226 + 226 = 452 Ω
1/Req 2345=1/Req23 +1/Req 45=1/452+1/452=0,00442 S
Req 2345=1/0,00442=226,2Ω
Req = Req2345 + R1 = 226,2 + 300 = 526,2 Ω

Puissance électrique

Si une portion de circuit soumise à une différence de potentiel (ddp), est traversée par un courant I, il y aura une puissance électrique P mise en jeu dans cette portion de circuit.

La puissance peut s’énoncer selon la formule :

P = U x I

Avec :

• P : puissance en watt (W)
• U : la tension aux bornes du récepteur en volt (V)
• I : l’intensité du courant circulant dans le récepteur en ampère (A)

Choix d’une résistance

Une résistance ou un élément résistif se définit par :

• la valeur de sa résistance
• la puissance qu’il peut dissiper
• sa tolérance sur la valeur de sa résistance
• sa technologie (couche de carbone, couche métallique, bobinée, agglomérée, etc.)

Liens de téléchargement des cours sur les Résistances électriques

Liens de téléchargement des exercices corrigés sur les Résistances électriques

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Condensateur : Cours et exercices corrigés

Un condensateur est un composant constitué par 2 conducteurs parallèles, appelés armatures séparés sur toute l’étendue de leur surface par un milieu isolant de faible épaisseur, exprimé par sa rigidité diélectrique εr (epsilon) ou permittivité relative.

Symbole des condensateurs

Principe des condensateurs :

A la fermeture de S, la tension aux bornes du générateur UAB se transmet aux deux armatures. Pour obtenir le déséquilibre électronique sur les armatures, des charges doivent se déplacer, un courant I circule pendant la charge du condensateur.

Le diélectrique n’ayant, par définition, pas d’électrons libres, ceux qui composent le courant I sont soustraits à l’une des armatures du condensateur et viennent s’accumuler sur l’autre. L’une des armatures devient positive et l’autre négative.

La différence de potentiel (ddp) engendrée entre les armatures provoque un champ électrique E dans le diélectrique.

En fonction du temps, une grande quantité de charges va circuler d’une armature à l’autre et diminuer en fonction de la charge accumulée.

Capacité d’un condensateur

La Capacité d’un condensateur C est égale à C= Q/U

C est numériquement égal à la charge accumulée par le condensateur sous une tension de 1V.

• si C est grand : le condensateur accumule une forte charge sous 1 V.
• si C est petit : le condensateur n’accumule qu’une faible charge sous 1 V.

Unité pour C

Elle s’exprime en « farad » (F): si Q = 1 C et U = 1 V, alors C = 1 F

Une capacité de 1 F étant extrêmement grande, on utilise les sous-multiples du farad :

• Le microfarad : 1 uF = 10^-6 F
• Le nanofarad : 1 nF = 10^-9 F
• Le picofarad : 1 pF = 10^-12 F

Couplages des condensateurs – associations de condensateurs

Association parallèle (somme des charges)

L’association en parallèle induit une augmentation de la surface des armatures donc :

QP = Q1 + Q2 ⇒ CP.U = C1.U + C2.U

Loi : La capacité équivalente pour N condensateurs en parallèle est égale à la somme des capacités.

CP = C1 + C2 + … + CN

L’association en parallèle permet d’augmenter la capacité

Association série (somme des tensions)

Dans une association série, la charge stockée Q est identique pour tous les condensateurs.

On a : U = U1 + U2 ⇒ Q/CS = Q/C1 + Q/C2

Loi : L’inverse de la capacité équivalente pour N condensateurs en parallèle est égal à la somme des inverses des capacités.

1/CS = 1/C1 + 1/C2 + … + 1/CN

L’association en série permet d’augmenter la tension d’utilisation.

Applications des condensateurs

Un condensateur peut être utilisé pour de nombreuses applications :

• Alimentations continues.
• Protection des transistors, aide à la commutation des transistors.
• Découplage des circuits intégrés (suppression des parasites sur l’alimentation d’un circuit intégré).
• Filtres basses fréquences (élimination de fréquences d’un signal).
• Impulsions, retarder l’évolution d’une tension.
• Circuits hautes fréquences.

Critères de choix d’un condensateur :

• Sa valeur : permet de savoir si le condensateur va être polarisé ou non,
• Sa technologie : dépend de sa valeur et de son application (se référer au catalogue de vente de composants électroniques ou les sites Internet dédiés à la vente des composants électroniques).
• Sa tension nominale : c’est la tension continue maximale que peut supporter le condensateur à ses bornes. Le choix de la tension nominale se fait en fonction de l’application (il faut déterminer la tension maximale qui est appliquée aux bornes du condensateur dans l’application étudiée).

Plan du cours sur les Condensateurs

1. Etude du condensateur

1.1. Description

1.1.1. Le diélectrique

1.1.2. Les familles de condensateurs

1.1.2.1. Le condensateur à film plastique

1.1.2.2. Le condensateur céramique

1.1.2.3. Le condensateur électrolytique

1.1.2.4. Le condensateur à air ou ajustable

1.1.3. La tolérance des condensateurs

1.1.4. La tension maximale

1.2. La charge d’un condensateur

1.3. La décharge d’un condensateur

1.4. La capacité d’un condensateur

1.5. Groupements de condensateurs

1.5.1. Groupement en parallèle

1.5.2. Groupement en série

1.6. Table de conversion d’unité

1.7. Quelques caractéristiques

1.8. Exercices

Liens de téléchargement des cours sur les Condensateurs

Liens de téléchargement des exercices sur les Condensateurs

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Loi de kirchhoff : Cours et Exercices corrigés

1. Loi des nœuds (loi des courants) :

La somme des courants qui rentrent à un nœud est égale à la somme des courants qui en sortent ou encore pour un nœud la somme algébrique des courants est nulle.

Exemple :

𝐼1 + 𝐼2 + 𝐼3 = 𝐼4

• Si on affecte du signe + l’intensité d’un courant qui traverse se dirige vers un nœud, du singe = l’intensité d’un courant qui s’en éloigne, nous pourrons dire que : en un nœud de courant, la somme algébrique des courants est nulle,
• Dans ces conditions, nous pourrons écrire : 𝐼1 + 𝐼2 + 𝐼3 = 𝐼4

En généralisant, et pour un nombre quelconque de conducteurs, la 1er loi de kirchoff s’énoncera : Dans un nœud la somme algébrique des courants est nulle, soit Σ = 0 I

Loi des mailles (loi des tensions) :

La somme algébrique des différences de potentiel le long d’une maille est nulle.

Exemple :

𝑈1 + 𝑈2 − 𝑈3 − 𝑈4 = 0

Pour calculer l’une des tensions, tout d’abord, nous choisissons un sens arbitraire de circulation et ensuite nous effectuons le bilan des différences de potentiels que nous recentrons en tenant compte des signes

Application des lois de Kirchoff

Soit le circuit de la figure suivante, On se propose de déterminer les intensités de courants dans les trois branches. Sachant que : R1 = 2 Ω ; R2 = 5 Ω ; R3 = 10 Ω ; E1 = 20 V ; E2 = 70 V

Solution

Le sens des courants étant inconnues, choisissons-les arbitrairement,

On a 3 inconnues (I1, I2, I3), il nous faut donc 3 équations indépendantes,

La loi des Noeuds : Au nœud A : I1 + I2 = I3 (1)

La loi des mailles :

1er maille – ADBCA : R1I1 – E1 + E2 – R2I2 = 0 ⇒ E2 – E1 = R2I2 – R1I1 ⇒ 5 I2 – 2 I1 = 50 (2)

2ème maille – ABDA : R3I3 + R2I2 – E2 = 0 ⇒ E2 = R2I2 + R3I3 ⇒ 5 I2 + 10 I3 = 70  (3)

Regroupons les 3 équations :

• Les courants I3 et I2 sont positifs, leur calcul est correct et leur sens choisi est bon,
• Le courant I1 est négatif, le calcul est correct, le sens réel est le sens inverse,

Liens de téléchargement des cours sur Loi de kirchhoff

Liens de téléchargement des exercices corrigés sur Loi de kirchhoff

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Circuits électriques à courant alternatif : Cours et exercices corrigés

Un courant est alternatif s’il change de sens au cours du temps t ; en outre, il est périodique si son intensité i reprend la même valeur à des intervalles de temps égaux à T. Un courant alternatif est dit sinusoïdal lorsque son intensité est une fonction sinusoïdale du temps.

L’impédance est une grandeur qui généralise la notion de résistance, de réactance capacitive et de réactance inductive dans le cas des circuits comportant plusieurs éléments de nature différente. Elle caractérise la manière dont le circuit freine le passage du courant en donnant le rapport qui existe entre la tension de la source de f.é.m. et le courant résultant.

Toutefois, comme dans le cas d’un circuit avec seulement un condensateur ou seulement un inducteur, il y a un déphasage entre tension et courant qui fait qu’ils ne passent pas en même temps par leur maximum et qu’on ne peut prendre le rapport des valeurs instantanées, v/i, pour caractériser le circuit ; en effet, ce rapport varie dans le temps. Par contre on peut le faire soit avec le rapport des amplitudes ou des valeurs efficaces, comme dans le cas des réactances, soit avec le rapport des phaseurs.

Les impédances en série et en parallèle :

En série : Lorsque divers éléments d’un circuit sont branchés en série l’impédance équivalente de la combinaison d’éléments est égale à la somme des impédances de chaque élément.

En parallèle : Lorsque divers éléments d’un circuit sont branchés en parallèle l’impédance équivalente de la combinaison d’éléments est l’inverse de la somme des inverses de l’impédance de chaque élément.

La valeur efficace d’un courant alternatif est définie comme la racine carrée de la moyenne du carré de l’intensité calculée sur une période

Cours sur les circuits électriques à courant alternatif

Exercices corrigés sur les circuits à courant alternatif

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Circuits électriques en régime continu- cours et exercices corrigés

Circuits électriques en régime continu sont des circuits dans lesquels les excitations (sources de tension et de courant) délivrent des signaux constants.

Un réseau électrique est constitué d’un ensemble de dipôles linéaires ; ceux-ci sont reliés par des fils de résistance négligeable. Le réseau est formé de branches, reliées entre elles par des nœuds, et formant des mailles. L’ensemble est appelé graphe du réseau.

– plusieurs dipôles reliés en série constituent une branche ;

– un point du réseau relié à trois branches au moins est appelé nœud ;

– une maille est un parcours fermé, constitué de branches et ne passant qu’une seule fois par un nœud donné.

Le circuit électrique peut contenir un certain nombres d’appareils aux propriétés différentes :

• Générateurs : batteries, générateurs de tension, piles. . .
• Récepteurs : résistances, bobines, condensateurs. . .
• Appareils de mesure : voltmètres, ampèremètres, oscilloscopes. . .
• Appareils de sécurité : disjoncteurs, fusibles. . .
• Appareils de manœuvre : inverseurs. . .

Lorsque plusieurs composants sont placés sur une même branche du circuit, on dit qu’ils sont placés en série. Lorsque des composants sont placés sur des branches du circuit reliant deux mêmes nœuds, on dit qu’ils sont placés en parallèle, ou en dérivation.

Lois des mailles : La somme algébrique des différences de potentiel le long d’une maille d’un circuit est nulle.

Loi des nœuds : La somme algébrique des courants entrant dans un nœud est égale à la somme algébrique des courants qui en sortent

Théorème de superposition : Dans un réseau électrique linéaire, le courant (ou la tension) dans une branche quelconque est égal à la somme algébrique des courants (ou des tensions) obtenus dans cette branche sous l’effet de chacune des sources indépendantes prise isolément, toutes les autres ayant été remplacées par leur résistance interne.

Plan du cours Circuits électriques en courant constant

I- Description des circuits électriques :

– Types de composants

– Graphe du réseau

II- Lois de Kirchoff :

– Loi des mailles

– Loi des nœuds

– Théorème de Millman

III- Théorèmes fondamentaux :

– Théorème de superposition

– Théorème de Thévenin

– Théorème de Norton

IV- Notions sur les résistances :

– Fonctionnement

– Nomenclature

– Associations

Cours et exercices corrigés sur les circuits électriques en régime continu

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Electromagnétisme dans le vide – Electricité 2 : cours, Résumés, TD et Examens corrigés

L’électrostatique est l’étude de l’interaction entre les charges électriques immobiles et de ses effets.

Le magnétisme est une branche de la physique dont les origines remontent au moment ou on a observé des roches attiraient la limaille de Fer. Cette pierre se trouvait en Magnésie , Ainsi le mot Magnétisme dérive de Magnésie.

Plan du cours Electromagnétisme dans le vide – Electricité 2

I: Magnétostatique du vide;
II : Courant continu et alternatif;
III : Les équations de Maxwell dans le vide;
IV : Les ondes électromagnétiques dans le vide.

Liens de téléchargement des cours d’électricité 2

Liens de téléchargement des résumés d’Electromagnétisme dans le vide – Electricité 2

Liens de téléchargement des TD et exercices corrigés d’Electromagnétisme dans le vide – Electricité 2

Liens de téléchargement des examens corrigés d’Electromagnétisme dans le vide – Electricité 2

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Electromagnétisme dans les milieux diélectrique – Electricité 3: Cours, exercices et examens corrigés

Les diélectriques sont des milieux isolants et neutres. Ils sont constitués d’atomes ou de molécules autours desquels gravitent des électrons. Ces derniers ne peuvent pas quitter les atomes et sont appelés charges liées ou charge structurelles. On notera donc que les diélectriques ne possèdent pas de charges libres contrairement aux conducteurs.

En présence d’un champ électrique, les seuls mouvements possibles sont de minuscules déplacements en sens contraires des charges négatives (électrons) et des charges positives (Protons). Nous soulignons que ces déplacements sont très faibles par rapport aux dimensions Atomiques. De tels déplacements induisent des dipôles électriques induits au sein du diélectrique.

Un diélectrique se comporte comme un ensemble de dipôles électriques qui s’orientent dans le sens du champ électrique extérieur. On dit que le diélectrique est polarise par le champ.

Plan du cours Electromagnétisme dans les milieux diélectrique – Electricité 3

I- Electrostatique des milieux diélectriques – Etude macroscopique des diélectriques

1. Introduction. Définition des diélectriques
2. Etude macroscopique des diélectriques
3. Energie potentielle électrostatique d’une distribution de charges en présence d’un diélectrique
4. Force agissant sur les diélectriques places dans un champ électrique

II- Etude microscopique des milieux diélectriques

1. Les mécanismes de polarisation des diélectriques
2. Polarisation des diélectriques non polaires gazeux, liquides ou solides isotropes. Relation entre susceptibilité et polarisabilité atomique
3. Polarisation des diélectriques polaires
4. Polarisation des cristaux solides

 III- Magnétostatique des milieux magnétiques -Etude macroscopique des milieux magnétiques

1. Introduction.
2. Etude macroscopique des milieux aimantés
3. Energie magnétique d’un milieu aimanté
4. Forces exercées sur un milieu aimanté par un champ magnétique non uniforme
5. Aimantation permanente. Corps ferromagnétiques.

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Cours N°1 Electromagnétisme dans les milieux diélectrique – Electricité 3

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Electrocinétique et électrostatique – Electricité 1 : Cours, résumés, exercices et examens corrigés

Un corps électriquement neutre possède autant de charges positives (protons) que négatives (électrons). Il peut arriver qu’un corps à l’origine neutre perde ou gagne des charges négatives. Une fois chargé, ce corps va modifier les propriétés électriques de son environnement, il devient capable de faire apparaître une charge à distance en attirant ou repoussant les charges contenues dans un autre corps ; c’est l’influence électrique. Si des effets électrostatiques se produisent, c’est qu’il y a eu un déplacement de charges d’un matériau à un autre ; il y a électrisation d’un corps. Ce sont ces charges en excès ou en manque, en tout cas non compensées qui sont responsables des effets électriques sur ce corps.

Un matériau est dit conducteur parfait si lorsqu’il devient électrisé, les porteurs de charges non compensés peuvent se déplacer librement dans tout le volume occupé par le matériau.

plan du cours Electrocinétique et électrostatique – Electricité 1

1. Interaction électrique- Electrostatique

1.1. Phénomènes électrostatiques : notion de charge électrique

1.2. Loi de Coulomb

1.3. Principe de superposition

1.4. Exercices

1.5. Corrigés

2. Champs et potentiel électriques

2.1. Champ électrostatique d’une charge ponctuelle

2.2. Potentiel électrostatique crée par une charge ponctuelle

2.3. Généralisation et principe de superposition

2.4. Energie électrostatique

2.5. Le dipôle électrostatique

2.6. Théorème de Gauss

2.7. Exercices

2.8. Corrigés

3. Conducteurs, condensateurs

3.1. Conducteurs

3.2. Condensateurs

3.3. Exercices

3.4. Corrigés

4. Courant et résistance électrique

4.1. Le courant électrique

4. 2. La densité de courant électrique

4. 3. Loi d’Ohm

4. 4. Associations de résistances

4.5. Rôle du générateur : force électromotrice

4.6. Les lois de Kirchhoff

4.7. Aspect énergétique : loi de Joule

4.8. Exercices

4.9. Corrigés

5 Réseaux électrocinétiques Régimes variables

5.1. Définition d’un dipôle électrocinétique

5.2. Conventions de signe

5.3. Puissance électrique reçue par un dipôle

5.4. Charge et décharge d’un Condensateur

5.5. Etude de la décharge d’un condensateur

5.6. Exercices

5.7. Corrigés

I- Annexe 1 : Sujets d’examen avec solution

II- Annexe 2 : Formules mathématiques

III- Annexe 3 : Dimensions et unités des grandeurs physiques

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