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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