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Étude des dipôles en régime variable

Étude des dipôles en régime variable. 1. Généralités. 1. Généralités. - Dipôles électriques : deux bornes de branchement. 1. Généralités. Dipôles électriques : deux bornes de branchement. Régime permanent : les grandeurs ne dépendent pas du temps : u, i constants. 1. Généralités.

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Étude des dipôles en régime variable

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Presentation Transcript

  1. Étude des dipôles en régime variable

  2. 1. Généralités.

  3. 1. Généralités. - Dipôles électriques : deux bornes de branchement.

  4. 1. Généralités. • Dipôles électriques : deux bornes de branchement. • Régime permanent : les grandeurs ne dépendent pas du temps : u, i constants.

  5. 1. Généralités. • Dipôles électriques : deux bornes de branchement. • Régime permanent : les grandeurs ne dépendent pas du temps : u, i constants. • Régime variable : les grandeurs dépendent du temps : u(t), i(t).

  6. 2. Dipôles usuels en régime variable.

  7. 2.1. Le conducteur ohmique

  8. U(t) = R. i(t) La loi d’Ohm est vérifiée à chaque instant.

  9. R dépend de la géométrie et de la nature du corps. i r résistivité du corps

  10. Aspects énergétiques :

  11. Énergie consommée : W = R.i².t

  12. 2.2. Le condensateur.

  13. Condensateur : deux plaques conductrices séparées par un isolant (diélectrique) Diélectrique Diélectrique Condensateur plan

  14. Quand le courant circule, accumulation de charges sur les plaques conductrices. - q i + q Électrons Condensateur plan - q i + q Électrons

  15. Variétés de condensateur : * Céramique ; diélectrique en titanate de baryum. * Mica ; empilement de feuilles de mica aluminées. * Chimique ; électrolyte gélifié de borate d’ammonium. Le diélectrique est de l’alumine formée par électrolyse. * À papier paraffiné * À lame d’air (radios).

  16. U i q =C.U C capacité du condensateur en Farad. 1 F = 1 C.V-1 = 1 A.s².m-1.kg-1 C varie selon la géométrie du condensateur et le diélectrique.

  17. Michael Faraday (1791-1867).

  18. Aspects énergétiques :

  19. Énergie stockée : WC = ½.C.U² = q²/2C

  20. 2.3. La bobine d’induction. Principe : couplage électromagnétique.

  21. U i L en Henry 1 H = 1 V.s.A-1 = 1 W.s = 1 kg.m².s-2A-2.

  22. Joseph Henry (1797-1878).

  23. Bobine réelle : U i

  24. Aspects énergétiques :

  25. Énergie consommée : WL = ½.L.i²

  26. 3. Dipôles en régime sinusoïdal forcé.

  27. 3.1. Caractéristiques d’une tension sinusoïdale.

  28. U(t) = Û.cos (w.t+f) = Û.cos (2.p.f.t+f) U(t) t

  29. Û est l’amplitude. U(t) Û t

  30. U(t) t T

  31. U(t) t T

  32. 3.2. Circuit alimenté par une tension sinusoïdale.

  33. Le générateur impose une tension ug(t) = ûg.cos (w.t) Au bornes du dipôle j : uj(t) = ûj.cos (w.t+ fj)

  34. Déphasage

  35. Déphasage Dt

  36. Déphasage Dt

  37. Déphasage : décalage entre deux grandeurs sinusoïdales. Il faut bien préciser lesquelles

  38. Tension et courant u(t) i(t) u(t) = û.cos(w.t) i(t) = î.cos(w.t+f)

  39. 3.3. Mesures en régime sinusoïdal.

  40. Valeur moyenne

  41. Valeurs positives de U U(t) t

  42. Valeurs négatives de U U(t) t

  43. Valeur moyenne Pour une tension alternative.

  44. Valeur efficace

  45. Valeur efficace Pour une tension sinusoïdale :

  46. 3.4. Étude de régimes sinusoïdaux.

  47. Exemple d’application de la loi des mailles : U(t) = u1(t) + u2(t)

  48. U(t) = u1(t) + u2(t)

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