Circuit électrique
Un circuit
électrique est un ensemble simple ou complexe de conducteurs et de composants électriques ou
électroniques parcourus par un courant électrique.
L'étude électrocinétique d'un
circuit électrique consiste à déterminer, à chaque endroit, l'intensité du courant et la tension. On utilise pour cela les
caractéristiques des composants et des lois simples d'étude des circuits.
Régime continu
Un circuit
en régime continu (c'est-à-dire dont les grandeurs ne dépendent pas du temps)
contient au minimum un générateur électrique qui va
délivrer une tension (ou un courant) constant(e) et des résistances ; on
peut avoir aussi un moteur appelé plus généralement récepteur.
L'étude de
circuit peut se faire avec les lois suivantes :
- Les Lois de Kirchhoff (loi des nœuds et loi des mailles) qui donnent les relations entre les différentes grandeurs du circuit.
- La Loi d'Ohm qui caractérise la tension U aux bornes d'une résistance par rapport à l'intensité I la traversant. Si la résistance est de R : U = RI.
Autres
méthodes :
- La transformation delta-étoile.
- Le théorème de Norton : tout circuit résistif est équivalent à une source de courant idéale I, en parallèle avec une simple résistance R.
- Le théorème de Thévenin : un réseau électrique linéaire vu de deux points est équivalent à un générateur parfait dont la tension est égale à la différence de potentiel à vide entre ces deux points, en série avec une résistance égale à celle que l'on mesure entre les points lorsque les générateurs indépendants sont rendus passifs.
Régime transitoire
On alimente
toujours en courant continu un circuit comprenant un condensateur ou une bobine ou les deux.
Les
grandeurs U et I passeront par un régime transitoire, avant d'atteindre un
régime permanent. Les lois énoncées précédemment s'appliquent toujours.
Régime sinusoïdal
On alimente
cette fois le circuit en courant alternatif. Il s'agit
en fait d'une Onde électromagnétique qui se
propage. On peut étudier le circuit avec les lois connues si la longueur d'onde
est négligeable devant les dimensions du circuit. Dans le cas contraire on
parlera de lignes de transmission dont
l'étude est plus complexe.
Représentation de la tension électrique et conventions
Convention
de représentation du courant et de la tension sur un dipôle récepteur.
a : Convention recommandée selon la norme internationale IEC/CEI 60375 ed2.0
b : Convention en usage aux États-Unis
c : Convention en usage en France
a : Convention recommandée selon la norme internationale IEC/CEI 60375 ed2.0
b : Convention en usage aux États-Unis
c : Convention en usage en France
Un circuit
électrique est généralement représenté sous forme d'un schéma électrique. Il est
alors utile de représenter la tension ainsi que le courant parcourant les
différents éléments du circuit. Pour cela plusieurs conventions sont utilisées.
La convention en usage la plus courante est celle recommandée par la Commission
électrotechnique internationale1, néanmoins
d'autres conventions sont en usage suivant les pays. C'est notamment le cas des
États-Unis qui indiquent la tension par les signes + au potentiel haut
et - au potentiel bas. En France, la convention récepteur représente la
tension à l'inverse de la convention CEI 603752. Dans tous
les cas, aucune des représentations n'est juste ou fausse. Il ne s'agit que de
conventions qui n'affectent nullement le sens de parcours physique du courant électrique ainsi que
l'orientation de la différence de potentiel sur le
dipôle.
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