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L’électricité (l’électrocinétique) étudie
la propagation de la puissance électrique dans les réseaux linéaires.
L’électronique
traite l’information contenue dans les signaux électriques (filtrage, amplification, mise en forme, transmisson, conversions…)
Le déplacement des charges q crée
un courant électrique.
L’intensité i est donnée par
i=
la quantité dq de charge traversant la section dS du conducteur pendant l’intervalle de temps dt. i=dq/dt i en ampères (A) dq en coulombs (C) dt en secondes (s)
i=dq/dt=
i=nqSv
n : le nombre de porteurs mobiles par unité de
volume du conducteur (m-3)
q : la charge de chaque porteur
S : la surface d’une section droite du conducteur
(m2)
v : la vitesse moyenne d’entrainement des
porteurs de charge (m/s)
Le travail (ou apport d’énergie) WAB, ou W, nécessaire pour amener la charge q de A en B est
proportionnel à q W=(Va-Vb)*q W : Joules (J) q : Coulombs (C) (VA-VB) : Volts (V)
« VA – VB » :
travail par unité de charge ou
différence de potentiel ou
tension électrique entre A et B
Uab=Va-Vb=W/q
Intensité du courant:
I=Q/t
Expression du travail:
W=UabIt
Puissance P :
« vitesse » de transfert de l’énergie (W) pour déplacer
la charge Q de A en B par unité de temps.
P=W/t=Uab*I
P : watts (W)
UAB : Volts (V)
I : Ampères (A)
La puissance (P) fournie à une branche AB d’un réseau est
le produit de la tension UAB par l’intensité I du courant circulant de A vers B.
P=Uab*I
Résistance =
dipôle qui transforme sous forme d’énergie
thermique (ou chaleur) toute l’énergie
électrique qu’il reçoit (effet Joule).
R est une constante qui s’exprime en Ohms () : c’est la résistance
Uab=
R*I
UAB : Volts (V)
I : Ampères (A)
R : Ohms (Ω)
I=Uab/R donc en siemens avec G
I=G*Uab UAB : Volts (V) I : Ampères (A) G = 1/R : conductance en Siemens (S), ou (Ω-1)
Deux types de sources d’énergie :
Sources de tension
Sources de courant
Source de tension idéale
la tension UAB aux bornes de la source est constante quel que soit le courant I débité
Pertes par effet Joule responsables de la limitation en puissance : modélisées par une Résistance RG(appelée « résistance interne »)en série avec la source de tension (E)
Source de courant idéale
le courant I débité par la source est constantet ne dépend pas de la charge (constant quelque soit la tension Uab): I=I(0) (courant de court circuit :I=I(0) quand Uab=0)
Pertes par effet Joule responsables de la limitation en puissance : Résistance RG(appelée « résistance interne ») en parallèle avec la source de courant (I0).
Un nœud est
un point de jonction où au moins trois
branches du réseau se rejoignent.
Il n’y a pas d’accumulation de charges au nœud (toutes les charges sont réparties sur l’ensemble des branches).
Loi des nœuds:
La somme des courants entrants au nœud est égale à la somme des courants sortants du nœud.
La somme algébrique des courants entrants (ou sortants) au nœud N
est nulle.
On affecte un signe (+) aux courants entrants et un signe (-) aux courants sortants (choix arbitraire)
Loi des mailles:
La somme algébrique des différences de
potentiel le long d’une maille fermée est nulle.
Une maille est
un contour fermé constitué de plusieurs branches (une branche étant un tronçon de
circuit compris entre deux nœuds).
La somme des travaux effectués (apports d’énergie) lors d’un déplacement le long d’une maille fermée est
La somme algébrique des tensions le long de la maille est
nulle
Loi d’association des résistances ( en série)
Req=R1+R2+R3+…..+Rn
Loi d’association des résistances (en parallèle)
Geq=G1+G2+G3+…..+Gn
or G=1/R et R=1/G
Req=1/Geq=1/(1/R1+1/R2+….+1/Rn)