Circuits Électriques (Partie 1) - Notes de Cours 2024-2025 PDF

CIRCUITS ELECTRIQUES (PARTIE 1) NOTES DE COURS (Semestre 1) FILIÈRE 1AP Pr. TALOUNI Hamza Année universitaire: 2024- 2025 PLAN I. Introduction I. Les théorèmes généraux de l’électricité 1....

CIRCUITS ELECTRIQUES (PARTIE 1) NOTES DE COURS (Semestre 1) FILIÈRE 1AP Pr. TALOUNI Hamza Année universitaire: 2024- 2025 PLAN I. Introduction I. Les théorèmes généraux de l’électricité 1. Objectifs du cours 1. Le principe de superposition 2. Les circuits électriques 2. Le théorème de Thévenin 3. Les régimes électriques 3. Le théorème de Norton II. Les lois de kirchhofff en régime continu 4. Le théorème de Millman 1. LA loi des nœuds II. Electrostatique 2. La loi des mailles 1. La charge électrique 3. Notion de résistance 2. Calcul du champ électrostatique 4. Diviseurs de tension/ Diviseur de courant 3. Calcul de la force électrostatique OBJECTIFS DU COURS  Se familiariser avec les lois fondamentales dans le régime continu OBJECTIFS DU COURS Calculer les différentes valeurs de courant, tension et puissances dans un circuit électrique en appliquant les différentes lois de Kirchhoff et les théorèmes généraux de l’électricité dans le régime continu. INTRODUCTION AUX CIRCUITS ÉLECTRIQUES  INTRODUCTION AUX CIRCUITS ÉLECTRIQUES Les circuits électriques D’une manière générale, nous pouvons représenter tout circuit électrique sous la forme d’un générateur d’ énergie alimentant un récepteur chargé de transformer l’énergie électrique reçus en une autre forme exploitable, les deux dispositifs étant reliés par des fils conducteurs. Courant électrique I [A] Générateur Récepteur (Dipôle actif) (Dipôle passif) Fil conducteur INTRODUCTION AUX CIRCUITS ÉLECTRIQUES Flux d’électrons Courant électrique  INTRODUCTION AUX CIRCUITS ÉLECTRIQUES La tension électrique La différence de potentiel entre deux points dans un circuit électrique Lorsqu’on mesure une tension électrique, la valeur peut être positive ou négative selon le sens de branchement du voltmètre. On dit que la tension électrique est une grandeur algébrique. On représente la tension électrique par un segment fléché qui pointe vers la première lettre du symbole. L’unité de la tension électrique est le volt et se mesure avec un voltmètre branché en dérivation.  INTRODUCTION AUX CIRCUITS ÉLECTRIQUES Les dipôles Les générateurs et les récepteurs simples possèdent deux bornes. Ce sont des dipôles électriques Les générateurs d’énergies sont dits actifs. Ceux qui ne font que consommer de l’énergie sont des dipôles passifs.  INTRODUCTION AUX CIRCUITS ÉLECTRIQUES Les dipôles : Les récepteurs dans les circuits électriques sont : Récepteur Symbole Image réelle Résistance Bobine Condensateur  INTRODUCTION AUX CIRCUITS ÉLECTRIQUES Les dipôles : Les générateurs : Générateur Symbole Image réelle Générateur de tension Générateur de courant  INTRODUCTION AUX CIRCUITS ÉLECTRIQUES Les dipôles On distingue entre un générateur parfait et un générateur réel. ▪ Un générateur Parfait délivre une tension- ou un courant) qui est fixe et stable. ▪ Un générateur Réel est caractérisé par une résistance interne r  INTRODUCTION AUX CIRCUITS ÉLECTRIQUES Les dipôles Générateur de tension réel U=E - rI E: Force électromotrice en [V] I: Courant électrique en [A]  INTRODUCTION AUX CIRCUITS ÉLECTRIQUES Les dipôles Générateur de courant réel Rg: Résistance interne en [Ω] I0: Courant électrique en court-circuit [A] RÉGIMES ÉLECTRIQUES  LES RÉGIMES ÉLECTRIQUES Selon la forme de la tension (ou du courant) délivré par le générateur qui alimente un circuit, On dit que ce circuit fonction selon un certain régime :  Dans un circuit en dérivation, la somme des intensités des courants électriques qui arrivent à un nœud est égale à la somme des intensités des courants électriques qui en repartent. LOI DES NOEUDS  Nœuds: Tout point du réseau commun à plus de deux branches. LOI DES NOEUDS Branche: Une branche est une portion de circuit électrique située entre deux nœud consécutifs (L’ensemble des éléments parcourus par le même courant électrique  Tout chemin constituant une boucle et formé de plusieurs branches. Sur le schéma suivant , on peut distinguer Trois Mailles différentes LOI DES A B C MAILLES D E F  dans une maille orientée dont on a fixé arbitrairement le sens de parcours, la somme des tensions est nulle.. LOI DES MAILLES En suivant la boucle rouge et en faisant attention au sens, les tensions peuvent être listées comme ceci : +V1 + -V2 + -V3 + -V4 = 0  APPLICATION :loi de Kirchhoff Déterminer les courants et les tensions inconnus dans le réseau représenté sur la figure. Les rectangles figurent des dipôles quelconques (avec ou sans source) dont il n’est pas nécessaire de connaître la nature LOI DES MAILLES  Convention générateur / Convention récepteur : Dans la majorité des cas, au niveau des générateur, La tension et le courant ont le même sens, c’est la convention générateur. Au niveau des récepteurs, la tension et le courant ont des sens opposées. C’est la convention récepteur. LOI DES COURANT MAILLES I E R  La résistance R[Ω] La résistance désigne la capacité physique d'un matériau à s'opposer au passage d'un courant électrique sous une certaine tension. NOTION DE RÉSISTANCE C’est un dipôle récepteur qui transforme l’énergie électrique en chaleur. La valeur de la résistance est donnée en Ohm (symbole Ω). On utilise souvent des multiples : kΩ (1 kΩ = 1000 Ω) MΩ ( 1 MΩ = 1000000 Ω).  Loi d’ohm La tension U aux bornes d’un conducteur ohmique est égale au produit de la résistance R du conducteur ohmique et l’intensité du courant I qui le traverse. NOTION DE RÉSISTANCE Avec : U : La tension électrique en (V) I : l’intensité du courant en (A) R : La résistance en (Ω)  Association des Résistances Association série : Deux résistances sont en série si elles sont parcourues par le même courant. NOTION DE RÉSISTANCE La résistance équivalente :  Association des Résistances Association parallèle : Deux résistances sont en parallèle si elles ont la même tension à leurs bornes. NOTION DE RÉSISTANCE La résistance équivalente:  APPLICATIONS Calculer la résistance équivalente R1=100 Ω R2=1k Ω R3=150 Ω NOTION DE RÉSISTANCE R5=100 Ω R4=100 Ω E  APPLICATIONS Calculer la résistance équivalente NOTION DE RÉSISTANCE  Diviseur de tension Le pont diviseur de tension est un montage électrique simple qui permet de déterminer une tension proportionnellement à une autre tension DIVISEUR DE TENSION  Diviseur de tension Le diviseur de courant est un montage électrique simple qui permet de déterminer un courant proportionnellement à un autre courant DIVISEUR DE COURANT CIRCUITS ELECTRIQUES (PARTIE 1) NOTES DE COURS (Semestre 1) FILIÈRE 1AP Pr. TALOUNI Hamza Année universitaire: 2024- 2025