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e
11 rue galin, 33100
électricien bordeaux
électricité bordeaux
Artisan alexandre chabane électricien à bordeaux et ambes ,situé aubordeaux
Cet artisans électricien sur ambes et bordeaux est Diplômé depuis 20 ans.
artisan électricien sur ambes et bordeaux
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NOTIONS DE BASE DE L’ELECTRICITE
1 – Les grandeurs électriques
1.1 – Le courant électrique
1.1.1 – Généralité
Un corps est formé de molécules, toutes identi
ques. Les molécules étant elles-mêmes constitués
par un ou plusieurs atomes su
ivant le corps considéré,
Au centre de l’atome est situé un noyau duquel gravitent des électrons,
Toute la masse de l’atome est concentrée dans le
noyau, ce dernier est constitué de particules
neutres neutrons et particules
positives appelées protons,
L’électron a une masse négligeable devant celle du noyau,
La charge d’un électron est négative est égale à :
e = -1,6 10
-19
C
La charge d’un proton est +e donc égale, en
valeur absolue, à celle de l’électron,
Le nombre d’électrons d’un atome est égal au nombre de protons,
Un atome, dans son état norma
l, est électriquement neutre,
1.1.2 – Quantité d’électricité
Puisque le courant électrique est le déplacement
d’électrons (porteur de charges négatives),
on peut admettre qu’à travers une section droite d’
un conducteur, traversé pa
r le courant pendant un
temps t
1
, N
1
électrons qui transportent une qua
ntité d’électricité ou de charges :
e N q
11
=
1.1.3 – Intensité du courant électrique
L’intensité du courant électrique est le
débit de charge dans
ce fil conducteur,
(A) Ampéreen I
(s) seconden t
(C) coulomben q
dt
dq
⎪
⎩
⎪
⎨
⎧
=
i
Remarque :
Si t en (s) alors q en coulomb (C)
Si t en (h) alors q en Ampère heure (Ah)
1.2 – La différence de potentiel
Tout dipôle électrique
de bornes A et B plac
é dans circuit électrique présente entre ses
bornes une différence de potentiel,
(V) Volt Uen
(C) coulomb en q
(J) joules en W
q
W
U
AB
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
=
B
A
Remarque :
Cette expression est valable pour un di
pôle générateur ou dipôle récepteur.
I
R
U
A
B
+
I
–
LECON 1 : NOTIONS DE BASE DE L’ELECTRICITE
CHAPITRE 1 : ELECTROCINETIQUE
2
1.3 – Energie électrique
On dit qu’un corps possède de l’énergie qua
nd il est capable de fournir un travail,
Dans un récepteur électrique traversé par un cour
ant I, les électrons se déplacent d’une borne à
l’autre par des forces de coulomb :
E e – F
r
r
×=
I
I
A B
L’énergie électrique mise en jeu dans ce récepte
ur est le travail des forces de coulomb,
Le travail effectué par ces forces est :
AB
BA
Uq )V – (V q WAB
×
=
=
Cette expression est elle-même ce
lle de l’énergie électrique,
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
=⇒
=
×=
J en W
s en t
A en I
V en U
q
W
U
t . I q
Uq W
AB
AB
AB
AB
1.4 – La puissance électrique
la puissance électrique P mise en
jeu dans un dipôle est le rapport
de l’énergie élec
trique W par le
temps de fonctionnement t :
(W) whatten P
(s) seconde en t
(J) joules en W
t
W
P
AB
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
=
L’expression de P peut aussi s’écrire :
.IU
t
.I.tU
t
W
P
AB
AB
AB
===
Si P est exprimée en watt et t en heure, W
AB
est exprimée en Wattheure (Wh),
1 Wh = 3600 J
2 – Les dipôles
2.1 – Le dipôle récepteur passif
Un dipôle récepteur passif est
un récepteur qui transforme la totalité de l’énergie absorbée
en énergie thermique (calorifique). Exem
ple : réchaud électrique, fer à repasser
2.1.1 – La résistance
Tout récepteur passif présentant
une bonne conductance de courant
a une faible résistance et vice-versa,
La résistance R est l’inverse de la conductance :
G
1
=
R
2.1.2 – la loi d’ohm
La loi d’ohm s’écrit :
R
U
I R.I U
=⇒=
–
+
F
F
F
E
e
R
I
R
I
U
LECON 1 : NOTIONS DE BASE DE L’ELECTRICITE
CHAPITRE 1 : ELECTROCINETIQUE
3
2.1.3 – La loi de joule
L’énergie dissipée pend
ant un temps t est :
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
Ω
==
J en W
s en t
A en I
en R
.tR.I U.I.t W
2
Pour trouver la puissance dissipée par effet Joule il suffit de di
viser l’énergie par le temps :
2
2
R.I
t
.tR.I
t
W
P
===
2.1.4 – La résistivité
On peut calculer la résist
ance d’un fil conducteu
r en fonction de ses caractéristiques
(longueur, section et nature) :
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
Ωρ
Ω
=ρ⇒ρ=
m en
m en L
m en S
en R
L
R.S
S
L
R
2
2.1.5 – Association des récepteurs
2.1.5.1 – Association des résistances
Association en parallèle
I
I
1
I
2
I
3
R
1
R
2
R
3
U
AB
A
B
≡
I
R
eq
U
AB
A
B
n
321eq
eq
321
AB
3
AB
2
AB
1
AB
321
R
1
………
R
1
R
1
R
1
R
1
R I. )
R
1
R
1
R
1
( I U
R
U
R
U
R
U
I I I I :effet n
++++=⇒=++=⇒===++=
E
Association en série
I
U
1
A
B
≡
U
2
U
3
R
1
R
2
R
3
U
AB
I
U
AB
A
R
eq
B
n
321eq
eq
321
321321AB
……… R R R R R I. )R R I.(R .IR .IR .IR U U U U:effet
R
En
++++=⇒=++=++=++=
LECON 1 : NOTIONS DE BASE DE L’ELECTRICITE
CHAPITRE 1 : ELECTROCINETIQUE
4
Pont diviseur de courant
I
R
R
I
I
R
R
I
.IR R
.IR R
.IR U
.IR U
.IR U
: écrire peut on ohm,d’ loi la aprés’D
2
eq
2
1
eq
1
22eq
11eq
eqAB
22AB
11AB
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
=
=
⇒
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
=
=
⇒
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
=
=
=
I
I
1
I
2
R
1
2
AB
A
B
R
U
21
1
2
21
2
1
21
21
eq
R R
R
I. I ;
R R
R
I. I
: a on Donc
R R
R . R
R : que sait on
+
=
+
=
+
=
Pont diviseur de tension
21
AB
111
21
AB
222
R R
U
R .IR U
R R
U
R .IR U
: effet En
+
==•
+
==•
I
R
1
R
2
U
AB
A
B
U
2
U
1
2.1.5.2 – Association des condensateurs
C
Q
2
1
Q.U
2
1
C.U
2
1
W
U
I.t
U
Q
C
2
2
===•
==•
C
I
U
Association en série
C
1
………….
C
1
C
1
C
1
C
1
C
1
Q. )
C
1
C
1
C
1
.(Q
C
Q
C2
Q
C
Q
U U U U
C
Q
U ;
C
Q
U ;
C
Q
U .CU .CU .CU
Q
commun) est courant (le Q Q Q Q
n
321eq
eq
321
3
1
321
3
3
2
2
1
1332211
321
++++=⇒
⎪
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎪
⎬
⎫
=++=++====•
=
=
=⇒===•
===•
Association en parallèle
C
1
I
U
1
C
2
C
3
C
eq
I
U
≡
U
2
U
3
A
B
A
B
U
C
1
I
U
C
2
C
3
I
1
A
C
eq
I
U
A
I
2
I
3
≡
B
B
LECON 1 : NOTIONS DE BASE DE L’ELECTRICITE
CHAPITRE 1 : ELECTROCINETIQUE
5
n
321eq
eq
321
321
332211
321
321
C ……… C C C C
.UC ).UC C (C Q U.C U.C U.C Q
U.C Q ; U.C Q ; U.C Q
Q Q Q Q I I I I
++++=
⇒
⎪
⎪
⎭
⎪
⎪
⎬
⎫
=++=⇒++=•
=
=
=•
++=⇒++=•
2.1.5.3 – Association des bobines
∫
=•
=•
dt u
L
1
i
dt
di
L. u
L
I
U
Association en parallèle
L
1
I
A
B
≡
U
L
2
L
3
I
1
I
3
I
2
L
eq
I
A
B
U
n
321eq
1
eq
L
1
…….
L
1
L
1
L
1
L
1
dt u
L3
1
dt u
L2
1
dt u
L
1
dt u
L
1
i3 i2 i1 i : effet En
++++=⇒
+
+
=
⇒++=
∫∫∫∫
Association en série
L
1
I
A
B
≡
U
L
2
L
3
L
eq
I
A
B
U
n
321eq
321
eq
L ……. L L L L
dt
di
.L
dt
di
.L
dt
di
.L
dt
di
.L U : effet En
++++=
⇒
++==
Remarque :
Un circuit électrique est supposé
linéaire si ses composants sont
supposés linéaires (relations
linéaires entre courants et tensions),
Tous les circuits étudiés
seront supposés linéaires,
2.2 – Les dipôles actifs
2.2.1 – Le dipôle générateur
Un générateur électrique est un système capable de transformer en énergie électrique une
autre forme d’énergie,
Grandeurs caractéristiques d’un générateur
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
=
tension de chute : r.I
interne résistance : r
f.e.m : E
: avec r.I – E U
:
générateur
un pour ohmd’ loi La
+
–
+
–
≡
G
(E
,r)
U
+
r
U
–
E
LECON 1 : NOTIONS DE BASE DE L’ELECTRICITE
CHAPITRE 1 : ELECTROCINETIQUE
6
Caractéristique U=f(I)
U
(V)
I
(A)
0
Bilan des puissances
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
=⇒
=⇒=
générateur
le dans Joule effet par perdue Puissance : P
générateur
le par fournie utile Puissance : P
générateur
le par absorbée Puissance : P
veca P – P P R.I – E.I U.I r.I – E U
p
u
a
pau
2
Rendement du générateur
E
U
E
U
E.I
U.I
Pa
Pu
:
bsorbée
Puissancea
utile Puissance
Rendement
==η⇒
===η
=
Groupement des générateurs
Groupement en série (générateurs identiques)
≡
+
U
1
–
r
1
E
1
+
–
–
+
U
1
U
1
U
r
2
E
2
r
3
E
3
≡
r
eq
E
eq
I
I
I
U
1
U
1
U
1
U
U
n
321e
n
321eq
eeq321321111111321
r………….
………. r r r r
E ………….. E E E E
.Ir E )r r (r )E E (E .I)r – (E .I)r – (E .I)r – (E U U U U : effet En
+
+++=
+
+++=
−=++−++=
+
+
=++=
Groupement en parallèle (générateurs identiques)
n
r
r
E E
.I3.r – E .Ir E r.I – E U
.I3 I
: effet En
e
eq
eeqeeq
t
=
=
⇒
⎪
⎭
⎪
⎬
⎫
====
=
≡
+
–
U
≡
r
eq
E
eq
I
t
I
t
U
+
–
I
+
–
I
I
+
–
(E,r)
(E,r)
(E,r)
r
E
E
2
I
r
E
I
r
E
I
–
+
I
t
U
LECON 1 : NOTIONS DE BASE DE L’ELECTRICITE
CHAPITRE 1 : ELECTROCINETIQUE
7
2.2.2 – Le dipôle récepteur
Un dipôle récepteur actif est un dipôle capable de transformer l’énergie électrique absorbée
principalement en une autre forme, autre que l’éner
gie calorifique, (Exemple : moteur, électrolyseur )
Grandeurs caractéristiques d’un récepteur
I
≡
+
–
U
+
–
U
r’
E’
Récepteur
actif
I
r’I
E’
Remarque :
pour un récepteur actif E’ et I sont de
sens contraire ce qui justifie
l’appellation force contre
électromotrice,
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
+=
tension de chute : r’.I
interne résistance : r’
f.c.e.m : E
: avec r’.I E’ U
: récepteur un pour ohmd’ loi La
Caractéristique U=f(I)
U
(V)
I
(A)
0
Bilan des puissances
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎨
⎧
=
=
=
+=⇒+=⇒+=
récepteurr du intérieurl’ à Joule effet par perdue Puissance : r’.I P
récepteur le par fournie utile Puissance : E’.I P
récepteur le par absorbée totale Puissance : U.I P
veca P P P r’.I E’.I U.I r’.I E’ U
p
u
a
pua
2
Rendement du générateur
U
E’
U
E’
U.I
E’.I
Pa
Pu
:
bsorbée
Puissancea
utile Puissance
Rendement
==η⇒
===η
=
LECON 1 : NOTIONS DE BASE DE L’ELECTRICITE
CHAPITRE 1 : ELECTROCINETIQUE
8
2.2.3 – Association de dipôles récepteurs et de dipôles générateurs
Problème :
Nous voulons déterminer l’expression de l’inte
nsité du courant qui circule dans un circuit
fermé comprenant plusieurs récepteurs et
plusieurs générateur
s actifs et passifs,
≡
R
G
1
(E
1
, r
1
)
G
2
(E
2
, r
2
)
G
3
(E
3
, r
3
)
(E’
1
, r’
1
)
(E’
2
, r’
2
)
R’
I
I
r’
e
E’
eq
r
e
E
eq
R
e
≡
I
R’
e
= R
e
+ r’
e
E’
eq
r
e
E
eq
U
r r R’ R R
r r r
r r r r
E E E
E E E E
avec
R r
E E
I .IR E .Ir – E U : effet En
‘
2
‘
e
‘
e
‘
2
‘
1
‘
e
321e
‘
2
‘
1
‘
eq
321eq
‘
ee
‘
eqeq
‘
e
‘
eqeeq
⎪
⎪
⎪
⎪
⎩
⎪
⎪
⎪
⎪
⎨
⎧
+++=
+=
++=
+=
++=
+
−
=⇒+=
=
Conclusion :
Dans un circuit électrique fermé comprenant plusieurs générateurs et
plusieurs récepteurs
(actifs et passifs), l’expression de l’intensité du courant est :
cetanrésis
f.c.e.m – f.e.m
I
Σ
ΣΣ
=