Addition des distances positives et n

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2-2 POTENTIEL ÉLECTRIQUECONVENTION DES SIGNES
Contenu du chapitre

• Addition des distances positives et négatives

• Addition des tensions positives et négatives

• Résistance interne dune source

• Groupement des sources

• Niveau de potentiel

• Le pont de Wheatstone

• Convention des signes pour les courants

• Les lois de Kirchhoff

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Addition des distances (1)

• afin de rendre plus concret le phénomène des
  potentiels et des différences de potentiel entre
  différents points dun circuit, nous allons faire
  appel à une analogie utilisant les distances
  (hauteurs)
• si un point A est plus élevé quun autre point B,
  alors
• la hauteur de A par rapport à B sera positive
• la hauteur de B par rapport à A sera négative

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Addition des distances (2)

• supposons que
• DAB 2m et que
• DBC - 5m
• en appliquant la somme algébrique, on obtient
• DAC DAB DBC ?
• DAC 2m (-5m) - 3m

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Addition des tensions (1)

• appliquons la même convention de signes pour les
  tensions électriques

• on dira que
• la borne A est positive par rapport à la borne B
• ou que
• la borne B est négative par rapport à la borne A

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Addition des tensions Exemple 1
E14 E12 E34 10 V (- 3V) 7 V

• 1 est positive par rapport à 4

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Addition des tensions Exemple 2
E13 E12 E43 10 V ( 3V) 13 V

• 1 est positive par rapport à 3

7
Addition des tensions Exemple 3
E18 E12 E43 E65 E78 50 V (- 20
V) 40 V (- 80 V) - 10 V

• 1 est négative par rapport à 8
• ou
• 8 est positive par rapport à 1

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Résistance interne dune source

• Au moment où lon raccorde une résistance
  extérieure aux bornes dune source, on constate
  que la différence de potentiel entre ses bornes
  diminue
• Ce résultat provient du fait que la source
  possède une résistance interne
• Pour les batteries, la résistance interne dépend
  de sa capacité, de son état de charge, de son
  age, de sa température et de sa constitution
  chimique
• Pour les générateurs électromagnétiques, la
  résistance interne est la résistance de
  lenroulement induit.

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Groupement des sources (1)

• le groupement en série de plusieurs sources est
  équivalent à une source unique ayant pour force
  électromotrice la somme des forces
  électromotrices et pour résistance interne la
  somme des résistances internes

• Voir exemple

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Groupement des sources (2)

• le groupement en parallèle de n sources
  identiques est équivalent à une source unique
  ayant pour force électromotrice la force
  électromotrice dune source et pour résistance
  interne le quotient n dune résistance

• Voir exemple

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Niveau de potentiel (1)

• avec les systèmes électriques daéronefs, il est
  souvent utile de mesurer les  niveaux de
  potentiel quon retrouve à différents points du
  circuit électrique
• pour cette raison, il est avantageux de comparer
  ces différents  niveaux  par rapport à un point
  de référence
• il a été convenu que ce point de référence soit
  la structure de laéronef qui aura un  niveau de
  potentiel  zéro (masse ou  ground )

• potentiel dun point différence de potentiel
  entre le point et la masse

• Voir exemple

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Niveau de potentiel (2)Utilisation du
générateur-démarreur

• le générateur-démarreur (starter-generator) se
  comporte différemment selon son utilisation
• démarreur - charge
• ou
• générateur - source

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Niveau de potentiel (3)Utilisation du
générateur-démarreur

• Avant t0
• la batterie est la source
• le générateur-démarreur est utilisé comme
  démarreur (charge)

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Niveau de potentiel (4)Utilisation du
générateur-démarreur

• entre to et t1
• le générateur-démarreur fonctionne comme
  générateur (source) mais sa tension de sortie est
  inférieure à la f.é.m. de la batterie

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Niveau de potentiel (5)Utilisation du
générateur-démarreur

• à t1
• le générateur-démarreur fonctionne comme
  générateur (source) et la tension de sortie du
  générateur est égale à la f.é.m. de la batterie
• il ny a aucun courant la batterie et le
  générateur  flottent 

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Niveau de potentiel (6)Utilisation du
générateur-démarreur

• pour t gt t1
• le générateur-démarreur fonctionne comme
  générateur (source) et sa tension de sortie est
  supérieure à la f.é.m. de la batterie
• la batterie est une charge

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Le pont de Wheatstone (1)

• les circuits montés en pont sont utilisés
  intensivement dans les circuits de mesure et dans
  dautres applications (déterminer des résistances
  inconnues)

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Le pont de Wheatstone (2)

• La situation déquilibre dun pont est

• La condition déquilibre dun pont est

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Le pont de Wheatstone (3)

• VA ?
• VB ?
• VAB ?

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Convention des signes pour les courants

• les signes () et (-) pour les courants indiquent
  le sens dun courant dans un circuit, par rapport
  à un sens de référence représenté sur un schéma
• on indique le sens positif arbitrairement
• si la valeur résultée du calcul est négative,
  alors le sens est inverse à celui indiqué par la
  flèche (assumé au début de lanalyse du schéma)

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Lois de Kirchhoff (1)

• branche portion de circuit comprise entre deux
  points et ne comprenant pas de dérivation

• Voir exemple

• nœud point de rencontre de plusieurs (au moins
  trois) branches

• Voir exemple

• maille circuit fermé ne comportant que des
  branches en série

• Voir exemple

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Lois de Kirchhoff (2)loi des nœuds

• la somme des intensités des courants qui se
  dirigent vers un nœud est égale à la somme des
  intensités des courants qui sen éloignent

• la somme algébrique des courants dun nœud est
  égale à zéro

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Lois de Kirchhoff (3) loi des nœuds (Exemple)

• IA3 ?
• IA5 ?

• Pour le nœud X

Pour le nœud Y
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Lois de Kirchhoff (4)loi des mailles

• le long dune maille, la somme des F.É.M. des
  générateurs (E) est égale à la somme des chutes
  de tension dans les récepteurs

? E ? RI

• le long dune maille, la somme algébrique des
  tensions est nulle

? E - ? RI 0
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Lois de Kirchhoff (5)loi des mailles (Exemple)

• RC ?
• Ig ?
• Ib 4A
• charge
• Eg 14V
• Eb 12 V
• rg 0.1?
• rb 0.25?

À la barre
Maille générateur charge
Maille générateur batterie
26
Lois de Kirchhoff (5)loi des mailles (Exemple)

• RC ?
• Ig ?
• b) Ib 0 A
• Eg 14V
• Eb 12 V
• rg 0.1?
• rb 0.25?

À la barre
Maille générateur charge
Maille générateur batterie
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Lois de Kirchhoff (5)loi des mailles (Exemple)

• RC ?
• Ig ?
• c) Ib 4A
• décharge
• Eg 14V
• Eb 12 V
• rg 0.1?
• rb 0.25?

À la barre
Maille générateur charge
Maille générateur batterie
28
Batteries en série
29
Générateurs en parallèle
30
Niveau de potentiel
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(No Transcript)
32
(No Transcript)
33
(No Transcript)