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Section : S Option : Sci ences de l’i ngéni eur Discipline : Géni e Él ectri que Les l oi s fondament al es d e l ’él ect ri ci t é Domaine d’application : Représentation conventi onnell e des sy stèmes Type de document : Cours Date : Classe : Premi ère I – M i se en si tuati on et uti l i sati on des l oi s fondamental es de l ’él ectri ci té Tous les systèmes pluritechniques peuvent se décomposer en 2 chaînes principales, comme indiqué ci-dessous : ………………………………………………………………… ………………………………………………………………… Infor mat ions issues d' aut r es syst èmes ou d' int er faces Homme/M achine Acquér ir Communiquer Chaîne d' infor mat ion Gr andeur s physiques issues de la chaîne d' éner gie ou de l' envir onnement ext ér ieur Ener gie d' ent r ée Tr ait er Infor mat ions dest inées à d' aut r es syst èmes ou aux int er faces Homme/M achine M at ièr e d' œuvr e d' ent r ée Or dr es Aliment er Dist r ibuer Conver t ir Tr ansmet t r e Agir Chaîne d' éner gie M at ièr e d' œuvr e de sor t ie Chaque chaîne est constituée d’un ensemble de fonction réalisant une action définie sur les flux (informations ou énergies) circulant dans le système. …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… I I – Les rel ati ons de base entre l es grandeurs él ectri ques I I – 1 – La l oi d’ohm On appelle loi d’ohm la relation liant la résistance, la tension et le courant présents autour d’un seul conducteur ohmi que. Enoncé de l a l oi d’ohm : …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… Schéma associ é COURS : Les lois fondamentales de l’électricité Rel ati on correspondant e w w w .geci f.net Uni tés de mesure Page 1 / 4 I I – 2 – La noti on de pu i ssance Lorsqu'on relie un dipôle générateur et un dipôle récepteur, ils ont en commun à la fois l'intensité i du courant électrique et la tension à leurs bornes U. ………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… Schéma associ é Rel ati on correspondant e Uni tés de mesure I I I – Les l oi s d’addi ti vi té I I I – 1 – La l oi d’addi ti on des tensi ons Enoncé de l a l oi d’addi ti on des tensi ons : …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… Schéma associ é Rel ati on correspondant e Uni tés de mesure Remarque : la loi d’addition des tensions est aussi appelée « l a l oi des mai l l es » . I I I – 2 – La l oi d’addi ti on des courants Enoncé de l a l oi d’addi ti on des courants : …………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… Schéma associ é Rel ati on correspondant e Uni tés de mesure Remarque : la loi d’addition des courants est aussi appelée « l a l oi des nœuds » . I V – Les associ ati ons de rési stances Les associations de résistances permettent de remplacer dans un schéma électrique tout un groupe de résistances par une seule résistance appelée « rési stance équi val ente » (et notée Req), sans modifier les caractéristiques électriques du circuit. COURS : Les lois fondamentales de l’électricité w w w .geci f.net Page 2 / 4 I V – 1 – Rési stance équi val ente en séri e Enoncé de l ’associ ati on de rési stances en séri e : ………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… Schéma associ é Rel ati on correspondant e Uni tés de mesure I V – 2 – Rési stance équi val ente en paral l èl e Enoncé de l ’associ ati on de rési stances en paral l èl e : ………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… Schéma associ é Rel ati on correspondant e Uni tés de mesure V – Les ponts di vi seurs Les ponts diviseurs ne sont pas des nouvelles lois, mais sont simplement des conséquences des relations vues précédemment. Ils permettent, dans certains cas particuliers, d’obtenir instantanément la valeur d’une tension ou d’un courant dans un schéma électrique. Il existe 2 ponts diviseurs : le pont diviseur de tension et le pont diviseur de courant qui s’appliquent chacun dans une configuration particulière. V – 1 – Le pont di vi seur de tensi on Condi ti on d’appl i cati on : …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… Schéma associ é COURS : Les lois fondamentales de l’électricité Rel ati on correspondant e w w w .geci f.net Uni tés de mesure Page 3 / 4 V – 2 – Le pont di vi seur de courant Condi ti on d’appl i cati on : …………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… …………………………………………………………………………………………………………………………………………… Schéma associ é Rel ati on correspondant e Uni tés de mesure VI – Exerci ces d’appl i cati on VI – 1 – Exerci ce 1 U1 VI – 1 – 1 – Quelle est la résistance équivalente du Circuit n°1. VI – 1 – 2 – En déduire la valeur du courant i en appliquant la loi d’ohm. U2 1 0 0 200 R1 R2 6 V VI – 1 – 3 – Connaissant la valeur du courant i, et toujours en appliquant la loi d’ohm, calculer la valeur des tensions U1 et U2. i Circuit n°1 VI – 1 – 4 – En appliquant maintenant le pont diviseur de tension, donnez une expression puis calculez à nouveau les tension U1 et U2 du Circuit n°1. Comparez vos résultats avec les réponses obtenues à la question VI – 1 – 3. VI – 2 – Exerci ce 2 VI – 2 – 1 – Dans le Circuit n°2, calculer les grandeurs U2, R1, R2 et R3 sachant que : E=12V U1=3V U3=5V i=200mA R1 R2 R3 E=9V R1=150 R2=480 R3=320 VI – 3 – 2 – Donnez une relation liant les 3 courants i1 i2 et i3. U3 i Circuit n°2 i1 VI – 3 – 1 – Dans le Circuit n°3, calculez la valeur de chacun des 3 courants i1 i2 et i3 sachant que : COURS : Les lois fondamentales de l’électricité U2 E VI – 3 – Exerci ce 3 U1 U1 U2 R1 R2 E R3 i2 U3 i3 Circuit n°3 w w w .geci f.net Page 4 / 4
