chapitre 2 dipoles passifs

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M. Dedieu ; Lycée J.Perrin (95) 1
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Chapitre 2 : Dipôles passifs
I
Qu’est ce qu’un dipôle passif
1. définition
2. linéarité
II
loi d’Ohm pour un résistor linéaire
1. caractéristique : tension-courant
2. loi d’Ohm
3. conductance
4. résistances internes des appareils de mesure
5. Montages longue et courte dérivation
III
Etude du résistor : dipôle passif linéaire
1. mesure d’une résistance
2. puissance dissipée
3. résistivité
4. conductivité
5. résistor non linéaire
IV
associations de résistances
1. en série
2. en parallèle
3. exercices d’application
V
Diviseur de tension
VI
Diviseur de courant
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I Qu’est ce qu’un dipôle passif
1. Définition
Un dipôle passif ne peut pas fournir d’énergie.
La caractéristique courant-tension (ou tension-courant) d’un dipôle passif passe par
l’origine des axes.
Exemple :
La puissance reçue par le dipôle est toujours positive avec la convention récepteur.
Convention récepteur : c’est comme un porte monnaie.
Un dipôle passif est un dipôle récepteur.
Toute l’énergie électrique reçue est transformée en chaleur : c’est l’effet Joule.
I
U
Diode Zéner
I
U
Résistance
0,2
0,1
I (mA)
U (V)
0
6 4 2
U (V)
I (A)
5
10
1
2
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2. Linéarité
Quelle est la différence entre ces deux dessins ?
Pour un résistor linéaire, la caractéristique tension/courant est une droite.
II loi d’Ohm pour un résistor linéaire
1. Caractéristique tension-courant VOIR TP 2
Pour relever la caractéristique U(I) on utilise un ampèremètre et un voltmètre.
On obtient la droite précédente.
2. Loi d’Ohm
Pour un résistor linéaire, l’intensité du courant est proportionnel à la tension.
En convention récepteur, l’équation de la droite est :
U = R.I U en V
I en A
R en Ohm ()
R est la résistance du résistor.
I
U
R
I
UAB
R
A
B
R
UAB
V
I
E
A
+
+
_
_
A
B
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Dans la pratique on dit résistance pour résistor.
3. Conductance
On a : I = U / R ie I = G.U avec G = 1 / R
G est la conductance du résistor en Siemens (S).
4. Résistances internes des appareils de mesure
Un ampèremètre a une résistance interne très faible, pour ne pas fausser le montage :
On a UAmp = RAmp×I (loi d’Ohm)
Donc il faut RAmp très faible pour que UAmp soit négligeable.
Un voltmètre a une résistance interne très grande :
On a IVolt = U / RVolt
Donc il faut RVolt très grande pour que IVolt soit négligeable.
I
UR
R
A
+
_
UAmp
V
R
+
_
U
I
IR
IVolt
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5. Montage longue et courte dérivation
Montage courte dérivation :
Umesuré est le bon ( Umesuré =UR )
Mais Imesuré = Ivolt + IR
Donc il faut IR >> Ivolt
U / R >> U / Rvolt
1 / R >> 1 / Rvolt
R << Rvolt
Montage courte dérivation :
Imesuré est le bon ( Imesuré =IR )
Mais Umesuré = Uamp + UR
Donc il faut UR >> Uamp
R.IR >> Ramp.I
R >> Ramp
V
R
+
_
UR
IR
IVolt
Umesuré
A
_
+
Imesuré
Montage aval ou courte dérivation
A utiliser avec faible résistance
V
R
+
_
UR
IR
Umesuré
A
+
_
Uamp
Imesuré
Montage amont ou longue dérivation
A utiliser avec grande résistance
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