1TP N° 3 Théorème de Thévenin

TRAVAUX PRATIQUES ELECTRONIQUEFONDAMENTALE
1
Nom : Bouazza
Pernom : Aymen
ENERGIE RENOVELABLE ET
ENVIRONNEMENT
TP N° : 03

TRAVAUX PRATIQUES ELECTRONIQUEFONDAMENTALE
2
1. But de lamanipulation
Le but de ce TP est de modéliser des circuits électriques complexes et à les réduire en circuits
électriquestrèssimplesnouspermettantd'appliquerlesloisfondamentalesdel'électricitésansaucune
acrobatie decalcul.
2. Rappelthéorique
2.1. Théorème deThévenin
Un dipôle actif qui contient plusieurs sources de tensions et de courant ainsi qu’un nombre
d’impédances, peut être réduit à une seule source de tension (tension de Thévenin) en série avec une
impédance unique (impédance de Thévenin). (Voire figure. 1).
Figure. 1 : Modèle de Thévenin.
2.1.1. Procédure decalcul
a. Tension deThévenin
On déconnecte la résistance (ou impédance de charge Rch) et on calcule la tension à vide VAB. Donc :
Vab = VTh.
b. Résistance deThévenin
On garde la charge (Rch) déconnectée. On court-circuite ensuite toutes les sources de tension et on
déconnecte toutes les sources decourant.
On calcul ensuite la résistance globale du circuit vue entre les points a et b (Rab) pour aboutir à la
résistance de ThéveninRab= RTh.
Example :
On considère le circuit suivant :
R1
a
E
R2
Rch
b
RTh
a
VTh
Rch
b

TRAVAUX PRATIQUES ELECTRONIQUEFONDAMENTALE
3
R1
R3
a
R2
Req
b
Pour calculer la tension Vchen utilisant le théorème de Thévenin on doit trouver le circuit équivalant
de Thévenin du circuit ci-dessus.
a. Calculer VTh:
Pour calculer VTh on doit débrancher la charge Rchen calculant la tension entre les deux points a et
bcomme suit :
Ce circuit est ouvert entre les deux points a et b, donc il n’y a aucun courant qui passe à travers
larésistanceR3,parconséquence,latensionentrelesdeuxpointsaetbvaêtrelamêmequelatension aux
bornes de la résistance R2, en appliquant la notion de diviseur de tension on trouve que:
b. CalculerRTh
𝑉 = 𝑉𝑇ℎ = 𝐸𝑅2
𝑅
2
+𝑅
1
(1)
Pour calculer RTh on doit garder Rchen mettant le générateur de tension E en court-circuit :
R1
R3
a
R2
V
b
E
R1
R3
a
R2
Rch
Vch
b
E

TRAVAUX PRATIQUES ELECTRONIQUEFONDAMENTALE
4
RTh
a
VTh
Rch
V
b
La résistance de ThéveninRth va correspondre à la résistance équivalente de ce circuit entre les deux
points a et b :
𝑅
𝑒𝑞 = 𝑅 𝑇ℎ = 𝑅3 + (𝑅1 \\ 𝑅2
) = 𝑅3
+
𝑅
1
𝑅
2
𝑅1+𝑅2 (2)
Finalement le circuit équivalent de Thévenin peut représenter comme suit :
Donc la tension V aux bornes de la résistance Rchpeut s’écrit comme suit :
V = 𝑉
𝑅
𝑐ℎ (3)
3. Manipulation
3.1. Travailpersonnel
a. A l’aide de Proteus réaliser le circuit ci-après:
𝑇ℎ𝑅
𝑐ℎ
+𝑅
𝑇ℎ
b. Simuler le circuit et relever le courant qui passe à travers la résistanceR.
I= 7.96 mA
c. DébrancherlarésistanceRetmesurerlatensionentrelesdeuxpointsaetb(Vab=VTh)commesuit:
Vth=5.54 V
R2 R4
680 220
mA
b
R
300
a
E
12V
R3
820
R1
330
+88.8

TRAVAUX PRATIQUES ELECTRONIQUEFONDAMENTALE
5
R4
220
R2
680
b
a
Ohms
R3
820
R1
330
HM1
OHMMETER
+88.888
d. Garder la résistance R débranchée, mettre le générateur E en court-circuit et calculer la résistance
équivalente entre les deux points a et b (Rab=RTh) comme suit: Rth=395.64Hom
e. En utilisant les mesures trouvées précédemment (VTh et RTh) réaliser le circuit de Thévenin et
calculer le courant qui passe à travers la résistance R comme suit:I=7.69 mA
R2 R4
680 220
b
a
E
12V
R3
820
R1
330
RTH
495.65
VTH
5.54V
Circuit de Thévenin
R
300
+88.8
+88.8
mA
Volts