Electrocinétique Fouad BELHORA 1 1ère Partie : Electrostatique Introduction - Historique Chapitre 1 : Interaction entre charges au repos – Loi de Coulomb Chapitre 2 : Le champ électrostatique dans le vide Chapitre 3 : le vide Conducteurs en équilibre électrostatique dans Chapitre 4 : Le champ électrostatique dans les milieux diélectriques BILAN 2 Electrostatique : effet de charges immobiles - dans le vide ou sur un support isolant M(x,y,z) -sur un conducteur à l’équilibre E(x,y,z) V(x,y,z) E = s / e0 .n E = 0 , V = cte E=0 Electrocinétique : charges en mouvement conducteur V E 0 charges en mouvement courant : densité : j 3 2ère Partie : Electrocinétique Introduction Chapitre 1 : Le courant électrique Chapitre 2 : Courants de conduction dans les solides Chapitre 3 : La conduction – aspect macroscopique Chapitre 4 : Aspect énergétique : loi de Joule 4 Le courant électrique 5 Types de courants électriques 6 Bandes de conduction et de valence 7 Niveau de Fermi 8 Bandes d'énergie dans les isolants et les métaux 9 Courant dans les conducteurs 10 11 12 13 14 15 Résistance 16 Dipôles 17 Association de dipôles en série 18 Association en parallèle 19 Exemple 20 Générateurs et récepteurs en régime permanent 21 Générateurs 22 Source de tension 23 Source de courant 24 Caractéristique d'un générateur 25 Récepteurs véritables 26 Electrolyseurs 27 Exemple de caractéristique non linéaire 28 Sources potentielles d’énergie du corps humain Chaleur humaine 2.4 - 4.8 W (tête seulement) Souffler 0.4 W (0.83 W) Respiration 0.42 W (0.83 W) Mouvements des doigts 0.76 - 2.1 mW (6.9 - 19 mW) Pouls 0.37 W (0.93 W) Mouvements des bras 0.33 W Puissan (60 W) ce fournie Puissance calorifique consommée Mouvement du pied 5 - 8.3 W (67 W) Human-Powered Wearable Computing - Starner 1996 29 Equivalence Thévenin - Norton 30 Transformation des générateurs 31 Réseaux électriques linéaires en régime permanent 32 Définitions 33 Régime permanent, éléments linéaires 34 Choix du sens du courant 35 Choix du sens des tensions 36 Lois de Kirchhoff : loi des noeuds 37 Loi des noeuds : exemple 38 Différence de potentiel dans une branche : conventions 39 Lois de Kirchhoff : loi des mailles 40 Equivalence source de courant – source de tension 41 Résolution par les lois de Kirchhoff 42 Résolution par les lois de Kirchhoff 43 Résolution par les lois de Kirchhoff 44 Exemple 45 Théorème de superposition pour l'électrocinétique 46 Extinction des sources 47 Exemple (théorème de superposition) 48 Transfiguration des réseaux 49 Théorème de Kenelly 50 Théorème de Kenelly : système en triangle 51 52 Théorème de Kenelly : la suite 53 Equation de transformation triangle - étoile 54 Pour mémoire : équation de transformation étoile - triangle 55 Théorème de Millman 56 Rappel : équivalence Thévenin - Norton 57 Théorème de Millman 58 Théorème de Millman 59 Théorème de Thévenin 60 Utilité pratique du théorème de Thévenin 61 62 63 64 65 Théorème de Norton 66 Précision sur le courant de court circuit 67 Source équivalente de Norton en charge 68 Equivalence Thévenin - Norton 69 Exemple 70 Exemple 71 Exemple par le théorème de Thévenin : RTH 72 Exemple par le théorème de Thévenin : eTH 73 Exemple par le théorème de Thévenin : eTH 74 Exemple par le théorème de Thévenin : fin du calcul 75 Résumé 76 Electrocinétique en régime variable quasi-permanent 77 Résistance et condensateur 78 Bobine d'auto-induction 79 Réseaux linéaires en régime sinusoïdal forcé 80 Réponse d'un système alimenté par une f.e.m. variable 81 Pourquoi étudier un régime sinusoïdal ? 82 Fonctions sinusoïdales 83 Déphasages des tensions dans un circuit en alternatif : résistances 84 Déphasages des tensions dans un circuit en alternatif : résistances 85 Déphasages des tensions dans un circuit en alternatif : condensateurs 86 Déphasages des tensions dans un circuit en alternatif : condensateurs 87 Déphasages des tensions dans un circuit en alternatif : Bobines 88 Résumé 89 Notation complexe des courants et tensions 90 Expression complexes des tensions sur les différents composants 91 Impédances complexes 92 Résumé des impédances complexes 93 Utilisation des impédances complexes 94 Exemple 95 Impédances en série 96 Généralisation : propriétés de la représentation complexe 97 Représentation de Fresnel 98 Somme de deux fonctions sinusoïdales 99 Diagramme de Fresnel des composants élémentaires 100 Diagramme de Fresnel dans un circuit en série 101 Résonance en courant dans un circuit RLC série 102 Facteur de qualité 103 Diagramme de Fresnel dans un circuit en parallèle 104 Diagramme de Fresnel dans un circuit en parallèle 105 Situations hybrides (exemple partiel) 106 Sources de tension sinusoïdales 107 Théorèmes généraux en alternatif 108 Théorème de Kennelly en alternatif 109 Théorème de Thévenin 110 Théorème de Norton 111 Impédances d'entrée d'un dipôle 112 Impédance de sortie d'un dipôle 113 Puissance en alternatif 114 Puissance instantanée 115 Puissance active 116 Définition de la valeur efficace : exemple de la tension 117 Puissance réactive 118 Puissance réactive 119 Puissance absorbée par une impédance 120 Importance du facteur de puissance 121
