Notions de base en électrotechnique I, U

Electrotechnique
Electrotechnique : notions de bases 1 Ch. H.
NOTIONS DE BASE I, U
A – Qu’est-ce que l’électricité ?
1) Constitution de la matière
2) Electrisation des corps solides
B – Les trois différentes énergies
1) l’énergie électrique continue
2) L’énergie électrique alternative monophasée
3) L’énergie électrique alternative triphasée
C – le courant électrique
1) l’intensité du courant électrique
2) Mesure de l’intensité d’un courant électrique
D – La tension électrique
1) Notion de potentiel électrique
2) Différence de potentiel ou tension
3) Choix d’une référence
4) Grandeur algébrique d’une tension
5) la mesure d’une tension
6) Classement des tensions
E – Les lois de l’électricité
1) La loi des nœuds
2) La loi des mailles
Annexe 1 : lecture sur un appareil numérique et analogique
Annexe 2 : le multimètre analogique Métrix MX 1
Annexe 3 : le multimètre numérique Métrix MX 20

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A Qu’est-ce que l’électricité ?
L’électricité est l’étude des propriétés des corps électrisés (c’est-à-dire chargés
électriquement), le plus simple d’entre eux étant l’électron.
1) Constitution de la matière
a) Structure de la matière
La matière qui nous entoure est constituée d’ATOMES. Cet atome est constitué de
deux partes distinctes :
- Le noyau
Extrêmement petit par rapport à l’atome, il est constitué de :
- Le nuage électronique
Il est constitué par des électrons chargés négativement qui gravitent autour du
noyau. L’électron se comporte comme un petit grain possédant :
+ Une masse de mesure : m = 0.91 x 10-30 kg
+ Une charge électrique négative : -e = 1.6 x
10-19 C (Coulombs)

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b) Structure de la matière
La matière est donc formée de noyaux chargés positivement, relativement éloignés les
uns des autres, entourés de toute part, par des nuages électroniques chargés
négativement.
Les charges positives compensant exactement les charges négatives, la matière est
donc ELECTRIQUEMENT NEUTRE.
2) Electrisation des corps solides
Dans un solide, les noyaux (porteurs des charges positives), sont assemblés en mailles
et ne peuvent être déplacés.
Pour faire apparaître une charge ELECTRIQUE sur un solide il faut lui apporter ou lui
retirer des électrons.
On dit que l’on a « électrisé le solide »
Une méthode fréquemment employée est le frottement.
Exemples :
- Les cheveux sont attirés sur un peigne
- Les poussières restent plaquées sur un disque sorti de sa pochette
- La carrosserie d’une voiture est électrisée à la suite d’un voyage
Interaction électrique
On constate que, quelles que soient les expériences faites avec des charges
électriques ou des corps chargés d’électricité, on observe toujours les mêmes règles :

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B Les 3 différentes énergies
1) L’énergie électrique continue
C’est elle qu’on retrouve couramment dans les batteries de voitures et les piles. De
plus, un réseau continu peut être facilement idendifié puisqu’on retrouve
systématiquement la polarité des composants (générateurs et récepteurs) inscrite
par les opérateurs + et -.
2) Energie électrique alternative monophasée
C’est l’énergie la plus répandue. Dans nos habitations, toutes les prises de courant
fournissent une tension alternative monophasée (230 V). A partir du moment où
aucune polarité ne figure dans un circuit (ni + ni -) alors on se trouve en monophasé. Et
il est tout à fait possible d’inverser les fils d’alimentation sans modifier le
fonctionnement des récepteurs.
Dans une prise de courant, on trouve 3 fils :
- La phase fil rouge ou noir
- Le neutre fil bleu
- La terre fil vert-jaune
Si on branche un oscilloscope aux bornes d’une prise de courant, on obtient une
grandeur électrique alternative sinusoïdale (positive puis négative) de fréquence 50
Hz.
Symbole du
générateur de
tension continue
Si on branche un oscilloscope
aux bornes d’une source de
tension continue, on obtient
une grandeur électrique
constante.

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Nota : 50 Hz correspond à 50 sinusoïdes en 1 s soit une sinusoïde toutes les 20 ms.
3) Energie électrique alternative triphasée
C’est l’énergie que l’on rencontre le plus souvent en entreprise. Elle conserve toutes
les propriétés de l’énergie alternative monophasée par contre elle est dite
« triphasée » car elle comporte 3 phases d’alimentation (L1 ;L2 ;L3). Elle permet
l’alimentation des moteurs triphasés.