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BTS EFE PHYSIQUE APPLIQUEE 1
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1. Electricité
1.1. Les lois générales.
Schéma commun pour cette page :
1) Loi des branches, loi des mailles A B
(relation de Chasles)
E = UAD C I4
D I3
2) Loi des nœuds
( courants entrant =  courants sortant)
3) Loi d'Ohm : UAB = RAB . I (de A vers B)
4) Association de résistances ( A.N. : R1 = R2 = R3 = R4 = 100 
 En série (même courant) :
 En parallèle (même tension) :
5) Puissance absorbée par une résistance (A.N. : E = 10 V ; R1 = R2 = R3 = R4 = 100 
R3
R2
R4
I1
R1

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6) Diviseur de tension (R1 = 100  ; R2 = 200  R3 = 200 V
a) à vide (I3 = 0) A
 UCB = R2.I1
I3
21
21 RR E
II 
C
UCB
21
2.RR ER
UCB 
B
b) en charge (I3 0) A
C
UCB
B
c) pont de Wheatstone
C
UAB =
UAB
A B
M
7) Diviseur de courant : dans le circuit 6 b) ci-dessus, on peut écrire :
I2 =
2
R
UCB
soit I2 =
23
12 GG IG
G est la conductance de R soit : G =
R
1
E
R2
R3
R1
R4
I1
I2
E
R2
R1
I1
E
R2
R1
R3
I1
I3
I2
I2

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8) Circuits à plusieurs sources
A
E1 = 12 V
E3 = 6 V
R1 = 100  C E3
R2 = 100  UCB
R3 = 100 
B
a) théorème de superposition
L'intensité du courant circulant dans une branche CB d'un circuit linéaire comportant plusieurs sources
indépendantes est égale à la somme des courants circulant dans cette branche lorsque chaque source
agit seule, les autres étant annulées ou "éteintes" (source de tension remplacée par un court-circuit,
source de courant remplacée par un circuit ouvert).
Le théorème de superposition s'applique aussi pour les tensions :
UCB = (UCB quand E1 = 0) + (UCB quand E3 = 0)
b) théorème de Millmann
Le potentiel UCB d'un nœud C de courant d'un réseau électrique a pour expression :
n
ii
n
iii
CB G
EG
U
1
1
Appliqué au circuit, on obtient ici : UCB =
E1
R2
R1
R3
I1
I3
I2

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1.2. Caractéristiques des composants électroniques usuels
A IF K A K
1. Diode
équivalente à :
VA VK
En négligeant la tension de seuil (de l'ordre de 0,7 V) :
La diode D est passante (IF > 0) si VA > VK : D est équivalente à un court-circuit
La diode D est bloquée (IF = 0) si VA < VK : D est équivalente à un circuit ouvert
(elle ne conduit pas en inverse)
2. Diode Zener
IR Une diode Zener conduit normalement en sens direct comme une diode de
K redressement (quand VA > VK) mais elle conduit aussi en sens inverse (de K
vers A) quand VKA  VZ où VZ est la tension de Zener qui dépend du type de
diode utilisée. VZ constitue ainsi un étalon de tension
équivalente à : K
A VZ
A
3. Diode électroluminescente (DEL ou LED en anglais)
IF
A Lorsqu'elles sont passantes, ces diodes émettent une lumière
dont la longueur d'onde (visible ou IR) dépend de la structure de la DEL.
Pour cela la tension VAK doit être supérieure à la tension de seuil V0
(V0 de l'ordre de 1 à 2 V suivant la couleur des DEL)
K
4. Comparateur (voir aussi chapitre 3.1)
- si  > 0 USM = U+sat (niveau haut) S
- si  0 USM = U-sat (niveau bas)
N.B. Les courants d'entrée sont nuls. USM
+
+
_

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Application : étude d'un détecteur de température
(on donne : U = 10 V, R0 = 1,1 k, R1 = 2,2 k , R2 = 1,0 k , x : CTN, DEL : V0 = 1,6 V)
R
S IS
DEL
-T
M
Fp1 Fp2 Fp3
a) Fp1 (conversion température tension) est réalisé par un pont de Wheatstone comprenant une
thermistance CTN dont la résistance x varie avec la température. Exprimer  en fonction de U et
des résistances du montage.
b) Dans Fp2 (détection du signe de ), l'amplificateur intégré linéaire type LM324 est utilisé en
comparateur :
- si  > 0 USM = U
- si  0 USM = 0
Pour quelles valeurs de x la diode électroluminescente D est-elle allumée ?
c) Fp3 : Pour quelles valeurs de température (en degrés Celsius) la diode D est-elle allumée ?
Calculer la valeur de R pour que le courant traversant la DEL ait une intensité IS = 20 mA
Table des valeurs de la résistance de l'élément thermorésistant CTN utilisé :
T (K)
x ()
T (K)
x ()
273
2470
330
92
280
1535
340
58
290
810
343
50
298
500
350
37
300
445
360
25
310
254
370
17
320
150
U
R1
x
R0
R2
I
I'
+
+
_