Le Déphasage en alternatif

Cours N° 3 : Le Déphasage en
alternatif
DÉROULEMENT DE LA SÉANCE
TITRE
ACTIVITÉS PROF
ACTIVITÉS ÉLÈVES
MOYEN
DURÉE
-
Fin du Cours { heures}
Page 1 sur 13
Tableau de comité de lecture
Date de lecture
18 octobre 2003
Lecteurs
CROCHET David
Observation
Première écriture et réaménagements mineurs
Remarques rédacteur
Date modifications
18 octobre 2003
Quote of my life :
Fournir ma contribution aux autres est ma philosophie.
Et la vôtre ?
Si vous avez lu ce T.P. et que vous avez des remarques à faire, n'hésiter pas et écrivez-moi à l'adresse suivante :
Ce dossier contient :
E-Mail :
Adresse Professionnel :
[email protected]
Professeur de Génie électrique
Lycée Jean GUEHENNO
 Un dossier élève (pages 4 à -)
Rue pierre Huet
 Un dossier prof (pages - à - )
61100 FLERS
 Un dossier ressource (page - à -)
(Adresse valable jusqu'au 30/06/2005)
 Un transparent (page - )
Page 2 sur 13
Cours N° 3
Le Déphasage en alternatif
Niveau : Tale BEP ELEC
Lieu : Salle de mesure
Durée : ? heures
Organisation : groupe ½ classe
LIAISON AU RÉFÉRENTIEL

PRÉ-REQUIS
Les élèves doivent être capables :
OBJECTIFS
Les élèves devront être capables de :
NIVEAU D'APPRENTISSAGE
-
Apprendre à (savoir intégré)
Apprendre à (savoir actif)
MÉTHODE
-
Active
Page 3 sur 13
EXPÉRIMENTATION SCIENTIFIQUE
B.E.P. ELEC
MESURES ET ESSAIS
DOSSIER PÉDAGOGIQUE
Cours N° 3
Le Déphasage en
Alternatif
Objectif :
-
Matériel :
-
Documents :
-
Secteur : Salle de mesure et d'essais
Durée : ? heures
Nom, Prénom :
Classe, Groupe :
Page 4 sur 13
Le Déphasage en alternatif
1. Introduction
Dans le cours précédent, nous avons vu le comportement de 3 composants (la
résistance, l'inductance et le condensateur) lorsqu'ils sont soumis à une tension
alternative
Rappel :
U = Z.I
Avec Z association de ZR , ZL , ZC
ZR = R
ZL = L
ZC =
1
Cω
u = Umax . sin ( t)
2. Comportement du courant en fonction de la charge
2.1. Résistance pure
Si l'on regarde le courant et la tension qui aliment un circuit composé seulement
d'une résistance, on aura les courbes suivantes
u
i


t





Donc on observe que :
 Quand u = 0
i=0
Point 
 Quand u est au maximum, i est au maximum
 Quand u est au minimum, i est au minimum
Point 
Point 
Page 5 sur 13
2.2. Charge purement inductive
Si l'on regarde le courant et la tension qui aliment un circuit composé seulement
d'une inductance, on aura les courbes suivantes :
u
i


t
20

5
10



[ms]

Donc on observe que :
- Lorsque la tension est nulle, le courant est soit maximal, soit minimale 
- Lorsque la tension est maximale, le courant est nul mais en croissant 
- Lorsque la tension est minimale, le courant est nul mais en décroissant 
Lorsque la tension est nulle et croissant, le courant va être nul et croissant un peu
plus tard. Le courant est donc en retard par rapport à la tension
Si l'on remplace l'échelle des temps, par l'échelle des angles, on obtient ce
graphique :
u
i
90°

180°
2

360°
Page 6 sur 13
La tension peut s'écrire sous la forme :
u = UMAX sin ( t)
le courant, lui est sinusoïdale, donc, la formule contiendra toujours le terme sin,
mais pour indiquer qu'il est décalé dans le temps (ou dans les angles) , on va
l'écrire sous la forme :
i = IMAX sin ( t +  )
avec  le déphasage entre le courant est la tension
avec Z = L  (inductance pure)
on a toujours UMAX = Z . IMAX
Dernière remarque, le courant passe à zéro en croissant,
courant étant en retard   = -
π
après la tension. Le
2
π
2
2.3. Charge purement capacitive
Si l'on regarde le courant et la tension qui aliment un circuit composé seulement
d'un condensateur, on aura les courbes suivantes :
u
i

5


10

20

t
[ms]

Donc on observe que :
- Lorsque la tension est nulle, le courant est soit maximal, soit minimale 
- Lorsque la tension est maximale, le courant est nul mais en décroissant 
- Lorsque la tension est minimale, le courant est nul mais en croissant 
Lorsque la tension est nulle et croissant, le courant était nul et croissant un peu
plus tôt. Le courant est donc en avance par rapport à la tension
Page 7 sur 13
Si l'on remplace l'échelle des temps, par l'échelle des angles, on obtient ce
graphique :
u i

+180
0
0
-
-180

La tension est toujours :
u = UMAX sin ( t)
le courant, lui, peut se mettre sous la forme :
i = IMAX sin ( t +  )
avec  le déphasage entre le courant est la tension
on a toujours UMAX = Z . IMAX
avec Z =
1
Cω
(capacité pure)
Dernière remarque, le courant passe à zéro en croissant,
courant étant en avance :  =
3. Récapitulatif
Résistance
u = UMAX sin ( t)
i = IMAX sin ( t )
π
avant la tension. Le
2
π
2
Inductance
u = UMAX sin ( t)
i = IMAX sin ( t -
π
)
2
Condensateur
u = UMAX sin ( t)
i = IMAX sin ( t +
π
)
2
Page 8 sur 13
EXPÉRIMENTATION SCIENTIFIQUE
B.E.P. ELEC
MESURES ET ESSAIS
DOSSIER PROFESSEUR
Cours N° 3
Le Déphasage en
Alternatif
Objectif :
-
Matériel :
-
Documents :
-
Secteur : Salle de mesure et d'essais
Durée : ? heures
Nom, Prénom :
Classe, Groupe :
Page 9 sur 13
Le Déphasage en alternatif
1. Introduction
Dans le cours précédent, nous avons vu le comportement de 3 composants (la
résistance, l'inductance et le condensateur) lorsqu'ils sont soumis à une tension
alternative
Rappel :
U = Z.I
Avec Z association de ZR , ZL , ZC
ZR = R
ZL = L
ZC =
1
Cω
u = Umax . sin ( t)
2. Comportement du courant en fonction de la charge
2.1. Résistance pure
Si l'on regarde le courant et la tension qui aliment un circuit composé seulement
d'une résistance, on aura les courbes suivantes
u
i


t





Donc on observe que :
 Quand u = 0
i=0
Point 
 Quand u est au maximum, i est au maximum
 Quand u est au minimum, i est au minimum
Point 
Point 
Page 10 sur 13
2.2. Charge purement inductive
Si l'on regarde le courant et la tension qui aliment un circuit composé seulement
d'une inductance, on aura les courbes suivantes :
u
i


t
20

5
10



[ms]

Donc on observe que :
- Lorsque la tension est nulle, le courant est soit maximal, soit minimale 
- Lorsque la tension est maximale, le courant est nul mais en croissant 
- Lorsque la tension est minimale, le courant est nul mais en décroissant 
Lorsque la tension est nulle et croissant, le courant va être nul et croissant un peu
plus tard. Le courant est donc en retard par rapport à la tension
Si l'on remplace l'échelle des temps, par l'échelle des angles, on obtient ce
graphique :
u
i
90°

180°
2

360°
Page 11 sur 13
La tension peut s'écrire sous la forme :
u = UMAX sin ( t)
le courant, lui est sinusoïdale, donc, la formule contiendra toujours le terme sin,
mais pour indiquer qu'il est décalé dans le temps (ou dans les angles) , on va
l'écrire sous la forme :
i = IMAX sin ( t +  )
avec  le déphasage entre le courant est la tension
avec Z = L  (inductance pure)
on a toujours UMAX = Z . IMAX
Dernière remarque, le courant passe à zéro en croissant,
courant étant en retard   = -
π
après la tension. Le
2
π
2
2.3. Charge purement capacitive
Si l'on regarde le courant et la tension qui aliment un circuit composé seulement
d'un condensateur, on aura les courbes suivantes :
u
i

5


10

20

t
[ms]

Donc on observe que :
- Lorsque la tension est nulle, le courant est soit maximal, soit minimale 
- Lorsque la tension est maximale, le courant est nul mais en décroissant 
- Lorsque la tension est minimale, le courant est nul mais en croissant 
Lorsque la tension est nulle et croissant, le courant était nul et croissant un peu
plus tôt. Le courant est donc en avance par rapport à la tension
Page 12 sur 13
Si l'on remplace l'échelle des temps, par l'échelle des angles, on obtient ce
graphique :
u i

+180
0
0
-
-180

La tension est toujours :
u = UMAX sin ( t)
le courant, lui, peut se mettre sous la forme :
i = IMAX sin ( t +  )
avec  le déphasage entre le courant est la tension
on a toujours UMAX = Z . IMAX
avec Z =
1
Cω
(capacité pure)
Dernière remarque, le courant passe à zéro en croissant,
courant étant en avance :  =
3. Récapitulatif
Résistance
u = UMAX sin ( t)
i = IMAX sin ( t )
π
avant la tension. Le
2
π
2
Inductance
u = UMAX sin ( t)
i = IMAX sin ( t -
π
)
2
Condensateur
u = UMAX sin ( t)
i = IMAX sin ( t +
π
)
2
Page 13 sur 13