problemes resolus sur les circuits electroniques resume

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PROBLEMES RESOLUS SUR LES CIRCUITS
ELECTRONIQUES
HUBERT LUMBROSO
RESUME
C et ouvrage propose 93 problèmes consacrés aux circuits électriques tout complètement résolus.
Les problèmes classés par ordre de difficulté croissante, ont été spécialement choisis que l'étudiant
puisse ramener tout problème qui lui sera proposé à l'un des problèmes type de ce livre.
C'est à l'élève des classes de mathématiques supérieures, dont à suit fidèlement le programme
(B.O.E.N. 24 septembre 1987) que s’adresse cet ouvrage de même qu'a l’étudiant de 1er cycles
universitaire scientifique
.
TABLE DES MATIERES
Chapitre 1. I.
II.
III.
IV.
V.
VI.
Conductibilité et résistance éIectrique. Lois d'Ohm et de JouIe
1
Densités de charge et de courant. Intensité
Relation entre i et E. Conductibilité. Mobilité
Résistance et conductance. Résistance équivalente
Force électromotrice et champ électromoteur
Lois d'Ohm en régime permanent
Puissance mise en jeu dans un circuit. Loi de Joule. Bilan énergétique
1
2
3
4
5
6
Problèmes
Chapitre 2. I.
II.
7
Circuits linéaires en régime continu. Lois de Kirchhoff. Théorèmes de Thévenin et Norton
Méthodes d'analyse d'un réseau linéaire en régime continu
Récepteurs polarisés et non polarisés
Problèmes
Chapitre 3. I.
Il.
III.
IV.
63
63
65
66
Circuits line aires en régime sinusoïdal. Impédance. Puissance
Impédance et admittance complexe. Réactance
Lofs généraux des réseaux en régime sinusoÏdal force. Résonance
Méthode d'analyse de réseaux en régime sinusoÏdal permanent
Puissance en courant alternatif. Puissance complexe
131
131
132
134
136
Problèmes
Chapitre 4. I.
Il.
Ill.
IV.
Circuits line aires en fréquence variable. Fonction de transfert. Filtres
Fonction de transfert (ou transmittance). Gain. Décibel
Représentation de Bode. Diagrammes asymptotique et réel
Bande passante de filtres: fréquence de coupure à - 3 dB
Fonction de transfert et diagramme de Bode des principaux circuits linéaires du premier
ordre à deux éléments
Problèmes
Chapitre 5.
I.
II.
Ill.
IV.
219
219
220
222
222
224
Circuits en régime transitoire. Réponse à un échelon de tension ou de courant
Eléments linéaires passifs: expressions des tensions et des intensités
Equations générales des réseaux linéaires en régime lentement variable
Aspect énergétique des régimes transitoires
Réponse à un échelon de tension ou de courant
Problèmes
299
299
300
301
302
304
TABLE DES PROBLEMES
CHAPITRE 1. - Conductibilité et résistance électrique. Lois d'Ohm et de Joule
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
Densité de charge et densité de courant. Lois d'Ohm et de Joule
Résistance équivalente de réseaux tétraédrique, octaédrique et grillage
Résistance équivalente d'un réseau cubique
Transformation triangle-étoile. Application
Transformation étoile-triangle. Circuits en T en parallèle
Conductivité électrique d'un métal. Mobilité
Modèles de conduction électrique. Conductibilités statique et dynamique
Conduction électrique et probabilités de chocs. Age moyen des porteurs
Conductibilité d'un métal dans un champ magnétique B. Effet Hall
Conduction dans le vide. Diode à électrodes planes
Diode a vide à électrodes cylindriques
Résistance d'une prise de terre. Conductivité du sol
Résistance d'une couche mince sphérique
Résistance de fuite d'un câble coaxial. Circuit équivalent
Varistance. Stabilisation de tension. Résistances statique et dynamique
Loi d'échauffement d'un conducteur par effet Joule
Omètre magnétoélectrique. Utilisation optimale
Contrôleur universel
7
9
12
16
19
23
26
30
32
35
37
40
42
44
48
51
56
59
CHAPITRE 2. - Circuits linéaires en régime continu. Lois de Kirchhoff. Théorèmes de Thévenin et Norton
1.
2.
3.
4
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
Générateurs de tension et de courant. Caractéristique. Point de fonctionnement
Stabilisation de courant. Batterie-tampon
Voltamètre. Electrolyse invisible
Analyse de réseaux par le théorème de Thévenin
Réseau a résistance variable. Théorème de Thévenin
Réseau dipolaire avec interconnexions: courants de maille et transformation D -star
Analyse d'un réseau par a méthode de tension des nœuds
Théorème de compensation. ApplIcation
Matrice de transfert d'un quadripôle passif. Application a l'analyse d'un réseau
Analyse d'un réseau par six méthodes. Théorème de Norton
Montage potentiométrique. Mesure des f.e.m
Pont de Wheatstone déséquilibre. Mesure de température
Pont de Wheatstone generalise. Application
Groupement optimal de générateurs. Adaptation. Rendement
Moteur électrique. Puissance et rendement
Résistance équivalente d'un réseau avec conducteur mobile. Puissance
Dipôles électrocinétiques en parallèle. Relation de Millman. Puissance
Diode a vide et en charge. Facteur de régulation
Diode Zener. Point de fonctionnement. Stabilisation des tensions
66
69
71
74
77
80
85
87
89
93
99
102
106
111
113
116
120
124
127
CHAPITRE 3. - Circuits linéaires en régime sinusoÏdal. Impédance Puissance
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
19.
20.
21.
Tension moyenne et efficace de signaux redresse, écrête et carre
Surintensité a la fermeture d'un circuit R-L. Amplitude et déphasage maximum
Circuits équivalents et facteur de qualité
Circuits R-L et R-C en parallèle
Circuit déphaseur
Circuits équivalents au quartz piézoélectrique. Stabilisation des fréquences
Réseau en régime sinusoÏdal: théorèmes de Thévenin et Norton Courants de maille
Circuit R-L-C parallèle. Mesure de L. Circuit équivalent à de Norton
Méthodes matricielles de tension des nœuds et de courant de maille Théorème de Thévenin
Réseaux avec sources liées. Représentations de Thévenin et de Norton
Représentation de Thévenin d'un réseau a 5 branches. Détermination d'une impédance complexe
Adaptation d'impédance. Diagramme d'impédance. Puissance active. Rendement
Puissance active et réactive. Facteur de puissance. Théorème de Boucherot. Méthode
des trois ampèremètres
Diagrammes d'admittance et d'intensité de circuits R-C.Puissance dissipée
Résonance parallèle. Représentation de Fresnel. Diagramme d'admittance
Mesures au pont en alternatif. Ponts de Nernst, de Maxwell et de Saut y
Circuits résistant et inductif avec redresseur. Intensité moyenne
Circuit capacitif avec redresseur. Facteur d'ondulation
Bobines couplées. Mesures de M au pont. Circuit étoile équivalent
Propagation de courants variables dans une ligne sans perte. Coup de foudre
Ligne coaxiale avec pertes. Equation des télégraphistes
138
141
145
149
152
154
157
162164
170
175
178
182
186
190
195
198
203
208
211
215
CHAPITRE 4. - Circuits linéaires en fréquence variable. Fonction de transfert. Filtres
124
1.
2.
3.
4.
5.
Fonction de transfert du type
Représentation de Bode
Fonction de transfert d’un filtre R-C passe haut. Diagrammes. Impédance d’entrée
Fréquence de coupure à 3 dB d’un filtre chargé. Impédance d’entrée. Puissance
Circuits R-C série et parallèle. Diviseur de tension compensé
Réponse en fréquence d'un biporte (R, C) du 2e ordre. Fonction de transfert
227
231
235
238
du type
242
6.
FonctIOn de transfert du type
7.
8.
Réponse fréquentielle d'un filtre à retard de phase. Fonction de transfert du type
Fonction de transfert d'un filtre [R//C, r]. Phase minimale. Diagrammes
de Nyquist et de Bode
Réseau déphaseur à trois cellules (R, C, r). Matrice et fonction de transfert
9.
Diagramme de Bode
246
250
253
9.
10.
Réseau déphaseur à trois cellules (R, C, r). Matrice et fonction de transfert
Circuit de Wien. Gain maximum. Bande passante. Fonction transfert du type
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
de
Transmittance d'un double circuit en T Transformation étoile- triangle. Diagramme de Nyquist
Circuit R-L-C série. Bande passante. Gain. Diagramme des intensités et des tensions
Circuit R-L-C parallèle. Réponse en fréquence. Facteur de surintensité
Fonction de transfert de réseaux R-L-C. Filtrage. Fréquence de coupure à - 3 dB
Couplages lâche et serre de circuits R-L-C accordés. Bande passante à- 3 dB
Gain d'un amplificateur avec réaction. Condition d'oscillation
Quadripôle : matrice de transfert. Impédance itérative. Filtre passe-bande
Ligne infinie en alternatif. Filtrage
253
256
260
265
270
274
278
283
288
294
CHAPITRE 5. - Circuits en régime transitoire. Réponse Il un échelon de tension ou de courant
1.
2.
3.
4.
5.
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12.
13.
14.
15.
16.
17.
18.
TOP
Réponse d'un circuit R-C il un échelon de tension
Régime transitoire il deux phases d'un circuit R-C
Mesure d'une résistance élevée par la méthode de « perte de charge. Résistance de fuite
Circuits R-C dérivateur et intégrateur. Application: bobine de Rogowsky
Régimes transitoires de divers circuits R-C en série et en parallèle
Régimes transitoires d'un circuit R-L-C série. Facteur de qualité. Bilan énergétique
Régime transitoire d'un circuit R-L-C avec interrupteur en dérivation
Circuit parallèle R-L.-C en régime libre. Energie électromagnétique
Réseaux à deux mailles: régime transitoire
Réponse d'un circuit inductif à un échelon de courant
Réponse d'un circuit bouchon à un échelon de courant
Réponse d'un circuit R-C à une impulsion rectangulaire. Puissance
Régimes transitoires de circuits R-L en série et en parallèle
Réponse d'un circuit capacitif à une impulsion en dent de scie et à un signal croissant exponentiellement
Circuits L-C couples par une capacité ou une bobine. Modes propres. Loi de décharge
Circuits L-C couples par inductance mutuelle. Modes propres. Couplages passif et actif
Régime transitoire d'une dynamo
Lampe au néon. Oscillations de relaxation. Application
304
307
310
313
317
322
328
331
334
338
341
345
349
353
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366
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