problemes resolus sur les circuits electroniques resume

PROBLEMES RESOLUS SUR LES CIRCUITS
ELECTRONIQUES
HUBERT LUMBROSO
RESUME
Cet 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. - Conductibilité et résistance éIectrique. Lois d'Ohm et de JouIe 1
I. Densités de charge et de courant. Intensité 1
II. Relation entre i et E. Conductibilité. Mobilité 2
III. Résistance et conductance. Résistance équivalente 3
IV. Force électromotrice et champ électromoteur 4
V. Lois d'Ohm en régime permanent 5
VI. Puissance mise en jeu dans un circuit. Loi de Joule. Bilan énergétique 6
Problèmes 7
Chapitre 2. - Circuits linéaires en régime continu. Lois de Kirchhoff. Théorèmes de Thévenin et Norton 63
I. Méthodes d'analyse d'un réseau linéaire en régime continu 63
II. Récepteurs polarisés et non polarisés 65
Problèmes 66
Chapitre 3. - Circuits line aires en régime sinusoïdal. Impédance. Puissance 131
I. Impédance et admittance complexe. Réactance 131
Il. Lofs généraux des réseaux en régime sinusoÏdal force. Résonance 132
III. Méthode d'analyse de réseaux en régime sinusoÏdal permanent 134
IV. Puissance en courant alternatif. Puissance complexe 136
Problèmes
Chapitre 4. - Circuits line aires en fréquence variable. Fonction de transfert. Filtres 219
I. Fonction de transfert (ou transmittance). Gain. Décibel 219
Il. Représentation de Bode. Diagrammes asymptotique et réel 220
Ill. Bande passante de filtres: fréquence de coupure à - 3 dB 222
IV. Fonction de transfert et diagramme de Bode des principaux circuits linéaires du premier
ordre à deux éléments 222
Problèmes 224
Chapitre 5. Circuits en régime transitoire. Réponse à un échelon de tension ou de courant 299
I. Eléments linéaires passifs: expressions des tensions et des intensités 299
II. Equations générales des réseaux linéaires en régime lentement variable 300
Ill. Aspect énergétique des régimes transitoires 301
IV. Réponse à un échelon de tension ou de courant 302
Problèmes 304
TABLE DES PROBLEMES

CHAPITRE 1. - Conductibilité et résistance électrique. Lois d'Ohm et de Joule
1. Densité de charge et densité de courant. Lois d'Ohm et de Joule 7
2. Résistance équivalente de réseaux tétraédrique, octaédrique et grillage 9
3. Résistance équivalente d'un réseau cubique 12
4. Transformation triangle-étoile. Application 16
5. Transformation étoile-triangle. Circuits en T en parallèle 19
6. Conductivité électrique d'un métal. Mobilité 23
7. Modèles de conduction électrique. Conductibilités statique et dynamique 26
8. Conduction électrique et probabilités de chocs. Age moyen des porteurs 30
9. Conductibilité d'un métal dans un champ magnétique B. Effet Hall 32
10. Conduction dans le vide. Diode à électrodes planes 35
11. Diode a vide à électrodes cylindriques 37
12. Résistance d'une prise de terre. Conductivité du sol 40
13. Résistance d'une couche mince sphérique 42
14. Résistance de fuite d'un câble coaxial. Circuit équivalent 44
15. Varistance. Stabilisation de tension. Résistances statique et dynamique 48
16. Loi d'échauffement d'un conducteur par effet Joule 51
17. Omètre magnétoélectrique. Utilisation optimale 56
18. Contrôleur universel 59
CHAPITRE 2. - Circuits linéaires en régime continu. Lois de Kirchhoff. Théorèmes de Thévenin et Norton
1. Générateurs de tension et de courant. Caractéristique. Point de fonctionnement 66
2. Stabilisation de courant. Batterie-tampon 69
3. Voltamètre. Electrolyse invisible 71
4 Analyse de réseaux par le théorème de Thévenin 74
5. Réseau a résistance variable. Théorème de Thévenin 77
6. Réseau dipolaire avec interconnexions: courants de maille et transformation D -star 80
7. Analyse d'un réseau par a méthode de tension des nœuds 85
8. Théorème de compensation. ApplIcation 87
9. Matrice de transfert d'un quadripôle passif. Application a l'analyse d'un réseau 89
10. Analyse d'un réseau par six méthodes. Théorème de Norton 93
11. Montage potentiométrique. Mesure des f.e.m 99
12. Pont de Wheatstone déséquilibre. Mesure de température 102
13. Pont de Wheatstone generalise. Application 106
14. Groupement optimal de générateurs. Adaptation. Rendement 111
15. Moteur électrique. Puissance et rendement 113
16. Résistance équivalente d'un réseau avec conducteur mobile. Puissance 116
17. Dipôles électrocinétiques en parallèle. Relation de Millman. Puissance 120
18. Diode a vide et en charge. Facteur de régulation 124
19. Diode Zener. Point de fonctionnement. Stabilisation des tensions 127
CHAPITRE 3. - Circuits linéaires en régime sinusoÏdal. Impédance Puissance
1. Tension moyenne et efficace de signaux redresse, écrête et carre 138
2. Surintensité a la fermeture d'un circuit R-L. Amplitude et déphasage maximum 141
3. Circuits équivalents et facteur de qualité 145
4. Circuits R-L et R-C en parallèle 149
5. Circuit déphaseur 152
6. Circuits équivalents au quartz piézoélectrique. Stabilisation des fréquences 154
7. Réseau en régime sinusoÏdal: théorèmes de Thévenin et Norton Courants de maille 157
8. Circuit R-L-C parallèle. Mesure de L. Circuit équivalent à de Norton 162-
9 Méthodes matricielles de tension des nœuds et de courant de maille Théorème de Thévenin 164
10. Réseaux avec sources liées. Représentations de Thévenin et de Norton 170
11. Représentation de Thévenin d'un réseau a 5 branches. Détermination d'une impédance complexe 175
12. Adaptation d'impédance. Diagramme d'impédance. Puissance active. Rendement 178
13. Puissance active et réactive. Facteur de puissance. Théorème de Boucherot. Méthode
des trois ampèremètres 182
14. Diagrammes d'admittance et d'intensité de circuits R-C.Puissance dissipée 186
15. Résonance parallèle. Représentation de Fresnel. Diagramme d'admittance 190
16. Mesures au pont en alternatif. Ponts de Nernst, de Maxwell et de Saut y 195
17. Circuits résistant et inductif avec redresseur. Intensité moyenne 198
18. Circuit capacitif avec redresseur. Facteur d'ondulation 203
19. Bobines couplées. Mesures de M au pont. Circuit étoile équivalent 208
20. Propagation de courants variables dans une ligne sans perte. Coup de foudre 211
21. Ligne coaxiale avec pertes. Equation des télégraphistes 215
CHAPITRE 4. - Circuits linéaires en fréquence variable. Fonction de transfert. Filtres
1. Fonction de transfert du type Représentation de Bode
124
2. Fonction de transfert d’un filtre R-C passe haut. Diagrammes. Impédance d’entrée 227
3. Fréquence de coupure à 3 dB d’un filtre chargé. Impédance d’entrée. Puissance 231
4. Circuits R-C série et parallèle. Diviseur de tension compensé 235
5. Réponse en fréquence d'un biporte (R, C) du 2e ordre. Fonction de transfert
du type
238
6. FonctIOn de transfert du type Diagramme de Bode
242
7. Réponse fréquentielle d'un filtre à retard de phase. Fonction de transfert du type
246
8. Fonction de transfert d'un filtre [R//C, r]. Phase minimale. Diagrammes
de Nyquist et de Bode 250
9. Réseau déphaseur à trois cellules (R, C, r). Matrice et fonction de transfert 253

9. Réseau déphaseur à trois cellules (R, C, r). Matrice et fonction de transfert 253
10. Circuit de Wien. Gain maximum. Bande passante. Fonction transfert du type
de
256
11. Transmittance d'un double circuit en T Transformation étoile- triangle. Diagramme de Nyquist 260
12. Circuit R-L-C série. Bande passante. Gain. Diagramme des intensités et des tensions 265
13. Circuit R-L-C parallèle. Réponse en fréquence. Facteur de surintensité 270
14. Fonction de transfert de réseaux R-L-C. Filtrage. Fréquence de coupure à - 3 dB 274
15. Couplages lâche et serre de circuits R-L-C accordés. Bande passante à- 3 dB 278
16. Gain d'un amplificateur avec réaction. Condition d'oscillation 283
17. Quadripôle : matrice de transfert. Impédance itérative. Filtre passe-bande 288
18. Ligne infinie en alternatif. Filtrage 294
CHAPITRE 5. - Circuits en régime transitoire. Réponse Il un échelon de tension ou de courant
1. Réponse d'un circuit R-C il un échelon de tension 304
2. Régime transitoire il deux phases d'un circuit R-C 307
3. Mesure d'une résistance élevée par la méthode de « perte de charge. Résistance de fuite 310
4. Circuits R-C dérivateur et intégrateur. Application: bobine de Rogowsky 313
5. Régimes transitoires de divers circuits R-C en série et en parallèle 317
6. Régimes transitoires d'un circuit R-L-C série. Facteur de qualité. Bilan énergétique 322
7. Régime transitoire d'un circuit R-L-C avec interrupteur en dérivation 328
8. Circuit parallèle R-L.-C en régime libre. Energie électromagnétique 331
9. Réseaux à deux mailles: régime transitoire 334
10. Réponse d'un circuit inductif à un échelon de courant 338
11. Réponse d'un circuit bouchon à un échelon de courant 341
12. Réponse d'un circuit R-C à une impulsion rectangulaire. Puissance 345
13. Régimes transitoires de circuits R-L en série et en parallèle 349
14. Réponse d'un circuit capacitif à une impulsion en dent de scie et à un signal croissant exponentiellement 353
15. Circuits L-C couples par une capacité ou une bobine. Modes propres. Loi de décharge 358
16. Circuits L-C couples par inductance mutuelle. Modes propres. Couplages passif et actif 362
17. Régime transitoire d'une dynamo 366
18. Lampe au néon. Oscillations de relaxation. Application 370
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