Les systèmes monophasés et triphasés

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Chapitre 15 Sciences Physiques - BTS
Les systèmes monophasés et triphasés
1 Le monophasé
1.1 Rappels sur le signal sinusoïdale
Expression de la tension instantanée :
Les grandeurs caractéristiques :
: Tension instantanée en Volt
Umax : Tension maximum ou amplitude en Volt
: Pulsation en radian par seconde
f : fréquence en Hertz
: Phase en radian
T : période en seconde
1.2 Valeur moyenne et valeur efficace de la tension
1.2.1 Valeur moyenne ou Umoy
Formule :
Elle correspond à la moyenne des valeurs prises par la tension sur l’intervalle de temps
correspondant à une période T. Compte tenu de la symétrie de la sinusoïde, cette valeur est nulle sur
une période.
La valeur moyenne est mesurée avec un voltmètre en position « continu » (DC).
1.2.2 Valeur efficace Ueff ou simplement U
Formule :

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Un courant alternatif circulant dans un conducteur dissipe de la chaleur. Le courant continu qui
dissiperait cette même quantité d’énergie pendant le même temps correspond à la tension efficace.
La tension efficace est mesurée avec un voltmètre en position « alternatif » (AC).
Pour une sinusoïde, on a démontré que :
1.3 Représentation de Fresnel – Déphasage tension et intensité
est le déphasage du courant sur la tension. Il s’agit d’une valeur algébrique qui est positive pour les
récepteurs à dominante inductive et négative pour les récepteurs à tendance capacitive.

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1.4 Puissances en courant alternatif sinusoïdale
1.4.1 Relation générale
Puissance en courant continu :
En courant variable :
Soit :
est le facteur de puissance.
1.4.2 Puissance active
C’est la valeur moyenne de la puissance instantanée. EDF tolère un facteur de puissance supérieur ou
égal à 0,8. La puissance facturée étant la puissance active, EDF pénalise les installations électriques
ayant un facteur de puissance trop faible.
Or :
Car la moyenne de
est nulle sur une période

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2 Les systèmes triphasés
2.1 Présentation
L’énergie électrique est produite, transportée et consommée sous
forme de systèmes triphasés.
Un système triphasé est dit équilibré si les valeurs efficaces des 3 courants sont égales.
2.2 Représentation temporelle

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2.3 Représentation de Fresnel
2.4 Puissance
On peut démontrer que la puissance active est donnée par :
La puissance dissipée par effet joule est :