Chapitre I : Courant électrique et méthodes de mesure

Chapitre I : Courant électrique et méthodes de mesure
I - Différents types de courant électrique :
Le courant électrique représente le déplacement ordonné des porteurs de charges (électrons
dans le cas des conducteurs). La manière avec laquelle ce déplacement se produit détermine le
type de courant.
Les principaux types de courant sont : Le courant continu, le courant alternatif et le courant
pulsatif.
1- Courant continu :
C’est un courant de valeur et de sens constants. Les piles et les accumulateurs sont les
principales sources de courant continu. La représentation du graphe de ce courant en
fonction du temps est donnée sur la figure suivante.
2- Courant Alternatif :
C’est un courant dont la valeur et le sens changent périodiquement. Il passe d’une
valeur maximale positive à une valeur minimale tout en passant par zéro. Puis il
repasse par zéro et arrive à la valeur positive maximale et le cycle se répète.
3- Courant pulsatif :
C’est un courant dont la valeur change périodiquement, mais dont le sens reste
toujours le même.
Ce graphe représente un court pulsatif obtenu par le redressement du courant alternatif.
I(A)
t(s)
I(A)
t(s)

II- Courant Continu :
1- Intensité du courant électrique :
L’intensité du courant électrique est la quantité de charges électriques dq qui traverse
un conducteur pendant un temps dt. Elle s’exprime comme :
Son unité est l’Ampère (A). La charge est donnée en Coulomb et le temps en seconde.
2- Circuit électrique :
Un circuit électrique comporte au moins :
- un générateur ;
- un récepteur ;
- un organe d'ouverture et de fermeture ;
- des fils conducteurs
Et parfois : - des organes de protection
- des appareils de mesures
3- Un peu de vocabulaire
- Dipôle : le générateur, le récepteur et l'interrupteur possèdent 2 bornes : ce sont des
dipôles.
Remarque : le transistor NPN possède trois bornes : c'est un tripôle.
- Nœud électrique : c'est le point d'un circuit réunissant au moins deux fils de
connexion.
- Branche : c'est une portion de circuit comprise entre deux nœuds consécutifs et
contenant un ou plusieurs appareils (ABC, DE).
- Maille : c'est une boucle fermée (ABCEDA).
4- Sens conventionnel du courant électrique
Le courant électrique est orienté du pôle  au pôle - à l'extérieur du générateur
4.1- Mesure du courant:
L'intensité d'un courant électrique se mesure à l'aide d'un ampèremètre placé en série dans le
circuit.
Schéma d’un circuit électrique permettant la mesure du courant électrique.

5- Loi des intensités (loi des nœuds).
La somme des courants entrant dans un nœud est égale à la somme des courants qui sortent de
ce nœud.
6- Tension ou différence de potentiel (d.d.p).
a- Définition
On appelle tension électrique entre deux points A et B d'un dipôle la différence de potentiel
électrique entre les deux bornes.
UAB = VA - VB
b- Mesure d’une tension :
La différence de potentiel aux bornes d’un élément électrique dans le circuit se mesure avec
un voltmètre placé en parallèle avec cet élément. L'unité de mesure de la tension électrique est
le Volt (V)
c- Loi d’addition des tensions :
Dans la branche ABC :
UAB = VA - VB ; UBC = VB - VC ; UAC = VA - VC donc :
UAC = UAB + UBC
Dans la maille ABCDEA (Loi des Mailles):
UAB + UBC + UCD + UDE + UEA = 0
Remarque :
La loi d'additivité des tensions est analogue à la relation de Chasles.
UAB est une grandeur algébrique : UAB = – UBA.

III- Courant Alternatif sinusoïdal :
Le courant alternatif sinusoïdal est périodique. Il s’exprime en fonction du temps sous
la forme :
Ou  
 : phase à l’origine.
On défini les paramètres :
Période T(s) :
La période est la durée au bout de laquelle la tension reprend la même valeur et
recommence de façon identique.
Sous multiples de la seconde:
1 ms = 0,001 s = 10–3 s
1μs = 0,000 001s = 10–6 s
Fréquence f (Hz):
Elle est définie comme l’inverse de la période son unité est le Hertz (Hz) :   
Pulsation  (rd/s) :
Elle défini le nombre de tours effectué par seconde c’est donc la vitesse angulaire
donnée par :
La sinusoïde représentant la tension alternative u, est engendrée par le vecteur 
appelé vecteur de Fresnel, représenté à l’instant t = 0.
Dans le cas vu précédemment, à l’instant t = 0, u = 0. est représenté sur l’axe (Ox), appelé
origine des phases.
T est la période de la tension ; elle correspond au temps mis par le vecteur  pour accomplir
1 tour.

En alternatif, un ampèremètre mesure l'intensité efficace Ieff.
L'intensité efficace d'un courant alternatif est égale à l'intensité du courant continu qui
produirait le même effet calorifique (dans le même dipôle résisté pendant le même temps).
Ieff = Im/2
b) En alternatif, un voltmètre mesure la tension efficace.
La relation entre la valeur efficace U et la valeur maximale Um d'une tension alternative
s'écrit :
Ueff = Um/ 2
Notion de déphasage :
Une bobine et une résistance sont montées en série sous une tension sinusoïdale.
Si on trace les courbes des tensions aux bornes de la résistance et de la bobine on obtient :
Les vecteurs  et  représentent respectivement les tensions u
et v. On appelle déphasage entre u et v l’angle j = ( , ).
Remarque : la tension v est en retard sur la tension u.
Sachant que le déphasage est proportionnel au décalage, on établit la relation :