Détermination du modèle de Thévenin Etude théorique Soit un circuit composé de plusieurs sources et de plusieurs résistances possédant deux bornes A et B entre lesquelles est raccordée une charge : La tension de Thévenin Eth est la tension calculée ou mesurée, entre les bornes A et B lorsque la charge est déconnectée (tension à vide). La résistance de Thévenin Rth est la résistance calculée, ou mesurée, entre les bornes A et B lorsque la charge est déconnectée et que les sources sont éteintes : les sources de tension indépendantes sont remplacées par un court-circuit et les sources de courant indépendantes par un circuit ouvert. Lorsque la tension de Thévenin est connue, on peut calculer la résistance de Thévenin. La dernière méthode fait appel au courant de Norton. Si celui-ci est connu, on utilise la formule suivant où est le courant mesuré entre les bornes A et B lorsqu'elles sont court-circuitées. Remarque : Le théorème de Thévenin s'applique aussi aux réseaux alimentés par des sources alternatives. L'ensemble des résultats est applicable en considérant la notion d'impédance en lieu et place de celle de résistance. Exemple Soit le circuit ci-dessous, pour lequel on doit chercher son modèle de Thévenin. Illustration du théorème de Thévenin. En (a): Circuit original. En (b): Calcul de la tension aux bornes de AB, Soit Donc (Notez que = = ) avec ) n'est pas prise en considération, car les calculs ci-dessus sont faits en circuit ouvert entre A et B, par suite, il n'y a pas de courant qui passe à travers et donc aucune chute de tension n'y apparait) En (c): Calcul de la résistance équivalente aux bornes AB en court-circuitant V1. = + (( ) // En (d): On a le circuit équivalent de Thévenin. Celui-ci nous permet de trouver aisément le courant dans un dipôle quelconque relié entre les bornes A et B sans qu'on ait à résoudre le circuit au complet. Conversion entre un circuit de Thévenin et de Norton Circuit de Thévenin (à gauche) et circuit de Norton (à droite). On passe directement d'un circuit de Thévenin à un circuit de Norton et inversement, à l'aide des formules suivantes: De Thévenin à Norton; De Norton à Thévenin; = ; = = Le circuit ci-dessous est le circuit étudié dans le TP, auquel on veut déterminer ses équivalents de Thévenin et de Norton. calculer : - Ses éléments de Thévenin : Ses éléments de Norton : en fonction de ses composants ( . Simulation Cette applet permet de montrer qu'un dipôle AB, formé par l'association de dipôles linéaires, est équivalent à un générateur de Thévenin, de fém Eth et de résistance interne Rth . on peut étudier les paramètres du générateur de Selon l'interrupteur ouvert Thévenin de trois dipôles différents. Pour chacun d'eux, vérifier que : la modification de la valeur d'une source n'entraîne de modification que sur Eth la modification de la valeur d'une résistance entraîne la modification à la fois sur Rth pour le montage proposé, un générateur de courant. n'intervient pas dans Retrouver à partir des schémas les expressions de ci-dessous). Indications: Pour exprimer Eth ou Eth et Rth , car elle est en série avec Eth et Rth pour les trois dipôles (données Eth , on doit exprimer la tension aux bornes du dipôle AB à vide; Rth , on doit éteindre les générateurs (générateur de tension remplacé par Pour exprimer un court-circuit; générateur de courant remplacé par un circuit-ouvert), puis exprimer la résistance vu des points , en l'absence de charge. Utilisation de l'applet. Cliquer sur un interrupteur pour l'ouvrir; Choisir le schéma convenable selon que l'on désire étudier Eth ou Rth . Expressions des paramètres du modèle de Thévenin des trois dipôles. K3 ouvert Eth= E + R1I0 Rth= R1 K2 ouvert Eth= E R3 /(R1+ R3) Rth= R1 R3/(R1 + R3) K1 ouvert Eth= R3I0 Rth= R3 Présenter les résultats sous forme d’un tableau, utiliser excel pour la représentation des graphiques.