CH3-EC3

C
CC
CH3
H3H3
H3-
--
-EC3
EC3EC3
EC3 :
::
: Circuit électrique en r
Circuit électrique en rCircuit électrique en r
Circuit électrique en régime transitoire
égime transitoireégime transitoire
égime transitoire
Introduction
IntroductionIntroduction
Introduction :
: :
: Régime transitoire
Régime transitoireRégime transitoire
Régime transitoire
Vu précédemment : Régime Stationnaire = Régime Continu  Toutes les grandeurs sont constantes…
Nouvel Exemple de situation :
 Circuit dans un état stable : En Régime Continu  U et I constantes
 A l’instant t=t 0 , modification du circuit (par ex ouverture d’un interrupteur) : u(t) et i(t) varient.
 Jusqu’à atteindre un nouvel état stable : retour en régime continu
Représentation de cette situation :
REGIME TRANSITOIRE =
REGIME TRANSITOIRE = REGIME TRANSITOIRE =
REGIME TRANSITOIRE = Etat intermédiaire =
Etat intermédiaire = Etat intermédiaire =
Etat intermédiaire = Intervalle de temps entre deux états stables du circuit
Intervalle de temps entre deux états stables du circuitIntervalle de temps entre deux états stables du circuit
Intervalle de temps entre deux états stables du circuit
(appelés
(appelés (appelés
(appelés REGIMES
REGIMESREGIMES
REGIMES PERMANENTS ou REGIMES E
PERMANENTS ou REGIMES EPERMANENTS ou REGIMES E
PERMANENTS ou REGIMES ETABLIS
TABLISTABLIS
TABLIS)
))
)
Exm 2 : Possible aussi avec des signaux périodiques  Régime permanent périodique …
Quand apparaît un régime transitoire
Quand apparaît un régime transitoireQuand apparaît un régime transitoire
Quand apparaît un régime transitoire ?
??
?
 Quand on travaille avec des composants qui stockent de l’énergie (Condensateur ou Bobine).
Cette énergie met du temps à se charger ou se décharger pour changer d’état d’équilibre.
t
u(t)
Régime
transitoire
Régime
permanent périodique
= régime établi
Régime
transitoire
Régime
permanent continu
= régime établi
Modification
du circuit
Signal périodique
Signal Continu
Régime libre
Modification
du circuit
Modification
du circuit
Régime périodique forcé
Il existe aussi le sinusoïdal forcé
(chapitre suivant EC3)
t
u(t)
Régime
transitoire
Régime
permanent continu
= régime établi
Modification
du circuit
Signal Continu
Signal Continu
Modification
du circuit
Modification
du circuit
Régime
permanent continu
= régime établi
Régime
transitoire
Régime libre
 Tend vers 0
 Tend vers 0

I
II
I Propriétés des
Propriétés des Propriétés des
Propriétés des Condensateurs et
Condensateurs et Condensateurs et
Condensateurs et des
des des
des Bobines
BobinesBobines
Bobines
I
II
I.
..
.1
11
1 Propriétés
PropriétésPropriétés
Propriétés
Condensateurs
CondensateursCondensateurs
Condensateurs :
::
: Bobines
BobinesBobines
Bobines :
::
:
Composition
CompositionComposition
Composition :
::
: 2 plaques conductrices
parallèles (les armatures) séparées par
un isolant (le diélectrique).
A
AA
AUCUN COURANT NE TRAVERSE LE C
UCUN COURANT NE TRAVERSE LE CUCUN COURANT NE TRAVERSE LE C
UCUN COURANT NE TRAVERSE LE C
Composition
CompositionComposition
Composition :
::
: Un fil enroulé
(fil idéal sans résistance)
Composition
CompositionComposition
Composition :
::
: Un fil enroulé
(fil réel avec résistance)
Equivalent
EquivalentEquivalent
Equivalent en continu
en continu en continu
en continu :
::
:
 équivalent à un circuit ouvert
Equivalent en continu
Equivalent en continuEquivalent en continu
Equivalent en continu :
::
:
 équivalent à un fil
Equivalent en continu
Equivalent en continuEquivalent en continu
Equivalent en continu :
::
:
 équivalent à la résistance r
Relations
RelationsRelations
Relations :
::
:
 Charge et Tension
(
)
(
)
(
)
A
q t C u t q t
= ⋅ =
avec
(
)
( )
( )
_ _ _
_ _ _
_ _ _
q charge en Coulomb C
C capacité en Farad F
u tension en Volt V
=
=
=
 Courant et Tension
( ) ( ) ( )
C
dq du
i t t C t
dt dt
= = ⋅
avec
(
)
( )
( )
_ _ _
_ _ _
_ _ _
C
C
i courant en Ampère A
C capacité en Farad F
u tension en Volt V
=
=
=
Relations
RelationsRelations
Relations :
::
:
 Courant et Tension
( ) ( )
di
u t L t
dt
= ⋅
avec
(
)
( )
( )
_ _ _
_ _ _
_ _ _
i courant en Ampère A
L inductance en Henry H
u tension en Volt V
=
=
=
Relations
RelationsRelations
Relations :
::
:
 Courant et Tension
( ) ( ) ( )
di
u t L t r i t
dt
= ⋅ + ⋅
avec
(
)
( )
( )( )
_ _ _
_ _ _
_ _ _
_ _ _
i courant en Ampère A
L inductance en Henry H
u tension en Volt V
r résistance en Ohm
=
=
=
= Ω
Energie stockée
Energie stockéeEnergie stockée
Energie stockée :
::
: (stockage réversible)
(Stockage sous forme électrique)
( ) ( )
2
1
2
C
w t Cu t
=
avec
(
)
( )
( )
_ _ _ _
_ _ _
_ _ _
C
w energie stockée en Joule J
C capacité en Farad F
u tension en Volt V
=
=
=
Démo :
2
1
2
C
dw du d
p ui uC Cu
dt dt dt
= = = =
2 2
0
1 1
2 2
C
w Cu w Cu
⇒= + =
car quand
0 0
C
u w
=⇒=
Energie stockée
Energie stockéeEnergie stockée
Energie stockée :
::
: (stockage réversible)
(Stockage sous forme magnétique)
( ) ( )
2
1
2
L
w t Li t
=
avec
(
)
( )
( )
_ _ _ _
_ _ _
_ _ _
L
w energie stockée en Joule J
L in ductance en H en ry H
u tension en Volt V
=
=
=
Démo :
2
1
2
C
dw di d
p ui iL Li
dt dt dt
= = = =
2 2
0
1 1
2 2
L
w Li w Li
⇒= + =
, car quand
0 0
L
i w
=⇒=
Propriété du
Propriété du Propriété du
Propriété du condensateur
condensateurcondensateur
condensateur :
::
:
L’énergie et la charge d’un condensateur
sont des fonctions continues du temps Elles ne
peuvent pas subir de discontinuités
 LA TENSION est CONTINUE
LA TENSION est CONTINUE LA TENSION est CONTINUE
LA TENSION est CONTINUE
dans un condensateur
dans un condensateurdans un condensateur
dans un condensateur.
Propriété de la bobine
Propriété de la bobinePropriété de la bobine
Propriété de la bobine :
::
:
L’énergie stockée dans la bobine est une
fonction continue du temps, elles ne peut pas subir de
discontinuités
 L
L L
LE COURANT
E COURANTE COURANT
E COURANT est CONTINU
est CONTINU est CONTINU
est CONTINU
dans une bobine
dans une bobinedans une bobine
dans une bobine.
..
.
 FILTRAGE de la TENSION
FILTRAGE de la TENSION FILTRAGE de la TENSION
FILTRAGE de la TENSION
car le C limite les variations de la tension
LISSAGE du COURANT
LISSAGE du COURANTLISSAGE du COURANT
LISSAGE du COURANT
car le C limite les variations de la tension
(
)
u t
(
)
i t
L
Bobine idéale
(
)
u t
(
)
i t
L
r
Bobi
ne réelle
(
)
u t
(
)
i t
A
B