CH3-EC3
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CH3H3-EC3 : Circuit électrique en régime régime transitoire Introduction : 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=t0, 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 : Modification du circuit Modification du circuit Modification du circuit Signal Continu u(t) Signal Continu Régime transitoire Régime permanent continu = régime établi Régime transitoire t Régime permanent continu = régime établi Régime libre Tend vers 0 REGIME TRANSITOIRE = Etat intermédiaire = Intervalle de temps entre deux états stables du circuit (appelés REGIMES PERMANENTS ou REGIMES ETABLIS ETABLIS) TABLIS) Exm 2 : Possible aussi avec des signaux périodiques Régime permanent périodique … Modification du circuit Modification du circuit Modification du circuit Signal périodique u(t) Signal Continu Régime transitoire Régime permanent périodique = régime établi Régime périodique forcé Il existe aussi le sinusoïdal forcé (chapitre suivant EC3) Régime transitoire t Régime permanent continu = régime établi Régime libre Tend vers 0 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. I Propriétés des Condensateurs et des Bobines I.1 Propriétés Condensateurs : B A Bobines : Bobine réelle Bobine idéale L i (t ) i (t ) u (t ) i (t ) L u (t ) Composition : 2 plaques conductrices parallèles (les armatures) séparées par un isolant (le diélectrique). r u (t ) Composition : Un fil enroulé (fil idéal sans résistance) Composition : Un fil enroulé (fil réel avec résistance) Equivalent en continu : équivalent à un fil Relations : Courant et Tension di u (t ) = L ⋅ (t ) dt avec Equivalent en continu : équivalent à la résistance r Relations : Courant et Tension AUCUN COURANT NE TRAVERSE LE C Equivalent en continu : équivalent à un circuit ouvert Relations : Charge et Tension q ( t ) = C ⋅ u (t ) = q A (t ) avec q = c h a rg e _ e n _ C o u lo m b _ ( C ) C = c a p a c ité _ e n _ F a ra d _ ( F ) u = te n sio n _ e n _ V o lt _ (V ) avec dq du (t ) = C ⋅ dt (t ) dt 1 2 Energie stockée : (stockage réversible) (Stockage sous forme magnétique) 1 2 w C (t ) = Cu 2 (t ) w C = e n e r g ie _ s to c k é e _ e n _ J o u le _ ( J C = c a p a c ité _ e n _ F a ra d _ ( F ) u = te n s io n _ e n _ V o lt _ (V ) avec Démo : i = courant _ en _ Ampère _ ( A) L = inductance _ en _ Henry _ ( H ) u = tension _ en _ Volt _ (V ) r = résistance _ en _ Ohm _ Ω ( ) iC = co u ra n t _ en _ A m p ère _ ( A ) C = c a p a cité _ en _ F a ra d _ ( F ) u C = ten sio n _ en _ V o lt _ (V ) Energie stockée : (stockage réversible) (Stockage sous forme électrique) di ( t ) + r ⋅ i (t ) dt avec i = courant _ en _ Ampère _ ( A) L = inductance _ en _ Henry _ ( H ) u = tension _ en _ Volt _ (V ) Courant et Tension i C (t ) = u (t ) = L ⋅ w L (t ) = Li 2 (t ) ) dwC du d 1 2 = p = ui = uC = Cu dt dt dt 2 1 2 1 2 ⇒ wC = Cu + w0 = Cu 2 2 car quand u = 0 ⇒ wC = 0 Propriété du condensateur : L’énergie et la charge d’un condensateur sont des fonctions continues du temps Elles ne peuvent pas subir de discontinuités avec Démo : w L = en e rg ie _ sto c k é e _ e n _ J o u le _ ( J L = in d u c ta n c e _ e n _ H e n ry _ ( H ) u = te n sio n _ e n _ V o lt _ (V ) ) dwC di d 1 = p = ui = iL = Li 2 dt dt dt 2 1 2 1 2 ⇒ wL = Li + w0 = Li , car quand i = 0 ⇒ wL = 0 2 2 Propriété de la bobine : L’énergie stockée dans la bobine est une fonction continue du temps, elles ne peut pas subir de discontinuités LA TENSION est CONTINUE dans un condensateur. condensateur LE LE COURANT est CONTINU dans une bobine. bobine. FILTRAGE de la TENSION car le C limite les variations de la tension LISSAGE du COURANT car le C limite les variations de la tension
