I - Le courant continu

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M.BELMONTE
I - Le courant continu
I.1 - Introduction
Un courant est un flux d'électrons. Pour que ces électrons puissent se déplacer, il faut que les élec-
trons soient libres. On trouve des électrons libres, en général, dans les métaux, ce sont des conduc-
teurs. En absence d'électrons libres, les matériaux seront appelés isolant .
La couche périphérique d'un atome ne peut pas posséder plus de huit électrons. Les propriétés élec-
triques dépendent des électrons de la couche périphérique.
 Les bons conducteurs ont leur dernière couche incomplète .Ils céderont facilement leurs
électrons. Argent, or, cuivre, aluminium, fer, carbone.....
 Les isolants ont leur dernière couche saturée ou presque saturée. Ils accepteront peu
d'électrons. Mica, silicone, huile, porcelaine, plastique, verre, air sec.
 Certains matériaux ont autant d'électrons à prendre qu'à donner pour avoir leurs couches sa-
turées. Ces matériaux portent le nom de semi-conducteurs : silicium, germanium, arséniure
de gallium
I.2 - Mise en mouvement des électrons libres : le courant électrique
Pour mettre en mouvement des électrons libres il faut :
un circuit conducteur fermé une pompe à électrons appelée générateur.
L'intensité du courant électrique est la quantité d'électricité traversant une section droite du conduc-
teur en une seconde.
L'intensité d'un courant s'exprime en Ampères (symbole A)
I.3 - Représentation d'un générateur chimique (la pile, l'accumulateur)

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Une pile est un convertisseur d'énergie chimique en énergie électrique. Ce type de générateur est
représenté par deux traits parallèles dont le plus petit représente le pôle moins (-). Ce symbole repré-
sente 1 élément soit 1,2V à 3V, pour obtenir d'autres tensions, on peut brancher ces éléments en
série.
Ces générateurs sont limités dans leurs caractéristiques électriques.
Leurs caractéristiques électriques se modifient dans le temps.
Symboles des générateurs parfaits
I.4 - Mesure de l'intensité d'un courant
L'intensité d'un courant se mesure à l'aide d'un ampèremètre placé en série dans le circuit.
Remarques très importantes
C'est le récepteur qui limite le courant I dans le circuit. L'ampèremètre ne peut en aucun cas être con-
sidéré comme un récepteur. La présence d'un ampèremètre ne modifie rien aux caractéristiques du
montage. Les bornes d'un ampèremètre sont équivalentes à un court-circuit .
Soit un circuit électrique fermé comportant une dérivation.

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La valeur indiquée par l'ampèremètre mesurant I est la somme des valeurs indiquées par les ampè-
remètres mesurant I1 et I2.
C’est la loi des nœuds :
La somme des courants qui arrivent à un nœud est égale à la somme
des courants qui partent.
II - Différence de potentiel
II.1 - Présentation
Le VOLT (V) est la différence de potentiel que subit une charge de 1 coulomb pour produire un tra-
vail de 1 joule.
Représentation schématique d'une différence de potentiel (ddp)

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II.2 - Mesure d'une différence de potentiel
La différence de potentiel se mesure à l'aide d'un voltmètre branché en dérivation dans le circuit.
La différence de potentiel se mesure à l'aide d'un voltmètre branché en dérivation dans le circuit.
Le voltmètre mesure la ddp U aux bornes du générateur. Mais U est aussi la différence de potentiel
aux bornes du circuit.
U1 est la différence de potentiel mesurée aux bornes du récepteur 1
U2 est la différence de potentiel mesurée aux bornes du récepteur 2
Le voltmètre ne perturbe pas le circuit. L'énergie consommée par le voltmètre est nulle I=0
La valeur indiquée par le voltmètre mesurant U est la somme des valeurs indiquées par les volt-
mètres mesurant U1 et U2.
III – Les indispensables
III.1 – La Masse
La masse est le potentiel de référence (fixé par convention à 0) du montage électronique : un potentiel
n'est pas défini dans l'absolu, on parle toujours de différence de potentiel.
Dans un montage électronique, quand on parlera du potentiel d'un point, il sera sous-entendu que ce
potentiel est référencé à la masse du montage.
La masse sera en général le pôle moins de l'alimentation continue servant à polariser le montage.
Cette règle est uniquement une coutume, elle ne sera pas systématiquement respectée sur les sché-
mas rencontrés !
III.1 – La Terre
La terre est une connexion physique au sol (à la terre). Le câble de liaison du laboratoire au sol
présente une impédance non nulle : si un courant parasite circule dans ce câble, il va y créer une
chute de potentiel ; on aura une différence de potentiel entre la prise de terre du labo et le sol.
La fonction d'une terre est la sécurité : elle permet de protéger les utilisateurs d'équipement
sous tension, et aussi d'évacuer les courants induits par la foudre.

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IV – Puissance électrique
IV.1 - Définition
Par définition, la puissance est le travail effectué en 1 seconde. (P en Watt)
)()()( .AVW IUP 
R
U
P2
2
RIP
1 Watt = 1 Joule par seconde
Pour mesurer une puissance de durée limitée on utilise le Joule J.
Exemple :
IV.2 – Rendement
Dans la nature, rien ne se perd, rien ne se crée, tout se transforme…
Dans une résistance, la puissance est transformée en chaleur.
Pabsorbée = U.I,
si la puissance dissipée est utile , elle sera appelée Pu (puissance utile) sinon, elle sera appelée
Pj : perte joule=P = RI2
Le rendement est le rapport entre la puissance utile et la puissance absorbée.
Pabsorbée
Putile
Exemple d’une résistance
Dans ce cas P utile = P absorbée.
Le rendement est de 100%