Courant alternatif et électronique

D’après: Eugene HECHT. Physique. Éditeur ITP de boeck.
Courant alternatif
et électronique

Physique Deuxième Bachelier Biologie/Géographie/Géologie. Daniel Bertrand 23.
Utilité du courant alternatif
Transport de l’électricité et perte de puissance par effet Joule
PJ= RI2
Alimentation d’une ville moyenne: 10 MW (P = IV)
À une tension de 200 V: I = 5104A
Transport sur câble de Cu de 1 cm de diamètre (R 
perte de 106 kW/km ou 106kW.h/km !
•Intérêt à augmenter la tension et diminuer le courant
•Transformateurs (fonctionnants en courant alternatif)

Physique Deuxième Bachelier Biologie/Géographie/Géologie. Daniel Bertrand 23.
Résistances en courant
alternatif
F.é.m. courant alternatif: fonction sinusoïdale:
v(t) = Vmsin wt = Vmsin 2pft (pulsation w= 2pf = 2
Tension instantanéeTension maximale Vcc = 2Vm
Résistance courant
m
v(t) V
i(t) sin t
RR
  w
Intensité instantanée
Tension et courant nuls quand 2pft = np
nn
t2f
p
w
m
mV
IR
Intensité maximale :
Et i(t) = Imsin wt = Imsin 2pft

Physique Deuxième Bachelier Biologie/Géographie/Géologie. Daniel Bertrand 23.
Tension et intensité efficaces
Définition: 1 Ampère (courant alternatif) même puissance
qu’ 1 Ampère (courant continu)
intensité efficace (Ieff) et tension efficace (Veff = RI
Puissance instantanée: p(t) = Ri2(t)
Mesure effet thermique moyen (R constante): <P> = R<i
Par définition:
2
eff
P RI 
2
eff
I I i (t)   
2 2 2 2 2
mm
i (t) I sin t I sin t  w   w 
m
eff I
II 2
m
eff V
VV 2
eff eff
P V I 
NB. Tension efficace 220 V Vm=220 V 1,414 = 311 V !!!
21
2
sin t w 

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Exemple: un sèche-cheveux
Sèche-cheveux de 2.200 W sous 220 V.
Intensité du courant débité, valeur maximale et résistance ?
(hypothèse: appareil purement résistif)
eff eff
2.200 W
P
I 10,0 A
V 220 V
Intensité efficace:
Intensité maximale :
m eff
I 2I 1,414 10,0 A 14,1A   
Résistance loi d’Ohm appliquée aux valeurs efficaces:
eff
eff
220 V
V
R 22
I 10,0 A