Cours electrotechnique-I Chap1

Cours d'Electrotechnique-I R. Kifouche, Janvier 2016
1
Cours d'Electrotechnique-I
Bibliographie
 Electricité générale, Analyse et synthèse des circuits, 2e édition, Tahar Neffati,
Dunod 2003
 Manuel de génie électrique, Guy Chateigner, Michel Boës, Daniel Bouix, Jacques
Vaillant et Daniel Verkindère, Dunod 2006/2007
 Cours d'électronique, 3e édition, Pr. Hammoud Ladjouze, OPU, 2010
 Exercices corrigés en Electronique générale, 4e édition, OPU, 2008.
 Polycop, Cours de Génie Electrique, de G. CHAGNON, Université Paris VI-Jussieu.
(présent sur le net)
N.B. :
Ce cours ne prétend ni à l’exhaustivité ni à l’originalité. Ces notes doivent en effet beaucoup
aux emprunts faits aux ouvrages référencés en bibliographie.

Cours d'Electrotechnique-I R. Kifouche, Janvier 2016
2
I. Circuit électrique :
I.1 Quelques définitions et conventions :
I.1.1 Le circuit électrique : Un circuit électrique est une association d'éléments simples, qui
sont composants électriques, connectés entre eux par des conducteurs supposés parfaits. Le
circuit constitué par tous ces éléments est dit actif s'il contient une source d'énergie mais s'il
ne contient pas de source d'énergie, il est dit passif.
Un composant électrique peut être : une résistance, un condensateur, une bobine, une pile …
etc.
Les conducteurs qui servent à interconnecter les composants électriques, ont des résistances
spécifiques très faibles. Ils sont très souvent métalliques, surtout en cuivre ou en aluminium!
Mais il est également possible d’utiliser un liquide conducteur.
I.1.2 Le Courant électrique : Un courant électrique est un déplacement d’ensemble ordonné
de charges électriques, les électrons en occurrence, dans un conducteur. On le caractérise par
une grandeur, l’intensité, définie comme étant le débit de charges électriques (q) dans le
conducteur, son unité est : Ampère (symbole A). Le courant électrique prend forme dans un
circuit fermé soumis à une différence de potentielle.
I.1.3 La Tension électrique : c'est la différence de potentiel entre deux points donnés d'un
circuit, son unité est le Volt (symbole V).
I.1.4 Le Sens du courant : le sens de circulation du courant est l'inverse de celui des
électrons. Pour un récepteur, Contrairement à un générateur, le courant passe du point dont le
potentiel est le plus élevé vers le point dont potentiel est le moins élevé.
I.1.4 L'impédance électrique : Tout composant électrique présente une impédance, qui est
une forme de résistance au passage d'un courant électrique quand ce même composant est
soumis à une tension électrique. Cette impédance (Z) peut être une résistance (R), une
capacité (C), une inductance (L) ou une association entre ces dernières. Son unité est Ohms.
I.2 Exemple de circuit électrique : Les points A, B, C et D du réseau électrique de la figure
1 sont des nœuds de courant. Les portions de circuit telles que AC, AD, CB, … sont des
branches du réseau. Les circuits électriques fermés (ACDC), (CBDC) et (AFDA) sont des
mailles du réseau électrique.
Composant électrique avec deux bornes (a, b)
a
b

Cours d'Electrotechnique-I R. Kifouche, Janvier 2016
3
I.3 Résistance équivalente : Si on considère un circuit électrique passif alimenté par une
source E branchée aux deux nœuds A et B telle que la somme I des intensités qui entrent par
le nœud A soit égale à l'intensité qui sort du nœud B, la résistance Req qui, placée entre ces
deux points, laisserait passer le même courant I sous la tension E est donnée par :
La figure 2 représente le circuit équivalent du circuit représenté par la figure 1, telle que Req
est la résistance équivalente de l'ensemble des résistances de la figure 1 qui sont branchées
entre les deux points A et B
 L’impédance équivalente à deux impédances mises en série est égale à la somme des
deux impédances :
Avec :  
 L’impédance équivalente à deux impédances mises en parallèle est égale à l’inverse de
la somme des inverses des impédances :
Avec : 
R1
R2
R3
R3
R1
R2
F
A
B
C
D
E
R1
R2
R3
R5
R4
R6
R7
Figure I.1 circuit électrique
A
B
E
Req
Figure I.2

Cours d'Electrotechnique-I R. Kifouche, Janvier 2016
4
I.4 Générateurs électriques :
I.4.1 Générateur de tension : Un générateur (E, r) de fem E et de résistance interne r, délivre
entre ses bornes, une tension V fonction du courant débité dans une charge R :
    Avec :   
Le générateur de tension est considéré comme source de tension idéale si et seulement si la
résistance interne "r" du générateur est très petite devant la charge "R" :
 Une source de tension idéale fournie une tension constante, quelque soit l'intensité I.
 Une source de tension réelle fournie une tension variable en fonction de l'intensité I et
de la résistance interne "r".
I.4.2 Générateurs de courant : Un générateur de courant (η, r) est caractérisé par son
courant de court circuit η et sa résistance interne "r", représentée en parallèle sur la figure 4,
ci-dessous,
Le générateur débite dans une charge R, un courant I fonction de la tension V à ses bornes.
 Avec      
E
r
R
V
I
V
E
0
I
Source idéale de
tension
Source réelle de
tension
Figure I.3: source de tension
V
r
R
η
I
I
η
0
V
Source idéale de
courant
Source réelle de
courant
Figure I.4 : source de courant

Cours d'Electrotechnique-I R. Kifouche, Janvier 2016
5
Si la résistance interne "r" est grande devant la charge extérieure R, le générateur se comporte
comme une source de courant idéal, qui débiterait un courant constant, indépendant de la
tension V à ses bornes :
I.3 Lois générales des circuits :
I.3.1 Lois d'Ohm généralisée :
La figure 5 représente une branche d'un réseau électrique comprenant des résistances R1 et R2
un générateur (E1, r1) et un récepteur (E2, r2).
La ddp aux bornes de la branche s'écrit : VA-VB = (E1 – E2) – (R1 + R2 + r1+ r2).I
Généralement, la ddp entre deux points A et B d'une même branche, comprenant des
résistances et des générateurs s'écrit :
Les courants et tensions sont des grandeurs algébriques. Le sens positif n’étant pas connu a
priori, on flèche arbitrairement courants et tensions. Un résultat négatif indique simplement
que le sens "réel" d’un courant ou d’une tension est opposé à celui fléché sur le schéma.
I.3.2 Lois de Kirchhoff :
 Loi des nœuds : un nœud est, d'abord, un point de convergence de plusieurs
conducteurs. La loi des nœuds stipule que si on considère n conducteurs arrivant au même
point O, la somme des courants entrant est égale à la somme des courants sortants. Sinon, si
on choisi un sens positifs pour les courants in et qu'on considère que ceux qui vont dans ce
sens sont positifs et que les autres sont négatifs on peut écrire :
A
B
R1
R2
(E1,r1)
(E2,r2)
+
-
+
-
I
i1
i2
i3
i4
ik
O
Figure I.5 : Branche avec deux sources et deux
résistances
Figure I.6 : Un nœud "O" avec des courants entrants et des courants
sortants