Cours monophasé à trous
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Le Monophasé Electricité PCE4 :Monophasé Etymologie • Pour distribuer l’électricité, il faut 2 fils: • Il n’y a qu’une phase, d’où le terme Electricité PCE4 :Monophasé Amplitude t (s) Electricité PCE4 :Monophasé Amplitude 325 V t (s) -325 V = 230 V t (s) 325 V Crète correspondent à 230 V efficace Electricité PCE4 :Monophasé • Ainsi sous 325V crête ou 230V continus un radiateur chauffera de manière identique , une lampe éclairera de la même façon. Electricité PCE4 :Monophasé • Une fréquence du réseau supérieure à 50 Hz signifie Electricité PCE4 :Monophasé • Le réveil matin compte le nombre d’alternances par seconde.. • Si la fréquence est supérieure à 50 Hz, le réveil va avancer.. • Il retardera dans le cas contraire Electricité PCE4 :Monophasé • Les moteurs voient leurs vitesses de rotation dépendre de la fréquence du secteur Electricité PCE4 :Monophasé Amplitude t (s) Electricité PCE4 :Monophasé Amplitude t (s) Electricité PCE4 :Monophasé Amplitude t (s) Electricité PCE4 :Monophasé Amplitude t (s) Electricité PCE4 :Monophasé Electricité PCE4 :Monophasé La représentation graphique d’une onde • Une vibration quelconque peut toujours être représentée en physique par un Electricité PCE4 :Monophasé Représentons la tension V(Volts) φ=0° 100 200 300 • Graduons un axe horizontal en tension. • Choisissons arbitrairement l’origine des phase sur cet axe horizontal. Electricité PCE4 :Monophasé Addition de plusieurs ondes Electricité PCE4 :Monophasé Soit une onde S1: 1,5 1 0,5 0 0 1 2 3 4 -0,5 -1 -1,5 Electricité PCE4 :Monophasé 5 6 7 • Cette méthode est fastidieuse pour un nombre élevé de grandeurs à additionner • On utilise une autre méthode: • L’addition vectorielle Electricité PCE4 :Monophasé • Soit un courant I1 de 2A et un courant I2 de 3A déphasé de 45 ° par rapport à I1. • Effectuons la somme vectorielle Electricité PCE4 :Monophasé Représentons le courant + Vecteur à étudier V(Volts) φ=0° 2 3 4 Traçons un vecteur de norme 2 A Electricité PCE4 :Monophasé Ainsi on ne peut jamais additionner algébriquement deux grandeurs vectorielles 1A ≠2 A 1A Electricité PCE4 :Monophasé Rappel • La tension aux bornes d’une résistance est. • La tension aux bornes d’une bobine est • La tension aux bornes d’un condensateur est. Electricité PCE4 :Monophasé Les résistances Electricité PCE4 :Monophasé La loi d’Ohm I R V Electricité PCE4 :Monophasé Soit un conducteur de longueur L, de Surface S et de résistivité ρ L S Electricité PCE4 :Monophasé Métal Argent cuivre Or Aluminium Zinc Laiton Nickel Fer Platine Tungstène Etain Plomb Titane Electricité PCE4 :Monophasé Mercure ρ (10.E-8Ω.m) 1,6 1,7 2,3 2,7 6,0 6,3 7,0 9,9 10,8 11,2 11,5 21,3 41,7 90,9 Quelques appareils assimilables à une résistance Electricité PCE4 :Monophasé Les Bobines Electricité PCE4 :Monophasé I B Loi d’Ohm: VAB Le courant est en retard de 90 ° par rapport à la tension dans une bobine + V On nomme le rapport l’impédance Que l’on nomme Z en général Electricité PCE4 :Monophasé I Les capacités Electricité PCE4 :Monophasé Un condensateur plan est constitué de deux armatures métalliques misent en regard l'une de l'autre et séparées par un diélectrique (isolant). Les deux armatures forment les deux bornes du dipôle ainsi constitué. Electricité PCE4 :Monophasé C I Loi d’Ohm: VAB Le courant est en avance de 90 ° par rapport à la tension dans une bobine + I V Electricité PCE4 :Monophasé Isolant permittivité relative Air sec Caoutchouc Silicone Carton Mica Papier Paraffine PVC Plexiglas Polyester Polyéthylène Polypropylène Polystyrène Polycarbonate Porcelaine Stéatite Styroflex Teflon Verre Stratifé-verre-époxy Electricité PCE4 :Monophasé 1 4 4,2 4 6 2 2,2 5 3,3 3,3 2,25 2,2 2,4 2,9 5à6 5,8 2,5 2,1 5à7 5 En résumé Loi d’ohm Résistance Bobine Capacité Déphasage = . = . . = . Electricité PCE4 :Monophasé 0° I en retard de 90° par rapport à la tension I en avance de 90° par rapport à la tension Les circuits mixtes Electricité PCE4 :Monophasé Le circuit RC Parallèle Electricité PCE4 :Monophasé La loi des nœuds nous donne I IR IC VAB C Electricité PCE4 :Monophasé Le circuit RL Parallèle Electricité PCE4 :Monophasé La loi des nœuds nous donne I IR IB VAB B Electricité PCE4 :Monophasé La puissance en monophasé Electricité PCE4 :Monophasé La puissance active • La puissance active dissipée dans un dipôle D traversé par un courant I et soumis à une tension V Electricité PCE4 :Monophasé La puissance active • Sa définition mathématique s’exprime par la formule: Electricité PCE4 :Monophasé La puissance active • Dans une résistance pure φ=0° donc • Comme On a Electricité PCE4 :Monophasé La puissance active • Dans une capacité ou une inductance pure: • φ=90° donc P = 0 W Electricité PCE4 :Monophasé La puissance réactive • La puissance réactive dissipée dans un dipôle D traversé par un courant I et soumis à une tension V • C’est la puissance stockée sous forme électrostatique dans les capacités ou électromagnétique dans les bobines. Electricité PCE4 :Monophasé La puissance réactive • On nomme souvent cette puissance Q • Electricité PCE4 :Monophasé La puissance réactive Electricité PCE4 :Monophasé La puissance réactive Dans une Bobine • : Electricité PCE4 :Monophasé La puissance réactive Dans une Capacité • On avait pour une = . résistance¨: = . = • Pour une capacité on a • Par analogie: • Q est négatif par convention Electricité PCE4 :Monophasé La puissance Apparente • On nomme S la puissance apparente Electricité PCE4 :Monophasé Diagramme des puissances Electricité PCE4 :Monophasé Théorème de Boucherot • Dans une installation électrique, on a vu que l’on ne pouvait pas additionner les Intensités ou les tensions. • Par contre on peut additionner les puissances actives entre elles • On peut aussi additionner les puissances réactives entre elles Electricité PCE4 :Monophasé Théorème de Boucherot • Par contre les puissances apparentes ne s’additionnent pas entre elles Electricité PCE4 :Monophasé Exemple R1 R2 100 µ F 2 0 Ω 0,1 H 230 V 50 Hz 1 0 Ω B C Electricité PCE4 :Monophasé Diagramme des puissances + Electricité PCE4 :Monophasé Electricité PCE4 :Monophasé Soit le circuit série: L C I R VR VB V Electricité PCE4 :Monophasé VC Passage du diagramme des puissances au diagramme des tensions On obtient le diagramme des tensions Electricité PCE4 :Monophasé Passage du diagramme des puissances au diagramme des impédances Attention:1Ω+1 Ω ≠2Ω Electricité PCE4 :Monophasé
