B.E.P ELECTRONIQUE Lycée E.P.I.L Rappel : Régime continu A

B.E.P
ELECTRONIQUE
Lycée E.P.I.L
Rappel : Régime continu
U(t)
La tension reste constante suivant le temps
Défini par  Son amplitude : U
Mesure  Voltmètre en position DC
U
t (s)
A)
Les différents régimes variables
Ils peuvent être classer en différentes catégories :
I)
Suivant leurs sens de circulation
Suivant leurs formes
Sens de circulation du courant
1)
Les signaux unidirectionnels
u (V)
Ils circulent toujours dans le même sens
U
Les tensions et les intensités correspondantes
ont toujours le même signe
t (s)
(s)
0
2)
Les signaux bidirectionnels
u (V)
U
Ils ne circulent pas toujours dans le même sens
t (s)
0
Les tensions et intensités correspondantes sont
tantôt positif , tantôt négatif
-U
N.B :
Les valeurs instantanées variables avec le temps sont écrites en minuscules ( i , u )
Les valeurs indépendantes du temps sont écrites en majuscules ( U , I )
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II)
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Les formes de signaux
1) Signaux non périodiques
u (t)
Les signaux non périodiques sont de formes
aléatoires sans aucune valeurs définies
t (s)
Ils ne seront pas étudiés
0
Notion sur les principaux signaux périodiques
Exemple du réseau E.D.F
Période : La période d’un signal périodique est la durée
constante qui sépare 2 instants consécutifs ou ce
signal se reproduit égale à lui-même
T ( secondes )
En France pour le réseau EDF
T = 20ms
u (t)
t (ms)
Fréquence :La fréquence d’un signal périodique est le nombre de
période par seconde
f = 1/T ( Hertz)
25
0
En France pour le réseau EDF
F = 1/T = 1/20.10-3 = 50 Hz
50
T
75
100
T
a) Régime sinusoïdal
u (V)
Û
t (s)
Défini par 
0
Ses valeurs crêtes :Û ou Umax.
-Û ou Umin.
Sa fréquence et sa période
-Û
T
Exemple d’application :
Type de signal :
u (V)
Période du signal :
230 2
t (s)
Fréquence de ce signal :
0
Valeur max. :
230 2
T= 10ms
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Quel est ce signal ?
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b) Régime rectangulaire
Défini par 
u (V)
Û
tn
Sa valeur Max. : Û ou Umax.
Sa valeur Min. : -Û ou Umin
Sa fréquence et periode
Son rapport cyclique :  = tn / T
t (s)
0
-Û
Prendre l’exemple d’un signal carré (  d’un signal
carré est de 0.5)
T
Exemple d’application :
Type de signal :
Es-ce un signal unidirectionnel ou
bidirectionnel ? :
u (V)
Û = 5V
Période du signal :
tn = 80ms
t (s)
Valeur max. positive :
0
-Û = -2V
Valeur max. négative :
T = 100ms
Rapport cyclique de ce signal :
c) Régime triangulaire
u (V)
Û
t (s)
0
Défini par 
Sa valeur Max. : Û ou Umax.
Sa valeur Min. : -Û ou Umin.
Sa fréquence et période
-Û
T
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B)
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Valeurs caractéristiques des signaux périodiques
1)
Valeur moyenne
i (t)
Définition :
La valeur moyenne d’un courant est
égale à l’intensité d’un courant
continu qui transporterait pendant
i (t)
A1
t
0
t
0
T
 Q = I . t
T
le même temps
la même quantité d’électricité
Q = I . t
N.B :
Pour un courant bidirectionnel, les aires
situées en dessous du 0 sont à compter
négativement : Q = Q1 – Q2
u (V)
A1
t
0
 Un signal dont la valeur moyenne est
nulle est alternatif
(même quantité d’énergie en + et -)
-A2
T
Notation :
Tension  U ou Umoy.
Mesure :
Au voltmètre position D.C
Intensité  I ou Imoy ;
Exemple d’application :
Déterminer pour ce signal sa valeur
moyenne :
u (V)
230 2
t (s)
0
230 2
T= 10ms
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2)
Valeur efficace
u (V)
Û
t (s)
0
Définition :
La valeur efficace d’un courant variable
est égale à l’intensité d’un courant continu
qui produirait dans la même résistance le
même dégagement de chaleur

W = R .I².t
(Pas de valeur efficace négative)
-Û
T
Notation :
Tension  U ou Ueff
Mesure :
Au voltmètre position A.C
NB : Cas d’un signal sinusoïdal 
Intensité  I ou Ieff
Ueff =
Umax.
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Exemple d’application :
3)
u (V)
230 2
t (s)
0
230 2
T= 10ms
Type de signal ci-dessus :
Valeur max. :
Valeur efficace :
Quel est ce signal :
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3)
Valeur maximum ou valeur crête
Elle correspond à la valeur maximum du signal sur sa période
u (V)
Û
t (s)
Exemple sur un signal sinusoïdal :
0
-Û
T
Notation :
Tension  Û ou Umax.
Mesure :
Visualisation à l’oscilloscope
4)
Intensité  Î ou Imax.
Valeur instantanée
Elle correspond à la valeur du signal variable à chaque instant
Notation :
Tension  u
Mesure :
Visualisation à l’oscilloscope
5)
Intensité  i
Composante continue des régimes variables
u (V)
Û
Uo
t (s)
0
-Û
A un signal périodique peut-être
ajouter une composante continue
positive ou négative : Uo
Dans ce cas le signal ne sera plus
centré sur 0V
T
6)
Amplitude d’un signal
u (V)
Û
Uo
t (s)
L’amplitude correspond la valeur du
signal entre son 0V et sa valeur
crête
0
-Û
T
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N.B : Soyez clair et soignez vos fonctions en n’oubliant pas les informations
y référant ( Graduer les axes en abscisse et ordonnée )
EXERCICES D’APPLICATIONS
1.01
Un signal triangulaire à une fréquence de 500Hz , déterminer la période correspondante
T = 1/f = 1/500 = 2ms
1.02
Une tension sinusoïdale à pour période 550s , déterminer la fréquence correspondante
F = 1/T = 1/550E-6 =1.82KHz
i (A)
1.03
5A
Représenter une intensité
sinusoïdale de fréquence 1KHz
et de valeur crête 5A
t (ms)
0.5
0
1
1.5
2
-5A
T
1.04
u (V)
Représenter un signal
périodique carre unidirectionnel
de rapport cyclique 50% de
fréquence 150Hz et de valeur
max. 10V
10V
tn=3.3ms
t (ms)
0
T = 6.6ms
u (V)
1.05
Représenter un signal
alternatif et triangulaire de
période 500ms et de valeur
max. 2V
2V
t (ms)
0
T=500ms
1.06
u (V)
Représenter un signal sinusoïdal
de fréquence 20KHz ,
d’amplitude 5V auquel a été
rajouté une composante
continue de 2V
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7V
2V
t (s)
0
-3V
T=50s
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1.07
Représenter un signal
rectangulaire unidirectionnel de
fréquence 100Hz , de valeur
max. 5V et de rapport cyclique
de 25%
Calculer sa valeur moyenne
u (V)
5V
tn =2.5ms
t (ms)
0
T = 10ms
Umoy.  Aire A1/4
 Umoy.=5/4 = 1.25V
1.08
Représenter une tension
rectangulaire unidirectionnelle
de période 50ms de valeur
max. 500V et de rapport
cyclique 75%
Calculer sa valeur moyenne
u (V)
500V
tn =37.5ms
t (ms)
0
T = 50ms
Umoy. = 500*3/4 =375V
1.09
Représenter une intensité
alternative sinusoïdale de
période 5ms et de valeur max.
de 5A
Calculer sa fréquence
Déterminer sa valeur moyenne
puis sa valeur efficace
i (A)
5A
t (ms)
0
2.5
5
7.5.
10
-5A
T=5ms
f = 1/T = 1/5E-3 = 200Hz
Imoy. = 0A ( Signal alternatif donc Q = Q1 – Q2 )
Ieff = Î/2 = 5/2 = 3.53A
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