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Chapitre 1 : Lois générales de l’électrocinétique
C.2. Convention générateur – convention récepteur
On considère un dipôle AB traversé par un courant orienté de la borne A vers
la borne B. L’intensité I = I AB du courant est algébrique : I est positive si le
courant réel circule de A vers B, négative si le courant réel circule de B vers A.
On peut alors étudier le dipôle AB selon deux conventions (fig. 10) :
– la convention générateur , où la tension mesurée aux bornes du dipôle est
U g = U BA , orientée dans le même sens que l’intensité I = I AB ;
– la convention récepteur , où la tension mesurée aux bornes du dipôle est
U r = U AB , orientée en sens inverse de l’intensité I = I AB .
Ces deux conventions permettent de déterminer le caractère générateur ou
récepteur du dipôle AB étudié. En effet :
– en convention générateur, si U g et I ont le même signe (U g et I positives ou
U g et I négatives), alors le courant réel circule dans le sens des potentiels
croissants et le dipôle AB est générateur ;
– en convention récepteur, si U r et I ont le même signe (U r et I positives ou
U r et I négatives), alors le courant réel circule dans le sens des potentiels
décroissants et le dipôle AB est récepteur.
C.3. Puissance électrique d’un dipôle
Lorsqu’un courant circule dans un dipôle AB, des échanges d’énergie électrique ont lieu entre ce dipôle et les charges. L’énergie potentielle d’une charge q
passant du point A (au potentiel V A ) au point B (au potentiel V B ) varie ainsi
de la quantité q V B – q V A = q ( V B – V A ) = q U BA . Par définition de l’intensité du
courant, la variation d’énergie totale des charges traversant le dipôle pendant
l’unité de temps est égale à la quantité algébrique I AB U BA
2
. La puissance électrique P g fournie par le dipôle aux charges vaut donc
3 :
P g = I AB U BA = IU g .
À l’opposé, la puissance électrique P r reçue par le dipôle AB des charges vaut :
P r = –I AB U BA = I AB U AB = IU r .
• Le dipôle AB possède un caractère générateur si la puissance P g qu’il fournit
(calculée en convention générateur) est positive. La puissance P r = –P g qu’il
reçoit (calculée en convention récepteur) est alors négative.
• Le dipôle AB possède un caractère récepteur si la puissance P r qu’il reçoit
(calculée en convention récepteur) est positive. La puissance P g = –P r qu’il
fournit (calculée en convention générateur) est alors négative.
En convention générateur (respectivement récepteur), si l’intensité traversant un dipôle et la tension à ses bornes ont le même signe, alors le dipôle
possède un caractère générateur (respectivement récepteur)
1 .
La puissance électrique s’exprime en watt (W) si l’intensité est en
ampère (A) et la tension en volt (V) :
puissance fournie
(convention générateur)
P g = U g I
puissance reçue
(convention récepteur)
P r = U r I
Fig. 10 -
a. Convention générateur.
b. Convention récepteur.
I = I AB
a.
A
U g = U BA
b.
I = I AB
U r = U AB
A
B
B
1. En revanche, en convention
générateur (respectivement
récepteur), si les grandeurs
intensité et tension sont de signes
opposés, alors le dipôle possède
un caractère récepteur
(respectivement générateur), car
le courant réel circule dans le sens
des potentiels décroissants
(respectivement croissants).
2. Par définition, la charge
algébrique totale traversant le
dipôle AB pendant l’unité de temps
est égale à l’intensité I = I AB du
courant.
3. Dans ce paragraphe, toutes les
grandeurs sont algébriques. Si la
puissance P g fournie par le dipôle
AB est positive, alors le dipôle
fournit effectivement de l’énergie
aux charges (et la puissance P r
reçue par le dipôle des charges est
bien négative). De même, si la
puissance P r reçue par le dipôle
AB est négative, alors le dipôle
reçoit effectivement de l’énergie
de la part des charges (et la
puissance P g fournie par le dipôle
aux charges est bien négative).
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