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Chapitre 2 : Modélisations linéaires d’un dipôle
A. Caractéristique d’un dipôle
Dans la suite, les dipôles étudiés vérifient l’approximation des régimes quasistationnaires (ARQS).
A.1. Définition de la caractéristique
On peut tracer deux sortes de caractéristiques :
– la caractéristique tension-courant
(l’intensité i est en abscisses et
la tension u en ordonnées) ;
– la caractéristique courant-tension
(la tension u est en abscisses et
l’intensité i en ordonnées) 2 .
Si la caractéristique est une droite, on dit qu’elle est linéaire . On parle parfois
de dipôle linéaire.
A.2. Dipôles passifs, dipôles actifs
Lors du passage du courant, un transfert d’énergie s’effectue du dipôle vers
le milieu extérieur.
A.2.1 - Les dipôles passifs
Un dipôle est passif lorsque l’énergie électrique qu’il reçoit est complètement
dégradée en énergie thermique. La puissance électrique ᏼ r reçue par le dipôle
est positive : c’est donc un récepteur.
La caractéristique tension-courant
d’un dipôle passif passe par l’origine des axes (fig. 1). En convention récepteur, elle appartient aux deux quadrants du plan :
(u Ͼ 0 et i Ͼ 0) et (u Ͻ 0 et i Ͻ 0).
Exemples de dipôles passifs : les conducteurs ohmiques, les diodes, de nombreux composants électroniques.
A.2.2 - Les dipôles actifs
Un dipôle est actif lorsqu’une partie de l’énergie qu’il fournit au milieu extérieur n’est pas de l’énergie thermique.
• Les générateurs convertissent de l’énergie en énergie électrique qu’ils fournissent au circuit. Par exemple, il y a conversion d’énergie chimique en énergie électrique dans une batterie ou une pile. La puissance électrique ᏼ g
fournie par le générateur est positive.
• Les récepteurs convertissent de l’énergie électrique en une autre forme
d’énergie. Par exemple, il y a conversion d’énergie électrique en énergie
mécanique dans un moteur électrique. La puissance électrique ᏼ r reçue par
le récepteur est positive.
La caractéristique tension-courant
d’un dipôle actif ne passe pas par
l’origine des axes (fig. 2).
Définition 1
On appelle caractéristique d’un dipôle la courbe représentant la tension u
à ses bornes en fonction de l’intensité i du courant qui le traverse. La caractéristique d’un dipôle dépend de la convention choisie
1 .
1. En convention générateur, on
représente la tension u g en
fonction de l’intensité i et en
convention récepteur, on
représente la tension u r en
fonction de l’intensité i.
u
f i
( )
=
i
f u
( )
=
2. Les deux caractéristiques
et
sont fonctions
réciproques l’une de l’autre. Les
courbes se déduisent alors l’une de
l’autre par symétrie par rapport à la
première bissectrice du repère.
u = f i
( )
i = f u
( )
Fig. 1 - Caractéristique tensioncourant d’un dipôle passif (tracée
en convention récepteur).
i
u
0
u
f i
( )
=
Fig. 2 - Caractéristique tensioncourant d’un dipôle actif (tracée
en convention générateur).
u
i
0
récepteur
récepteur
générateur
u
f i
( )
=
KA_MPSI.book Page 32 Vendredi, 8. août 2003 11:20 23
Chapitre 2 : Modélisations linéaires d’un dipôle
A. Caractéristique d’un dipôle
Dans la suite, les dipôles étudiés vérifient l’approximation des régimes quasistationnaires (ARQS).
A.1. Définition de la caractéristique
On peut tracer deux sortes de caractéristiques :
– la caractéristique tension-courant
(l’intensité i est en abscisses et
la tension u en ordonnées) ;
– la caractéristique courant-tension
(la tension u est en abscisses et
l’intensité i en ordonnées) 2 .
Si la caractéristique est une droite, on dit qu’elle est linéaire . On parle parfois
de dipôle linéaire.
A.2. Dipôles passifs, dipôles actifs
Lors du passage du courant, un transfert d’énergie s’effectue du dipôle vers
le milieu extérieur.
A.2.1 - Les dipôles passifs
Un dipôle est passif lorsque l’énergie électrique qu’il reçoit est complètement
dégradée en énergie thermique. La puissance électrique ᏼ r reçue par le dipôle
est positive : c’est donc un récepteur.
La caractéristique tension-courant
d’un dipôle passif passe par l’origine des axes (fig. 1). En convention récepteur, elle appartient aux deux quadrants du plan :
(u Ͼ 0 et i Ͼ 0) et (u Ͻ 0 et i Ͻ 0).
Exemples de dipôles passifs : les conducteurs ohmiques, les diodes, de nombreux composants électroniques.
A.2.2 - Les dipôles actifs
Un dipôle est actif lorsqu’une partie de l’énergie qu’il fournit au milieu extérieur n’est pas de l’énergie thermique.
• Les générateurs convertissent de l’énergie en énergie électrique qu’ils fournissent au circuit. Par exemple, il y a conversion d’énergie chimique en énergie électrique dans une batterie ou une pile. La puissance électrique ᏼ g
fournie par le générateur est positive.
• Les récepteurs convertissent de l’énergie électrique en une autre forme
d’énergie. Par exemple, il y a conversion d’énergie électrique en énergie
mécanique dans un moteur électrique. La puissance électrique ᏼ r reçue par
le récepteur est positive.
La caractéristique tension-courant
d’un dipôle actif ne passe pas par
l’origine des axes (fig. 2).
Définition 1
On appelle caractéristique d’un dipôle la courbe représentant la tension u
à ses bornes en fonction de l’intensité i du courant qui le traverse. La caractéristique d’un dipôle dépend de la convention choisie
1 .
1. En convention générateur, on
représente la tension u g en
fonction de l’intensité i et en
convention récepteur, on
représente la tension u r en
fonction de l’intensité i.
u
f i
( )
=
i
f u
( )
=
2. Les deux caractéristiques
et
sont fonctions
réciproques l’une de l’autre. Les
courbes se déduisent alors l’une de
l’autre par symétrie par rapport à la
première bissectrice du repère.
u = f i
( )
i = f u
( )
Fig. 1 - Caractéristique tensioncourant d’un dipôle passif (tracée
en convention récepteur).
i
u
0
u
f i
( )
=
Fig. 2 - Caractéristique tensioncourant d’un dipôle actif (tracée
en convention générateur).
u
i
0
récepteur
récepteur
générateur
u
f i
( )
=
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