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Intensité et tension dans un circuit complexe

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Un circuit électrique

  • L’électricité est créée par un mouvement porteur de charges (électrons, ions, protons, etc) dans un circuit électrique.
  • Le mouvement des électrons, chargés négativement, se fait d’une borne riche en électrons (borne négative) à une borne pauvre en électrons (borne positive).
  • Le sens conventionnel du courant est de la borne positive vers la borne négative.

Calcul des grandeurs physiques de l’électricité

L’intensité : Loi des nœuds

  • La loi des nœuds indique que la somme des intensités qui rentrent dans un nœud est égale à la somme des intensités qui en sortent.
  • Ainsi la somme algébrique des intensités au niveau d’un nœud est nulle, en sachant que les intensités rentrantes sont positives et les intensités sortantes sont négatives.
  • La loi des nœuds permet de calculer l’intensité dans le circuit suivant :

loi des nœuds, circuit en dérivation

  • La loi des nœuds prévoit : I1+(I2)+(I3)=0I{1} + (-I{2} )+ (-I_{3} ) =0
  • Soit  : I1=I2+I3I{1} = I{2} +I_{3}

La tension : Loi des mailles

  • La loi des mailles permet de calculer la tension dans le circuit suivant :

loi des mailles, circuit en dérivation

  • La loi des mailles indique que : U1+(U2)=0U{1} + (-U{2}) = 0
  • Soit : U1+(U2)=0U{1} + (-U{2}) = 0

Caractéristique tension-courant d’un dipôle

La caractéristique d’un dipôle

  • L’intensité II et la tension UU sont deux grandeurs liées ne pouvant pas être considérées séparément.
  • Sur un graphe, la courbe caractéristique du dipôle U=f(I)U=f(I) et I=g(U)I=g(U) dépend du dipôle et de ses caractéristiques.
  • La caractéristique d’une pile est une droite décroissance et linéaire, son équation est : U=ErIU=\text{E}-\text{r}I

Exploitation de la caractéristique et point de fonctionnement

  • Il est possible de déterminer graphiquement la tension aux bornes d’un dipôle et l’intensité qui la traverse.
  • Pour cela, sur un même graphe, sont tracés : la caractéristique du générateur et celle du dipôle.
  • Le point d’intersection entre ces deux courbes est le point de fonctionnement, ayant pour coordonnées l’intensité qui traverse le dipôle et la tension à ses bornes.