Intensité et tension dans un circuit complexe

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 :

• La loi des nœuds prévoit : $I_{1} + (-I_{2} )+ (-I_{3} ) =0$
• Soit  : $I_{1} = I_{2} +I_{3}$

La tension : Loi des mailles

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

• La loi des mailles indique que : $U_{1} + (-U_{2}) = 0$
• Soit : $U_{1} + (-U_{2}) = 0$

Caractéristique tension-courant d’un dipôle

La caractéristique d’un dipôle

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

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.