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  • Publié le : 6 avril 2010
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Chapitre 1
LES BASES DE L'ELECTROCINETIQUE

Notations utilisées dans le cours :
Sauf précisions, on utilise les notations conventionnelles suivantes :
"minuscules" : u, i, p, … : grandeurs fonctions du temps, en remplacement de u(t), i(t), p(t), …
"MAJUSCULES" : U, I, Umoy, … : grandeurs indépendantes du temps.
"Caractères gras" : E, B, F, … : grandeurs vectorielles, en remplacement de[pic]
"Caractères soulignés" : U, I, Z, … : grandeurs complexes associées à des grandeurs sinusoïdales.

I. Définitions.

1. Courant
a. Définition.
Un courant électrique est une circulation de porteurs de charges électriques. L'intensité du courant électrique est la grandeur qui quantifie le débit de charge en un point du circuit.
[pic] (I-1)
L'orientation du circuit ence point fait que l'intensité est une grandeur algébrique (avec un signe). C'est une variable de flux.

b. Loi des intensités (loi des nœuds).
La somme de toutes les intensités des courants entrant dans une portion de circuit est nulle.

c. A.R.Q.S. :
La loi qui précède ne peut être considérée comme exacte que dans le cadre de l'approximation des régimes quasi stationnaires (ARQS): c'est à dire dans les cas où le produit de la dimension du circuit par la fréquence des intensités considérées est très inférieur à la célérité (vitesse) de la lumière.
Par exemple, pour des fréquences de l'ordre de 1 MHz, la dimension du circuit doit être très inférieure à 300 m.

2. Tension ou d.d.p.
a. Définition
C'est une variable d'effort. Pour obtenir une circulation decourant dans un circuit, il faut qu'au moins deux points de ce circuit soient à un instant donné à des potentiels différents.
C'est une grandeur algébrique. Conventionnellement, on représente la tension [pic] entre les points A et B du circuit par une flèche dirigée vers le point A (la première des deux lettres A et B).
[pic]

b. Loi des tensions (loi des mailles).
La somme des tensionseffectuée en parcourant une maille est nulle.
[pic]
En effet [pic]
[pic]

3. Dipôle
a. Définition.
Elément d'un circuit électrique comportant deux bornes. Il impose une relation entre la tension u à ses bornes et l'intensité du courant i qui le traverse.
La fonction f liant u à i : u = f(i) imposée par le dipôle est appelée caractéristique du dipôle. Par extension ce terme désigneaussi la représentation graphique de cette fonction.

b. Convention de fléchage.
- Convention récepteur :
[pic]
Le courant et la tension sont fléchés en sens inverse. Cela permet d'obtenir deux grandeurs positives pour des dipôles s'opposant à la circulation du courant.

- Convention générateur :
[pic]
Le courant et la tension sont fléchés dans le même sens. Cela permet d'obtenir deuxgrandeurs positives pour des dipôles favorisant la circulation du courant.

Ces deux conventions existent du fait de la répugnance de nos anciens à utiliser les nombres négatifs.

c. Puissance électrique
La puissance instantanée mise en jeu par un dipôle est :
[pic] (I-2)
Cette puissance correspond à la puissance consommée lorsque u et i sont fléchés selon la conventionrécepteur et à la puissance fournie lorsqu'ils sont fléchés avec la convention générateur.

4. Vocabulaire
- Conducteur : partie du circuit
- Nœuds : connexion de plusieurs conducteurs
Les définitions suivantes sont extraites du décret du 14 novembre 1988 (88-1056), section I article 2, disponible sur le site http://www.legifrance.gouv.fr
- Circuit : ensemble de conducteurs et de matérielsalimentés à partir de la même origine et protégés contre les surintensités par le ou les mêmes dispositifs de protection.
- Masse :) est la suivante" partie conductrice d'un matériel électrique susceptible d'être touchée par une personne, qui pas normalement sous tension mais peut le devenir en cas de défaut d'isolement des parties actives de ce matériel"
- Point froid ou potentiel de...
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