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Cours exposé
FSTM : DEUST - MIP E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
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DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES
PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
Pr . A. BAGHDAD 1
FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 2E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
Contenu du programme
Chapitre I : Généralités
Chapitre II : Régime continu
Chapitre III : Régime alternatif sinusoïdal
Chapitre IV : Les quadripôles
Chapitre V : Les filtres passifs
Chapitre VI : Les diodes
Chapitre VII : Le transistor bipolaire
Chapitre VIII : L’amplificateur opérationnel
Partie A
Circuits électriques
Partie B
Circuits électroniques
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PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 3
Chapitre I
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
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PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 4
I. Courant électrique
II. Tension électrique
III. Relation entre courant et tension
IV. Puissance et énergie électrique
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Sommaire
FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 5
L’ Électrocinétique est la partie de l’ Électricité qui étudie les courants électriques.
Électricité
Électrostatique Électromagnétisme Électrocinétique
■ Charges au repos
■ conducteurs
■ Isolants
■ Charges en mouvement
■ Câbles dénudés
■ Charges en mouvement
■ Câbles blindés

E

B
VetI
■ circuits électriques
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FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 6
L’électricité est l'effet du déplacement de particules chargées, à l’intérieur d'un
« conducteur », sous l'effet d'une différence de potentiel aux extrémités de ce
conducteur.
électrons
+ -
U = VA - VB
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PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
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► Un circuit électrique est un ensemble simple ou complexe de conducteurs et de
composants électriques ou électroniques parcourus par un courant électrique.
► L'étude électrocinétique d'un circuit électrique consiste à déterminer, à chaque
endroit, l'intensité du courant et la tension.
► On utilise pour cela les caractéristiques des composants et des lois simples
d'étude de circuits.
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1°) Définitions
2°) Loi des nœuds (1ère loi de Kirchhoff)
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1°) Définitions
► Un courant électrique est un mouvement d’ensemble de porteurs de charges
électriques.
■ Métaux : électrons libres.
■ Solutions liquides : ions (cations et anions ).
 Ccoulombeq 19
106,1 

E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
► Charge électrique de l’électron appelé charge élémentaire :
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FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 11E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
► Le sens conventionnel du courant est le sens inverse du mouvement des électrons
(q < 0) :
sens
conventionnel
électrons
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► L’intensité du courant électrique i est la quantité d’électricité transportée par unité
de temps.
► dq est la quantité d’électricité qui traverse la section du conducteur pendant la
durée dt.
   
 S
C
A
dt
dq
i 
sens
conventionnel
électronsS
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Unité sous multiples :
HzyHzyyocto
HzzHzzzepto
HzaHzaatto
HzfHzffemto
HzpHzppico
HznHznnano
HzµHzµmicro
HzmHzmmilli
HzcHzccenti
HzdHzddéci
ExempleSymboleNomtCoefficien
2424
2121
1818
1515
1212
99
66
33
22
11
1010
1010
1010
1010
1010
1010
1010
1010
1010
1010




















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Unité sous multiples : échelle des courants électriques faibles
010
010
10
10
1
12
9
6
3






ApA
AnA
AµA
AmA
AA
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
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Unité multiples :
HzYHzYyotta
HzZHzZzetta
HzEHzEexa
HzPHzPpéta
HzTHzTtéra
HzGHzGgiga
HzMHzMméga
HzkHzkkilo
HzhHzhhécta
HzdaHzdadéca
ExempleSymboleNomtCoefficien
2424
2121
1818
1515
1212
99
66
33
22
11
1010
1010
1010
1010
1010
1010
1010
1010
1010
1010










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► Le courant électrique est symbolisé par une flèche :
■ Le courant est positif quand on
oriente la flèche du courant dans le
sens conventionnel.
■ Le signe du courant change, devient
négatif, quand on inverse l’orientation.
sens
conventionnel
I
sens
conventionnel
I’
Le courant électrique est une grandeur algébrique
'' II 
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
D
D
D : est un dipôle élémentaire
ou un circuit électrique
D : dipôle
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2°) Loi des nœuds (1ère loi de Kirchhoff)
► Un nœud est un point de jonction de plusieurs conducteurs électriques :
► La somme des intensités des courants arrivant à un nœud est égale à la somme
des intensités des courants sortant du nœud :
c’est la loi des nœuds
FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 17
42531 iiiii  054321  iiiii
Somme algébrique des courants est nullecourants entrant = courants sortant
i1
i2
i3
i4
nœud
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
i5
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1°) Définitions
2°) Loi des branches (2ème loi de Kirchhoff)
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1°) Définitions
► Une tension électrique est une différence de potentiel électrique (ou d.d.p.) :
■ VA (en V) : potentiel électrique du point A
■ VB (en V) : potentiel électrique du point B
■ UAB (en V) : tension électrique (ou d.d.p.) entre les points A et B
A
pile
électrique
B
UAB
BAAB VVU 
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
D
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► Le potentiel électrique est défini à une constante près. Potentiel de référence.
►La référence des potentiels électriques est la « masse électrique ». C’est le « 0 V » :
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
La masse, dans un circuit électrique, est la branche de référence des potentiels électriques.
C’est la référence 0 Volt du circuit considéré.
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► La tension électrique (ou d.d.p.) est symbolisé par une flèche :
• Extrémité de la flèche de côté + de la source
Le tension est une grandeur algébrique
BAAB UU 
A
B
UAB
BA VV 
A
B
UBA
BA VV 
0 BAAB VVU
0 ABBA VVU
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
D
D
• Origine de la flèche de côté - de la source
• Extrémité de la flèche de côté - de la source
• Origine de la flèche de côté + de la source
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2°) Loi des branches (2ème loi de Kirchhoff)
► La tension totale entre deux points d’un circuit électrique est égale à la somme des
tensions intermédiaires.
UMO
O
N
M
B
A
UON
UAB
UAM
UNB
Source
NBONMOAMAB UUUUU 
► La tension aux bornes d’un fil électrique est considérée nulle :
ONMOAMABNB UUUUU  0
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
D
R2
R1
I
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► Une maille est une branche refermée sur elle-même.
Cas particulier d’une maille :
C’est la loi des mailles
Somme algébrique des tensions est nulle
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
0;0;0;0;0  NBONMOAMBA UUUUU
0 NBONMOAMBA UUUUU
UMO
O
N
M
B
A
UON
UAB
UAM
UNB
Source
D
R2
R1
I
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1°) Loi d’Ohm
2°) Résistance électrique d’un conducteur ohmique
3°) Échelle des résistivités
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1°) Loi d’Ohm
► Dans une résistance électrique, tension et courant sont proportionnels.
■ Loi d’Ohm en convention récepteur
■ On parle de convention récepteur quand les orientations du courant et de la tension
sont en sens inverse :
■ R est la résistance électrique (en ohm).
    AViRu 
D
i
u
Ri
u
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■ Loi d’Ohm en convention générateur
■ On parle de convention générateur quand les orientations du courant et de la
tension sont dans le même sens :
iRu 
D
i
u
Ri
u
La résistance est une grandeur positive.
■ R est la résistance électrique (en ohm).
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2°) Résistance électrique d’un conducteur ohmique
ℓ : longueur (en m)
S : section (en m²)
ρ : résistivité électrique du conducteur (en Ω×m)
R : résistance (en Ω)
S
R

 
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► La résistivité dépend de la nature du conducteur et de sa température :
    010
TTT T  
Tableau
Matériau ρ (résistivité
électrique en Ω×m)
à 20 °C
σ =1/ρ (conductivité
électrique en Ω-1×m-1)
à 20 °C
α (coefficient de
température en K-1)
cuivre 1,7×10 - 8 5,9×10 7 +4×10 - 3
aluminium 2,8×10 - 8 3,6×10 7 +4×10 - 3
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3°) Échelle des résistivités
Remarques :
0
Supraconducteur
Conducteur Semi-conducteur Isolant + ∞
Résistivité
■ Un supraconducteur a une résistivité nulle (résistance nulle)
■ Un isolant a une grande résistivité (courant quasi nul)
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FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 32E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
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PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 33
1°) Puissance électrique
2°) Énergie électrique
3°) Effet Joule
4°) Loi de Joule
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
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FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 34
1°) Puissance électrique
► La puissance électrique mise en jeu dans un dipôle est :
    AVWiup 
Dipôle
i
u
Dipôle
i
u
générateur récepteur
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
+-
u > 0 : convention générateur u > 0 : convention récepteur
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FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 35
■ Dipôle générateur et dipôle récepteur
Exemple :
► Un dipôle générateur est un dipôle qui fournit de la puissance électrique.
► Cette puissance est consommée par les dipôles récepteurs.
■ La puissance que fournit le dipôle générateur est : p = u i
■ La puissance que consomme le dipôle récepteur est : p = u i
sens de transfert de la
puissance électrique
dipôle
générateur
dipôle
récepteur
i
u
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
D
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PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 36
2°) Énergie électrique
► La puissance dérive de l’énergie :
Remarque :
► L’énergie électrique s’écrit donc :
■ Les compteurs d’énergie mesurent l’énergie électrique en kilowatt-heure (kWh).
   
 s
J
W
dt
dE
p 
dE est l’énergie mise en jeu pendant la durée dt.
dtiudEsoitdtpdE 
JkWh 6
106,31 
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
 
tt
dtiudtpE
00
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FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 37
3°) Effet Joule
► Un conducteur parcouru par un courant électrique dégage de la chaleur.
► Plus généralement, l’effet Joule se traduit par la conversion d’énergie électrique en
énergie thermique (chaleur).
E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
Exemple :
► Un dipôle purement résistif est un élément dissipateur de l’énergie par effet Joule.
D
i
u
Ri
u
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PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 38
4°) Loi de Joule
► La puissance électrique consommée par une résistance est :
R
u
iRiup
2
2

iRu 
Ri
u
► Dans le cas des conducteurs ohmiques et des résistances, l’énergie électrique
consommée est entièrement transformée en chaleur.
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PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 39E 141 : Circuits Électriques et Électroniques
Fin du chapitre I
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Fstm deust mip_e141_cee_chap_i_généralités

  • 1. Cours exposé FSTM : DEUST - MIP E 141 : Circuits Électriques et Électroniques email : nasser_baghdad @ yahoo.fr UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE Pr . A. BAGHDAD 1
  • 2. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 2E 141 : Circuits Électriques et Électroniques Contenu du programme Chapitre I : Généralités Chapitre II : Régime continu Chapitre III : Régime alternatif sinusoïdal Chapitre IV : Les quadripôles Chapitre V : Les filtres passifs Chapitre VI : Les diodes Chapitre VII : Le transistor bipolaire Chapitre VIII : L’amplificateur opérationnel Partie A Circuits électriques Partie B Circuits électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 3. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 3 Chapitre I E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 4. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 4 I. Courant électrique II. Tension électrique III. Relation entre courant et tension IV. Puissance et énergie électrique E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE Sommaire
  • 5. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 5 L’ Électrocinétique est la partie de l’ Électricité qui étudie les courants électriques. Électricité Électrostatique Électromagnétisme Électrocinétique ■ Charges au repos ■ conducteurs ■ Isolants ■ Charges en mouvement ■ Câbles dénudés ■ Charges en mouvement ■ Câbles blindés  E  B VetI ■ circuits électriques E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 6. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 6 L’électricité est l'effet du déplacement de particules chargées, à l’intérieur d'un « conducteur », sous l'effet d'une différence de potentiel aux extrémités de ce conducteur. électrons + - U = VA - VB E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 7. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 7 ► Un circuit électrique est un ensemble simple ou complexe de conducteurs et de composants électriques ou électroniques parcourus par un courant électrique. ► L'étude électrocinétique d'un circuit électrique consiste à déterminer, à chaque endroit, l'intensité du courant et la tension. ► On utilise pour cela les caractéristiques des composants et des lois simples d'étude de circuits. E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 8. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 8E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 9. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 9 1°) Définitions 2°) Loi des nœuds (1ère loi de Kirchhoff) E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 10. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 10 1°) Définitions ► Un courant électrique est un mouvement d’ensemble de porteurs de charges électriques. ■ Métaux : électrons libres. ■ Solutions liquides : ions (cations et anions ).  Ccoulombeq 19 106,1   E 141 : Circuits Électriques et Électroniques ► Charge électrique de l’électron appelé charge élémentaire : UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 11. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 11E 141 : Circuits Électriques et Électroniques ► Le sens conventionnel du courant est le sens inverse du mouvement des électrons (q < 0) : sens conventionnel électrons UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 12. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 12 ► L’intensité du courant électrique i est la quantité d’électricité transportée par unité de temps. ► dq est la quantité d’électricité qui traverse la section du conducteur pendant la durée dt.      S C A dt dq i  sens conventionnel électronsS E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 13. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 13 Unité sous multiples : HzyHzyyocto HzzHzzzepto HzaHzaatto HzfHzffemto HzpHzppico HznHznnano HzµHzµmicro HzmHzmmilli HzcHzccenti HzdHzddéci ExempleSymboleNomtCoefficien 2424 2121 1818 1515 1212 99 66 33 22 11 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010                     E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 14. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 14 Unité sous multiples : échelle des courants électriques faibles 010 010 10 10 1 12 9 6 3       ApA AnA AµA AmA AA E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 15. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 15 Unité multiples : HzYHzYyotta HzZHzZzetta HzEHzEexa HzPHzPpéta HzTHzTtéra HzGHzGgiga HzMHzMméga HzkHzkkilo HzhHzhhécta HzdaHzdadéca ExempleSymboleNomtCoefficien 2424 2121 1818 1515 1212 99 66 33 22 11 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010 1010           E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 16. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 16 ► Le courant électrique est symbolisé par une flèche : ■ Le courant est positif quand on oriente la flèche du courant dans le sens conventionnel. ■ Le signe du courant change, devient négatif, quand on inverse l’orientation. sens conventionnel I sens conventionnel I’ Le courant électrique est une grandeur algébrique '' II  E 141 : Circuits Électriques et Électroniques D D D : est un dipôle élémentaire ou un circuit électrique D : dipôle UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 17. 2°) Loi des nœuds (1ère loi de Kirchhoff) ► Un nœud est un point de jonction de plusieurs conducteurs électriques : ► La somme des intensités des courants arrivant à un nœud est égale à la somme des intensités des courants sortant du nœud : c’est la loi des nœuds FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 17 42531 iiiii  054321  iiiii Somme algébrique des courants est nullecourants entrant = courants sortant i1 i2 i3 i4 nœud E 141 : Circuits Électriques et Électroniques i5 UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 18. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 18E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 19. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 19 1°) Définitions 2°) Loi des branches (2ème loi de Kirchhoff) E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 20. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 20 1°) Définitions ► Une tension électrique est une différence de potentiel électrique (ou d.d.p.) : ■ VA (en V) : potentiel électrique du point A ■ VB (en V) : potentiel électrique du point B ■ UAB (en V) : tension électrique (ou d.d.p.) entre les points A et B A pile électrique B UAB BAAB VVU  E 141 : Circuits Électriques et Électroniques D UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 21. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 21 ► Le potentiel électrique est défini à une constante près. Potentiel de référence. ►La référence des potentiels électriques est la « masse électrique ». C’est le « 0 V » : E 141 : Circuits Électriques et Électroniques La masse, dans un circuit électrique, est la branche de référence des potentiels électriques. C’est la référence 0 Volt du circuit considéré. UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 22. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 22 ► La tension électrique (ou d.d.p.) est symbolisé par une flèche : • Extrémité de la flèche de côté + de la source Le tension est une grandeur algébrique BAAB UU  A B UAB BA VV  A B UBA BA VV  0 BAAB VVU 0 ABBA VVU E 141 : Circuits Électriques et Électroniques D D • Origine de la flèche de côté - de la source • Extrémité de la flèche de côté - de la source • Origine de la flèche de côté + de la source UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 23. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 23 2°) Loi des branches (2ème loi de Kirchhoff) ► La tension totale entre deux points d’un circuit électrique est égale à la somme des tensions intermédiaires. UMO O N M B A UON UAB UAM UNB Source NBONMOAMAB UUUUU  ► La tension aux bornes d’un fil électrique est considérée nulle : ONMOAMABNB UUUUU  0 E 141 : Circuits Électriques et Électroniques D R2 R1 I UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 24. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 24 ► Une maille est une branche refermée sur elle-même. Cas particulier d’une maille : C’est la loi des mailles Somme algébrique des tensions est nulle E 141 : Circuits Électriques et Électroniques 0;0;0;0;0  NBONMOAMBA UUUUU 0 NBONMOAMBA UUUUU UMO O N M B A UON UAB UAM UNB Source D R2 R1 I UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 25. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 25E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 26. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 26 1°) Loi d’Ohm 2°) Résistance électrique d’un conducteur ohmique 3°) Échelle des résistivités E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 27. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 27 1°) Loi d’Ohm ► Dans une résistance électrique, tension et courant sont proportionnels. ■ Loi d’Ohm en convention récepteur ■ On parle de convention récepteur quand les orientations du courant et de la tension sont en sens inverse : ■ R est la résistance électrique (en ohm).     AViRu  D i u Ri u E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 28. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 28 ■ Loi d’Ohm en convention générateur ■ On parle de convention générateur quand les orientations du courant et de la tension sont dans le même sens : iRu  D i u Ri u La résistance est une grandeur positive. ■ R est la résistance électrique (en ohm). E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 29. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 29 2°) Résistance électrique d’un conducteur ohmique ℓ : longueur (en m) S : section (en m²) ρ : résistivité électrique du conducteur (en Ω×m) R : résistance (en Ω) S R    E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 30. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 30 ► La résistivité dépend de la nature du conducteur et de sa température :     010 TTT T   Tableau Matériau ρ (résistivité électrique en Ω×m) à 20 °C σ =1/ρ (conductivité électrique en Ω-1×m-1) à 20 °C α (coefficient de température en K-1) cuivre 1,7×10 - 8 5,9×10 7 +4×10 - 3 aluminium 2,8×10 - 8 3,6×10 7 +4×10 - 3 E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 31. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 31 3°) Échelle des résistivités Remarques : 0 Supraconducteur Conducteur Semi-conducteur Isolant + ∞ Résistivité ■ Un supraconducteur a une résistivité nulle (résistance nulle) ■ Un isolant a une grande résistivité (courant quasi nul) E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 32. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 32E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 33. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 33 1°) Puissance électrique 2°) Énergie électrique 3°) Effet Joule 4°) Loi de Joule E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 34. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 34 1°) Puissance électrique ► La puissance électrique mise en jeu dans un dipôle est :     AVWiup  Dipôle i u Dipôle i u générateur récepteur E 141 : Circuits Électriques et Électroniques +- u > 0 : convention générateur u > 0 : convention récepteur UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 35. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 35 ■ Dipôle générateur et dipôle récepteur Exemple : ► Un dipôle générateur est un dipôle qui fournit de la puissance électrique. ► Cette puissance est consommée par les dipôles récepteurs. ■ La puissance que fournit le dipôle générateur est : p = u i ■ La puissance que consomme le dipôle récepteur est : p = u i sens de transfert de la puissance électrique dipôle générateur dipôle récepteur i u E 141 : Circuits Électriques et Électroniques D UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 36. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 36 2°) Énergie électrique ► La puissance dérive de l’énergie : Remarque : ► L’énergie électrique s’écrit donc : ■ Les compteurs d’énergie mesurent l’énergie électrique en kilowatt-heure (kWh).      s J W dt dE p  dE est l’énergie mise en jeu pendant la durée dt. dtiudEsoitdtpdE  JkWh 6 106,31  E 141 : Circuits Électriques et Électroniques   tt dtiudtpE 00 UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 37. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 37 3°) Effet Joule ► Un conducteur parcouru par un courant électrique dégage de la chaleur. ► Plus généralement, l’effet Joule se traduit par la conversion d’énergie électrique en énergie thermique (chaleur). E 141 : Circuits Électriques et Électroniques Exemple : ► Un dipôle purement résistif est un élément dissipateur de l’énergie par effet Joule. D i u Ri u UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 38. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 38 4°) Loi de Joule ► La puissance électrique consommée par une résistance est : R u iRiup 2 2  iRu  Ri u ► Dans le cas des conducteurs ohmiques et des résistances, l’énergie électrique consommée est entièrement transformée en chaleur. E 141 : Circuits Électriques et Électroniques UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE
  • 39. FSTM : DEUST - MIP Pr . A. BAGHDAD 39E 141 : Circuits Électriques et Électroniques Fin du chapitre I UNIVERSITEHASSANIICASABLANCA–FACULTEDESSCIENCESETTECHNIQUESMOHAMMEDIA DEUST-MIP–MODULE:E141–CIRCUITSÉLECTRIQUESETÉLECTRONIQUES PR.A.BAGHDAD-DEPARTEMENTGENIEELECTRIQUE