Cette fiche de révision t'aidera à comprendre comment on représente les éléments électriques dans un circuit. Nous allons voir les règles pour dessiner les flèches de courant et de tension (les conventions) et comment modéliser les sources d'énergie, qu'elles soient parfaites ou plus réalistes.
Charge électrique
Propriété fondamentale de la matière, portée par les particules comme les électrons. Elle se mesure en Coulombs (C).
Courant électrique
Mouvement ordonné de charges électriques (souvent des électrons) dans un matériau conducteur. Il se mesure en Ampères (A).
Tension électrique (ou ddp)
Différence de potentiel électrique entre deux points d'un circuit. C'est ce qui
Dipôle
Composant électrique qui possède deux bornes de connexion. Il peut être un générateur (qui fournit de l'énergie) ou un récepteur (qui consomme de l'énergie).
Convention Récepteur
Règle de représentation où les flèches de courant et de tension sont dessinées en sens opposés sur un dipôle (il consomme de l'énergie).
Les conventions électriques Pour bien comprendre un circuit électrique, il faut savoir comment dessiner le courant et la tension. On utilise des flèches pour cela. Un composant à deux bornes est appelé un dipôle. Il y a deux grandes familles de dipôles :
- Le générateur : Il fournit de l'énergie au circuit (comme une pile).
- Le récepteur : Il absorbe et utilise l'énergie (comme une ampoule ou une résistance).
Il existe deux conventions principales pour placer les flèches de courant (i) et de tension (u) sur un dipôle :
- Convention Récepteur : Les flèches de courant et de tension sont dessinées en sens inverse. Cela signifie que le dipôle consomme de l'énergie.
- Convention Générateur : Les flèches de courant et de tension sont dessinées dans le même sens. Cela signifie que le dipôle fournit de l'énergie.
Conventions Récepteur et Générateur
Les sources idéales Une source idéale est un composant qui fournit une tension ou un courant parfaitement stable, quelle que soit la demande du circuit. En réalité, ces sources n'existent pas, mais elles sont utiles pour simplifier les calculs.
- Source de tension idéale : Elle maintient une tension constante à ses bornes, peu importe le courant qu'elle doit fournir.
- Source de courant idéale : Elle fournit un courant constant, peu importe la tension à ses bornes.
Représentation des sources de tension et de courant idéales
Les sources réelles (Thévenin et Norton) Dans la réalité, les sources d'énergie ne sont pas parfaites. Elles ont une
- Modèle de Thévenin (source de tension réelle) : Une source de tension idéale est associée à une résistance interne placée en série. Plus le courant demandé est grand, plus la tension réelle aux bornes de la source diminue.
- Modèle de Norton (source de courant réelle) : Une source de courant idéale est associée à une résistance interne placée en parallèle. Plus la tension aux bornes de la source augmente, plus le courant réel fourni diminue.
Modèles de Thévenin et de Norton pour les sources réelles
Attention : Une source de tension réelle ne doit jamais être mise en court-circuit (ses bornes reliées directement), car cela provoquerait un courant très élevé et un risque d'incendie. Une source de courant réelle ne doit jamais être en circuit ouvert (ses bornes non connectées), car cela provoquerait une tension très élevée.
A retenir :
En résumé :
- Les conventions (récepteur ou générateur) définissent le sens des flèches de courant et de tension sur un dipôle.
- Un dipôle récepteur (ex: résistance) consomme de l'énergie : flèches de courant et de tension en sens opposés.
- Un dipôle générateur (ex: pile) fournit de l'énergie : flèches de courant et de tension dans le même sens.
- Les sources idéales (tension ou courant) sont parfaites et fournissent une valeur constante.
- Les sources réelles (modèles de Thévenin et Norton) incluent une résistance interne qui les rend moins parfaites, leur tension ou courant variant avec la charge.