Textes règlementaires et normes
- organisme de normalisation :
- mondial : CEI (Comission Electrotechnique International
- européen : CENELEC (Comité Européen de Normalisation en Électricité)
- français : UTE (Union Technique de l'Électricité) et AFNOR (Association Française de Normalisation)
- textes législatifs : fixent les objectifs
- lois
–> décrets, arrêtés, circulaires, notes techniques, fiches techniques, avis
- textes normatifs : apportent des solutions
- Ministère de lIndustrie et de la Recherche
- commissariat à la normalisation
- AFNOR
- bureaux de normalisation
- électricité-UTE
- code du travail :
- décret du 14 novembre 1988
- mise en oeuvre des installations électriques
- utilisation et exploitation des installations électriques
- normes de réalisation :
- NF C 15-100 : installations électriques à basse tension
- NF C 13-100 : postes de livraison
- NF C 14-100 : installations de branchement (basse tension)
- normes de conception :
- NF C 20-010 : classification des degrés de protection
- NF C 20-030 : protection contre les chocs électriques
- NF C 71-008 : baladeuses
L'électromagnétisme
- peut se décomposer en 3 catégories :
- domaine des fréquences industrielles
- inférieur à 1kHz
- domaine des fréquences moyennes
- 1 kHz - 1 MHz
- domaine des hautes fréquences
- supérieur à 1 MHz
Électricité statique
- 2 corps qui s'électrisent par frottement
- 2 corps porteurs de charges de même signe se repoussent
- 2 corps porteurs de charges de signe opposé s'attirent
–> phénomène lié à un transfert d'électrons
Charges électrostatiques
- quantité d'électricité statique
- symbole : q
- unité : Coulomb (C)
- 1 C = 1 As (Ampère secondes)
Forces électrostatiques
- F : amplitude de la force
- q et q' : charges des corps
- d : distance entre les 2 corps
- ε =8.85416 10-12 F/m
- propriétés électriques du milieu
- permittivité relative εr : ε = ε0.εr
Charge d'un électron
- n : nombre d'électrons
- e : charge électrique élémentaire
- e = 1,602.10-19 C
Gravitation universelle
- G : constante gravitationnelle
- G = 6,673.10-11 Nm2/kg2
- Fg : force d'attraction
Conclusion :
La force gravitationnelle est négligeable par rapport à la force de répulsion électrostatique.
Champ électrique
Différence de potentiel électrique
Potentiel créé par une charge ponctuelle
- dans le vide, le champ électrique créé par une charge ponctuelle est radial
- son module ne dépend que de la distance r à sa charge
Tension électrique
Propriétés du potentiel électrique
- potentiel lié à un ensemble de k charges ponctuelles
- potentiel résultant en fonction des composantes du champ électrique dans un référentiel cartésien
- composantes du champs électrique
Énergie électrostatique
- énergie mécanique ou travail
- elle est indépendante au chemin parcouru
Déplacement ou induction électrique
Théorème de Gauss
- dA : un élément de la surface de la sphère
Courant électrique
- correspond au débit de charges s'écoulant dans le conducteur
-
Conducteur
- milieu qui contient des électrons libres
- l'ensemble des charges portées par ces électrons se déplacent parallèlement aux parois du conducteur
Densité du courant
- J est une grandeur vectorielle dont le sens et la direction sont définis par le trajet des charges dans le conducteur
- le courant devient :
Puissance électrique
- énergie liée au transfert d'une charge q d'un point A à un point B :
- puissance électrique correspondante :
Propriété : perte Joule
Résistance électrique
- l : longueur du conducteur
- A : section du conducteur
- ρ : nature du conducteur
Conductivité électrique d'un matériau
Loi d'Ohm
Loi de Kirchhoff
- pour les nœuds :
- conservation des courants au niveau d'un nœud
Rappels
- récepteur : flèches tension et courant en sens inverse
- générateur : flèches tension et courant dans le même sens
Circuits élémentaires
Association des dipôles
- en série :
- le même courant i(t) traverse les dipôles
- les dipôles sont soumis à des tensions différentes
-
- cas des résistances pures montées
- cas des inductances pures
- en parallèle :
- la même tension v(t) aux bornes des différents dipôles
- les dipôles sont traversés par des courants généralement différents
- loi des nœuds :
- cas des résistances pures
- cas des inductances pures
Méthode d'analyse des circuits
- méthode des courants de branche
- 5 équations, 5 inconnues
- méthode des courants de maille
- 3 équations, 3 inconnues
- matrice et déterminant
Méthode de réduction d'un réseau
- principe de superposition
- on considère que les sources agissent seule à la fois et on peut ainsi superposer leurs effets
- exemple diapo 45
- théorème de Thévenin et de Norton
- tout circuit électrique complexe muni de générateurs et de récepteurs peut être réduit
- en un générateur de tension VTh et de sa résistance interne RTh vue des bornes A et B (théorème de Thévenin)
- ou en un générateur de courant IN et de sa résistance interne RN vue des bornes A et B (théorème de Norton)
Circuits en régime sinusoïdal monophasé
