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Résistance interne
d'une source, d'un dipôle actif Une
source de courant idéale n'existe pas. Jusqu'à
ses bornes de sorties, le courant traverse une résistance propre
à la source. La
tension délivrée varie selon la charge couplée à
la source. |
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Dipôle: tout dispositif
électrique à deux bornes de connexion, deux pôles.
Tripôle: trois bornes, comme un moteur
triphasé
Quadripôle: quatre bornes. En
général, deux pour le signal d'entrée et deux pour le
signal de sortie. C'est le cas des amplificateurs électroniques. |
Dipôle actif: un
dipôle capable de fournir du courant, de la puissance
électrique. Cas d'une pile, d'une
batterie d'accumulateurs, de la génératrice de courant continu,
d'un alternateur, de la prise de courant. Ici, nous
considérons le dipôle actif comme une alimentation, une simple
source de courant. |
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Montage
du circuit d'observation
Un
dipôle actif de force électromotrice E.
Une
résistance variable ou plus exactement ajustable à
volonté R.
Deux
appareils de mesures:
voltmètre
(volts) qui mesure la tension ou différence de potentiel, et
ampèremètre
(ampères) qui mesure l'intensité du courant qui traverse la
résistance.
Un
interrupteur (A) qui connecte ou non la résistance. |
On mesure U et I selon
la charge constituée par la résistance variable de 0 à
R. |
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Dipôle
à vide:
lorsque le dipôle n'est pas chargé (A ouvert), la tension (U)
aux bornes du dipôle est égale à la force
électromotrice (E) de ce dipôle. Le courant ne passe pas;
l'intensité est nulle.
Dipôle
en charge: on ferme
l'interrupteur A, le courant passe dans la résistance. Il reste faible
tant que la résistance est grande. En
faisant décroître la valeur de la résistance, le courant
passe de plus en plus. L'intensité (I sur les abscisses) augmente,
mais c'est la tension qui fléchit. On
observe dans notre expérience que la décroissance est linéaire.
Dipôle
en court-circuit: on diminue la résistance à zéro (curseur en fin e
course). On ne peut faire passer plus de courant. l'intensité est
maximale. C'est l'intensité de court-circuit Icc. |
Graphe caractéristique Plus on laisse passer
le courant en réduisant la valeur de la résistance et plus la
tension diminue. Il est rare de pouvoir court-circuiter la
source sans l'endommager gravement. Il existe alors une intensité
maximale à ne pas dépasser. |
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L'idée
consiste à trouver un montage simple pour témoigner de cette
courbe de sortie qui décroit avec l'intensité.
La
source électrique peut être considérée comme une
source idéale (f.e.m. constante) suivie
d'une résistance en série, dite résistance
interne du dipôle actif.
Ce
modèle du dipôle actif est appelé modèle de Thévenin.
La
tension en sortie U est égale à la f.e.m
E diminuée de la chute de tension dans la résistance interne Rs. U = E –
Rs I
On vérifie que pour I = 0
Pour le court-circuit: U = 0 |
Lorsque la charge à une
résistance égale à la résistance interne, alors le
dipôle actif délivre le maximum de puissance. On dit que le
circuit est adapté. |
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Un
récepteur est un dipôle qui transforme de l'énergie
électrique en une autre forme d'énergie que la chaleur. Ex: un
moteur électrique. |
Un récepteur est
caractérisé par
sa force contre électromotrice (f.c.é.m.) nommée
E' est mesurée en volts.
sa résistance interne r'. |
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La
tension appliquée aux bornes d'un récepteur selon la loi d'Ohm.
Il
n'y a un courant que si U est supérieure à E'. |
U = E' + r'I |
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Circuit série
comportant:
Générateur
(E, r),
Récepteur (E', r'), et
Résistance (R). |
Loi de base et sa
généralisation |
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Justification
Tension
au bornes du générateur:
Loi
d'Ohm.
Soit
la formule donnée pour l'intensité. |
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Exemple E = 10 V, r = 1 E' = 2 V, r' = 1
R = 6 |
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Suite |
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Voir |
Sciences – Index |
Livre |
Électricité et électromagnétisme – Précis de cours
et 82 exercices, conseil de travail – Joseph Cipriani et Hans Hasmonay – Vuibert – 1997 |
Sites |
Français
Cours
d'électricité avec QCM et exercices corrigés – Fabrice Sincère
Cours de Génie
Électrique – G. Chagnon – Niveau Licence – pdf 156 pages Anglais
Fundamentals of electricity – Cutler-Hammer
– EATON
Fundamentals
of Electrical Engineering I – Don H. Johnson – pdf 292 pages
– Niveau Supérieur |
Cette page |
http://villemin.gerard.free.fr/aScience/Electron/ResitInt.htm |