Circuit électrique

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Schéma d'un circuit électrique.

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 des circuits.

Régime continu[modifier | modifier le code]

Un circuit en régime continu (c'est-à-dire dont les grandeurs ne dépendent pas du temps) contient au minimum un Générateur électrique qui va délivrer une tension (ou un courant) constant(e) et des résistances ; on peut avoir aussi un moteur appelé plus généralement récepteur.

L'étude de circuit peut se faire avec les lois suivantes :

  • Les Lois de Kirchhoff (loi des nœuds et loi des mailles) qui donnent les relations entre les différentes grandeurs du circuit.
  • La Loi d'Ohm qui caractérise la tension U aux bornes d'une résistance par rapport à l'intensité I la traversant. Si la résistance est de R : U = RI.

Autres méthodes :

  • La transformation delta-étoile.
  • Le théorème de Norton : tout circuit résistif est équivalent à une source de courant idéale I, en parallèle avec une simple résistance R.
  • Le théorème de Thévenin : un réseau électrique linéaire vu de deux points est équivalent à un générateur parfait dont la tension est égale à la différence de potentiel à vide entre ces deux points, en série avec une résistance égale à celle que l'on mesure entre les points lorsque les générateurs indépendants sont rendus passifs.

Régime transitoire[modifier | modifier le code]

On alimente toujours en courant continu un circuit comprenant un condensateur ou une bobine ou les deux.

Les grandeurs U et I passeront par un régime transitoire, avant d'atteindre un régime permanent.

Régime sinusoïdal[modifier | modifier le code]

On alimente cette fois le circuit en courant alternatif.

  • On a en fait une Onde électromagnétique qui se propage. On peut étudier le circuit avec les lois connues si la longueur d'onde est négligeable devant les dimensions du circuit. Dans le cas contraire on parlera de lignes de transmission dont l'étude est plus complexe.

Représentation de la tension électrique et conventions[modifier | modifier le code]

Convention de représentation du courant et de la tension sur un dipôle récepteur.
a : Convention recommandée selon la norme internationale IEC/CEI 60375 ed2.0
b : Convention en usage aux États-Unis
c : Convention en usage en France

Un circuit électrique est généralement représenté sous forme d'un schéma électrique. Il est alors utile de représenter la tension ainsi que le courant parcourant les différents éléments du circuit. Pour cela plusieurs conventions sont utilisées. La convention en usage la plus courante est celle recommandée par la Commission électrotechnique internationale[1], néanmoins d'autres conventions sont en usage suivant les pays. C'est notamment le cas des États-Unis qui indiquent la tension par les signes + au potentiel haut et - au potentiel bas. En France, la convention récepteur représente la tension à l'inverse de la convention CEI 60375[2]. Dans tous les cas, aucune des représentations n'est juste ou fausse. Il ne s'agit que de conventions et n'affectent nullement le sens de parcours physique du courant électrique ainsi que l'orientation de la différence de potentiel sur le dipôle.

Applications[modifier | modifier le code]

Article détaillé : Circuit électronique.

L'électronique analogique va utiliser certaines propriétés des circuits électriques pour réaliser un certain nombre de fonctions (Amplification, filtrage, communications…)

Court-circuit[modifier | modifier le code]

Un court-circuit est une mise en relation directe de deux points qui sont à des potentiels électriques différents. Il existe deux types de court-circuit :

  1. Courant alternatif : liaison entre phases, entre phase et neutre ou entre phase et masse conductrice ;
  2. Courant continu : liaison entre deux polarités ou entre la masse et la polarité qui est isolée ;

Un court-circuit se traduit par une augmentation brutale du courant qui peut atteindre en quelques millisecondes une valeur égale à plusieurs fois le courant d'emploi.

Notes et références[modifier | modifier le code]

  1. Norme IEC/CEI 60375 ed2.0
  2. Frédéric de Coulon et Marcel Jufer, Introduction à l'électrotechnique, vol. I, Lausanne, PPUR,‎ 2001, 8e éd. (ISBN 2-88074-041-X), p. 8

Voir aussi[modifier | modifier le code]

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Articles connexes[modifier | modifier le code]