IV. Caractéristiques de différents dipôles
Ce chapitre explore les propriétés spécifiques de divers dipôles électriques, en se concentrant sur leur comportement dans les circuits.
Definition: La caractéristique d'un dipôle est la courbe U = f(I), qui montre l'évolution de la tension U en fonction du courant I.
1. Cas du conducteur ohmique : Loi d'Ohm et effet Joule
Le conducteur ohmique, ou résistance, est un exemple de dipôle fondamental en électricité.
Definition: La loi d'Ohm stipule que U = R × I, où R est la résistance du conducteur.
La caractéristique U = f(I) d'un conducteur ohmique est une droite passant par l'origine, dont le coefficient directeur est R.
Highlight: L'effet Joule se produit lorsqu'un conducteur ohmique convertit l'énergie électrique reçue en énergie thermique, dissipée dans le milieu extérieur.
La puissance dissipée par effet Joule est donnée par la formule : P = R × I²
2. Source idéale de tension
Une source idéale de tension maintient une tension constante à ses bornes, indépendamment du courant qui la traverse.
Example: Une pile idéale de 1,5V maintiendrait toujours cette tension, quel que soit le courant demandé.
La caractéristique U = f(I) d'une source idéale de tension est une droite horizontale.
3. Source réelle de tension continue
Une source réelle de tension est modélisée par une source idéale de tension E en série avec une résistance interne r.
Definition: L'équation caractéristique d'une source réelle de tension est : U = E - r × I
La caractéristique U = f(I) est une droite décroissante, avec E comme ordonnée à l'origine (tension à vide) et -r comme coefficient directeur.
Highlight: Le bilan de puissance d'une source réelle de tension montre que l'énergie fournie se répartit entre l'énergie électrique utile et l'énergie thermique dissipée par effet Joule dans la résistance interne.
Ces concepts sont essentiels pour comprendre le comportement des circuits électriques et sont largement utilisés dans la conception et l'analyse de systèmes électriques.
