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Dipôle électrique

Le dipôle électrique est un conducteur électrique possédant deux bornes.

Caractéristique d'un dipôle électrique

C'est la courbe représentative, soit de la fonction u_D = f(i_D) \,, soit de la fonction inverse i_D = f^{-1}(u_D) \, avec

  • u_D  \, : tension (La tension est une force d'extension.) aux bornes du dipôle (D'une manière générale, le mot dipôle désigne une entité qui possède deux pôles. On le retrouve dans plusieurs domaines :),
  • i_D \, : intensité du courant qui traverse (Une traverse est un élément fondamental de la voie ferrée. C'est une pièce posée en travers de la voie, sous les rails, pour en maintenir l'écartement et l'inclinaison, et transmettre au ballast les charges des véhicules circulant sur les rails. On...) le dipôle.

Puissance (Le mot puissance est employé dans plusieurs domaines avec une signification particulière :) consommée par un dipôle électrique (Le dipôle électrique est un conducteur électrique possédant deux bornes.)

Un dipôle traversée par un courant d'intensité i  \, et dont la tension à ses bornes est u  \, met en jeu une puissance p  \, telle que p = u \cdot i \,
Cette puissance correspond à la puissance consommée lorsque u et i sont fléchés selon la convention récepteur (en sens (SENS (Strategies for Engineered Negligible Senescence) est un projet scientifique qui a pour but l'extension radicale de l'espérance de vie humaine. Par une...) opposé) et à la puissance fournie lorsqu'ils sont fléchés avec la convention générateur.

Classification des dipôles

Dipôles passifs et actifs

  • Les dipôles passifs ont une caractéristique qui passe par l'origine (u = 0 ; i = 0). Ils ne peuvent que consommer de la puissance électrique, et cette puissance est dissipée par effet Joule (L'effet Joule est la manifestation thermique de la résistance électrique. Il se produit lors du passage d'un courant électrique dans tous matériaux conducteurs, à l'exception...).
  • Les dipôles actifs ont une caractéristique qui ne passe pas par l'origine et une partie de la puissance qu'ils mettent en jeu ne correspond pas à de l'effet Joule.

Dipôles linéaires

Cette dénomination ambiguë recouvre deux sens :

  • dipôles dont la caractéristique est une droite,
  • dipôles pour lesquels la fonction f : uD = f (iD) est une fonction différentielle à coefficient (En mathématiques un coefficient est un facteur multiplicatif qui dépend d'un certain objet, comme une variable (par exemple, les coefficients d'un polynôme), un espace vectoriel, une fonction de base et ainsi...) constant.

Pour les dipôles passifs non linéaires on définit pour un point (Graphie) de fonctionnement donné :

  • la résistance statique : RS = U / I
  • la résistance dynamique : RD = dU / dI

m*m*

Dipôles symétriques

Dipôles dont la caractéristique est symétrique par rapport à l'origine.Pour ces dipôles, le sens de branchement est sans importance.

Impédance (Le terme Impédance est utilisé dans plusieurs domaines:) d'un dipôle

En régime sinusoïdal de courant le comportement des dipôles dépend de la fréquence (En physique, la fréquence désigne en général la mesure du nombre de fois qu'un phénomène périodique se reproduit par...) f donc de la pulsation ω = 2 π f

On défini l'impédance d'un dipôle par :

Zω = Uω / Iω, avec

  • Uω : valeur efficace (La valeur efficace (aussi dite RMS ou Root Mean Square) d’un courant ou d'une tension, variable au cours du temps, correspond à la valeur du...) de la tension de pulsation ω aux bornes du dipôle
  • Iω : valeur efficace de l'intensié du courant de pulsation ω à travers le dipôle.

Dipôles linéaires idéaux

Ce sont des dipôles virtuels qui répondent parfaitement à des équations mathématiques (Les mathématiques constituent un domaine de connaissances abstraites construites à l'aide de raisonnements logiques sur des concepts tels que les...) à coefficient constant. Les dipôles réels sont, soit assimilés à ces dipôles idéaux, soit considérés comme des associations particulières de ces dipôles idéaux.

Dipôles passifs idéaux

Ils sont aux nombres de 3

Les résistances pures

Elles respectent exactement la relation u = R i. avec R constant quelques soient les conditions d'utilisation.

En régime sinusoïdal leur impédance complexe est donc égale à R

Les inductances pures

Elles respectent exactement la relation

u =L \cdot \frac{di}{dt} avec L constant quelques soient les conditions d'utilisations.

En régime sinusoïdal leur impédance complexe est donc égale à j.Lω

Les condensateurs parfaits

Ils respectent exactement la relation

i =C \cdot \frac{du}{dt} avec C constant quelques soient les conditions d'utilisation.

En régime sinusoïdal leur impédance complexe est donc égale à 1/j.Cω

Dipôles actifs idéaux

Les sources idéales de tension

Elles délivrent une tension continue ou variable (En mathématiques et en logique, une variable est représentée par un symbole. Elle est utilisée pour marquer un rôle dans une formule, un...) au cours du temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le changement dans le monde.) totalement indépendante du courant qui les traverse. On les nomme aussi générateur de Thévenin

Les sources idéales de courant

Elles imposent d'être traversées par un courant continu (Le courant continu (CC), par opposition au courant alternatif, est un courant électrique unidirectionnel : le courant circule à chaque instant dans le même sens, le déplacement des électrons se fait toujours dans le...) ou variable au cours du temps totalement indépendant de la tension à leurs bornes. On les nomme aussi générateur de Norton

Propriétés physiques des dipôles linéaires

  • Lorsqu'un ensemble (En théorie des ensembles, un ensemble désigne intuitivement une collection d’objets (les éléments de l'ensemble), « une multitude qui peut...) de ces dipôles est alimenté en régime sinusoïdal de tension, l'intensité qui le traverse est également sinusoïdale et de même fréquence.
  • Le facteur de puissance (Le facteur de puissance est une caractéristique d'un récepteur électrique.) d'un ensemble de dipôles linéaires est toujours égal au cosinus (En mathématiques, les fonctions trigonométriques sont des fonctions d'angle importantes pour étudier les triangles et modéliser des phénomènes...) du déphasage du courant par rapport à la tension (le cos φ )
Source: Wikipédia publiée sous licence CC-BY-SA 3.0.

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