Circuit électrique - Définition
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Introduction
En électrocinétique, un circuit électrique est un ensemble simple ou complexe de conducteurs et de composants électriques ou électroniques parcouru par un courant électrique.
Étude des circuits
L'étude 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
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
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.
- Les Lois de Kirchhoff et autres données précédemment s'appliquent toujours.
Régime sinusoïdal
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.
Court-circuit
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 :
- Courant alternatif : liaison entre phases, entre phase et neutre ou entre phase et masse conductrice ;
- 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.
Applications
L'électronique analogique va utiliser certaines propriétés des circuits électriques pour réaliser un certain nombre de fonctions (Amplification, filtrage, communications…)
