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Cours de 1ère année CPINSA : Electrocinétique

Electrocinétique

C. Delebarre

Cours de 1ère année : Electrocinétique

Plan de l’exposé 

Généralités  

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Lois de base   

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Principaux domaines de l’électrocinétique Bases de l’électrocinétique Dipôle électrocinétique Puissance électrique reçue Lois de Kirchoff

Association de dipôles   

Association série-parallèle Sources de tension et de courant Théorème de Thévenin, Norton et Millmann. 2

Cours de 1ère année : Electrocinétique

Généralités 

Principaux domaines L’électrocinétique est l’étude de circuits électriques et est surtout celle du déplacement des charges électriques dans les milieux matériels, par opposition à l’électrostatique qui étudie les phénomènes et les lois relatives aux charges électriques immobiles. L’électrocinétique comprend les études: - de la typologie des circuits, - des dipôles, - du comportement des circuits lorsqu’ils sont soumis à des sources de tension et/ou courant. L’approximation des régimes quasi-stationnaires consiste à considérer l’électricité comme un fluide parfait et incompressible, la densité de charge stockée est constante au cours du temps..

« Ce qui entre est identique à ce qui sort »

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Généralités 

Bases de l’électrocinétique: L’électrocinétique étudie les forces qui s’exercent sur des charges fixes. Elle définit la tension U et le vecteur champ électrique . Lorsque ces charges électriques sont libres, elles vont migrer sous l’effet de cette force, créant un courant électrique; le flux de charge est exprimé par le vecteur densité de courant , ou dans un circuit par l’intensité I. Ces charges mobiles peuvent être: - des électrons ou des ions dans le vide, -des ions dans une solution aqueuse - des électrons et des trous d’électrons dans un cristal. Ce courant peut être: - continu si V et I sont constants, - alternatif si V et I varient au cours du temps. 4

Cours de 1ère année : Electrocinétique

Lois de base. 

Dipôles électrocinétiques.

Où

est le champ électrostatique local

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Lois de base.

Cours de 1ère année : Electrocinétique

Lois de base.

Le courant I circulant dans le fil est relié à la densité de courant par

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Lois de base. 

Dipôles électrocinétiques.

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Lois de base. 

Dipôles électrocinétiques.

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Lois de base. 

Dipôles électrocinétiques. Loi d’ohm microscopique ou locale.

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Lois de base. 

Dipôles électrocinétiques. Loi d’ohm macroscopique.

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Lois de base. 

Dipôles électrocinétiques.

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Lois de base. 

Puissance électrique reçue par un dipôle.

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Lois de base Les lois de Kirchoff. Loi des nœuds.

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Lois de base. Loi des mailles.

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Association de dipôles. Association série.

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Association de dipôles. Association parallèle.

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Association de dipôles. Résistance. Loi d’Ohm.

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Association de dipôles. 

Association des résistances.

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Association de dipôles. Source de tension et courant. Circuit électrique.

Source de tension idéale

Source de courant idéale

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Association de dipôles Sources de tension et courant réelles.

Source de tension réelle.

Source de courant réelle

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Association de dipôles Théorème de Thévenin.

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Association de dipôles Théorème de Norton.

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Association de dipôles

Equivalence Thévenin-Norton.

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Association de dipôles Théorème de Millmann.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Grandeurs caractéristiques.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Grandeurs caractéristiques.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Représentation d’une grandeur sinusoïdale.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Représentation de Fresnel 1.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Représentation de Fresnel 2.

http://www.sciences.univ-nantes.fr/sites/genevieve_tulloue/Elec/Fourier/fourier1.html 30

Cours de 1ère année : Electrocinétique

Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Représentation de Fresnel 3.

Si on intègre:

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Représentation de Fresnel 4.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Notation complexe.

Dériver revient à multiplier par j w Intégrer revient à diviser par j w 34

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Notion d’impédance complexe. On appelle impédance d’un dipôle linéaire passif (résistance, capacité ou self) la grandeur qui relie la différence de potentiel aux bornes du dipôle au courant qui le traverse. U= Z.I

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Notion d’impédance complexe.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Notion d’impédance complexe.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Notion d’impédance complexe.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Notion d’impédance complexe.

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Cours de 1ère année : Electrocinétique

Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Association d’impédances complexes.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Association d’impédances complexes. Les lois de Kirchoff restent valides.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. En notation complexe:

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal.

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Chapitre 2: Régime permanent sinusoïdal. 

Rappels d’électrocinétique  

S.Tisserand- ESIL: 2003. http://www.gecif.net/articles/genie_electrique/filtre/

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