circuits électriques

1

Présentation

circuits électriques, ensemble de conducteurs reliés entre eux et traversés par un courant électrique.

2

Éléments actifs et passifs

Un circuit électrique comporte deux types de conducteurs : des éléments actifs et des éléments passifs. Les éléments actifs peuvent être des générateurs, définis par leur force électromotrice (f.é.m.) et l’intensité du courant qu’ils délivrent, ou bien des récepteurs, tels que les moteurs, caractérisés par une force contre-électromotrice (f.c.é.m.) et par l’intensité du courant qu’ils consomment (voir Moteurs électriques et générateurs). Parmi les éléments passifs, on peut mentionner les résistances, définies par leur résistance R (sachant que tout conducteur oppose au passage d’un courant une résistance qui dépend du matériau constitutif et de ses dimensions), les bobines d’induction, définies par leur inductance L, et les condensateurs, définis par leur capacité C. Lorsque ces différentes grandeurs sont constantes, le circuit est dit linéaire, car, pour décrire son comportement, on manipule des équations différentielles linéaires à coefficients constants.

3

Loi d’Ohm

Cette loi fondamentale, formulée par le physicien allemand Georg Ohm en 1827, exprime la tension d’un circuit en fonction de son intensité.

Soit une portion de circuit électrique entre deux points A et B, caractérisée par la tension V(t), différence de potentiel entre les bornes A et B, et traversée par le courant i(t) allant de A vers B (voir Électricité). Suivant le type de dipôle passif placé sur cette portion AB, la loi d’Ohm permet d’écrire :

Les valeurs R, C et L sont positives et s’expriment respectivement en ohms (symbole Ω), en farads (symbole F) et en henrys (symbole H). La loi d’Ohm s’applique aussi bien aux éléments traversés par un courant continu que par ceux traversés par un courant alternatif.

4

Lois de Kirchhoff

Dans un circuit électrique, une branche représente un ensemble d’éléments reliés en série et donc traversés par un même courant, un nœud correspond au point d’intersection de plusieurs branches, et une maille est un ensemble de branches constituant un parcours fermé. Dans un circuit comportant plusieurs branches, on peut alors appliquer les deux lois énoncées par le physicien allemand Gustav Kirchhoff. D’après la loi des nœuds, la somme des courants partant d’un nœud est égale à la somme des courants qui y aboutissent. D’après la loi des mailles, la somme des tensions le long d’une maille est nulle. Ces deux lois sont utilisées pour déterminer certaines intensités ou tensions d’un circuit électrique.