DIPOLES PASSIFS-

DIPOLES ACTIFS

2.1. Les dipôles passifs

Un dipôle passif est un dipôle qui ne peut pas générer de l’énergie électrique par lui-même. Il s’agit nécessairement d’un récepteur. A ce titre, on le décrira nécessairement en convention récepteur.

Ces appareils sont des dipôles passifs :

Ces appareils sont des récepteurs, mais ne sont pas des dipôles passifs :

Résistances Toutes lampes électriques Diodes Bobines Condensateurs …

Moteurs électriques Accumulateurs Cuves à électrolyse …

2.2. Récepteurs ohmiques

Un dipôle résistif s'oppose au passage du courant.Il a pour fonction de réguler la circulation du courant électrique dans le circuit ou de régler la valeur de la tension électrique aux bornes d'un composant.

Un dipôle résistif transforme l'énergie électrique absorbée en chaleur.

2.2. Exemples

Résistance radio

Potentiomètre

Rhéostat

Fer à repasser

Ampoule àincandescence

RadiateurThermoplongeur

Plaque de réchaud

2.2.2. Loi d’Ohm

La caractéristique courant-tension d'un dipôle donne les variations de la tension électrique aux bornes du dipôle en fonction des variations de l'intensité du courant qui le traverse. Ce qui s'écrit en notation symbolique u=f(i).

2.2.2. Loi d’Ohm

L'intensité I du courant passant à travers le conducteur résistif est proportionnelle à la valeur de la tension électrique U appliqué à ses bornes et inversement proportionnelle à la valeur de la résistance R.Ce qui s'écrit mathématiquement :I = U/R ou U = R.I

V Ω(Ohm)

A

2.2.3. Effet Joule

Le phénomène d'échauffement d'un conducteur ohmique traversé par un courant électrique s'appelle L'effet Joule.La puissance dissipée par effet Joule dans un conducteur

ohmique de résistance R, traversé par un courant d'intensité I s'écrit :

pJ = R.I²

W Ω A

3.1. Dipôles actifs

Un dipôle actif est un composant capable de mettre en mouvement des porteurs de charges (ions ou électrons).

D'une manière générale, un électromoteur possède les propriétés suivantes :• La caractéristique courant-tension du dipôle ne passe pas

par le point origine.• Le dipôle est polarisé, donc dissymétrique, ce qui signifie

que ces deux bornes ne sont pas interchangeables comme pour un résistor.• S'il est générateur, le dipôle transforme l'énergie chimique,

mécanique ou de rayonnement sous forme d'énergie électrique.• S'il est récepteur, le dipôle transforme l'énergie électrique

principalement sous forme chimique ou mécanique.

3.1. Exemples de dipôles actifs générateurs

Pile 9V : transforme l'énergiechimique stockée dans la pile

en énergie électrique.

Alimentation stabilisée : adapte la tension alternative du secteur entension continue de valeur stable (quasiment indépendante de la charge).

Photopile ou cellules photovoltaïques : transforme l'énergie lumineuse en énergie électrique.

3.1. Exemples de dipôles actifs réversibles

Piles rechargeables

Batterie d'automobile : transforme de façon réversible l'énergie chimique en énergie électrique.

Machine à courant continu :- Moteur à courant continu : transforme l'énergie électrique en énergie mécanique- Dynamo, génératrice à courant continu ou frein : transforme l'énergie

mécanique en énergie électrique .

3.1. Exemple de dipôle actif récepteur

Cuve à électrolyse ou électrolyseur.

3.2. Le générateur de tension parfaitUn générateur de tension parfait est un générateur qui délivre toujours la même tension quelque soit la valeur de l'intensité du courant qu'il fournit à sa charge.

Son symbole est le suivant :

tension à ses bornes est souvent notée E, qui est appelée "force électromotrice" du générateur.

3.2. Caractéristique du générateur de tension parfait

u (V)

i (A)0

E

Imin Imax

3.3. Générateurs linéaires de tension

Essai à vide :

Essai sous charge variable :

3.3. Générateurs linéaires de tension

Définition du modèle équivalent de Thévenin : Tout générateur linéaire de tension peut être remplacé, dans un schéma, par son modèle équivalent de Thévenin constitué de la mise en série d'un générateur de tension parfait de fem égale à la fem du générateur réel et d'une résistance égale à la résistance interne du générateur réel :

3.3. Générateurs linéaires de tension : MET

uG = a.i + bOù b est l'ordonnée à l'origine de la droite et a sont coefficient directeur (négatif).

Ainsi, la tension aux bornes du générateur s'écrit uG = E - r.i , avec E, force électromotrice du générateur et r, résistance interne du générateur, i, intensité du courant débité par la générateur.

3.4. Les électromoteurs réversibles

E

R.I R

I

U U = E + RI