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Manuel d’électricité Manuel d’électricité 2e édition Christophe Palermo Maître

Manuel d’électricité Manuel d’électricité 2e édition Christophe Palermo Maître de conférences au département Mesures physiques de l’IUT de Montpellier-Sète et à l’Institut d’Électronique et des Systèmes (université de Montpellier). Jérémie Torres Maître de conférences au département Mesures physiques de l’IUT de Montpellier-Sète et à l’Institut d’Électronique et des Systèmes (université de Montpellier). Illustration de couverture : © Dunod, Paris, 2006, 2013 ISBN 978-2-10-059893-9 © Dunod, Paris, 2006, 2013 ISBN 978-2-10-059893-9 ISBN 978-2-10-080934-9 11 rue Paul Bert, 92240 Malakoff www.dunod.com © Dunod, 2015, 2020 Emmanuel Halberstadt, a été maître de conférences à l’Université Paris 6 Pierre et Marie Curie, ancien chargé de cours d’agrégation aux Écoles Normales Supérieures d’Ulm et de Cachan. François Moulin, ancien élève de l’École Normale Supérieure de la rue d’Ulm, professeur de chaires supérieures au Lycée sainte-Geneviève (spéciales MP*). Monique Ramis, ancienne élève de l’École Normale Supérieure de Sèvres, a été professeur de chaires supérieures (à Paris, Strasbourg, Toulouse). Jacques Sauloy, ancien élève de l’École Normale Supérieure de Saint-Cloud, maître de conférences à l’Institut de Mathématiques de Toulouse. Jean-Pierre Ramis, ancien élève de l’École Normale Supérieure de la rue d’Ulm, membre de l’Institut (Académie des Sciences), membre de l’Institut Universitaire de France, membre de l’Académie des Sciences, Inscriptions et Belles-Lettres de Toulouse, professeur émérite à l’Institut de Mathématique de Toulouse (Université Paul Sabatier), a été directeur de l’Institut de Recherches Mathématiques Avancées de Strasbourg et de l’Institut de Mathématiques de Toulouse. André Warusfel, ancien élève de l’École Normale Supérieure de la rue d’Ulm, a été professeur de mathématiques spéciales au Lycée Louis-le-Grand à Paris et inspecteur général de Mathématiques. Xavier Buff, ancien élève de l’École Normale Supérieure de la rue d’Ulm, professeur à l’Institut de Mathématiques de Toulouse, ancien directeur de l’Institut de Recherches sur l’Enseignement des Mathé- matiques de Toulouse. Illustration de couverture : © Photo gallery – Adobestock.com Une autre version de cet ouvrage existe dans la collection « Parcours IUT » Direction artistique : Élisabeth Hébert Conception graphique de couverture : Élizabeth Riba Illustration de couverture : © Flegere – Shutterstock.com Table des matières 1 Électricité en régime continu 1 1.1 Grandeurs électriques et outils de représentation . . . . 2 1.1.1 Notions de base de l’électricité . . . . . . . . . . . . . 2 1.1.2 Grandeurs et modèles . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4 1.1.3 Représentation des tensions et des courants . . . . . 10 1.2 Symboles électriques et modèles équivalents . . . . . . . 13 1.2.1 Description des phénomènes physiques . . . . . . . . 14 1.2.2 Symboles pour lier les grandeurs . . . . . . . . . . . . 16 1.2.3 Un premier modèle électrique . . . . . . . . . . . . . . 19 1.3 Les lois de Kirchhoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.3.1 La loi des mailles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 20 1.3.2 Loi des nœuds . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 22 1.4 Loi d’Ohm, conventions récepteur et générateur . . . . . 23 1.4.1 Loi d’Ohm . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.4.2 Convention récepteur . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 23 1.4.3 Convention générateur . . . . . . . . . . . . . . . . . . 25 1.4.4 Choix d’une convention . . . . . . . . . . . . . . . . . 26 1.5 Résistances équivalentes . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.5.1 Montage série . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 31 1.5.2 Montage parallèle (ou en dérivation) . . . . . . . . . . 32 1.5.3 Analogie hydraulique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 34 1.6 Ponts diviseurs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 1.6.1 Pont diviseur de tension . . . . . . . . . . . . . . . . . 39 1.6.2 Pont diviseur de courant . . . . . . . . . . . . . . . . . 41 1.7 Méthode des motifs . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 42 1.8 Puissance électrique en régime continu . . . . . . . . . . 46 1.8.1 Puissance consommée . . . . . . . . . . . . . . . . . 47 1.8.2 Puissance générée . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 49 1.8.3 Cas de la résistance : loi de Joule . . . . . . . . . . . 50 1.8.4 Théorème de Boucherot en régime continu . . . . . . 50 I Table des matières 2 Réseaux linéaires en régime continu 55 2.1 Déﬁnitions générales . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.1.1 Réseau électrique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 55 2.1.2 Nœuds, branches, mailles . . . . . . . . . . . . . . . . 56 2.1.3 Problème d’électricité . . . . . . . . . . . . . . . . . . 57 2.2 Méthode de Kirchhoff . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 2.2.1 Problématique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 58 2.2.2 Choix des équations indépendantes . . . . . . . . . . 59 2.3 Principe de superposition . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 2.3.1 Principe physique . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 67 2.3.2 Principe de superposition en électricité . . . . . . . . 68 2.3.3 Énoncé . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 2.3.4 Extinction d’une source . . . . . . . . . . . . . . . . . 70 2.3.5 Exercices corrigés . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 72 2.4 Théorème de Millman . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 2.4.1 Énoncé général . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 81 2.4.2 Le circuit à deux nœuds . . . . . . . . . . . . . . . . . 85 2.4.3 Énoncé du théorème de Millman dans les circuits à deux nœuds : motif de Millman . . . . . . . . . . . . 86 2.5 Théorèmes du dipôle linéaire . . . . . . . . . . . . . . . . 101 2.5.1 Dipôles . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 101 2.5.2 Dipôles actifs et dipôles passifs . . . . . . . . . . . . . 102 2.5.3 Dipôles linéaires . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 104 2.5.4 Théorème de Thévenin . . . . . . . . . . . . . . . . . 107 2.5.5 Mesure de Rθ par la méthode de la uploads/Litterature/ feuilletage-616.pdf