Circuits Electrique ET Electronique

ce cours est conçu pour les etudiants des filières  MIP ,GEGM ,MIPC ainsi les classes prepa de CPGE ,ENSA et ENSAM

OBJECTIFS DU MODULE

 Savoir appliquer les théorèmes généraux en régimes continu et sinusoïdal

 Maitriser l’usage des composants électroniques

Théorèmes généraux et Analyse des circuits

                           Théorèmes généraux et Courant continu

                            Courants alternatif et sinusoïdal

                            Puissance et énergie électriques

Circuits de base

                           Quadripôles électriques

                           Filtres

Composants électroniques de base

                          Composants électroniques de base et applications
                          (Diode simple, diode Zener, transistor bipolaire)                         

                          Amplificateurs opérationnels.

Mesure de résistances, pont de Wheatstone, Pont de Nernst, Circuit RLC Vérification des théorèmes généraux de l'électrocinétique: (mailles, superposition, Millemann, Thévenin et Norton) Quadripôles électriques: Paramètres d'impédance; entrée sortie et association, Diode et transistor bipolaire : caractéristiques I(V), redressement, commutation, Amplificateurs opérationnels: Inverseur, comparateur;

Circuits et éléments de circuits
Les appareils électriques ont habituellement des bornes bien déterminées auxquelles on puisse relier des fils conducteurs. Les charges peuvent entrer dans l'appareil ou en sortir par ces bornes. En particulier, si, alors cue des câbles retient deux bornes, et deux bornes seulement, à un circuit extérieur, on a un courant stationnaire avec des potentiels partout constants, il est évident cue le courant doit être égal en valeur absolue et de signe opposé aux deux bornes (6).

Dans ce cas, nous pouvons parler du courant ! qui passe à travers le système et de la tension V « entre les bornes » ou « appliquée aux bornes » c'est-à-dire leur différence de potentiel. Pour un courant I donné, le rapport V/I vaut un certain nombre d'unités de résistance (des ohms, si V est en volts et I en ampères).

Si tous les éléments du système à travers lequel le courant passe obéissent à la loi d'Ohm, ce nombre sera une constante indépendante du courant. Et ce nombre décrira complètement le comportement électrique du système, pour un courant stationnaire (on dit aussi « courant continu ») passant par les bornes considérées. Nous introduisons au moyen de cette seule remarque la notion d'élément de circuit

Dissipation d'énergie au passage du courant
suffit à réorienter au hasard sa quantité de mouvement mais ne lui restitue pas nécessairement son énergie cinétique originale. Pour que cela se produise, il faut que l'on communique de l'énergie cinétique à l'obstacle qui le fait dévier. Supposons que le porteur de charge ait une masse considérablement plus petite que l'atome neutre avec lequel il fait une collision. Le transfert moyen d'énergie cinétique entre une boule de billard et une boule de pétanque est faible.

Aussi l'ion (boule de billard) continuera-t-il à accumuler de l'énergie jusqu'à ce que son énergie cinétique moyenne soit assez élevée pour que sa perte moyenne d'énergie par collision soit égale à la quantité d'énergie qu'il gagne entre les collisions. De cette façon, après avoir d'abord « chauffé » les porteurs de charge eux-mêmes, le travail fourni par la force électrique agissant sur les porteurs de charge est ensuite transféré au reste du milieu sous la forme d'une énergie cinétique désordonnée, c'est-à-dire de chaleur.

Force électromotriee et générateur électrochimique
L'origine de la force électromotrice dans un circuit en courant continu est un certain mécanisme qui transporte les porteurs de charge dans une direction opposée à celle dans laquelle le champ électrique les déplace. Un générateur électrostatique Van de Graaff  en est un modèle à grande échelle.

En fonctionnement normal, nous trouvons un courant circulant dans la résistance extérieure dans la direction du champ E, ce qui correspond à une dissipation d'énergie dans la résistance (elle apparaît sous forme de chaleur) à la cadence de V0I ou RI2 par unité de temps.

A l'intérieur de la colonne de la machine, il y a aussi un champ électrique dirigé vers le bas. Les porteurs de charge peuvent y être déplacés contre le champ dans la mesure où ils sont fixés sur une courroie isolante. Ils adhèrent si fort à celle-ci qu'ils ne peuvent glisser vers le bas le long de la courroie sous l'action du champ électrique dirigé vers le bas.

On n'expose que les rudiments de la théorie des circuits en courant alternatif. On espère que cette modeste introduction complétera l'expérience pratique de l'étudiant au laboratoire. Les exercices sur la représentation complexe le prépareront bien à l'étude du volume III. L'enseignant, si le temps le lui permet, peut développer ce sujet de façon conventionnelle. II peut aussi décider de sauter tout le chapitre, si ses étudiants doivent voir plus en détail les circuits en alternatif dans un autre certificat.