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Cours exposé FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques em

Cours exposé FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques email : nasser_baghdad @ yahoo.fr UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE Pr . A. BAGHDAD 1 FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 2 Contenu du programme Chapitre I : Généralités Chapitre II : Régime continu Chapitre III : Régime alternatif sinusoïdal Chapitre IV : Les quadripôles Chapitre V : Les filtres passifs Chapitre VI : Les diodes Chapitre VII : Le transistor bipolaire Chapitre VIII : L’amplificateur opérationnel Partie A Circuits électriques Partie B Circuits électroniques UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 3 Chapitre III UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 4 I. Introduction : les grandeurs périodiques II. Représentation des grandeurs sinusoïdales III. Les dipôles passifs linéaires en régime alternatif sinusoïdal IV. Étude des circuits linéaires en régime alternatif sinusoïdal V. Puissance en régime alternatif sinusoïdal Sommaire UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 5 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 6 1°) Période – Fréquence - Pulsation 2°) Valeur moyenne 3°) Composante continue (DC =) et composante alternative (AC ~) 4°) Puissance électrique 5°) Valeur efficace 6°) Signification physique de la valeur efficace 7°) Cas particulier des grandeurs sinusoïdales alternatives UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 7 u (t) t (ms) 0 20 T 4 8 1°) Période – Fréquence - Pulsation ■ Période : ■ Fréquence : ► La fréquence f (en hertz) correspond au nombre de périodes par unité de temps : Application numérique : ■ Pulsation : ► La pulsation (en radians par seconde) est définie par : T f 1  T f    2 2   ► Un signal périodique est caractérisé par sa période (en secondes) : T T = 4 ms  f = 250 Hz  ω = 2.π. f = 1570 (rad/s) s T s T 1 250 10 . 4 3     UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 8 2°) Valeur moyenne ► On note < u > la valeur moyenne dans le temps de la tension u(t) : dt t u T U u U T moy       0 1 Application numérique : V dt T u U moy 5 4 1 20 20 1 4 3         u (t) t (ms) 0 20 4 8 Umoy = 5 T = 4 ms f = 250 Hz ω = 1570 rad/s 3 UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 9 Formules pour les signaux alternatifs classiques : Signal (régime établi sinusoïdal triangulaire carré moy U 0 0 0 Forme d’onde Cas particuliers : UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE dt t u T U u U T moy       0 1 Graphiquement : Aire + = aire -  Umoy = 0 FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 10 Formules pour les signaux alternatifs classiques : Signal (régime établi sinusoïdal triangulaire carré moy I 0 0 0 Forme d’onde dt t i T i I T moyf      0 1 Cas particuliers : UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 11 3°) Composante continue (DC --) et composante alternative (AC ~) ► Une grandeur périodique a deux composantes :    t u u t u u t u AC AC DC         ~ ■ la composante continue (c’est la valeur moyenne ou « offset ») ■ et la composante alternative u (t) t (ms) 0 20 4 8 t (ms) uAC (t) t (ms) 0 15 4 8 - 5 < u > 0 4 8 5 composante continue composante alternative UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 12 ► la composante alternative a une valeur moyenne nulle : Remarques : ► une grandeur périodique alternative n’a pas de composante continue : 0  AC u 0  u UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 13 4°) Puissance électrique ► p(t) = u(t)×i(t) est la puissance électrique consommée à l’instant t (ou puissance instantanée). Dipôle A B i(t) i(t) u(t) ► En régime périodique, ce n’est pas p(t) qu’il est intéressant de connaître mais la puissance moyenne dans le temps :   t i t u t p             T moy dt t i t u T P i u p P 0 1 Attention : i u i u    en général UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 14 5°) Valeur efficace ►Par définition, la valeur efficace Ueff de la tension u(t) est : dt t u T u U T eff      0 2 2 1 Application numérique : V dt T u U T T eff 10 25 , 0 400 400 1 75 , 0 2         u2 (t) (V2) t (ms) 0 400 T 2T < u 2> = 100 0,75 .T ►Autrement : c’est la racine de la valeur moyenne du carré de la tension u(t). UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E 141 – CIRCUITS ÉLECTRIQUES ET ÉLECTRONIQUES PR . A. BAGHDAD - DEPARTEMENT GENIE ELECTRIQUE T = 4 ms FSTM : DEUST - MIP E141 : Circuits Électriques et Électroniques Pr . A. BAGHDAD 15 Remarques : ► Valeur efficace d’un courant électrique : dt t i T i I T eff      0 2 2 1 ► En électricité, la valeur efficace d’un courant ou d'une tension variables au cours du temps, correspond à la valeur d'un courant continu ou d'une tension continue qui produirait un échauffement identique dans une résistance. Définition physique : UNIVERSITE HASSAN II CASABLANCA – FACULTE DES SCIENCES ET TECHNIQUES MOHAMMEDIA DEUST - MIP – MODULE : E uploads/Litterature/ fdocuments-mx-fstm-deust-mip-e141ceechapiiiregime-sinusoidal.pdf