Dipôles électrocinétiques : conventions et puissance
Objectifs
À la fin de ce chapitre, vous saurez :
• orienter un dipôle en convention récepteur ou convention générateur ;
• reconnaître un dipôle symétrique d'après sa caractéristique ;
• distinguer un dipôle actif d'un dipôle passif ;
• calculer la puissance reçue ou cédée par un dipôle.
Situation
Lampes, diodes, piles, résistors : tous les composants d'un circuit sont des dipôles. Comment décrire leur fonctionnement, et savoir lesquels fournissent ou reçoivent de l'énergie ?
I. Décrire un dipôle
1. Les conventions d'orientation
Un dipôle électrocinétique est un composant, ou une association de composants, relié au reste du circuit par deux bornes A et B. Son état est décrit par une tension u et une intensité i, grandeurs algébriques dont on choisit librement l'orientation.
Deux conventions
- Convention récepteur : les flèches de u et de i sont de sens contraires (u = uAB quand i va de A vers B dans le dipôle).
- Convention générateur : les flèches de u et de i sont de même sens.
On place souvent les flèches pour que i soit positive ; si le sens réel est inconnu ou variable, on oriente au hasard et c'est le signe du résultat qui donne le sens réel.
2. Dipôles symétriques et dissymétriques
La caractéristique d'un dipôle est la courbe I = f(U) (ou U = g(I)), tracée en faisant passer le courant dans un sens puis dans l'autre.
Lire la caractéristique
- Dipôle symétrique : il se comporte de la même façon quel que soit le sens du courant ; sa caractéristique est symétrique par rapport à l'origine. Il n'a pas de sens de branchement. Ex. : résistor, lampe à incandescence.
- Dipôle dissymétrique : son comportement dépend du sens du courant. Ex. : diode, pile, batterie.
- Si la caractéristique est une droite dans le domaine d'utilisation, le dipôle est linéaire.
II. L'énergie dans un dipôle
1. Dipôles actifs et passifs
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