LE COURANT ALTERNATIF

LE COURANT ALTERNATIF





1. Tension alternative sinusoïdale



- une tension est variable si sa valeur change au cours du temps : Uab = f(t).

- une tenson est alternative si son signe change au cours du temps.

- si Uab = f(t) reprend la même valeur en variant dans le même sens à des intervalles de temps égaux T appelés période, elle est dite périodique.



La fréquence N est le nombre de fois ou le phénomène se répète identique à lui-même en une seconde.



N = 1

T





La tension est une fonction sinusoïdale du temps de la forme :



U = Um cos (2 Nt + ).





L’intensité du courant est une fonction sinusoïdale du temps de la forme :





I = Im cos (2 Nt + )





2. Les effets du courant alternatif



Un courant alternatif comme un courant continu a 3 effets :



- effet calorifique.

- effet chimique.

- effet magnétique : un courant continu crée dans son voisinage un champ magnétique.un courant alternatif va créer dans son voisinage un champ magnétique variable car le courant change de sens.





3. Valeurs efficaces en régime sinusoïdal



L’intensité efficace Ief d’un courant alternatif est l’intensité d’un courant continu qui passant dans le même conducteur pendant le même temps y dégagerait la même quantité de chaleur.



Dans un circuit, il peut y avoir : - des résistances.

- un moteur (bobine).



Uef = Um

2



Ief = Im

2





4. Bobine



Une bobine placée dans un circuit s’oppose à l’établissement d’un courant ou à sa rupture. Le phénomène porte le nom d’auto-induction.



Aux bornes d’un moteur, on observe à l’oscilloscope un déphasage entre la tension et l’intensité du courant : i et u ne s’annulent pas au même instant.





5. Loi d’ohm en courant alternatif



La loi d’ohm en courant alternatif s’écrit :



Uef = Zief



Z est l’impédance du circuit. Si le circuit ne comporte que des résistances :

Z=R et donc prendre U = RI.



Si le circuit comporte une bobine et une résistance, l’impédance dépend de l’inductance de la bobine, de la résistance et de la fréquence.



Si le circuit comporte aussi un condensateur, l’impédance dépendra de la capacité du condensateur3.





6. Puissance-facteur de puissance



En courant alternatif, la puissance instantanée est p=ui.

U et i sont les valeurs instantanées de la tension et de l’intensité.



La puissance moyenne est : P = UI cos P = Uef Ief cos



Cos est appelé facteur de puissance, il n’a pas d’unité.



Si Z = R ; cos =1.

P = Uef Ief cos devient P = UI, c’est à dire le décalage entre i et u en courant alternatif.





7 Importance du facteur de puissance



Un générateur livre une certaine puissance mais pendant le transport une petite partie est dissipée dans la ligne par effet joule.



L’objet alimenté sous la tension efficace U consomme une puissance moyenne : P = UI cos



C’est cette puissance moyenne qui donne pour le temps t, l’énergie enregistrée au compteur de l’utilisateur dans son habitation.



Si la ligne a une résistance r la puissance dissipée en ligne sera : P = rI².

La partie en ligne varie avec 1/cos² (cos² varie entre 0 et1).



Elle est à la charge de EDF.