Caractéristique d’un dipôle actif – Exercices
Résumé et Points Clés
Caractéristique d’un dipôle actif – Résumé
Un dipôle est dit actif si la tension à ses bornes en circuit ouvert n’est pas nulle (ex. : pile, accumulateur). Sa caractéristique courant-tension est le graphe de la fonction U=f(I).
Pour un générateur (ex. : pile) :
- Convention : tension UPN et intensité I sont orientées dans le même sens (convention générateur).
- La caractéristique est une droite d’équation affine : UPN = E – r.I.
- E est la force électromotrice (f.é.m.) en volts (V).
- r est la résistance interne en ohms (Ω).
- L’intensité de court-circuit est Icc = E / r.
- En association série de n générateurs, la f.é.m. équivalente est E = ΣEi et la résistance interne équivalente est r = Σri.
Pour un récepteur actif (ex. : électrolyseur) :
- Convention : tension UAB et intensité I sont orientées en sens contraires (convention récepteur).
- La caractéristique est une droite d’équation : UAB = E’ + r’.I.
- E’ est la force contre-électromotrice (f.c.é.m.) en volts (V).
- r’ est la résistance interne en ohms (Ω).
Point de fonctionnement : Lorsqu’un générateur alimente un récepteur, le point F(If, Uf) où leurs caractéristiques se coupent définit le régime du circuit. Il se détermine graphiquement ou algébriquement en résolvant UPN = UAB.
Loi de Pouillet : Pour un circuit série linéaire contenant des générateurs et des récepteurs, l’intensité est : I = (ΣEi – ΣE’i) / (Σri + Σr’i + ΣRi).
Conseils pour l’examen : Maîtrisez les conventions générateur/récepteur, sachez tracer et exploiter une caractéristique pour trouver E, r, E’, r’, et appliquer la loi de Pouillet dans un circuit série.