circuits à courant alternatifs monophasé

Question 1

Définition du courant périodique
Question : Qu’est-ce qu’un courant périodique ?

Answer 1

Réponse : Un courant périodique est un courant dont l’intensité reprend la même valeur à des intervalles de temps égaux.

Question 2

Période d’un courant périodique

Question : Comment définit-on la période d'un courant périodique ?

Answer 2

Réponse : La période est la durée qui sépare deux instants consécutifs où le courant se reproduit identiquement. Elle s’exprime en secondes (T).

Question 3

Fréquence d’un courant périodique

Question : Qu'est-ce que la fréquence d'un courant périodique et comment la calcule-t-on ?

Answer 3

Réponse : La fréquence est le nombre de fois que le courant se reproduit identiquement en une seconde. Elle se calcule par f=1Tf=T1​, où TT est la période.

Question 4

Courant alternatif

Question : Qu'est-ce qu'un courant alternatif ?

Answer 4

Réponse : C’est un courant bidirectionnel et périodique, dont la valeur moyenne est nulle.

Question 5

Valeur moyenne du courant alternatif

Question : Pourquoi dit-on que la valeur moyenne d'un courant alternatif est nulle ?

Answer 5

Réponse : La valeur moyenne est nulle parce que les deux aires (positive et négative) d’une sinusoïde sont égales et s’annulent sur une période complète.

Question 6

Courant alternatif symétrique

Question : Quelle est la caractéristique d'un courant alternatif symétrique ?

Answer 6

Réponse : C’est un courant périodique dont les aires sous la courbe pour les demi-périodes positive et négative sont égales et superposables.

Question 7

Expression de la tension sinusoïdale

Question : Quelle est l'expression mathématique d'une tension sinusoïdale ?

Answer 7

Réponse : La tension sinusoïdale est donnée par u(t)=Umax⋅sin⁡(ωt+φ)u(t)=Umax​⋅sin(ωt+φ), où UmaxUmax​ est l’amplitude, ωω la pulsation, et φφ le déphasage.

Question 8

. Expression du courant sinusoïdal

Question : Quelle est l'expression mathématique d'un courant sinusoïdal ?

Answer 8

Réponse : Le courant sinusoïdal est donné par i(t)=Imax⋅sin⁡(ωt+φ)i(t)=Imax​⋅sin(ωt+φ).

Question 9

Déphasage

Question : Qu'est-ce que le déphasage entre une tension et un courant ?

Answer 9

Réponse : Le déphasage est la différence de phase entre la tension et le courant, souvent notée ΔφΔφ.

Question 10

Valeur efficace d’un courant sinusoïdal

Question : Comment calcule-t-on la valeur efficace d'un courant sinusoïdal ?

Answer 10

Réponse : La valeur efficace d’un courant sinusoïdal est donnée par Ieff=Imax2Ieff​=2
​Imax​​.

Question 11

Loi d’Ohm en régime alternatif

Question : Quelle est la loi d'Ohm en régime alternatif ?

Answer 11

Réponse : La loi d’Ohm en régime alternatif est Z=UIZ=IU​, où ZZ est l’impédance, UU la tension et II le courant.

Question 12

Impédance dans un circuit purement résistif

Question : Quelle est l'impédance dans un circuit purement résistif ?

Answer 12

Réponse : Dans un circuit purement résistif, l’impédance est Z=RZ=R, où RR est la résistance, et le courant et la tension sont en phase (Δφ=0Δφ=0).

Question 13

Impédance dans un circuit inductif pur

Question : Quelle est l'impédance dans un circuit purement inductif ?

Answer 13

Réponse : L’impédance dans un circuit purement inductif est Z=jωLZ=jωL, où LL est l’inductance et ωω la pulsation.

Question 14

Réactance capacitive

Question : Comment calcule-t-on la réactance capacitive XCXC​ ?

Answer 14

Réponse : La réactance capacitive est donnée par XC=1ωCXC​=ωC1​, où CC est la capacitance et ωω la pulsation.

Question 15

Question : Qu’est-ce qu’un courant alternatif (CA) ?

Answer 15

Un courant électrique qui change de direction et d’amplitude de manière périodique.

Question 16

Quelle est la forme d’onde la plus courante en courant alternatif ?

Answer 16

La forme sinusoïdale.

Question 17

Quelle est la relation entre fréquence et période ?

Answer 17

La période TT est le temps pour un cycle complet (en secondes), et la fréquence ff est le nombre de cycles par seconde (en Hertz, f=1Tf=T1​).

Question 18

Qu’est-ce que la tension ou le courant instantané ?

Answer 18

C’est la valeur de la tension ou du courant à un instant donné, exprimée par v(t)=Vmsin⁡(ωt+φ)v(t)=Vm​sin(ωt+φ) pour la tension et i(t)=Imsin⁡(ωt+φ)i(t)=Im​sin(ωt+φ) pour le courant.

Question 19

Quelle est la différence entre la valeur maximale et la valeur efficace ?

Answer 19

La valeur maximale est l’amplitude la plus élevée, tandis que la valeur efficace est la valeur équivalente en courant continu : Veff=Vm2Veff​=2
​Vm​​ et Ieff=Im2Ieff​=2
​Im​​.

Question 20

Quelles sont les différentes puissances en CA ?

Answer 20

Puissance active (P) : P=Veff⋅Ieff⋅cos⁡(φ)P=Veff​⋅Ieff​⋅cos(φ).
Puissance réactive (Q) : Q=Veff⋅Ieff⋅sin⁡(φ)Q=Veff​⋅Ieff​⋅sin(φ).
Puissance apparente (S) : S=Veff⋅IeffS=Veff​⋅Ieff​.

Question 21

Qu’est-ce que le facteur de puissance ?

Answer 21

Le facteur de puissance cos⁡(φ)cos(φ) est le rapport entre la puissance active et la puissance apparente, et il indique l’efficacité de l’utilisation de l’énergie.

Question 22

Qu’est-ce que l’impédance (Z) en CA ?

Answer 22

L’impédance est la résistance totale d’un circuit CA, Z=R2+X2Z=R2+X2
​, où XX est la réactance.

Question 23

Qu’est-ce que la réactance inductive (X_L) et la réactance capacitive (X_C) ?

Answer 23

Réactance inductive (X_L) : Opposition au courant due à une inductance, XL=2πfLXL​=2πfL.
Réactance capacitive (X_C) : Opposition due à une capacité, XC=12πfCXC​=2πfC1​.

Question 24

Quelle est la relation entre le déphasage de la tension et du courant dans un circuit inductif ou capacitif ?

Answer 24

Dans un circuit inductif, la tension est en avance sur le courant.
Dans un circuit capacitif, la tension est en retard sur le courant.