Circuit électrique et dipôle électrique
Un circuit électrique est un ensemble simple ou complexe de conducteurs (fils) et de composants électriques parcourus par un courant électrique.
Un dipôle électrique est un composant électrique possédant deux bornes.
On distingue en général deux sortes de dipôles :
- Les générateurs qui peuvent produire du courant électrique : dipôles actifs
- Les récepteurs qui reçoivent le courant électrique : dipôles passifs.
Représentation et convention d'orientation
On représente l'intensité du courant électrique par une flèche orientée dans le sens conventionnel du courant électrique (du + vers le -) sur le schéma du circuit électrique.
On représente la tension électrique par une flèche à côté du schéma du circuit électrique. La flèche est orienté vers le premier point de la tension électrique.
On a souvent tendance à flécher le courant et la tension d’un dipôle de manière à ce que ces valeurs soit positives. Ainsi pour un générateur, les flèches sont dans le même sens, c’est la convention générateur. Et pour un récepteur, les flèches sont en sens inverse, c’est la convention récepteur.
Schémas normalisés de quelques dipôles électriques
Mesure de la tension U aux bornes d'un dipôle
La tension aux bornes d'un dipôle se mesure avec un voltmètre branché en dérivation aux bornes de ce dipôle.
Mesure de l'intensité I qui traverse un dipôle
L'intensité du courant qui traverse un dipôle se mesure avec un ampèremètre branché en série avec ce dipôle.
Puissance consommée par un dipôle électrique
La puissance électrique P consommée par un dipôle récepteur (A,B) est égale au produit de la tension UAB à ses bornes et du courant I qui le traverse.
Loi d'Ohm
La tension UAB aux bornes d'un conducteur ohmique (résistance) et l'intensité I qui le traverse sont proportionnelles. Le coefficient de proportionnalité est la résistance R du conducteur ohmique.
Effet joule
A puissance électrique reçue PJ par un conducteur ohmique (A,B) est convertie intégralement sous forme thermique et rayonnante : c'est l'effet joule.
Caractéristique d'une pile ou d'un accumulateur électrochimique
En mode de décharge, une pile ou un accumulateur se comporte comme un générateur. Plus précisément, elle se comporte comme un générateur de tension ayant une résistance interne.
Du fait de la présence d'une résistance interne r, il apparaît que la tension UAB aux bornes de la pile ou de l'accumulateur diminue lorsque le courant augmente.
La tension d'une pile ou d'un accumulateur correspond en fait à la tension à vide E, c'est à dire lorsque le courant traversant la pile ou l'accumulateur est nul.
