Concepts Fondamentaux des Circuits Électriques : Diviseurs et Conversion Delta-Étoile
Classé dans Électronique
Écrit le en 
français avec une taille de 9,05 KB
Diviseur de Courant (Power Divider)
Un diviseur de courant est une configuration présente dans les circuits électriques qui permet de diviser le courant d'une source entre différentes impédances connectées en parallèle.
Supposons que nous ayons une source de courant $I_C$, connectée en parallèle avec $n$ éléments. La polarité négative de la source ($I_C^-$) doit être connectée au nœud de référence. Les impédances doivent fermer le circuit.
Le circuit dual du diviseur de courant est le diviseur de tension.
Équations du Diviseur de Courant
Pour un diviseur de courant avec $n$ impédances, nous avons un système comme celui-ci :
La Puissance Électrique
La puissance électrique est le rapport entre l'énergie transférée par unité de temps. C'est-à-dire la quantité d'énergie livrée ou absorbée par un élément pendant un certain temps, définie par la formule : $P = dW / dt$.
L'unité de mesure dans le Système International d'Unités (SI) est le watt (W).
Lorsqu'un courant électrique circule dans un circuit, il peut transférer de l'énergie pour effectuer un travail mécanique ou thermodynamique. Les dispositifs convertissent l'énergie électrique de nombreuses manières utiles, comme :
- La chaleur
- La lumière (ex. : lampe à incandescence)
- Le mouvement (ex. : moteur électrique)
- Le son (ex. : haut-parleur)
- Les procédés chimiques
L'électricité peut être produite mécaniquement ou chimiquement (par la production d'électricité), par la transformation de la lumière (dans une cellule photoélectrique), ou stockée chimiquement (dans les batteries).
Puissance en Courant Continu (CC)
En courant continu (CC), la puissance électrique fournie par un dispositif à deux bornes est le produit de la différence de potentiel (tension) entre les bornes et l'intensité du courant traversant le dispositif. Pour cette raison, la puissance est proportionnelle à la tension et au courant. C'est-à-dire :
(1)
Conversion Delta-Étoile et Étoile-Delta (Δ-Y et Y-Δ)
Afin de simplifier l'analyse d'un circuit, il est parfois souhaitable de représenter tout ou partie d'un circuit différemment, sans altérer son fonctionnement global.
Certains circuits présentent un groupe de résistances qui sont disposées pour former un triangle (Delta) et d'autres comme une étoile (Y).
Il existe une méthode simple pour convertir ces résistances d'un format à un autre et vice versa. Cela implique non seulement de changer la position des résistances, mais aussi de calculer leurs nouvelles valeurs.
Paramètres de configuration Étoile et Delta
Les formules utilisées pour ces conversions sont les suivantes :
Diviseur de Tension
Un diviseur de tension est une configuration de circuit qui permet de distribuer la tension d'une source sur une ou plusieurs impédances connectées en série.
Supposons que nous ayons une source de tension $V_f$, connectée en série avec $n$ impédances.
Pour calculer la tension aux bornes de l'impédance générique $Z_i$, nous utilisons la loi d'Ohm :
En substituant la seconde équation dans la première, nous obtenons que la tension aux bornes de l'impédance générique $Z_i$ est :
Notez que si l'on calcule la somme des chutes de tension dans chaque impédance en parcourant la boucle fermée, le résultat est zéro, respectant ainsi la seconde loi de Kirchhoff (Loi des mailles).
Le circuit dual du diviseur de tension est le diviseur de courant.