Chapitre 9
Association des résitances
Lecture : 20 minQuiz de 16 questions
# Association des résitances
## Loi d'ohm
### Introduction
Bienvenue à cette leçon sur les circuits électriques! Aujourd'hui, nous allons explorer les concepts fondamentaux de la tension, du courant et de la résistance, et découvrir la relation cruciale qui les unit: la Loi d'Ohm. Nous verrons également comment les résistances se comportent lorsqu'elles sont associées en série ou en parallèle dans un circuit.
### Concepts Clés
#### La Tension Électrique (Voltage)
* **Définition**: La tension, souvent appelée voltage, est la force qui pousse les électrons à se déplacer dans un circuit. C'est la différence de potentiel électrique entre deux points.
* **Symbole**: \( U \) ou \( V \).
* **Unité**: Le Volt, symbolisé par \( V \).
#### Le Courant Électrique (Intensité)
* **Définition**: Le courant électrique est le flux d'électrons à travers un conducteur. C'est la quantité de charge électrique qui passe par un point donné du circuit par unité de temps.
* **Symbole**: \( I \).
* **Unité**: L'Ampère, symbolisé par \( A \).
#### La Résistance Électrique
* **Définition**: La résistance est l'opposition qu'un matériau offre au passage du courant électrique. Plus la résistance est élevée, plus il est difficile pour le courant de circuler.
* **Symbole**: \( R \).
* **Unité**: L'Ohm, symbolisé par \( \Omega \) (lettre grecque oméga).
* **Rôle**: Elle convertit l'énergie électrique en chaleur (effet Joule).
#### La Loi d'Ohm
La Loi d'Ohm est une relation fondamentale qui lie la tension (\( U \)), le courant (\( I \)) et la résistance (\( R \)) dans un circuit électrique.
La formule est la suivante:
\[ U = R \times I \]
Où:
* \( U \) est la tension en Volts (\( V \))
* \( R \) est la résistance en Ohms (\( \Omega \))
* \( I \) est le courant en Ampères (\( A \))
Cette loi peut également être exprimée pour trouver le courant ou la résistance:
* Pour trouver le courant: \[ I = \frac{U}{R} \]
* Pour trouver la résistance: \[ R = \frac{U}{I} \]
#### Association des Résistances
Lorsque plusieurs résistances sont présentes dans un circuit, elles peuvent être associées de différentes manières. Nous allons étudier les deux configurations principales: en série et en parallèle.
##### Résistances en Série
* **Description**: Des résistances sont dites en série lorsqu'elles sont connectées les unes après les autres, formant un chemin unique pour le courant.
* **Caractéristiques**:
* Le courant est le même à travers toutes les résistances en série.
* La tension totale se divise entre les résistances.
* **Résistance Équivalente (\( R_{eq} \))**: Pour des résistances en série, la résistance équivalente est simplement la somme des résistances individuelles.
\[ R_{eq} = R_1 + R_2 + ... + R_n \]
##### Résistances en Parallèle
* **Description**: Des résistances sont dites en parallèle lorsqu'elles sont connectées aux mêmes deux points du circuit, offrant plusieurs chemins pour le courant.
* **Caractéristiques**:
* La tension est la même aux bornes de toutes les résistances en parallèle.
* Le courant total se divise entre les résistances.
* **Résistance Équivalente (\( R_{eq} \))**: Pour des résistances en parallèle, l'inverse de la résistance équivalente est la somme des inverses des résistances individuelles.
\[ \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ... + \frac{1}{R_n} \]
* **Cas spécial (deux résistances en parallèle)**: Pour seulement deux résistances en parallèle, une formule simplifiée peut être utilisée:
\[ R_{eq} = \frac{R_1 \times R_2}{R_1 + R_2} \]
### Vocabulaire
* **Circuit électrique**: Un chemin fermé à travers lequel le courant électrique peut circuler.
* **Tension (Voltage)**: La force qui pousse le courant; mesurée en Volts (V).
* **Courant (Intensité)**: Le flux d'électrons; mesuré en Ampères (A).
* **Résistance**: L'opposition au flux de courant; mesurée en Ohms (\( \Omega \)).
* **Loi d'Ohm**: Relation fondamentale entre tension, courant et résistance (\( U = R \times I \)).
* **En série**: Association de composants connectés bout à bout, un seul chemin pour le courant.
* **En parallèle**: Association de composants connectés aux mêmes deux points, plusieurs chemins pour le courant.
* **Résistance équivalente (\( R_{eq} \))**: La résistance unique qui pourrait remplacer un ensemble de résistances sans changer les caractéristiques du circuit.
### Exemples
#### Exemple 1: Application de la Loi d'Ohm
Un appareil a une résistance de \( 20 \Omega \) et est traversé par un courant de \( 0.5 A \).
* Quelle est la tension aux bornes de l'appareil?
* \( U = R \times I \)
* \( U = 20 \Omega \times 0.5 A \)
* \( U = 10 V \)
#### Exemple 2: Résistances en Série
Deux résistances, \( R_1 = 100 \Omega \) et \( R_2 = 200 \Omega \), sont connectées en série à une source de tension de \( 9 V \).
* Quelle est la résistance équivalente totale?
* \( R_{eq} = R_1 + R_2 \)
* \( R_{eq} = 100 \Omega + 200 \Omega \)
* \( R_{eq} = 300 \Omega \)
* Quel est le courant total traversant le circuit?
* \( I = \frac{U}{R_{eq}} \)
* \( I = \frac{9 V}{300 \Omega} \)
* \( I = 0.03 A \)
#### Exemple 3: Résistances en Parallèle
Deux résistances, \( R_1 = 30 \Omega \) et \( R_2 = 60 \Omega \), sont connectées en parallèle à une source de tension de \( 12 V \).
* Quelle est la résistance équivalente totale?
* \( \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} \)
* \( \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{30 \Omega} + \frac{1}{60 \Omega} \)
* \( \frac{1}{R_{eq}} = \frac{2}{60 \Omega} + \frac{1}{60 \Omega} = \frac{3}{60 \Omega} \)
* \( R_{eq} = \frac{60 \Omega}{3} = 20 \Omega \)
* Quel est le courant total fourni par la source?
* \( I = \frac{U}{R_{eq}} \)
* \( I = \frac{12 V}{20 \Omega} \)
* \( I = 0.6 A \)
### Exercices
1. Un fer à souder a une résistance de \( 50 \Omega \) et fonctionne avec une tension de \( 220 V \). Quel est le courant qui le traverse?
2. Si un courant de \( 2 A \) circule dans une ampoule et que la tension à ses bornes est de \( 12 V \), quelle est la résistance de l'ampoule?
3. Trois résistances de \( 15 \Omega \), \( 25 \Omega \) et \( 10 \Omega \) sont connectées en série. Quelle est leur résistance équivalente?
4. Deux résistances de \( 40 \Omega \) et \( 60 \Omega \) sont connectées en parallèle. Calculez leur résistance équivalente.
5. Un circuit simple contient une source de \( 6 V \) et une résistance de \( 12 \Omega \). Quel est le courant dans le circuit?
### Devoir
1. Trois résistances, \( R_1 = 10 \Omega \), \( R_2 = 20 \Omega \) et \( R_3 = 30 \Omega \), sont connectées en série. Le circuit est alimenté par une source de \( 18 V \).
* Calculez la résistance équivalente totale.
* Calculez le courant total circulant dans le circuit.
* Calculez la tension aux bornes de chaque résistance.
2. Considérez deux résistances, \( R_1 = 100 \Omega \) et \( R_2 = 150 \Omega \), connectées en parallèle. L'ensemble est connecté à une source de \( 30 V \).
* Calculez la résistance équivalente totale.
* Calculez le courant total fourni par la source.
* Calculez le courant qui traverse chaque résistance (\( I_1 \) et \( I_2 \)).
3. Expliquez dans vos propres mots la différence entre une connexion en série et une connexion en parallèle pour les résistances, et donnez un exemple d'application pour chacune.
### Résumé
Nous avons exploré aujourd'hui les bases des circuits électriques. La **Loi d'Ohm** (\( U = R \times I \)) est essentielle pour comprendre la relation entre la tension, le courant et la résistance. Nous avons appris que les résistances peuvent être associées de deux manières principales:
* **En série**: Le courant est le même, la tension se divise, et la résistance équivalente est la somme des résistances (\( R_{eq} = R_1 + R_2 + ... \)).
* **En parallèle**: La tension est la même, le courant se divise, et l'inverse de la résistance équivalente est la somme des inverses (\( \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ... \)).
Ces concepts sont fondamentaux pour l'analyse et la conception de circuits électriques. Continuez à pratiquer ces formules et ces associations pour maîtriser ces notions importantes!
## Groupement des résistances (série, parallèle, mixte et loi des nœuds ou 1ière loi de Kirchhoff)
### Introduction
Bienvenue à cette leçon sur le groupement des résistances ! En électricité, les résistances sont des composants très courants qui limitent le passage du courant. Souvent, elles ne sont pas utilisées seules, mais assemblées de différentes manières. Comprendre comment les résistances s'associent est essentiel pour analyser et concevoir des circuits électriques. Nous allons explorer les associations en série, en parallèle, les circuits mixtes, et une loi fondamentale appelée la loi des nœuds de Kirchhoff.
### Concepts Clés
#### 1. Résistances en Série
##### Définition
Lorsque plusieurs résistances sont connectées les unes à la suite des autres, formant un seul chemin pour le courant électrique, on dit qu'elles sont montées en série.
##### Caractéristiques
* **Le courant est le même** à travers chaque résistance du circuit en série. Il n'y a qu'un seul chemin pour le courant.
* **La tension totale** aux bornes de l'ensemble des résistances est la somme des tensions aux bornes de chaque résistance individuelle.
* L'ajout d'une résistance en série **augmente la résistance totale** du circuit.
##### Résistance Équivalente (Req)
La résistance équivalente d'un circuit en série est la somme de toutes les résistances individuelles:
\[ R_{eq} = R_1 + R_2 + ... + R_n \]
Où \( R_1, R_2, ..., R_n \) sont les valeurs des résistances individuelles et \( R_{eq} \) est la résistance équivalente.
#### 2. Résistances en Parallèle
##### Définition
Lorsque plusieurs résistances sont connectées entre deux mêmes points d'un circuit, offrant ainsi plusieurs chemins pour le courant électrique, on dit qu'elles sont montées en parallèle.
##### Caractéristiques
* **La tension est la même** aux bornes de chaque résistance du circuit en parallèle.
* **Le courant total** se divise entre les différentes branches du circuit parallèle, et la somme des courants dans chaque branche est égale au courant total entrant dans le groupement.
* L'ajout d'une résistance en parallèle **diminue la résistance totale** du circuit.
##### Résistance Équivalente (Req)
L'inverse de la résistance équivalente d'un circuit en parallèle est la somme des inverses de toutes les résistances individuelles:
\[ \frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + ... + \frac{1}{R_n} \]
Pour le cas particulier de **deux résistances en parallèle** :
\[ R_{eq} = \frac{R_1 \times R_2}{R_1 + R_2} \]
#### 3. Circuits Mixtes
##### Définition
Un circuit mixte est une combinaison de groupements de résistances en série et en parallèle.
##### Méthode de Résolution
Pour calculer la résistance équivalente d'un circuit mixte, il faut le simplifier étape par étape : Identifiez les groupements en série et en parallèle, calculez leur résistance équivalente, puis remplacez-les dans le schéma. Répétez ce processus jusqu'à obtenir une seule résistance équivalente pour l'ensemble du circuit.
#### 4. Loi des Nœuds (1ère Loi de Kirchhoff)
##### Définition d'un Nœud
Un nœud est un point dans un circuit où au moins trois composants (ou trois conducteurs) sont connectés ensemble. C'est un point de jonction où le courant peut se diviser ou se combiner.
##### Énoncé de la Loi des Nœuds
La loi des nœuds stipule que la somme des courants qui entrent dans un nœud est égale à la somme des courants qui sortent de ce nœud. Cela reflète le principe de conservation de la charge électrique : aucune charge ne peut s'accumuler à un nœud.
##### Formule
\[ \sum I_{entrants} = \sum I_{sortants} \]
Où \( I \) représente l'intensité du courant électrique.
### Vocabulaire
* **Résistance :** Composant électrique qui s'oppose au passage du courant. Son unité est l'ohm (\( \Omega \)).
* **Circuit en série :** Arrangement de composants connectés les uns après les autres, créant un seul chemin pour le courant.
* **Circuit en parallèle :** Arrangement de composants connectés entre deux mêmes points, offrant plusieurs chemins pour le courant.
* **Circuit mixte :** Combinaison de groupements en série et en parallèle.
* **Nœud :** Point de jonction dans un circuit où plusieurs chemins de courant se rencontrent.
* **Courant (I) :** Flux de charges électriques. Son unité est l'ampère (A).
* **Tension (U ou V) :** Différence de potentiel électrique entre deux points. Son unité est le volt (V).
* **Résistance équivalente (Req) :** Valeur d'une résistance unique qui pourrait remplacer un groupement de résistances sans modifier le comportement électrique du circuit.
### Exemples
#### Exemple 1: Résistances en Série
Deux résistances, \( R_1 = 10 \Omega \) et \( R_2 = 20 \Omega \), sont connectées en série.
Quelle est la résistance équivalente ?
Solution:
\[ R_{eq} = R_1 + R_2 = 10 \Omega + 20 \Omega = 30 \Omega \]
#### Exemple 2: Résistances en Parallèle
Deux résistances, \( R_1 = 30 \Omega \) et \( R_2 = 60 \Omega \), sont connectées en parallèle.
Quelle est la résistance équivalente ?
Solution:
\[ R_{eq} = \frac{R_1 \times R_2}{R_1 + R_2} = \frac{30 \Omega \times 60 \Omega}{30 \Omega + 60 \Omega} = \frac{1800}{90} \Omega = 20 \Omega \]
#### Exemple 3: Circuit Mixte
Calculez la résistance équivalente d'un circuit où \( R_1 = 5 \Omega \) est en série avec un groupement parallèle de \( R_2 = 10 \Omega \) et \( R_3 = 10 \Omega \).
Solution:
1. D'abord, calculez la résistance équivalente du groupement parallèle \( R_2 \) et \( R_3 \) :
\[ R_{eq, parallel} = \frac{R_2 \times R_3}{R_2 + R_3} = \frac{10 \Omega \times 10 \Omega}{10 \Omega + 10 \Omega} = \frac{100}{20} \Omega = 5 \Omega \]
2. Ensuite, \( R_1 \) est en série avec \( R_{eq, parallel} \) :
\[ R_{eq, total} = R_1 + R_{eq, parallel} = 5 \Omega + 5 \Omega = 10 \Omega \]
#### Exemple 4: Loi des Nœuds
Dans un nœud, un courant de \( I_1 = 5 A \) entre. Deux courants sortent, \( I_2 = 2 A \) et \( I_3 \). Quelle est la valeur de \( I_3 \) ?
Solution:
Selon la loi des nœuds :
\[ \sum I_{entrants} = \sum I_{sortants} \]
\[ I_1 = I_2 + I_3 \]
\[ 5 A = 2 A + I_3 \]
\[ I_3 = 5 A - 2 A = 3 A \]
### Exercices
1. Trois résistances de \( 15 \Omega \), \( 25 \Omega \) et \( 30 \Omega \) sont connectées en série. Quelle est la résistance équivalente de ce groupement ?
2. Deux résistances, \( R_A = 40 \Omega \) et \( R_B = 60 \Omega \), sont montées en parallèle. Calculez leur résistance équivalente.
3. Un courant de \( 8 A \) arrive à un nœud. Trois courants sortent : \( I_X = 3 A \), \( I_Y = 2 A \) et \( I_Z \). Trouvez la valeur de \( I_Z \).
4. Expliquez la principale différence entre un groupement de résistances en série et un groupement en parallèle en termes de courant et de tension.
### Devoirs
1. Un circuit est composé d'une résistance \( R_1 = 20 \Omega \) en série avec un groupement parallèle de deux résistances, \( R_2 = 30 \Omega \) et \( R_3 = 60 \Omega \). Dessinez le schéma de ce circuit et calculez sa résistance équivalente totale.
2. Trois résistances identiques de \( 12 \Omega \) sont montées de deux manières différentes : a) toutes en série, b) toutes en parallèle. Calculez la résistance équivalente pour chaque cas.
3. À un nœud, un courant \( I_{total} = 10 A \) entre. Trois branches partent du nœud. Les courants dans deux des branches sont \( I_1 = 4 A \) et \( I_2 = 3.5 A \). Quel est le courant \( I_3 \) dans la troisième branche ?
4. Décrivez en vos propres mots pourquoi la résistance totale diminue lorsque vous ajoutez des résistances en parallèle.
### Résumé
Nous avons exploré les différentes façons d'associer des résistances dans un circuit électrique. Nous avons vu que pour les résistances en série, la résistance équivalente est la somme des résistances individuelles. Pour les résistances en parallèle, c'est l'inverse de la somme des inverses. Les circuits mixtes combinent ces deux types d'associations et doivent être simplifiés étape par étape. Enfin, la loi des nœuds de Kirchhoff est un principe fondamental qui énonce que la somme des courants entrants dans un nœud est égale à la somme des courants sortants, assurant la conservation de la charge. Maîtriser ces concepts est crucial pour l'analyse de tout circuit électrique.
## Transformation de KENNELY
### Introduction
Bienvenue à cette leçon sur l'un des outils les plus puissants pour simplifier les circuits électriques complexes : la **Transformation de Kennelly**. Lorsque nous étudions les circuits à résistances, nous rencontrons souvent des configurations qui ne peuvent pas être réduites simplement en utilisant les règles d'association série ou parallèle. C'est là qu'intervient la transformation de Kennelly, aussi appelée transformation étoile-triangle (ou Y-Δ) et triangle-étoile (ou Δ-Y). Elle nous permet de transformer une configuration de résistances en une autre équivalente, rendant ainsi le circuit plus facile à analyser.
### Concepts Clés
#### Qu'est-ce que la Transformation de Kennelly ?
La transformation de Kennelly est une méthode qui permet de convertir un réseau de trois résistances connectées en configuration "triangle" (Δ) ou "pi" (π) en une configuration "étoile" (Y) ou "T" (T), et vice-versa. Ces transformations sont cruciales pour simplifier des circuits où les résistances ne sont ni en série ni en parallèle évidentes.
#### Réseau Triangle (Δ ou Pi)
Un réseau triangle est une connexion de trois résistances entre trois bornes, formant un triangle fermé. Chaque borne est connectée à deux résistances.
#### Réseau Étoile (Y ou T)
Un réseau étoile est une connexion de trois résistances où une extrémité de chaque résistance est connectée à un point commun (le point central de l'étoile), et l'autre extrémité est connectée à une borne distincte.
#### Pourquoi utiliser la Transformation de Kennelly ?
Nous utilisons cette transformation pour :
* Simplifier les circuits complexes.
* Permettre l'application des règles d'association série et parallèle là où elles n'étaient pas possibles initialement.
* Calculer la résistance équivalente d'un circuit.
#### Transformation Triangle (Δ) vers Étoile (Y)
Cette transformation permet de remplacer un réseau triangle (composé de \( R_{AB} \), \( R_{BC} \), \( R_{CA} \)) par un réseau étoile équivalent (composé de \( R_A \), \( R_B \), \( R_C \)).
Les formules sont les suivantes :
\[ R_A = \frac{R_{AB} \cdot R_{CA}}{R_{AB} + R_{BC} + R_{CA}} \]
\[ R_B = \frac{R_{AB} \cdot R_{BC}}{R_{AB} + R_{BC} + R_{CA}} \]
\[ R_C = \frac{R_{BC} \cdot R_{CA}}{R_{AB} + R_{BC} + R_{CA}} \]
* **Règle mnémonique :** Chaque résistance du réseau étoile est égale au produit des deux résistances adjacentes du triangle divisé par la somme de toutes les résistances du triangle.
#### Transformation Étoile (Y) vers Triangle (Δ)
Cette transformation permet de remplacer un réseau étoile (composé de \( R_A \), \( R_B \), \( R_C \)) par un réseau triangle équivalent (composé de \( R_{AB} \), \( R_{BC} \), \( R_{CA} \)).
Soit \( S = R_A R_B + R_B R_C + R_C R_A \) (la somme des produits des résistances de l'étoile prises deux à deux).
Les formules sont les suivantes :
\[ R_{AB} = \frac{S}{R_C} = \frac{R_A R_B + R_B R_C + R_C R_A}{R_C} \]
\[ R_{BC} = \frac{S}{R_A} = \frac{R_A R_B + R_B R_C + R_C R_A}{R_A} \]
\[ R_{CA} = \frac{S}{R_B} = \frac{R_A R_B + R_B R_C + R_C R_A}{R_B} \]
* **Règle mnémonique :** Chaque résistance du réseau triangle est égale à la somme des produits des résistances de l'étoile prises deux à deux, divisée par la résistance de l'étoile qui est opposée à la résistance du triangle que l'on calcule.
### Vocabulaire
* **Résistance :** Composant électrique qui s'oppose au passage du courant. Son unité est l'Ohm (Ω).
* **Circuit électrique :** Ensemble de composants électriques connectés permettant la circulation du courant.
* **Réseau :** Arrangement de composants interconnectés dans un circuit.
* **Connexion Étoile (Y) :** Configuration où trois résistances partagent un point commun.
* **Connexion Triangle (Δ) :** Configuration où trois résistances sont connectées en boucle fermée entre trois bornes.
* **Nœud :** Point de jonction de deux ou plusieurs branches dans un circuit.
* **Borne :** Point de connexion externe d'un circuit ou d'un composant.
### Exemples
#### Exemple 1 : Transformation Triangle vers Étoile
Considérons un réseau triangle avec les résistances suivantes : \( R_{AB} = 30 \Omega \), \( R_{BC} = 60 \Omega \), et \( R_{CA} = 20 \Omega \).
Calculons les résistances équivalentes du réseau étoile.
D'abord, la somme des résistances du triangle : \( R_{AB} + R_{BC} + R_{CA} = 30 + 60 + 20 = 110 \Omega \).
Appliquons les formules :
\[ R_A = \frac{R_{AB} \cdot R_{CA}}{R_{AB} + R_{BC} + R_{CA}} = \frac{30 \cdot 20}{110} = \frac{600}{110} \approx 5.45 \Omega \]
\[ R_B = \frac{R_{AB} \cdot R_{BC}}{R_{AB} + R_{BC} + R_{CA}} = \frac{30 \cdot 60}{110} = \frac{1800}{110} \approx 16.36 \Omega \]
\[ R_C = \frac{R_{BC} \cdot R_{CA}}{R_{AB} + R_{BC} + R_{CA}} = \frac{60 \cdot 20}{110} = \frac{1200}{110} \approx 10.91 \Omega \]
Donc, le réseau triangle est équivalent à un réseau étoile avec \( R_A \approx 5.45 \Omega \), \( R_B \approx 16.36 \Omega \), et \( R_C \approx 10.91 \Omega \).
#### Exemple 2 : Transformation Étoile vers Triangle
Considérons un réseau étoile avec les résistances suivantes : \( R_A = 10 \Omega \), \( R_B = 20 \Omega \), et \( R_C = 30 \Omega \).
Calculons les résistances équivalentes du réseau triangle.
D'abord, calculons \( S = R_A R_B + R_B R_C + R_C R_A \) :
\( S = (10 \cdot 20) + (20 \cdot 30) + (30 \cdot 10) = 200 + 600 + 300 = 1100 \Omega^2 \).
Appliquons les formules :
\[ R_{AB} = \frac{S}{R_C} = \frac{1100}{30} \approx 36.67 \Omega \]
\[ R_{BC} = \frac{S}{R_A} = \frac{1100}{10} = 110 \Omega \]
\[ R_{CA} = \frac{S}{R_B} = \frac{1100}{20} = 55 \Omega \]
Donc, le réseau étoile est équivalent à un réseau triangle avec \( R_{AB} \approx 36.67 \Omega \), \( R_{BC} = 110 \Omega \), et \( R_{CA} = 55 \Omega \).
### Exercices
1. **Exercice 1 : Triangle vers Étoile**
Un réseau triangle a les résistances suivantes : \( R_{AB} = 10 \Omega \), \( R_{BC} = 40 \Omega \), \( R_{CA} = 50 \Omega \).
Calculez les valeurs des résistances équivalentes dans une configuration étoile (\( R_A \), \( R_B \), \( R_C \)).
2. **Exercice 2 : Étoile vers Triangle**
Un réseau étoile a les résistances suivantes : \( R_A = 5 \Omega \), \( R_B = 10 \Omega \), \( R_C = 15 \Omega \).
Calculez les valeurs des résistances équivalentes dans une configuration triangle (\( R_{AB} \), \( R_{BC} \), \( R_{CA} \)).
### Devoir
1. **Problème 1 : Application complexe**
Un circuit contient un pont de résistances qui ne peut pas être simplifié par des associations série/parallèle directes. Le pont est formé par quatre résistances, \( R_1=20 \Omega \), \( R_2=30 \Omega \), \( R_3=10 \Omega \), \( R_4=25 \Omega \) et une résistance centrale \( R_5=15 \Omega \).
Transformez une partie du circuit (par exemple, un des triangles formés par \( R_1, R_5, R_3 \) ou \( R_2, R_5, R_4 \), ou un des Y formés) pour calculer la résistance équivalente totale entre les bornes d'entrée du pont.
*Suggestion : Identifiez un triangle et convertissez-le en étoile pour simplifier le circuit.*
2. **Problème 2 : Compréhension des formules**
Expliquez avec vos propres mots l'utilité de la transformation de Kennelly et décrivez une situation où elle serait indispensable pour l'analyse d'un circuit.
### Résumé
La transformation de Kennelly est un outil essentiel pour l'analyse des circuits électriques. Elle nous permet de convertir des réseaux de résistances entre les configurations **triangle (Δ)** et **étoile (Y)**. Cette capacité est cruciale lorsque les méthodes d'association série et parallèle ne suffisent pas à simplifier un circuit. En appliquant les formules appropriées, nous pouvons transformer une partie d'un circuit complexe en une forme équivalente plus simple, ce qui facilite grandement le calcul de la résistance équivalente ou d'autres paramètres du circuit. La maîtrise de ces transformations est fondamentale pour quiconque étudie les circuits électriques complexes.
Quiz du chapitre
16 questions — vérifie chaque réponse pour voir l'explication.