Mesures de Z en alternatif : R L C
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Impédances Z en alternatif !
Vidéo : le récepteur inductif, la bobine, en alternatif ~
Que retenir de cette vidéo d'observation du comportement d'une bobine inductive en alternatif ?
Notons : 90 Ω (au lieu de 15 Ω en 12 Vcc12 V Courant Continu : alors que la tension est moins de 2 fois supérieure
(en 12 V le relais ne colle pas) l'impédance elle, est 6 fois plus grande !) et ≃ 72° de déphasage électrique !
On constate ainsi que la bobine à cause de son inductance engendre un décalage temporel nommé déphasage électrique qui provoque une valeur d'impédance supérieure à la résistance de la bobine alimentée en courant continu !
Vidéo : le condensateur en alternatif ~
La vidéo nous démontre que le condensateur de 35 µF ≃ 90 Ω à 50 HzDeux en parallèle : 15 + 20 = 35 µF
L'impédance d'un condensateur Z = 1 / (C × ω) avec ω = 2 × Π × f (50 Hz)
1 / (35 × 2 × 3.14 × 50) ≃ 1 / 0.011 ≃ 90 Ω (comme pour la bobine rien à voir avec le CCCourant Continu pour lequel on passait de 0 Ω à ∞) provoque un déphasageLà aussi décalage temporel mais opposé par rapport à l'inductance de la bobine ! d'exactement 90° !
J'ai volontairement choisi d'utiliser 35 µFDeux en parallèle : 15 + 20 = 35 µF
L'impédance d'un condensateur Z = 1 / (C × ω) avec ω = 2 × Π × f est détaillée dans électronique/composants de capacité pour les condensateurs afin d'obtenir la même valeur d'impédanceOn va bientôt voir pourquoi (redressement cos Φ) !
Sinon, le calcul d'impédance de bobines : Z = L × ω est lui aussi abordé dans :
électronique/composants que la bobine : 90 Ω. Nota : lorsque la capacité augmente, l'impédance diminue.
Vidéo : le résistor (résistance) en alternatif ~
Notons dans cette vidéo : 200 Ω pour le résistor (comme en CCCourant Continu) et aucun déphasageC'est pour cela qu'insérer un shunt, résistance faible, en série pour avoir une image de l'intensité ne perturbe pas les résultats !
Une résistance pure, résistor, se comporte à l'identique en courant continu et en courant alternatif :
- Impédance identique à la résistance
- Aucun déphasage
Récapitulatif des vidéos
![Impédances Z de R L C Impédances Z de R L C](img-cours/48090ea67ef668e09be1da3cbb6d647f.png)
Notes sur le schéma : la résistance de 1 Ω sert de shunt pour voir l'image de l'intensité I dans la voie rouge de l'oscilloscope alors que la bleu affiche la tension dans le récepteur. Pour des raisons de clarté, l'oscilloscope est placé en bas sur le schéma ci-dessus.
Hormis pour notre ampoule purement résistive, les 'impédancesRappel : le nom de résistance ne peut être conservé puisque la valeur change pour la bobine et le condensateur' en alternatif n'ont rien à voir avec les résistances en continu...
Aussi, on nommera les impédances Z et si R est acceptable pour un résistor, il conviendra d'utiliser Z qui précise que l'on travaille en alternatif.
Pourquoi la bobine possède une impédance Z > R sa résistance ?
En courant continu lisse établi, seule la résistance du fil due à sa longueur, son matériau et sa section limitent le passage du courant électrique.
Si l'on déroule la bobinePensez à l'enrouleur électrique ! C'est pour cela qu'au dessus de 1/4 à 1/3 de sa puissance nominale il convient de le dérouler !
![](img-cours/e5beaa3ec35edb0c3cc954566694cb48.jpg)
Oui mais elle est enroulée, possède un nombre de spires et s'oppose aux variations en générant un champ magnétique auquel elle se soumet par effet de 'self' auto-induction ce qui induit une tension E qui vient s'opposer et donc se soustraire (de manière vectorielle à cause du déphasage) à l'alimentation, diminuant l'intensité :
I = (U – EU générateur ; E tension induite (ΔΦ / Δt). E est plus faible que U car la bobine agit en récepteur pour devenir générateur, le rendement est inférieur à 100% !) / RLà on prend bien R en continu, c'est le U - E qui diminue le résultat et donne Z :
Z = U / I ; R = (U - E) / I
Récapitulatif, impédance"Résistance" en alternatif et résistanceA réserver au courant continu
Z = U / I ; Z = impédance en ~
Une bobine provoque toujours un déphasage < à 90°Constituée de fil, elle offre toujours une résistance non nulle
R = ρ × lg / S, ce qui empêche un déphasage 'parfait' de 90°
Le déphasage est inexistant pour une résistance pure non bobinéeAttention, un fil résistif enroulé pour formé une résistance présente une inductance non négligeable et donc un déphasage
![Résistance de puissance bobinée Résistance de puissance bobinée](img-cours/45d35f750edb959dba2398a43855ad17.jpg)
Un condensateur provoque un déphasage de -90°Dans le sens opposé à l'inductance.
Soit 180° par rapport à l'inductance pure, parfaite (théorique car sans résistance)
Z d'une bobine augmenteZL = L × ω (en négligeant sa résistance) proportionnellement à la fréquence
Z d'un condensateur diminueZC = 1 / (C × ω) proportionnellement à la fréquence
- L'impédance réelle d'un récepteur est nommée Z
- La réactanceConcerne bobines et condensateurs 'impédance imaginaire parfaite' est nommée X
- Le condensateur, considéré parfait, est nommé C avec ZC = XCSon impédance est confondus avec sa réactance puisqu'il ne possède par de résistance et déphase de -90° = 1 / (C × ω)
- On termine avec L, le nom de l'inductance parfaite ZL < L × ω, XL = L × ω
Z Bobine = √[RRésistance de la bobine en continu due à son fil :
ρ × (L / S)² × (LInductance de la bobine en Henry
Liée au nombre de pires, à sa longueur, à la présence d'un noyau × ωPulsation : 2 × π × f (Hertz))²]
Z Condensateur = 1 / (CValeur du condensateur en Farad × ωPulsation : 2 × π × f (Hz))
ρ × (L / S)² × (LInductance de la bobine en Henry
Liée au nombre de pires, à sa longueur, à la présence d'un noyau × ωPulsation : 2 × π × f (Hertz))²]
Z Condensateur = 1 / (CValeur du condensateur en Farad × ωPulsation : 2 × π × f (Hz))
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![Quiz, se tester sur ce cours Quiz, se tester sur ce cours](img-nav/quiz.png)
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