Comportement des composants dans un circuit CA

Dans cette section, nous étudierons comment les différents composants électriques se comportent lorsqu'ils sont soumis à un courant alternatif (CA).

Résistances#

La résistance est un composant qui s'oppose au passage du courant électrique. Dans un circuit CA, la loi d'Ohm reste valable, mais elle doit être appliquée à l'instant t.

• Loi d'Ohm pour le courant alternatif : ( V(t) = R \cdot I(t) )

  Où ( V(t) ) est la tension à l'instant t, ( R ) est la résistance et ( I(t) ) est le courant à l'instant t. Pour une résistance pure, la phase du courant et de la tension reste la même.

• Puissance dissipée par une résistance en CA : ( P = V_{rms} \cdot I_{rms} )

  Avec ( V_{rms} ) étant la valeur efficace de la tension et ( I_{rms} ) la valeur efficace du courant. La puissance dissipée est convertie en chaleur.

Insérer un schéma d'un circuit résistif soumis à une tension alternative avec les courbes de tension et de courant.

Condensateurs#

Les condensateurs stockent l'énergie sous forme de champ électrique et présentent une opposition au changement de tension, ce qui entraîne un déphasage entre le courant et la tension.

• Réactance capacitive : ( X_C = \frac{1}{\omega C} )

  Où ( \omega ) est la vitesse angulaire de la source de courant alternatif et ( C ) est la capacité du condensateur. La réactance capacitive ( X_C ) diminue avec l'augmentation de la fréquence et est mesurée en ohms.

• L'effet sur la phase du courant est que le courant dans un circuit capacitif avance de 90 degrés sur la tension.

Insérer un schéma d'un circuit capacitif soumis à une tension alternative avec les courbes de tension et de courant en indiquant le déphasage.

Self-inductance (Bobines)#

Les bobines (ou selfs) stockent l'énergie sous forme de champ magnétique et présentent une opposition au changement de courant, ce qui provoque également un déphasage entre le courant et la tension.

• Réactance inductive : ( X_L = \omega L )

  Où ( L ) est l'inductance de la bobine. La réactance inductive ( X_L ) augmente avec l'augmentation de la fréquence et est mesurée en ohms.

• L'effet sur la phase du courant est que le courant dans un circuit inductif retarde de 90 degrés par rapport à la tension.

Insérer un schéma d'un circuit inductif soumis à une tension alternative avec les courbes de tension et de courant en indiquant le déphasage.

Dans chaque cas, les graphiques de la tension et du courant illustrent la relation de phase entre ces deux grandeurs et montrent comment la réactance (capacitive ou inductive) affecte le comportement du circuit.