1 Analogie Hydraulique [PDF]

Zitiervorschau

Electricité Régime continu Analogie hydraulique Il est intéressant de revenir sur l’analogie hydraulique des circuits électrique afin d’utiliser le vocabulaire adéquat et de facilité la compréhension des notions de courant et de tension électriques.

1. DEBIT HYDRAULIQUE ET COURANT ELECTRIQUE Circuit hydraulique

Circuit électrique

D : débit volumique (cm3/s)

I : débit des charges = courant en ampère(A)

D

I 12 V

pompe

batterie 0V

Le fluide est en circulation permanente dans le circuit, le débit est le même partout quelle soit la section de la canalisation.

I

Le courant électrique est le débit des charges électriques et est le même à tout endroit du circuit.

Vocabulaire : Le courant dans le circuit, dans la résistance. L’intensité (du courant) est de 1 A. Le courant est de 1 A (abus de langage autorisé) Représentation : Le courant se représente par une flèche sur le conducteur, accompagnée par son nom (unique) et/ou sa valeur en A. On évitera les redondances (comme ci-dessus !).

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2. LOI DES NŒUDS Circuit hydraulique

Circuit électrique

D = D1 + D2 pompe

D1

I = I1 + I2

I1

I2

12 V

D2

batterie 0V

D = D1 + D2

I = I1 + I2

Quel que soit le circuit, le débit global doit être constant dans l’ensemble. Vocabulaire : Nœud : Un nœud est une connexion qui relie au moins trois fils. Loi des noeuds : La somme des intensités des courants qui arrivent à un nœud est égale à la somme des intensités des courants qui sortent du nœud.

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3. PRESSION HYDROSTATIQUE ET TENSION ELECTRIQUE Circuit hydraulique

Circuit électrique

D « haute » pression

100 Pa ≈100 Pa

pompe « basse » pression

≈0 Pa

≈0 V

0 Pa

« basse » 0 V tension

D

« basse » pression

I=2A ≈100 Pa

0 Pa

I

Toute augmentation de tension (provoquée par la batterie) est compensée par une diminution (crée par la résistance). La variation de tension globale est donc nulle (dans un circuit fermé).

100 Pa

pompe

≈12 V

batterie

R

Toute augmentation de pression (provoquée par la pompe) est compensée par une diminution (crée par la diminution de la section de la canalisation). La variation de pression globale est donc nulle (dans un circuit fermé).

« haute » pression

I

« haute » tension 12 V

« haute » tension

R

12 V

≈50 Pa

≈12 V

batterie « basse » 0 V tension

R ≈0 Pa

≈4 V

≈0 V

I=2A Vocabulaire : Branche : « chemin » passant par différents points d’un circuit. Maille : ensemble de plusieurs branches qui forment un circuit fermé. Loi des mailles : La somme des tensions sur une maille est égale à 0V.

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4. LOI D’OHM Circuit hydraulique

P1

Chute de pression

Circuit électrique

P2

Chute de tension

P1

P2

D Résistance électrique R

Résistance hydraulique R 𝐃=

𝐏𝟏 − 𝐏𝟐 𝐑

𝐈=

(loi de Poiseuille)

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𝐕𝟏 − 𝐕𝟐 𝐑

(loi d’Ohm)

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