Leçon 11 : Caractéristiques de quelques dipôles passifs
Leçon N°11 :Caractéristiques de quelques dipôles passifs
Situation problème
Tous les appareils électriques qui nous entourent contiennent des composantes électriques assez variées. Les plus courantes possèdent deux bornes. Elles sont appelées dipôles électriques, qui peuvent être divisés en deux : dipôles passifs et dipôles actifs. Les dipôles passifs sont très divers, chacun ayant sa propre caractéristique selon le rôle qu’il joue dans le circuit.
- Qu’est-ce qu’un dipôle passif ?
- Quels sont les dipôles passifs les plus courants ?
- Quelles sont leurs caractéristiques, et leurs utilisations dans l’électronique ?
I.Dipôles passifs
1. Activité
On considère les dipôles suivants. Connecter chaque dipôle au voltmètre et déduire la valeur de la tension en circuit ouvert (l’absence de courant électrique), ensuite classer ces dipôles en actifs ou passifs.
2. Conclusion
- On appelle dipôle toute composante électrique possédant deux bornes.
- Le dipôle passif est un dipôle dans lequel la tension entre ses bornes est nulle en circuit ouvert (U = 0 V, lorsque I = 0 A), c-à-d qu’il ne peut pas générer le courant électrique par lui-même.
- Les dipôles passifs sont des récepteurs, c-à-d qu’ils reçoivent le courant électrique :
II.Caractéristiques de quelques dipôles passifs
1. Définition
On appelle caractéristique d’un dipôle (AB) l’étude de la variation de la tension UAB entre ses bornes en fonction de l’intensité IAB du courant électrique qui le traverse : UAB = f ( IAB )
2. Montage expérimental
Pour déterminer la caractéristique d’un dipôle passif (AB) :
✔ On réalise l’un des deux montages ci-dessous :
✔ On varie la tension UAB, et à chaque fois on mesure le courant électrique IAB correspondant.
✔ On inverse les deux bornes du générateur (pour avoir la caractéristique en tensions négatives), et on répète la même expérience. On note les résultats dans un tableau.
3. Caractéristique de quelques dipôles passifs
a) Caractéristique d’une lampe
La caractéristique de la lampe est :
- Symétrique ou non-polarisé (le comportement du dipôle est indépendant du sens du courant).
- Non linéaire (la courbe n’est pas une droite).
- Passe par l’origine (U = 0 V, lorsque I = 0 A).
b) Caractéristique d’un conducteur ohmique
La caractéristique du conducteur ohmique est :
- Symétrique ou non-polarisé (le comportement du dipôle est indépendant du sens du courant).
- Linéaire (la courbe est une droite).
- Passe par l’origine (U = 0 V, lorsque I = 0 A).
c) Caractéristique d’une varistance ou V.D.R. « Voltage Dependent Resistor »
La varistance est une composante électrique caractérisée par une résistance qui varie avec la tension appliquée entre ses bornes.
La caractéristique de la varistance ou V.D.R est :
- Symétrique ou non-polarisé (le comportement du dipôle est indépendant du sens du courant).
- Non linéaire (la courbe n’est pas une droite).
- Passe par l’origine (U = 0 V, lorsque I = 0 A).
d) Caractéristique d’une thermistance CTN
La thermistance CTN est une composante électrique caractérisée par une résistance qui varie avec la température.
La caractéristique de la thermistance CTN est :
- Symétrique ou non-polarisé (le comportement du dipôle est indépendant du sens du courant).
- Linéaire (la courbe est une droite).
- Passe par l’origine (U = 0 V, lorsque I = 0 A).
e) Photorésistance ou L.D.R (Light Dependent Resistor)
La photorésistance est une composante électrique caractérisée par une résistance qui varie avec l’intensité de la lumière.
La caractéristique de la photorésistance est :
- Symétrique ou non-polarisé (le comportement du dipôle est indépendant du sens du courant).
- Linéaire (la courbe est une droite).
- Passe par l’origine (U = 0 V, lorsque I = 0 A).
f) Caractéristique d’une diode
La diode est une composante électrique qui ne laisse passer le courant électrique que dans un sens et pas dans l’autre. Elle a plusieurs applications dans l’électronique comme la protection en surtension, l’amplification de tension, …
La caractéristique de la diode est :
- Non symétrique ou polarisé (le comportement du dipôle est dépendant du sens du courant).
- Non linéaire (la courbe n’est pas une droite).
- Passe par l’origine (U = 0 V, lorsque I = 0 A).
✔ Dans le sens bloqué : UAB < 0 ⟹ IAB = 0 : diode bloquée
✔ Dans le sens passant :
0 ≤ UAB < US ⟹ IAB = 0 : diode bloquée
UAB ≥ US ⟹ IAB ≠ 0 : diode passante
g) Caractéristique d’une diode Zener
La diode Zener est un type spécial de diode. Contrairement à une diode, la diode Zener est conçue pour laisser également passer le courant électrique dans le sens inverse. Elle a aussi plusieurs applications comme la protection en surtension, la stabilisation de tension, …
La caractéristique de la diode Zener est :
- Non symétrique ou polarisé (le comportement du dipôle est dépendant du sens du courant).
- Non linéaire (la courbe n’est pas une droite).
- Passe par l’origine (U = 0 V, lorsque I = 0 A).
✔ Dans le sens inverse :
0 ≤ |UAB| < UZ ⟹ IAB = 0 : diode bloquée
|UAB| ≥ UZ ⟹ IAB ≠ 0 : diode passante
✔ Dans le sens direct :
0 ≤ UAB < US ⟹ IAB = 0 : diode bloquée
UAB ≥ US ⟹ IAB ≠ 0 : diode passante