📘 Fiche de cours
L'essentiel du cours
En régime sinusoïdal forcé, une tension $u(t) = U_m \cos(\omega t + \varphi_u)$ impose un courant $i(t) = I_m \cos(\omega t + \varphi_i)$.
- Impédances complexes : $Z_R = R$, $Z_L = jL\omega$, $Z_C = \frac{1}{jC\omega} = -\frac{j}{C\omega}$.
- Loi d'Ohm généralisée : $\underline{U} = \underline{Z} \cdot \underline{I}$.
- Puissances :
- Active : $P = U_{eff} I_{eff} \cos(\varphi)$ (en Watts).
- Réactive : $Q = U_{eff} I_{eff} \sin(\varphi)$ (en VAR).
- Apparente : $S = U_{eff} I_{eff} = \sqrt{P^2 + Q^2}$ (en VA).
Méthodes à maîtriser
- Passage au complexe : Remplacer les grandeurs temporelles par leurs amplitudes complexes $\underline{u} = U_m e^{j(\omega t + \varphi_u)}$.
- Construction de Fresnel : Représenter les vecteurs de Fresnel pour additionner les tensions.
- Résonance d'intensité : Pour un circuit RLC série, $I$ est maximale quand $\omega_0 = \frac{1}{\sqrt{LC}}$.
Exemples corrigés
- Circuit RL série : $\underline{Z} = R + jL\omega$. Le déphasage $\varphi = \varphi_u - \varphi_i = \arctan(\frac{L\omega}{R}) > 0$ (le courant est en retard).
- Résonance : À $\omega_0$, $\underline{Z} = R$, donc $I_{max} = \frac{U_{eff}}{R}$.
Erreurs fréquentes
- Oublier de convertir la fréquence $f$ en pulsation $\omega = 2\pi f$.
- Confondre valeur maximale ($U_m$) et valeur efficace ($U_{eff} = \frac{U_m}{\sqrt{2}}$).
- Oublier le signe "moins" pour l'impédance du condensateur.