Ch.3: Circuits courant alternatif

Chapitre 3 : Introduction aux signaux alternatifs

• Barrage Daniel-Johnson

  • Huaut de 214 m

  • Long de 1314 m

  • Plus grand barrage à voûtes multiples et contreforts dans le monde.

Courant et tension qui varient dans le temps

• Valeurs constantes : Dans le cours précédent, on a considéré des courants et des tensions constantes (ex.: 6 V, 250 mA).

• Importance des paramètres : Dans ce chapitre, différents paramètres sont abordés pour caractériser les signaux qui varient dans le temps.

  • Chaque modalité d’électrothérapie utilise des paramètres différents.

Types de signaux

• Signal constant : Valeur qui ne change pas dans le temps.

• Signal périodique : Forme répétée à intervalles réguliers, avec un "cycle".

• Signal continu : Toujours positif ou toujours négatif, courant circule dans le même sens (synonymes : unidirectionnel, monophasé, polarisé).

• Signal alternatif : Change de signe, courant change constamment de sens (synonymes : bidirectionnel, biphasé, dépolarisé).

• Signal symétrique : Oscille autour d'une valeur moyenne.

Signaux périodiques symétriques

• Exemples de formes de signaux en graphique.

Description d'un signal périodique : Paramètres relatifs au temps

• Période (T) : Durée d’un cycle complet (en secondes).

• Fréquence (f) : Nombre de cycles par seconde (en hertz).

  • Formule : f = 1/T (1 Hz = 1/s).

• Coefficient d'opération (c.o.) : Proportion entre le temps de travail et le temps de repos.

  • Exprimer :

    • En proportion actif-repos : c.o. = (temps actif : temps de repos)

    • En pourcentage : c.o. = temps actif par cycle / période · 100 %

Description d'un signal périodique : Paramètres relatifs à la variable mesurée

• Valeur crête (y_cr) : Valeur maximale (y_cr = y_max).

• Valeur crête-à-crête (y_cr-cr) : Écart entre les valeurs extrêmes (y_cr-cr = y_max − y_min).

• Valeur moyenne (y_moy) : Valeur autour de laquelle la variable oscille.

  • Si le signal est symétrique : y_moy = (y_max + y_min) / 2.

Amplitude du signal

• Symétrique : Amplitude (y_a) est l'écart entre les extrêmes et la valeur moyenne (y_a = y_max − y_moy = y_moy − y_min = y_cr-cr / 2).

• Asymétrique : Amplitude (y_a) est la valeur maximale (y_a = y_max).

Exemples de signaux périodiques

• Exemple 1 : Impulsions triangulaires avec période, fréquence, amplitude, coefficient d'opération, largeur à mi-hauteur.

• Exemple 2 : Onde rectangulaire avec période, fréquence, valeur crête, valeur crête-à-crête, valeur moyenne.

• Exemple 3 : Impulsions rectangulaires avec période, fréquence, amplitude, valeur moyenne, coefficient d'opération.

Valeur efficace

• Calcul de puissance : P = ∆V I

  • En contexte de signaux variables, utiliser les valeurs efficaces pour calculer la puissance.

• Calcul de valeur efficace :

  1. Fonction au carré.

  2. Moyenne du résultat.

  3. Racine carrée du résultat.

  • "Valeur efficace" (Root Mean Square) en anglais.

Valeur efficace et signaux sinusoïdaux

• Tension efficace : Correspond à la tension constante fournissant la même puissance qu'une source variable.

• Signal sinusoïdal centré à zéro : yeff = y_a / √2.

• Cas général : yeff = √(moyenne de y²).

Exemples avec signaux sinusoïdaux

• Exemple 4 : Signaux sinusoïdaux avec une série de paramètres.

Valeurs affichées par un multimètre

• Mode continu : Mesure la valeur moyenne.

• Mode alternatif : Mesure la valeur efficace de la partie alternative, en soustrayant la valeur moyenne.

Exercices et questions de quiz

• Questions de vrai ou faux liées aux paramètres des signaux.

Réponses aux exercices

• Détails des réponses aux exercices avec calculs spécifiques.