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Niveau école ingénieur
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Problème en électricité modèle thévenin norton

Posté par
galias
29-08-12 à 17:05

Bonjour ,

Voilà je tente de revoir un peu d'électricité avant la rentrée et je suis tombé sur ce groupement et je ne comprends par l'implication:
Je n'ai pas réussi à poster l'image donc je vous mets un lien et le numéro de la page :

** lien effacé **

IV-5) Groupement Parallèle figure b)

Sur ce groupement je ne comprends pas comment avec un générateur de courant et une résistance en série on arrive à ce résultat .

D'avance merci pour votre temps et vos réponses .

Edit Coll

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 29-08-12 à 18:41

désolé pour le double post mais voilà j'ai réussi à mettre l'image du circuit.

Problème en électricité modèle thévenin norton

Posté par
prbebo
Problème en électricité modèle thévenin norton 29-08-12 à 18:42

Bonjour Galias,

le groupement a n'est pas difficile : les deux generateurs sont des generateurs de courant mis en parallele, donc onm additionne algebriquement leurs courant : = 1 - 2 car les fleches vont en sens inverse ; les resistances r1 et r2 sont aussi en parallele, donc 1/r = g = 1/r1 + 1/r2.

Le schema b, en revanche, contient pour moi une erreur : le 2ieme generateur est un generateur de tension et non de  courant (on ecrit e2, et non 2) ; donc son schema electrique ne doit pas etre un cercle barre d'un trait, mais un simple cercle qui se superpose au fil de liaison (voir le site )

Ainsi, ce generateur de tension se transforme facilement en generateur de courant (2 = e2 / r2) et on retrouve un circuit identique a celui de a.

Si tu as des questions n'hesite pas.

Prbebo.

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 29-08-12 à 18:58

Tout d'abord merci pour votre réponse , pour le schéma b) je me posais la question de l'erreur mais ça vient quand même d'un livre de prépa donc je m'étais dis que cela ne pouvait venir d'eux mais de moi ^^ néanmoins une question me trotte quand même si on suppose qu'il y a erreur et que l'on remplace par un générateur de tension le résultat n'est pas le bon alors il y a un signe - devant le terme en e2 , non ? Si non pourquoi ?
Une deuxième question me trotte : comment auriez vous ,si il n'y avait pas d'erreur, pour trouver le générateur équivalent ?


Merci d'avance

Posté par
J-P
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 30-08-12 à 09:01

Pour moi, l'erreur est dans le dessin de gauche.

Le générateur en série avec r2 est un générateur de tension e2.

Voila le bidule remis sans erreur :

Problème en électricité modèle thévenin norton

Et ce n'est qu'ainsi que les 2 schémas sont équivalents. (La résistance dans le circuit de droite = (r1 // r2))

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 30-08-12 à 10:57

Merci J-P Mais il n'y aurait apsun signe - devant le e2/r2 normalement ?

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 30-08-12 à 11:01

Je viens de comprendre mon erreur , le signe est bien un plus .
Néanmoins je me pose toujours la question de comment trouver le générateur équivalent , avec le générateur de courant .

Posté par
J-P
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 30-08-12 à 12:50

Un petit dessin vaut mieux qu'un long discours :

Problème en électricité modèle thévenin norton

Posté par
prbebo
Problème en électricité modèle thévenin norton 30-08-12 à 14:50


L'erreur est, en effet, tres probablement dans la representation du deuxieme generateur, comme je l'avais suppose dans mon post d'hier. Si on admet que le schema equivalent a retrouver est celui de l'enonce, alors il s'agit bien d'un generateur de tension et la solution de JP est, bien sur, correcte.

Pour "s'amuser", on peut aussi supposer qu'il s'agit d'un generateur de courant de courant 2 (au lieu de e2) en serie avec r2. Dans ce cas (voir mes schemas ci-dessous), on peut facilement trouver le generateur de Thevenin equivalent :
Le courant passant dans r1 est egal a 1 + 2 (car r1 est branchee entre A et B, donc est traversee par les courants issus des deux generateurs). On ecrit donc VA - VB = r1(1 + 2) = Eeq. La resistance de Thevenin est r1 (on remplace les genes par des resistances infinies).
D'ou le premier schema equivalent, qui se transforme facilement en generateur de Norton (avec eq = Eeq / r1 = 1 + 2).

B.B.

Problème en électricité modèle thévenin norton

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 11:38

R2 n'est donc pas prise en compte , elle ne "sert" donc pas dans le circuit ? on aurait pu la remplacer par un fil ?

Posté par
prbebo
Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 14:09

Bonjour Galias,

eh bien non, dans le cirsuit c i-dessus, la resistance R2 n'intervient pas dans les elements des deux schemas equivalents (Eeq et eq) ; ca vient du fait que le generateur de courant no 2 est suppose ideal, donc delivrant un courant constant quel que soit le contenu de la branche dans lequel il passe. Tu peux donc prendre n'inporte quelle valeur pour R2, y compris 0, mais en excluant l'infini (sinon 2 ne peut plus circuler). Si on appelle C le point a 2 et a R2, R2 intervient dans la difference de potentiel Vc - Vb ( = - R2.2) et dans la ddp Va - Vc ( = R1.1 + (R1 + R2).2).

Regarde le circuit ci-dessous, plus simple a comprendre car contenant un generateur de tension, et qui conduit a la meme remarque :
Les elements des schemas equivalents de Thevenin et de Norton s'obtiennent facilement :
Eeq = E.R2/(R1 + R2), Req = R1.R2/(R1 + R2), eq = E/R1. La resistance R3 n'intervient pas dans ces expressions, tout simplement car elle est en parallele sur le generateur, donc la tension a ses bornes est toujours E quelle que soit sa valeur, excepte R3 = 0 (generateur court-circuite).

Problème en électricité modèle thévenin norton

Posté par
prbebo
Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 14:18

petit complement a mon post :

Si on appelle C le point commun a 2 et a R2, R2 intervient dans la difference de potentiel Vc - Vb ( = - R2.2) et dans la ddp Va - Vc ( = R1.1 + (R1 + R2).2). Si on augmente R2, ces deux ddp augmentent, la premiere negativement et la seconde positivement, mais la somme des deux reste constante car elle donne Va - Vb = R1.(1 + 2) independant de R2.

B.B.

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 14:23

Sur ton exemple je ne comprends pas comment tu obtiens Req=R1*R2/(R1+R2) et de ce fait Eeq et est ce une régle :
-générateur norton +résistance en série implique on ne la prend pas en compte
-générateur thévenin +résistance en parallèle implique on ne la prend pas en compte

si oui pourquoi ? autres explications possibles que par le calcul et le elle n'apparait aps donc elle n'affecte en rien parce que je sens que je vais faire des boulettes si c'est ça ^^

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 14:31

petit complément par rapport à ton exemple :

pour en revenir aux bases : R1 est en série avec R2 ?
                            R3 est en // avec R2 ?
                            R3 et R2 ?

Posté par
prbebo
Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 15:08

Voici mes reponses, en commencant par ton dernier post :

R3 en // avec R2 : absolument pas car la presence de R1 fait que les extremites de R2 et de R3 ne sont pas communes (revoir les bases : ).

R1 en serie avec R2 : oui, mais tant qu'on ne branche rien au point A ( ). Or l'interet d'un generateur equivalent est qu'i permet de remplacer un circuit quelconque par un circuit plus simple (Eeq ou eq associe a Req) pour pouvoir alimenter une branche ou un autre circuit : des qu'on branche quelque chose entre A et B, ne serait-ce qu'une simple resistance, alors R1 et R2 ne seront plus en serie.

R3 et R2 ne sont ni en serie, ni en parallele. En fait les trois resistances de mon exemple forment un montage en triangle, que l'on peut transformer en montage etoile par une transformation simple . Mais dans cet exemple simple, inutile d'appliquer cette transformation, c'est de l'artillerie lourde !

"je ne comprends pas comment tu obtiens Req=R1*R2/(R1+R2)" : j'ai applique a la lettre la methode de recherche des elements d'un circuit equivalent de Thevenin : j'enleve le generateur de tension et je le rempllace par un fil sans resistance. De ce fait, R3 est en court-circuit, et entre les points A et B il ne reste que R1 en // avec R2.

"générateur norton +résistance en série implique on ne la prend pas en compte ; générateur thévenin +résistance en parallèle implique on ne la prend pas en compte". Tout depend de ce qu'on entend par "ne pas la prendre en compte". Je prefere dire que pour une resistance en serie avec un generateur de courant, le courant qui la traverse est constant (egal au courant delivre par ce generateur) ; pour une resistance en parallele sur un generateur de tension, la ddp a ses bornes est constante (egale a la fem du generateur). Maintenant, dans un cas comme dans l'autre, cette resistance recoit de l'energie du circuit electrique : si on fait un bilan energetique, elle sera forcement prise en compte.

Je crains que l'exemple donne dans mon post de 14h, loin de t'eclaircir les idees, a plutot contribue a les embrouiller... desole !

B.B.

Posté par
J-P
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 15:23

Il me semble qu'on explique très souvent mal ce que sont les équivalents Thévenin ou Norton d'un montage.

Par exemple, on considère le circuit du message 31-08-12 à 14:09

Et on cherche l'équivalent Thévenin de ce montage entre les bornes (A et B)

L'équivalent Thévenin est un générateur de tension Uth en série avec une résistance Rth.

Uth est la tension qui apparaît, à vide (donc sans charge ajoutée entre A et B) entre les bornes A et B du circuit initial.
Ici, on calcule facilement U(AB) = E.R2/(R1+R2) ... Ce sera la valeur de la tension Uth de l'équivalent Thévenin.

Si maintenant, on fait un court circuit entre les bornes A et B du circuit initial.
On calcule le courant passant dans ce court-circuit, ici immédiatement, c'est Icc = E/R1

Et bien, il faut que si on court-circuite les bornes A et B dans l'équivalent Thévenin, on ait le même courant dans ce court-circuit.
Or le courant est ici (dans l'équivalent) égal à Uth/Rth ---> on doit avoir Uth/Rth = E/R1
et donc Rth = U(th)*R1/E et comme Uth =  E.R2/(R1+R2), on a :
Rth = E.R2/(R1+R2) * R1/E
Rth = R1R2/(R1+R2) (donc l'équivalent de R1 en parallèle sur R2)

Autrement dit : La tension (à vide) est la même sur le circuit de départ et sur l'équivalent Thévenin
ET le courant de court circuit (entre A et B) est le même sur le circuit de départ et sur l'équivalent Thévenin.

Et lorsque ces conditions sont réalisées, alors, les 2 circuits (celui de départ et son équivalent Thévenin) auront le même comportement quel que soit le courant passant dans une charge que l'on ajoutera entre les bornes A et B.
---
Au lieu de calculer la valeur de Rth comme je l'ai fait (en passant par le calcul du courant de court-circuit, on peut aussi employer une astuce.
On trouvera la même  valeur de Rth en calculant la résistance vue des bornes A et B du circuit initial mais en remplaçant les générateurs de tension par des court-circuits et les générateurs de courant par des circuits ouverts.

Donc dans le circuit du message indiqué, si on remplace le générateur par un court-circuit, on voit immédiatement que la résistance vue de A-B est R2 en // sur R1 ---> même chose que par l'autre méthode.
---------

Si on veut plûtôt un équivalent Norton (générateur de courant In en // sur une résistance Rn.

on peut calculer comme pour l'équivalent Thévenin, on aura alors :

In = Uth/Rth
Rn = Rth

Et donc, avec ce qui précède, dans le circuit du message cité, on aurait:

In = Uth/Rth = [E.R2/(R1+R2)]/[R1R2/(R1+R2)] = E/R1 (c'est aussi le Icc entre A et B calculé ci-dessus)

et Rn = Rth = R1R2/(R1+R2)
----------
En espérant ne pas t'avoir embrouillé d'avantage.

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 15:58

Merci pour vos réponses j'aimerais avoir une précision comme trouvez vous U(AB) = E.R2/(R1+R2) ?

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 16:26

Si C est la où je l'ai placé je ne comprends pas comment vous obtenez : la ddp Va - Vc ( = R1." alt="" class="tex" />1 + (R1 + R2)." alt="n" class="tex" />2).

Problème en électricité modèle thévenin norton

Posté par
J-P
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 16:33

Problème en électricité modèle thévenin norton

N'est-ce pas évident ?

Posté par
prbebo
Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 16:36


Eh bien tu vois, JP, qu'il y a des cas ou un long discours complete bien un petit schema ! Mais je suis d'accord avec ton message qui resume bien tout ce qu'on doit savoir sur les circuits equivalents et la recherche de leurs elements.

Pour galias, reponse au message de 15h58 : la relation U(AB) = E.R2/(R1+R2) est celle d'un diviseur de tension .
Reponse au message de 16h26 : le point C, la ou tu l'as place, est inutile puisqu'il est identique au point A. Dans mon post de 14h09 le circuit auquel il fallait ajouter le point C est evidemment celui ci-dessous.
B.B.

Problème en électricité modèle thévenin norton

Posté par
prbebo
Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 16:37

Evident, je suis bien d'accord.

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 31-08-12 à 16:45

Oula , je m'emmêle les pinceaux depuis ce matin avec ça juste parce que j'ai complétement oublié cet outils qu'est le pont diviseur de tension  , pour le point C c'est ce que je me disais il ne servait à rien où je l'avais placé mais en fait nous ne parlions pas du même schéma ^^
Je tiens donc à vous remercier grandement pour votre aide .


Ps : si vous avez des exercices ou sites pour que je m'entraine sur les circuits linéaires afin que je m'améliore et puisse apprendre à détecter l'utilisation du diviseur de tension et de courant , millman et la méthode de thévenin et norton je suis preneur  

Posté par
prbebo
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 01-09-12 à 14:15

Voici deja les references d'un bon bouquin :

G.Rosset, Electrocinetique PCSI (physique - chimie - sciences pour l'ingenieur) collection Breal (2003). la dedans il y a les bases,des pages de methode et de nombreux exercices corriges. Pub gratuite, car je ne touche aucun dessous de table de la part de Breal.

J'ai aussi mes propres fiches d'exercices, mais elles sont en pdf donc je ne peux pas les mettre sur le forum. Pour les avoir il faudrait que dans ton profil tu fournisses un e-mel. Je ne vois pas d'autre solution.

Bon courage et a bientot.

B.B.

Problème en électricité modèle thévenin norton

Posté par
galias
re : Problème en électricité modèle thévenin norton 01-09-12 à 14:51

Merci , je viens de mettre mon adresse mail , si vous pouviez me les envoyer ça serait fort sympathique de votre part .



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