Manuel de gAenie Aelectrique : rappels de cours, mAethodes, exemples et exercices corrigAes

Ce Manuel Présente Les Notions De Base Et Les Méthodes Du Génie électrique Enseignées Dans Les Premières Années D'études Supérieures. Le Cours, Divisé En Cinq Grandes Parties (electricité Et Signaux, Composants électroniques, Electronique Du Signal, Electronique De Puissance Et Machines électriques), Est Illustré Par De Nombreux Exemples D'application Qui Permettent à L'étudiant De Tester Immédiatement Sa Bonne Compréhension. Les Notions Sont Abordées De Manière Progressive Pour Donner Une Vue D'ensemble De La Matière. Destiné Aux élèves De Bts, Iut Et Classes Préparatoires, Ce Livre Sera Aussi Utile Aux élèves Ingénieurs à La Recherche D'une Introduction Au Génie électrique. Les Auteurs Enseignent Dans Les Classes Conduisant Aux Bac Et Aux Bts Spécialisés En électronique Et électrotechnique (lycée Jules Algoud à Valence) ; Et Interviennent En Iut (université Pierre Mendès-france De Valence). Table des Matières......Page 4 AVANT- PROPOS......Page 11 GRANDEURS - UNITÉS - PRÉFIXES SI......Page 12 1.1 Particules, charges électriques et porteurs de charges......Page 17 1.2 Phénomène de conduction : le courant électrique......Page 19 1.3 Potentiel électrique d'une charge......Page 24 2.1 Les dipôles......Page 27 2.2 Théorèmes sur les circuits électriques......Page 34 3.1 Champs électrique et d'induction électrique......Page 44 3.2 Potentiel électrique......Page 48 3.3 Principe des condensateurs......Page 50 4.1 Excitation magnétique......Page 54 4.3 Milieux amagnétiques......Page 59 4.4 Milieux ferromagnétiques......Page 60 4.5 Flux d'induction magnétique......Page 62 4.6 Réluctance R d'un C.M.P.......Page 63 4.7 Flux d'auto-induction......Page 65 4.8 Circuits à flux variable......Page 67 5.1 Caractéristiques d'une grandeur sinusoïdale......Page 69 5.2 Régime sinusoïdal permanent : Méthodes de calculs......Page 71 5.3 Impédance et admittance complexes d'un dipôle......Page 76 5.4 Puissances - Facteur de puissance......Page 77 5.5 Facteur de qualité - Transformation série. parallèle......Page 82 5.6 Circuits résonants......Page 84 5.7 Étude en fréquence - Fonction de transfert complexe......Page 86 6.1 Installation triphasée - Définitions......Page 93 6.2 Couplages......Page 97 6.3 Puissances - Facteur de puissance......Page 99 7.1 Régime variable......Page 102 7.2 Valeur moyenne......Page 103 7.3 Valeur efficace......Page 104 7.4 Décomposition d'un signal périodique......Page 106 7.5 Caractérisation d'un signal......Page 107 8.1 Séries de Fourier......Page 110 8.2 Régime périodique - Interprétation physique......Page 114 8.3 Représentations graphiques - Spectres......Page 120 8.4 Quelques signaux classiques......Page 124 9.1 Système linéaire......Page 127 9.2 Principe général de l'étude temporelle......Page 128 9.3 Système linéaire du premier ordre......Page 131 9.4 Système linéaire du deuxième ordre......Page 141 10.1 Causalité......Page 150 10.2 Impulsion unité ou distribution de Dirac......Page 152 10.3 Transformée de Laplace......Page 155 10.4 Principes de l'étude symbolique d'un système linéaire......Page 165 10.5 Système linéaire du premier ordre......Page 173 10.6 Système linéaire du deuxième ordre......Page 178 11.1 Modèle de base......Page 183 11.2 Limites et imperfections......Page 185 11.3 Résistances variables et ajustables - Potentiomètres......Page 188 12.1 Modèle de base......Page 190 12.2 Limites et imperfections......Page 195 13.1 Modèle de base......Page 199 13.2 Limites et imperfections......Page 204 14.1 Modèle de base......Page 209 14.2 Limites et imperfections......Page 216 15.1 Introduction......Page 218 15.2 Transformateur parfait ( T. P.)......Page 219 15.3 Transformateur sans fuite ni perte ( T. S. F. P.)......Page 222 15.6 Transformateur dans l'hypothèse de Kapp......Page 225 15.7 Transformateur réel - Effets non-linéaires......Page 226 16.1 Diodes à jonction PN......Page 229 16.2 Particularités de certaines diodes......Page 238 17.1 Symboles - Constitution......Page 243 17.2 Transistor NPN......Page 244 17.4 Transistors particuliers......Page 257 18.1 Symboles - Constitution......Page 260 18.2 MOSFET canal N à enrichissement......Page 261 18.3 MOSFET canal P à enrichissement......Page 272 18.4 MOSFET à appauvrissement......Page 273 18.6 MOSFET à mesure de courant ( SensorFET)......Page 274 18.8 I. G. B. T.......Page 276 19.1 S. C. R. ( redresseurs commandés)......Page 277 19.3 TRIAC......Page 282 19.4 DIAC......Page 286 19.5 Contraintes de mise en oeuvre des S. C. R. et TRIAC......Page 287 20.1 Généralités......Page 292 20.2 Diodes électroluminescentes ( ou LED)......Page 296 20.3 Diodes LASER......Page 299 20.4 Photodiodes......Page 300 20.5 Phototransistors......Page 304 20.7 Photocoupleurs......Page 305 21.1 Symboles - Constitution......Page 306 21.2 Modèle élémentaire - Modèle parfait......Page 307 21.3 Limites et imperfections......Page 308 22.1 Symboles - Description......Page 316 22.2 Modèle élémentaire - Modèle parfait......Page 317 22.3 Limites et imperfections......Page 318 23.1 Analogie électrique du modèle thermique......Page 321 23.3 Modèle thermique statique ( ou continu)......Page 322 23.4 Modèle thermique dynamique ( ou transitoire)......Page 323 23.5 Plusieurs composants sur un même refroidisseur......Page 328 24.1 Fonction - Filtres idéaux......Page 331 24.2 Fonctions de transfert élémentaires......Page 332 24.3 Approximation des filtres analogiques idéaux......Page 342 24.4 Fréquence d'échantillonnage - Filtre anti-repliement......Page 346 25.1 Généralités - Définitions......Page 348 25.2 Amplification en tension......Page 352 25.3 Amplification en courant......Page 355 25.4 Conversion courant-tension ( transimpédance)......Page 356 25.5 Conversion tension-courant ( transadmittance)......Page 357 25.6 Amplification différentielle......Page 359 25.7 Amplification de puissance......Page 363 25.8 Adaptation d'impédance......Page 368 25.9 Autres opérations analogiques sur les signaux......Page 370 26.1 Introduction......Page 378 26.2 Calcul différentiel - Sensibilité......Page 379 26.3 Petites variations - Calcul approché......Page 380 26.4 Erreurs - Incertitudes - Tolérances......Page 382 26.5 Calibration......Page 386 27.1 Principe des systèmes bouclés : la réaction......Page 389 27.2 La contre-réaction appliquée à l'amplification......Page 394 27.3 Oscillateurs sinusoïdaux......Page 399 28.1 Comparaison......Page 407 28.2 Comparaison à hystérésis......Page 409 28.3 Comparaison à fenêtre......Page 412 29.1 Monostable......Page 415 29.2 Astable......Page 417 29.3 Retard - Temporisation......Page 420 29.4 Conduite du raisonnement dans deux cas usuels......Page 424 30.1 Définitions......Page 427 30.3 C. A. N.......Page 430 30.2 C. N. A.......Page 428 30.4 Codes utilisés dans les C. N. A. et C. A. N.......Page 431 30.5 Spécifications des C. N. A. et C. A. N.......Page 436 CHAPITRE 31 - REDRESSEMENT NON COMMANDÉ......Page 443 31.1 Redressement monophasé simple alternance......Page 444 31.2 Redressement monophasé double alternance......Page 448 31.3 Redressement triphasé simple alternance......Page 453 31.4 Redressement triphasé double alternance en pont......Page 455 31.5 Principales caractéristiques des montages......Page 458 CHAPITRE 32 - REDRESSEMENT COMMANDÉ......Page 459 32.1 Redressement monophasé simple alternance......Page 460 32.2 Redressement monophasé double alternance......Page 464 32.3 Redressement triphasé simple alternance......Page 473 32.4 Redressement triphasé double alternance......Page 478 32.5 Facteur de puissance d'un redresseur......Page 484 32.6 Critères de choix......Page 486 33.1 Hacheur série ou dévolteur......Page 487 33.2 Hacheur parallèle ou survolteur......Page 492 33.3 Hacheur à accumulation inductive......Page 499 33.4 Hacheur deux quadrants ou en demi- pont......Page 500 33.5 Hacheur quatre quadrants ou en pont......Page 503 34.1 Convertisseurs sans isolation galvanique......Page 507 34.2 Convertisseurs avec isolation galvanique......Page 516 35.1 Relais statiques......Page 527 35.2 Gradateurs......Page 538 36.1 Principe de base en monophasé......Page 543 36.2 Principe d'un onduleur de tension en pont......Page 544 36.3 Principe d'un onduleur triphasé......Page 557 37.1 Bilan énergétique......Page 559 37.2 Travail d'une force - Travail d'un couple......Page 561 37.3 Équation de la dynamique......Page 563 37.4 Moment d'inertie d'un solide par rapport à un axe......Page 564 37.5 Caractéristiques idéales de charges......Page 566 37.6 Comparaison des moteurs......Page 567 38.1 Utilisation - Schéma de principe - Fonctionnement......Page 568 38.2 Transformateur parfait ( T. P.)......Page 569 38.3 Transformateur réel......Page 570 38.4 Transformateur triphasé......Page 572 39.1 Organisation des machines tournantes alternatives......Page 576 39.2 Distribution du champ magnétique dans l'entrefer......Page 577 39.3 Création d'un champ tournant......Page 580 39.5 Cas d'un enroulement diphasé......Page 583 40.1 Constitution - Principe - Excitation......Page 584 40.2 Alternateur triphasé......Page 586 40.3 Moteur synchrone......Page 593 40.4 Moteur "BRUSHLESS" ou à commutation électronique......Page 594 40.5 Utilisation des machines synchrones......Page 598 41.1 Constitution - Fonctionnement - Glissement......Page 599 41.2 Bilan des puissances - Rendement......Page 601 41.3 Modèle et caractéristiques......Page 602 41.4 Démarrage......Page 604 41.7 Moteur asynchrone monophasé......Page 605 42.1 Principe et définitions......Page 606 42.3 Étage de puissance......Page 610 42.4 Régimes statique et dynamique......Page 611 42.5 Utilisation......Page 613 43.1 Principes généraux......Page 614 43.2 Moteur à excitation indépendante ou séparée......Page 618 43.3 Moteur à excitation série......Page 620 Index......Page 623 Ce manuel vous présente les notions de base et les méthodes du génie électrique enseignées dans les premières années d'études supérieures. Le cours, divisé en cinq grandes parties (Électricité et signaux, Composants électroniques, Électronique du signal, Électronique de puissance et Machines électriques), est illustré par de nombreux exemples d'application qui vous permettent de "tester" immédiatement votre bonne compréhension. Les notions sont abordées de manière progressive pour donner une vue d'ensemble de la matière. (Somabec) Ce cours fait la jonction entre les différents bacs et le post-bac, en particulier les STS, et les IUT dans le domaine du génie électrique. Le cours divisé en 5 grandes parties (Electricité des signaux, Composants électroniques, Electronique du signal, E