Qu'est-ce qu'un circuit purement inductif et un circuit purement résistif?

Le circuit à inductance pure et le circuit à résistance pure sont deux modèles de circuits de base, qui représentent respectivement le cas idéal de composants d'inductance ou de résistance uniquement dans le circuit. La description suivante concerne ces deux modèles de circuits et leurs caractéristiques :

Circuit à Résistance Pure

Définition

Un circuit à résistance pure est un circuit qui ne contient que des composants de résistance (R) et aucun autre type de composant (comme les inducteurs L ou les condensateurs C). Les éléments de résistance sont utilisés pour représenter la partie du circuit où l'énergie est dissipée, par exemple, la production de chaleur.

Particularités

• Tension et courant en phase : Dans un circuit à résistance pure, la tension et le courant sont en phase, c'est-à-dire que la différence de phase entre eux est de 0°.

• Loi d'Ohm : La relation entre la tension (V) et le courant (I) suit la loi d'Ohm, c'est-à-dire V=I×R, où R est la résistance du résistor.

• Consommation de puissance : L'élément résistif consomme de l'énergie électrique et la convertit en énergie thermique, calculée par la puissance P=V×I ou P= V2/R ou P=I 2×R.
  

Applications

• Élément chauffant : L'élément de résistance est très courant dans les équipements de chauffage, tels que les chauffe-eau électriques, les fers à repasser, etc.

• Élément limiteur de courant : Utilisé comme élément limiteur de courant dans un circuit pour empêcher un courant excessif d'endommager d'autres composants.

• Diviseur de tension : Dans un circuit diviseur de tension, une résistance est utilisée pour distribuer la tension proportionnellement.

Circuit à Inductance Pure

Définition

Un circuit à inductance pure est un circuit qui ne contient que des éléments inductifs (L) et aucun autre type de composant. Un inducteur représente la partie d'un circuit qui stocke l'énergie du champ magnétique et est généralement composé de bobines enroulées.

Particularités

• La tension précède le courant de 90° : Dans un circuit à inductance pure, la tension précède le courant de 90° (ou +90° de différence de phase).

• Réactance inductive : L'effet de blocage de l'élément inductif sur le courant alternatif est appelé réactance inductive (XL), et sa taille est proportionnelle à la fréquence, la formule de calcul est

XL=2πfL, où f est la fréquence du courant alternatif et L est la valeur d'inductance de l'inducteur.

• Puissance réactive : Les éléments inductifs ne consomment pas d'énergie, mais stockent de l'énergie dans le champ magnétique et la libèrent au cycle suivant, il y a donc de la puissance réactive (Q) dans le circuit inductif, mais aucune consommation d'énergie réelle.

Applications

• Filtres : Les inducteurs sont souvent utilisés dans les filtres, en particulier les filtres passe-bas, pour bloquer le passage des signaux de haute fréquence.

• Ballast : Dans les circuits de lampes fluorescentes, les inducteurs sont utilisés comme ballasts, limitant le courant et fournissant la tension de démarrage nécessaire.

• Circuit oscillant : Lorsqu'ils sont utilisés avec des composants capacitifs, les inducteurs peuvent former des circuits oscillants LC pour générer des signaux oscillants d'une fréquence spécifique.

Résumé

• Circuit à résistance pure : caractérisé par une tension et un courant en phase, suivant la loi d'Ohm, l'énergie est consommée sur la résistance et convertie en chaleur.

• Circuit à inductance pure : caractérisé par une tension qui précède le courant de 90°, la réactance inductive, l'énergie est stockée dans le champ magnétique et libérée au cycle suivant, aucune consommation d'énergie.

Dans les applications pratiques, les circuits à résistance ou inductance pure sont rarement rencontrés, et souvent une combinaison de plusieurs composants est incluse dans le circuit, mais comprendre ces deux modèles de circuits de base aide à analyser et concevoir des circuits plus complexes.