Sources de tension et de courant indépendantes

Une source de tension est un dispositif qui fournit une différence constante ou variable de potentiel électrique entre ses bornes. Une source de courant est un dispositif qui fournit un courant constant ou variable à travers ses bornes. Les sources de tension et de courant sont essentielles pour alimenter divers circuits et appareils électriques.

Cependant, toutes les sources ne sont pas identiques. En fonction de leur comportement et de leur interaction avec d'autres éléments du circuit, les sources peuvent être classées en deux catégories principales : indépendantes et dépendantes.

Qu'est-ce qu'une source de tension ou de courant indépendante ?

Une source indépendante est une source qui ne dépend d'aucune autre quantité dans le circuit. Sa tension ou son courant de sortie est fixé par ses propres caractéristiques et ne change pas en fonction de la charge ou de toute autre condition du circuit.

Une source de tension indépendante maintient une tension spécifiée entre ses bornes, quelle que soit l'intensité du courant qui y circule. Une source de courant indépendante maintient un courant spécifié à travers ses bornes, quelle que soit la tension à ses bornes.

Les sources indépendantes peuvent être constantes ou variables dans le temps. Une source constante fournit une valeur fixe de tension ou de courant tout au long de son fonctionnement. Une source variable dans le temps fournit une valeur de tension ou de courant qui varie selon une fonction du temps, telle qu'une onde sinusoïdale, un pulse, ou une rampe.

Les symboles utilisés pour représenter les sources indépendantes sont montrés ci-dessous. La flèche à l'intérieur du cercle indique la direction du courant pour les sources de courant et la polarité de la tension pour les sources de tension.

Quelques exemples de sources indépendantes sont les piles, les cellules solaires, les générateurs, les alternateurs, etc.

Qu'est-ce qu'une source de tension ou de courant dépendante ?

Une source dépendante est une source qui dépend d'une autre quantité dans le circuit. Sa tension ou son courant de sortie est une fonction de la tension ou du courant d'une autre partie du circuit. Une source dépendante est également appelée source contrôlée.

Une source dépendante peut être soit à contrôle de tension, soit à contrôle de courant. Une source à contrôle de tension a sa sortie déterminée par la tension à travers un autre élément du circuit. Une source à contrôle de courant a sa sortie déterminée par le courant à travers un autre élément du circuit.

Une source dépendante peut également être soit dépendante de la tension, soit dépendante du courant. Une source dépendante de la tension fournit une tension de sortie proportionnelle à la tension ou au courant de contrôle. Une source dépendante du courant fournit un courant de sortie proportionnel à la tension ou au courant de contrôle.

Les symboles utilisés pour représenter les sources dépendantes sont montrés ci-dessous. La forme en losange indique que la source est dépendante. La flèche à l'intérieur du losange indique la direction du courant de sortie pour les sources de courant et la polarité de la tension de sortie pour les sources de tension. La flèche à l'extérieur du losange indique la direction du courant de contrôle pour les sources à contrôle de courant et la polarité de la tension de contrôle pour les sources à contrôle de tension.

Quelques exemples de sources dépendantes sont les amplificateurs, les transistors, les amplificateurs opérationnels, etc.

Les sources dépendantes peuvent également être constantes ou variables dans le temps, selon que la quantité de contrôle est constante ou variable dans le temps.

Qu'est-ce qu'une source de tension ou de courant idéale ?

Une source idéale est un concept théorique qui représente un comportement idéalisé d'une source. Une source idéale n'a aucune résistance interne ou impédance et peut fournir une puissance infinie au circuit.

Une source de tension idéale maintient une tension constante entre ses bornes, quelle que soit l'impédance de charge ou le courant. Une source de courant idéale maintient un courant constant à travers ses bornes, quelle que soit l'impédance de charge ou la tension.

Les symboles utilisés pour représenter les sources idéales sont les mêmes que ceux utilisés pour les sources indépendantes, sauf qu'il n'y a aucune indication de résistance interne ou d'impédance.

Il n'existe aucun exemple pratique d'une source idéale, mais certaines sources réelles peuvent être approximées comme des sources idéales dans certaines conditions. Par exemple, une batterie peut être considérée comme une source de tension idéale lorsque sa résistance interne est négligeable par rapport à la résistance de charge. De même, une cellule photovoltaïque peut être considérée comme une source de courant idéale lorsque sa résistance interne est négligeable par rapport à la résistance de charge.

Comment convertir entre les sources de tension et de courant ?

Toute source réelle peut être représentée comme une source de tension ou une source de courant avec une résistance interne équivalente ou une impédance. Cela signifie qu'une source de tension peut être convertie en une source de courant équivalente et vice versa.

Pour convertir une source de tension en une source de courant équivalente, nous devons trouver deux paramètres : le courant de sortie et la résistance interne de la source de courant.

Le courant de sortie de la source de courant équivalente est égal au courant de court-circuit de la source de tension originale. Cela signifie que nous devons trouver le courant qui circule entre les bornes de la source de tension originale lorsqu'elles sont connectées par un fil avec une résistance nulle.

La résistance interne de la source de courant équivalente est égale à la résistance en circuit ouvert de la source de tension originale. Cela signifie que nous devons trouver la résistance entre les bornes de la source de tension originale lorsqu'elles sont déconnectées de toute charge.

Pour convertir une source de courant en une source de tension équivalente, nous devons trouver deux paramètres : la tension de sortie et la résistance interne de la source de tension.

La tension de sortie de la source de tension équivalente est égale à la tension en circuit ouvert de la source de courant originale. Cela signifie que nous devons trouver la tension entre les bornes de la source de courant originale lorsqu'elles sont déconnectées de toute charge.

La résistance interne de la source de tension équivalente est égale à la résistance en court-circuit de la source de courant originale. Cela signifie que nous devons trouver la résistance entre les bornes de la source de courant originale lorsqu'elles sont connectées par un fil avec une résistance nulle.