Analyse des circuits série RL

Qu'est-ce qu'un circuit RL ?

Un circuit RL (également connu sous le nom de filtre RL ou réseau RL) est défini comme un circuit électrique composé des éléments passifs d'une résistance (R) et d'un inducteur (L) connectés ensemble, alimentés par une source de tension ou une source de courant.

En raison de la présence d'une résistance dans la forme idéale du circuit, un circuit RL consommera de l'énergie, comme un circuit RC ou un circuit RLC.

Cela diffère de la forme idéale d'un circuit LC, qui ne consommera aucune énergie en raison de l'absence de résistance. Bien que ce soit seulement dans la forme idéale du circuit, et en pratique, même un circuit LC consommera quelque énergie à cause de la non-nulle résistance des composants et des fils de connexion.

Considérons un simple circuit RL dans lequel une résistance, R, et un inducteur, L, sont connectés en série avec une source de tension de V volts. Supposons que le courant circulant dans le circuit est I (ampères) et que le courant à travers la résistance et l'inducteur est respectivement IR et IL. Puisque la résistance et l'inducteur sont connectés en série, le courant dans les deux éléments et le circuit reste le même. c'est-à-dire IR = IL = I. Soit VR et Vl la chute de tension à travers la résistance et l'inducteur.

En appliquant la loi des mailles de Kirchhoff (c'est-à-dire la somme des chutes de tension doit être égale à la tension appliquée) à ce circuit, nous obtenons,

Diagramme de Fresnel pour un circuit RL

Avant de dessiner le diagramme de Fresnel d'un circuit RL en série, il faut connaître la relation entre la tension et le courant dans le cas d'une résistance et d'un inducteur.

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1. Résistance
   Dans le cas d'une résistance, la tension et le courant sont en phase, ou on peut dire que l'angle de déphasage entre la tension et le courant est nul.

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1. Inducteur
   Dans l'inducteur, la tension et le courant ne sont pas en phase. La tension précède le courant de 90o ou, en d'autres termes, la tension atteint sa valeur maximale et zéro 90o avant que le courant n'atteigne sa valeur.

1. Circuit RL
   Pour dessiner le diagramme de Fresnel d'un circuit RL en série, suivez les étapes suivantes:

Étape 1. Dans le cas d'un circuit RL en série, la résistance et l'inducteur sont connectés en série, donc le courant qui circule dans les deux éléments est le même, c'est-à-dire IR = IL = I. Prenez donc le phasor de courant comme référence et tracez-le sur l'axe horizontal comme indiqué dans le diagramme.
Étape 2. Dans le cas d'une résistance, la tension et le courant sont en phase. Tracez donc le phasor de tension, VR le long du même axe ou de la même direction que le phasor de courant. C'est-à-dire VR est en phase avec I.

Étape 3. Nous savons que dans l'inducteur, la tension précède le courant de 90o, donc tracez VL (la chute de tension à travers l'inducteur) perpendiculairement au phasor de courant.
Étape 4. Maintenant, nous avons deux tensions VR et VL. Tracez le vecteur résultant (VG) de ces deux tensions. Par exemple,
et, à partir du triangle rectangle, nous obtenons, l'angle de phase