Comment analyser un circuit parallèle simple : guide pratique pour comprendre les concepts de base, mesurer le courant, la tension et la résistance.
Comment analyser un circuit parallèle simple ?
Analyser un circuit parallèle simple est une étape fondamentale pour comprendre comment les circuits électriques fonctionnent dans le cadre de l’ingénierie thermique. Un circuit parallèle est un circuit électrique où les composants sont connectés parallèlement les uns aux autres, offrant plusieurs chemins pour le courant électrique.
Les composants d’un circuit parallèle
Un circuit parallèle typique comprend :
- Une source de tension (comme une batterie)
- Deux ou plusieurs résistances (ou d’autres composants comme des lampes) connectées en parallèle
- Des fils conducteurs pour relier les composants
Caractéristiques d’un circuit parallèle
Dans un circuit parallèle, les éléments suivants sont observés :
- La tension (V) à travers chaque branche est la même et égale à la tension de la source.
- Le courant total (Itotal) est la somme des courants à travers chaque branche.
- La résistance équivalente (Req) est calculée en utilisant la formule suivante :
\(\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3} + … + \frac{1}{R_n}\)
Calcul de la résistance équivalente
Pour illustrer, considérons un circuit parallèle simple avec trois résistances (R1, R2, R3) :
\(\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_1} + \frac{1}{R_2} + \frac{1}{R_3}\)
Supposons que R1 = 4\ \Omega, R2 = 6\ \Omega, et R3 = 12\ \Omega, alors :
\(\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{4} + \frac{1}{6} + \frac{1}{12}\)
En trouvant le dénominateur commun et en ajoutant ces fractions, nous obtenons :
\(\frac{1}{R_{eq}} = \frac{3}{12} + \frac{2}{12} + \frac{1}{12} = \frac{6}{12} = \frac{1}{2}\)
Donc, \(R_{eq} = 2\ \Omega\).
Calcul du courant total
Si la source de tension est de 12V, et que chaque résistance est connectée à cette tension, alors le courant à travers chaque résistance est donné par la loi d’Ohm :
\(I = \frac{V}{R}\)
- Pour R1 : \(I_1 = \frac{12V}{4\ \Omega} = 3A\)
- Pour R2 : \(I_2 = \frac{12V}{6\ \Omega} = 2A\)
- Pour R3 : \(I_3 = \frac{12V}{12\ \Omega} = 1A\)
Le courant total (Itotal) est donc :
\(I_{total} = I_1 + I_2 + I_3 = 3A + 2A + 1A = 6A\)
Conclusion
Analyser un circuit parallèle simple implique de comprendre que chaque branche reçoit la même tension, de calculer la résistance équivalente en utilisant les réciproques des résistances, et de trouver le courant total en additionnant les courants individuels. Cette approche systématique permet de résoudre facilement les problèmes liés aux circuits électriques en parallèle.
