Calculer le courant de sortie d’un circuit diviseur de courant en utilisant des formules simples et des exemples illustrés pour une meilleure compréhension des principes de l’ingénierie thermique.
Comment calculer le courant de sortie d’un circuit diviseur de courant ?
En thermique et en génie électrique, un circuit diviseur de courant est un circuit qui utilise plusieurs résistances en parallèle pour diviser un courant total en plusieurs courants de branche. Le calcul du courant de sortie d’un tel circuit est essentiel pour comprendre et concevoir des systèmes électroniques efficaces. Voici un guide étape par étape pour calculer le courant de sortie d’un circuit diviseur de courant.
- Étape 1 : Identifiez les résistances en parallèle
Dans un circuit diviseur de courant, les résistances sont connectées en parallèle. Chaque résistance dans le circuit est notée R1, R2, …, Rn.
- Étape 2 : Déterminez le courant total (It)
Le courant total est le courant qui entre dans l’ensemble des résistances en parallèle. Si le courant total n’est pas directement donné, il peut être calculé à partir de la tension (V) et de la résistance équivalente (Req) du circuit.
La résistance équivalente pour des résistances en parallèle est donnée par :
\(\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}} + … + \frac{1}{R_{n}}\)
Une fois que Req est déterminée, utilisez Ohm’s Law pour trouver le courant total :
It = \(\frac{V}{R_{eq}}\)
- Étape 3 : Utilisez la loi des courants de Kirchhoff
Selon la loi des courants de Kirchhoff, le courant total entrant dans un nœud est égal à la somme des courants sortant de ce nœud. Cela signifie que :
It = I1 + I2 + … + In
- Étape 4 : Calcul de chaque courant de branche
Pour déterminer le courant dans chaque résistance (Ii), utilisez la formule du diviseur de courant :
Ii = It * \(\frac{R_{eq}}{R_{i}}\)
En substituant Req et It obtenus précédemment, vous pouvez calculer le courant à travers une résistance spécifique Ri :
Ii = \(\frac{V}{R_{eq}}\) * \(\frac{R_{eq}}{R_{i}}\)
Comme Req se simplifie :
Ii = \(\frac{V}{R_{i}}\)
- Exemple Pratique
Considérons un circuit diviseur de courant avec deux résistances, R1 = 6Ω et R2 = 3Ω, et une tension d’alimentation V = 12V.
\(\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{R_{1}} + \frac{1}{R_{2}}\)
\(\frac{1}{R_{eq}} = \frac{1}{6} + \frac{1}{3}\)
Req = 2Ω
Le courant total : It = \(\frac{V}{R_{eq}}\) = \(\frac{12}{2}\) = 6 A
Pour R1 :
I1 = \(\frac{V}{R_{1}}\) = \(\frac{12}{6}\) = 2 A
Pour R2 :
I2 = \(\frac{V}{R_{2}}\) = \(\frac{12}{3}\) = 4 A
Ainsi, les courants de sortie du circuit diviseur de courant sont de 2A pour R1 et de 4A pour R2.
En résumé, le calcul du courant de sortie dans un circuit diviseur de courant implique de déterminer la résistance équivalente, le courant total, et ensuite d’appliquer la formule du diviseur de courant pour chaque résistance parallèle. Cette procédure vous aidera à analyser et à concevoir des circuits électroniques avec précision.
