COURANT ACTIF COURANT REACTIF :
EXPERIENCE Une bobine puis une résistance sont utilisés comme récepteurs sur le montage ci dessous les récepteurs Sont traversés par la même intensité . Exemple : 1ampère
RESULTATS : Quand nous branchons la bobine nous mesurons bien la même intensité MAIS le Wattmètre Ne dévie pas ou très peu le compteur ne tourne pas ou très peu .
Alors que pour la résistance le wattmètre indique 230 W le compteur enregistre une énergie Consommée .
EXPLICATIONS : la résistance consomme de l’énergie on dit que son courant est
ACTIF.
La bobine ne consomme pas d’énergie elle appelle un courant et sa variation d’aimantation Génère le même courant restitué
Le courant de la bobine est dit REACTIF
SIGNAL COURANT TENSION
Reprenons la bobine et la résistance sous une tension alternative de 24 volts et mesurons le signal courant tension
oscillographes de la résistance oscillographes de la bobine
COURANT REACTIF EST UNE NUISANCE . NOUS ETUDIERONS UN REMEDE POUR
LE CONTENIR.
COURANT A COMPOSANTE REACTIVE
EXPERIENCE : soit les mesures suivantes faites sur un tube fluorescent:
EXPLOITATION DES RESULTATS
Le courant réel ou apparent peut être considéré comme la somme vectorielle
d’une composante active plus une composante réactive.
Dans
l’exemple la composante active serait : I x cosj : 0,22 x 0,5 = 0,11A
La composante réactive serait : I x sin
j : 0,22 x 0,86 = 0,19A
PUISSANCES EN ALTERNATIF
MULTIPLIONS LES TROIS COMPOSANTES DU COURANT PAR LA TENSION
U COMMUNE .
I apparent x U = 0,22 x 230 = 50,6 VOLTS.AMPERES
DESIGNEES PAR LA LETTRE S cette valeur est LA PUISSANCE APPARENTE
I actif x U = 0,11 x 230 = 25, 3 WATTS
DESIGNEE PAR LA LETTRE P cette valeur est LA PUISSANCE ACTIVE
I réactif x U = 0,19 x 230 = 43,7 VOLTS AMPERES REACTIFS
DESIGNEE PAR LA LETTRE Q cette valeur est LA PUISSANCE REACTIVE
REMARQUES IMPORTANTES
LES MESURES CI DESSUS MONTRENT QUE
LE WATTMETRE MESURE LA PUISSANCE ACTIVE
LA PUISSANCE APPARENTE EST
LE RESULTAT DU PRODUIT Ux I
MESURES DU VOLTMETRE ET AMPEREMETRE
LE TRIANGLE DES PUISSANCES
INTERPRETATION DES RESULTATS :
La puissance réactive engendrée par le tube fluorescent fait que le courant est de 0,22 ampères .
Sans cette puissance réactive nous aurions 0,11 ampères ; ce qui nous amène à cette conclusion :
Sans puissance réactive une même installation pourrait contenir deux fois plus d’équipements ; dans ce
Cas de mesures.
LES FORMULES :
SI nous savons les relations trigonométriques le théorème de Pytagore les formules se retrouvent
Facilement. Nous écrirons en
rouge les plus usités.
ETUDE DE P. Q. S. POUR UN MOTEUR à vide et en charge.
MESURES:
|
U |
I |
P |
S |
COS j |
Q |
|
À vide |
230 |
3 |
110 |
699 |
0,33 |
690 |
|
½ charge |
230 |
3,3 |
380 |
762 |
0,5 |
660 |
|
Charge |
230 |
4 |
653 |
923 |
0,707 |
652 |
CONSTRUCTIUON DES TRIANGLES DES PUISSANCES:
INTERPRETATION DES RESULTATS:
Le moteur est auto régulateur de couple .
le couple de freinage entraine une demande de puissance utile plus grande donc une puissance absorbée active plus grande.ceci est montré par le wattmètre et traduit par le vecteur (P) de chaque triangle des puissances.
On remarque un faible variation de la puissance réactive.
REMARQUE: pour un moteur le cosj le plus élevé est obtenu à charge nominale.
ETUDE DE P. Q . S . POUR UN GROUPEMENT DE RECEPTEURS :
MESURES:
|
U |
I |
P |
S |
Cosj |
Q |
|
MOTEUR SEUL |
230 |
4 |
600 |
920 |
0,65 |
697 |
|
RADIATEUR |
230 |
2 |
460 |
460 |
1 |
0 |
|
TUBES FLUO. |
230 |
1,95 |
180 |
450 |
0,4 |
412 |
|
MOTEUR PLUS
RADIATEUR |
230 |
5,5 |
1060 |
1265 |
0,84 |
685 |
|
MOTEUR PLUS
RADIATEUR PLUS
TUBES FLUO |
230 |
7,2 |
1240 |
1656 |
0,75 |
1094 |
TRIANGLE DES PUISSANCES:
CONCLUSIONS
LA PUISSANCE ACTIVE DU GROUPEMENT DE RECEPTEURS EST EGALE
A LA SOMME ARITHMETIQUE DES PUISSANCES ACTIVES.
LA PUISSANCE REACTIVE DU GROUPEMENT DE RECEPTEURS EST EGALE
A LA SOMME ARITHMETIQUE DES PUISSANCES REACTIVES.
ATTENTION POUR LA PUISSANCE APPARENTE LA SOMME ARITHMETIQUE
EST INTERDITE pour cause de déphasages différents des courants apparents.
S =
Ö P² + Q²
LES EXERCICES :
01 : Pour éclairer un terrain de sport on utilise des lampes a vapeur de mercure de puissance
400 W dont le cosj est de 0,45.
Il faudra 4 fois 25 lampes pour éclairer ce terrain.
011 quelle est la puissance apparente d’une lampe ?
012Quelle est le courant apparent d’une lampe sous 230 Volts ?
013quelle est la puissance réactive d’une lampe ?
014Quel est le courant pour 25 lampes
015Quels sont les composantes actives et réactives du courant apparent des 25 lampes ?
016Quel serait le courant pour toutes les lampes si cosj est égal à 1 ?
02 : Un moteur porte les indications suivantes : 230 V 8 A 1500T/mn cosj 0,7.rendement 0,8 .
021 Quel sont les composantes active et réactive du courant I nominal apparent ?
022 Quel est la puissance active absorbée par ce moteur ?
023 quel est la puissance utile du moteur ?
03 : Un moteur de ventilateur a une puissance de 750 Watts, il est associé à une résistance de 2000 Watts pour
diffuser de la chaleur.
Le moteur peut tourner seul pour uniquement ventiler.
Le moteur travaille en absorbant sa puissance active nominale et son cosj est de 0,6
031 construire le triangle des puissances du moteur seul ?
032 construire le triangle des puissances du moteur plus la résistance ?
033 Sous 230 Volts quel est le courant de l’ensemble ?
04 : Deux moteurs sont utilisés dans un équipement industriel et fonctionnent en même temps dans les
conditions suivantes :
premier moteur Pa =1650 Watts U 230 Volts I = 15 Ampères
deuxième moteur Pa = 1200 Watts U =230 Volts I= 7 Ampères
041 Trouver les valeurs de P , Q , S pour l’ensemble réalisé par les deux moteurs ?
042 Quel est le courant apparent de l’ensemble ?
043 quels sont les composantes active et réactive du courant apparent ?