Intensité et tension négative

[John27]

Bonsoir Sos (14),
merci d'avoir répondu mais il me reste quelques interrogations.

Pour votre second schéma, vous êtes passé en convention générateur, et vous avez U > 0 mais I < 0 (et en effet il faudrait physiquement changer le sens de la diode, mais passons) ce qui vous donne P < 0 en convention générateur et donc un dipôle récepteur d'énergie !!

Alors que les deux exemples que je développais précédemment avaient tous deux trait à un dipôle générateur d'énergie et fléché en convention récepteur dans les deux cas ...

Mais pourquoi pas ? Votre cas est valable (au sens de la diode près). Et en effet dans ce cas là c'est le second dipôle qui imposerait le sens du courant.

Quand vous parlez du second schéma, est ce en fait le troisième schéma avec la flèche verte ? Parce qu'avec la flèche jaune, nous sommes en convention récepteur.
Même si les conditions étaient remplis, je ne suis pas en convention récepteur (et je dois l'être pour répondre à la question.
Donc je met la flèche verte vers le bas

La convention récepteur correspond à des fléchages conventionnels de U et I opposés. Faites-le !
Il y a bien deux manières de faire :
- soit U>0 vers le haut et I>0 vers le bas
ou bien
- U>0 vers le bas et I>0 vers le haut

Je suis bien d'accord et en convention générateur, on aura les flèches de U et I dans le même sens.

Et bien si !! Justement mathématiquement l'intensité peut être négative !!!! sans aucun problème !!!
Physiquement on pourra toujours se dire que le courant va dans le sens opposé à la convention choisi et que par conséquent les électrons (je suppose qu'on parle de métaux) vont dans le sens de la convention etc ... mais mathématiquement si vous prenez un sens interdit (c'est mal et dangereux) vous êtes dans le sens négatif !

Je ne savais pas, mais concrètement, c'est bizarre de délivrer une intensité négative, c'est comme si on donnait quelques choses que l'on ne possède pas.
Si je mets un Ampèremètre, j'aurai un signe négatif ?

Merci pour vos explications sur les conventions, je crois que cela commence à s'éclaircir et merci encore une fois de votre aide.

[John27]

Bonjour Sos(14),
veuillez m'excuser encore pour le double poste.

Concernant les conventions j'ai eu quelques petits doutes, mais arrêter moi dès que vous lisez une erreur.
Si j'ai bien compris, pour déterminer le signe de U et I, il faut considérer la convention ET le rôle du dipôle (passif ou actif).
Si on considère seulement la convention, U et I seraient toujours positifs.
Est ce bien cela ?

les flèches qui indiquent les sens conventionnels de U et I (qui peuvent être différents des sens réels !)

Pouvez vous développer ce point ?

Sinon, voici mes propostions finales (pièce jointe):
* Schéma 4: Eth est en convention récepteur. Or son rôle est d'être un générateur, ce qui impose qu' on a P<0. Au vue du tout premier schéma, la flèche jaune est opposé à la flèche noire, c'est donc U<0 et i>0.
Ici l'autre générateur est facultative, donc comment réaliser le câblage (en convention récepteur) ?

*Schéma 5: La diode doit être dans l'autre sens.
Eth est bien cette fois ci en convention Récepteur et il reçoit le courant délivré par l'autre générateur d'ou i<0. De plus, selon le sens de la diode, I délivrée par Eth ne perturbe pas le circuit (car ne passe pas)
Pour le câblage, vous m'avez déjà répondu.

Voilà, Merci encore en espérant ne pas trop déranger.

La diode doit être dans l'autre sens.

schema5.jpg (16.18 Kio) Vu 6607 fois

[SoS(14)]

Bonjour John27,

J'outrepasse ma période de veille pour vous répondre, que les autres Sos veuillent bien excuser cette intrusion.
Lorsque vous écrivez :

vous parlez du second schéma, est ce en fait le troisième schéma avec la flèche verte ?

Oui en effet je me suis embrouillé dans la numérotation de vos schémas, désolé.

Ensuite :

Je ne savais pas, mais concrètement, c'est bizarre de délivrer une intensité négative, c'est comme si on donnait quelques choses que l'on ne possède pas.

Pas tout à fait, si vous placez un panneau sens interdit au bout d'une rue, vous interdisez légalement l'accès aux véhicules qui roulent dans l'autre sens mais pas physiquement ! C'est un peu la même idée (en moins dangereux) : la convention donne le sens "légal" et le courant physique peut aller soit dans un sens (compté positif) soit dans l'autre (compté négatif).

Si je mets un Ampèremètre, j'aurai un signe négatif ?

Si vous branchez l'ampèremètre dans "le sens de la convention", alors oui vous obtiendrez un résultat négatif, ce qui n'a rien d'alarmant (au cas où je vous conseille de perde le réflexe de vouloir intervertir le rôle des bornes afin d'avoir I >0)

Je réponds à votre second message ci-après

Sos (14)

[SoS(14)]

Re,

pour déterminer le signe de U et I, il faut considérer la convention ET le rôle du dipôle (passif ou actif).

NON !!
- Pour déterminer le signe de I il faut la convention et savoir dans quel sens va le courant d'intensité I (soit après un raisonnement physique dans les cas simple, soit après une mesure si on a le circuit "sous la main", soit après résolution d'équations dans lesquelles le signe de I n'est pas fixé et le sera à la fin de la résolution)
- Pour le signe de U il faut la convention et une analyse physique de la situation (la position et les bornes du générateur suffisent dans les cas simples; une mesure si ..., ou bien après résolution d'équation dans lesquelles le signe de U sera connu à la fin)

Si on considère seulement la convention, U et I seraient toujours positifs.

Pas tout à fait, lorsqu'on a une situation complexe il faut faire comme si U et I était positifs en effet c'est à dire qu'on laisse U et I, (surtout pas de - U ou de - I en estimant après un raisonnement plus ou moins bancal que U serait négatif et que donc il faudrait écrire -U pour bien monter qu'il est négatif SURTOUT PAS !!), laissez l'écriture U et I (neutre) puis la résolution des équations donnera les signes de U et I.

les flèches qui indiquent les sens conventionnels de U et I (qui peuvent être différents des sens réels !)
Pouvez vous développer ce point ?

Bien sûr.
Le sens réel de circulation du courant peut être dans le même sens que la convention et il sera compté avec une intensité positive.
Mais si on change la convention sans rien changer au circuit alors ce même courant se retrouvera avec une intensité négative ! Le circuit se "moque" royalement de NOS conventions (comme l'escargot ou un mulot peut prendre tous les sens interdits)

Pour votre schéma 4 je suis d'accord avec votre analyse et fléchage.

Pour le schéma 5 il manque le sens conventionnel de I (à moins que IEth désigne celui-ci mais alors la notation est ambigüe) !! et de toute manière il ne peut y avoir sur une même branche deux courants de sens opposés (Iautre géné et IEth ne peuvent coexister !) Et pour le signe de U je ne suis pas d'accord avec vous comme ici la cellule PV est réceptrice d'énergie c'est l'autre géné qui "impose" I et U donc pour moi U < 0 'avec la convention choisie pour la cellule). Du coup U.I est positif, et comme vous êtes en convention récepteur, j'en déduis (mais je le sais déjà, je triche un peu) que ce dipôle est alors récepteur d'énergie.
En espérant vous avoir éclairé
Bon Noël

Sos(14)

[John27]

Bonjour Sos (14) et joyeux NoËl !
Je m'excuse de vous importuner en ces jours de fêtes et je vous remercie de vos explications et de votre patience.

Pour le schéma 5, j'ai compris mon erreur en fait je comparais le sens de la flèche de U avec l'intensité délivrée par Eth et non l'intensité qui traverse Eth-r(puisqu'on veut être en convention récepteur,il est logique de regarder l'intensité imposée par l'autre générateur.)
Par conséquent, il suffit que j'inverse le sens de la flèche de U pour avoir U>0

Pour le schéma 5 il manque le sens conventionnel de I (à moins que IEth désigne celui-ci mais alors la notation est ambigüe) !! et de toute manière il ne peut y avoir sur une même branche deux courants de sens opposés (Iautre géné et IEth ne peuvent coexister !)

En fait, puisque qu'on considère la source comme un récepteur, il n'est pas vraiment utile de considérer l'intensité qu'elle délivre, n'est ce pas ?
Si je dois absolument l'indiquer, par convention, je sais que l'intensité circule de la borne positive à la borne négative et je décide arbitrairement que l'intensité délivré par Eth allait dans ce même sens. Pourquoi est ce ambigue ?

Enfin, dernière question pour le schéma 4, comment réaliser le câblage avec la source en convention récepteur dans la mesure où l'autre générateur n'est pas vraiment utile pour rendre Eth en récepteur.
Merci.

[SoS(14)]

Bonjour John27,

Désolé de ma réponse tadive, mais à nouveau je ne suis pas censé être de veille en ce moment.

puisqu'on veut être en convention récepteur,il est logique de regarder l'intensité imposée par l'autre générateur

...
...
Il faut que vous arriviez à bien distinguer la convention (le fléchage) de la réalité (le sens du courant ou la valeur de U).
On peut flécher n'importe quel dipôle en convention récepteur (ou générateur) sans se préoccuper de son rôle énergétique dans le circuit. Donc il N'est PAS logique de regarder l'intensité imposée par l'autre générateur même si j'ai décidé de flécher l'ensemble (U, I) d'un composant en convention récepteur. Ce n'est pas parce que j'ai fait ce choix de convention que le courant va se dire "Ouh la la , il faut que j'aille dans ce sens là pour faire "plaisir" au grand décideur de convention" -je caricature un peu !!- non ! le mulot, l'escargot et le hérisson continueront à prendre la route en sens interdit s'ils en ont envie.

Par conséquent, il suffit que j'inverse le sens de la flèche de U pour avoir U>0

Oui en effet; mais alors, si la flèche Ieth désigne la convention pour I vous êtes en convention géné !! et non plus récepteur et du coup U > 0 OK mais comme I reste < 0 alors U.I est < 0 et comme la convention est générateur alors votre dipôle joue le rôle de récepteur d'énergie (cela doit figurer dans votre cours sous forme de tableau je présume)

En fait, puisque qu'on considère la source comme un récepteur, il n'est pas vraiment utile de considérer l'intensité qu'elle délivre, n'est ce pas ?

Cela dépend de ce que vous appeler "la source comme un récepteur".
Si vous l'entendez au sens de récepteur d'énergie (indépendamment de toute convention) alors oui il y a peu d'intérêt à considérer le courant qu'elle délivre car elle en reçoit certainement !
Par contre si vous l'entendez au sens de convention, alors non le choix d'une convention n'a aucun effet sur les grandeurs réelles !

je sais que l'intensité circule de la borne positive à la borne négative et je décide arbitrairement que l'intensité délivré par Eth allait dans ce même sens. Pourquoi est ce ambigue ?

Parce que dans une branche il n'y a qu'un seul et unique courant !!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!!
Je ne peux pas avoir Iautre géné et IEth dans la même branche !!!!! c'est impossible ... il faut choisir.
Et le sens conventionnel de I est noté Iconv par exemple ou bien avec une flèche hors circuit mais à côté de la branche avec le sens conventionnel repéré par un petit signe + à côté de la tête de la flèche MAIS pas IEth; c'est ce choix de notation qui est ambigüe.

Enfin, dernière question pour le schéma 4, comment réaliser le câblage avec la source en convention récepteur dans la mesure où l'autre générateur n'est pas vraiment utile pour rendre Eth en récepteur.

Un câblage ne dépend pas de la convention. JAMAIS !!
A nouveau le câblage (réel) influera sur les rôles physique réels des composants : ils auront un rôle générateur d'énergie ou récepteur d'énergie suivant tel ou tel câblage MAIS la convention ne joue AUCUN rôle là dedans !!!!!
Sur le schéma 4 votre cellule PV (Eth et r) est en convention récepteur puisque les flèches conventionnels de U et I sont de sens opposés (sur cette branche) MAIS comme la situation physique (réelle) sous-entendue ou sous jacente est que la cellule est génératrice alors je sais (mais on triche un peu à cause de ce dernier renseignement) que I sera > 0 et que U sera < 0, de sorte à ce que le produit U.I (qui donne la puissance qui, in fine, est la seule grandeur à pouvoir donner l'interprétation en terme énergétique) soit < 0 et donc corresponde bien à un fonctionnement REEL de générateur alors même qu'il est fléché en convention récepteur.

Donc lorsque dans votre message du Ven Déc 24, 2010 11:17 am ,vous écrivez

Ici l'autre générateur est facultatif, donc comment réaliser le câblage (en convention récepteur) ?

La question n'a pas de sens !!! Avec un câblage donné je peux flécher tous les composants en convention géné ou récept si j'en ai envie !! Un câblage n'a aucun lien avec la convention !!!!!!
Par contre un câblage a un lien avec la physique, avec le caractère générateur ou récepteur de tel ou tel dipôle placé dans telle ou telle situation !!!

En espérant avoir éclaircir vos idées !!?
Ceci sera mon dernier message, un autre Sos devrait prendre le relais !!
Bonnes fêtes de fin d'année !

Sos(14)

[John 27]

Bonjour Sos (14),
Je comprends que vous êtes en période de veille et par conséquent, je tient à vous remercier de votre aide et de vos explications très précises et détaillées.
Donc un GRAND merci à vous et Bonne fêtes !

Je sollicite l'intervention d'un autre Sos, s'il peut m'aider à la compréhension et à la résolution de mon problème.
J'ai relu ce qu'avait écrit, Sos 14 et je crois compris un élément qui me faisait défaut.

Mon sujet est suggérer un câblage permettant d'étudier la source en récepteur.

En fait, je suis resté fixé sur le mot récepteur.
La convention "récepteur" peut s'appliquer à n'importe quelle dipôle en fait (passif comme actif) et ceci ne rendra pas forcement le dipôle en question en récepteur. Est ce bien cela ?

Plus précisement, je pense que le sujet veut que je rende ma source récepteur avec mes conditions (dans le sens que Eth et R se comportent comme un récepteur mais peut être en convention générateur ou récepteur).

Le seul moyen que j'ai pour vérifier le rôle d'une source est d'étudier le signe de la puissance AVEC la convention choisie ?
Est ce bien cela ?

Par conséquent, mes précédentes propositions sont remis en cause.

[John 25]

Bonjour sos( ?),
dans la mesure où je ne sais pas si mon message a été validé (bien envoyé), je préfére recommencer.

Tout d'abord, après avoir relu les explications de Sos (14), je crois avoir compris quelques choses qui me faisait défaut.

Mon sujet était de suggérer un câblage qui permette d'étudier la source en récepteur.
De mon point de vue, il fallait travailler "forcement en convention récepteur" mais je réalise qu'il faut en faite, que le générateur Eth joue le rôle d'un récepteur peu importe qu'il soit en convention générateur ou récepteur (la convention aura tout de même une influence)
Quel que soit le dipôle (actif ou passif), je peux appliquer la convention générateur ou récepteur.
De plus, le fait d'utiliser la convention récepteur sur un générateur ne vas pas forcement le "faire devenir récepteur".

Le seul moyen possible pour qu'un générateur joue le rôle d'un récepteur est de tenir compte de la Convention et de la Puissance.
Ai je raison ?

Par conséquent, je dois modifier mes précédentes propositions.

* Schéma 4: Eth est en convention récepteur. Or son rôle est d'être un générateur, ce qui impose qu' on a P<0. Au vue du tout premier schéma, la flèche jaune est opposé à la flèche noire, c'est donc U<0 et i>0.
Ici l'autre générateur est facultative, donc comment réaliser le câblage (en convention récepteur) ?

On est en Convention récepteur et P<0 donc par conséquent, Eth joue le rôle d’un générateur ce qui ne me convient pas.
Je désire avoir U<0 ET I>0, par conséquent, P<0.
Or la convention associant une puissance négative à un rôle de récepteur est la convention générateur.
Je dois donc utiliser cette convention
On a bien I conv et U conv orienté dans le même sens (Convention générateur) . Comme Iconv et I réel sont dans même sens, on a I>0 et comme U conv et U r éels sont de sens opposé, on a U<0.
Petite question : Au niveau du branchage, Sos (14) a écrit :

Un câblage ne dépend pas de la convention. JAMAIS !!
A nouveau le câblage (réel) influera sur les rôles physique réels des composants : ils auront un rôle générateur d'énergie ou récepteur d'énergie suivant tel ou tel câblage MAIS la convention ne joue AUCUN rôle là dedans !!!!!

Je ne comprends pas de quelle façon, je dois disposer mes fils pour Eth joue le rôle de récepteur. Est-ce que si je fais le câblage correspondant à mon schéma cela suffit ? J’ai le sentiment qu’il va se comporter comme un simple générateur et donc un éventuel voltmètre indiquerait une tension positive. Comment faire le lien avec les câblages et la partie théorique de mon schéma où je peux travailler avec les conventions.


2ème cas : Je désire avoir U>0 et I<0 (schéma 7).
Par conséquent, P<0 et je dois donc utiliser la convention générateur si je veux que Eth joue le rôle d’un récepteur.
J’ai bien U conv et I conv orientés dans le même sens donc convention générateur. U conv et U réels sont fléchées dans le même sens donc U>0, I conv et I réel orientées dans des sens opposés donc I<0.
Il faut juste, mettre la diode dans l’autre sens.

Qu’en pensez vous ?

Merci d’avance de votre aide

[SoS(3)]

Bonjour John,

Je suis désolé mais j'ai vraiment du mal à comprendre le problème ; les seules différences que je vois entre les schéma 7 et 6 sont les signes de I et de U :
sur le schéma 7 : I est négatif et U est positif
sur le schéma 6 : I est positif et U est négatif.

[John 27]

Bonsoir Sos(3) et merci de votre aide.

Je vais tenter de reformuler mon problème.
Un cellule photovoltaique peut être modélisé par un générateur de Thévenin avec une résistance interne r et une diode.
Je dispose du matériel suivant: générateur de Thévenin, résistance interne r, une diode, un autre générateur.
Avec ce matériel, je dois proposer un câblage qui permettent d'étudier le générateur de Thévenin en récepteur avec comme conditions U<0 et I>0 puis U>0 et I<0.
U étant la tension au borne du dipôle Eth-r et I l'intensité délivrée par Eth.

Pour ce faire, je dois répondre à la question sous forme de deux schémas (Schéma 6 et Schéma7).

Voici mon problème initial et entre temps, Sos(14) a eu la gentillesse de m'expliquer ce que je ne comprenais pas par rapport aux conventions, aux fléchage en rapport avec mon problème initial.

Mon message précédent est ce que j'ai pû déduire/compris avec cette discussion et qui est ma réponse à la question.
Je voudrais savoir si je n'ai pas fait d'erreur de raisonnement (c'est la première fois que je représente les flèches de conventions et les flèches sur un même schéma alors cela me perturbe un peu).
Mes schémas sont ils justes ainsi que le raisonnement?
Pouvez vous répondre aux questions que j'ai posé dans le précédent message ?


Merci !

[SoS(14)]

Bonjour John27,

Je reprends le fil de vos questions.

Pour votre schéma 7, c'est presque tout bon au sens de la diode près.
Pour votre schéma 6, votre fléchage est correct : vous êtes bien en convention générateur, vous avez bien compris qu'il fallait que P soit < 0 afin d'avoir un comportement récepteur d'énergie, là dessus c'est impeccable.
MAIS physiquement ... il y a un os : il faudrait quand même s'assurer que physiquement la tension U (mesurée en suivant votre flèche rouge) soit positive (et donc négative par rapport à la convention choisie) ... or je ne vois en l'état actuel de votre schéma 6 pourquoi la mesure de celle-ci serait positive, je dirai même plus la mesure de U (en suivant la flèche rouge) sera pour moi < 0 ...(quand je raisonne du côté gauche de votre schéma 6) et donc U avec la convention serait positif et vous retomber sur un comportement physique générateur ! ce que vous ne voulez pas je vous le rappelle !!

C'est relativement simple à résoudre je vous rassure.
J'attends votre proposition.

Sos(14)

[John 27]

Bonjour, Sos (14),
Je vous remercie de m’aider malgré votre période de veille.

Qu’entendez vous concrètement par « physiquement ». ?
Le sujet m’indique que U doit être négative, je pense que c’est la tension réelle qui est en question. Donc je ne comprends pas trop votre raisonnement.

A moins que, d’après mon schéma, j’ai Uréel<0 mais si je mesure une tension ,avec un Voltmètre, réllement négative.

Grossièrement, j'aurais -(-U), je risque d’avoir Uréel>0. Est bien ce vous vouliez dire ?

Faut il "jouer" avec les conventions ?

Merci encore !

[SoS(14)]

John27,

Rassurez-vous pour la période de veille, cette semaine est "open".

Cela devient assez ardu à expliquer sans le montage réel, il faudrait en effet effectuer les mesures afin de bien vous monter ce qui "cloche".
Vos raisonnements avec les conventions sont impeccables ! ne changez rien.

Par contre là où le circuit (et non plus schéma) 6 cloche c'est que si je mesure U dans le sens de votre flèche rouge (avec la borne V "vers" le bas et la borne Com "vers" le haut) je vais trouver une valeur négative qui n'a RIEN à voir avec la convention !
Donc ensuite, si je reprends votre schéma (et sa convention) je vais dire "Ah ! OK, U est < 0 avec mon branchement cela veut dire que, disons U' = -U est positif" et donc qu'avec votre fléchage (qui est correct) je vais avoir U' > 0 et I > 0 d'où P > 0 en convention géné et donc un fonctionnement générateur !!! ce que vous ne voulez pas.

Il faut donc PHYSIQUEMENT faire en sorte que le U que je mesure soit > 0 (de sorte que U' soit <0 et donc P <0 et alors fonctionnement en récept et oin aura gagné !) comment obliger U mesuré à être > 0 ... c'est assez simple puisque vous disposez d'un ...

Sos(14)
Au fait et votre message sur Pmax vous avez résolu le problème ?

[John27]

Bonsoir Sos (14),
oui j'ai compris pour Pmax, vous avez parfaitement résolu mon problème et je vous en remercie.

c'est que si je mesure U dans le sens de votre flèche rouge (avec la borne V "vers" le bas et la borne Com "vers" le haut) je vais trouver une valeur négative qui n'a RIEN à voir avec la convention !

Je coince sur cet argument, même si précedemment vous m'avez dit de perdre cette habitude, il suffit d'inverser le câblage aux niveau des bornes du Voltmètre pour obtenir une tension positive.

A part cela, je comprends votre raisonnement.

il faut donc PHYSIQUEMENT faire en sorte que le U que je mesure soit > 0 (de sorte que U' soit <0 et donc P <0 et alors fonctionnement en récept et oin aura gagné !) comment obliger U mesuré à être > 0 ... c'est assez simple puisque vous disposez d'un ...

Logiquement, vu le genre de l'article, cela serait "un autre générateur". La seule chose que je puisse faire est de "l'inverser" et cela n'aura pas vraiment d'influence sur la tension U, l'intensité délivrée pourrait circuler à travers Eth et "rejoindre" celle délivrée par Eth
Après la diode n'intervient que sur la circulation du courant.
Merci de m'éclaircir.

[SoS(14)]

Bonjour John 27,

Vous n'avez pas tout à fait tort en me retournant cet argument "j'inverse les bornes du voltmètre et hop ça devient positif" mais là c'est pour la bonne cause si vous me permettez.
1°/ Je branche le voltmètre pour mesurer "votre" U (indépendamment de la convention) tel qu'indiqué sur votre schéma
2°/ Ensuite si je veux mener un raisonnement avec vos conventions, il faut que je regarde quel signe attribuer à cette mesure avec "vos" conventions. C'est là ou intervient U' qui vaut -U
Puis vous connaissez la suite ...

cela serait "un autre générateur". La seule chose que je puisse faire est de "l'inverser" et cela n'aura pas vraiment d'influence sur la tension U, l'intensité délivrée pourrait circuler à travers Eth et "rejoindre" celle délivrée par Eth

OK pour le second générateur
Attention Eth ne délivre aucun courant (c'est bien pour ça aussi qu'il faut le second géné !!) voter cellule PV se comporte en récepteur d'énergie, il y a donc peu de chance qu'elle délivre un courant !

Sos(14)