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Auteur(s)
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André LECONTE : Ancien Directeur des Études à la Société Chauvin-Arnoux
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Lire l’articleINTRODUCTION
Le chapitre Mesures en électrotechnique fait l’objet de trois fascicules :
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D 1 500 Caractérisation
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D 1 501 Dispositifs
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D 1 502 Mise en œuvre
et les sujets traités ne sont pas indépendants les uns des autres. Le lecteur devra assez souvent se reporter aux autres fascicules. Les renvois seront notés, au cours du texte, par le numéro du fascicule suivi du numéro de paragraphe ou du numéro de figure.
Notons que, dans ce chapitre, certains appareils ne sont pas décrits. Ils font l’objet de chapitres spécifiques dans le présent traité. Le lecteur peut s’y reporter. Il peut également, pour plus de détails, consulter les chapitres de la rubrique Grandeurs électriques du traité Mesures et contrôle.
L’électrotechnique s’intéresse aux applications de l’électricité. Son domaine est traditionnellement celui des « courants forts », par opposition aux courants faibles qui sont le lot des techniques de la transmission et du traitement de l’information dominées par l’électronique. Bien que cette distinction subsiste au niveau de l’objet des mesures, elle est périmée pour ce qui est des moyens mis en jeu pour les effectuer qui font de plus en plus appel à l’électronique analogique et numérique.
Les mesures, objets de ce chapitre, concernent d’abord les grandeurs définissant les caractéristiques de l’énergie électrique (tensions, courants, puissances) et ses paramètres annexes (fréquence, déphasage, facteur de puissance). Elles concernent aussi les grandeurs passives des matériaux entrant dans la construction électrique (résistance, qualités magnétiques, etc.).
Sont exclues les mesures relatives aux transmissions des signaux électriques à grande distance soit par des moyens matériels (câbles, fibres optiques, etc.), soit par des ondes radioélectriques (faisceaux hertziens, satellites, etc.), ainsi que les mesures de grandeurs physiques telles que la température, l’humidité, l’éclairement à partir de capteurs fournissant des signaux électriques représentatifs de ces grandeurs, bien que soient évoqués les moyens permettant la mesure des faibles courants et des faibles tensions issus généralement de ces capteurs.
Enfin, sont également exclus les procédés de mesure de très grande précision mis en œuvre dans les laboratoires de métrologie.
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2. Caractérisation des signaux périodiques
2.1 Définition des amplitudes
2.1.1 Valeur efficace et valeur moyenne redressée
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La valeur efficace I d’un courant alternatif est l’amplitude d’un courant continu qui, parcourant une résistance R, donnerait lieu à une même dissipation de puissance que le courant alternatif parcourant cette même résistance. En toute rigueur, cette équivalence est à considérer pour un temps correspondant à une période ou un nombre entier de périodes. Sachant que la puissance instantanée dissipée dans une résistance, Ri 2, varie comme le carré du courant, il en résulte que :
i (t ) étant la valeur instantanée d’un courant alternatif de période T.
Cette notion s’étend immédiatement à la caractérisation de la valeur efficace d’une tension alternative v qui, appliquée à une même résistance R, dissipe une puissance instantanée v 2/ R.
En conclusion, courant efficace I et tension efficace V ont pour expressions :
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