La puissance en alternatif
Ce chapitre consacré à l'alternatif va nous faire découvrir quelques nouveaux termes. | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Revenons
un instant au continu : |
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Nous nous
souvenons qu'en continu la puissance était égale au produit de la tension par le
courant circulant dans le circuit.
A l'occasion de l'étude des circuits alternatifs nous avions dit que la loi d'Ohm
s'appliquait à la condition (entre autres) d'utiliser les valeurs efficaces des grandeurs
en jeu. |
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Les
puissances en alternatif : |
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La puissance apparente qui s'exprimera en VA (volt ampère). Cette puissance ne prend pas en compte le déphasage qui pourrait exister dans le circuit. |
Pa = U I |
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La
puissance réelle ou
active, la vraie, s'exprime en Watt et intègre le déphasage tension
courant par le biais du cosinus de l'angle noté j. |
P = U I cos (j) |
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La puissance réactive, serait la puissance consommée par les réactances, le conditionnel s'impose car nous savons que les réactances ne consomment pas de puissance. Elle s'exprimera en VAR (Volt Ampère Réactifs) |
Pr = U I sin (j) |
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Relation liant les 3 puissances | |||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Le facteur de puissance k ou cos (j) | On appelle facteur de puissance "k" en alternatif le cos (j) de l'angle de déphasage tension-courant | ||||||||||||||||||||||||||||||||||||
Relation
entre Pa, P et k:
Pour obtenir la puissance active connaissant la puissance apparente et le facteur k, nous appliquerons la formule de droite. k ne peut être qu'égal ou inférieur a 1. |
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reprenons
un exemple |
Le générateur de
tension alternative fournit une tension de 100 V à ce circuit. |
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Préalablement à tout calcul, nous devons déterminer le facteur de puissance. rappelons que nous pouvons symboliser notre circuit comme ceci. |
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Donc avec un peu de trigonométrie que nous connaissons ou de mémoire nous appliquons : |
et nous calculons pour chaque fréquence ce qui donne :
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Il ne nous reste plus qu'à calculer nos puissances.
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Que peut-on constater ? |
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Si
nous prenons le cas du 70 MHz, nous voyons que la puissance apparente consommée est de
45.8 VA, la puissance active 10.3 W et la puissance réactive 44.6 VAR.
Le déphasage courant tension est de 77°, le courant dans le circuit de 0.458 A.
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Encore un mot sur la facteur de puissance: |
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Vous
avez dû entendre parler du fait qu'EDF faisait relever le cos (j) chez certains de ses clients. Ce n'est pas une plaisanterie et
EDF ne prend pas ceci à la légère.
En effet chez les industriels qui utilisent de nombreuses machines ce qui impliquent
souvent des installations plutôt inductives, le cos (j) est très bas. |
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Parlons des puissances utilisées en émission d'amateur : |
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Les radioamateurs, même s'ils paraissent de temps en temps curieux utilisent essentiellement le concept de puissance active ou efficace. Toutefois les annonceurs publicitaires se plaisent à utiliser une autre forme de puissance qui est la puissance PEP de l'anglais Peak Envelope Power. |
Quel
en est l'avantage ? un signal FM à enveloppe constante ne pose pas de problème en revanche un signal modulé qui évolue entre des maximas et des minimas est plus difficile à quantifier. Après avoir moi aussi confondu puissance crête et puissante PEP, voici la définition qu'en donne l'ARRL Handbook. La puissance PEP est la
puissance moyenne fournie à la ligne de transmission d'une antenne par un
émetteur durant un cycle à la crête de l'enveloppe de modulation. Avec PEP en W |
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La PIRE
ou EIRP et la PAR ou ERP : |
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Moins
exotique et beaucoup plus utile voici la PIRE (de toutes !), la Puissance Isotrope
Rayonnée Equivalente que nos amis anglo-saxons appelle EIRP ou Equivalent Isotrop
Radiated Power. |
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Définition
et calcul de la PIRE ***
Puissance Isotrope Rayonnée
Equivalente |
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C'est le produit de
la puissance transmise à l'antenne multipliée par le gain par
rapport à l'isitrope de l'antenne en rapport (pas en dBi). |
PIRE
= P x G Avec P en W Gain isotropique en rapport |
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Exemple : Vous avez acheté
une antenne portant la mention Gain = 6dBi. |
Votre
PIRE sera : |
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Définition
et calcul de la PAR *** Puissance
Apparente Rayonnée |
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C'est le produit de
la puissance transmise à l'antenne multipliée par le gain par
rapport au dipôle de l'antenne en rapport (pas en dBi). |
PAR
= P x G Avec P en W Gain par rapport au dipôle en rapport |
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Exemple : Vous avez acheté
une antenne portant la mention Gain = 4dBd ce qui correspond à un rapport
de sensiblement 2,5 |
Votre
PAR sera : 100 x 2,5 = 250 W. |
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Calculateur PAR - PIRE |
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La
puissance peut s'exprimer aussi en décibel (dB) par rapport au watt ou à un
sous-multiple, le milliwat. Il s'agira du dBW et du dBm. Nous en reparlerons dans le
chapitre consacré aux décibels. |
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