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Concept
Quadripôle
Résumé
En électrocinétique, un quadripôle (ou quadrupôle) est un élément de modèle d'un circuit électrique dans lequel on le considère comme un bloc avec deux connexions d'entrée et deux de sortie. On étudie le transfert des grandeurs électriques, tension et courant, entre ces deux dipôles caractérisés par une impédance, en fonction du temps.
Quand l'étude du quadripôle concerne un signal électrique, la grandeur en entrée et en sortie peut être différente (tension, courant). L'apport éventuel d'énergie au circuit, qu'on dit alors actif, ne fait pas partie du modèle. On doit les premières études sur les quadripôles au mathématicien allemand Franz Breisig, dans les années 1920.
L'analogie électro-mécanique permet d'utiliser le formalisme des quadripôles pour des transducteurs ou des systèmes mécaniques ou électro-mécaniques.
Un quadripôle est un composant ou circuit électronique envisagé comme une boîte noire présentant deux ports électriques. On s'intéresse au courant et à la tension sur chacun des ports, avec les conventions figurées ci-dessous : les courants entrants dans le quadripôle au pôle positif de la tension sont notés positivement.
Cette convention rend l'entrée et la sortie symétriques. Le quadripôle est déterminé par deux équations caractéristiques qui permettent, connaissant celles de dispositifs qui lui sont raccordés, de calculer les valeurs d'entrée et de sortie.
La fonction de transfert d’un quadripôle linéaire en régime alternatif sinusoïdal possède les propriétés suivantes :
– C'est un nombre complexe . Ce nombre dépend de la fréquence et de la charge placée en sortie.
– , parfois simplement noté , est le rapport entre les valeurs efficaces du signal de sortie et du signal d'entrée.
– est la différence de phase (ou déphasage) du signal de sortie par rapport au signal d'entrée.
Les coefficients d'amplification sont des fonctions de transfert particulières.
Coefficient d'amplification en tension :
Coefficient d'amplification en courant :
coefficient d'amplification en puissance, bien que ce ne soit pas un rapport de nombres complexes associés à des signaux :
avec (respectivement ) le déphasage de par rapport à (respectivement de par rapport à ).
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