Chapitre 7 : Dipôle RL

Dans ce chapitre, nous allons étudier le dipôle RL, un circuit électrique constitué d’une résistance R et d’une bobine (inductance L) montées en série. Ce type de circuit présente un comportement particulier lorsqu’on l’alimente ou qu’on le coupe, en raison des propriétés de la bobine.

1. Composition du dipôle RL

Un dipôle RL est formé de :

• 
  

  - une résistance R qui limite l’intensité du courant et dissipe de l’énergie sous forme de chaleur,

  
  


• 
  

  - une inductance L (bobine) qui s’oppose aux variations de courant grâce au phénomène d’induction.

  
  

2. Rôle de la bobine

- La bobine s’oppose aux variations brusques du courant.
- Elle crée une tension appelée force électromotrice d’induction, qui retarde l’établissement ou la disparition du courant.

Conséquences :

• 
  

  - lorsque l’on ferme l’interrupteur, le courant augmente progressivement,

  
  


• 
  

  - lorsque l’on ouvre l’interrupteur, le courant ne s’annule pas instantanément.

  
  

3. Établissement du courant

Au moment où le circuit est alimenté :

• 
  

  - la résistance impose la loi d’Ohm,

  
  


• 
  

  - la bobine retarde l’augmentation du courant.

  
  

- Le courant augmente selon une courbe croissante et atteint sa valeur maximale après un certain temps dépendant de R et L.

4. Coupure du courant

Lorsque l’on coupe l’alimentation :

• 
  

  - la bobine maintient temporairement le courant,

  
  


• 
  

  - le courant décroît progressivement jusqu’à zéro.

  
  

- C’est pour cela que les circuits RL protègent souvent contre les variations rapides de courant.

5. Constante de temps du circuit

Le comportement du circuit RL dépend de la constante de temps τ, définie par :

$$\tau =\frac{L}{\mathrm{R<span\; style="font-family:\; Nunito,\; "Segoe\; UI",\; arial;"></span>}}$$

Elle indique la rapidité avec laquelle le courant s’établit ou disparaît :

• 
  

  - plus L est grande → variation plus lente,

  
  


• 
  

  - plus R est grande → variation plus rapide.

  
  

6. Applications du dipôle RL

Les circuits RL sont utilisés pour :

• 
  

  - filtrer des signaux électriques,

  
  


• 
  

  - protéger des circuits contre les surtensions,

  
  


• 
  

  - limiter les variations rapides de courant dans les appareils électroniques,

  
  


• 
  

  - créer des temporisations simples.

  
  

À retenir

- Un dipôle RL associe une résistance et une bobine.
- La bobine s’oppose aux changements rapides de courant.
- Le courant dans un circuit RL n’apparaît et ne disparaît jamais instantanément.
- La constante de temps τ = L / R décrit la vitesse de variation du courant.