Électrotechnique BMT & UFC › Composants idéaux

Interrupteur

Description

À l’état ouvert, un interrupteur idéal représente une résistance infinie ; aucun courant ne le traverse alors (I = 0 A). Lorsque l’interrupteur est fermé, sa résistance vaut R_Schalter = 0 Ω. À l’état fermé, aucune tension n’apparaît à ses bornes (U = 0 V), quelle que soit l’intensité du courant. Il se comporte alors comme un conducteur idéal.

À l’état fermé, l’interrupteur réel présente une très faible résistance qui – comme pour le conducteur réel – est de l’ordre du milliohm. Selon le type d’interrupteur, aucun courant ne traverse non plus les interrupteurs réels à l’état ouvert. Pour certains types, un courant résiduel de l’ordre du nA circule.

Puissance et énergie

Pour un interrupteur, on a soit I = 0 A à l’état ouvert, soit U = 0 V à l’état fermé. La puissance et l’énergie d’un interrupteur idéal valent donc toujours

\[ \begin{gathered} P = U \cdot I = 0\,\mathrm{W} \\[4pt] W(t) = \int P(t)\,dt = 0\,\mathrm{J} \end{gathered} \]

Dans un interrupteur idéal non plus, aucune énergie électrique n’est convertie en une autre forme.

Utilisation dans un circuit

L’interrupteur relie ou sépare d’autres composants selon les besoins. Sans interrupteur, une lampe de votre chambre reliée à une centrale par des lignes resterait allumée en permanence. Pour la commuter, il faudrait toujours débrancher la ligne locale de la lampe. Les interrupteurs manuels facilitent donc l’utilisation des récepteurs et la rendent plus sûre (protection contre le contact).

Les interrupteurs peuvent aussi être commandés par de l’électronique. Il devient ainsi possible, par exemple, d’alimenter le haut-parleur de votre smartphone uniquement lorsque vous écoutez de la musique dans une application.

Schéma : prise avec interrupteur principal ainsi que lampe, pompe, agitateur et chauffage — Steckdose = prise de courant · Pumpe = pompe · Rührwerk = agitateur · Heizung = chauffage

Un interrupteur sépare généralement des parties d’un circuit du reste du circuit. Dans l’exemple de la figure ci-dessus, un interrupteur principal sépare toutes les parties du système de la prise. Lorsqu’il est fermé, l’agitateur et le chauffage sont reliés à la prise. Les sous-systèmes lampe et pompe peuvent être allumés ou éteints par des interrupteurs séparés.