Calculateur de Diviseur de Courant

Calculez la distribution de courant dans les circuits en parallèle en utilisant la règle du diviseur de courant.

Déterminez comment le courant circule à travers les branches parallèles dans les circuits électriques. Saisissez le courant total et les valeurs de résistance pour trouver les courants de branche individuels.

Exemples

Cliquez sur n'importe quel exemple pour le charger dans le calculateur.

Basic Two-Resistor Divider

Diviseur de Base à Deux Résistances

A simple current divider with two resistors of different values.

Courant Total: 12 A

R1: 100 Ω

R2: 200 Ω

Three-Branch Circuit

Circuit à Trois Branches

Current divider with three parallel branches for more complex analysis.

Courant Total: 15 A

R1: 50 Ω

R2: 100 Ω

R3: 150 Ω

Four-Branch Divider

Diviseur à Quatre Branches

Complete current divider with four parallel branches.

Courant Total: 20 A

R1: 40 Ω

R2: 80 Ω

R3: 120 Ω

R4: 160 Ω

Equal Resistance Branches

Branches à Résistance Égale

Current divider with equal resistance values in all branches.

Courant Total: 10 A

R1: 100 Ω

R2: 100 Ω

R3: 100 Ω

R4: 100 Ω

Autres titres
Comprendre le Calculateur de Diviseur de Courant : Un Guide Complet
Maîtrisez les principes de la division de courant dans les circuits parallèles et apprenez à calculer la distribution de courant en utilisant la loi d'Ohm et la loi des courants de Kirchhoff.

Qu'est-ce qu'un Diviseur de Courant ?

  • Principes de Base
  • Règle du Diviseur de Courant
  • Analyse des Circuits Parallèles
Un diviseur de courant est une configuration de circuit électrique fondamentale où une seule source de courant alimente plusieurs branches parallèles. Lorsque le courant entre dans un circuit parallèle, il se divise entre les branches selon les valeurs de résistance de chaque branche. C'est une application directe de la loi d'Ohm et de la loi des courants de Kirchhoff, qui stipule que la somme des courants entrant dans un nœud égale la somme des courants sortant de ce nœud.
La Règle du Diviseur de Courant
La règle du diviseur de courant fournit une relation mathématique pour déterminer comment le courant se divise dans les circuits parallèles. Pour un circuit avec plusieurs résistances en parallèle, le courant à travers une résistance spécifique est inversement proportionnel à sa valeur de résistance. La formule est : Ix = (Itotal × Rtotal) / Rx, où Ix est le courant à travers la résistance Rx, Itotal est le courant total, et Rtotal est la résistance équivalente de la combinaison parallèle.
Pourquoi la Division de Courant est Importante
Comprendre la division de courant est crucial pour la conception de circuits, le dépannage et l'analyse. Cela aide les ingénieurs à déterminer les spécifications des composants, calculer la dissipation de puissance et assurer le bon fonctionnement du circuit. Dans les applications pratiques, les diviseurs de courant sont utilisés dans les systèmes de distribution d'énergie, les circuits de capteurs et les appareils électroniques où le courant doit être distribué entre plusieurs charges.
Circuits Parallèles vs Circuits en Série
Dans les circuits en série, le courant reste constant tandis que la tension se divise. Dans les circuits parallèles, la tension reste constante tandis que le courant se divise. Cette différence fondamentale rend les diviseurs de courant essentiels pour comprendre comment l'énergie électrique circule à travers les réseaux de circuits complexes.

Concepts Clés dans la Division de Courant :

  • Le courant se divise inversement avec la résistance : Résistance plus faible = courant plus élevé
  • Le courant total égale la somme de tous les courants de branche
  • La résistance équivalente des résistances parallèles est toujours inférieure à la plus petite résistance individuelle
  • La dissipation de puissance dans chaque branche peut être calculée en utilisant P = I²R

Guide Étape par Étape pour Utiliser le Calculateur

  • Exigences d'Entrée
  • Processus de Calcul
  • Interprétation des Résultats
Utiliser le calculateur de diviseur de courant est simple, mais comprendre les exigences d'entrée et interpréter correctement les résultats est essentiel pour une analyse de circuit précise.
1. Déterminer le Courant Total
Le courant total est le courant entrant dans le circuit parallèle. Cela pourrait provenir d'une source de courant, ou être calculé à partir d'une source de tension et d'une résistance équivalente. Assurez-vous que cette valeur est positive et en ampères (A).
2. Mesurer ou Calculer les Valeurs de Résistance
Chaque branche parallèle a sa propre résistance. Mesurez ces valeurs avec précision en utilisant un ohmmètre ou calculez-les à partir des spécifications des composants. Les valeurs de résistance doivent être positives et en ohms (Ω).
3. Saisir les Valeurs et Calculer
Saisissez le courant total et les valeurs de résistance dans le calculateur. Vous pouvez utiliser 2, 3 ou 4 branches. Laissez les champs de résistance inutilisés vides. Cliquez sur 'Calculer' pour voir les résultats.
4. Analyser les Résultats
Le calculateur fournit le courant à travers chaque branche, la résistance équivalente totale et la dissipation de puissance. Vérifiez que la somme des courants de branche égale le courant total, et vérifiez que les calculs de puissance sont raisonnables pour vos composants.

Valeurs d'Entrée Courantes et Résultats Attendus :

  • Courant Total : 10A, R1=100Ω, R2=200Ω → I1=6,67A, I2=3,33A
  • Courant Total : 5A, R1=50Ω, R2=50Ω → I1=2,5A, I2=2,5A (division égale)
  • Courant Total : 15A, R1=30Ω, R2=60Ω, R3=90Ω → I1=9A, I2=4,5A, I3=3A

Applications Réelles des Diviseurs de Courant

  • Distribution d'Énergie
  • Circuits de Capteurs
  • Appareils Électroniques
Les diviseurs de courant trouvent des applications étendues dans l'électronique moderne et l'ingénierie électrique, des circuits domestiques simples aux systèmes industriels complexes.
Systèmes de Distribution d'Énergie
Dans la distribution d'énergie électrique, les diviseurs de courant assurent que l'énergie est distribuée efficacement entre plusieurs charges. Par exemple, dans le système électrique d'un bâtiment, le courant principal se divise entre divers circuits (éclairage, appareils, CVC) selon leur résistance et leurs exigences de puissance.
Circuits de Capteurs et de Mesure
Les diviseurs de courant sont utilisés dans les circuits de capteurs pour fournir plusieurs points de mesure ou pour mettre à l'échelle les signaux de courant. Dans les applications automobiles, les diviseurs de courant aident à distribuer les signaux de capteurs à plusieurs unités de contrôle électroniques.
Conception d'Appareils Électroniques
Dans les appareils électroniques, les diviseurs de courant sont utilisés pour les circuits de polarisation, fournir des courants de référence et distribuer l'énergie entre différentes sections de circuit. Ils sont essentiels dans la conception de circuits analogiques et les applications à signaux mixtes.
Systèmes d'Éclairage LED
Dans les applications d'éclairage LED, les diviseurs de courant assurent que plusieurs LED reçoivent des niveaux de courant appropriés. C'est crucial pour maintenir une luminosité constante et prévenir les dommages aux LED dus au surcourant.

Applications Pratiques :

  • Systèmes électriques automobiles : Distribution du courant vers divers composants
  • Alimentations d'ordinateur : Division du courant entre différents rails de tension
  • Amplificateurs audio : Polarisation de plusieurs étages de transistors
  • Systèmes de contrôle industriel : Distribution des signaux de capteurs et de contrôle

Idées Fausses Courantes et Méthodes Correctes

  • Division de Courant vs Division de Tension
  • Effets de la Résistance
  • Considérations de Puissance
Comprendre la division de courant nécessite de la clarté sur plusieurs concepts fondamentaux qui sont souvent mal compris ou confondus avec la division de tension.
Mythe : Le Courant se Divise Également dans Toutes les Branches
Ceci n'est vrai que lorsque toutes les résistances sont égales. En réalité, le courant se divise inversement avec la résistance. Une branche avec la moitié de la résistance portera deux fois plus de courant. C'est une idée fausse courante qui peut mener à une analyse de circuit incorrecte et à une sélection de composants inadéquate.
Mythe : Une Résistance Plus Élevée Signifie un Courant Plus Élevé
C'est l'opposé de ce qui se passe réellement. Dans les circuits parallèles, le courant circule dans le chemin de moindre résistance. Les branches à résistance plus élevée portent moins de courant, pas plus. Ce principe est fondamental pour comprendre la division de courant.
Considérations de Dissipation de Puissance
Bien que le courant se divise inversement avec la résistance, la dissipation de puissance (P = I²R) ne suit pas le même modèle. Une branche avec une résistance plus élevée mais un courant plus faible pourrait dissiper moins de puissance qu'une branche avec une résistance plus faible et un courant plus élevé. Calculez toujours la dissipation de puissance séparément.
Calcul de la Résistance Équivalente
La résistance équivalente des résistances parallèles est calculée en utilisant : 1/Req = 1/R1 + 1/R2 + 1/R3 + ... Cela donne toujours une valeur plus petite que la plus petite résistance individuelle, ce qui est contre-intuitif mais mathématiquement correct.

Relations Importantes :

  • Division de courant : I1/I2 = R2/R1 (relation inverse)
  • Résistance équivalente : Req = (R1 × R2) / (R1 + R2) pour deux résistances
  • Dissipation de puissance : P = I²R (varie avec le courant et la résistance)
  • Puissance totale : Ptotal = P1 + P2 + P3 + ... (conservation de l'énergie)

Dérivation Mathématique et Exemples

  • Application de la Loi d'Ohm
  • Lois de Kirchhoff
  • Calculs Avancés
La règle du diviseur de courant peut être dérivée des lois électriques fondamentales et fournit un outil puissant pour l'analyse de circuits.
Dérivation à Partir de la Loi d'Ohm
En commençant par la loi d'Ohm (V = IR) et le fait que la tension est la même à travers toutes les branches parallèles, nous pouvons dériver la formule du diviseur de courant. Si V = I1R1 = I2R2, alors I1/I2 = R2/R1. Cela montre la relation inverse entre le courant et la résistance.
Application de la Loi des Courants de Kirchhoff
La loi des courants de Kirchhoff stipule que la somme des courants entrant dans un nœud égale la somme des courants sortant de ce nœud. Dans un diviseur de courant, Itotal = I1 + I2 + I3 + ... Cette loi est fondamentale pour comprendre la division de courant et fournit un moyen de vérifier les calculs.
Calculs à Branches Multiples
Pour les circuits avec plus de deux branches, la règle du diviseur de courant devient : Ix = (Itotal × Req) / Rx, où Req est la résistance équivalente de toutes les résistances parallèles. Cette formule fonctionne pour n'importe quel nombre de branches parallèles.
Considérations de Puissance et d'Énergie
La dissipation de puissance dans chaque branche est calculée en utilisant P = I²R. La puissance totale dissipée égale la somme des puissances de branche individuelles. C'est important pour la sélection de composants et la gestion thermique dans la conception de circuits.

Exemples Mathématiques :

  • Deux résistances : R1=100Ω, R2=200Ω, Itotal=10A → I1=6,67A, I2=3,33A
  • Trois résistances : R1=50Ω, R2=100Ω, R3=150Ω, Itotal=15A → I1=9A, I2=4,5A, I3=3A
  • Résistances égales : R1=R2=R3=100Ω, Itotal=12A → I1=I2=I3=4A