ELEC 2311 : Physique interne des convertisseurs électromécaniques

Lorsqu'il s'agit de concevoir un système comportant de nombreux éléments (par exemple un régulateur ou un filtre de télécommunication), on utilise souvent des composants (résistances, capacités, amplificateurs opérationnels ...) au comportement simple. On peut alors utiliser des modèles (représentations de la réalité) décrits par une théorie basée sur des hypothèses fortes (linéarité,...) et donc riche en théorèmes utiles.
Pour pouvoir appliquer cette philosophie, on est amené à surdimensionner certains composants (pour rester dans une zone de fonctionnement linéaire par exemple) ou de les constituer de plusieurs composants primaires au comportement plus complexe (un ampli opérationnel comporte de nombreux transistors). Cette augmentation de taille occasionne un surcoût (plus de matériaux, encombrement plus grand) et des baisses de performance (moins bonne réponse en fréquence, inertie mécanique plus grande...). En outre, elle ne s'applique pas à la conception et à la caractérisation de nombreux éléments primaires.

Cette démarche, pour séduisante qu'elle soit, n'est donc pas toujours justifiable.

On est donc amené à utiliser des théories plus générales. Celles-ci sont plus riches en possibilités de modélisation, mais ne respectent qu'un nombre plus restreint de principes. Lors de l'élaboration de ces théories, on essaie donc de dégager les principes "fondamentaux", c'est-à-dire tout simplement les principes qui s'appliquent à un grand nombre de situations.

Ces principes sont les mêmes que ceux qui président le développement des sciences physiques (étude des propriétés générales de la matière). Citons l'utilisation de variables duales, de lois de conservation, du principe d'invariance....

L'électromagnétisme de Maxwell est le prototype des théories physiques qui respectent ces principes (qu'elle a d'ailleurs aidé à reconnaître), et l'étude de la physique interne des convertisseurs électromécaniques est essentiellement fondée sur cette théorie.

Pour cette raison, lorsque l'on parle d'aspects "physiques" en électrotechnique, on entend en général par là que l'on va considérer les champs électrique ou magnétique présents dans le dispositif étudié.

Notons cependant que, pour utiliser la théorie des circuits dans le cadre de la conversion électromécanique, on est amené à revoir la théorie des circuits d'une façon telle que cette théorie puisse elle aussi être considérée comme une théorie "physique ".

Dernière mise à jour le 04-06-2002