Nombre complexe/Annexe/Vecteur de Fresnel

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Vecteur de Fresnel
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Annexe 3
Leçon : Nombre complexe
Précédent : Utilisation pratique des nombres complexes
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Nombre complexe/Annexe/Vecteur de Fresnel
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En électricité, on utilise des fonctions sinusoïdales du temps t telles que :

i(t)=I\sqrt{2}\cos(\omega t+ \phi)\, pour l'intensité
u(t)=U\sqrt{2}\cos(\omega t+ \phi)\, pour la tension

Les tensions électriques sinusoïdales habituelles sont de fréquences constant ƒ = 50 Hz.

La pulsation est :

\omega = 2\pi f \approx 314\; \mathrm{rad.s^{-1}}\,

C'est la même constante pour toutes les fonctions i\, et u\, ainsi définies.

Il en résulte que chaque fonction u(t)\, est caractérisée par la donnée du réel positif U\, et de la mesure en radians d'un angle \phi\,.

Ainsi, on peut associer à chaque fonction u\, le nombre complexe [U,\phi]\,


Définition

A toute tension sinusoïdale u\, on associe le nombre complexe noté \underline{U}\,

  • de module U\,, la valeur efficace de u\,,
  • d'argument \phi\,, la phase initiale de u\,.

A u(t)=U\sqrt{2}cos(\omega t+ \phi)\, on associe :

\underline{U}=U(cos(\phi)+jsin(\phi))\,

Remarque : En électricité, pour éviter les confusions avec l'intensité i\,, on note j\, le nombre complexe habituellement noté i\, en mathématiques.


Définition

Dans le plan complexe, si M est l'image de \underline{U}=[U,\phi]\,

le vecteur de Fresnel de la fonction sinusoïdale u est le vecteur \vec{OM}\,.

[modifier] Exemple

Soit un dipôle soumis à la tension sinusoïdale u(t)=220\sqrt{2}\cos(\omega t+ \frac{\pi}{4})\,.

On peut associer à u le nombre complexe \underline{U}=[220,\frac{\pi}{4}]\,