Un circuit en parallèle est un circuit dont les branches sont reliées aux deux mêmes nœuds, de sorte que chaque branche est soumise à la même tension. Le courant total est la somme des courants de branche, et la résistance équivalente est inférieure à la plus petite résistance de branche.
Learning objectives
- Calculer la résistance équivalente de branches en parallèle.
- Expliquer pourquoi chaque branche en parallèle est soumise à la même tension.
- Calculer les courants de branche et le courant total.
- Décrire l’effet de l’ajout ou de la perte d’une branche parallèle.
Progressive explanation
Start with the plain-language idea, then move into the engineering detail. Each level stands on its own, so you can stop at the depth you need.
Beginner The core idea
Le câblage domestique est en parallèle : chaque lampe reçoit la même tension d’alimentation, et éteindre l’une n’affecte pas les autres. Il en va de même dans un véhicule, où phares, avertisseur et calculateurs sont tous reliés à la batterie par leurs propres circuits. Ajouter des branches en parallèle augmente le courant total appelé à la source.
Intermediate How it behaves in a circuit
La résistance équivalente est toujours inférieure à la plus petite branche. Ajouter une branche en parallèle offre un chemin supplémentaire au courant : le courant total augmente à tension égale. C’est pourquoi ajouter des charges à une alimentation déjà chargée augmente le courant et peut la surcharger. Dans les circuits réels, les résistances de branche peuvent être non linéaires, mais le principe de tension commune reste valable.
Advanced Limits, assumptions, engineering detail
À haute fréquence, les branches parallèles interagissent par inductance mutuelle et capacité parasite, et le partage du courant peut devenir inégal car l’impédance de chaque chemin varie avec la fréquence. Sur les cartes de circuits imprimés, les pistes parallèles véhiculant de forts courants doivent être équilibrées pour éviter les points chauds. Dans les réseaux électriques, les générateurs en parallèle doivent être synchronisés en tension, fréquence et phase avant d’être couplés.
Formulas and variables
Units of measurement
| Quantity | Symbol | Unit |
|---|---|---|
| Résistance | R | ohm (Ω) |
| Tension | V | volt (V) |
| Courant | I | ampère (A) |
| Conductance | G | siemens (S) |
Worked examples
Deux résistances en parallèle
Problem. Une résistance de 6 Ω et une de 3 Ω sont en parallèle sous 12 V. Calculer la résistance équivalente, les courants de branche et le courant total.
Solution. R_eq = (6 × 3)/(6 + 3) = 2 Ω. I₆ = 12/6 = 2,0 A, I₃ = 12/3 = 4,0 A. I_total = 2,0 + 4,0 = 6,0 A. Vérification : I_total = 12/2 = 6,0 A.
Trois branches en parallèle
Problem. Des résistances de 10 Ω, 15 Ω et 30 Ω sont en parallèle sous 30 V. Calculer la résistance équivalente et le courant total.
Solution. 1/R_eq = 1/10 + 1/15 + 1/30 = 3/30 + 2/30 + 1/30 = 6/30 = 1/5, donc R_eq = 5 Ω. I_total = 30/5 = 6,0 A. Courants de branche : 3,0 A, 2,0 A et 1,0 A, dont la somme vaut 6,0 A.
Practical applications
- Câblage des charges domestiques et automobiles
- Alimentations redondantes et bancs de batteries
- Répartition d’un fort courant entre plusieurs conducteurs
- Ajout de charges sur un bus commun
Automotive applications
Les charges d’un véhicule sont câblées en parallèle sur la batterie, chacune avec son propre fusible. Chaque charge reçoit essentiellement la même tension système, et une lampe grillée n’éteint pas les autres. Ajouter des accessoires en parallèle augmente le courant total demandé à l’alternateur et à la batterie, d’où la nécessité de vérifier la capacité de charge et les calibres de fusibles lors d’un ajout.
Industrial applications
La distribution industrielle utilise des départs parallèles et des charges raccordées en parallèle sur un jeu de barres. Des câbles en parallèle peuvent partager de forts courants, mais ils doivent avoir des longueurs et des raccordements appariés pour un partage équilibré. Les générateurs en parallèle exigent une synchronisation, et les sources parallèles doivent être conçues pour qu’un défaut sur l’une ne réalimente pas les autres.
Measurement procedure
- Mesurer la tension aux bornes de chaque branche ; dans un circuit parallèle idéal, toutes les branches ont la même tension.
- Mesurer les courants de branche séparément et les additionner pour obtenir le courant total.
- Pour mesurer la résistance d’une branche, l’isoler des autres ; sinon le chemin parallèle abaisse la lecture.
- Pour le partage de courant entre conducteurs parallèles, utiliser une pince sur chaque conducteur séparément.
Common mistakes
- Additionner directement des résistances en parallèle au lieu d’utiliser les inverses.
- Attendre des courants de branche égaux quelle que soit la résistance.
- Oublier que la résistance équivalente est inférieure à chaque branche prise séparément.
- Laisser un chemin parallèle connecté en voulant mesurer la résistance d’une branche.
Safety considerations
- Une branche parallèle reste sous tension même lorsqu’une autre branche est coupée ; isoler le bon circuit avant intervention.
- Ajouter des charges en parallèle augmente le courant total ; vérifier les caractéristiques des fusibles, câbles et alimentations avant d’ajouter un équipement.
- Les batteries en parallèle exigent des tensions appariées et une protection adaptée pour éviter les courants de circulation.