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La caractéristique (abréviation de « courbe caractéristique ») d'un dipôle électrique est la relation existant entre l'intensité i du courant traversant le dipôle et la tension u aux bornes de celui-ci^[1]^,^[2]. Il est indispensable de connaître la caractéristique pour concevoir un circuit intégrant le dipôle.

Généralités

La caractéristique associe très généralement deux variables d'état du dipôle : une grandeur extensive (le courant électrique) à une grandeur intensive (la tension). Elle repose sur le principe que le dipôle possède un comportement réversible et répétable. Ainsi, à chaque valeur de la tension u est associée une valeur du courant électrique i, et cette correspondance peut se noter comme une fonction f, ce qui donne :

i=f(u)\,

ou

u=f^{-1}(i)\,

La caractéristique peut donc être tracée sur un graphique.

Les points de la caractéristique sont appelés « points de fonctionnement » du composant électrique^[1].

La notion de caractéristique déborde le cadre de l'électrocinétique, puisqu'elle est applicable à la plupart des composants d'un automatisme^[3] : par exemple, aux pompes et turbines en hydraulique^[4].

Exemples de caractéristiques de dipôles

Caractéristique d'une résistance R

On note R la résistance d'un conducteur ohmique. Ainsi, d'après la loi d'Ohm, on a la relation :

u=Ri\,

Avec :

$u$ la tension aux bornes du dipôle ;
$i$ l'intensité du courant qui traverse le dipôle.

D'où la caractéristique :

i=f(u)=u/R\,

où $f$ est la fonction définie ainsi :

f:x\mapsto x/R\,

La courbe représentative de la caractéristique d'une résistance est une droite passant par l'origine du repère^[1].

Caractéristique d'une diode Zener

La caractéristique d'une diode Zener est la relation définie ainsi :

i=f(u)\,

Notes

↑ ^{a b et c} Lionel Douthe et Baptiste Fray, Physique-Chimie 2de : Manuel élève, Lelivrescolaire, 2019, 352 p. (ISBN 237760143X, lire en ligne)
↑ Clément de Laharpe, Notes et formules de l'ingénieur, vol. 2, Albin Michel, 1920 (réimpr. 20e), 2164 p.
↑ M. Méerov, Y. Mikhaïlov et V. Friedman (trad. V. Polonski), Principes de la commande automatique, Éditions Mir, 1979 (réimpr. 1983), « 1. Principes fondamentaux de la conception des systèmes de commande automatique », p. 21.
↑ Armando Lencastre (trad. du portugais), Hydraulique générale, Paris, Eyrolles, 1957 (réimpr. 1983, 1995), 636 p. (ISBN 2-212-01894-0), « 9. Pompes centrifuges », p. 355