Associations de générateurs - Traité d'électricité pour le radioamateur

Imaginons que nous disposions d'une énorme quantité de batteries rechargeables de 1,2 V pouvant débiter chacune 1A. Si nos besoins en énergie demandent 120 V et 45A, nous allons constituer des associations de générateurs nous permettant de satisfaire ces besoins.
Les générateurs en série : Nous allons préalablement définir les caractéristiques de nos générateurs
	Dans tous les cas de figure nous utiliserons ce générateur, qui fournit une tension U aux points A-B, qui possède une résistance interne notée ri et qui est capable de délivrer un courant I pendant un temps t.
Imaginons que nous mettions en série comme suit nos générateurs, quels sont les résultats d'une telle association :
- Nous découvrons expérimentalement que les tensions, dans ce montage s'ajoutent. - Les résistances internes s'ajoutent. - Le courant total est égal au courant maximum que peut fournir un générateur
Nous retiendrons que dans la mise en série de générateurs :	I total = I max débité par 1 générateur U totale = S des U R interne totale = S résistances internes
S ce symbole signifie : somme, vous le retrouverez souvent
Quels sont les avantages et inconvénients d'une telle association ?
Avantages 1 - on obtient la tension de sortie désirée en ajoutant les générateurs les uns derrière les autres. 2 -on n'est pas obligé de mettre des générateurs fournissant la même tension, on peut très bien mettre en série une batterie de 12V avec une batterie de 24 V pour obtenir 36V	Inconvénients 1 - Le débit d'ensemble est dicté par le débit maximum du générateur le plus faible 2 - les résistances internes sont en série, donc s'ajoutent. Ceci limite à la fois le courant maximum et la tension utile 3- un générateur H.S. dans l'association perturbe grandement le fonctionnement

exemple numérique : Nous disposons de piles dont les caractéristiques sont les suivantes : tension : 1,5 V I max = 150 mA ri = 0,01 W Nous souhaitons connaître la tension disponible à vide aux bornes d'une association de 3 piles en série , le débit maximum consenti par cet assemblage et la résistance interne totale.
Solution : Nous savons que les tensions s'ajoutent donc il vient pour 3 piles Ut = 1,5 + 1,5 + 1,5 = 4,5 V Imax = i max d'une pile soit 150 ma rs = 0,01 + 0,01 + 0,01 = 0,003 W

Important :	Nous venons de voir qu'en mettant en série les tensions, celles-ci s'ajoutent. Pour ce faire, nous connectons à chaque fois le pôle positif d'un générateur au pôle négatif de l'autre. Si maintenant si nous mettons toujours nos générateurs en série mais connectons le pôle positif de l'un avec le pôle positif de l'autre, les tensions vont être antagonistes et se retrancher.

	Les générateurs en parallèle // : Que se passe t-il si nous connectons maintenant nos générateurs comme le montage l'indique ?
- Nous remarquons que les résistances internes se retrouvent en parallèle, ce qui diminue la résistance interne globale - La tension totale (on suppose les générateurs identiques) = la tension d'un générateur - le courant total disponible est égal à la somme des courants pouvant être fournis par les générateurs.
Quels sont les avantages et inconvénients d'une telle association ?
Avantages 1 - Le courant disponible est multiplié par un facteur n= nombre de générateurs 2 - La résistance interne de l'ensemble est divisé par un facteur n = nombre de générateurs 3 - Un générateur H.S. ne perturbe que très peu l'ensemble	Inconvénients 1 - La tension d'ensemble est dictée par la tension unitaire des générateurs
Nous retiendrons que dans la mise en // de générateurs : (identiques pour ce qui concerne les conclusions à droite)	I total = n fois le courant d'un générateur U totale = U d'1 générateur R interne totale = divisée par n fois le nombre de générateurs

Toute ceci conduira les constructeurs désirant offrir par exemple une batterie d'accumulateurs à utiliser les associations série-parallèle de manière à fournir une tension souhaitée avec un débit important.