Circuit ouvert et court-circuit sont deux termes spéciaux qui représentent les extrêmes opposés de la ligne de numéro de résistance.

Nous pouvons regarder un circuit en regardant n’importe quelle paire de bornes exposées:

Dans le contexte de deux bornes quelconques d’un circuit:

Un court-circuit implique que les deux bornes sont connectées extérieurement avec une résistance R = 0, la même chose qu’un fil idéal. Cela signifie qu’il y a une différence de tension nulle pour toute valeur de courant. (Notez que les vrais fils ont une résistance non nulle!)

Un circuit ouvert implique que les deux bornes sont des points déconnectés extérieurement, ce qui équivaut à une résistance R =∞. Cela signifie que le courant nul peut circuler entre les deux bornes, quelle que soit la différence de tension. (Notez que des tensions très élevées peuvent faire circuler des arcs de courant même sur de grands espaces d’air ou de vide!)

Le concept consistant à examiner deux bornes d’un circuit et à examiner le comportement à ces deux extrêmes est puissant.

En théorie comme en pratique, le mot « externe » n’a pas de signification spécifique. C’est une limite arbitraire pour séparer le comportement « original” d’un circuit du nouveau comportement lorsque nous apportons certaines modifications à n’importe quelle paire de nœuds. Cette limite artificielle considère que le reste du circuit, les parties internes à la boîte noire, n’est pas modifié. En faisant cette hypothèse, nous pouvons faire un seul petit changement extérieur à la boîte noire et voir son effet sur la boîte noire.

Utilisation dans la mesure pratique

Un voltmètre idéal est un circuit ouvert. Un circuit ouvert est une approximation limitante pour un voltmètre réel, qui aura une résistance importante (mais pas infinie).

Un ampèremètre idéal est un court-circuit. Un court-circuit est une approximation limitante pour un ampèremètre réel, qui aura une résistance faible (mais pas nulle).

Voir la section Mesures des multimètres & pour en savoir plus.

Utilisation en analyse théorique

Tout comme un voltmètre et un ampèremètre mesurent en connectant deux sondes à un circuit, l’analyse théorique est souvent réalisée en examinant seulement deux nœuds d’un circuit.

L’ouverture et le court-circuit fournissent deux points utiles sur la courbe V-I.

En particulier :

• La tension en circuit ouvert est la différence de tension mesurée entre deux bornes lorsqu’aucun courant n’est aspiré ou fourni.
• Le courant de court-circuit est le courant qui circule lorsque les bornes sont forcées d’avoir une différence de tension nulle.

Nous utiliserons ces deux valeurs dans les circuits équivalents Thevenin et Norton.

Utilisation en conception robuste

En conception pratique, nous aimerions que les circuits que nous construisons survivent à la fois aux conditions normales pour lesquelles ils sont conçus et à certaines conditions inhabituelles qui se produisent occasionnellement mais ne devraient pas causer de dommages permanents.

Les circuits ouverts se produisent même lorsqu’ils ne sont pas souhaités. Par exemple, chaque fois que quelque chose est déconnecté ou débranché, nous avons une condition de circuit ouvert.

Les courts-circuits se produisent également même lorsqu’ils ne sont pas souhaités. Par exemple, si un connecteur court-circuite momentanément deux bornes au fur et à mesure qu’il est inséré, ou si un petit rasage métallique se retrouve au mauvais endroit, nous aurons une condition de court-circuit.

Dans la mesure du possible, nous devrions concevoir des circuits ouverts et des courts-circuits à divers endroits du circuit, en particulier à toutes les entrées et sorties exposées. Nous devons concevoir de telle sorte que toute défaillance soit temporaire et / ou récupérable, par exemple avec un disjoncteur.

Utilisation dans la fabrication

Des résistances intentionnelles R = 0 Ω (court-circuit) sont parfois ajoutées à une carte de circuit imprimé car le concepteur souhaite avoir la flexibilité de modifier la valeur sans avoir à redessiner la carte de circuit imprimé plus tard s’il souhaite ajouter une résistance série non nulle (ou un autre composant série) à l’avenir.

De même, des plots de cavalier intentionnels (circuit ouvert) sont parfois ajoutés car le concepteur souhaite avoir la flexibilité de connecter une section plus tard, peut-être pour ajouter une résistance parallèle.

Ces deux options peuvent permettre des changements flexibles tout en partageant les mêmes frais généraux de fabrication. Cela permet de maintenir les coûts unitaires bas et d’éviter des temps de refonte coûteux.

Quelle est la prochaine

Dans la section suivante, les circuits équivalents Thevenin et Norton, nous verrons comment le concept à deux bornes peut être appliqué pour faire une approximation simplifiée de tout ce qui se trouve dans le ”circuit de boîte noire » étiqueté ci-dessus.