diviseur de courant

Un diviseur de courant est un circuit passif qui reçoit un courant d'entrée et le répartit entre deux ou plusieurs chemins parallèles, généralement à l'aide de résistances. Contrairement à un diviseur de tension, qui fonctionne sur la différence de potentiel, un diviseur de courant exploite la relation inverse entre la résistance et le flux de courant : les chemins à faible impédance attirent plus de courant. Les courants de sortie sont des fractions prévisibles du courant d'entrée, déterminées par les valeurs relatives des résistances parallèles.

Dans sa forme de base à deux résistances, le courant d'entrée I se divise en deux branches avec les résistances R1 et R2. Le courant traversant R1 est égal à I multiplié par R2 divisé par la somme R1 plus R2. Cette relation inverse (une résistance plus faible reçoit une plus grande part de courant) est le principe sous-jacent à tous les circuits diviseurs de courant. La formule reste valable que les impédances soient de pures résistances ou des impédances complexes comme des bobines ou des condensateurs dans les circuits CA.

Applications courantes et limites

Les diviseurs de courant apparaissent dans les circuits de shunt pour mesurer le courant avec des ampèremètres analogiques : une résistance de shunt de précision en parallèle avec un galvanomètre transporte la majeure partie du courant, tandis qu'une petite portion circule à travers le mouvement du compteur. Ils sont également utilisés dans les réseaux de capteurs et le conditionnement de signaux où un courant de référence doit être distribué dans des proportions connues. Cependant, les diviseurs de courant sont intrinsèquement dissipatifs : ils dissipent de la puissance dans toutes les branches, ce qui les rend inadaptés à la distribution d'énergie à haut rendement. Leur impédance de sortie varie avec la charge, ils fonctionnent donc mal avec des charges variables ou réactives.

La sensibilité à la température est une préoccupation pratique. Étant donné que le rapport de division du courant dépend du rapport des résistances, toute dérive thermique des valeurs des résistances entraîne une dérive de la division. Dans les applications de précision, l'utilisation de paires de résistances avec des coefficients de température appariés devient nécessaire. L'inductance et la capacité parasites dans les circuits réels déforment également le rapport de division à hautes fréquences, en particulier avec des impédances non résistives.

Les diviseurs de courant sont parfois confondus avec les sources de courant, mais ils diffèrent fondamentalement. Une vraie source de courant maintient le courant de sortie constant quelle que soit l'impédance de charge ; un diviseur de courant dépend de l'impédance de charge correspondant à sa conception. Pour cette raison, les diviseurs de courant sont plus fiables lorsqu'ils alimentent des charges à haute impédance ou des charges purement résistives de valeur connue. Dans des conditions de charge à faible impédance ou imprévisibles, la division devient imprévisible.