Qu'est-ce qu'une tension ?

 

Expériences ? ><

Les deux bornes d'une pile ne sont pas équivalentes, il existe entre ces deux bornes une différence d'état électrique. Cette différence est appelée une tension électrique. C'est cette tension qui permet au générateur de faire circuler des charges électriques dans le circuit, de jouer son rôle de "pompe" à courant.

 

Une tension électrique se mesure en volts (symbole : V).

On utilise souvent le millivolt (mV) et parfois le kilovolt (kV) !

 

Pour mesurer une tension, on utilise un voltmètre.

Cet appareil mesure la différence d'état électrique entre 2 points du circuit ; il doit donc toujours être branché en dérivation ! Son symbole est :

 

Comment utiliser un voltmètre ? ->

 

Application : mesures en Travaux Pratiques > <

 

• Conclusions.

Dans un circuit en série, la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des dipôles récepteurs.

Dans un circuit fermé, la tension aux bornes d'un fil de connexion est nulle.

La tension est la même aux bornes de dipôles montés en dérivation.

 

Exercices

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Approfondissements.

 

Nous avons vu en 5ième qu'une diode ne fonctionne que branchée dans un certain sens :

Passe sur la photo pour inverser les branchements de la D.E.L.

 

Cela montre de manière évidente que les 2 bornes d'un générateur ne sont pas équivalentes !

De plus, si la tension du générateur change, l'énergie qu'il délivre est modifiée également :

Passe sur la photo pour basculer le générateur de 6 V en 12 V !

 

Il existe donc entre les 2 bornes d'un générateur, une "différence d'état électrique".

C'est ce "décalage" entre la borne + et la borne - qui va entrainer la circulation de charges électriques dans une boucle fermée.

On peut comparer la tension d'une pile à la différence de hauteur de liquides dans 2 récipients reliés entre-eux :

Plus la différence de hauteur est importante, plus le débit de liquide entre les récipients est élevé !

 

L'énergie que le générateur dépense est comparable à l'énergie que dépenserait une pompe permettant de garder toujours la même différence de hauteur de liquide : le liquide circule naturellement d'un récipient vers l'autre, tant que la "pompe" a de l'énergie !

 

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1. Réalisons un circuit en série avec un générateur, une lampe et une D.E.L. :

Plaçons ensuite 3 voltmètres aux bornes des 3 dipôles du circuit :

La tension aux bornes du générateur est de U1 = 14,89 V.

La tension aux bornes de la lampe est de U2 = 1,58 V.

La tension aux bornes de la D.E.L. est de U3 = 13,3 V.

 

On remarque qu'aux erreurs de mesure près, U1 = U2 + U3 !

 

C'est ce que l'on appelle la loi d'additivité des tensions :

Dans un circuit en série, la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des récepteurs.

 

2. Un fil de connexion conduit très bien le courant ; il ne "prend" donc presque aucune énergie. La tension aux bornes d'un fil est donc quasi nulle, même lorsqu'il est parcouru par un courant :

 

3. Réalisons maintenant un circuit en dérivation avec ces 3 mêmes dipôles :

Passe sur la photo pour mesurer les tensions aux bornes de ces 3 dipôles !

 

On remarque que les 3 tensions sont égales et voisines de 7,4 V !

La tension est la même aux bornes de dipôles en dérivation.

 

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