La tension électrique – Cours
Résumé et Points Clés
La tension électrique est la différence de potentiel (ddp) entre deux points d’un circuit. Le potentiel électrique (V) en un point, exprimé en volt (V), caractérise son état électrique. La tension UAB entre les points A et B est définie par UAB = VA – VB. C’est une grandeur algébrique : si VA > VB, alors UAB > 0. Elle se représente par une flèche dirigée de B vers A.
Mesure de la tension : On utilise un voltmètre, branché en dérivation aux bornes du dipôle (courant entrant par la borne V/+). Pour un voltmètre à aiguille, la tension est U = C * (n/n0), où C est le calibre, n la déviation de l’aiguille et n0 la déviation totale du cadran. L’incertitude absolue est ΔU = (C * x)/100 (x étant la classe de l’appareil). Une incertitude relative (ΔU/U) faible indique une mesure précise.
Lois des tensions :
- En série : Loi d’additivité. La tension aux bornes d’un ensemble de dipôles en série est égale à la somme des tensions aux bornes de chaque dipôle (ex: UG = UAB + UBC).
- En dérivation : Loi d’unicité. Des dipôles en dérivation sont soumis à la même tension (UG = U1 = U2).
Visualisation (Oscilloscope) : L’oscilloscope permet de visualiser des tensions. Pour une tension continue, U = SV * Y (SV : sensibilité verticale en V/div, Y : déviation verticale en div). Une tension variable change au cours du temps. Une tension alternative périodique est caractérisée par :
- La tension maximale (Umax).
- La tension efficace : Ueff = Umax / √2.
- La période (T) en secondes (s).
- La fréquence (f) en Hertz (Hz) : f = 1/T.