Cinquième > Physique-Chimie > L'énergie et ses conversions > Stage - Tension et lois

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Tension et lois

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Tension et lois

 

I. Qu’est-ce qu’une tension ?

 

Une tension est à l’origine de la création d’un courant électrique. Elle indique un stockage de l’électricité. Son unité est le volt noté V et son symbole est le U.

Exemples : pour une pile on a souvent des tensions de l’ordre de 4,5 V (de quelques volts) et pour une prise électrique, en France, elles sont toutes à 230 V.

On peut avoir une tension sans courant, c’est le cas d’une pile, ou d’un générateur, qui ne sont pas branchés à des dipôles, qui ne sont pas dans un circuit. Dans ce cas-là, la pile ou le générateur ont bien une tension, mais ne délivrent pas de courant. On peut aussi avoir l’inverse, c’est-à-dire, un courant sans tension électrique. C’est le cas du fil. Le fil laisse passer le courant électrique mais n’a pas de tension à ses bornes.

L’appareil de mesure pour la tension c’est le voltmètre. On utilise souvent des multimètres comme pour mesurer l’intensité. Les bornes du voltmètre sont V et COM : V pour l’entrée et COM pour la sortie.

Le calibre est à déterminer en fonction de la tension que l’on doit mesurer. La règle quand on utilise un calibre c’est de toujours utiliser le calibre le plus grand, le plus large, pour ensuite réduire si la tension est vraiment de plus petit calibre. Le branchement pour le voltmètre se fait en dérivation par rapport à l’appareil pour lequel on veut connaître la tension.

 

 

Dans l'exemple ci-dessus, on a une pile avec une lampe et on souhaite mesurer la tension de la lampe. On branche alors en dérivation le voltmètre aux bornes de la lampe.

 

II. Lois pour la tension

 

A. Circuit en série

 

 

On a une pile avec deux lampes $L_1$ et $L_2$. On branche un voltmètre en dérivation par rapport à $L_1$ et un voltmètre en dérivation par rapport à $L_2$. On remarque que la tension de la pile est égale à la somme des tensions des dipôles dans un circuit en série. Donc $U_{pile} = U_{L1} + U_{L2}$. C’est ce qu’on appelle l’additivité des tensions. C’est une loi valable pour les circuits en série.

 

B. Circuit en dérivation

 

 

On réalise ce montage avec une pile, deux lampes $L_1$ et $L_2$. On mesure leur tension respective avec un voltmètre branché en dérivation par rapport aux lampes et on constate que la tension de la pile est égale à celle aux bornes de la lampe $L_1$, de même pour la lampe $L_2$. C’est ce qu’on appelle l’unicité des tensions. Donc $U_{pile} = U_{LL_1} = U_{L_2}$, dans un circuit en dérivation.