Chapitre 2 – La tension électrique
Chapitre 2 – La tension électrique
Activité: Benjamin Franklin et le paratonnerre p.106
Travaux Pratiques: La tension électrique
1) Caractéristiques et mesure de la tension électrique
a) Unités et symboles
La tension électrique, mesurée entre les bornes d’un dipôle, s’exprime en Volts, de symbole V.
Exemple: le générateur utilisé en Travaux Pratiques peut délivrer une tension allant de 3 Volts à 12 Volts.
Lors de certains phénomènes météorologiques, comme les orages, des tensions électriques de plusieurs millions de Volts peuvent être engendrées.
b) Comment mesure-t-on une tension électrique?
Un voltmètre permet de mesurer la tension électrique aux bornes d’un dipôle.
Son symbole est:
Il faut toujours brancher un voltmètre en dérivation du dipôle considéré.
Exemple:
On mesure ici la tension aux bornes de la lampe L1
c) Tension aux bornes d’un dipôle isolé
Il existe une tension aux bornes d’un générateur isolé, par contre la tension aux bornes d’une lampe isolée, ou d’un autre composant électrique isolé passif est nulle (résistor, diode, moteur, …).
d) Tension dans un circuit parcouru par un courant
Lorsqu’un composant électrique est en fonctionnement, sa tension électrique n’est pas nulle.
Mais la tension aux bornes d’un fil de connexion est toujours nulle, même si un courant électrique traverse le fil.
Ici U1 = 2V (tension aux bornes de la lampe 1)
et U2 = 0 V (tension aux bornes d’un fil de connexion)
2) 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 autres dipôles du circuit.
Exemple:
| Dipôle |
Générateur |
Lampe 1 |
Diode |
| Tension (Volts) |
6 |
3,05 |
2,95 |
3) Relation entre les tensions dans un circuit avec dérivations
La tension électrique est la même pour tous les dipôles branchés en dérivation du générateur.
Exemple:
Ugénérateur = U1 = U2 = U3 = 6V
4) L’adaptation
a) Comment adapter une lampe à un générateur?
Sur le culot d’une lampe, deux indications sont données, la tension et l’intensité nominales de la lampe.
La tension nominale est la tension nécessaire pour que la lampe fonctionne normalement et durablement.
Exemples:
Sous tension Tension adaptée Surtension
L’intensité nominale indiquée sur le culot de la lampe est l’intensité nécessaire pour la lampe fonctionne normalement et durablement.
b) Association de piles
De nombreux appareils électriques ont besoin de plusieurs piles pour fonctionner. Ces piles sont associées en série, et la tension totale est égale à la somme des tensions de chaque pile.
Exemple:
une lampe de poche a besoin de quatre piles 1,5 V pour fonctionner.
La tension de l’association est donc U = 1,5 + 1,5 + 1,5 + 1,5 = 1,5 4 = 6V
La tension aux bornes de l’association de plusieurs piles en série est égale à la somme des tensions de chacune des piles.
Si une pile de l’association est branchée dans le mauvais sens, il faudra compter sa tension négativement.
Exemple:
La tension de l’association est donc U = 1,5 – 1,5 + 1,5 + 1,5 = 3V. La lampe ne fonctionnera pas correctement.
Compteur
oliviervallejo
