La tension électrique
1-1 - Les potentiels électriques
. -1
La tension électrique .
Chaque point d’un circuit se caractérise par son état électrique, c'est-à-dire sa charge soit positive soit négative par rapport à un état de référence. Cet état se nomme le potentiel électrique, il est noté V et s’exprime en volts Définition de la tension électrique-2-1
.
La tension électrique est la grandeur physique qui exprime la différence de potentiel (ddp) entre deux points d’un circuit électrique. Le symbole de cette grandeur physique est U, son unité est le volt (V).
La tension électrique entre deux points quelconques d’un circuit correspond à la différence de potentiels entre ces deux points
On note :
VA : Le potentiel électrique au point A en volts (V) VB : Le potentiel électrique au point B en volts (V)
La tension électrique UAB est la différence de potentiels VA et VB entre les points A et B alors UAB = VA - VB en volts (V)
Remarque :
La masse M est un point du circuit électrique auquel on attribue, par convention, le potentiel électrique nul (0V) .
Le symbole de la masse est :
M
3-1 - Représentation de la tension électrique .
Sur un schéma électrique la tension électrique est représentée par une flèche, la tension est positive si :
-La pointe de la flèche désigne le potentiel le plus élevé
-L’autre bout de la flèche indique le potentiel le moins élevé La tension est négative dans le cas contraire.-si le courant circule de A vers B VA > VB => UAB>0
-si le courant circule de B vers A VA < VB => UAB<0
VA VB
UAB
2 - Mesure d'une tension électrique .
AB BA
U U
-Un voltmètre permet de mesurer la tension électrique aux
bornes d’un dipôle ; Il faut toujours brancher un voltmètre en parallèle -le symbole du voltmètre est :
V
-pour un voltmètre à aiguille , la tension mesurée est :
0
U=C×n n avec : C : Calibre en V
n : nombre de division indiqué par l’aiguille n0 : nombre de division de cadran
1-2 - le voltmètre .
-la tension est une grandeur algébrique :
2-2 - l'incertitude .
L’ incertitude absolue sur la mesure de la tension est :
U = C × x
100 x est la classe de l’appareil L’ incertitude relative
est :
U C × x U = U ×100
3-2
- application
. -3
propriétés de la tension . .Circuit en série-1-3
A B
P N
+ ــ
R C M D
. . .
. . .
UAB
UAC UCD UDB
On considère le montage suivant :
Énoncé: La tension aux bornes d’un ensemble de dipôles montés en série est égale à la somme des tensions aux bornes de chacun des dipôles
On relève les valeurs des tensions On trouve que :
AB AC CD DB
U = U + U + U
2-3 - Circuit en parallèle .
On considère le montage suivant : On relève les valeurs des tensions
On trouve que :
PN AB CD EF
U = U = U = U
UPN
UAB UCD UEF
R
.
A
.
B
. .
. .
M
C
N D
.
P
.
EF M
Énoncé: La tension aux bornes d’un ensemble de dipôles montés en parallèle (dérivation) est la même -4
L’oscilloscope, mesure de tensions et de durée .
1-4 - Visualisation d'une tension continue
L'oscilloscope est un appareil qui permet de visualiser une
tension, continue et/ou variable dans le temps, et de déterminer ses caractéristiques
Relier le + de la pile à la borne Y de l’oscilloscope et la borne – à la borne COM. Régler la sensibilité verticale par carreau à
Sv = 500mV /div.U = S .Y = 500mV / div 3divY
= 1,5V
Y
L'oscilloscope
2-4 - Visualisation d’une tension alternative
Relier les bornes de l’oscilloscope aux bornes alternatives du
générateur GBF
GBF
1-2-4-Mesures de la valeur maximale Um de la tension
(l’amplitude)la sensibilité verticale est SY=1V/div
Ym
X
Donc : Um=SY.Ym=1.3=3V
3-2-4-La période T
La sensibilité horizontale Sh ou vitesse de balayage Vb est Vb =100ms/div
La période T est la plus petite durée au bout de la quelle la tension se reproduit identique à elle-meme, son unite est la seconde (s) .
T=Vb.X=100.3,3=330ms
3-2-4-La fréquence f .
f = 1
Hz T s
La fréquence est le nombre de périodes en une seconde .
1 1 1
f = = = 3Hz
T 330ms 0,33s L’unitée de f dans S.I est le hertz (Hz) 2-2-4-La tension efficace Ue
La tension efficace se calcule, à partire de la tension
maximale : m
e
U = U
V 2
V
e
U = 3 = 2,12V
2
3-2-4-Exemples de signaux triangulaire et carrée
