La tension électrique
I-Notion de tension électrique:
1) Définition:
La tension électrique UAB entre ces deux points A et B d'un circuit électrique est la différence de potentiel entre ces deux points (son unité est le volt (V) ).
UAB=VA-VB.
VA : potentiel électrique au point A. VB : potentiel électrique au point B remarque: le potentiel électrique n'est pas directement mesurable. Il définit l'état électrique d'un point de l'espace.
(il s'exprime en en Volt).
2)La tension grandeur algébrique mesurable:
■ Si VA>VB , VA-VB>0 donc: UAB>0
■ Si VA<VB , VA-VB<0 donc: UAB<0
■ Si VA=VB , VA-VB=0 donc: UAB=0
La tension électrique est une grandeur algébrique mesurable .
3)Représentation de la tension électrique :
La tension électrique UAB est représentée par une flèche dirigée du point B vers le point A .
II-Mesure de la tension électrique:
1)Appareils de mesure de la tension électrique:
On peut mesurer la tension électrique :
- à l'aide d'un voltmètre( à aiguille ou numérique) -ou bien à l'aide d'un oscilloscope.
Pour mesurer la tension électrique entre deux points le voltmètre doit être monté en derivation( en parallèle) entre ces deux points.
2
) Lecture sur le voltmètre:
3) Méthode d'utilisation de l'oscilloscope:
Pour mesurer la tension entre les bornes d'un générateur ,on branche la borne positive du générateur à l'entrée Y1 de l'oscilloscope et la borne négative à la masse et on obtient un trait lumineux horizontal déplacé vers le bas par un nombre y de divisions , et en connaissant la valeur de la sensibilité verticale YA exprimée en V/div , la tension entre les bornes d'un générateur est: U=Sy × y avec : Sy: la sensibilité verticale.
Exemple:
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III-La loi des tensions dans les circuits électriques:
Les circuits en série:
additivité des tensions1)
La tension entre deux points d'un circuit est égale à la somme des tensions entre tous les dipôles montés en série entre ces deux points.
Les circuits en dérivation : 2)
La tension aux bornes d'un ensemble de dipôles montés en dérivation est la même.
IV-Visualisation des tensions variables:
1) Tension variable:
On appelle tension variable une tension dont la valeur change au cours du temps.
2) Exemples de quelques tensions variables a) Tension alternative sinusoïdale:
C'est une tension périodique sinusoïdale dont le signe cha nge deux fois par période.
On peut la visualiser sur l'écran d'un oscilloscope, on obtient la figure suivante :
La tension alternative sinusoïdale est caractérisée par:
- La période T : c'est le temps au cours duquel la tension se répète identiquement à elle-même . ( en hertz H)
f T1
-La fréquence f :c'est l'inverse de la période
-La tension maximale Umax c'est la valeur maximale de la tension variable.
-La tension efficace Ueff c'est la valeur indiquée par l'ampèremètre lorsqu'on l'utilise pour mesurer la tension variable, elle est liée à la tension maximale par la relation suivante :
Dans l'exemple précédent on a :
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b) Tension alternative triangulaire:
C'est une tension périodique triangulaire dont le signe change deux fois par période.
c) Tension alternative rectangulaire:
C'est une tension périodique rectangulaire dont le signe change deux fois par période.
