Tension - Chicoree

1 Notions de base

Vous le savez si vous avez lu l'article sur l'intensité, c'est le mouvement des porteurs de charge qui constitue le courant électrique. Or, pour se déplacer, ces charges nécessitent de l'énergie. Dans un circuit électrique, certains éléments (les générateurs) fournissent de l'énergie aux charges. Alors que d'autre (les récepteurs) leur en prenne. La tension mesure la quantité d'énergie gagnée ou perdue par une charge lors de son cheminement entre deux points d'un circuit.

1.1 L'électricité

1.2 AC/DC

Si on s'imagine le courant électrique comme un fluide s'écoulant dans un tuyau, on peut se figurer deux manières de le mettre en mouvement: soit en le faisant s'écouler toujours dans la même direction, soit en le faisant continuellement avancer puis reculer.

2 Mesure

Une mesure de tension se fait toujours entre deux points et elle permet de déterminer le gain ou la perte d'énergie par charge électrique entre ces points. L'appareil utilisé pour mesurer les tensions est le voltmètre. Aujourd'hui on utilise plus généralement un multimètre doté d'une position voltmètre généralement identifiée par la lettre V. On peut aussi visualiser une tension qui évolue au cours du temps à l'aide d'un oscilloscope. Une mesure de tension se fait toujours en dérivation. C'est à dire en parallèle du composant aux bornes duquel on veut mesurer la tension.

3 Représentation

Sur un schéma, on représente habituellement une tension par une flèche située à côté du circuit. La flèche représente la tension entre le sommet et la base de la flèche. Habituellement, quand on souhaite donner un nom à une tension (souvent inconnue), on utilise la lettre U. Et on utilise des indices pour distinguer les différentes tensions: U₁, U₂, etc.

4 Source de tension

5 Association de tensions

Des tensions qui apparaissent en série dans un circuit s'additionnent algébriquement. C'est à dire en respectant le signe et le sens des flèches.

6 Loi des mailles

Une maille un chemin qui permet de revenir à son point de départ. La loi des mailles énoncée par Gustav Kirchhoff en 1845 stipule que sur toutes les mailles d'un circuit, la somme algébrique des tensions est nulle. Cela peut se comprendre aisément si on se représente les variations de tensions comme des variations d'altitude: si vous faites une randonnée, et quel que soit le chemin que vous prendrez, quand vous reviendrez à votre point de départ, vous aurez autant monté que descendu. Pour la tension, tout se passe pareil: sur une maille, il peut y avoir des endroits où la tension augmente (tension positive) et d'autres où la tension baisse (tension négative). Mais au final, la somme de ces tensions doit faire 0V (zéro volt).

7 Relation avec le courant et la résistance

Tout comme la pression de l'eau à votre robinet existe que l'eau coule ou pas, la tension existe que l'électricité circule ou pas. Mais, tant que le circuit est ouvert – c'est à dire tant qu'il n'y a pas un chemin qui permet à l'électricité de revenir à son point de départ – le courant électrique ne peut pas circuler (aller du + vers le -). Pour le fermer, on pourrait être tenté de relier directement les bornes de la source de tension entre elles. Mais c'est une mauvaise idée: en effet, cela crée ce que l'on appelle un court-circuit, c'est à dire un chemin par lequel l'électricité va pouvoir circuler très vite. Cela va produire beaucoup de chaleur – avec tous les risques que cela comporte.