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Tension électrique
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Exercices

1/ La tension correspond Ă  l'Ă©nergie de chaque Ă©lectron.

Comprendre

Voyage en électricité:Entre moins et plus

Le générateur va donner à l'électron une certaine quantité d'énergie(correspondant à la tension) que celui ci va donner aux récepteurs au cours de son trajet dans le circuit. Quand il atteindra la seconde borne du générateur, il ne possédera plus aucune énergie, il aura transmis toute son agitation aux récepteurs. Il va en reprendre lors de son passage dans le générateur et repartir dans le circuit.

2/ Quand on veut connaître la tension aux bornes d'un dipôle, on mesure la différence d'énergie des électrons aux bornes de ce dipôle.

Comprendre

L'énergie des électrons ( leur agitation) change en permanence en fonction du temps, des circonstances... Ainsi, pour mesurer la tension dans un circuit, il est nécessaire de le faire en référence à un autre point du circuit. Un synonyme de tension est différence de potentiel car on mesure la différence d'énergie des électrons entre deux points.

3/ La grandeur "tension électrique" a pour unité le Volt(V). La tension est symbolisée par la lettre U.

Comprendre

Alessandro Volta a inventé la première pile électrique dans les années 1800. Elle était composée de rondelles de cuivres et de zinc empilées dans de l'eau salée. En hommage à ses travaux, l'unité de la tension électrique porte aujourd'hui son nom.

4/ La tension se mesure avec un voltmètre branché en dérivation.Le voltmètre est isolant.

Comprendre

Pour mesurer la tension entre deux points, il est nécessaire d'effectuer une dérivation. En théorie, il ne laisse donc passer aucun électron. Si les électrons pouvait passer à travers le voltmètre la mesure serait faussée car la tension changerait lors de l'ajout du voltmètre.

5/ Une tension peut exister entre deux points d'une portion de circuit non parcourue par un courant. C'est le cas des isolants.

Comprendre

Par exemple, aux bornes d'une pile ou d'un interrupteur ouvert, les électrons sont bloqués, ils ne peuvent circuler d'une borne à l'autre du dipôle. Pourtant, les électrons possèdent une quantité d'énergie différente à chaque borne, la tension ne sera donc pas nulle.

6/ Dans un circuit en série toute l'énergie donnée par le générateur est partagée entre les récepteurs.Donc la somme des tensions aux bornes des récepteurs est égale à la tension aux bornes du générateur.

Comprendre

Chaque électron va répartir l'énergie donné par le générateur entre les différents récepteurs. Donc si on ajoute les tensions qu'il a donné à chaque récepteur, on saura quelle tension le générateur lui a donné.

6/ Exercices

Appliquer

6/ Loi des maillesImage 
(8 mn)
schéma loi des mailles
Compléter le schéma ci-contre en ajoutant les valeurs des différentes tensions.

7/ Pour fonctionner normalement, un récepteur doit avoir à ses bornes une tension proche de sa fonction nominale. Pour une tension inférieure, on parlera de sous-tension, et pour une tension supérieure de sur-tension.

Comprendre

La tension nominale est la tension nécessaire pour qu'un appareil fonctionne bien. Les appareils qui se branchent sur le secteur (les prises électriques) ont une tension nominale de 230V car c'est la tension utilisée en France.
Si un récepteur ne reçoit pas la bonne tension, soit il ne fonctionnera pas bien( sous tension), soit il fonctionnera trop fort et sa durée de vie s'en trouvera très réduite(surtension).

8/ La tension est la même aux bornes de deux dipôles en dérivation car ils ont la même différence d'énergie à leurs bornes.

Comprendre

Deux dipôles en dérivation ont en effet leurs bornes au même endroit donc la différence de tension sera la même entre ces deux points.

9/ La loi d'ohm indique que la tension est égale au produit de l'intensité et de la résistance.U=RI

Comprendre

La loi d'Ohm permet de calculer une de ces trois grandeurs Ă  partir des deux autres.
Outre le calcul, elle permet de prévoir l'évolution d'une grandeur en fonction des autres.