Définitions
Définition
Tension (Voltage)
La tension est une mesure de la différence de potentiel électrique entre deux points d'un circuit. Elle est mesurée en volts (V) et peut être mesurée à l'aide d'un voltmètre.
Générateur
Un générateur est un dispositif qui convertit une certaine forme d'énergie en énergie électrique, fournissant ainsi une tension et un courant au circuit.
Dipôle
Un dipôle est un composant électrique ayant deux pôles ou bornes, comme une résistance, un condensateur, ou un appareil électrique.
Circuits en série
Un circuit en série est une configuration où plusieurs composants électriques sont reliés bout à bout de sorte que le même courant passe à travers chacun d'eux.
Tension aux bornes du générateur
La tension aux bornes du générateur est la force électromotrice (FEM) qu'il fournit au circuit. C'est cette tension qui pousse les électrons à travers le circuit, permettant au courant électrique de circuler. Pour un générateur idéal, cette tension est constante et indépendante du courant qui circule dans le circuit. Cependant, dans les générateurs réels, la tension peut légèrement varier en fonction de la charge due aux résistances internes du générateur.
Tension aux bornes des dipôles branchés en série
Dans un circuit en série, la tension du générateur est répartie entre les différents dipôles. Selon la loi de Kirchoff, la somme des tensions aux bornes des dipôles est égale à la tension totale fournie par le générateur. Cela signifie que : V_générateur = V_1 + V_2 + V_3 + ... + V_n, où V_1, V_2, V_3, ..., V_n sont les tensions aux bornes des dipôles dans le circuit.
Chaque dipôle dans le circuit en série partage donc une portion de la tension totale. Le montant de tension à chaque dipôle dépend de sa résistance. Les lois d'Ohm nous apprennent que pour chaque dipôle : V = R * I, où V est la tension, R la résistance et I le courant. Comme le courant est constant dans un circuit en série, une résistance plus élevée engendre une chute de tension plus importante.
Mesure et analyse
Pour mesurer les tensions dans un circuit en série, on utilise un voltmètre. En plaçant le voltmètre aux bornes de chaque dipôle, on peut vérifier la distribution de la tension. Cette méthode est essentielle pour diagnostiquer des problèmes comme une résistance défectueuse ou un court-circuit qui pourrait affecter la distribution de la tension.
Il est important de noter que si un dipôle dans une configuration en série tombe en panne (par exemple, un circuit ouvert), cela interrompra le courant dans tout le circuit, ce qui pourrait indiquer une absence totale de tension à travers les autres dipôles.
A retenir :
Dans un circuit en série, la tension totale fournie par le générateur est répartie parmi les différents dipôles. Cette distribution respecte les lois de Kirchoff et d'Ohm, où la somme des tensions individuelles est égale à la tension du générateur et dépend de la résistance de chaque dipôle. La compréhension et la mesure précises de ces tensions sont cruciales pour diagnostiquer et concevoir des circuits électriques correctement fonctionnels.