La tension électrique

Définition de : tension et différence de potentiel

Dipôle :
Un dipôle est un composant électrique comportant deux bornes de connexion.
Tension :
C’est une grandeur électrique se mesurant entre les deux bornes d’un dipôle.
La différence de potentiel (ddp):
C’est la tension existant entre deux bornes d’un circuit.

Definitions
Schéma 1

Dans le schéma 1, on peut distinguer :
a) Des dipôles en :  G, R1, R2, R3.
b) Des tensions entre les points D et C, A et D, C et B, A et B
c) Des différences de potentiel entre les points  A et C, D et B.

Définition du potentiel de référence

Point de reference
Schéma 2

Potentiel de référence :
C’est un point dans le circuit (souvent le point de masse) qui est pris pour mesurer la différence de potentiel entre ce point et un autre point du circuit.

Dans le schéma 2, la tension donnée par G = 12V, les potentiels des points en vert par rapport au point A pris comme potentiel de référence sont :
B = 4.5 V, C = 7.5V, D = -4.5V, E = 6V

La tension électrique

La tension électrique (U) est la différence de potentiel entre deux points d’un ou de plusieurs circuits (ayant obligatoirement le même point de référence), elle est mesurée en Volts (V).

La force électromotrice (f.é.m.)

C’est la tension maximale (notée E) que l’on peut mesurer aux bornes d’un générateur lorsqu’il ne débite aucun courant. C’est à dire lorsque le circuit est ouvert.

Les multiples et sous-multiples du volt

Le kilovolt      kV  = 1000 V (rarement utilisé en électronique sauf par exemple pour la polarisation de lampes électroniques (diodes, tétrodes et autres) de très forte puissance (émetteurs, accélérateurs nucléaires etc. )
Le volt             V = 1 V
Le millivolt    mV = 0.001 V      càd 103 V
Le microvolt  µV = 0.000001 V      càd 106 V
Le nanovolt   nV = 0.000000001 V     càd 109 V (aussi très rarement utilisé)

Mesurer une tension ou une différence de potentiel

L’appareil à utiliser pour mesurer une tension et le voltmètre. Le voltmètre se connecte au circuit en parallèle (dérivation) du circuit. Il n’impose donc pas de modifier le circuit pour faire la mesure. Si plusieurs mesures sont à faire par rapport à un même point (par exemple le point de référence, ou la masse du circuit) elles peuvent être réalisées très rapidement en ne déplaçant qu’une seule pointe de test de l’appareil. De plus le voltmètre est souvent utilisé pour connaitre la valeur d’un courant passant dans une résistance en relevant la ddp à ses bornes puis en utilisant la loi d’ohm ( I = U / R). Dans le schéma 3, le voltmètre A donne la différence de potentiel entre le point de masse (référence) et une des bornes de la résistance R3, ddp donnant la somme des tensions aux bornes des R2 + R3 ou R2 + R5 + R4. Le voltmètre B donne deux renseignements : la tension aux bornes de R5 et également le courant la parcourant en appliquant la loi d’Ohm I5 = tension mesurée / R5.
Mesure tension
Schéma 3