Chapitre II – La tension électrique

I – Tension aux bornes d’un dipôle isolé.

1) L’unité de tension.

Le Volt (symbole V) est l’unité de la tension.

On note souvent la tension U :

Ex : U = 4,5V (aux bornes d’une pile plate)

On utilise souvent des multiples :

  • Les faibles tensions s’expriment en millivolts (mV) :   1 mV = 0,001 V
  • Les fortes tensions s’expriment en kilovolts (kV) :        1 kV = 1000 V

 

Conversions de tensions électriques

Départ

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Question 1
Une ligne Très haute Tension a une tension de 400 kV. Que vaut cette tension en V ?
A
400 V
B
40000 V
C
0,4 V
D
400000 V
Explication pour la question 1: 
En effet, 1 kV = 1000 V
Question 2
Convertir la tension du secteur en France, U = 230 V, en kV.
A
U = 2,3 kV
B
U = 0,23 kV
C
U = 230000 kV
D
U = 0,0023 kV
Question 3
Convertir la tension du secteur aux Etats-Unis est de 110 V. Convertir cette tension en mV.
A
0,11 mV
B
1,1 mV
C
11000 V
D
110000 V
Explication pour la question 3: 
En effet, 1 V = 1000 mV.
Question 4
Un élève mesure avec un voltmètre la tension qui existe entre ses deux mains : il trouve U = 150 mV. Convertir cette tension en V.
A
U = 0,15 V
B
U = 15 V
C
U = 150000 V
D
U = 0,015 V
Explication pour la question 4: 
En effet, 1 mV = 0,001 V...
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2) Exemples de tension.

De nombreux appareils portent une indication de tension :

  •  Piles : 1,5 V ;  4,5 V   ;   9 V
Pile 6V
Pile 4,5V
Pile 9V
  • Lampe : 3,5 V ;  6 V ; 230 V
Lampe 12V
Lampe DEL 230V
Lampe 6V
  • Appareils électroménagers : 230 V…

 

II – La mesure de la tension aux bornes d’un dipôle isolé.

1) Le voltmètre.

Le voltmètre permet de mesurer des tensions.

Son symbole est :

2) Mesure de tensions

Un dipôle isolé est un dipôle qui n’est pas branché dans un circuit.

Pour mesurer la tension entre les bornes d’un dipôle isolé, on connecte la borne V du voltmètre sur l’une des bornes du dipôle et la borne COM sur l’autre borne.

Exemples de mesures :

Il existe une tension aux bornes aux bornes d’un générateur isolé.

Il n’existe pas de tension aux bornes dipôle récepteur isolé ( lampe, résistance, D.E.L.,…).

 

III – Tension aux bornes d’un dipôle placé dans un circuit.

1) Expérience.

On réalise le circuit schématisé ci-dessous :

IMPORTANT :

  •  Pour mesurer la tension entre les bornes d’un dipôle, on branche un voltmètre en dérivation entre ses bornes.
  •  La borne V est reliée à la borne du dipôle par où arrive le courant.

2) Conclusion

  •  La tension entre les bornes d’une lampe en fonctionnement est non nulle.
  • La tension entre les bornes d’un fil de connexion ou d’un interrupteur fermé est nulle.

IV – Tension électrique dans un circuit en série.

 1 – Expérience :

 Nous allons mesurer la tension aux bornes des différents dipôles du circuit suivant :

On obtient les résultats suivants :

2 – Observations.

 

Nous remarquons que : Upile =UL  +  UR

 

3 – Conclusion.        

Loi d’additivité des tensions

Dans un circuit en série, la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des autres dipôles.

Plus généralement, la tension entre les bornes de l’association en série de plusieurs dipôles est égale à la somme des tensions entre les bornes de chacun des dipôles.

 Exemple :

Dans ce cas, UAD = UAB  +  UBC  +  UCD  =  UM  +  UR  +  UL

 

V – Tension électrique dans un circuit avec dérivations.

1 – Expérience.

Nous allons mesurer la tension aux bornes des différents dipôles du circuit suivant :

On obtient les résultats suivants :

2 – Observations.

Nous remarquons que : Upile =  UR  =  UL

 

3 – Conclusion :

La tension est la même aux bornes de deux dipôles placés en dérivation.

 

 

Chapitre II – La tension électrique (ppt)

Chapitre II – La tension électrique (doc)

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