Elec N° 01 : La tension électrique.

Cours.

Exercices

   

 
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1)- Tension aux bornes d’un générateur.

2)- Tension aux bornes d’un dipôle dans un circuit. (TP physique N°01)

3)- Les Propriétés de la Tension.

4)- Différence de potentiel et notion de masse.

5)- Applications. Ex 7 ; 8 ; 14 ; 24 pages 20, 22

Correction des exercices

1)- Tension aux bornes d’un générateur.

   Montage :

 

-  Pour mesurer la tension aux bornes du générateur, on branche un voltmètre en dérivation aux bornes de l’appareil.

-  L’unité de tension électrique est le volt, symbole V.

   Utilisation d’un multimètre.

-  Pour transformer le multimètre en voltmètre, il faut utiliser :

-  La borne V fil rouge

-  La borne COM fil noir

-  Le commutateur est placé sur VDC en courant continu (direct courant).

1ier Cas : relions la borne V du multimètre à la borne P du générateur

-  Relions la borne COM du multimètre à la borne N du générateur

-  Le voltmètre mesure la tension entre P et N, notée UPN

-  La valeur affichée est UPN = 6 V

2ième Cas : relions la borne V du multimètre à la borne N du générateur

-  Relions la borne COM du multimètre à la borne P du générateur

-  Le voltmètre mesure la tension entre P et N, notée UNP

-  La valeur affichée est UNP = − 6 V

 Conséquence.

-  La tension est une grandeur algébrique.

Lors du branchement, il faut faire attention à l’ordre des bornes. 

-  UPN = UNP

-  Un voltmètre analogique à aiguille est polarisé, il ne doit pas être branché dans n’importe quel sens.

-  Représentation de la tension.

-  Par convention, la tension UPN est représentée par un segment fléché orienté de N vers P. 

 Représentation de la tension :

-  Par convention, la tension UPN est représentée par un segment fléché orienté de N vers P.

 

                

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2)- Tension aux bornes d’un dipôle dans un circuit. (TP physique N°01)

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3)- Les Propriétés de la Tension.

a)-  Dipôles en série : Additivité de la tension.

-  Schéma :

 

 Propriété 1 : Additivité des tensions.

La tension aux bornes d’un ensemble de dipôles branchés en série est égale à la somme des tensions aux bornes de chacun d’eux.

-  On écrit : UAC = UAB + UBC

-  Remarque : cette relation est toujours valable, ceci quel que soit le montage. Car il existe une deuxième loi des tensions.

b)-  Dipôles en dérivation : Unicité de la tension.

 

 Propriété 2 : Unicité de la tension.

La tension est la même aux bornes de plusieurs dipôles montés en dérivation.

-  La tension entre les deux points quelconques et d’un circuit a une valeur bien déterminée.

Cette valeur est unique.

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4)- Différence de potentiel et notion de masse.

a)-  Différence de potentiel.

-  Quand la tension entre deux points et d’un circuit est nulle, on dit que ces deux points sont au même potentiel.

Ces deux points sont dans le même état électrique.

-  On dit que le potentiel du point A est égal au potentiel du point B .

On écrit :

-  UAB = VA VB = 0

-  VA = VB

-  Quand la tension entre deux points d’un circuit est différente de zéro, on dit qu’il existe une différence de potentiel entre ces deux points.

-  La tension entre deux points et est égale à la différence de potentiel existant entre les deux points.

On écrit : 

-  UAB ≈ VA VB

-  VA ≈ VB

b)-  Circuit avec masse.

-  La ligne de masse d’un circuit est repérée par la lettre M et le symbole :

 

-  Tous les points de cette ligne sont au même potentiel. Le point M a un potentiel de référence. Par convention, on lui attribue la valeur zéro :

-  VM = 0 V

-  Le voltmètre ne peut mesurer qu’une différence de potentiel, grâce à ce potentiel de référence (grâce à cet artifice), on peut en déduire le potentiel électrique de chaque point d’un circuit.

-  Schéma du circuit électrique de l’éclairage d’une bicyclette :

 

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5)- Applications. Ex 7 ; 8 ; 14 ; 24 pages 20, 22

a)-  Exercice 7 page 20 :

b)-  Exercice 8 page 20 :

c)-  Exercice 14 page 21 :

d)-  Exercice 24 page 22 :

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