19.2. Grandeurs électriques fondamentales
Remarque
La vitesse moyenne de déplacement des charges associée au courant est faible (de
l’ordre de 10
−4 m · s
−1 ) bien que chaque charge élémentaire soit individuellement animée d’un mouvement très rapide dû à l’agitation thermique (de l’ordre du 10
5 m · s
−1 ),
ce mouvement désordonné n’engendrant pas de courant à l’échelle macroscopique.
19.2.3 La tension (ou différence de potentiel)
On admettra qu’une charge q, placée en un point où le potentiel est v possède une
énergie potentielle électrique w = q · v. L’unité du potentiel électrique est le volt (V).
Comme tous les potentiels en physique, le potentiel électrique est défini à une constante
près. On peut donc définir un point comme référence de potentiel, tel que son potentiel
soit nul, ce point est symbolisé par une masse.
La tension u entre deux points A et B d’un circuit est la différence de potentiel entre
ces deux points, soit u = v A − v B .
Par convention, la tension u = v A − v B sera indiquée par une flèche orientée de B
vers A (figure 19.2b).
On peut additionner les tensions en tenant compte de leur orientation, ainsi, sur
l’exemple de la figure 19.2c, on obtient :
u = v A − v C = (v A − v B ) + (v B − v C ) = u 1 − u 2
La différence de potentiel est à l’origine du déplacement des charges, donc du courant
électrique.
B
u
A
v A
v B
(a)
(b)
M
B
u 1
A
v A
v B
(c)
C
v C
u 2
u
Figure 19.2 (a) Symbole de la masse, le point M a un potentiel nul (b) Définition de la
tension (c) Additivité des tensions
19.2.4 L’énergie et la puissance électrique
Au cours d’un intervalle de temps dt une charge dq se déplace dans un élément entre
deux points A et B présentant une différence de potentiel u = v A − v B . Elle voit son
énergie potentielle varier de la quantité dw = dq · (v A − v B ) = dq · u, or dq = i · dt,
donc la variation d’énergie électrique de la charge s’exprimera par :
dw = ui · dt en joules (J)
Si la charge perd de l’énergie électrique, c’est l’élément qui lui a prélevé et l’a
convertie sous une autre forme : en chaleur (résistance), en énergie mécanique (moteur),
©
Dunod – La photocopie non autorisée est un délit
385
“Gautron_9782100543007” (Col. : ScienceSup3-193x250) — 2010/6/15 — 17:13 — page 385 — #395
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La vitesse moyenne de déplacement des charges associée au courant est faible (de
l’ordre de 10
−4 m · s
−1 ) bien que chaque charge élémentaire soit individuellement animée d’un mouvement très rapide dû à l’agitation thermique (de l’ordre du 10
5 m · s
−1 ),
ce mouvement désordonné n’engendrant pas de courant à l’échelle macroscopique.
19.2.3 La tension (ou différence de potentiel)
On admettra qu’une charge q, placée en un point où le potentiel est v possède une
énergie potentielle électrique w = q · v. L’unité du potentiel électrique est le volt (V).
Comme tous les potentiels en physique, le potentiel électrique est défini à une constante
près. On peut donc définir un point comme référence de potentiel, tel que son potentiel
soit nul, ce point est symbolisé par une masse.
La tension u entre deux points A et B d’un circuit est la différence de potentiel entre
ces deux points, soit u = v A − v B .
Par convention, la tension u = v A − v B sera indiquée par une flèche orientée de B
vers A (figure 19.2b).
On peut additionner les tensions en tenant compte de leur orientation, ainsi, sur
l’exemple de la figure 19.2c, on obtient :
u = v A − v C = (v A − v B ) + (v B − v C ) = u 1 − u 2
La différence de potentiel est à l’origine du déplacement des charges, donc du courant
électrique.
B
u
A
v A
v B
(a)
(b)
M
B
u 1
A
v A
v B
(c)
C
v C
u 2
u
Figure 19.2 (a) Symbole de la masse, le point M a un potentiel nul (b) Définition de la
tension (c) Additivité des tensions
19.2.4 L’énergie et la puissance électrique
Au cours d’un intervalle de temps dt une charge dq se déplace dans un élément entre
deux points A et B présentant une différence de potentiel u = v A − v B . Elle voit son
énergie potentielle varier de la quantité dw = dq · (v A − v B ) = dq · u, or dq = i · dt,
donc la variation d’énergie électrique de la charge s’exprimera par :
dw = ui · dt en joules (J)
Si la charge perd de l’énergie électrique, c’est l’élément qui lui a prélevé et l’a
convertie sous une autre forme : en chaleur (résistance), en énergie mécanique (moteur),
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