Fiche 33 • Intensité et tension en électrocinétique
Au lieu de parler d’énergie en chaque point du circuit électrique, la notion de potentiel électrique, noté V, est introduite (fiche 45). Il n’est pas possible de mesurer le potentiel en un
point. En revanche, une différence de potentiel entre deux points peut l’être.
Dans un circuit électrique, la tension se mesure avec un voltmètre, branché en dérivation,
dont le symbole est :
Les valeurs peuvent être égales à quelques volts aux bornes d’une pile neuve, à quelques millions de volt entre les deux extrémités d’un éclair. Dans une maison, la tension au secteur
fournie par EDF vaut 230 V.
c) Approximation des Régimes Quasi Stationnaires : A.R.Q.S
Comme la lumière dans un milieu transparent, les courants et les tensions électriques sont des
grandeurs qui se propagent (ondes). L’intensité du courant varie donc en fonction du temps
et des coordonnées d’espace. Sa vitesse de propagation est de l’ordre de la vitesse, c, de la
lumière. Le temps de propagation du courant dans un circuit de longueur L, noté τ (tau), est
donc
. Il faut le comparer au temps caractéristique du système, noté T (période du courant, temps de réponse…). Les phénomènes de propagation sont négligeables si
:
l’Approximation des Régimes Quasi Stationnaires, dite A.R.Q.S., est alors vérifiée. L’intensité et la tension ne dépendent ainsi que du temps.
Dans la suite, nous nous placerons toujours dans le cadre de l’A.R.Q.S..
Outre les régimes transitoires, nous nous intéresserons à deux régimes permanents :
Considérons les points A et B, placés de part et d’autre d’un
composant électrique. La tension u AB est égale à la différence
de potentiel (ddp) entre les points A et B :
On représente la tension u AB par une flèche, orientée de B vers A.
Il est possible de visualiser les variations d’une tension à l’aide
d’un oscilloscope. La valeur affichée se donne en Volt, noté V, en
hommage à Alessandro Volta (1745-1827), qui réalisa de nombreux travaux sur l’électricité et inventa la première pile (1800).
Régime
Propriétés
Notation
Régime continu
L’intensité et la tension sont constantes.
en majuscule :
- intensité I
- tension U
Régime sinusoïdal permanent L’intensité et la tension sont des fonctions
périodiques sinusoïdales :
en minuscule
- intensité i(t)
- tension u(t)
I 0 : amplitude (A)
U 0 : amplitude (V)
: pulsation (rad.s –1 )
u= V- V
AB
AB
AB
u AB =V A -V B
V
τ =
L
c
τ T
it=I cost
()
()
0
ω
ut=U cost
()
()
0
ωω
105
Au lieu de parler d’énergie en chaque point du circuit électrique, la notion de potentiel électrique, noté V, est introduite (fiche 45). Il n’est pas possible de mesurer le potentiel en un
point. En revanche, une différence de potentiel entre deux points peut l’être.
Dans un circuit électrique, la tension se mesure avec un voltmètre, branché en dérivation,
dont le symbole est :
Les valeurs peuvent être égales à quelques volts aux bornes d’une pile neuve, à quelques millions de volt entre les deux extrémités d’un éclair. Dans une maison, la tension au secteur
fournie par EDF vaut 230 V.
c) Approximation des Régimes Quasi Stationnaires : A.R.Q.S
Comme la lumière dans un milieu transparent, les courants et les tensions électriques sont des
grandeurs qui se propagent (ondes). L’intensité du courant varie donc en fonction du temps
et des coordonnées d’espace. Sa vitesse de propagation est de l’ordre de la vitesse, c, de la
lumière. Le temps de propagation du courant dans un circuit de longueur L, noté τ (tau), est
donc
. Il faut le comparer au temps caractéristique du système, noté T (période du courant, temps de réponse…). Les phénomènes de propagation sont négligeables si
:
l’Approximation des Régimes Quasi Stationnaires, dite A.R.Q.S., est alors vérifiée. L’intensité et la tension ne dépendent ainsi que du temps.
Dans la suite, nous nous placerons toujours dans le cadre de l’A.R.Q.S..
Outre les régimes transitoires, nous nous intéresserons à deux régimes permanents :
Considérons les points A et B, placés de part et d’autre d’un
composant électrique. La tension u AB est égale à la différence
de potentiel (ddp) entre les points A et B :
On représente la tension u AB par une flèche, orientée de B vers A.
Il est possible de visualiser les variations d’une tension à l’aide
d’un oscilloscope. La valeur affichée se donne en Volt, noté V, en
hommage à Alessandro Volta (1745-1827), qui réalisa de nombreux travaux sur l’électricité et inventa la première pile (1800).
Régime
Propriétés
Notation
Régime continu
L’intensité et la tension sont constantes.
en majuscule :
- intensité I
- tension U
Régime sinusoïdal permanent L’intensité et la tension sont des fonctions
périodiques sinusoïdales :
en minuscule
- intensité i(t)
- tension u(t)
I 0 : amplitude (A)
U 0 : amplitude (V)
: pulsation (rad.s –1 )
u= V- V
AB
AB
AB
u AB =V A -V B
V
τ =
L
c
τ T
it=I cost
()
()
0
ω
ut=U cost
()
()
0
ωω
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