notions d`electricite

Les grandeurs électriques usuelles
Document à compléter
1 Quantité d'électricité et intensité
Pour expliquer les phénomènes électriques simples, on a généralement recours aux
analogies hydrauliques. Tout comme il est possible de mesurer la quantité d'eau qui
passe dans un tuyau durant un temps déterminé, il est possible de mesurer la quantité
d'électricité passant dans un conducteur durant un temps donné.
L'unité de quantité d'électrons en mouvement dans un conducteur ou, plus usuellement,
l'unité de quantité d'électricité circulant dans un conducteur est le Coulomb. Dans
certains cas, cette unité est insuffisamment précise. En effet, si nous reprenons
l'analogie hydraulique, 100 litres d'eau par exemple peuvent s'écouler dans un tuyau en
une heure ou en une minute ; il est donc indispensable de préciser le temps.
Il en va de même en électricité où 1 coulomb peut circuler en une minute ou en une
seconde, par exemple. Aussi a-t-on créé l'unité d'intensité d'électricité qui est la quantité
d'électricité (en l'occurrence 1 coulomb) circulant dans un conducteur durant une
seconde ; cette unité s'appelle l'ampère (symbole : A).
En électronique, l'ampère est une unité qui se montre souvent trop grande. Aussi
emploie-t-on plus fréquemment les sous-multiples suivants :
- le milliampère (ou millième de l'ampère); symbole : mA
- le microampère (ou millionième de l'ampère, ou encore millième du milliampère) ;
symbole : µA.
2 Tension ou différence de potentiel
Le schéma ci-dessous nous rappelle que le mouvement d'électrons sera d'autant plus
important que le potentiel du pôle positif (+) de la pile sera élevé ou, en d'autres termes,
que la tension ou différence de potentiel entre les deux pôles de la pile sera importante
; encore que ce mouvement d'électrons (intensité) puisse être modifié par la résistance
du conducteur. L'unité de potentiel, de tension ou différence de potentiel est le Volt
(symbole : V)
3 La résistance
La résistance est comparable à une route qui se rétrécit, où l'on pourrait imaginer deux
véhicules roulant côte à côte, étant obligés d'aborder une route simple voie.
La vitesse d'écoulement des véhicules sera d'autant réduites que le rétrécissement sera
important. Une résistance électrique se comporte de la même façon. En 1827 Ohm
énonce la loi fondamentale de l'électricité : V = RI ou V est la tension en Volts, R la
résistance en Ohms et I le courant en Ampères.
Une résistance de 1 Ohm est la résistance qui soumise à une tension de 1 volt se verra
traversée par un courant de 1 A.
Analogie hydraulique
Supposons deux vases communicants contenant de l'eau et relies entre eux par un
tuyau souple en caoutchouc. Soulevons l'un des vases ; l'eau s'écoulera du vase
supérieur au vase inférieur ; cet écoulement est l'intensité qui sera d'autant, plus grande
que :
1 - la section du tuyau sera importante (résistance plus faible)
2 - la différence de niveau entre les vases sera grande (différence de potentiel plus
grande)
Les grandeurs électriques usuelles
Corrigé
1 Quantité d'électricité et intensité
Pour expliquer les phénomènes électriques simples, on a généralement recours aux
analogies hydrauliques. Tout comme il est possible de mesurer la quantité d'eau qui
passe dans un tuyau durant un temps déterminé, il est possible de mesurer la quantité
d'électricité passant dans un conducteur durant un temps donné.
L'unité de quantité d'électrons en mouvement dans un conducteur ou, plus usuellement,
l'unité de quantité d'électricité circulant dans un conducteur est le Coulomb. Dans
certains cas, cette unité est insuffisamment précise. En effet, si nous reprenons
l'analogie hydraulique, 100 litres d'eau par exemple peuvent s'écouler dans un tuyau en
une heure ou en une minute ; il est donc indispensable de préciser le temps.
Il en va de même en électricité où 1 coulomb peut circuler en une minute ou en une
seconde, par exemple. Aussi a-t-on créé l'unité d'intensité d'électricité qui est la quantité
d'électricité (en l'occurrence 1 coulomb) circulant dans un conducteur durant une
seconde ; cette unité s'appelle l'ampère (symbole : A).
En électronique, l'ampère est une unité qui se montre souvent trop grande. Aussi
emploie-t-on plus fréquemment les sous-multiples suivants :
- le milliampère (ou millième de l'ampère); symbole : mA
- le microampère (ou millionième de l'ampère, ou encore millième du milliampère) ;
symbole : µA.
2 Tension ou différence de potentiel
Le schéma ci-dessous nous rappelle que le mouvement d'électrons sera d'autant plus
important que le potentiel du pôle positif (+) de la pile sera élevé ou, en d'autres termes,
que la tension ou différence de potentiel entre les deux pôles de la pile sera importante
; encore que ce mouvement d'électrons (intensité) puisse être modifié par la résistance
du conducteur. L'unité de potentiel, de tension ou différence de potentiel est le Volt
(symbole : V)
3 La résistance
La résistance est comparable à une route qui se rétrécit, où l'on pourrait imaginer deux
véhicules roulant côte à côte, étant obligés d'aborder une route simple voie.
La vitesse d'écoulement des véhicules sera d'autant réduites que le rétrécissement sera
important. Une résistance électrique se comporte de la même façon. En 1827 Ohm
énonce la loi fondamentale de l'électricité : V = RI ou V est la tension en Volts, R la
résistance en Ohms et I le courant en Ampères.
Une résistance de 1 Ohm est la résistance qui soumise à une tension de 1 volt se verra
traversée par un courant de 1 A.
Analogie hydraulique
Supposons deux vases communicants contenant de l'eau et relies entre eux par un
tuyau souple en caoutchouc. Soulevons l'un des vases ; l'eau s'écoulera du vase
supérieur au vase inférieur ; cet écoulement est l'intensité qui sera d'autant, plus grande
que :
1 - la section du tuyau sera importante (résistance plus faible)
2 - la différence de niveau entre les vases sera grande (différence de potentiel plus
grande)