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Leçon 3
LA TENSION ELECTRIQUE
Electricité 4ème
I) Comment mesure-t-on une tension ?
1)
Définition :
La tension aux bornes d'un appareil électrique correspond à la
électrique qui existe entre l'entrée et la sortie du dipôle.
différence d'état
La tension entre les bornes d’un dipôle se note U.
2)
L’unité de tension :
L’unité de la tension est le volt (symbole V)
On utilise parfois des multiples comme le kilovolt (kV) ou des sous multiples comme le
millivolt (mV)
1 V = 1000 mV soit 1 kV= 1000V
3)
L’appareil de mesure :
Un voltmètre mesure une tension
Son symbole est :
(V)
Entrée
V
COM
Sortie
Il faut toujours brancher l’appareil en dérivation dans un circuit.
Comme un ampèremètre, un voltmètre possède plusieurs calibres.
Lors d’une 1ère mesure on utilise le calibre le plus grand puis on le diminue (en restant
supérieur à la mesure) pour plus de précision.
4)
Mesures :
Mesurons la tension aux bornes de plusieurs dipôles isolés :
Brancher le voltmètre successivement aux bornes de chaque dipôle cités dans le tableau
suivant et noter vos résultats.
pile plate
générateur
lampe
interrupteur
moteur
fil de connexion
Tension
mesurée
Conclusion :
La tension (mesurée) aux bornes d'un récepteur isolé est nulle (U=0V).
La tension (mesurée) aux bornes d'un générateur isolé est non nulle (U ≠ 0V)
Une tension peut exister entre les bornes d’un dipôle sans qu’il soit traversé par un
courant.
Mesurons la tension aux bornes de dipôles placés dans un circuit :
Tension en
Tension en
circuit fermé circuit ouvert
Dipôle
Le générateur
La lampe
Conclusions
La tension entre les bornes d’un générateur
n’est jamais nulle
La tension n’est pas nulle aux bornes d’une
lampe parcourue par un courant.
L'interrupteur
En circuit fermé U interrupteur =0 V
En circuit ouvert U interrupteur = U générateur
Un fil de connexion
La tension entre les bornes d’un fil de
connexion est toujours nulle.
II)
Mesure de tension dans un circuit en série :
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 de chacun des dipôles du circuit. U= U1+ U2+ U3+…….
Cela est vrai quelque soit la nature des dipôles.
Cette loi est valable quel que soit l’ordre des dipôles dans le circuit série.
III)
Mesure de tensions dans un circuit en dérivation :
(Loi d’unicité de la tension) : La tension électrique aux bornes de dipôles branchés
en dérivation est la même : U = U1 = U2
Nom :
Exercices
Leçon 3
Lois des tensions électriques
Exercices de type A2 : "Savoir sélectionner des données et utiliser des règles apprises pour
effectuer une tâche complexe"
Chaque réponse doit être rédigée en précisant la loi que tu utilises et en détaillant
ton calcul.
Exercice 1 :
Les 3 lampes
de ce
circuit sont
différentes.
1) Calcule la tension entre les bornes de L4 dans le circuit E
sachant que la tension entre les bornes du générateur est
égale à 12V, la tension entre les bornes de L1 est égale à
3V et la tension entre les bornes de L3 est égale à 5,5V.
Réponse : D’après la loi…………………………………………………….., je sais que ………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Je peux alors écrire que ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
2) Le circuit est réutilisé avec le même générateur (12V) mais avec 3 lampes identiques. Quelle sera la
tension entre les bornes de L1, L3 et L4.
Réponse : D’après la loi…………………………………………………….., je sais que ………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Je peux alors écrire que ………………………………………………………………………………………………………………………………………………….
………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
……………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………………
Exercice 2 :
Dans quel(s) circuit(s) la tension entre les bornes de L1 est-elle égale à la tension entre
les bornes de L3 ? Argumente ta réponse.
Réponse : Je sais que la tension entre les bornes de 2 dipôles est égale lorsque les 2 dipôles sont
branchés en ……………………………………………… : c’est la loi …………………………………………………………………………………………………
L1 et L3 sont branchés ……………………………………………………………………………………………………………………………………………………
J'en déduis donc que UL1 = UL3 dans les circuits …………………………………………………………………………………………………