4^ème Chapitre 1 : La tension électrique Thème 3

I -La tension électrique

Une pile est un générateur. Elle stocke de l’énergie chimique et délivre de l’énergie électrique.

Pour visualiser ce stockage d’électricité, on peut mesurer une grandeur : la tension électrique qui est notée avec la lettre U.

L’unité internationale (UI) de la tension électrique est le volt ( V ).

II -Mesure d’une tension

Pour mesurer une tension entre les bornes d’un dipôle, on utilise un voltmètre et le symbole du voltmètre est .

Lire la fiche outil p411 et la fiche méthode p420.

Avant la mesure je choisis le calibre _le plus fort_ .

Un voltmètre se branche en _dérivation_.

Pour être précis, je choisis ensuite un calibre _adapté_.

S’il affiche « - », les bornes sont inversées.

S’il affiche « 1. ou .1 » le calibre est trop petit.

Mesure la tension délivrée par une pile
U = _ 4,22 _ V

Mesure les tensions délivrées par le générateur
U₁= _6,23_ V et U₂= _12,22_ V

Mesure la tension d’un fil ou d’un interrupteur U_K = __0___ V

III -La tension dans un montage en série

Réalise le montage en série suivant et mesure les tensions

		Calibre	Tension
	Générateur	20V	UG= 12,12 V
	Lampe 1	20V	U1= 5,20 V
	Lampe 2	20V	U2= 6,91 V

Compare U_G à U₁+U_2 : _On remarque que U_G est environ égale à U₁+U₂_

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

U=U1+U2

Exercice 7p260

1. Il y a les calibres 200mV, 2000mV, 20V, 200V et 500V

2. Le calibre est trop faible. Il doit mettre le calibre 20V

Exercice 8 p260

L’écran affiche une valeur négative donc le courant rentre par la borne COM donc si on suit le courant la borne (-) est la borne (b) et (a) est la borne (+)

Exercice 11p261

Le circuit est en série, j’utilise la loi d’additivité des tensions.

U_G=U_L1+U_L2

6=3+3

U_L1=U_L2=3V

Exercice 10p261

Exercice 15p261

Le circuit est en série, j’utilise la loi d’additivité des tensions.

UG=UM+UL 9V = 6V + UL UL= 3V

IV -La tension dans un montage en dérivation

Réalise le montage en dérivation suivant et mesure les tensions

		Calibre	Tension
	Générateur	20V	UG=12,12 V
	Lampe 1	20V	U1=12,10 V
	Lampe 2	20V	U2=12,11 V

Compare U_G, U₁ et U₂ : _On remarque que U_G, U₁ et U₂ sont presque égales_

Conclusion
Loi d’unicité des tensions : Lorsque des dipôles sont branchés en dérivation, la tension à leurs bornes est la même.

U1=U2

Exercice 21p262

1. 

2. D’après la loi d’unicité des tensions, la tensions est la même pour les trois lampes et vaut 230V

3. Même si la lampe est grillée, il y a toujours 230V aux bornes de la prise.

V -Application à un circuit plus complexe.

Si UG=12V et UL2=6,5V , quelle serait la valeur de UL1 et de UL3 ? D’après la loi d’unicité des tensions et la loi d’additivité des tensions : UG=UL1=UL2+UL3 12 = UL1 = 6,5 + UL3 donc UL1 = 12 V et UL3 =5,5V

Vérifications expérimentales

U_G = 12,22V

U_L1 =12,20V

U_L2 =6,48V

U_L3 =5,47V