Tension et Courant dans un Circuit Pratique : Comprendre Leur Relation

Dans tout circuit, de l'énergie est requise pour pousser la charge contre la résistance. Cette énergie se manifeste comme une chute de tension entre points séparés par de la résistance.

Dans un circuit série simple, le courant — charge passant un point chaque seconde — est le même partout, mais la tension entre différentes paires de points peut différer markedly.

Considérez le circuit ci-dessous, étiquetant quatre nœuds comme 1, 2, 3, et 4. Le courant circulant de 1 à 2 égale le courant à travers la lampe (2 à 3), et ce même courant continue à travers le fil de 3 à 4 et finalement à travers la batterie (1 à 4).

Puisque le courant est uniforme, la tension entre n'importe quels deux points est directement proportionnelle à la résistance totale du chemin les connectant. Dans un circuit de lampe typique, la résistance de la lampe dépasse de loin celle des fils de connexion, donc la chute de tension à travers la lampe (2–3) est substantielle, tandis que les chutes à travers les fils (1–2 et 3–4) sont minimales. La tension entre les bornes de la batterie (1–4) équivaut à la force électromotrice de la batterie, seulement légèrement plus haute que la chute de tension de la lampe.

Cette relation est analogue à un système de réservoir d'eau :

L'eau tombant du point 2 à 3 à travers une roue hydraulique expérimente une chute de pression qui miroir la perte d'énergie à la résistance de la roue. Entre points 1–2 et 3–4, où l'eau coule librement à travers les réservoirs, la différence de pression est négligeable. Pourtant le débit reste constant à travers le système — tout comme le courant est constant à travers le circuit électrique.

En bref, dans les circuits série simples, le courant est uniforme partout, tandis que la tension varie selon la résistance de chaque segment.

FICHES DE TRAVAIL CONNEXES :

• Fiche de travail : Circuits Élémentaires