Comprendre la polarité de la chute de tension dans l'analyse de circuits

Dans un circuit DC typique alimenté par une seule batterie, le courant conventionnel va de la borne positive (+) vers la borne négative (–). Dans l'exemple ci-dessous, le courant circule dans le sens horaire à travers les points 1 → 2 → 3 → 4 → 5 → 6 et retour au 1.

Quand le courant traverse la résistance de 5 Ω, une chute de tension se produit à ses bornes. Par définition, l'extrémité où le courant entre est marquée positive, et l'extrémité de sortie est marquée négative. Ainsi, la chute de tension de la résistance est +10 V au point 3 par rapport au point 4.

On peut annoter la polarité de chaque chute de tension avec une règle simple : signe positif à l'entrée du courant, signe négatif à la sortie.

Voici un tableau complet listant la polarité de tension entre chaque paire de points de référence :

Entre points 1 (+) et 4 (–) = 10 V
Entre points 2 (+) et 4 (–) = 10 V
Entre points 3 (+) et 4 (–) = 10 V
Entre points 1 (+) et 5 (–) = 10 V
Entre points 2 (+) et 5 (–) = 10 V
Entre points 3 (+) et 5 (–) = 10 V
Entre points 1 (+) et 6 (–) = 10 V
Entre points 2 (+) et 6 (–) = 10 V
Entre points 3 (+) et 6 (–) = 10 V

Bien qu'il puisse sembler trivial d'enregistrer la polarité dans une boucle simple, maîtriser ce concept est essentiel pour analyser des réseaux plus complexes avec plusieurs résistances, sources de tension, ou les deux.

La polarité est indépendante de la loi d'Ohm

La polarité n'entre pas dans les calculs de la loi d'Ohm — il n'y a jamais de valeurs négatives pour V, I ou R dans la loi d'Ohm elle-même. Cependant, d'autres équations électriques (ex: loi des mailles de Kirchhoff) tiennent explicitement compte de la convention de signe lors de la somme des tensions autour d'une boucle.

Point clé à retenir

• La polarité d'une chute de tension aux bornes d'un élément résistif suit la direction du courant : + à l'entrée, – à la sortie.

Fiches d'exercices associées

• Fiche circuits diviseurs de tension