En bref La tension électrique et l'intensité d'un courant sont des caractéristiques de chaque point d'un circuit électrique. Selon le type d'association des dipôles du circuit (en dérivation ou en série), intensités et tensions n'obéissent pas aux mêmes lois.

IReprésentation de la tension et de l'intensité

Dans un circuit électrique, le courant circule de la borne positive vers la borne négative du générateur.

Par convention, le courant électrique est représenté par une flèche placée sur les fils ; une tension est modélisée par une flèche placée à côté du dipôle. On oriente la flèche de la tension dans le sens opposé de celui du courant électrique pour les récepteurs et dans le même sens pour les générateurs.

Exemples :

IICalcul des tensions et intensités

1 Circuit à une seule maille (circuit en série)

Dans un circuit à une seule maille, l'intensité du courant électrique est la même en tout point : I = I₁ = I₂.

Dans un circuit à une seule maille, la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes de tous les récepteurs : U_pile = U_L + U_M.

2 Circuit à plusieurs mailles (circuit en dérivation)

Dans un circuit à plusieurs mailles, la somme des intensités du courant qui arrivent à un nœud est égale à la somme de celles qui en partent : I = I₁ + I₂.

Dans un circuit à plusieurs mailles, la tension aux bornes des dipôles branchés en dérivation est la même : U_L = U_R.

Dans un circuit à plusieurs mailles, la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes des récepteurs de chaque maille qui contient le générateur : U_pile = U_M + U_L = U_M + U_R.

Méthode

Calculer une tension électrique

Lors d'une séance de travaux pratiques, ­Clément doit mesurer les tensions aux bornes de tous les dipôles du circuit schématisé ci-dessous.

Malheureusement, par manque de temps, il n'a pu mesurer que :

– la tension aux bornes du générateur : U_G ;

– la tension aux bornes de la lampe L₂ : U₂.

Il a trouvé U_G = 6,0 V et U₂ = 2,6 V.

Déterminer les valeurs des tensions manquantes.

Conseils

Représente les flèches des tensions aux bornes de tous les dipôles du circuit, en faisant attention à leurs sens.

Travaille « par maille » : applique les relations entre les tensions maille par maille.

Solution

Calcul de la tension aux bornes de la lampe 1 (U₁) :

dans la maille 1, la tension aux bornes du générateur est égale à la somme des tensions aux bornes de tous les récepteurs, on a donc U_G = U₁ + U₂.

On en déduit que U₁ = U_G − U₂ = 6,0 − 2,6 soit U₁ = 3,4 V.

Calcul de la tension aux bornes du moteur (U_M) :

dans la maille 2, la tension aux bornes de dipôles branchés en dérivation est la même, on a donc : U_M = U₂ = 2,6 V.