La tension électrique, un sujet qui depuis le collège hante nos cahiers de physique. J’espère qu’en écoutant la vidéo vous avez pu mieux comprendre le phénomène !

La tension électrique est un concept clé en physique, souvent expliqué par des analogies comme celle de l’eau. Dans un circuit électrique, la tension est liée à la différence de potentiel entre deux points et est mesurée en volts (V). Voici une explication plus approfondie et mathématiquement détaillée.

1. L’analogie avec la gravité

La tension électrique peut être comparée au potentiel gravitationnel. Tout d’abord, on défini l’énergie potentielle gravitationnelle :
Ep = m⋅g⋅h
Où :

Ainsi, g⋅h correspond à une énergie par unité de masse. Il s’agit donc du potentiel gravitationnel (J/kg).

2. Différence de potentiel électrique

De manière similaire au cas de la gravité, l’énergie potentielle électrique est donnée par :

ΔE = q⋅U

Où :

Ainsi la tension, ou différence de potentiel, est l’énergie potentielle électrique par unité de charge :

U = ΔE/q

En unités SI, les volts (V) sont donc des joules par coulomb (J/C).

3. Le rôle des bornes d’une pile

Une pile crée une différence de potentiel (U) entre ses bornes :

Cette différence de potentiel provoque un mouvement des électrons dans le circuit, générant un courant électrique (I). La relation entre courant, tension, et résistance (R) est donnée par la loi d’Ohm :
U=R⋅I
Où :

4. Énergie et puissance électriques

Quand les électrons circulent dans un appareil, ils transfèrent leur énergie, qui peut être convertie en chaleur, lumière, etc. La puissance électrique (P) dissipée est donnée par :
P=U⋅I
Cette puissance représente l’énergie dissipée par unité de temps.

5. Comparaison avec l’eau

L’analogie avec un robinet explique en fait plutôt bien l’électricité :

Ainsi, une tension élevée induit un courant plus fort, à condition que la résistance soit faible.

Si tu as aimé ce contenu, n’hésite pas à aller jeter un coup d’oeil à mon profil !