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Différence de potentiel ?



  1. #1
    Corpitou

    Différence de potentiel ?

    Bonjour à tous , et je vous remercie d'avance sur votre aide qui me sera apportée. Je suis en 5ème année Science ou 1ère ( Pour les français )

    Je vous énonce mon soucis , en plein acharnement je me demande qu'est ce qu'au fond la différence de potentielle ? J'ai vu sur le forum que c'était des électrons qui se déplaçaient , ou plutôt des charges. Je vous avoue que je comprends ce que c'est mathématiquement mais pas physiquement. ( C'est comme si je vous disais que je sais ce qu'est le bonheur mais je ne le perçois pas matériellement ).

    Deuxième petit soucis c'est les associations.
    Mon cours me dit que lorsque deux résistors sont en série , U=U1+U2. Et lorsque qu'ils sont en parallèle , U=U1=U2.
    Hors , si on me dit que la ddp est un transfert de charge , il faudrait que U1 et U2 valent le double de la tension aux bornes de ces résistors (puisque qu'ils se divisent en deux) pour que U1 et U2= U.

    Alors pour conclure cela , il y a trois questions qui s'en suivent.

    1) Qu'est-ce que concrètement la différence de potentiel ?
    2) Pourquoi appelle-t-on la ddp , tension ?
    3) Une explication pour cette perception de l'association en parallèle de 2 ou plrs résistors ?

    Merci beaucoup , j'éspère ne pas avoir été trop abusif :3.

    -----


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  3. #2
    calculair

    Re : Différence de potentielle

    En science " Toute proposition est approximativement vraie " ( Pascal Engel)

  4. #3
    PIXEL

    Re : Différence de potentielle

    ca commence mal coté vocabulaire.....

    la DDP , n'est pas un transfert de charges , ça c'est un courant

    pour tout ça je te renvoie sur un ch'ti cours fort bien fait :

    http://f6crp.pagesperso-orange.fr/elec/index.htm

    et tu commence par le chat-pitre "courant continu"
    où ces questions d'assemblages de résistances sont traitées
    Dernière modification par PIXEL ; 27/05/2015 à 18h48.

  5. #4
    f6bes

    Re : Différence de potentielle

    Bjr à toi,
    Pour commencer c'est une différnece de POTENTIEL (nom masculin)pas potentielLE.
    Ce n'est pas non plus un dépalcement d'électrons.
    Lorque tu as une pile de 4.5v en main par exemple, a ses bornes il y a une différence de potentiel et POURTANT aucun ....électrons ne se déplacent.
    Les électrons ne se déplacent que lorsque le circuit électrique est FERME. Ils s e dépalcent sous l'action de la différence de potentiel ou dit autrement
    sou sl'action de la tension.

    On peut dire indifférence " différence de potentiel" ou "tension".Ca veut dire ectament la meme chose.
    U repésente une tension , pas un résistor ( moi j'appelle cela une résistance= R)
    Ne confond pas U (tension) et R (résistance)

    Lorsque DEUX résistances sont en série en qq sorte elle n'en forme qu'une de valeur R1+ R2.
    Cette résistance , disons unique, est soumise a une tension entre ses deux extrémités.
    Il est facile d'imaginer que cette tension diminue au fur et à mesure tout au long de la résistance.
    Si tuas effectivement deux résistances la tension globale U va se répartir entre les deux résistances en deux tensions de valeur U1 pour la résisatnce 1
    et U2 pour la résisatnce 2.

    Lorsque'on mesure une tension on se fixe abritairement une référence (le point que l'on désigne comme étant le zéro).
    Si l'autre point sur le mesureur indique 10 , c'est que l'on une valeur de 10 entre ces deux points.

    Maintenant tu peux trés bien mesurer une tensions entre deux points mais portés à une tension par exemple de 10 et l'autre point à 4.
    la différence de potentiel ou tension entre ces deux points et de 6 volts


    Bonne soirée
    Dernière modification par f6bes ; 27/05/2015 à 19h00.
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  6. #5
    f6bes

    Re : Différence de potentielle

    Citation Envoyé par Corpitou Voir le message
    Bonjour à tous , et je vous remercie d'avance sur votre aide qui me sera apportée. Je suis en 5ème année Science ou 1ère ( Pour les français )

    Je vous énonce mon soucis , en plein acharnement je me demande qu'est ce qu'au fond la différence de potentielle ? J'ai vu sur le forum que c'était des électrons qui se déplaçaient , ou plutôt des charges. Je vous avoue que je comprends ce que c'est mathématiquement mais pas physiquement. ( C'est comme si je vous disais que je sais ce qu'est le bonheur mais je ne le perçois pas matériellement ).

    Deuxième petit soucis c'est les associations.
    Mon cours me dit que lorsque deux résistors sont en série , U=U1+U2. Et lorsque qu'ils sont en parallèle , U=U1=U2.
    Hors , si on me dit que la ddp est un transfert de charge , il faudrait que U1 et U2 valent le double de la tension aux bornes de ces résistors (puisque qu'ils se divisent en deux) pour que U1 et U2= U.

    Alors pour conclure cela , il y a trois questions qui s'en suivent.

    1) Qu'est-ce que concrètement la différence de potentiel ?
    2) Pourquoi appelle-t-on la ddp , tension ?
    3) Une explication pour cette perception de l'association en parallèle de 2 ou plrs résistors ?

    Merci beaucoup , j'éspère ne pas avoir été trop abusif :3.
    Bsr à toi,
    De plus faut éviter les doublons ( t'as fait le emem demande en physique ) !!
    Comme je t'ai répondu en physique je ne vais pas le refaire là !
    Les réponses s'éparpillent si l'on fait des doublons.
    A+
    "Ce fut la goutte d'eau de trop qui mit le feu aux poudres!"

  7. A voir en vidéo sur Futura
  8. #6
    Corpitou

    Re : Différence de potentielle

    Re bonsoir , oui je le sais , je me suis trompé de sous catégories et comme je ne sais pas comment le supprimer , je l'ai posté à l'endroit qui me semblait approprié. 1000excuses !

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  10. #7
    Corpitou

    Re : Différence de potentielle

    Merci de votre réponse ! Je suis désolé , je vous avouerai que je ne suis vraiment pas doué en physique.. Mais le principal reste que je cherche a m'améliorer !
    Vous dites que les electrons se déplacent sous l'action de la différence de potentiel , mais quelle est concrètement cette action ?
    Ensuite quand dans ma formule j'ai U=U1=U2 , ça signifie que la tension aux bornes de la résistance 1 ou 2 reste constante tout au long de cette résistance ? Donc elle ne peut pas diminuer ?
    Je peux reproduire les exercices mathématiques facilement mais j'aimerais comprendre plus en détail pour vraiment scorer !

    Enorme merci pour votre aide , merci beaucoup !

  11. #8
    pourpre76

    Re : Différence de potentielle

    Salut,

    une différence de potentiel c'est parce que sur une carte de circuit électronique on peut trouver plusieurs potentiels, exemple:
    +5V en un point A,
    +12V en un point B,
    +3V en un point C,
    et zéro Volt, en un point M.

    Si on veut mesurer la différence de potentiel entre A et B, Vba= Vb-Va, c'est 12-5, c'est la différence entre les deux points, c'est 7V.

    Cette différence de potentiel est appelée aussi tension!!

    La tension entre le point C et M c'est 3V! la différence de potentiel est 3-0= 3V aussi!
    Quand on parle d'une différence de potentiel c'est entre 2 points!
    Sur un circuit, pour simplifier, on va fixer un potentiel commun à toutes les tensions, la masse par exemple, et quand on donne une tension, ce sera toujours par rapport à ce point commun!
    Si on dit la tension en A est 12V, c'est par rapport à la masse.
    et si on dit la tension en C est 3V, c'est aussi par rapport à la masse.

    C'est plus simple de parler d'une tension quand une référence est fixée!

    Si on a plusieurs références, on sera obligé de parler à nouveau d'une différence de potentiel, tout en précisant cette référence, exemple:
    La différence de potentiel Vbc, c'est le potentiel au point B par rapport au point "C" (le point "C" est la référence) !

    ou la différence de potentiel Vca, c'est le potentiel au point C par rapport au point "A" (le point "A" est la référence) !
    Dernière modification par pourpre76 ; 27/05/2015 à 19h44.

  12. #9
    Corpitou

    Re : Différence de potentielle

    Bonjour merci de votre réponse , malheureusement c'est assez confus puisque je ne sais pas ce que c'est une masse ( cela ne vient pas de moi mais c'est que ce n'est noté nulle part) . En tout cas , j'ai maintenant saisi le terme de la différence , vu qu'on soustrait deux "tensions" ( c'est cela ? ).

    Mais j'ai regardé quelques vidéos et notamment un site que l'on m'a recommandé ici-même , ils disent que la différence de potentiel sert à maintenir le courant dans un circuit fermé.
    Une " autre " définition me dit que c'est une accumulation de charges positives à un pôle et de charges négatives sur un pôle opposé. Et que le courant ne circulera qu'en réunissant ces deux pôles.
    Ces deux explications me semblent de sujet totalement différents ...

    Merci sincèrement de votre aide !

  13. #10
    pourpre76

    Re : Différence de potentielle

    Heureusement que la tension ne chute pas avec des branchements en parallèle!
    Imagine EDF qui fournit de 220 V, le premier client se branche, il a le 220 V, le 2ème qui se branche aura 119V et ainsi de suite, pour les 20 millions de foyers en France..... alors pour les derniers clients, qui rentrent tard le soir, et qui se branchent sur le réseau EDF n'auraient que quelques micro Volts, et encore!!!

    En parallèle, il n'y a pas chute de tension (en principe), il y a bien chute de courant, plus qu'il y a d'appareils connectés sur le réseau, plus le courant "coule" dans ces appareils (un peu comme le courant d'eau) et la somme de ces courants est égale au courant fourni par le générateur!!

    Avec des résistances en parallèle sur un générateur, c'est la même chose, le courant qui sort du générateur, va "couler" dans les résistances les unes après les autres, c'est un courant électrique, comme un courant d'eau, (déplacement d'électrons= déplacement gouttes d'eau)!!

    Par comparaison avec l'eau, une tension est au courant électrique ce qu'est la pression est pour l'eau!! Si la pression est élevée et que le robinet est fermé, l'eau reste faible (pas de courant)!

    Donc c'est pareil, la tension électrique dans un circuit peut être faible ou élevée, le courant ne circulera pas si interrupteur est ouvert!! mais si un appareil ou une résistance ou plusieurs sont branchés, le courant va "couler" en fonction de chaque appareil, courant faible si résistance forte (robinet fermé) et courant fort si résistance faible (robinet ouvert).

  14. #11
    plaxtor

    Re : Différence de potentielle

    Il y a mille est une réponse pour ce genre de question. Moi je trouve que l'analogie entre l'électricité et les écoulement est pertinente :
    Le courant c'est comme l'eau, ça se déplace d'un point vers un autre.
    Le potentiel c'est comme la hauteur

    Du coup l'eau se déplace du point le plus haut vers le point le plus bas, de même que le courant va du point du potentiel le plus élevé vers le potentiel le moins élevé.
    Mais par exemple pour la hauteur, il faut fixer un point ou la hauteur est nulle. Par convention on choisit le niveau de la mer, mais on pourrait choisir le sommet de la tour Eiffel si on voulait. Le 0 est arbitraire. On dit que le potentiel (ou la hauteur) est définie à une constante près. En revanche quand tu prends une différence de potentiels, celle-ci ne dépends pas de ce 0 arbitraire, c'est pour ça que l'on parle de ddp. Seules les différences de potentiels on un vrai sens physique. Par convention dans un circuit on peut choisir un point de potentiel 0 que l'on appelle la masse.

    La c'est l'explication bateau, mais si tu es en première, tu n'es pas en mesure de comprendre précisément cette notion. Le potentiel est directement lié à la notion de champ électrique.

  15. #12
    pourpre76

    Re : Différence de potentielle

    Citation Envoyé par Corpitou Voir le message
    ils disent que la différence de potentiel sert à maintenir le courant dans un circuit fermé.
    Une " autre " définition me dit que c'est une accumulation de charges positives à un pôle et de charges négatives sur un pôle opposé. Et que le courant ne circulera qu'en réunissant ces deux pôles.
    Ces deux explications me semblent de sujet totalement différents ...
    Les deux définitions sont correctes!!

    la différence de potentiel c'est une tension, ça vient d'un générateur (pile, alternateur ou autres), il fournit un courant électrique qui va circuler dans un circuit fermé!! et ce courant électrique est composé d'électrons (charges négatives) qui vont sortir d'un pôle vers l'autre!!

    Ces deux définitions sont complémentaires et pas contradictoires!!!!

    On ferme le circuit , c à d, on met une résistance sur le générateur, et le courant va circuler d'un pôle à l'autre, à travers la résistance, c à d, des électrons vont se déplacer d'un pôle à l'autre!!!
    Dernière modification par pourpre76 ; 27/05/2015 à 20h45.

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  17. #13
    pourpre76

    Re : Différence de potentielle

    Citation Envoyé par Corpitou Voir le message
    je ne sais pas ce que c'est une masse ( cela ne vient pas de moi mais c'est que ce n'est noté nulle part) .!
    En général, on prend le (-) d'un générateur de tension comme masse, on va se référer à cette masse pour mesurer le potentiel !!
    c'est sur cette référence (la masse) qu'on va mettre toujours le fil noir du voltmètre, alors que le fil rouge, on va le déplacer sur tous les autres points!!

    Citation Envoyé par Corpitou Voir le message
    En tout cas , j'ai maintenant saisi le terme de la différence , vu qu'on soustrait deux "tensions" ( c'est cela ? ).
    On soustrait deux potentiels!! ce qui donne une tension!! le potentiel en A - le potentiel en B donne la tension Vab!!

  18. #14
    Corpitou

    Re : Différence de potentielle

    Merci enormément de votre attention envers ma difficulté !!

    Donc si je comprends bien , quand on prend une pile alcaline , elle n'exerce pas de courant quand on la touche car le circuit est toujours ouvert ?

    Et si on prend l'exemple du robinet pour la tension , on peut dire que la tension va définir la " force " de courant qu'il y aura dans le circuit fermé ?
    Je vais prendre un exemple que je comprends pour voir si j'ai enfin compris , si mon robinet a 4,5V ( je mélange c'est normal ) , l'eau coulera plus fort que si mon robinet est a 1V ?
    Un autre exemple , si je prends mon transformateur d'ordinateur qui est à 5V et que je le change avec du 6V , mon ordinateur aura trop de courant et va donc être cassé ? ( Admettons bien sur , j'utilise des exemples qui sont à la portée de mes connaissances )

  19. #15
    erff

    Re : Différence de potentielle

    Bonsoir,

    Si on veut être exact, le potentiel est un concept mathématique utilisé parce que le champ électrostatique (qui est un vecteur donc 3D) obéit à de telles loi qu'on sait le définir à partir d'une grandeur scalaire 1D (bcp + simple à manipuler), le fameux potentiel (je parie que ça t'avance bcp). Si on lui donne un sens concret c'est parce qu'on est habitué à le manipuler dans les calculs ; et je te conseille d'en faire autant

    Si tu veux en avoir une vision concrète, tu peux faire une analogie avec la plomberie :
    Différence de pression --> différence de potentielle
    Débit de liquide --> courant électrique

    Donc : canalisation (le liquide y circule) --> fil électrique (les charges y circulent)

    Reprenons:

    J'ai une pompe de 10 bars (un générateur de 10V), et je lui connecte 2 actionneurs en parallèle, le premier qui consomme un débit de 1Litre/seconde et le second qui en consomme 2L/s.

    Quel est le débit que doit fournir la pompe ? 1+2=3 Litres/sec (logique, puisqu'il faut fournir 1L toutes les secondes au 1er et 2L toutes les secondes au 2eme)

    Donc on a bien addition des débits (addition des courants dans les branches parallèles).

    Maintenant, dans la canalisation, que vaut la pression ?
    10 bars ! Puisque toutes les canalisations communiquent (fais un dessin pour t'en convaincre), la pression est la même pour tout le monde.

    Donc dans un montage élec, les branches parallèles ont toutes la même différence de potentielle.

  20. #16
    Corpitou

    Re : Différence de potentielle

    Donc:
    U = 10V
    I = 3A , I1= 1A , I2 = 2A
    Et l'eau on peut l'associer aux charges ? D'ou la formule I = q/t qui se traduit par du C/s ?
    Donc le coulomb est substitué par le litre ?

    Mais ce que je me demande alors c'est pourquoi , dans une association de résistors(résistances) en série , doit-on faire la somme des différences de potentiel pour arriver à la tension aux bornes ?
    Dernière modification par Corpitou ; 27/05/2015 à 21h28.

  21. #17
    ranarama

    Re : Différence de potentielle

    Bjr. Je te donne ma version :

    - la masse (-) de l'alim (ou pile) est par convention le potentiel zéro / nul (c'est un choix que l'on fait)
    V(-) = 0 volts

    - un voltmètre mesure une DDP entre 2 points (a) et (b) car il ne sait faire que ça : ddp = Va - Vb

    - A présent si l'on souhaite mesurer non pas une ddp mais un simpe potentiel il y a une astuce

    Cela consiste à relié le fil noire (b) du voltmètre sur la broche - de l'alim (au potentiel zero),
    Ainsi le voltmètre n'affichera la valeur que du potentiel au point (a) de part la simplification qui s'opère dans la soustraction


    ddp = Va -Vb ; MAIS Vb =0 => ddp = Va - 0 => "ddp" = Va C'est ce qui s’appelle ruser

  22. #18
    JPL

    Re : Différence de potentielle

    Fusion de deux discussion et suppression du doublon.
    Rien ne sert de penser, il faut réfléchir avant - Pierre Dac

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  24. #19
    azad

    Re : Différence de potentielle

    Heureusement que la tension ne chute pas avec des branchements en parallèle! (sic)
    Avec ce genre de remarque ta lanterne va mal t'éclairer.
    Mais si, elle chute quand on branche une nouvelle charge en parallèle avec celles existant..
    Si l'exemple donné (tension fournie par EDF) marche à priori, c'est que l'auteur de la remarque a simplement oublié la notion de résistance interne d'une source de tension. Et cette résistance n'est hélas, ou heureusement parfois, jamais nulle.

  25. #20
    trebor

    Re : Différence de potentielle

    Citation Envoyé par Corpitou Voir le message
    Donc:
    U = 10V
    I = 3A , I1= 1A , I2 = 2A
    Et l'eau on peut l'associer aux charges ? D'ou la formule I = q/t qui se traduit par du C/s ?
    Donc le coulomb est substitué par le litre ?

    Mais ce que je me demande alors c'est pourquoi , dans une association de résistors(résistances) en série , doit-on faire la somme des différences de potentiel pour arriver à la tension aux bornes ?
    Bonsoir,

    U = R*I et comme I est idem dans les deux résistances qui sont reliés en séries.

    Mais comme ces 2 résistances sont de grandeur différente, c'est la tension qui varie.
    R = U/I
    il vaut mieux supprimer la cause que ses effets

  26. #21
    plaxtor

    Re : Différence de potentiel ?

    Pauvre Corpitou tu reçois pleins de réponses différentes, toutes plus ou moins techniques et propre à la perception de chacun.
    Si tu as deux résistors en séries (donc alignées), la tensions au bornes de l'associations des deux resistors est la somme des tensions au borne de chaque resistance car on a:
    UAC = UAB + UBC
    De même que si on a (par analogie avec la hauteur) hAB, la hauteur entre A et B, alors :
    hAC = hAB + hBC

    En espérant t'avoir éclairé (enfin pour ce genre de question je te conseille de chercher un site internet qui explique tout ça en détail et correctement)
    Et le coulomb sera représenté plutôt par la masse (débit de charge analogue au débit massique), quoique pour l'eau ça ne change pas grand chose car on aura presque toujours 1kg d'eau = 1L d'eau
    Dernière modification par plaxtor ; 27/05/2015 à 22h01.

  27. #22
    Corpitou

    Re : Différence de potentiel ?

    Merci a tous ! J'ai vraiment envie d'etoffer la question encore plus avec vous !
    Parcontre est-ce bien physique d'utiliser la loi de chasles pour justifier l'addition des associations de resistances en series ?

  28. #23
    ranarama

    Re : Différence de potentiel ?

    Citation Envoyé par Corpitou Voir le message
    Merci a tous ! J'ai vraiment envie d'etoffer la question encore plus avec vous !
    Parcontre est-ce bien physique d'utiliser la loi de chasles pour justifier l'addition des associations de resistances en series ?
    ton intuition est juste, non c’est n'imp nawak mais faut bien trouver des astuces de calculs car les lois physiques générales et rigoureuses décrivant les phénomène électriques sont inabordables pour le commun des mortels, si t'as pas peur d'y jeter un oeil c'est là : http://fr.wikipedia.org/wiki/%C3%89quations_de_Maxwell
    Finalement Chasles, la loi d'ohm et p=U*I c'est pas si mal finalement
    Dernière modification par ranarama ; 27/05/2015 à 22h34.

  29. #24
    pourpre76

    Re : Différence de potentiel ?

    Citation Envoyé par Corpitou Voir le message
    Donc:
    U = 10V
    I = 3A , I1= 1A , I2 = 2A
    Et l'eau on peut l'associer aux charges ? D'ou la formule I = q/t qui se traduit par du C/s ?
    Donc le coulomb est substitué par le litre ?
    Oui on peut comparer les électrons qui circulent dans un fil aux molécules d'eau dans un tuyau.

    Citation Envoyé par Corpitou Voir le message

    Mais ce que je me demande alors c'est pourquoi , dans une association de résistors(résistances) en série , doit-on faire la somme des différences de potentiel pour arriver à la tension aux bornes ?
    Une résistance est un récepteur qui va s’opposer au courant qui le traverse, et si on met 2 résistances, il est normal que l'opposition au passage du courant soit plus important, et que l'opposition totale est partagée entre 2 résistances!

    Si on revient à l'exemple de l'eau qui coule dans un tuyau, on peut imaginer une éponge comme résistance!!
    Imagine une éponge enfoncée dans un tuyau, si l'eau arrive, la force de poussée de l'eau va l'expulser, et si on ajoute 2, 3, ou plusieurs éponges, la force de poussée de l'eau n'est plus suffisante pour expulser les éponges, la résistance est plus grande, et chaque éponge supporte une partie de la poussée de l'eau, d'où le manque de force pour l'expulser!

    Pareil pour les résistances, plus il y en a, plus la tension (effort, la tension c'est comme un effort) à leur bornes diminue!

    Comme quand on essaye de casser une branche d'arbre, c'est facile!
    2 branches, c'est moins facile!
    3 branches c'est difficile
    4 branches c'est très difficile à casser!!
    L'effort n'est plus suffisant, chaque branche supportant une partie de la force exercée, il y a un partage de la tension (musculaire) appliquée sur les branches de l'arbre, comme il y a un partage de la tension (électrique) appliquée sur les résistances!
    Plus qu'on ajoute de branches plus l'opposition augmente,
    Plus qu'on ajoute de résistances plus l'opposition augmente, et cette opposition est grâce à chaque branche/résistance!!

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