Qu'appelle-t-on tension ?

[ketchupi]

Bonjour à tous !
Aujourd'hui je suis allé au palais de la Découverte à Paris, où j'ai assisté à une présentation sur l'électrostatique. Et le présentateur a expliqué de façon imagée, mais très attrayante, la notion de tension électrique. Son exemple très simple, revient à comparer un fil électrique à un tuyau d'arrosage. Au bout du tuyau, un robinet... Quand on ouvre le robinet, les molécules d'eau se poussent entre elles, et le robinet, "générateur", crée une pression dans le tuyau, ce qui fait sortir l'eau. Par analogie, un générateur de tension "pousse" les électrons, ce qui revient à dire que la tension est la cause qui reviendrait à "tasser" les électrons les un avec les autres, à les regrouper dans un endroit précis d'un circuit électrique. J'ai trouvé l'image très bonne.
Une minute après, je me suis dit : comment définit-on la tension ? bien sûr, on parle de différence de potentiel dans un circuit ? Mais, cette définition est trop formelle, alors je vous pose la question à tous : comment définiriez-vous la tension ?

Merci à tous.
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[Nicolas666666]

Un ancien professeur prenait l'image d'une montagne avec un ruisseau qui partait du potentiel le plus haut au potentiel le plus bas, je trouvais cela pas mal.

Cordialement Nico

[invite7f2cba89]

je ne crois pas qu'une autre définition soit possible, sans être vulgarisatrice. (mais je peux me tromper!)

en tous cas, cette définition m'a tracassé tout mon parcours de lycée. aujourd'hui je suis en maths spé, et ça ne me semble plus gênant, puisqu'on m'a défini le potentiel électrostatique en résolvant les équations de Maxwell.

ce n'est pas évident ce genre de trucs: on nous fait utiliser des grandeurs sans aller au fond des choses, alors c'est frustrant.

[invité576543]

Bonjour,

La tension en un point c'est l'énergie électrique d'une charge unité située en ce point. Un volt, c'est un joule par coulomb.

La comparaison avec le ruisseau est justifiée parce que, dans un champ gravitationnel constant (l'hypothèse usuelle quand on se limite à un petit domaine à la surface de la Terre), l'énergie est approximativement mgh, donc gh représente l'énergie gravitationnelle d'une masse unité.

L'équivalent formel de la tension est donc gh, et non pas h, mais gh est proportionnel à h dans le cas de l'image.

Cordialement,

[A voir en vidéo sur Futura]

[mariposa]

Bonjour,

La tension en un point c'est l'énergie électrique d'une charge unité située en ce point. Un volt, c'est un joule par coulomb.

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Bonjour,

Selon les normes de vocabulaire la tension c'est une différence de potentiel entre 2 points. Le potentiel quand à lui est défini à une constante près.
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On rappelle que : E=- dV/dx
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E: le champ électrique.

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Donc il y a une analogie entre la tension électrique entre les 2 bornes d'une pile et une différence de hauteur entre 2 points d'une colline (comme tu le dis à 1 constante multiplicative près)

[invité576543]

Bonjour,

Tu as raison de le préciser, mais il serait utile, j'imagine, pour les lecteurs, de préciser que l'énergie est dans la majorité des cas définie à une constante près, et que l'on devrait toujours raisonner en termes de différence d'énergie.

Quand j'ai écrit que l'énergie est "mgh", c'est incorrect pour la même raison, on ne devrait parler que de différence d'énergie gravitationnelle.

Même l'énergie cinétique est une notion relative, et devrait se traiter comme une différence.

On voit dans ces différents exemples que la plupart du temps on utilise une référence, explicite ou implicite, un 0 d'énergie, à laquelle sont ramenées les valeurs énergétiques.

Cordialement,

[hterrolle]

Bonjour,

MMy a raison il faut voir la tension comme une different ce entre deux potentiel.

TU peux donc considerer que la distance entre deux potentiel sont la base de la notion de tension. Les potentiel ont un rayon d'action en fonction de la disstance. plus cette distance est grande plus le potenteil decroit.

tension(Uab) = pot(A) - Pot(B)
ou
tension(Uab) = E(A).distance - pot(B).distance

ont genere donc une tension en mettant en relation deux potentiel different.

La difference avec la gravitation est quand même de taille car le potentiel de h augmente avec la distance. alors que la potentiel electrique diminue avec la distance.

En quelque sorte plus les electrode sont eloigne les unes des autres plus il faudra de tension entre ces electrodes.

J'espere na pas m'être melangé les pinceaux.

[invité576543]

Bonjour,

TU peux donc considerer que la distance entre deux potentiel sont la base de la notion de tension. Les potentiel ont un rayon d'action en fonction de la disstance. plus cette distance est grande plus le potenteil decroit.

tension(Uab) = pot(A) - Pot(B)
ou
tension(Uab) = E(A).distance - pot(B).distance

ont genere donc une tension en mettant en relation deux potentiel different.

La difference avec la gravitation est quand même de taille car le potentiel de h augmente avec la distance. alors que la potentiel electrique diminue avec la distance.

En quelque sorte plus les electrode sont eloigne les unes des autres plus il faudra de tension entre ces electrodes.

J'espere na pas m'être melangé les pinceaux.

J'ai peur que si. Il y a bien une différence de taille, qui est que la masse est toujours positive, alors qu'une charge électrique a un signe. Ce qui fait que l'énergie potentielle pour une charge donnée diminue ou augmente avec la distance (pour rester dans le cas que tu décris), ce qui fait que le signe est conventionnel!

Donc quand on compare le potentiel avec la hauteur, il faut réaliser que la notion de "haut" ou de "bas" dépend du signe de la charge... C'est l'un des défauts de cette image: elle peut faire oublier la symétrie de signe de la force électrique.

Si on pense potentiel = énergie pour la charge unité positive, on voit que le signe de l'énergie dépend du signe de la charge. Une énergie négative ne pose aucun problème, puisque seules les différences importent.

Cordialement,

[ketchupi]

Je suis content que ce sujet passionne. Si l'on définit la tension comme une différence de potentiel (normal), alors, je poserai une nouvelle question : Comment expliquer à quelqu'un de façon imagée ce qu'est un potentiel ?

Bien sûr, la définition du potentiel est l'énergie potentielle par unité de charge, on est tous d'accord, cependant pour quelqu'un qui ne connaît pas encore l'énergie potentielle ou alors disons simplement, qui n'est pas familiarisé avec ces notions, comment expliquer ?

[mariposa]

Je suis content que ce sujet passionne. Si l'on définit la tension comme une différence de potentiel (normal), alors, je poserai une nouvelle question : Comment expliquer à quelqu'un de façon imagée ce qu'est un potentiel ?

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Et bien un potentiel c'est une hauteur et une différence de potentiel c'est une différence de hauteur.
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On ne peut pas faire mieux comme image!

[invité576543]

Bien sûr, la définition du potentiel est l'énergie potentielle par unité de charge, on est tous d'accord, cependant pour quelqu'un qui ne connaît pas encore l'énergie potentielle ou alors disons simplement, qui n'est pas familiarisé avec ces notions, comment expliquer ?

Bonsoir,

Le problème conceptuel c'est la notion même d'énergie!

Une fois que l'on "comprend" la notion d'énergie, qu'elle existe sous différentes formes, l'étape suivante est de réaliser que l'énergie électrique est proportionnelle à la charge, et ne dépend que de la position de la charge: le potentiel donne l'information relative à la position.

Si on comprend la relation entre énergie gravitationnelle et hauteur, il n'y pas de raison de ne pas comprendre la relation entre énergie électrique et potentiel au lieu où se trouve la charge.

Cordialement,

[invite116a953a]

Je suis content que ce sujet passionne. Si l'on définit la tension comme une différence de potentiel (normal), alors, je poserai une nouvelle question : Comment expliquer à quelqu'un de façon imagée ce qu'est un potentiel ?

bonjour, d'une façon extrèmement imagée, la tension peut être associé à la pression du circuit d'eau. De même que le courant serait associé au débit.
Attention, ceci n'est pas correct au niveau purement scientifique, c'est de la vulgarisation...