Tension et Intensité

[Lantean]

Bonjour,

Je voudrais vous faire part d'une incompréhension : l'intensité d'un courant a l'air d'être indépendante de la tension du dit courant, alors pourquoi y a-t-il des courants plus intenses que d'autres ? L'analogie avec les fluides me dit que la tension d'un courant ou plutôt sa différence de potentiel peut être vue comme le dénivelé d'un fleuve, le problème étant que, si je ne m'abuse, le dénivelé de ce fleuve influe directement sur le débit d'eau, l'intensité du dit courant. Je comprends donc les choses ainsi : la tension influe sur la résistance d'un matériau, faisant tendre, à mesure qu'elle augmente sa résistance vers 0, n'augmentant pas l'intensité mais diminuant le ralentissement des charges.
Plusieurs questions restent en suspens : qu'est-ce qui régit l'intensité d'un courant, excepté la section traversée par ce dernier ? Est-ce que c'est le nombre de charges disponibles, ce qui voudrait dire qu'à section égale, plus une batterie est chargée plus le courant délivrée sera intense ? La tension dépend-elle en parti des charges présentes ? Et si oui, à nombre de charges égales, comment la tension d'un courant peut-être plus grande qu'un autre hormis avec un transformateur. Si il n'y a pas intervention sur les "caractéristiques" du courant électrique, la tension et l'intensité augmentent en parallèle ? En quelles proportions ?
Je tiens à préciser que j'ai effectué un grand nombre de recherche, mais je n'arrive pas à une compréhension "limpide" du sujet, et c'est assez frustrant.

Je remercie tout ceux qui auront le courage de lire mon pavé et de me répondre,

Lantean
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[f6bes]

Bjr à toi, Déjà pour qu'il puisse y avoir un FORT courant, il faut au moins que le générateur AIT la capacité
de le fournir !
Un courant va dépendre de la résistivité (disons pour l'instant .) des fils qui vont etre parcourus par ce courant.
Plus la réistivité sera importante, plus le courant sera faible.
La tension n'influe pas sur la résistance des matériaux.
Si ta tension fait 10 v ou 100v , cela ne change en RIEN la résistance du matériau.
La résitance du matériau est immuable ( cas général)
Sur ce point là tu te méprends.
Ce qui régit l'intensité d'un courant, c'est à la fois la résistance du matériau ET la tension appliquée.
La tension est généralement fixée, donc on n'agit pas sur elle.
En principe on utilise une tension FIXE. donc il n' y a pas de variation de sa part ( cas génarl)
Si ta tension variée en PROPORTION du courant , ça serait bien embétant pour alimenter les appareils
qui demandent des tenskions FIXES.
Donc pas ded proportionnalité entre ten sion et courant ( cas général)
B on WE

[Black Jack 2]

Bonjour,

Le dénivelé de ce fleuve influe directement sur le débit d'eau ..." oui mais il y a nien d'autre chose qui modifie le débit.

Pour un même dénivelé, on "sent" bien que la section (largeur * hauteur d'eau) du fleuve influence aussi le débit, la longueur du fleuve également et aussi la "nature" du lit.
Un lit fait de gros rochers sur lesquels bute l'eau influencera le débit autrement qu'un lit bien régulier.

Donc le débit d'eau dépend du dénivelé (qui correspond à la tension dans l'analogie électricité-hydraulique)
Mais le débit d'eau dépend aussi d'autres caractéristiques : section du fleuve, longueur du fleuve et nature du lit.

Dans l'analogie, les caractéristiques du fleuve ci-dessus correspondent à l'impédance du circuit.

Pour un conducteur résistif, l'impédance R = Rho*L/S
Le S est la section du conducteur (qui est l'analogue de la section du fleuve)
Le L est la longuer du conducteur (qui est l'analogue de la longueur du fleuve)
Le Rho est la résistivité du matériau constituant le conducteur (qui est l'analogue de la "nature" du lit du fleuve)

L'intensité I d'un courant peut s'écrire (cas simple résistif) : I = U/R
L'intensité du courant est proportionnelle à la tension et inversement proportionnelle à l'impédance (qui est une caractéristique du circuit ... indépendante de U (du moins si on ne cherche pas pinailler dans un premier temps)).

Ceci n'a aucune autre prétention que faire "sentir" le phénomène.

[Lantean]

Merci de ta réponse,

Oui je sentais bien qu'il y avait un problème. Mais si l'intensité du courant est régie en partie par la tension, à résistance égale un courant plus intense demandera une tension plus élevée, ce qui ne colle pas avec les transformateurs, et puisque tu m'as expliqué que la tension ne varie pas en proportion avec le courant, ça ne colle vraiment pas. Pourrais-tu m'expliquer la différence entre tension et différence de potentiel ? Je me fourvoie peut-être sur ces points-là. J'en profite pour te demander aussi l'effet qu'aura la tension sur un matériau si elle ne modifie pas la résistance.

[A voir en vidéo sur Futura]

[Lantean]

Merci de ta réponse Black Jack 2,

Il est donc, à impédance égale, indispensable d'augmenter la tension pour augmenter l'intensité ? Ainsi plus un générateur aura une forte tension, plus il délivrera de charges électriques à la seconde ?

[jiherve]

bonjour,
une tension en langage courant est toujours une différence de potentiel.
A tension constante le courant ne dépend que de la résistivité/conductivité du conducteur , mais celles ci peuvent légèrement varier avec la tension appliquée, c'est un truc souvent ignoré :les résistances usuelles ne sont pas linéaires en tension.
JR

[Deedee81]

Salut,

Il est donc, à impédance égale, indispensable d'augmenter la tension pour augmenter l'intensité ?

Oui.
(attention en alternatif la fréquence joue un rôle, ça fait varier la valeur de l'impédance, sauf si le circuit est purement résistif)

Ainsi plus un générateur aura une forte tension, plus il délivrera de charges électriques à la seconde ?

Pour la même charge (résistance/impédance) oui.

Attention toutefois car tout générateur/batterie/pile a une résistance interne qui va limiter le courant. Les batteries et le secteur ont une faible résistance interne (même si la batteries ne font que 12V il faut être très prudent à cause de ça), alors que des piles chimiques mêmes de bonne qualité (comme les fameuses "qui s'usent que si on s'en sert" pour ne pas citer la marque ont une résistance assez grande.

[f6bes]

Merci de ta réponse,

Oui je sentais bien qu'il y avait un problème. Mais si l'intensité du courant est régie en partie par la tension, à résistance égale un courant plus intense demandera une tension plus élevée, ce qui ne colle pas avec les transformateurs, et puisque tu m'as expliqué que la tension ne varie pas en proportion avec le courant, ça ne colle vraiment pas. Pourrais-tu m'expliquer la différence entre tension et différence de potentiel ? Je me fourvoie peut-être sur ces points-là. J'en profite pour te demander aussi l'effet qu'aura la tension sur un matériau si elle ne modifie pas la résistance.

Remoi,
Suppose une tension de 12 v issue d'un transformateur /baqtterie, la tension reste à 12 volts
meme si tu ne demande RIEN (ou si peu) au transformateur /batterie
ou si tu lui demandes un fort courant (pourvu que transformateur/batterie puisse fournir de courant )
Donc un transformateur à les mem es possibilités qu'une batterie.
Suffit qu'il soit BIEN dimensionné pour le courant maxi qu'on va lui demander.
La tension n'a aucun effet sur le matériau.
Chez toi tes fils électriques en 230v, qu'on leur demande du courant (prise) ou pas ,la tension est invariable
( aux chutes de tension ^prés) et n'agit AUCUNEMENT sur le matériau.
Que le fil soit dans un coin chez toi (pas de tension) ou parcouru par un courant (et soumis à une tension) sa VALEUR RESISTIVE reste la meme
dans les deux cas.
Le courant lui peut éventuellement faire chauffer le conducteur (matériau) ce qui provoque une CHUTE de tension d'une valeur de....(à calculer)
Bonne journée

[Pio2001]

Bonjour Lantean,
Pour bien comprendre, il faut commencer par un modèle simple, comme une lampe de poche à piles : une seule source de tension dont on néglige la variation, du courant continu, un seul chemin pour le courant, chemin résistif uniquement.

Ce qui se passe en courant alternatif, avec des chemins non résistifs comme des bobinages, des transformateurs ou des moteurs électriques, avec des transistors ou des antennes, avec des sources de de tension imparfaites comme la sortie audio d'un lecteur de CD, découle de tout cela, mais en bien plus compliqué.

Les deux formules qui gouvernent le fonctionnement de la lampe de poche sont

U = RI
et
P=UI

Avec U la tension (ou différence de potentiel) en volts, R la résistance de l'ampoule en ohms, I l'intensité du courant en ampères, et P la puissance dans l'ampoule en watts.

La résistance R est propre à l'ampoule. Par exemple 10 ohms.
La tension U est donnée par la pile. Par exemple une pile de 4,5 volts.

Ces deux élements étant donnés, pile et ampoule, tout le reste en découle :
U = RI, donc I = U/R = 4,5/10 = 0,45 ampères.
Si on remplace l'ampoule de 10 ohms par une autre ampoule de 5 ohms, alors le courant double : I = 4,5/5 = 0,9 ampères.

Pour une tension donnée, plus l'ampoule a une résistance élevée, plus le courant est faible.

Ensuite, reprenons l'ampoule de 10 ohms, mais mettons une pile de 1,5 volts. Le courant est alors I = 1,5/10 = 0,15 ampères.

Pour une ampoule de résistance donnée, plus la tension est grande, plus élevé est le courant.

Enfin, P = UI, donc pour 4,5 volts et une ampoule de 10 ohms, P = 4,5 x 0,45 ampères = 2,025 watts.

Cette ampoule portera donc les inscriptions "4,5 volts, 2 watts".

Si on l'alimente avec une tension inférieure à 4,5 volts, le courant sera plus faible, la puissance sera plus faible. L'ampoule s'allumera faiblement, ou même se contentera de chauffer un peu sans émettre de lumière, car elle n'a pas été conçue pour briller à des puissances aussi faibles.

Si on l'alimente avec une tension plus élevée, le courant sera plus fort et la puissance plus forte. L'ampoule grillera, car elle a été conçue pour fonctionner à 2 watts seulement.

[titijoy3]

Bonjour pio 2001

reprends moi si je me trompe mais je crois utile de préciser que la résistance de l'ampoule est considérée à chaud car sinon cela fausse le calcul,

à froid, le filament présente une résistance bien moindre je crois?

Thierry

[titijoy3]

Bonjour f6bes,

sans vouloir aucunement te contredire, il me semble qu'un transformateur pur (sans régulation) présente à vide une tension bien plus élevée que s'il était en charge ?

je veux dire: par rapport à sa tension nominale..

j'ai souvenir d'avoir flingué une balance électronique faute d'avoir anticipé le problème, parce que j'avais utilisé un transformateur non régulé et que le courant demandé était bien inférieur au courant nominal dudit transfo !

Thierry.

[Deedee81]

Salut,

à froid, le filament présente une résistance bien moindre je crois?

Je confirme : https://f5zv.pagesperso-orange.fr/RA...B/RM23B26.html

Par contre comme ils sont spiralés sous la mise en tension ça limite le courant. Mais j'ignore si c'est dimensionné pour ça, pour avoir un courant qui ne grimpe pas trop fort au début (probablement, à confirmer).

[Dynamix]

Salut

le courant demandé était bien inférieur au courant nominal dudit transfo !

Comment tu définit ce courant "nominal" ?
Le transfo fournit le courant qu' on lui demande .

[Antoane]

Bonjour,

il me semble qu'un transformateur pur (sans régulation) présente à vide une tension bien plus élevée que s'il était en charge ?

je veux dire: par rapport à sa tension nominale..

Ca dépend de plusieurs paramètres, et en particulier :
- des caractéristiques du transformateur
- de la signification de "bien plus élevée"

Un transformateur est néanmoins toujours dimensionné de manière à délivrer une tension de sortie plus élevée à vide que sous charge nominale ; ceci de manière à compenser l'effet de la chute de tension dans l'impédance série du transformateur (inductance de fuite et résistance du fil constituant les enroulements). En pratique, "bien plus élevée" peut ici valoir d'à peine 1 % (pour un bon transformateur, de puissance "non-négligeable") à quelques dizaines de % pour un transformateur low-cost de quelques VA.

Cela empire lorsqu'on ajoute un circuit redresseur avec capacité en tête en sortie du transformateur à cause de la décharge plus ou moins partielle du condensateur de filtrage à chaque demi-alternance.

[Pio2001]

reprends moi si je me trompe mais je crois utile de préciser que la résistance de l'ampoule est considérée à chaud car sinon cela fausse le calcul,

à froid, le filament présente une résistance bien moindre je crois?

On va déjà tenter de montrer ce qui se passe quand la résistance ne change pas. Car dans la question posée au départ, on voit que la notion de courant fourni par une pile dans une résistance n'est pas maîtrisée.

Cela empire lorsqu'on ajoute un circuit redresseur avec capacité en tête en sortie du transformateur à cause de la décharge plus ou moins partielle du condensateur de filtrage à chaque demi-alternance.

Attendez, attendez,
Il faut déjà commencer par la loi d'ohm en courant continu dans un dipôle, qui est l'objet de la question initiale.

[titijoy3]

Salut


Comment tu définit ce courant "nominal" ?
Le transfo fournit le courant qu' on lui demande .

le courant du transformateur est défini par la charge que l'on connecte dessus dans la limite de sa puissance?

il me semble que la tension nominale d'un transformateur est corrélée avec une puissance nominale ? si on lui demande un courant très inférieur au courant défini par ses puissance et tensions nominales, sa tension de sortie augmente ?

Je dis cela après avoir constaté qu'un transformateur marqué 12v présente à vide une tension qui peut atteindre 20 Volts

[titijoy3]

merci à antoane pour ses précisions,

Effectivement , si pour un transformateur de haute qualité, la variation avoisine 1% cela devient négligeable et f6bes est plus dans le vrai que moi !

en fait j'ai juste voulu mettre l'accent sur le fait que brancher un transformateur non régulé de tension nominale "u" sur une charge "x" n'assure pas d'avoir une tension "u" sur la charge..

[f6bes]

Bonjour f6bes,

sans vouloir aucunement te contredire, il me semble qu'un transformateur pur (sans régulation) présente à vide une tension bien plus élevée que s'il était en charge ?

je veux dire: par rapport à sa tension nominale..

j'ai souvenir d'avoir flingué une balance électronique faute d'avoir anticipé le problème, parce que j'avais utilisé un transformateur non régulé et que le courant demandé était bien inférieur au courant nominal dudit transfo !

Thierry.

Remoi,
Vu les interrogations du demandeur , j'ai VOLONTAIREMENT évité de renter dans les détails. C'est pour cela que j'ai bien
pris soin de "répéter" plusieurs fois.... cas général.
Trop d'information...tue l'information.
Lorsque l'intervenant aura ASSIMILE "l'essentiel" on pourra toujours rentrer dans les détails ( si cela l'intéresse ).

Il y aura TOUJOURS des cas..."particuliers" qui feront.... " oui , mais c'est pas toujours vrai !".
Bonne soirée

[Lantean]

Rebonjour,

Je vous remercie déjà d'avoir été aussi nombreux à répondre, j'ai pris plaisir à vous lire.
Je sais pas pourquoi je suis allé imaginé tout un nouveau comportement de l'électricité, les formules parlaient d'elles-mêmes. Merci pour vos rectifications.
Oh que oui tout cela m'intéresse, et je confirme avoir bien assimilé "l'essentiel", je veux maintenant comprendre l'électricité dans un cas général. C'est cool de savoir qu'on peut compter sur une communauté comme celle-là quand on aime apprendre.

[jiherve]

Bonsoir,

Salut,


Par contre comme ils sont spiralés sous la mise en tension ça limite le courant. Mais j'ignore si c'est dimensionné pour ça, pour avoir un courant qui ne grimpe pas trop fort au début (probablement, à confirmer).

Non la spirale n'est là que pour encaisser les contraintes mécaniques et augmenter la longueur, la self équivalente est négligeable(qqs nH à tout péter).
Pour les transformateurs comme indiqué par Antoane plus leur puissance est faible et plus leur tension à vide est supérieure à celle nominale et plus leur rendement est lamentable.
pour tout savoir ou presque à ce sujet : "La construction des petits transformateurs" Marthe Douriau
JR

[gienas]

Bonjour à tous

... Je dis cela après avoir constaté qu'un transformateur marqué 12v présente à vide une tension qui peut atteindre 20 Volts

Attention!

Il y a là une confusion à éviter et à dissiper: On ne "compare" pas des données qui sont comparables.

Le marquage 12V concerne une tension efficace alternative, d’une tension sinusoïdale, le secteur. Cette tension varie en instantané entre -17V et + 17V. (La tension crête est 12*1,414)

La tension mesurée et constatée, à vide, est là tension continue fournie par ce transfo et redressée puis filtrée pour devenir parfaitement continue.

Le 12V initial subit donc la majoration due aux "précautions" du constructeur pour assurer 12V à la puissance nominale. 20V est donc normal, sans compter que le secteur lui même, peut varier autour de 230V.

Pour ajouter à la confusion, le transfo, s’il est un peu ancien, peut avoir été calculé pour 220V, qui depuis, est passé à 230 et atteint parfois 245V à certaines heures.

[gts2]

La tension mesurée et constatée, à vide, est là tension continue fournie par ce transfo et redressée puis filtrée pour devenir parfaitement continue.

@titijoy3 n'avait indiqué ni la présence d'un redresseur, ni l'utilisation d'un voltmètre en continu.

[titijoy3]

pas de polémique

je n'ai aucunement voulu remettre en cause les affirmations de pio2001 et f6bes, qui sont parfaitement exactes,

j'ai juste voulu attirer l'attention du novice,

d'une part sur le fait qu'un filament de lampe ne présente pas la même résistance à froid qu'à chaud, ce qui, s'il fait l'expérience, lui ferait dire que le calcul est faux,

d'autre part sur le fait qu'un transformateur peut produire une tension supérieure à la tension marquée dessus, ce qui pourrait l'amener à détruire un appareil en faisant confiance au marquage..

Thierry.

[zebular]

pas de polémique

je n'ai aucunement voulu remettre en cause les affirmations de pio2001 et f6bes, qui sont parfaitement exactes,

j'ai juste voulu attirer l'attention du novice,

d'une part sur le fait qu'un filament de lampe ne présente pas la même résistance à froid qu'à chaud, ce qui, s'il fait l'expérience, lui ferait dire que le calcul est faux,

d'autre part sur le fait qu'un transformateur peut produire une tension supérieure à la tension marquée dessus, ce qui pourrait l'amener à détruire un appareil en faisant confiance au marquage..

Thierry.

Si on connait les lois de l'électricité, on peut faire confiance aux marquages!

[titijoy3]

zebular,

rappelle toi.. j'ai parlé de novice

et puis, même en connaissant les lois de l'électricité, on peut faire une étourderie !!

[zebular]

zebular,

rappelle toi.. j'ai parlé de novice

et puis, même en connaissant les lois de l'électricité, on peut faire une étourderie !!

Alors si on est pas novice et pas étourdi,on peut faire confiance aux marquages !

"ce qui pourrait l'amener à détruire un appareil en faisant confiance au marquage.. c'est ta formulation qui prête à confusion.Le marquage(si ce n'est pas une mauvaise traduction du chinois ou une tromperie commerciale rajoutée après sortie d'usine) est là pour éviter les mauvaises utilisations du produit.

[titijoy3]

zebular,

je comprends ce que tu veux dire, tu as l'impression que je dénigre les marquages en les prétendant faux ?

ce n'est absolument pas le cas,

ce que je veux dire, c'est que si l'on veut alimenter un montage avec un transformateur de récupération par exemple, si le dit transformateur ne possède pas de régulation sur sa tension de sortie, la tension sur le montage va dépendre en partie au moins de l'impédance du montage..

[f6bes]

Bjr titijoy3,
Qu'appeles tu : "....transformateur ne possède pas de régulation sur sa tension de sortie,..." ?
Dans la plus part des transformateurs je ne connais pas de " régulation sur sa tension de sortie ".
Aurais tu un exemple ?

Que la tension varie UN PEU suivant la charge, c'est chose normale. C'est pas pour autant qu'on y ADJOINT
une...régulation.
Bonne journée

[zebular]

zebular,

je comprends ce que tu veux dire, tu as l'impression que je dénigre les marquages en les prétendant faux ?

ce n'est absolument pas le cas,

ce que je veux dire, c'est que si l'on veut alimenter un montage avec un transformateur de récupération par exemple, si le dit transformateur ne possède pas de régulation sur sa tension de sortie, la tension sur le montage va dépendre en partie au moins de l'impédance du montage..

Non,tu ne "denigres" pas,juste ta formulation qui peut être mal interprétée.
Oui,la tension délivrée par le transfo dépend de l'impédance du circuit raccordé..Et de l'impédance du transfo lui même qui est une caractéristique intrinsèque,c'est elle qui définie le marquage en "VA" mais pas que.Encore faut il qu'il soit capable de dissiper la chaleur qu'il produit,mais là je ne maitrise pas la conception d'un transfo.

[titijoy3]

Bonjour f6bes,

Bjr titijoy3,
Qu'appeles tu : "....transformateur ne possède pas de régulation sur sa tension de sortie,..." ?
Dans la plus part des transformateurs je ne connais pas de " régulation sur sa tension de sortie ".
Aurais tu un exemple ?

Que la tension varie UN PEU suivant la charge, c'est chose normale. C'est pas pour autant qu'on y ADJOINT
une...régulation.
Bonne journée

je veux dire par là un transformateur seul avec éventuellement un redressement + filtrage, pour éviter la confusion avec une alimentation régulée, laquelle va adapter la tension à la charge dans certaines limites,

beaucoup de bricoleurs appellent improprement transformateur une alimentation à découpage..

cordialement.