Volt - Définition
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Introduction
Le volt (symbole : V) est l'unité SI de force électromotrice et de différence de potentiel (ou tension).
On doit ce nom à Alessandro Volta, inventeur italien de la pile électrique en 1800.
Il correspond à la différence de potentiel électrique qui existe entre deux points d'un circuit parcouru par un courant constant de 1 ampère lorsque la puissance dissipée entre ces deux points est égale à 1 watt.
Histoire
En 1800, Alessandro Volta développe ce qu'on appelle la pile voltaïque, un précurseur de la batterie, qui produit un courant électrique stable. Volta a déterminé que la meilleure paire de différents métaux pour produire de l'électricité est une paire de zinc et d'argent. Dans les années 1880, le Congrès international d'électricité, actuellement la Commission électrotechnique internationale (CEI), a approuvé le volt comme unité de force électromotrice. Dans le même temps, la tension fut définie comme la différence de potentiel à travers un conducteur quand un courant d'un ampère dissipe une puissance d'un watt.
Cette unité SI est tirée du nom d'Alessandro Volta. Comme à chaque unité SI, dont le nom est dérivé du nom d'une personne, la première lettre de son symbole est majuscule (V). Quand une unité SI est écrite, elle doit toujours commencer par une lettre minuscule (volt), sauf dans les cas où un mot est une majuscule, comme au début d'une phrase ou en majuscules comme un titre. Notez que « degré Celsius » est conforme à cette règle parce que le « d » est minuscule.
Tensions nominales courantes
Les tensions nominales de différentes sources :
- Potentiel d'action de la cellule nerveuse : autour de 75 mV
- Pile rechargeable au NiMH ou au NiCd : 1,2 V
- Batterie au mercure : 1,355 V
- Pile alcaline non-rechargeable (c.-à-d. piles AAA, AA, C et D) : 1,5 V
- Batterie rechargeable au lithium-polymère : 3,75 V
- Alimentation des circuits de logique à transistors couplés (circuit TTL) : 5 V
- Pile PP3 : 9 V
- Système électrique d'une automobile : 12 V
- Prises murales standard (tension alternative) :
- Circulation du TGV: 25 kV (25 000 V) (tension alternative)
- Réseaux de distribution :
- Basse tension : de 100 à 600 V (tension alternative)
- Moyenne tension : jusqu'à 33 kV (tension alternative)
- Réseaux de répartition (haute tension) : de 33 à 150 kV (tension alternative)
- Réseaux de transports (haute tension) : de 150 à 1200 kV (tension alternative) et jusqu'à 900 kV (tension continue).
- Foudre : très variable, généralement aux alentours de 100 MV.
Il faut savoir que dans tous les réseaux électriques du fait de la résistance de chaque matériau, y compris des conducteurs, on note une chute de tension sur des grandes distances de câbles. Les câbles à haute tension permettent de réduire relativement ces pertes mais la recherche continue sur les matériaux supra-conducteurs.
Comparaison avec l'hydraulique
Le volt est l'unité de différence de potentiel et de tension.
L'analogie avec l'hydraulique est souvent utilisée pour expliquer la tension dans les circuits électriques. Ils sont comparés à des tuyaux remplis d'eau. Pour avoir une meilleure image de ce qu'est la pression de l'eau, on peut imaginer de l'eau sortant d'un robinet, d'un tuyau d'arrosage ou une chute d'eau causée par un barrage.
Plus la quantité d'eau est importante et plus la vitesse à laquelle elle s'écoule est élevée, plus la pression est élevée.
La pression correspond d'après notre analogie à la tension électrique. Dans un circuit, la tension s'explique par une différence de potentiel entre les deux pôles électriques, c'est-à-dire par un surplus de charges négatives. Cette différence crée un champ électrique qui entraîne le déplacement des charges jusqu'à ce que celles-ci se soient équilibrées des deux côtés.
Une grande différence de potentiel ou tension dans un circuit fermé signifie donc une grande quantité d'électrons qui se déplacent.
