La tension électrique ou différence de potentiel électrique est une grandeur physique qui indique la différence de tension électrique entre deux points d'un circuit électrique. Cette tension aux bornes indique l'énergie ou le travail nécessaire pour séparer des charges électriques de signe opposé.
C'est la différence entre l'énergie électrique potentielle qu'une charge a aux deux points due à la présence d'un champ électrique divisée par la valeur de la charge elle-même. Dans des conditions stationnaires, il est égal au travail effectué pour déplacer une unité de charge à travers le champ d'un point à un autre, signe changé.
Si nous joignons deux points qui ont une différence de potentiel à travers un matériau conducteur, un flux d'électrons se produira à travers le circuit fermé que nous avons créé. Une partie de la charge se déplacera du point de potentiel le plus élevé au point de potentiel le plus bas (courant électrique).
La définition de la tension électrique et de l'unité de mesure volt est due à Alessandro Volta, qui, avec les concepts de « capacité électrique » et de « charge électrique », a utilisé pour la première fois le concept de « tension électrique » pour rendre compte de la propriétés intensives et extensives de l'électricité.
Quand un fil de connexion relie directement les deux bornes d'un dipôle récepteur se produise un court-circuit.
Appareil et unité de mesure de la tension électrique
La tension est mesurée en volts (V) selon le système international d'unités.
L'appareil électronique permettant de mesurer la différence de potentiel entre deux bornes du générateur est le voltmètre.
La loi d'Ohm
A la base du comportement des circuits à charge purement résistive, se trouve la loi d'Ohm. Il indique que la tension appliquée à une résistance est proportionnelle à l'intensité et à la résistance :
V = I·R
Le courant électrique qui traverse un composant résistif (R) génère une puissance dissipée dont la valeur est donnée par le produit de l'intensité (I) et de la différence de potentiel (V) :
P = V·I
Ce phénomène est appelé effet Joule.
Comment sont classés les différents types de tensions ?
La classification de la tension électrique est différente selon la zone à laquelle elle se réfère et le type de courant alternatif ou de courant continu.
En particulier, selon les dispositions de la norme CEI-EN 50110-1 «Exploitation des installations électriques», la tension électrique est classée comme indiqué dans le tableau suivant :
|
Abréviation |
Catégorie |
En courant alternatif |
En courant continu |
|
|
Très basse tension |
BBT |
0 |
50 V |
≤ 120 V (en courant continu ondulé) |
|
Basse tension |
BT |
je |
50-1 000 V |
120-1 500 V |
|
Moyenne tension |
TA |
II |
1-30 kV |
1,5-30 kV |
|
Haute tension |
À |
III |
> 30 kV |
> 30 kV |
Dans certains pays, la haute tension est divisée en première, deuxième et troisième catégorie ou tension de catégorie spéciale.