Force électromotrice (FEM) du matériau résistance en tension aux bornes
Le courant électrique circule dans un circuit fermé, du potentiel élevé vers le potentiel faible. Lorsqu'il traverse un composant présentant une résistance , l'énergie potentielle électrique diminue car de l'énergie est dissipée dans la résistance. Pour que le courant continue de circuler du potentiel élevé vers le potentiel faible, un dispositif est nécessaire afin d'augmenter l'énergie potentielle électrique, par exemple une force électromotrice (FEM), ou plus précisément, une source de tension électrique. Une source de tension électrique est un composant qui convertit une forme d'énergie en énergie électrique, comme par exemple une pile, un accumulateur, une cellule solaire ou un générateur électrique.
Source de tension électrique (f.é.m.)
L'image sur le côté est une simple illustration d'un circuit fermé qui possède une force électromotrice (ε) et la résistance (R). Le trait vertical long sur la source de force électromotrice (f.é.m.) représente un potentiel élevé, tandis que le trait vertical court représente un potentiel faible. Les charges électriques se déplacent du potentiel élevé vers le potentiel faible. Le déplacement de charges électriques pendant un certain intervalle de temps constitue le courant électrique, dont le sens est indiqué par la flèche.
Lorsqu'elle est soumise à un potentiel élevé, une charge possède une énergie potentielle électrique. Cette énergie potentielle diminue lorsque la charge traverse une résistance. À l'inverse, lorsqu'une charge se déplace dans une source de force électromotrice d'un potentiel bas à un potentiel élevé, son énergie potentielle électrique augmente.
Obstacles dans
Lorsqu'une charge électrique se déplace dans une source de force électromotrice (f.é.m.) d'un potentiel bas à un potentiel haut, elle rencontre une résistance. Les sources de tension électrique réelles possèdent généralement… obstacles internes, qui est exprimé par le symbole r. Lorsqu'une charge électrique traverse obstacles internes (r), il y a une diminution du potentiel ou l'énergie potentielle électrique diminue.
Tension aux bornes
La tension aux bornes (V) ou tension de blocage est la tension nette produite par une source de tension électrique ou une source de force électromotrice. Mathématiquement, elle s'exprime par l'équation suivante :
V = ε – I r
Information :
V = Tension aux bornes, ε = force électromotrice, I = courant électrique, r = résistance interne.
Si une batterie de 12 volts a une résistance interne de 0,2 Ω , alors lorsqu'un courant de 2 A circule à partir de la batterie, la tension aux bornes est de 12 – (0,2)(2) = 12 – 0,4 = 11,6 volts.
En l'absence de courant provenant de la batterie, la tension aux bornes est égale à la force électromotrice (f.é.m.). Par exemple, si la f.é.m. est de 12 volts, la tension aux bornes est également de 12 volts. En présence d'un courant électrique provenant de la source de f.é.m., la tension aux bornes est inférieure à la f.é.m.
La force électromotrice (FEM) est la tension électrique indiquée, par exemple, sur une batterie, tandis que la tension de blocage est la tension électrique réelle ou la différence de potentiel réelle, dont la valeur est influencée par le courant électrique circulant dans la batterie.
