Comment calculer une chute de tension dans les résistances

Un simple circuit électrique contient une source de Tension (une alimentation, telle qu'une batterie, un générateur ou les fils électriques entrant dans votre bâtiment), un fil à transporter actuel sous forme d'électrons, et une source d'électricité la résistance. En réalité, de tels circuits sont rarement simples et comportent un certain nombre de points de branchement et de jonction.

• La tension (V) est mesurée en volts (le symbole est également V); le courant (I) est mesuré en ampères ou "ampères" (A); et la résistance (R) est mesurée en ohms (Ω).

Le long des dérivations, et parfois le long du tronc principal du circuit, sont placés des objets tels que des appareils électroménagers (lampes, réfrigérateurs, téléviseurs), chacun tirant du courant pour se maintenir. Mais qu'arrive-t-il exactement à la tension et au courant dans une configuration de circuit électrique donnée d'un point de vue physique lorsque chaque résistance est rencontrée et que la tension "chute" ?

la loi d'Ohm indique que le flux de courant est la tension divisée par la résistance. Cela peut s'appliquer à un circuit dans son ensemble, à un ensemble isolé de branches ou à une seule résistance, comme vous le verrez. La forme la plus courante de cette loi s'écrit :

Les circuits peuvent être organisés de deux manières fondamentales.

Circuit en série: Ici, le courant circule entièrement le long d'un chemin, à travers un seul fil. Quelles que soient les résistances rencontrées par le courant en cours de route, il suffit de s'additionner pour donner la résistance totale du circuit dans son ensemble :

R_S = R₁ + R₂ +... + R_N (circuit en série)

Circuit parallèle: Dans ce cas, un fil principal se ramifie (indiqué par des angles droits) en deux autres fils ou plus, chacun avec sa propre résistance. Dans ce cas, la résistance totale est donnée par :

1/R_P = 1/R₁ + 1/R₂ +... + 1/R_N (circuit parallèle)

Si vous explorez cette équation, vous constatez qu'en ajoutant les résistances de même grandeur, vous diminuez la résistance du circuit dans son ensemble. (Choisir 1 ohm, ou 1 Ω, rend les calculs plus faciles.) Par la loi d'Ohm, cela augmente en fait le courant !

Si cela semble contre-intuitif, imaginez le flux de voitures sur une autoroute très fréquentée desservie par un seul poste de péage qui sauvegarde le trafic sur un kilomètre, puis imaginez le même scénario avec quatre autres postes de péage identiques au premier. Cela augmentera clairement le flux de voitures malgré l'ajout technique de résistance.

Si vous souhaitez rechercher des chutes de tension sur des résistances individuelles d'une série, procédez comme suit :

1. Calculez la résistance totale en ajoutant les valeurs R individuelles.
2. Calculez le courant dans le circuit, qui est le même à travers chaque résistance puisqu'il n'y a qu'un seul fil dans le circuit.
   
3. Calculez la chute de tension à travers chaque résistance en utilisant la loi d'Ohm.

Exemple: Une source d'alimentation 24 V et trois résistances sont connectées en série avec R₁= 4, R₂= 2 et R₃ = 6 Ω. Quelle est la chute de tension aux bornes de chaque résistance ?
Tout d'abord, calculez la résistance totale: 4 + 2 + 6 = 12 Ω

Calculez ensuite le courant: 24 V/12 = 2 A

Maintenant, utilisez le courant pour calculer la chute de tension à travers chaque résistance. En utilisant V = IR pour chacun, les valeurs de R₁, R₂ et R₃ sont de 8 V, 4 V et 12 V.

Exemple: Une source d'alimentation 24 V et trois résistances sont connectées en parallèle avec R₁= 4, R₂= 2 et R₃ = 6, comme précédemment. Quelle est la chute de tension aux bornes de chaque résistance ?

Dans ce cas, l'histoire est plus simple: quelle que soit la valeur de la résistance, la chute de tension à travers chaque résistance est la même, faisant du courant la variable qui diffère entre les résistances dans ce cas. Cela signifie que la chute de tension à travers chacun n'est que la tension totale du circuit divisée par le nombre de résistances dans le circuit, soit 24 V/3 = 8 V.

Voir les ressources pour un exemple d'un cas dans lequel vous pouvez utiliser un outil automatique pour calculer la chute de tension dans une sorte d'arrangement de circuit appelé un diviseur de tension.