Quelle est la formule de la tension U ?

Décryptage de la formule de la tension électrique : U = R x I

La tension électrique, une notion fondamentale en physique et en électronique, représente la différence de potentiel électrique entre deux points d’un circuit. Mesurée en volts (V), elle est la force qui pousse les charges électriques à circuler dans un conducteur. Mais comment la calculer précisément ? La réponse réside dans la célèbre loi d’Ohm.

En 1827, Georg Simon Ohm établit une relation simple, mais cruciale, entre la tension (U), l’intensité du courant (I) et la résistance (R) d’un conducteur ohmique. Cette relation, connue sous le nom de loi d’Ohm, se traduit par la formule :

U = R × I

Cette équation, apparemment concise, recèle une richesse d’informations. Décomposons-la élément par élément :

• U (en volts) : la tension électrique. Elle représente le travail effectué par unité de charge pour déplacer une charge électrique entre deux points du circuit. Plus la tension est élevée, plus la force motrice des charges est importante.

• R (en ohms) : la résistance électrique. Elle quantifie l’opposition qu’offre un matériau au passage du courant électrique. Une résistance élevée signifie que le matériau freine davantage le passage des charges. La résistance dépend de plusieurs facteurs, notamment de la nature du matériau, de sa longueur, de sa section et de sa température.

• I (en ampères) : l’intensité du courant électrique. Elle mesure la quantité de charge électrique qui traverse une section donnée du conducteur par unité de temps. Plus l’intensité est élevée, plus le flux de charges est important.

La loi d’Ohm, exprimée par U = R × I, permet donc de calculer la tension électrique aux bornes d’une résistance connaissant sa valeur et l’intensité du courant qui la traverse. Inversement, elle permet de déterminer l’intensité du courant ou la résistance si l’on connaît les deux autres grandeurs. Par exemple :

• Calcul de la tension : Si une résistance de 10 ohms (R = 10 Ω) est parcourue par un courant de 2 ampères (I = 2 A), la tension à ses bornes est U = 10 Ω × 2 A = 20 V.

• Calcul de l’intensité : Si une tension de 12 volts (U = 12 V) est appliquée aux bornes d’une résistance de 6 ohms (R = 6 Ω), l’intensité du courant qui la traverse est I = 12 V / 6 Ω = 2 A.

• Calcul de la résistance : Si une tension de 5 volts (U = 5 V) produit un courant de 0,5 ampères (I = 0,5 A) dans un conducteur, sa résistance est R = 5 V / 0,5 A = 10 Ω.

Il est crucial de rappeler que la loi d’Ohm s’applique principalement aux conducteurs ohmiques, c’est-à-dire aux matériaux dont la résistance est constante et indépendante de l’intensité du courant. Pour les composants non-ohmiques (diodes, transistors, etc.), cette relation ne s’applique pas directement. Néanmoins, la formule U = R × I reste un outil fondamental pour comprendre et analyser les circuits électriques simples.