Différence clé - Courant vs Tension
Dans un champ électrique, les charges électriques sont affectées par une force agissant sur elles; ainsi, un travail doit être effectué sur une particule chargée pour se déplacer d'un point dans un champ électrique à un autre point. Ce travail est défini comme la différence de potentiel électrique entre ces deux points. La différence de potentiel électrique est également appelée tension entre deux points. Un mouvement ou un flux de charges électriques sous l'effet de la différence de potentiel est appelé courant électrique. le différence clé entre le courant et la tension est qu'un courant implique toujours un mouvement de charges électriques sous un champ électrique alors que la tension n'implique pas de flux de charges. Une tension se produit uniquement en raison de l'existence d'une charge déséquilibrée.
Qu'est-ce que la tension ?
Puisqu'un atome a le même nombre de protons et d'électrons, toute matière stable dans l'univers est électriquement équilibrée. Cependant, les particules chargées positivement ou négativement peuvent avoir plus ou moins d'électrons que de protons en raison d'effets physiques et chimiques externes. Sous un rassemblement de charges similaires, il se produit un champ électrique donnant un potentiel électrique ou une tension à chaque point qui l'entoure. La tension peut être considérée comme la propriété la plus fondamentale de l'électricité. Elle est mesurée en volts (V) à l'aide d'un voltmètre.
Le potentiel électrique en un point est toujours considéré comme une différence entre deux points, ou en un point particulier, la tension est considérée par rapport à l'infini où le potentiel est nul. Du point de vue du circuit électrique, la terre est considérée comme un point de potentiel zéro; par conséquent, la tension à chaque point du circuit est mesurée par rapport à la terre (ou au sol).
Une tension peut être produite à la suite de nombreux phénomènes naturels ou forcés. La foudre est un exemple de tension due à un événement naturel; des centaines de millions de tension se produisent dans un nuage en raison du frottement. À très petite échelle, une batterie produit une tension par une réaction chimique, accumulant des ions chargés dans les bornes positive (anode) et négative (cathode). Les cellules photovoltaïques incluses dans les panneaux solaires génèrent une tension en raison de la libération d'électrons du matériau semi-conducteur absorbant la lumière du soleil. Un effet similaire peut être observé dans les photodiodes utilisées dans les caméras pour détecter le niveau de lumière ambiante.
Qu'est-ce qu'un courant ?
Un courant est un flux de quelque chose, comme l'eau de mer ou l'air atmosphérique. Dans un contexte électrique, un flux de charges électriques, le plus souvent un flux d'électrons à travers un conducteur, est appelé courant électrique. Le courant est mesuré en ampères (A) avec un ampèremètre. L'ampère est défini en coulombs par seconde et est proportionnel à la différence de tension entre deux points où le courant circule.
Figure 01: Un circuit électrique simple
Comme le montre la figure 01, lorsque le courant traverse une résistance pure R, le rapport tension/courant est égal à R. Ceci est introduit dans la loi d'Ohm qui est donnée par:
V=je x R
Si la tension dV change à travers une bobine, également appelée inductance, un courant dI à travers la bobine change selon:
dI=1/L∫dV dt
Ici, L est l'inductance de la bobine. Cela se produit car la bobine résiste au changement de tension à travers elle et produit une contre-tension.
Dans le cas d'un condensateur, la variation du courant à ses bornes dI est la suivante:
dI=C (dV/dt)
Ici, C est la capacité. Cela est dû à la décharge et à la charge du condensateur en fonction de la variation de tension.
Figure 02: Règle de la main droite de Fleming
Lorsqu'un conducteur se déplace dans un champ magnétique, un courant, puis une tension, est produit à travers le conducteur selon la règle de la main droite de Fleming.
C'est la base du générateur électrique dans lequel une série de conducteurs tourne rapidement à travers un champ magnétique. Comme expliqué dans la section précédente, l'accumulation de charges crée une tension dans une batterie. Lorsqu'un fil relie les deux bornes, un courant commence à circuler le long du fil, c'est-à-dire que les électrons dans le fil se déplacent en raison de la différence de tension entre les bornes. Plus la résistance du fil est grande, plus le courant est important et plus la batterie se décharge rapidement. De même, une charge consommant plus d'énergie tire un courant plus élevé de l'alimentation. Par exemple, une lampe de 100 W connectée à une alimentation de 230 V, le courant qu'elle consomme peut être calculé comme:
P=V ×I
I=100W ÷230 V
I=0.434 A
Ici, lorsque la puissance est plus élevée, la consommation de courant sera élevée.
Quelle est la différence entre la tension et le courant ?
Tension vs Courant |
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| La tension est définie comme la différence d'énergie potentielle électrique entre deux points dans un champ électrique. | Le courant est défini comme le mouvement des charges électriques sous une différence d'énergie potentielle dans un champ électrique. |
| Occurrence | |
| Sorties de tension dues à l'existence de charges électriques. | Le courant est produit avec un mouvement de charges. Il n'y a pas de courant avec des charges électriques statiques. |
| Dépendance | |
| La tension peut exister sans produire de courant; par exemple, dans les piles. | Le courant dépend toujours de la tension car un flux de charge ne peut pas se produire sans différence de potentiel. |
| Mesure | |
| La tension est mesurée en volts. Elle est toujours mesurée par rapport à un autre point, au moins la terre neutre. Par conséquent, la mesure de la tension est facile puisqu'un circuit n'est pas coupé pour placer les bornes de mesure. | Le courant est mesuré en ampères et est mesuré à travers un conducteur. La mesure du courant est plus difficile car il faut couper le conducteur pour placer les bornes de mesure ou utiliser des ampèremètres à pince sophistiqués. |
Résumé - Tension vs Courant
Dans un champ électrique, la différence de potentiel entre deux points est appelée différence de tension. Il doit toujours y avoir une différence de tension pour générer un courant. Dans une source de tension comme une cellule photoélectrique ou une batterie, une tension se produit en raison de l'accumulation de charges aux bornes. Si ces bornes sont connectées avec un fil, un courant commence à circuler en raison de la différence de tension entre les bornes. Selon la loi d'Ohm, le courant dans un conducteur change proportionnellement à la tension. Bien que le courant et la tension soient interconnectés par la résistance, le courant ne peut pas exister sans tension. C'est la différence entre le courant et la tension.
