La différence de Potentiel est aussi appelée force électromotrice ou Tension

Notion

      Les électrons du pôle (-) du générateur devront, pour aller de "a" vers "b" à travers la résistance, abandonner une certaine énergie. Celle-ci sera transformée en chaleur par la résistance. Nous dirons qu'il existe une différence de potentiel entre les points "a " et "b" du circuit.

Unité de la différence de potentiel: [le volt (V)]

(Abréviation du nom du Physicien Italien "Alexandro Volta")

On dit qu'il existe une différence de potentiel ou tension de 1 volt entre deux points d'un circuit, quand chaque coulomb y passe, abandonne une énergie de 1 joule.

(U = Différence de potentiel     W = énergie perdue en joules      Q = Quantité d'électricité en coulomb)

           La mesure d'une différence de potentiel se fait avec un appareil, qui se nomme:   le Voltmètre. Il se branche en dérivation, c'est-à-dire aux bornes du composant à mesurer.

Par exemple:
          Lorsqu'on mesure la tension sur la prise alimentant la machine à laver. Il suffit de brancher les 2 cordons de l'appareil, un dans chaque trou de la prise secteur.

Notion de potention

Nous avons défini une différence de potentiel, mais comment pouvons nous concevoir un potentiel.

          Remarques: Deux points sont au même potentiel, si les électrons conservent leur énergie en passant de l'un à l'autre. Pratiquement les extrémités d'un fil conducteur sont considérées au même potentiel. Pour faire circuler des charges électriques dans une portion de circuit, il faut une différence de potentiel: on dit aussi une tension.

Circuit électrique

On peut considérer le potentiel de référence comme étant celui de la masse, potentiel zéro. On dit que le potentiel "M" est à zéro.
On écrit U = 0 d'ou U1= Uc - Ub
                                  U2= Ub - Ua

Les valeurs de U1 et U2 ne dépendent pas obligatoirement du choix du potentiel zéro, qui aurait pu être celui du point "A".
On remarque que:
                                  U1 + U2 = ( Uc - Ub ) + ( Ub - Ua )
                                  U1 + U2 =   Uc - Ua.

 On ne mesure pas des potentiels mais des différences de potentiel.

Concepts clés

Un champ électrique est une région de l'espace où s'exerce une force sur une charge d'essai électrique.

Les lignes de force électriques représentent la direction suivant laquelle se déplace la charge d'essai dans un champ électrique. Par convention, elles partent d'objets chargés positivement et aboutissent aux objets chargés négativement.

Une charge dans un champ électrique subit les effets d'une force électrique.

Un travail est effectué par le champ électrique, si la force électrique agissant sur la charge entraîne son déplacement d'un point vers un autre. Ces deux points n'ont pas le même potentiel électrique.

La grandeur du travail effectué sur une charge par un champ électrique est une mesure de la différence de potentiel.

La différence de potentiel électrique (V) est le travail effectué par unité de charge quand un objet chargé se déplace entre deux points dans un champ électrique.
 

Le volt (V) est l'unité utilisée pour mesurer la différence de potentiel électrique. N.B. Les élèves confondent souvent l'abréviation V servant à exprimer l'unité (volt) et le symbole qui désigne la différence de potentiel électrique. On doit souligner le fait que parfois le même symbole sert à indiquer des réalités différentes. Vous pouvez illustrer ceci en présentant d'autres exemples.

Lors de la résolution de problèmes, les élèves doivent être en mesure de développer chacune des relations suivantes. (Il existe d'autres relations, mais celles-ci sont les plus employées.)
 

Une différence de potentiel électrique doit exister pour qu'un courant circule dans un circuit électrique.

Pendant que la charge se déplace d'un point à un autre d'un circuit électrique, il y a dégagement d'énergie. Ceci a pour effet de diminuer le potentiel électrique. La diminution du potentiel électrique implique qu'il y a une différence de potentiel électrique entre les deux points. (Le terme différence de potentiel électrique doit être préféré à celui de « tension ».)

Le potentiel de la Terre est fixé arbitrairement à zéro.

Un objet connecté directement au sol est mis à la terre.

Une masse peut être un plan commun de tension nulle par rapport au reste du circuit. C'est ce qu'on appelle parfois la masse du châssis.

Le potentiel en un point quelconque d'un champ électrique peut être positif ou négatif par rapport à la terre, selon la nature de la charge.

Un voltmètre sert à mesurer la différence de potentiel électrique entre deux points d'un circuit électrique. Il est raccordé en parallèle aux bornes de la charge du circuit. Il possède une très grande résistance interne.

Dans un circuit à courant continu, l'ampèremètre et le voltmètre doivent être raccordés de sorte qu'une certaine borne de l'appareil de mesure puisse être identifiée comme étant la même borne que celle de la source de différence de potentiel.

Sur les instruments multicalibres, on utilise en premier le calibre le plus élevé, puis on passe progressivement aux calibres plus faibles. (Les nouveaux appareils électroniques exploitent différentes méthodes.) Un mauvais raccordement peut endommager les appareils de mesure.