Unité de la Tension électrique

L’astuce qui va suivre concerne l’unité de la tension électrique, le Volt (V), mais qu’est-ce qu’une tension ?

Prenons une pile, en sa borne négative (N) elle possède un excès d’électrons, tandis qu’en sa borne positive (P), elle manque d’électrons, ainsi entre ces deux bornes N et P de la pile, il existe une différence de potentiel, couramment appelée « tension électrique ».

La tension est donc la circulation du champ électrique le long d’un circuit mesurée en volt (V) par un voltmètre.

Maintenant que le terme de tension électrique est défini, pourquoi est-il intéressant de connaître la décomposition de son unité, le Volt (V) ? Eh bien, parce qu’il arrive parfois, que dans certains exercices, il soit demandé de retrouver l’unité d’un terme particulier lié à la tension, ainsi, la connaissance de la véritable unité de la tension peut être utile !

La tension électrique s’exprime en Volt (V), qui se décompose (dans le système international) en kg⋅m²⋅A^-1⋅s^-3(en kilogramme, mètre carré, par ampère, par seconde au cube).

Astuce : (n’hésitez pas à vous référer à l’image en fin d’article pour bien suivre les étapes)

Pour ce souvenir de cette unité assez longue, nous vous proposons une astuce qui est analogue à celle pour retenir l’unité de la force (le Newton N) :

Tout d’abord, sur un morceau de papier, il faut écrire un V en grand, puis il faut imaginer qu’une pierre (ou une pomme comme pour la force) tombe sur le premier trait oblique (vert) du V, ainsi on a des kg.

Ensuite, cette pierre roule sur le premier trait vert, puis sur le deuxième, on a alors des m².

Il faut ensuite ajouter une barre (celle en orange) pour former un A à l’envers, celui-ci représente ainsi les Ampères (A^-1).

Enfin, après avoir ajouté une barre, un nouveau chemin s’est formé, on parcourt celui-ci en trois étapes donc s^-3.

Finalement, on obtient V : kg⋅m²⋅A^-1⋅s^-3

Cette astuce qui semble sans réel intérêt cache en fait une application pratique ! En effet, connaître la décomposition du volt peut s’avérer utile lorsque l’on veut vérifier l’homogénéité d’une formule, ou mieux encore, à partir de la formule U = RI, on peut déterminer la décomposition du ohm (unité de la résistance), mais aussi du farad (unité de la capacité (C) d’un condensateur), ou encore celle du henry (unité de l’inductance (L) d’une bobine) :

Ohm (Ω) : kg⋅m²⋅A^-2⋅s^-3
Farad (F) : kg^-1⋅m^-2⋅A⁺¹⋅s⁺⁴
Henry (H) : kg⋅m⁺²⋅A^-2⋅s^-2

Grâce aux relations : U = RI <=> R = U/I, et T = RC = L/R

Avec T le temps caractéristique en seconde (s), R la résistance électrique en ohm (Ω), C la capacité d’un condensateur en farad (F), L l’inductance d’une bobine en Henry (H) et I l’intensité du courant électrique en Ampère (A), et U la tension en volt (V).