Les tensions typiques : Piles, réseau électrique, éclairs
En physique, la tension est la différence de potentiel électrique entre deux points. La tension, notée V, est définie comme la quantité d’énergie de travail nécessaire pour déplacer une unité de charge électrique d’un point de référence (a) à un point spécifique (b) dans un champ électrique. ΔV = Va – Vb.
Tensions typiques à différents niveaux
Afin de comparer différentes grandeurs, la liste suivante décrit les niveaux de tension typiques dans divers contextes.
- 1,5V (CC) – Une tension de circuit ouvert courante pour les piles alcalines non rechargeables (ex : AAA, AA et C).
- 3,8V (CC) – Presque toutes les batteries de smartphones fonctionnent à 3,8 volts. Pour permettre le flux de courant du chargeur vers la batterie, une différence de potentiel est nécessaire. Ainsi, les chargeurs de batteries ou les USB pour presque tous les smartphones fournissent une tension de 5V.
- 12V (CC) – Une tension commune pour les batteries d’automobiles est de 12 volts (CC).
- 110 – 120V (CA) – La prise électrique la plus courante dans une maison. Le continent américain utilise une tension de 110 à 120 volts (CA), tandis que l’Europe, l’Asie et l’Afrique utilisent de 220 à 240 volts (CA).
- 3kV – Tension requise pour générer chaque 1mm d’un arc électrique. L’air est un très mauvais conducteur d’électricité et possède une forte rigidité diélectrique. La rigidité diélectrique de l’air est d’environ 3000V/mm.
- 110kV – La tension dans les lignes de transmission d’énergie électrique utilisées pour distribuer l’électricité depuis les centrales peut être plusieurs centaines de fois supérieure aux tensions domestiques, typiquement de 110 à >500 kV (CA).
- 300 MV – Un éclair typique est d’environ 300 millions de volts et environ 30 000 ampères.
Conclusion
Comprendre les tensions typiques dans différents contextes est essentiel pour la conception et l’utilisation sécurisée de l’électricité dans notre vie quotidienne. Que ce soit pour les piles de nos appareils portables, l’alimentation de nos foyers ou la distribution d’énergie à grande échelle, chaque application a ses propres exigences en termes de tension, reflétant la diversité et la complexité de notre monde électrique.
