Tension à vide, tension en charge et résistance interne

Terminale Technologique · Physique-Chimie Terminale Technologique

À retenir

• Tension à vide E : tension mesurée quand l'accumulateur ne débite pas. • Tension en charge U : tension mesurée quand il débite un courant I. • Modèle de Thévenin (décharge) : U = E - r I. • Résistance interne r : provoque une chute de tension et un échauffement interne.

Le cours

1. Tension à vide et tension en charge Lorsqu'un accumulateur ne débite aucun courant (I = 0), la tension à ses bornes est maximale : c'est la tension à vide ou force électromotrice E. Lorsqu'il débite un courant I, la tension à ses bornes diminue : c'est la tension en charge U. 2. Chute de tension et résistance interne La différence entre E et U est due à la résistance interne r de l'accumulateur. La loi d'Ohm généralisée pour un générateur en convention générateur s'écrit : U = E - r I 3. Conséquences de la résistance interne La puissance perdue par effet Joule à l'intérieur de l'accumulateur est P_J = r I^2. C'est pourquoi une batterie chauffe lorsqu'elle débite un fort courant. Avec le vieillissement, la résistance interne r augmente, limitant les performances de l'accumulateur. 4. Accumulateur en charge Pendant la charge, le courant entre par la borne (+) : l'accumulateur est un récepteur et la tension à ses bornes dépasse sa force électromotrice, U = E + r I. Le chargeur doit donc imposer plus que E, et la puissance r I^2 est là aussi dissipée en chaleur. Exemple : avec E = 3,7\,V, r = 0,10\, et I = 2,0\,A, il faut U = 3,7 + 0,10 2,0 = 3,9\,V.

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