Volt

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Volt
Un multimètre, permettant de mesurer la tension électrique entre deux points.
Informations
Système	Unités dérivées du système international
Unité de...	Potentiel électrique, tension électrique, force électromotrice
Symbole	V
Éponyme	Alessandro Volta
Conversions
1 V en...	est égal à...
Unités SI de base	1 kg·m2·A-1·s-3

Le volt (symbole : V) est une unité, de force électromotrice et de différence de potentiel (ou tension) et dérivée du SI.

On doit ce nom à Alessandro Volta, inventeur italien de la pile électrique en 1800.

Définition

Il correspond à la différence de potentiel électrique qui existe entre deux points d'un circuit parcouru par un courant constant de 1 ampère lorsque la puissance dissipée entre ces deux points est égale à 1 watt.

$1\,\mbox{V} = 1\,\dfrac{\mbox{W}}{\mbox{A}} = 1\,\dfrac{\mbox{J}}{\mbox{C}} = 1\,\dfrac{\mbox{N} \cdot \mbox{m} }{\mbox{A} \cdot \mbox{s}} = 1\,\dfrac{\mbox{kg} \cdot \mbox{m}^2}{\mbox{C} \cdot \mbox{s}^{2}}$

Il peut être défini à partir des unités de base :

$1\,\mbox{V} = \dfrac{1\,\mbox{kg} \cdot \mbox{m}^2}{1\,\mbox{A} \cdot \mbox{s}^{3}}$

avec:

• W : symbole du watt
• A : symbole de l'ampère
• J : symbole du joule
• N : symbole du newton
• m : symbole du mètre
• s : symbole de la seconde
• kg : symbole du kilogramme
• C : symbole du coulomb

Note typographique

Selon la norme du Système international d'unités, tous les noms d'unités sont des noms communs et s'écrivent donc en minuscules ; le symbole associé est en minuscules, sauf quand le nom de l'unité provient d'un nom de personne, auquel cas le symbole commence par une majuscule (d'où : « volt », nom écrit en minuscules ; mais comme ce nom dérive de celui d'Alessandro Volta, le symbole est « V » majuscule).

Histoire et découverte

Illustration originale publiée en 1800, de Alessandro Volta.

En 1800, Alessandro Volta développe ce qu'on appelle la pile voltaïque, un précurseur de la pile alcaline, qui produit une tension électrique relativement stable^{[réf. nécessaire]}. Volta a déterminé que la meilleure paire de différents métaux pour produire de l'électricité est une paire de zinc et d'argent. Dans les années 1880, le Congrès international d'électricité, actuellement la Commission électrotechnique internationale (CEI), a approuvé le volt comme unité de force électromotrice. Dans le même temps, la tension fut définie comme « la différence de potentiel à travers un conducteur quand un courant d'un ampère dissipe une puissance d'un watt. ».

Cette unité est tirée du nom d'Alessandro Volta. Comme toute unité SI issue du nom d'une personne, son symbole abrégé s'écrit en majuscule (V). En toutes lettres (volt), elle perd sa majuscule (hors règles typographiques classiques : début de phrase, titre, entre autres). Notez que « degré Celsius » est conforme à cette règle car il s'agit ici du "degré d’Anders Celsius" et non du "celsius"^{[pas clair]}.

Comparaison avec l'hydraulique

Le volt est l'unité de différence de potentiel et de tension.

L'analogie avec l'hydraulique est souvent utilisée pour expliquer la tension dans les circuits électriques. Ils sont comparés à des tuyaux remplis d'eau. Pour avoir une meilleure image de ce qu'est la pression de l'eau, on peut imaginer de l'eau sortant d'un robinet, d'un tuyau d'arrosage ou une chute d'eau causée par un barrage. Plus la pression est élevée et plus la vitesse à laquelle l'eau qui sort du tuyaux est élevée.

La pression correspond d'après notre analogie à la tension électrique. Dans un circuit, la tension s'explique par une différence de potentiel entre les deux pôles électriques, c'est-à-dire par un surplus de charges négatives. Cette différence crée un champ électrique qui entraîne le déplacement des charges jusqu'à ce que celles-ci se soient équilibrées des deux côtés.

Tensions nominales courantes

Les tensions nominales de différentes sources :

• Potentiel d'action de la cellule nerveuse : autour de 75 mV
• Pile rechargeable au NiMH ou au NiCd : 1,2 V
• Batterie au mercure : 1,355 V
• Pile alcaline non-rechargeable (c.-à-d. piles AAA, AA, C et D) : 1,5 V
• Batterie rechargeable au lithium-polymère : 3,75 V
• Alimentation des circuits de logique à transistors couplés (circuit TTL) : 5 V
• Pile PP3 : 9 V
• Système électrique d'une automobile : 12 V
• Prises murales standard (tension alternative) :
  • 100 V au Japon
  • 120 V en Amérique du Nord
  • 230 V en Afrique, Asie et Europe
  • 240 V en Australie
• Circulation du TGV: 25 kV (25 000 V) (tension alternative)
• Réseaux de distribution :
  • Basse tension : de 100 à 750 V (tension alternative)
  • Moyenne tension : jusqu'à 33 kV (tension alternative)
• Réseaux de distribution (moyenne tension) : de 1 à 25 kV (tension alternative)
• Réseaux de répartition (haute tension) : de 33 à 150 kV (tension alternative)
• Réseaux de transports (haute tension) : de 150 à 1200 kV (tension alternative) et jusqu'à 900 kV (tension continue).
• Foudre : très variable, généralement aux alentours de 100 MV.

Il faut savoir que dans tous les réseaux électriques du fait de la résistance de chaque matériau, y compris des conducteurs, on note une chute de tension sur des grandes distances de câbles. Les câbles à haute tension permettent de réduire relativement les pertes. En effet, vu que l'effet Joule dissipé (chaleur) s'évalue en faisant le produit de la résistance par le carré de l'intensité (P=R*I*I) et que la puissance acheminée est égale au produit de la tension par l'intensité (P = U*I), élever la tension permet, pour une puissance donnée, de réduire significativement les pertes dans les réseaux câblés. La recherche continue sur les matériaux supra-conducteurs qui ont une résistance nulle. Ils permettraient en effet d'éliminer non seulement les pertes dans le câbles mais aussi le besoin d'équipement de transformation pour élever et abaisser la tension, avec les pertes qui y sont associées.

Multiples et sous-multiples du volt

multiples actuels : Préfixes du système international d'unités.

Le tableau ci-dessous détaille les multiples et sous-multiples du volt dans le système international, toutes ces unités ne sont pas utilisées.

Multiples du volt

10N	Préfixe	Symbole	Nombre	Exemple
1024	yottavolt	YV	Quadrillion
1021	zettavolt	ZV	Trilliard
1018	exavolt	EV	Trillion
1015	pétavolt	PV	Billiard
1012	téravolt	TV	Billion
109	gigavolt	GV	Milliard
106	mégavolt	MV	Million	Foudre (jusqu'à plusieurs centaines de mégavolts)
10³	kilovolt	kV	Mille	Caténaires (25 kV), lignes moyenne tension
10²	hectovolt	hV	Cent	Courant domestique (en Europe 2,3 hV de tension efficace)
101	décavolt	daV	Dix
100	volt	V	Un	Ordre de grandeur de la tension d'une pile
10-1	décivolt	dV	Dixième
10-2	centivolt	cV	Centième	Ordre de grandeur de l'impulsion nerveuse
10-3	millivolt	mV	Millième
10-6	microvolt	μV	Millionième
10-9	nanovolt	nV	Milliardième
10-12	picovolt	pV	Billionième
10-15	femtovolt	fV	Billiardième
10-18	attovolt	aV	Trillionième
10-21	zeptovolt	zV	Trilliardième
10-24	yoctovolt	yV	Quadrillionième

Notes et références

• (en) Cet article est partiellement ou en totalité issu de l’article de Wikipédia en anglais intitulé « Volt » (voir la liste des auteurs)

Voir aussi

Articles connexes

• Système international d'unités
• Unités de base du système international
• Nouvelles définitions du système international d'unités
• Conversion des unités

Liens externes

• l’histoire des unités électriques.