Qu'est-ce que la tension d'un système et comment la tension circule-t-elle à travers un courant ?

Signification de la tension du système

Définition

La tension du système est la différence de potentiel entre des points spécifiques d'un système électrique (tel qu'un système d'alimentation électrique, un système de circuit électronique, etc.). Dans les systèmes électriques, elle fait généralement référence à la tension entre une certaine phase ou ligne dans le réseau. Par exemple, dans un système de distribution basse tension triphasé en quatre fils, la tension de phase (la tension entre la ligne active et la ligne neutre) est de 220V, et la tension de ligne (la tension entre les lignes actives) est de 380V, ce qui sont des valeurs typiques de la tension du système.

Effet

La tension du système est un indice important pour mesurer l'état énergétique du système électrique. Elle détermine la quantité de puissance que le système peut fournir à la charge et l'efficacité du transfert de puissance. Pour différents équipements électriques, ils ne peuvent fonctionner normalement que sous leur tension nominale. Par exemple, une lampe avec une tension nominale de 220V, si la tension du système s'écarte trop de 220V, la luminosité et la durée de vie de la lampe seront affectées.

Facteur déterminant

La taille de la tension du système est déterminée par la tension de sortie de l'équipement de production (comme le générateur), le rapport de transformation du transformateur, et les divers dispositifs de régulation dans le processus de transmission et de distribution d'électricité. Dans une centrale électrique, un générateur produit une certaine tension d'énergie électrique, qui est ensuite augmentée par un transformateur élévateur pour faciliter la transmission à longue distance, puis réduite par un transformateur abaisseur à un niveau approprié pour l'utilisation par l'équipement de l'utilisateur avant d'atteindre le client.

La relation entre la tension et le courant (l'expression "comment la tension circule à travers le courant" n'est pas précise, mais comment le courant est généré et circule sous l'action de la tension)

Mécanisme microscopique (en prenant un conducteur métallique comme exemple)

Un grand nombre d'électrons libres sont présents dans les conducteurs métalliques. Lorsqu'il y a une tension aux deux extrémités du conducteur, cela équivaut à établir un champ électrique à l'intérieur du conducteur. Selon l'action de la force du champ électrique, le champ électrique exerce une force sur les électrons libres, provoquant le mouvement directionnel des électrons libres, formant ainsi un courant électrique. La tension est la force motrice qui cause le mouvement directionnel des électrons libres, tout comme lorsque il y a une pression d'eau dans un tuyau, l'eau va couler de là où la pression est élevée vers là où elle est faible, et les électrons vont circuler de là où le potentiel est faible vers là où il est élevé (la direction du courant est définie comme étant la direction du mouvement de la charge positive, donc c'est l'opposé de la direction réelle du mouvement des électrons).

Loi d'Ohm

Selon la loi d'Ohm I=U/R, (où I est le courant, U est la tension, R est la résistance), dans le cas d'une résistance donnée, plus la tension est grande, plus le courant est grand. Cela montre qu'il existe une relation quantitative entre la tension et le courant, la tension est la cause du courant, et la taille du courant dépend de la taille de la tension et de la résistance. Par exemple, dans un circuit simple, si la résistance est de 10Ω et la tension est de 10V, le courant peut être calculé comme étant de 1A selon la loi d'Ohm ; Si la tension augmente à 20V et que la résistance reste inchangée, le courant change à 2A.

Situation dans le circuit

Dans un circuit complet, la source d'alimentation fournit une tension qui agit sur les différentes composantes du circuit (telles que les résistances, les condensateurs, les inductances, etc.). Lorsque le circuit est fermé, le courant part du pôle positif de la source d'alimentation, passe par diverses composantes du circuit, et retourne au pôle négatif de la source d'alimentation. Dans ce processus, la tension est distribuée aux deux extrémités des différentes composantes, et le flux de courant dans chaque composante est déterminé en fonction des caractéristiques de la composante (telle que la valeur de résistance de la résistance, la réactance capacitive du condensateur, la réactance inductive de l'inductance, etc.). Par exemple, dans un circuit en série, le courant est partout égal, et la tension est distribuée proportionnellement à chaque résistance ; Dans un circuit parallèle, la tension est partout égale, et le courant total est égal à la somme des courants de branchement.