Tension à circuit ouvert : Qu'est-ce que c'est?

Qu'est-ce que la tension en circuit ouvert?

Lorsqu'une condition de circuit ouvert est créée dans un dispositif ou un circuit, la différence de potentiel électrique entre les deux bornes est appelée tension en circuit ouvert. Dans l'analyse des réseaux, la tension en circuit ouvert est également connue sous le nom de tension de Thévenin. La tension en circuit ouvert est souvent abrégée en OCV ou VOC dans les équations mathématiques.

Dans les conditions de circuit ouvert, la charge externe est déconnectée de la source. Un courant électrique ne circulera pas à travers le circuit.

Lorsqu'une charge est connectée et que le circuit est fermé, la tension de la source est répartie sur la charge. Mais lorsque la charge totale du dispositif ou du circuit est déconnectée et que le circuit est ouvert, la tension en circuit ouvert est égale à la tension de la source (en supposant une source idéale).

La tension en circuit ouvert est utilisée pour mentionner une différence de potentiel dans les cellules solaires et les batteries. Cependant, elle dépendra de certaines conditions comme la température, l'état de charge, l'éclairage, etc.

Comment trouver la tension en circuit ouvert ?

Pour trouver la tension en circuit ouvert, nous devons calculer la tension entre deux bornes où le circuit est ouvert.

Si toute la charge est déconnectée, la tension de la source est la même que la tension en circuit ouvert. La seule chute de tension se produit à travers la batterie. Et cela sera très faible.

Si une partie de la charge est déconnectée, la tension de la source est répartie sur une autre charge. Et si vous voulez trouver la tension en circuit ouvert, elle peut être dérivée de la même manière que la tension de Thévenin. Comprendre avec un exemple.

Dans la figure ci-dessus, les résistances A, B, C et la charge sont connectées à une source DC (V). Supposons que la charge soit déconnectée de la source, créant un circuit ouvert entre les bornes P et Q.

Maintenant, nous allons trouver la tension entre les bornes P et Q. Nous devons donc trouver le courant passant par la boucle 1 en utilisant la loi d'Ohm.

Ceci est le courant passant par la boucle 1. Et le même courant circulera à travers les résistances A et B.

La deuxième boucle est un circuit ouvert. Donc, le courant passant par la résistance C est nul. Et la chute de tension de la résistance C est nulle. Par conséquent, nous pouvons négliger la résistance C.

La chute de tension sur la résistance B est la même que la tension disponible entre les bornes ouvertes P et Q. Et la chute de tension sur la résistance B est,

Cette tension est une tension en circuit ouvert ou tension de Thévenin. 

Test de tension en circuit ouvert

La tension en circuit ouvert est une différence de potentiel entre les bornes positive et négative. Le test de tension en circuit ouvert est effectué sur les batteries et les cellules solaires pour identifier la capacité de potentiel électrique.

La batterie est utilisée pour convertir l'énergie chimique en énergie électrique. Il existe deux types de batteries : la batterie rechargeable et la batterie primaire.

Le test de tension en circuit ouvert est appliqué aux deux types de batteries. Les données de ce test sont utilisées pour calculer l'état de charge (SOC) des batteries rechargeables.

La tension en circuit ouvert standard est dérivée de la fiche technique du fabricant de la batterie. La tension indiquée sur la batterie est une tension en circuit ouvert.

Le test de tension en circuit ouvert mesure la tension de la batterie lorsqu'une charge n'est pas connectée. Pour effectuer un test de tension en circuit ouvert, retirez la batterie si possible ou prenez les bornes pour le test.

Maintenant, régler un multimètre numérique sur la tension continue. Et mesurer la lecture entre les bornes de la batterie. Cette tension est proche de la tension standard. Si la tension mesurée est faible, la batterie est endommagée.

Pour les batteries rechargeables, ce test est effectué pour vérifier si la batterie est chargée ou déchargée. Dans ce cas, un test de capacité est effectué pour vérifier l'état.

Pourquoi la tension n'est-elle pas nulle en circuit ouvert ?

La tension est définie comme une différence de potentiel entre deux bornes. Ainsi, deux points ne sont pas connectés l'un à l'autre et chacun est connecté à des niveaux de tension différents. Dans cette condition, en raison de la différence de potentiel, la tension est présente entre les deux points.

De même, dans les conditions de circuit ouvert, les deux bornes sont ouvertes mais elles sont connectées à une batterie ou à d'autres sources de tension. Et les deux bornes de la batterie sont à des niveaux de tension différents.

Par conséquent, une différence de potentiel est créée et une tension est présente entre les deux bornes en conditions de circuit ouvert. 

Tension en circuit ouvert d'une cellule solaire

Dans une cellule solaire, la tension maximale est disponible en condition de courant nul. Et cette tension est appelée tension en circuit ouvert.

Lorsque les photons frappent les cellules solaires, un courant est généré en raison du biais des jonctions des cellules solaires. La tension en circuit ouvert est une tension de polarisation directe sur une cellule solaire.