Une source de tension est définie comme un dispositif qui fournit de l'énergie électrique à un circuit connecté. En termes simples, c'est comme une force de poussée qui maintient les électrons en mouvement continu dans le fil auquel elle est connectée. Imaginez cela comme une pompe dans un système d'eau, mais cette pompe est pour les électrons dans un fil. Cette source de tension est couramment utilisée dans de nombreux appareils et systèmes électriques.
Une source de tension se présente généralement sous la forme d'un dispositif à deux bornes, ce qui signifie qu'elle a deux points de connexion – un pour les électrons entrants et un pour les électrons sortants. Ce concept constitue la base de notre utilisation quotidienne de l'électricité, alimentant tout, de votre téléphone mobile à vos appareils de cuisine.
Les principaux types de sources de tension incluent :
Source de tension indépendante : Elles se divisent en deux sous-types – Source de tension directe et Source de tension alternative.
Source de tension dépendante : Elles se divisent en deux sous-types – Source de tension contrôlée par la tension et Source de tension contrôlée par le courant.
Une source de tension indépendante peut fournir une tension constante (fixe ou variable avec le temps) au circuit et ne dépend pas d'autres éléments ou quantités dans le circuit.
La source de tension qui peut produire ou fournir une tension constante en sortie est appelée source de tension directe. Le flux d'électrons sera dans une direction, c'est-à-dire que la polarité sera toujours la même. Le mouvement des électrons ou des courants sera toujours dans une direction. La valeur de la tension ne changera pas avec le temps. Exemple : générateur DC, batterie, cellules, etc.
La source de tension qui peut produire ou fournir une tension alternative en sortie est appelée source de tension alternative. Ici, la polarité s'inverse à intervalles réguliers. Cette tension fait circuler le courant dans une direction pendant un certain temps, puis dans une autre direction pendant un autre temps. Cela signifie qu'elle varie dans le temps. Exemple : convertisseur DC en AC, alternateur, etc.
La source de tension qui fournit une tension de sortie qui n'est pas constante ou fixe et qui dépend toujours d'autres quantités telles que la tension ou le courant dans une autre partie du circuit est appelée source de tension dépendante.
Elles ont quatre bornes. Lorsque la source de tension dépend de la tension dans une autre partie du circuit, elle est appelée source de tension contrôlée par la tension (SCTT).
Lorsque la source de tension dépend du courant dans une autre partie du circuit, elle est appelée source de tension contrôlée par le courant (SCCC) (voir la figure ci-dessous).
La source de tension peut fournir une tension constante au circuit et est également appelée source de tension indépendante car elle est indépendante du courant que le circuit consomme. La valeur de la résistance interne est zéro ici. Cela signifie qu'aucune puissance n'est perdue en raison de la résistance interne.
Malgré la résistance de charge ou le courant dans le circuit, cette source de tension fournira une tension constante. Elle fonctionne comme une source de tension à 100% efficace. Toute la tension de la source de tension idéale peut être parfaitement transférée à la charge dans le circuit.
Pour comprendre une source de tension idéale, nous pouvons prendre l'exemple d'un circuit montré ci-dessus. La batterie montrée ici est une source de tension idéale qui fournit 1,7 V. La résistance interne RIN = 0Ω. La résistance de charge dans le circuit RLOAD = 7Ω. Ici, nous pouvons voir que la charge recevra l'intégralité des 1,7 V de la batterie.
Ensuite, nous pouvons considérer un circuit avec une source de tension pratique ayant une résistance interne de 1Ω dans un circuit similaire à celui expliqué ci-dessus