tension

La tension est la différence de potentiel électrostatique entre deux points d'un circuit ou d'un système, mesurée en volts (V). On peut la considérer comme la pression électrique qui pousse les électrons à travers un conducteur. Sans tension, aucun courant ne circule; avec elle, les électrons se déplacent d'un point de potentiel plus élevé vers un point de potentiel plus bas. En pratique, une prise de courant en Amérique du Nord fournit environ 120 V, tandis que les prises européennes fournissent 230 V. La tension disponible à un point donné détermine l'équipement qui peut y fonctionner et la puissance qu'il peut fournir.

Dans les systèmes à courant alternatif (CA), la tension alterne de direction et d'amplitude plusieurs fois par seconde. Le réseau nord-américain fonctionne à 60 Hz, donc la tension oscille 60 fois par seconde; la majeure partie de l'Europe et de l'Asie utilise 50 Hz. La tension indiquée (120 V ou 230 V) est la valeur efficace (RMS), et non la valeur de crête. Dans les systèmes à courant continu (CC) utilisés dans les circuits de batterie, les installations solaires et certains équipements industriels, la tension reste constante. Le choix entre CA et CC affecte la sélection des moteurs, les exigences des transformateurs et l'efficacité du système.

La tension est mesurée entre un point de référence (généralement le neutre ou la terre) et un autre point du circuit. Dans les systèmes industriels triphasés, la tension existe entre deux phases quelconques et entre chaque phase et le neutre. Un système triphasé évalué à 480 V ligne-à-ligne produit environ 277 V ligne-à-neutre. La mesure de la tension nécessite un voltmètre connecté en parallèle aux deux points d'intérêt. Une mauvaise lecture ou une mauvaise supposition de la tension est une cause fréquente de dommages matériels et de blessures corporelles.

Chute de tension et régulation

Lorsque le courant circule dans les conducteurs, une partie de la tension est perdue sous forme de chaleur en raison de la résistance du fil. Cette chute de tension augmente avec la distance et l'amplitude du courant. Dans les longs câbles ou les fils sous-dimensionnés, la chute de tension peut être significative; les codes électriques la limitent généralement à 3 % dans les circuits de dérivation et à 5 % au total de l'alimentation au point d'utilisation. Un circuit de 120 V avec une chute de 5 % ne fournit que 114 V à la charge, ce qui peut provoquer une surchauffe des moteurs et une baisse notable de l'intensité lumineuse.

La régulation de tension fait référence à la capacité d'un système à maintenir une tension stable malgré les changements de charge. Une mauvaise régulation signifie que la tension chute lorsque la demande augmente ou augmente lorsque la demande diminue. Dans les environnements industriels, des variations de tension de plus ou moins 10 % peuvent déclencher des arrêts d'équipement ou réduire la durée de vie des moteurs. Des transformateurs, des régulateurs de tension et des équipements de compensation de puissance réactive sont utilisés pour maintenir la stabilité dans un système de distribution.