Pourquoi est-il important de justifier si une lampe est en adaptation de tension ou non en utilisant l’expression « tension à ses bornes » (UL) ?
La lampe utilisée dans cet exemple est une lampe de tension nominale égale à 3,5 V (Unom = 3,5 V) :
1ère situation : on branche cette lampe seule aux bornes d’un générateur, réglé sur 6 V (UG = 6 V) :
La lampe brille fortement : elle est en surtension.
Justification :
Etant branchée seule aux bornes du générateur, la tension à ses bornes est égale à 6 V (la lampe reçoit toute la tension du générateur : UL = 6 V)
La lampe est donc en surtension car la tension à ses bornes (6V) est supérieure à sa tension nominale (3,5 V) : UL > Unom.
2ème situation : on associe cette lampe à une deuxième lampe (en bas à droite sur la photo), en série
Le générateur est toujours réglé sur 6 V (UG = 6 V)
La lampe a désormais un éclat faible : elle est en sous-tension.
Alors que la tension du générateur n’a pas changé (UG = 6 V) et que la tension nominale de la lampe (c’est-à-dire ses « besoins ») n’a pas changé non-plus (Unom. = 3,5 V)
UL est désormais inférieure à Unom.
Cette tension peut être mesurée avec un voltmètre branché aux bornes de la lampe :
UL = 2,3 V alors que Unom. = 3,5 V
Autrement dit : la tension aux bornes de la lampe est désormais inférieure à sa tension nominale.
Si on avait justifié avec UG (tension du générateur), on serait arrivé à la conclusion que, puisque UG (6V) est supérieure à Unom. (3,5 V), la lampe est toujours en surtension.
Pour comprendre ce qui s’est passé, on peut mesurer la tension aux bornes de la 2ème lampe :
On s’aperçoit alors que la tension du générateur (6 V) s’est partagée entre les deux lampes en série.
On ne retrouve pas exactement 6 V, car la tension aux bornes du générateur n’est pas exactement égale à 6 V :
