La tension, c'est de l'énergie par charge : U égale delta E divisé par Q, et un volt est un joule par coulomb. Un volt et demi signifie que chaque coulomb emporte un joule et demi, et ne dit rien de la charge contenue dans la source. C'est la capacité. Deux piles de même tension peuvent donc durer très différemment.
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Deux piles, toutes les deux d'un volt et demi. Les deux portent le même nombre, mais l'une est presque deux fois plus épaisse. Personne n'achète jamais la petite parce qu'elle a autant de volts. Pourquoi pas ?
Parce que le volt ne dit pas ce qu'il y a dedans. La tension mesure combien d'énergie la source donne à chaque coulomb qui en sort : U égale delta E divisé par Q. Un volt n'est rien d'autre qu'un joule par coulomb, donc un volt et demi signifie que chaque coulomb emporte un joule et demi. Combien de coulombs en sortent est une autre question.
Cette différence se voit dans les deux piles. La grande fournit environ neuf mille coulombs avant d'être vide, la petite environ trois mille six cents. À un volt et demi, cela fait 1,4 fois dix puissance quatre joules contre 5,4 fois dix puissance trois : deux fois et demie plus d'énergie, avec exactement le même nombre sur l'étiquette. La quantité de charge qu'une source peut fournir s'appelle la capacité. Le volt, c'est à quel point on pousse fort ; la capacité, c'est ce qu'il y a dedans.
Ensuite la pile rectangulaire de neuf volts, où la confusion devient la plus nette. Neuf volts, c'est six fois plus qu'un volt et demi, alors dure-t-elle six fois plus longtemps ? Non, au contraire : elle contient environ deux mille coulombs contre neuf mille pour la grande. Moins de charge, pas plus. Si vous comptez avec six fois neuf mille, vous arrivez à plus de cent mille joules et vous avez confondu la tension avec la quantité.
Pour finir, combiner des sources. En série, plus contre moins, les tensions s'additionnent : deux d'un volt et demi donnent trois volts. Si vous les mettez à l'envers, plus contre plus, elles agissent l'une contre l'autre. En dérivation, la tension reste d'un volt et demi et vous gagnez en durée.
Pour la physique au lycée, dans le thème de l'électricité.
Dans cette vidéo
L'explication complète, par écrit
Deux tailles, le même nombre
0:00Ces deux-là font toutes les deux un volt et demi. Les deux portent le même nombre. L'une est presque deux fois plus épaisse que l'autre. Et pourtant personne n'achète jamais la petite parce qu'elle a autant de volts.
La tension, c'est de l'énergie par charge
0:18Pour faire circuler la charge, il faut de l'énergie, et elle vient de la source de tension. Une pile la tire d'une réaction chimique, une cellule solaire de la lumière du soleil. La tension mesure combien d'énergie la source donne à chaque coulomb qui en sort. Sous forme de formule : U égale delta E divisé par Q.
0:39U est la tension, en volts, delta E l'énergie donnée en joules, Q la charge en coulombs. Et donc un volt n'est rien d'autre qu'un joule par coulomb. Un volt et demi signifie : chaque coulomb qui quitte cette pile emporte un joule et demi. Donc le volt ne dit rien de la quantité de charge qu'il y a dedans.
1:03Seulement combien d'énergie chaque petite portion emporte.
Pourquoi la grande dure plus longtemps
1:06Revenons à ces deux piles. La grande fournit environ neuf mille coulombs avant d'être vide, la petite environ trois mille six cents. À un volt et demi, l'énergie, donc delta E vaut U fois Q : un et demi fois neuf mille, fait un virgule quatre fois dix puissance quatre joules pour la grande, contre cinq virgule quatre fois dix puissance trois joules pour la petite.
1:32Deux fois et demie plus d'énergie, avec exactement le même nombre sur l'étiquette. Et il y a un nom à part pour cela : la quantité de charge qu'une source peut fournir s'appelle la capacité. Le volt, c'est à quel point on pousse fort ; la capacité, c'est ce qu'il y a dedans.
1:52Celle-ci fait neuf volts, six fois plus que ce volt et demi. Dure-t-elle alors six fois plus longtemps dans le même appareil ?
La réponse, avec le faux nombre à côté
2:02Non, au contraire. Cette pile rectangulaire fournit environ deux mille coulombs, contre neuf mille pour la grande. Elle contient moins de charge, pas plus. L'énergie : neuf fois deux mille font un virgule huit fois dix puissance quatre joules.
2:18Donc en énergie, elle et la grande sont proches, alors que l'une a six fois plus de volts. Si tu penses que neuf volts durent six fois plus longtemps, tu comptes sur six fois neuf mille coulombs et tu arrives à plus de cent mille joules. C'est confondre la tension avec la quantité, et c'est la confusion dont parle toute cette vidéo.
Combiner des sources
2:42Encore une chose sur les sources de tension : tu peux les combiner, de deux façons. Si tu mets deux piles en série, plus contre moins, les tensions s'additionnent. Deux d'un volt et demi donnent trois volts. Si tu les mets à l'envers, donc plus contre plus, elles agissent l'une contre l'autre et il te reste zéro.
3:00Mises en dérivation, plus à plus et moins à moins, elles gardent une tension d'un volt et demi. Tu gagnes en charge : l'ensemble dure deux fois plus longtemps.
Trois choses à retenir
3:12Trois choses. La tension, c'est de l'énergie par charge : U égale delta E divisé par Q, et un volt est un joule par coulomb. Le volt dit à quel point on pousse fort, la capacité dit combien de charge il y a dedans. Deux piles avec le même nombre peuvent énormément différer par leur durée de vie.
3:32Et en série les tensions s'additionnent, pas en dérivation ; en dérivation, ça dure plus.
Deux questions
3:38Deux questions. Un. Une source donne douze joules à trois coulombs. Combien de volts cela fait-il ? Deux. Tu mets quatre piles d'un volt et demi en série dans une lampe de poche. Quelle tension ? et que se passe-t-il si tu en mets une à l'envers ?
Les réponses
3:57La première : U égale delta E divisé par Q, donc douze divisé par trois font quatre volts. Joule divisé par coulomb égale volt, donc l'unité est bonne. La deuxième : quatre fois un volt et demi font six volts. Retournes-en une : tu ne la retires pas pour descendre à quatre volts et demi, mais à trois volts : celle-là ne compte plus et agit en plus contre les autres.
4:19Quatre et demi, c'est exactement la réponse que tu obtiens si tu l'enlèves simplement au lieu de la laisser agir contre les autres.
Volt, capacité et combinaison de sources
4:27Tu sais maintenant ce que dit vraiment un volt. Sur la chaîne, une vidéo dédiée montre comment mesurer cette tension et ce courant dans un circuit, sans faire griller ton appareil de mesure.
Questions fréquentes
Pourquoi une grande pile dure-t-elle plus longtemps qu'une petite de même tension ?
Parce que la tension et la capacité sont deux choses différentes. La tension dit combien d'énergie chaque coulomb emporte, la capacité dit combien de coulombs peuvent sortir au total. Une grande pile AA fournit environ neuf mille coulombs, une petite environ trois mille six cents. À un volt et demi pour les deux, cela fait 1,4 fois dix puissance quatre joules contre 5,4 fois dix puissance trois, donc deux fois et demie plus d'énergie.
Une pile de 9 volts dure-t-elle six fois plus longtemps qu'une pile de 1,5 volt ?
Non, au contraire. Une pile de neuf volts fournit environ deux mille coulombs, contre neuf mille pour une grande pile AA. Elle contient donc moins de charge, pas plus. En énergie, elles sont proches : neuf fois deux mille font 1,8 fois dix puissance quatre joules. Qui compte avec six fois neuf mille arrive à plus de cent mille joules et confond la tension avec la quantité.
Que se passe-t-il quand on met des piles en série ou en dérivation ?
En série, plus contre moins, les tensions s'additionnent : deux piles d'un volt et demi donnent trois volts. Si vous les mettez à l'envers, plus contre plus, elles agissent l'une contre l'autre et il vous reste zéro. En dérivation, plus avec plus et moins avec moins, la tension reste d'un volt et demi et vous gagnez en durée : deux fois plus de charge peut sortir.
Avant cela venait le courant électrique : ce qui se déplace dans un fil et à quelle vitesse. Ensuite : comment mesurer la tension et le courant dans un circuit sans faire griller votre appareil de mesure.
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Physics with Thomas : la physique expliquée avec des images là où elles apportent quelque chose, et sans images là où elles distraient.
Dans cette série
Le courant électriqueles électrons rampent, votre lampe s'allume aussitôt6:12
Tension et capacitédeux piles, le même nombre4:43
Brancher ampèremètre et voltmètreles inverser casse l'appareil4:10
À propos de moi
Je m'appelle Thomas Schuurmans, et j'ai une passion pour la physique et pour comprendre pourquoi les choses fonctionnent comme elles fonctionnent. Ce que je veux, c'est amener les jeunes à demander plus souvent « pourquoi ? » et « comment ça marche ? », et leur donner les outils de la physique d'une manière simple et visible.
J'ai obtenu mon diplôme de physique appliquée à l'université de technologie de Delft en 2003. Ensuite j'ai passé plus de vingt ans hors de l'enseignement : d'abord à TNO, l'institut néerlandais de recherche appliquée, puis dans une agence de design, et enfin en fondant Proportion Global, avec qui je travaille sur des questions d'innovation en Afrique, en Amérique latine et en Asie du Sud. Ce travail ressemble à la physique plus qu'on ne le croit : ne pas partir d'une solution, mais comprendre d'abord ce qui se passe, essayer, se tromper, et regarder à nouveau.
Depuis 2026 j'enseigne la physique au collège et au lycée, et j'ai commencé un master à l'université d'Amsterdam pour obtenir mon habilitation complète. C'est là que j'ai appris que l'attention réelle d'un élève pour une matière nouvelle dure environ sept minutes. Et mon défaut, justement, c'est de raconter trop d'histoires à côté du sujet.
De là est née l'idée : des vidéos qui expliquent un seul sujet, de façon nette et visuelle, dans ces sept minutes. Je les fais pour mes propres élèves. Ensuite je les publie, parce qu'une bonne explication devrait être à portée de tous ceux qui en ont besoin, où que vous viviez et quelle que soit la langue dans laquelle vous pensez et parlez.