Intensité dans un pont diviseur

L'intensité dans un pont diviseur de tension se calcule simplement en fonction de la tension à l'entrée du pont diviseur et des deux résistances.

Schéma du pont diviseur de tension

Le pont diviseur de tension se représente avec R1 en série avec R2. La tension d'entrée est connectée à l'ensemble des 2 résistances :

Pont diviseur de tension : le schéma

Pour déterminer le courant (ou intensité) qui circule dans le pont diviseur, il faut supposer qu'aucun courant n'est consommé à la sortie du pont. Rien n'est branché aux bornes de R1, ou ce qui est branché ne consomme aucun courant (un voltmètre par exemple). Le pont diviseur se représente comme cela :

Schéma du pont diviseur de tension sans la sortie Vs

On voit que R1 et R2 sont en série : leur valeur s'additionne donc. Le pont diviseur de tension peut être représenté comme une seule résistance qui vaut R1+R2 :

Schéma équivalent du pont diviseur de tension

Venons en maintenant au calcul de l'intensité I dans le pont diviseur.

Intensité dans le pont diviseur de tension

Pour calculer l'intensité dans le pont diviseur, on utilise la loi d'Ohm. Les données sont :

Tension : VeRésistance : R1+R2Intensité : à calculer.

L'intensité I vaut donc :

I = Ve / (R1+R2)

En fait, c'est la loi d'Ohm pour la résistance équivalente R1+R2.

Exemple de calcul d'intensité dans un pont diviseur

Voici un exemple de calcul d'intensité détaillé :

La tension d'entrée Ve vaut 12V. Le pont diviseur de tension est formé de R1 et R2.

R1 = 10kOhms

R2 = 120kOhms

Que vaut l'intensité I (le courant) dans le pont diviseur ?

Réponse

On peut faire un schéma du pont diviseur de tension où on calcule l'intensité I :

I = 12 / (10000 + 120000) = 9.23 e-5 = 92,3uA

Par ailleurs, on peut déterminer la tension Vs aux bornes de R1 :

Le pont diviseur de tension

Avec la relation Vs = Ve x R1/(R1+R2), on obtient 0,923V. On peut vérifier que la loi d'Ohm s'applique pour R1 :

U = R x I = R1 x I = 10000 x 9.23 e-5 = 0,923V.

Remarques sur les ponts diviseurs de tension

Les ponts diviseurs de tension sont largement utilisés en électronique pour abaisser des tensions. Il ne s'agit pas de régulateurs ou convertisseurs de tension (par exemple 12V vers 5V) parce que la tension réduite n'est pas capable de fournir beaucoup de courant, contrairement à un régulateur de tension.

Le courant qui circule dans un pont diviseur de tension doit être faible (souvent des microampères) pour limiter la dissipation de chaleur dans les résistances et la consommation).

Le courant consommé à la sortie du pont diviseur de tension doit être très inférieure (au moins 10 fois inférieure) au courant qui circule dans le pont. Si un courant de 50uA circule dans un pont diviseur, il faudra limiter à 5uA le courant absorbé par le montage qui sera branché à la sortie du pont diviseur, sous peine de trop fausser la tension donnée par le pont diviseur.

Voici quelques exemples d'application des ponts diviseurs de tension :

- abaisser une tension qu'on cherche à mesurer. Une entrée de convertisseur analogique numérique peut mesurer entre 0V et 3V. Or, on cherche à mesurer les fluctuations d'une tension de 48V dans un montage. Il faut abaisser la tension 48V vers une tension que le convertisseur pourra lire (entre 0V et 3V). Si on fait arriver directement le 48V, l'entrée analogique du convertisseur sera immédiatement détruite !

Exemple de carte Arduino avec des entrées analogiques

- montages à ampli op. Le gain des amplis op est défini en fonction de ponts diviseurs de tension.