Qu'est-ce que la tension de crête dans une forme d'onde sinusoïdale ?

La tension est l'énergie électrique stockée qui agit comme une source de « carburant » pour les circuits. Un niveau de tension est exprimé en unités de volts, abrégé « V ». Un type de tension est le « AC », pour « courant alternatif ». La tension AC voyage selon un motif qui alterne entre valeurs positives et négatives. Ce motif est appelé une « onde » de tension AC et ressemble au graphique de la fonction mathématique sinus. La « tension de crête » (peak voltage) est une façon d'exprimer la magnitude ou la force de cette onde AC.

La fonction Sinus

Le « sinus » est une fonction trigonométrique, ou formule, utilisée pour calculer les côtés et angles d'un triangle. La fonction sinus peut aussi être utilisée pour des calculs impliquant l'angle complet de 360 degrés d'un cercle. Quand la fonction sinus est tracée avec des coordonnées horizontales et verticales, elle ressemble à un « S » couché. Une courbe du « S » s'élève au-dessus de l'axe horizontal et l'autre courbe descend en dessous. La courbe au-dessus contient des points verticaux positifs et la courbe en dessous contient des points verticaux négatifs.

Forme d'onde AC

La tension AC est souvent produite par des générateurs entraînés par vapeur, eau ou vent. Quand l'arbre du générateur tourne, des bobines de fil passent sur des aimants et l'électricité est produite. Les aimants ont des pôles (nord/sud) qui font alterner la tension entre valeurs positives et négatives, selon un motif « ondulant ». À cause de ces alternances et du temps que met l'arbre du générateur à tourner, le graphique de la tension AC ressemble au graphique de la fonction sinus. Donc, la tension AC a une forme d'onde « sinusoïdale ».

Tension AC

Quand les bobines du générateur sont directement au-dessus des aimants, la tension est à son point le plus fort. Quand les bobines ne sont pas au-dessus des aimants, la tension est à son point le plus faible. À cause du temps de rotation du générateur, la tension passe progressivement par toutes les valeurs entre son point le plus faible et le plus fort. Chacune de ces valeurs correspond à un point vertical sur la forme d'onde AC, comme les coordonnées verticales du graphique sinus. Par exemple, une tension AC peut commencer à 0V, monter progressivement à son point le plus positif +10V, redescendre à 0V, continuer à descendre (direction négative) à son point le plus négatif -10V et remonter à 0V.

Tension de crête

En utilisant l'exemple précédent, le niveau 0V devient la « référence » de la forme d'onde et les points +10V et -10V deviennent les « crêtes ». La « tension de crête » d'une forme d'onde AC est la tension à ces crêtes positives et négatives. Comme la valeur numérique est la même, le signe positif/négatif est retiré et la tension de crête est exprimée comme valeur absolue, soit « 10V ». La tension de crête est principalement utilisée quand on regarde l'image de la tension AC sur un outil de laboratoire appelé oscilloscope. La tension de crête est une façon standard de mesurer la taille verticale, ou « amplitude », d'une forme d'onde AC sinusoïdale.