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title: "Force électromotrice"
description: "Résumez cet article :ChatGPTPerplexityGrokClaudeLa force électromotrice (f.é.m.) est la grandeur, exprimée en volts, qui représente la capacité d’un générateur — pile, dynamo, alternateur ou photopile — à mettre des charges en mouvement et à maintenir une différence de potentiel à ses bornes. Elle se distingue de la tension en charge U par sa résistance interne […]"
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author: "Raphaël"
date: "2025-10-29T07:00:47+01:00"
modified: "2026-06-28T14:06:08+02:00"
lang: "fr_FR"
categories: ["Mécanismes électriques"]
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# Force électromotrice

La force électromotrice (f.é.m.) est la grandeur, exprimée en volts, qui représente la capacité d'un générateur — pile, dynamo, alternateur ou photopile — à mettre des charges en mouvement et à maintenir une différence de potentiel à ses bornes. Elle se distingue de la tension en charge U par sa résistance interne r : **U = E − r × I**.

## Valeurs de f.é.m. de générateurs courants

| Générateur | F.é.m. (E) | Tension en charge (U) | Remarque |
|---|---|---|---|
| Cellule lithium-ion | 4,2 V (pleine charge) | 3,6 V nominal | Varie selon état de charge |
| Pile alcaline AA | 1,5 V à vide | 1,2 V en charge | Chute progressive avec décharge |
| Pile à combustible H₂ | 1,23 V (théorique) | 0,6 – 0,9 V réelle | Pertes d'activation importantes |
| Dynamo vélo | 6 V à 15 km/h | 5,5 – 6 V selon charge | Proportionnelle à la vitesse de rotation |
| Alternateur automobile | 13,8 – 14,4 V en charge | 12 V batterie au repos | Régulateur intégré |
| Panneau solaire 60 cellules | 21 V Voc à 25 °C | 17 – 18 V (Vmpp) | Voc = tension circuit ouvert, mesurée à vide |

## La chute de tension interne en pratique

Chaque générateur présente une résistance interne r qui provoque une chute de tension dès qu'un courant I est soutiré. Pour une batterie 12 V avec r = 0,01 Ω débitant 100 A lors d'un démarrage automobile, la chute de tension vaut r × I = 0,01 × 100 = **1 V**. La tension aux bornes tombe donc à 11 V, ce qui peut suffire à faire échouer le démarrage si la batterie est également vieillissante (r qui augmente).

En installation fixe soumise à la [norme NF C 15-100](https://www.installation-renovation-electrique.com/normes-electriques/norme-electricite-nf-c-15-100/), la notion de f.é.m. intervient indirectement dans le calcul de la chute de tension admissible sur les câbles (3 % pour l'éclairage, 5 % pour la force) : chaque tronçon de conducteur se comporte comme une résistance interne qui ampute la tension utile en bout de ligne.

## Mesure et vérification sur le terrain

Pour mesurer la f.é.m. d'un générateur, il faut relever la tension à circuit ouvert (I = 0) avec un multimètre en mode voltmètre haute impédance d'entrée (> 10 MΩ). Si l'on cherche à déterminer la résistance interne r, on effectue deux mesures : U₁ à vide et U₂ sous charge connue I₂, puis r = (U₁ − U₂) / I₂.

Sur un tableau électrique neuf ou rénové, cette démarche est utile pour vérifier l'état d'un groupe électrogène de secours avant de le connecter : une f.é.m. trop basse (alternateur usé ou excitation défaillante) entraînerait une [sous-tension](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/mecanismes-electriques/sous-tension/ "Sous tension") chronique sur tous les circuits alimentés.

 **Point de vigilance :** Ne confondez pas la f.é.m. E mesurée à vide et la tension U mesurée en charge. Brancher un appareil sensible (automate, API) sur un générateur sans connaître sa résistance interne expose à des chutes de tension transitoires pouvant provoquer des redémarrages intempestifs. 

## Questions fréquentes

### Pourquoi ma batterie affiche 12,6 V à vide mais seulement 10,5 V au démarrage ?

La tension à vide reflète la f.é.m. de la batterie ; celle sous fort courant de démarrage (200 – 400 A) reflète la tension résiduelle après chute interne. Si U chute en dessous de 10,5 V, la résistance interne a augmenté (sulfatation, vieillissement) et la batterie doit être remplacée.

### Comment distinguer f.é.m. et tension aux bornes sur un schéma électrique ?

Par convention, E (ou ε) symbolise la f.é.m. représentée à l'intérieur du générateur avec sa résistance interne r en série. U est la tension mesurable aux bornes extérieures. Sur les schémas normalisés, le générateur idéal (sans r) fournit E = U ; le générateur réel est représenté par E + r en série.

### La f.é.m. d'un panneau solaire varie-t-elle avec la température ?

Oui. La tension de circuit ouvert (Voc) d'un panneau silicium diminue d'environ −0,3 %/°C. Un panneau annoncé à 21 V à 25 °C n'affichera plus que 18,9 V à 65 °C (température de cellule courante en été). C'est pourquoi les onduleurs photovoltaïques intègrent une compensation thermique dans leur algorithme MPPT.

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*Source : [www.installation-renovation-electrique.com](https://www.installation-renovation-electrique.com/glossaire-electricite/mecanismes-electriques/force-electromotrice/)*