Loi d'Ohm - Maxicours

#entraideCovid19

#entraideCovid19

#entraideCovid19

#entraideCovid19

Objectif
Dans un circuit en série qui comporte un conducteur ohmique, l'intensité du courant dépend de sa résistance.
Existe-t-il une relation entre la résistance d'un conducteur ohmique et les autres grandeurs électriques : l'intensité et la tension ?
1. Caractéristique d'un conducteur ohmique
a. Qu'est-ce qu'une caractéristique ?
Une caractéristique est le graphique obtenu en représentant les variations de la tension aux bornes d'un dipôle en fonction de l'intensité du courant qui le traverse.

Chacun des points de ce graphique a donc pour abscisse une intensité et pour ordonnée une tension.
b. Réalisation des mesures afin de pouvoir tracer la caractéristique d'un conducteur ohmique
Pour tracer la caractéristique d'un conducteur ohmique, nous devons mesurer la tension à ses bornes ainsi que l'intensité du courant qu'il reçoit.

Le tracé d'un graphique ne peut se faire que si plusieurs points de la courbe ou de la droite sont connus. On utilise donc un générateur dont on peut faire varier la tension (générateur de tension réglable) afin de réaliser plusieurs mesures de tension et d'intensité.

Montage composé d'un générateur de tension réglable, d'un conducteur ohmique, d'un ampèremètre et d'un voltmètre, réalisé pour obtenir la caractéristique du conducteur ohmique :
Résultats des mesures :

Tension (en V) 2 4 6 8 10
Intensité (en A) 0,02 0,04 0,06 0,08 0,1
c. Tracé de la caractéristique et exploitation
À partir des mesures précédentes, on obtient le graphique suivant :

On observe que la caractéristique est une droite qui passe par l'origine.

Ce résultat indique que la tension est proportionnelle à l'intensité.

Calcul du coefficient de proportionnalité :
On choisit un point de la droite, par exemple le point d'abscisse I = 0,05 A et d'ordonnée U = 5 V.
Quotient de  :  
Comparaison avec la résistance : R = 100 Ω
On remarque que le coefficient de proportionnalité correspond à la valeur de la résistance.

Remarque :
Seuls les conducteurs ohmiques ont pour caractéristique une droite qui passe par l'origine.
2. La loi d'Ohm et ses utilisations
a. La loi Ohm
Le résultat précédent constitue la loi d'Ohm.

La tension aux bornes d'un conducteur ohmique est proportionnelle à l'intensité du courant qui le traverse. Le coefficient de proportionnalité correspond à la résistance du conducteur ohmique. 

La loi d'Ohm peut également prendre la forme d'une relation mathématique :
U = R x I

Pour que cette relation soit vérifiée :
  • la tension (U) doit être exprimée en volt (V) ;
  • l'intensité (I) doit être exprimée en ampère (I) ;
  • la résistance (R) doit être exprimée en ohm (Ω).
b. Utilisation de la loi d'Ohm
La loi d'Ohm (U = R x I) permet de calculer la tension aux bornes d'un conducteur ohmique lorsque la résistance et l'intensité sont connues.
Exemple :
Si un conducteur ohmique de résistance R = 200 Ω est parcouru par un courant d'intensité I = 0,02 A, alors la tension reçue est : U = 200 × 0,02 = 4 V


La loi d'Ohm permet également de calculer l'intensité du courant qui parcourt un conducteur ohmique lorsque sa résistance et la tension reçue sont connues. En effet, la relation entre R, U et I peut également s'écrire : 

Exemple :
Si un conducteur ohmique de résistance R = 15 Ω reçoit une tension U = 4,5 V, alors l'intensité qui traverse le conducteur ohmique est I =  = 0,3 A.


La loi d'Ohm permet aussi de déterminer la résistance d'un conducteur ohmique lorsque la tension qu'il reçoit et l'intensité du courant qui le parcourt sont connues. En effet la relation entre R, U et I peut également s'écrire .
Exemple :
Si un conducteur ohmique reçoit une tension U = 8 V et est parcouru par un courant d'intensité I = 0,2 A, alors sa résistance vaut : R =  = 40 Ω.
L'essentiel
Une caractéristique est le graphique obtenu en représentant les variations de la tension aux bornes d'un dipôle en fonction de l'intensité du courant qui le traverse.

La caractéristique d'un conducteur ohmique est toujours une droite qui passe par l'origine.

Loi d'Ohm :
La tension aux bornes d'’un conducteur ohmique est proportionnelle à l'intensité du courant qui le traverse. Le coefficient de proportionnalité correspond à la résistance du conducteur ohmique. 

Expression mathématique de la loi d'Ohm :

U = R 
× I
avec :
  • U la tension qui doit être exprimée en volt (V) ;
  • I l'intensité qui doit être exprimée en ampère (A) ;
  • R la résistance qui doit être exprimée en ohm (Ω).

D'après la loi d'Ohm, les relations suivantes sont également vérifiées :

   et   

Vous avez déjà mis une note à ce cours.

Découvrez les autres cours offerts par Maxicours !

Découvrez Maxicours

Comment as-tu trouvé ce cours ?

Évalue ce cours !

 

Découvrez
Maxicours

Des profs en ligne

Géographie

Des profs en ligne

  • 6j/7 de 17h à 20h
  • Par chat, audio, vidéo
  • Sur les 10 matières principales

Des ressources riches

  • Fiches, vidéos de cours
  • Exercices & corrigés
  • Modules de révisions Bac et Brevet

Des outils ludiques

  • Coach virtuel
  • Quiz interactifs
  • Planning de révision

Des tableaux de bord

  • Suivi de la progression
  • Score d’assiduité
  • Une interface Parents

En poursuivant votre navigation sur ce site, vous acceptez l'utilisation de Cookies ou autres traceurs pour améliorer et personnaliser votre navigation sur le site, réaliser des statistiques et mesures d'audiences, vous proposer des produits et services ciblés et adaptés à vos centres d'intérêt et vous offrir des fonctionnalités relatives aux réseaux et médias sociaux.