La résistance électrique et la loi d’Ohm

I – Rappel : les grandeurs du courant électrique

1/ L’intensité du courant électrique شدة التيار الكهربائي

• L’intensité du courant est la quantité d’électricité qui traverse un point donné d’un circuit électrique.
• Le symbole de l’intensité est I. son unité légale est l’ampère, de symbole A. Exemple : I = 5\;mA
• L’intensité se mesure avec un ampèremètre ou un multimètre.
• L’ampèremètre se branche en série dans un circuit. Son symbole normalisé est
• Dans un circuit en série, l’intensité du courant est la même en tout point.
• Dans un circuit en dérivation (en parallèle), l’intensité du courant donnée par le générateur se partage entre les différents dipôles.

2/ La tension électrique التوتر الكهربائي

• La tension électrique est une grandeur physique de symbole U et dont l’unité légale est le Volt (V). (Ex : U = 4,5 V)
• La tension électrique se mesure avec un Voltmètre ou un multimètre.
• Le voltmètre se branche en dérivation (en parallèle) aux bornes d’un dipôle.
• Son symbole normalisé est :
• Dans un circuit en série, la tension aux bornes du générateur U est la somme des tensions aux bornes de tous les dipôles : U = U_{1} + U_{2} + U_{3} + …
• Dans un circuit en parallèle, les tensions aux bornes de tous les dipôles sont égales : U = U_{1} = U_{2} = U_{3} = …

Remarque : Dipôle : élément électrique ayant deux bornes عنصر كهربائي له مربطين Ex : une lampe

3/ La résistance électrique المقاومة الكهربائية

a- Définition 

• La résistance électrique est une grandeur qui caractérise un conducteur ohmique (résistor). Son symbole est R et son unité légale est l’ohm, de symbole Ω (oméga).
• Un conducteur ohmique est un élément électrique à deux bornes identiques : c’est un dipôle non polarisé. Son symbole normalisé est :
• Le conducteur ohmique résiste au passage du courant, il protège les composants électriques en diminuant l’intensité du courant I

b- Mesure de la résistance électrique

1.b Utilisation du code des couleurs

Le code des couleurs permet de déterminer la valeur d’une résistance en ohm (Ω) grâce aux anneaux colorés. On place la résistance de Ménière à ce que les trois anneaux rapprochés soient à gauche et l’anneau de précision à droite. Exemple :

La résistance électrique est : R : 460Ω

Application : Pour mesurer une résistance, on utilise un multimètre en mode ohmmètre de symbole normalisé :

I – Loi d’Ohm

1/ Expérience

On réalise le circuit du schéma ci-dessous, comprenant un générateur de tension variable, un voltmètre, un ampèremètre et une résistance. On fait varier la tension du générateur et on mesure la tension U aux bornes du résistor et l’intensité I du courant qui le traverse.

1/ Résultats

3/ La caractéristique du conducteur ohmique

La caractéristique du conducteur ohmique est la courbe représentant les variations de la tension U entre ses bornes en fonction de l’intensité I qui le traverse.

4/ Analyse

• La caractéristique du conducteur ohmique est une droite passant par l’origine du repère (fonction linéaire). Cela indique que la tension U entre les deux bornes du conducteur ohmique est proportionnelle à l’intensité du courant I qui le traverse.
• Pour calculer le coefficient de proportionnelle on choisit un point de la droite, par exemple le point M(0,004 ; 6)et on calcule le rapport \frac{U}{I}. On trouve : \frac{U}{I} = \frac{6}{0,004} = 1500
• On remarque que le coefficient de proportionnalité correspond à la valeur de résistance utilisée. C’est-à-dire : R = \frac{U}{I}

5/ Conclusion

Cette relation de proportionnalité est appelée loi d’Ohm, s’écrit : U = R \times I Loi d’Ohm : la tension U aux bornes d’un conducteur ohmique est égale au produit de sa résistance R et de l’intensité I du courant qui le traverse. Application :

1. Compléter