VIII Loi d'Ohm

1)Influence d’une résistance dans un circuit

On réalise le montage suivant   

La pile et la lampe sont adaptées. La lampe brille normalement.

On intercale une résistance dans le circuit.

L’éclat de la lampe diminue. L’intensité du courant électrique dans le circuit a diminué.

L’introduction d’une résistance dans un circuit série provoque une diminution de l’intensité du  courant électrique.

L’unité de résistance  est l’Ohm (W  )

Les anneaux de couleur permettent de déterminer la valeur de la résistance garantie par le constructeur.

• Le premier anneau indique le premier chiffre de la valeur en W

• Le deuxième anneau indique le deuxième chiffre de la valeur en W

• Le troisième anneau indique le nombre de zéro à ajouter derrière les deux premiers

La précision de cette valeur est donnée à 5 % si le dernier anneau est OR ou à 10% si ce dernier anneau est argent.

Code des couleurs

                     Rouge: 2    Bleu: 6      Marron: 1            

 R  =  260  W         avec une précision de 10 %

      Le constructeur garanti une valeur comprise entre  260 -26  et 260 + 26

                                                234 W <   R <   286  

     2) Loi d’Ohm 

    On appelle caractéristique d'un dipôle, le graphique de la relation U= f(I)

    TP N°4 Caractéristique d'une résistance

    1)But: Tracer et étudier la caractéristique d'une résistance.

    2) Manipulation

    On réalise le montage suivant 

        58900  <R < 65100

On fait varier l'intensité du courant qui traverse la résistance et on relève dans chaque cas la valeur de la tension à ses bornes. 

On note les résultats dans un tableau.

3)Tableau des résultats

Remarques

U/I est constant donc U et I sont proportionnels. Le coefficient de proportionnalité est égal à la valeur de la résistance mesurée à l'ohmmètre.

On trace la graphique de la relation U= f(I)

on trace une droite "moyenne" la plus proche de tous les points. Cet ajustement "corrige" les erreurs de mesures dues aux imprécisions des appareils de mesures ou aux erreurs humaines.

4) Conclusion

La caractéristique d'une résistance est une droite passant par l'origine des axes.

Loi d'Ohm

La tension aux bornes d'un conducteur ohmique est proportionnelle à l'intensité du courant qui le traverse.

 U(V) = R(W) . I(A)

R=  U/I              I= U/R

ex 12 p 110

a) U= 5,2 V    I = 200mA = 0,2 A

Calcul de la résistance

loi d'Ohm  U(V) = R(W) . I(A)        R= U/ I  =   5,2 /0,2 =  26

R= 26  W

b) R = 330 W   I = 125 mA = 0,125 A

Calcul de la tension

U = R . I   =   330 X 0,125 = 

U = 41,25

c) R = 1, 8 kW = 1800 W   U= 9,0 V   

    I   =   U / R  =  9/1800 =  

     I =   0, 005 A = 5 mA

3)Pourquoi une lampe grille-t-elle plus souvent au moment ou l'allume Activité expérimentale p 106 

R1: La resistance du filament à froid est de 2 W

R2:   R= U/I   R= 6 / 0,25   = 24 W

R3: Lorsque le filament chauffe sa résistance augmente.

R4   I = U / R = 6 / 2      I = 3 A

Quand on allume la lampe l'intensité du courant qui la traverse est beaucoup plus forte qu'en fonctionnement normal. C'est pourquoi la lampe risque de griller au moment ou on l'allume

4)La résistance de différents matériaux :

Tous les matériaux n'ont pas les mêmes propriétés conductrices. 

La résistance d'un fil conducteur cylindrique dépend :

• de la nature du matériau ( métal ou alliage) 
• de sa longueur  
• de son diamètre

La résistance du fil augmente lorsque sa longueur augmente. Elle diminue lorsque son diamètre augmente.

Un matériau bon conducteur a une résistance très faible. Un isolant a une très grande résistance

Selon l'utilisation souhaitée, on choisira un matériau plus ou moins conducteur (voir p105 fig 7) 

Exemples:

• le cuivre (Cu) est utilisé pour les câbles et les fils de connexions
• L'aluminium (Al) pour le transport de l'électricité.
• le fer (Fe) est utilisé pour les clôtures électriques.
• un alliage nickel-chrome (Ni-Cr) pour fabriquer des fusibles ( la résistance augmente avec la température)